硕士交互设计开题报告

南 京 航 空 航 天 大 学

攻读硕士学位研究生

课 题 论 证 报 告

姓 名 庄 多 多

学 号 SQ09055044003

专 业 设计艺术学

研究方向 人机工程学

指导教师 陈炳发

2010 年 12 月 28 日

课题名称：软件界面的交互设计模式标准化设计研究

选题依据（包括课题的来源、研究目的、必要性和重要性、意义以及国内外研究的技术现状分析）

课题来源:

本课题来源于淘宝网软件有限公司实习单位，针对基于web的软件界面设计开发研究过程，试图通过人机交互等理论，进行界面交互设计模式，可用性和用户心智模型等理解、思考与研究，对交互方式的设计过程提出新的模式和合理运用。

研究目的：

交互设计的概念在二十世纪八十年代被提出来，它是一门关注交互体验，研究系统与用户之间的交互关系的学科。随着网络和新技术的发展，我们产品更多的交互方式转向了虚拟界面上的信息传达，人机交互过程更多的转向了软件界面上的交互。

在软件界面上的交互需要关注用户对界面语言的理解，这来源于用户的心智模型。对应的界面语言我们可以归结为设计模式，各种设计模式归纳了各种对象的结构和行为的特点，这样的特点在用户心智模型里已经成为一种“习惯性”方式，设计模式可以让目标对象更漂亮和更容易被用户理解，让工具更有效传达信息，与用户的心智模型产生共鸣。

所以，对这样的设计模式进行标准化研究对设计人员和开发人员具有指导性意义。

课题的必要性、重要性及其意义：

典型的交互设计模式的标准化可以成为一种普遍适用的解决方案。它在一定类型的系统中，一定的情境下，有助于提高产品的兼容性、互操作性、复用性、安全和质量。

交互设计模式标准化对于用户来说，可以形成一种符合用户心智模型的模式规律，可以减少用户的认知成本，特别在一些管理系统里，标准化的复用性非常有效。新产品开发时，某些习惯模式已经在用户心里根深蒂固，如果背离这样的习惯太远，会使得用户感到困惑，这时，交互设计模式标准化的地位更加凸显出来。

当一些设计模式标准化，设计人员掌握了这样的解决方案，就可以高效率地使用，而不用担心用户的认知成本，软件的体验效果。设计模式的标准化，可以减少交互设计师和开发人员的沟通成本，甚至可以让开发人员也方便使用各种交互设计标准模式 。

课题背景：

人机交互学(Human-computer interaction,HCI)是一门设计和评估计算机系统以方便人类使用的学科。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。

交互设计的概念在二十世纪八十年代被提出来，它是一门关注交互体验，研究系统与用户之间

的交互关系的学科。随着网络和新技术的发展，各种新产品和交互方式越来越多，人们也越来越重视对交互的体验。数字科技的发展为我们带来了虚拟的信息传达方式，人机交互过程更多的转向了软件界面上的交互。

从用户角度来说，交互设计是一种如何让产品易用，有效而让人愉悦的技术，它致力于了解目标用户和他们的期望，了解用户在同产品交互时彼此的行为，了解“人”本身的心理和行为特点，同时，还包括了解各种有效的交互方式，并对它们进行增强和扩充。具体来说，它包括用户能看到的界面表现层面和用户使用行为的操作流程层面。

从开发者角度来说，交互设计是开发者通过软件层面表达的能够让用户快速而准确理解界面语言的设计过程。交互设计立足于软件工程中的一个环节，所以谈到交互设计，特别是在软件工程中的交互设计，就必须涉及面向实现的部分——也就是我们谈论的“工程化”。

人们在研究人机交互的时候，提出了一个关于人处理信息和与人交流的简单模型即心智模型（Mental Model）。简单的描述是这样的，人通过传感器，也就是眼睛耳朵等，接受外界信息以后会在脑中形成一个思维的模型来描述或者刻画外部世界，这个思维的模型范围很广，可以是具体事物的抽象。人类心智的活动包括情感、意志、感觉、知觉、表象、学习、记忆、思维、直觉等。

基本上来说人意识里的所有物体和人的概念，行为过程和规则，记忆中的事实和知识，都可以归于心智模型。但是一般情况下，人们还是更趋向于把心智模型理解为抽象一点的东西。于是，就有了语言的功能。语言是人把心智模型里面的信息翻译成声音信号或者图像信号映射到现实世界，然后让别人对这些信号进行反译，得到的信息和原来的已有的思维模型结合在一起通过大脑的处理得到一个新的模型，从而实现交流的目的。所有人在翻译和反译过程中遵循一个大家约定的协议和规范。这个规范就是从小学的母语或者后来学的外语了。而一个典型的人机交互模型则包含开发者，人机交互系统，用户之间的交互。开发者把自己的心智模型通过各种方法实现在系统中，然后用户在人机交互过程中理解了实现在系统中的开发者的心智模型，同时又在自己脑中形成一个新的推论过的模型。

交互设计的理论是站在用户理解的基础上建立起来的，因为交互设计的真正目的就是做好机器与人沟通的这一过程。

用户心智模型会把各种现象、行为过程、记忆中的事物和知识按照约定的协议规范抽象成符号、语言等，从而实现交流，学习等行为。而用户在使用软件的过程中，各种界面元素、操作过程也会在用户心智里形成一定的界面语言和界面模型。

存留在用户心里的模型可以归结为设计模式，设计模式的概念是指某个对象的结构和行为上的特点。这样的特点在用户心智模型里已经成为一种“习惯性”方式，模式可以让目标对象更漂亮和更容易被用户理解，让工具更有效传达信息，与用户的心智模型产生共鸣。

国内外研究的技术现状：

设计模式理念来源自Christopher Alexander撰写的《一种模式语言和永恒的建筑方式》，书中首次描述了建筑的设计模式。通过一系列建筑特征的精确定义，Alexander试图提取那些带给居民幸福感的建筑设计的精华。但是交互设计模式和建筑设计模式的一个重要区别是，交互设计模式不仅

仅涉及结构和元素组织，还关注响应用户活动的动态行为与变化。

目前国内交互设计学科相关论文更多关注软件界面交互设计的表现层面，例如：《交互设计在软件界面中的应用》一文提出企业软件界面应该遵循的几个基本原则；《Web2.0网站的用户界面设计研究》针对web2.0网站提出的以用户为中心的设计思想的重要性；《基于用户体验的Web标准网站设计方法与流程研究》更多关注网站开发层面的设计方法和流程；《交互过程中的下意识行为研究及应用》分析了交互过程中的“下意识”行为模式等等。对于一些存留于用户心智模型里“习以为常”的结构和行为模式还未提出设计模式和标准化的概念。

而国外相关书籍和论文对设计模式的研究初期出现于计算机编程模式中。例如，20世纪90年代中期，《设计模式》（Design Patterns,”Addison-Wesley”出版，作者是Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides）一书的出版，完全改变了商业软件架构实践。但是，他们提出的设计模式针对的是软件工程师。后来，Martijn van Welie的《交互设计模式》（Interaction Design

Patterns），Jan Borchers的《交互设计的模式方法》和《网站设计》(The Design of Sites)等针对交互设计模式有了一定的总结和论述。

近期，国外的Computers in Human Behavior期刊专门研究计算机语言和人类行为，例如《Building an interaction design pattern language》一文里总结提出了许多交互的设计模式。

鉴于国内互联网和软件发展起步较晚，相关研究还有一定空白，更多的应该关注国外的一些论文和书籍报告等。

课 题 研 究 方 案

(包括具体的研究目标、研究内容和应用和实践；相关理论及可行性分析)

研究目标：

通过对软件用户人群的行为的调研和分析，得出这些人群的心理特点和行为模式，构建出典型的心智模型，利用交互设计理论把这些心智模型转化为计算机界面结构和流程语言，利用交互原型软件和计算机前端编程语言制作标准设计模块，以此作为适用于一定系统里的标准化设计模式进行推广，让交互设计师和开发人员可以方便使用。

研究内容：

基于目前交互设计理论和设计模式的理论现状，通过理论、实践的分析、总结，提出一套较为典型针对性的设计模式和理论方法，为实际设计工作提供指导。具体研究内容主要分为以下几个部分：

1. 研究用户的目的，用户特征行为和认知的调研和分析，使用的方法有观察、聆听和讨论法；个人采访法；集体讨论法；问卷研究法；决策中心法；典型行为和认知的总结。

2. 研究认知心理学对用户的感知系统、认知系统、反应系统分析；并提出来自生理、心理、环境和背景等差异的影响；典型的心智模型特点、构建。

3. 典型的认知特征，例如“习惯性”行为、“熟悉性”认知、”适应性”认知等探索；对应的界面结构和行为语言。

4. 交互设计模式的标准化建立方法，典型交互设计模式标准化的建立。

5. 标准的设计模式对软件工程化的意义，标准的设计模式转化为软件工程化的方法，典型案例实践。

应用和实践：

分析使用淘宝CRM后台的小二的认知和行为模式；构建淘宝CRM后台系统常用、典型、具有复用价值的标准设计模式；利用Axure、html、css等工具和语言建立起可供交互设计师和前端开发工程师使用的标准控件。

相关理论：

1. 心理学、心智模型理论；

2. 软件用户使用行为分析；

3. 交互设计模式；

4. 标准化概念；

5. UI设计；

6. 信息架构；

7. 可用性评估；

可行性分析：

1．前期阶段：通过相关书籍的研读和资料的阅读，学习心理学、交互设计理论。通过实习项目的实践和总结，丰富自己的理论基础。

2．分析和总结阶段：在项目中总结各种数据，发现各种用户行为，并对此进行总结。对各种设计模型的构建过程中，与导师、同事探讨，发现相关问题，完善设计模型。

3．理论验证阶段：把典型的设计模式转化为界面结构和语言，做成标准化的控件，供给设计师和开发人使用，在产品中可以得到用户体验度相关数据来验证这些设计模式。

研 究 基 础

(包括与本项目有关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩；课题研究现有的基础和已具备的实验条件，可能遇到的困难或问题和拟解决的途径和措施等)

课题研究工作积累、研究成绩及现有基础：

1. 曾修过人机工程学、产品设计语意学、设计心理学和设计方法学等与本课题相关的设计理论课程，并在学习中有一定的收获，这是本课题研究的理论基础。

2. 曾参与制作过许多网页设计，网页开发等项目，对网页界面上的交互设计有一定的理解，了解网页制作前端开发语言，了解网页开发相关流程。