软件工程9(人机界面设计)

软件工程中的用户界面设计与交互在当今数字化时代，软件已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

无论是在手机上使用购物应用程序，还是在电脑上编辑文档，我们都与各种各样的软件进行交互。

而这种交互体验的好坏很大程度上决定了我们对软件的使用满意度。

因此，软件工程中的用户界面设计与交互变得至关重要。

一、用户界面设计用户界面设计是指人机界面的设计，主要负责软件的外观和交互方式的设计。

好的用户界面应该具备以下特点：1.直观易用：用户界面应该简单易懂，用户能够迅速找到所需要的功能，减少学习成本。

2.一致性：软件内部不同模块的用户界面应保持一致，让用户在不同操作下能够有一种熟悉的感觉，提高使用效率。

3.美观大方：用户界面应该有良好的视觉效果，符合用户审美，使用户使用软件时感到愉悦。

4.可定制性：用户界面应该提供一定的自定义选项，让用户根据自己的喜好和需求进行个性化设置。

二、交互设计交互设计是指软件与用户之间进行信息交流和互动的设计，它关注的是用户如何操作软件，并且精确地反馈出相关信息。

优秀的交互设计应具备以下特点：1.明确的反馈：软件应该能够及时反馈用户的操作，让用户清楚地知道他们所做的每一步行为是否成功。

2.简洁明了：交互设计应该尽量避免复杂繁琐的操作，保持简洁明了，避免用户产生困惑。

3.合理的默认设置：软件的默认设置应该符合大多数用户的需要，减少用户在使用软件之前的设置步骤。

4.良好的导航：为用户提供清晰的导航路径，使用户能够快速找到所需的功能和信息。

三、用户界面设计与交互设计的关系用户界面设计和交互设计的关系密不可分。

好的用户界面设计可以提高用户对软件的第一印象，而交互设计则决定了用户在软件中的操作体验。

两者相辅相成，共同决定了软件的易用性和用户的满意度。

在实际软件开发中，用户界面设计和交互设计应该紧密配合。

设计师需要根据软件的功能和用户需求，综合考虑界面布局、颜色、字体等因素，以及按钮的位置和交互逻辑等方面，来设计一个既美观又易用的用户界面。

软件工程——12人机界面设计在当今数字化的时代，软件已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

而一个软件的成功与否，很大程度上取决于其人机界面的设计。

人机界面，就像是软件与用户之间沟通的桥梁，它的好坏直接影响着用户对软件的使用体验和满意度。

人机界面设计的重要性不言而喻。

一个优秀的人机界面能够让用户轻松、快捷地完成他们的任务，提高工作效率，同时也能增加用户对软件的喜爱和忠诚度。

相反，如果人机界面设计得糟糕，用户可能会感到困惑、沮丧，甚至放弃使用这个软件。

那么，什么是好的人机界面设计呢？首先，它应该具有简洁性。

界面上的元素应该清晰明了，避免过多的复杂信息和混乱的布局。

用户在打开软件的瞬间，就应该能够快速找到他们需要的功能和操作入口。

比如，我们常见的手机操作系统，其主屏幕上的应用图标排列整齐，一目了然，用户可以轻松找到自己想要的应用。

其次，人机界面要具有一致性。

无论是在颜色、字体、图标还是操作方式上，都应该保持一致的风格和规范。

这样可以让用户在使用软件的过程中形成固定的认知和习惯，减少学习成本。

例如，在大多数的办公软件中，保存文件的操作通常都是通过点击左上角的“文件”菜单，然后选择“保存”选项，这种一致性的设计让用户无需花费过多的时间去适应不同软件的操作方式。

再者，良好的人机界面应该具备良好的反馈机制。

当用户进行操作时，软件应该及时给予明确的反馈，让用户知道他们的操作是否成功，以及下一步该怎么做。

比如，当用户点击一个按钮时，按钮应该有相应的点击效果，如颜色变化、阴影效果等，同时，如果操作需要一定的时间来处理，应该显示进度条或者加载动画，让用户了解软件正在工作。

此外，人机界面还应该具有可定制性。

不同的用户有不同的需求和偏好，能够根据用户的个性化需求进行界面的定制，可以大大提高用户的满意度。

比如，一些浏览器允许用户设置主题颜色、字体大小，甚至可以自定义工具栏上的快捷按钮。

在进行人机界面设计时，设计师需要充分考虑用户的需求和使用场景。

软件工程用户界面设计软件工程中的用户界面设计是指开发人员通过设计和优化用户界面，使得用户能够使用软件时获得更好的用户体验。

用户界面设计不仅要考虑软件的外观美观度，还要考虑用户的操作习惯和需求，以及软件的功能和效率。

首先，用户界面设计要尽可能简单直观。

用户在使用软件时，希望能够迅速找到需要的功能和信息。

因此，用户界面应该注重简洁性和易用性。

设计师应该尽量避免复杂的操作流程和过多的选项，从而降低用户的学习成本。

此外，用户界面的布局和组织也应该合理，使得用户能够直观地理解软件的结构和功能。

其次，用户界面设计要符合用户的操作习惯和需求。

不同的用户有不同的习惯和使用需求，因此，设计师需要考虑到不同用户群体的需求，并根据不同用户的特点进行个性化设计。

例如，对于老年人来说，他们可能更适应使用大字体和图标，而对于年轻人来说，他们可能更喜欢使用现代化的界面风格和交互方式。

此外，用户界面设计还要考虑到软件的功能和效率。

用户界面应该鼓励用户使用软件的功能，并提供便捷的操作方式。

设计师应该尽量减少用户的操作次数和步骤，提高软件的响应速度和效率。

例如，可以通过合理地分组和排列功能按钮，以及提供快捷键和自动填充等功能，来提高用户的使用效率。

最后，用户界面设计还要注重软件的外观美观度。

美观的界面设计可以提高用户的使用体验和满意度。

设计师可以通过选择合适的颜色和字体，以及设计精美的图标和按钮，来增加软件的视觉吸引力。

此外，设计师还可以运用动画效果和过渡效果等技术，使得用户界面更加生动和有趣。

综上所述，软件工程中的用户界面设计是一个综合性的任务，需要考虑到用户体验、操作习惯、软件功能和效率等多个方面。

通过合理设计和优化用户界面，可以提高用户的使用体验和满意度，从而提高软件的竞争力和市场价值。

设计师应该不断学习和研究用户界面设计的最新理论和技术，以不断提高自己的设计水平和能力。

软件⼯程详细设计在完成前置的总体设计报告后，就应该开始着⼿于详细设计了，在这⼀步骤中，我们将需要去细化总体设计中提出的模块，详细的设计出每个模块的作⽤、算法，各个模块间的结构关系，通过需求分析中的结果，利⽤总体设计提出的⼤致框架设计出满⾜客户需求的软件系统产品。

⼀、为什么需要详细设计在总体设计完成后，应当对系统的整体有了⼤概的⼀个了解，但在没有对各个模块提出更为详细的要求的情况下，程序员难以对系统拥有准确的判断，从⽽导致系统运⾏效率低下，结构不清晰等等的问题，⽽在详细设置中，将会提出对每⼀个模块的性能要求、流程要求、⽤户界⾯要求等⼀系列详细的要求，这将会令编码者在编码实现的过程中思路更为清晰，减少编程过程中因合作产⽣的混乱，提⾼整个程序的开发效率。

⼆、程序的结构化设计“模块化设计是指在进⾏程序设计时将⼀个⼤程序按照功能划分为若⼲个⼩程序模块，每个⼩程序模块完成⼀个确定的功能，并在这些模块间建⽴必要的联系,通过模块的互相协作完成整个功能的程序设计⽅法。

”在我们刚开始学习c语⾔程序设计时，我们通常习惯将所有的代码按照⾃⼰的思路写在同⼀个.c⽂件当中，虽然程序可以实现相应的功能，并且作者只需要标注良好的注释，就能在回看代码时重新理解代码的含义。

但当程序需要分享或者⼯程量过于庞⼤需要多⼈协作完成⼀项程序时，这种⾯向过程编程的⽅式将是极其没有效率的，就如同在运动会上的接⼒赛跑，唯有当⼀个⼈完成了指定的任务和功能后，后⾯的成员才能开始其负责部分的代码，所以这种编程⽅法并不适⽤于⼤项⽬。

⽽程序的结构化设计很好的弥补了⾯向过程编程难以多⼈协作的问题，它将⼀个⼤程序拆分成⼀个⼀个⼩零件，每⼀个零件都有其⾃⾝的功能，并且零件便于程序测试，在每完成⼀个零件后可单独对其进⾏各种测试保证程序的运⾏正确⽆误，在完成所有的零件后，由⼀根主轴将所有的零件穿起来，利⽤零件的相互转换作为参数和返回值实现不同的程序功能。

同时模块化设计实现的程序也便于后期程序的维护，就如同⼀辆汽车，某个部件出现损坏或过时了，只需更换对应的部件即可，⽽模块化程序在出现错误时也只需对相应的部分进⾏修改更新，⽽在程序需要添加功能时，也只需要再制造所需要的零件进⾏组装即可。

第一章●软件工程方法学（3个要素）：通常把软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学，也称范型。

三要素：方法、工具和过程。

●软件生命周期模型–瀑布模型：优点：1.可强迫开发员采用规范的方法2.严格地规定了每个阶段必须提交的文件3.要求每个阶段交出的所有产品都必须经过质量保证小组的仔细验证。

–缺点：传统的瀑布模型过于理想化，是由文档驱动的。

–快速原型模型：通过快速构建起一个可在计算机上运行的原型系统，让用户试用原型并收集用户反馈意见的方法，获取用户真正的需要。

–增量模型：优点：能在较短时间内向用户提交可完成部分工作的产品；逐步增加产品功能可以使用户有较充实的时间学习和适应新产品，从而减少一个全新的软件可能给客户组织带来的冲击。

–螺旋模型：优点：对可选方案和约束条件的强调有利于已有软件的重用；减少了过多测试；维护只是螺旋模型中另一个周期。

1-1 什么是软件危机? 是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

1-2 什么是软件工程?是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。

1-3 简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析它们的优缺点。

目前使用得最广泛的软件工程方法学（2种）：1.传统方法学：也称为生命周期方法学或结构化范型。

优点：把软件生命周期划分成基干个阶段，每个阶段的任务相对独立，而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件开发过程的困难程度。

缺点：当软件规模庞大时，或者对软件的需求是模糊的或会承受时间而变化的时候，开发出的软件往往不成功；而且维护起来仍然很困难。

2.面向对象方法学：优点：降低了软件产品的复杂性；提高了软件的可理解性；简化了软件的开发和维护工作；促进了软件重用。

1-4 软件生命周期划分成哪些阶段●软件生命周期（各阶段）软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护三个时期组成。

1.软件定义时期划分为三个阶段：问题定义、可行性研究和需求分析2.开发时期：总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试。

软件工程——12人机界面设计在当今数字化的时代，软件几乎无处不在，从我们日常使用的手机应用到复杂的企业级系统，都离不开软件工程的支撑。

而在软件工程中，人机界面设计（HumanComputer Interface Design，简称 HCI）是至关重要的一环。

一个优秀的人机界面能够极大地提升用户体验，提高软件的可用性和效率，从而增加软件的价值和竞争力。

人机界面设计的目标是创建一个易于理解、易于操作、高效且令人满意的用户与计算机之间的交互环境。

这需要综合考虑用户的需求、能力、期望以及使用场景等多方面的因素。

首先，了解用户是人机界面设计的基础。

不同类型的用户具有不同的特点和需求。

例如，老年人可能对界面的字体大小和操作的简便性有更高的要求；专业用户可能更关注功能的强大和操作的快捷；而新手用户则需要更多的引导和提示。

因此，在设计之前，通过用户调研、用户画像等方法深入了解用户的特征和行为习惯是非常必要的。

用户需求的分析也是关键的一步。

这包括明确用户使用软件的目的、期望完成的任务以及在使用过程中可能遇到的问题。

比如，一个在线购物软件，用户的需求可能是快速找到想要的商品、查看商品详情、比较价格、安全支付等。

设计师需要将这些需求转化为具体的界面元素和操作流程。

在人机界面设计中，信息架构的设计起着重要的作用。

它决定了信息的组织和呈现方式，直接影响用户获取信息的效率和准确性。

一个清晰合理的信息架构能够帮助用户快速定位所需的内容。

比如，将功能相似的模块放在一起，使用层次分明的菜单结构，提供清晰的导航栏等。

视觉设计也是不可忽视的方面。

色彩、字体、图标、布局等元素的选择和搭配会影响用户对界面的第一印象和使用感受。

合适的色彩搭配能够营造出舒适的视觉氛围，清晰易读的字体能够提高信息的传达效果，直观易懂的图标能够帮助用户快速理解功能。

交互设计则关注用户与界面之间的互动过程。

例如，按钮的点击反馈、页面的跳转方式、输入框的自动提示等。

一、概念题：1、软件危机：在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

2、软件工程：是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。

采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。

3、软件生命周期：由软件定义、软件开发和运行维护（也称为软件维护）3个时期组成，每个时期又进一步划分成若干个阶段。

4、模块的内聚性：标志着一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐藏和局部化概念的自然扩展。

5、软件测试：为了发现程序中的错误而执行程序的过程。

6、软件的可维护性：维护人员理解、改正、改动或改进这个软件的难易程度。

7、数据流图DFD：一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。

8、模块的耦合（性）：对一个软件结构内不同模块之间互连程序的度量。

耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程序，进入或访问一个模块的点，以及通过接口的数据。

9、形式化方法：描述系统性质的基于数学的技术。

10、软件重用：指同一事物不作修改或稍加改动就多次重复使用。

广义地说，软件重用可分为以下3个层次：知识重用、方法和标准的重用和软件成分的重用。

11、软件维护：就是在软件已经交付使用之后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。

12、对象：是由描述该对象属性的数据以及对这些数据施加的所有操作封装在一起构成的统一体。

13、软件可靠性：是程序在给定的时间间隔内，按照规格说明书的规定成功地运行的概率。

二、填空题：1、软件工程包括技术和管理两方面内容，是（技术）与（管理）紧密结合所形成的工程学科。

管理就是通过(计划)、（组织）和(控制)等一系列活动。

软件工程方法学包含3个要素：（方法）、（工具）和（过程）。

2、任何计算机系统均由（硬件）和（软件）两部分组成。

3、通常使用软件生命周期模型简洁地描述软件过程。

软件工程课程要求及学时安排软件工程（S o f t w a r e E n g i n e e r i n g）学分数3周学时3课程性质专业基础课预修课程程序设计，离散数学，数据结构教学目的通过本课程的教学，使学生掌握软件工程的基本概念和原则，培养学生用工程化的方法高效地开发高质量软件的初步能力，以及项目管理的初步能力。

基本内容软件工程的基本概念、原则、模型、方法、过程基本要求掌握软件工程的基本概念和原则，能运用软件工程的基本原理、模型、方法和过程开发简单的应用软件。

增强软件开发的工程化和规范化意识，提高高效率、高质量开发软件的能力。

教学用书钱乐秋、赵文耘、牛军钰编《软件工程》，清华大学出版社，2007教学内容、要求和课时安排一．概论（学时数：5）教学内容1．计算机软件软件定义，软件语言及分类（需求定义语言，功能性语言，设计性语言，程序设计语言，文档语言），软件的特点和分类，软件发展历史，软件危机2．软件工程软件工程定义，目标，过程，原则，软件生存周期3．软件过程软件过程定义和分类，软件过程能力成熟度模型CMM，软件过程能力成熟度模型集成CMMI4．软件过程模型瀑布模型，演化模型，增量模型，原型模型，螺旋模型，喷泉模型，基于构件的开发模型，形式化方法模型5．敏捷软件开发敏捷软件开发的价值观和开发原则，XP方法6．CASE工具与环境计算机辅助软件工程（CASE），CASE工具，集成型开发环境教学要求1．掌握软件及软件工程的基本概念2．掌握软件生存周期各阶段的任务3．了解软件过程的概念，以及CMM和CMMI的由来、作用、各等级的特点、结构4．掌握各种软件过程模型的特点5．了解敏捷软件开发的基本思想6．了解CASE工具与环境的作用二．计算机系统工程（学时数：1）教学内容基于计算机的系统，系统工程的任务，可行性分析教学要求1．了解系统工程的任务2．掌握可行性分析的方法三．需求工程（学时数：3）教学内容1．需求工程概述需求工程定义，需求工程六个阶段2．需求获取软件需求定义，软件需求内容，需求获取方法与策略3．需求分析、协商与建模需求分析原则，信息域、抽象、分解与多视点分析，需求协商，需求建模基本方法简介4．需求规约与验证需求规约的原则、需求规约、需求验证5．需求管理需求管理定义、需求跟踪教学要求1．掌握需求工程的定义及六个阶段2．掌握软件需求内容3．掌握需求获取的方法与策略4．掌握需求分析原则5．掌握需求规约的原则6．掌握需求规约的内容7．了解需求验证过程8．了解需求管理相关概念四．设计工程（学时数：3）教学内容1．软件设计工程概述软件设计的任务、软件设计的目标、软件设计的过程2．软件设计原则抽象化与逐步求精、模块化、信息隐藏、模块独立、耦合、内聚3．软件体系结构设计体系结构发展过程、软件体系结构的风格、评估可选的体系结构4．部件级设计技术结构化程序设计方法、图形表示法、判定表、设计性语言PDL 5．设计规约与设计评审设计规约、设计评审教学要求1、掌握软件设计工程的任务、目标和过程2、掌握软件设计原则3、了解软件体系结构设计4、掌握部件级设计技术5、了解设计规约与设计评审五．结构化分析与设计（学时数：6）教学内容1．结构化分析结构化分析的基本思想，结构化分析的步骤，分析模型的描述形式2．数据流图图形表示，分层数据流图的画法，分层数据流图的审查3．数据字典数据流、文件、数据项、加工、源或宿等条目的内容，描述基本加工的方法，包括结构化语言、判定表、判定树4．结构化设计结构图，启发式设计策略，结构化设计的步骤5．DFD到结构图的映射变换流，事务流，变换分析，事务分析，分层DFD的映射6．设计优化初始结构图的改进，结构图改进技巧教学要求1．掌握结构化分析和设计的基本概念和原理2．掌握结构化分析和设计的步骤3．会应用结构化分析方法画分层数据流图，并建立相应的数据字典4．会判断分层数据流图的合理性5．会应用结构化设计方法画结构图，并掌握优化结构图的基本手段六．面向数据结构的分析与设计（学时数：1）教学内容面向数据结构方法的基本思想，Jackson图，JSP方法，JSD方法教学要求1．掌握面向数据结构方法的基本思想2．了解JSP方法和JSD方法七．面向对象的分析与设计（学时数：8）教学内容7．面向对象的基本概念面向对象，对象，类，继承，消息，多态性，动态绑定8．面向对象分析和设计的一般过程面向对象分析的任务、步骤和一般分析过程，面向对象设计的一般过程，系统设计，对象设计，设计模式9．UMLUML发展历史，视图，图10．用况建模用况建模的步骤，确定执行者，确定用况，用况描述，用况间的关系11．静态建模标识类及CRC技术，类之间的关系：关联（二元关联，三元关联，受限关联，聚集，组合，关联类，导航性）、泛化、实现、依赖，约束，派生，模板12．动态建模用状态机图、活动图、顺序图、通信图描述系统的动态行为13．物理体系结构建模用构件图、内部结构图、部署图描述系统物理上的体系结构教学要求1．掌握面向对象的基本概念2．掌握面向对象分析和设计的一般步骤3．会应用UML建立用况模型，并给出用况的描述4．会应用UML建立静态模型5．会应用UML建立动态模型6．会应用UML建立物理体系结构模型八．基于构件的软件开发（学时数：2）教学内容14．基于构件的软件开发（CBSD）CBSD的基本思想和原理，CBSD对质量、生产率和成本的影响15．CBSD过程CBSD模型，领域工程，应用系统工程16．可复用构件对可复用构件的要求，可变性分析，可变性机制17．应用系统工程基于CBSD的应用系统分析和设计，构件的鉴定、特化和组装18．构件的管理构件的分类描述，构件库管理系统教学要求1．掌握CBSD的基本思想和原理2．了解CBSD的过程以及基于CBSD的应用系统分析和设计3．了解可复用构件的构建和管理九．人机界面设计（学时数：2）教学内容1．人的因素人对感知过程的认识、用户的技能和行为方式、人体测量学对设计的影响2．人机界面风格语言界面、图形用户界面、直接操纵用户界面、多媒体用户界面、多通道用户界面3．人机界面分析与建模人机界面设计过程、人机界面设计中设计的模型、任务分析的途径与方法4．界面设计活动定义界面对象和动作、设计问题、黄金原则5．实现工具6．设计评估教学要求1．了解人机界面设计中的人的因素2．了解人机界面风格3．掌握人机界面设计过程4．掌握界面设计活动5．了解实现工具6．了解设计评估十．程序设计语言和编码（学时数：2）教学内容1．程序设计语言程序设计语言的基本成分、程序设计语言特性、程序设计语言分类、程序设计语言选择2．程序设计风格源程序文档化、数据说明、语句结构、输入和输出教学要求掌握程序设计语言和程序设计风格。

《软件工程模拟试题及参考答案》（一）一、单向选择题（四选一、每小题3分，共18分）1、面向对象（Object Oriented）方法是将现实世界的事物以对象的方式（B ）到计算机世界的方法。

a对应 b 映射 c 反映 d 反射2、盒图也称为（D）或Chapin图。

这种表达方式取消了流程线，它强迫程序员以结构化方式思考和解决问题。

0802流程图框图判定表N-S图3、面向数据的设计方法就是根据问题的数据结构定义一组映射，把问题的数据结构转换为问题解的（A）结构。

1001程序数据逻辑物理4、人机界面的风格大致经过了（B）代的演变。

三四五六5、以下不属于白盒测试技术的是（D）1402逻辑覆盖基本路径测试循环覆盖测试等价类划分6、为改正软件系统中潜藏的错误而进行的维护活动称为（A）。

1501纠错性维护适应性维护改善性维护预防性维护二、填空题（每空2分，共18分）1.文档—一种数据媒体和其上所记录的（数据）。

01012.机器语言、汇编语言：依赖于机器，面向（机器）01013.软件有效性，指软件系统的时间和（空间）效率。

01034.软件定义过程可通过软件系统的(可行性研究)和需求分析两个阶段来完成。

01035.软件定义的基本任务是确定软件系统的工程（需求），也就是要搞清“做什么”。

01036.为了使用户需求逐步精细化、完全化、一致化，通常采用（需求建模技术）。

04027.一个软件的深度是指其控制的（层数）。

08018.以详细设计说明书为输入，将该输入用某种程序设计语言翻译成计算机可以理解并最终可运行的代码的过程叫（编码）过程。

13019.软件维护是软件生命周期的（最后）一个阶段。

1501三、判断题（每小题2分，共24分，错误打X、正确打√）1.缺乏有力的方法学的指导和有效的开发工具的支持，这往往是产生软件危机的原因之一。

（√）01022.一个好的开发人员应具备的素质和能力不包括具有良好的书面和口头表达能力。

（X）02063.在用户需求分析时观察用户手工操作过程不是为了模拟手工操作过程，而是为了获取第一手资料，并从中提取出有价值的需求。