软件技术基础（论文）-论用户界面设计中的若干问题.doc

软件技术基础（论文）论用户界面设计中的若干问题学 院：信息科学与工程 专 业：软件工程 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 完成 日期：2011年12月8日 摘要近些年来，软件开发技术有了较大的发展，各种软件工程分析设计方法都有了长足的发展。然而由于用户对于软件系统的需求日渐复杂，许多软件系统仍然存在很多的可用性问题，在使用系统过程中难以达到用户的期望。传统的以系统实现为中心的做法已经不能适应设计的需要，这就要求在软件设计过程中转向以用户为中心、以用户对系统的使用为中心，强调软件的可用性的设计思路。用户界面是软件系统与用户进行交互、沟通的部件，系统的可用性问题大多会通过用户界面表现出来。因此，设计具有高可用性的用户界面对提高软件系统整体的可用性有着至关重要的作用。为了能够更好地保证用户界面的可用性，本文提出在用户界面设计中引入以用户为中心的设计过程并使用用户界面模式来构建界面原型。用户界面模式为界面设计中普遍存在的可用性问题提供了经过验证的解决方案，能够有效提高用户界面的可用性。因此，本文围绕用户界面的可用性，在界面设计过程中将以用户为中心的设计过程与用户界面模式结合在一起运用，提出了基于模式的以用户为中心的界面设计方法，探讨了该设计方法的主要过程和关键活动。本文的观点是在界面需求分析中以使用场景为中心，描述用户使用系统的背景和过程；在界面原型设计阶段，将分解的任务映射为用户界面模式，并根据之前设计的使用场景，将这些模式组件组织在一起构成用户界面原型。同时，通过用户参与设计、迭代设计来验证用户界面设计方案的有效性和可用性。它结合了用户界面模式和以用户为中心的设计过程两者的优势，能够很好地保证用户界面的可用性，同时也提高了用户界面设计活动的效率。关键词：以用户为中心的设计，用户界面，用户界面模式，可用性第1章 绪论1.1综述用户界面是软件系统中的一个重要组成部分。从用户的角度来说，他们所看到和操作的“系统”其实就是用户界面。用户对于软件系统的使用以及软件系统为用户提供的各种服务功能，大多都是通过用户界面来体现的，因此用户界面的易于使用与否，对软件系统的可用性有着很大的影响。而如今，由于用户的需求日趋复杂，软件系统越来越庞大和复杂，在用户界面分析和设计的过程中势必要改变传统的以系统实现为中心的做法，而是转向以用户为中心，强调系统可用性的设计思路。通过构建系统界面原型，并以此原型与目标用户进行沟通，不断验证和改进这样一个以用户为中心的设计过程，来指导整个界面系统的开发，对界面系统的正确性、功能完备性进行验证，能够有效提高用户界面的可用性。但是，以用户为中心的设计不可避免地会加大用户界面设计的难度，因为设计人员需要花费更多的时间和精力去关注用户，而且界面设计知识本身存在难以归纳、难以复用的特点，使得用户界面的设计变得繁琐、复杂，为了解决这一难题，本文提出了一种基于模式的用户界面设计方法，它是建立在以用户为中心的设计的基础上的。通过运用用户界面模式，可以提高用户界面设计的效率，同时模式本身是针对界面的可用性问题的解决方案，有助于提高软件系统的可用性。12研究背景如今信息技术在各个领域迅速发展，逐步成为一种无处不在的现象，各种基于计算机的系统已经融入到人们的日常生活和工作中去，人们将其作为一种工具来执行、简化或支持他们的任务。但无论是个人使用的计算机，还是用于管理整个企业的联机信息系统，如ERP、CRM等，都有一个共同的显著特征交互性，即人与系统的通信，用户向系统传达他的任务需求并获取反馈。因此，一个可用的计算机系统需要对用户的交互方便、有效，并使用户满意地支持，于是就有了用户界面的出现。用户界面作为用户与系统间的信息通道，直接影响了软件的实际使用效率和效果，关系到系统的成败。设计不好的用户界面令用户感觉难以学习、难以使用，最终导致用户放弃使用。以1995年微软发布的Bob用户界面为例，它是构建在Windows 31之上的图形化用户界面，类似一系列的卡通房间，用户可以进入使用一些常用程序，但它“让人觉得困惑”的界面风格使人们无法认同，甚至不少用户极其厌恶，最终只能以失败告终。因此，人们越来越认识到人机界面的重要性，用户界面设计也逐渐成为软件工程中一个非常重要的组成部分。然而，目前的趋势是软件规模越来越大，也越来越复杂，尤其是应用于企业运营、管理及决策活动的管理信息系统，需要处理各种数据和事务，这对用户界面的交互性、可用性提出了更高的要求，而传统的软件开发方法不足以满足这样的需要。Donald Norman提出了“以用户为中心(UCD)的概念，为他们提供了一个新的途径，一些软件厂商和解决方案供应商开始尝试进行以用户为中心的开发设计方法。但同时，由于软件用户界面的趋向复杂，给开发设计人员也增加了很多的工作量，也造成了软件开发的迟缓、质量低下。因此，就需要一种切实可行的方法作为现行设计过程的补充，在能够满足用户需求的同时提高用户界面开发设计的效率，降低开发设计的成本。13用户界面设计概述（1）用户界面的定义及作用用户界面(User Interface)，又称用户接口、人机界面、人机接口等，是人与计算机之间传递、交换信息的接口和媒介，是用户使用计算机系统的综合操作环境。虽然近年来计算机技术取得了惊人的发展，但计算机仍然是一种工具，是人脑、手、眼等的扩展，因此它仍然要受到人的支配、控制、操纵和管理。在计算机系统所完成的任务中，有大量是人与系统配合共同完成的。在这种情况下，人与系统需要进行相互间的通信，这就需要借助于用户界面来完成。在软件系统中，用户界面是系统呈现给用户的部分，也是用户使用软件过程中最直接接触的层面，它主要实现两个基本的任务：将系统的信息传递给用户；将用户的操作传递给系统进行处理；用户界面是信息系统中不可缺少的部分，其之所以如此重要，主要体现在以下几个方面：第一，用户界面是用户与系统之间沟通的桥梁。由于大多数用户，特别是新手用户本身不了解系统内部的结构和逻辑，而且实质上用户可能也并不关心这些，所以对于大多数用户来说，“用户界面就是系统本身。因此，用户界面的开发设计，其实质就是对用户需求的实现，将他们的心理模型转化为实际的可视化的交互模型。而用户在操作系统的过程中，他们对系统的认知和评价往往都建立在用户界面之上，所以用户界面的易用与否在很大程度上会影响整个系统的可用性。第二，用户界面是开发设计人员与用户进行沟通，获取用户需求的重要工具。用户的需求往往是不明确的，具有很大的主观性，很难准确地表达出来，尤其是在开发的初期，用户甚至不清楚自己需要什么、系统能做什么。在这种情况下进行开发是很困难的，容易导致失败。而用户界面原型是最直接、最简单地将系统的概貌展现给用户的方法。通过在软件开发过程中为用户提供界面原型，可以将抽象的设计概念可视化，让用户对他所使用的系统有一个非常感性、非常直观的认识，在使用界面原型的过程中逐步明确用户的需求，以便进一步的改进设计。第三，用户界面开发是软件开发当中重要的一个环节。在实际的开发设计过程中，用户界面的开发设计占有很大的比重，大约有50的代码是与图形用户界面有关的，它的开发工作量占到整个系统的4060，因此可以说用户界面的设计是软件开发的基础之一。只有在用户界面取得用户的认可之后，再进行软件编码等工作，这样才能开发出用户满意的软件。（2）用户界面的发展过程自从第一台计算机诞生以来，人与计算机之间如何进行通信，即所谓人机交互的问题就伴随而生，因此产生了人机界面的概念。人机界面的发展经过了手工操作、命令语言和图形用户界面3个阶段最初对计算机的操作，是通过计算机控制面板上的开关、指示灯或穿孔纸带来进行的，这种界面完全是根据设计者自己的需要来设计的，使用起来十分笨拙。到了20世纪50、60年代， “命令行作业语言的出现极大地方便了使用者。这一时期人机界面的特点是人机交互通过用户命令和用户对系统询问的方式来完成。这种命令行界面较之过去更加灵活，但需要用户记忆大量复杂的命令，对操作者有较高的要求。但对一般用户来说，命令语言界面易出错、不友好且难学习、交互性也不强，不适合新手用户的使用。20世纪70年代，施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)提出了GUI的概念，最先构建了WIMP(即视窗、图标、菜单和指示器下拉菜单)，并在1984年苹果推出的Macintosh产品中成功应用。之后，微软公司推出了Windows系统，被广泛地应用于计算机平台，促进了GUI的发展。从此，用户界面从少数人可以识别的基于字符方式的命令语言式界面，走向可视化、“所见即所得的图形用户界面，即使是不懂计算机程序语言的普通用户也能够使用。用户与计算机系统的交互变得更加简便，易懂易学，并逐渐接近人类的交流方式。用户界面的发展来源于用户想要与系统更好地交互的需求，但除了技术的不断改进，要想得到一个“友好”的用户界面，还必须在开发过程中很好地研究用户的需求，设计出用户满意的、可用的用户界面。（3）用户界面的设计模型用户界面设计模型是用户界面设计过程中一系列的步骤及执行过程，这些模型来源于软件开发过程中的各种模型，包括有瀑布模型、螺旋模型、快速原型模型等。（4）用户界面设计的基本原则为了更有效地设计出友好的人机界面，相关设计人员、研究人员提出了很多用户界面的设计原则，如八项黄金规则(Shneiderman，1998)、可用性原则(Nielsen，2001)等，其中最为主要的三条基本原则是：置界面于用户的控制之下、减少用户的记忆负担、保持界面的一致性。1置界面于用户的控制之下用户在使用工具时喜欢有运用自如的感觉，软件系统也不例外。用户不喜欢被系统控制，由系统决定他们做什么、该怎么做。因此，在设计用户界面的过程中应当明确用户是所有处理的中心，由用户来控制如何工作、如何响应，而不是由开发人员按自己的意愿把工作流程强加给用户。一个友好的用户界面设计应当会随时告诉用户系统正在干什么或者用户正处于什么“状态。它应该具有较强的交互作用性能，对用户的操作积极做出响应，而不应该让用户去想所发生的事情。同时，用户所执行的操作应当是可逆的或可更改的，因为用户学习使用系统的过程是一个试错的过程，而这些错误可能会造成很大的破坏性。所以系统需要为用户提供一些简单的途径离开不必要的“状态，例如撤销等功能。2减少用户的记忆负担人脑不同于电脑，计算机具有很强的记忆和储存信息的能力，而人类大脑处理信息的能力有限，记忆能力也是有限的，所以对于用户来说，浏览信息要比记忆信息容易得多，这也是为什么用户更愿意使用图形用户界面，而非命令行的原因之一。他们更善于识别信息，而不是回忆信息。而在用户界面的设计过程中，这一原则往往被忽略，从而导致系统的易用性水平不高，主要包括的问题有：系统的使用过于复杂，用户不得不记忆复杂的命令或操作过程；界面提供的信息不及时或不完全；界面元素或过程难以理解，或误导用户：用户界面的信息层次过多。因此，在用户界面设计中需要注意，应当使界面的元素、流程都清晰可见，明确易懂。菜单就是一个例子，它把所有可能的命令系统地显示给用户，避免了用户记忆复杂命令带来的不便。3保持界面的一致性一致性是任何一个友好的用户界面所具备的特点，在用户界面设计中应当保持界面的一致性。一致性包括两个方面，内部一致性和外部一致性。内部一致性指的是系统的各部分之间要保持一致，而外部一致性是指系统与其他系统、传统的使用习惯及标准保持一致。在系统内，同样的信息应该使用一致的用词、外观和布局。这可以帮助用户很快地学习、记忆和熟悉系统的功能、界面的操作，而不一致的界面会导致用户感到困惑，增加系统学习所需的时间。外部的一致性则可以借助用户已有的知识和习惯来帮助用户学习和使用一个新的系统，系统的设计应当符合相关的标准和一些约定俗成的习惯。用户界面设计中存在的不一致的现象主要包括有：界面元素的外观、布局不一致；界面元素的命名不一致：系统反馈信息的格式不一致；界面操作过程不一致；表达含义不一致；设计标准与通用标准、使用习惯不一致；不一致有时可能会导致很严重的错误，因此在用户界面设计过程中要尽量避免此类错误，保持用户界面的一致性。14本文研究的目的与意义用户界面设计是软件工程以及信息系统开发中一个非常重要的环节，但在过去的实践过程中，开发设计人员往往站在“系统的角度，更多地考虑系统的功能性以及系统的实现，而忽略了直接与用户进行交互的用户界面的设计。然而随着人的因素在信息系统中发挥的作用越来越大，用户界面对信息系统可用性的影响不言而喻，成为了衡量一个系统是否成功的重要指标之一。对用户界面设计方法与流程的研究，对提高信息系统可用性、满足用户需求有着重大的意义和实际应用价值。为了使用户界面能够更加友好，能够更好地与用户交互，就必须在设计过程中坚持“以用户为中心。“以用户为中心的思想虽然很早就被提出，并应用于多个领域，但其中多数以理论研究和探讨为主，提出了一些原则、设计过程，而具体到用户界面设计的实践中，仍然欠缺一种有效的方法来支持和实现“以用户为中心”的设计，更多是依靠个人的经验和一些指导原则(Guideline)来进行的，其可用性会受到一定程度的影响。鉴于此，本课题引入用户界面模式，将其与“以用户为中心”的设计过程相结合，以提高界面的可用性为目标，探讨其在用户界面设计过程中的应用。用户界面模式是一种有效的界面开发方法和工具，是对界面设计知识的描述和复用，其应用能够大大提高界面设计的效率和效力，提高系统的可用性。与“以用户为中心”的思想一样，用户界面模式所关注的同样是界面的可用性，将“以用户为中心”的设计过程和用户界面模式相结合，能够为提高用户界面可用性提供有效的途径。因此，本文提出了基于模式的以用户为中心的界面设计方法(User-CenteredUser Interface Design based on PaUem)，围绕可用性这一中心，以用户界面模式作为界面设计的基础，通过以用户为中心的设计过程，以达到软件系统的最终可用性，真正满足用户的需求。第2章以用户为中心的设计2.1基本概念可用性工程包括从需求获取、可用性问题分析、设计方案的开发以及测试评估在内的一整套的工程过程、方法、工具和国际标准，而其核心就是以用户为中心的设计方法论。以用户为中心的设计(UCD，User-Centered Design)是20世纪80年代末兴起的一种产品开发的概念与思想，Donald Norman在其著作(The Design ofEverydayThings)(1988)中提出了以用户为中心的设计。他将以用户为中心的设计解释为“一种以用户的需求和利益为基础的设计理念，专注于提高产品的可用性与易用性。其他一些学者和研究机构也在给出了各自的定义：以用户为中心的设计是一种将易用性设计融入到产品、系统的用户经验中去的方法。它包括两个基本要素：多学科之间的协作，以及一套专门的方法来获取用户需求并将其转化为设计。以用户为中心的系统设计是一个在整个开发过程中注重可用性，并进一步将其贯穿于整个系统生命周期的过程。UCD是一种根据产品使用用户的信息进行设计的方法，在产品的整个生命周期，包括计划、设计、开发等过程都将用户作为关注的焦点。以用户为中心的设计并非是一种新的软件开发方法和技术，而是为现有的设计方法进行的一个补充，并在设计过程中建立一种以用户为中心的观点，对于所有设计活动都具有普遍适用性，是一种产品开发的思想和方法论。正如Norman所说，“以用户为中心的设计强调系统的目的是为用户服务，而不是使用某种特定的技术，也不是一段漂亮的代码。用户的需求应该主宰整个界面设计，而界面的需求则应该主宰系统其余部分的设计。所以， “以用户为中心的设计方法是以最终用户和用户的目标作为系统开发的驱动力，而不是仅仅以技术为驱动力的。设计良好的系统应该充分利用人们的技能和知识，是与用户的活动及任务直接相关，支持并服务用户的，而不是一味地指示用户如何进行操作，从而限制用户的行为。因此总结上述的定义，笔者认为以用户为中心的界面设计，其宗旨就是在用户界面设计与开发过程中要紧紧围绕用户，关注用户的需求，注重所开发用户界面的可用性。在用户界面的设计、开发和测试过程中，都要有用户的参与，以及时获得用户的反馈信息。利用原型与用户进行交互，根据用户的反馈意见不断改进设计。遵循这种思想来开发用户界面，可以使用户界面与用户的需求相一致，保证软件产品的可用性质量。同时，也能够使用户界面具有易于理解、便于使用等优点，从而减少培训费用，减轻对用户理解系统和学习使用的压力，提高了用户的满意度和使用效率。2.2以系统为中心的设计与以用户为中心的设计大多数软件系统中存在着如此严重的可用性问题，究其原因在于开发者往往忽视了人的因素。在工业设计领域，长久以来一直遵循着以系统为中心的思想，设计人员把系统功能作为设计过程中考虑的核心问题，首先确定系统的功能，然后围绕确定下来的功能扩展外部的操作部分。系统的功能部分限制了操作部分，使得操作人员只能遵循系统的行为方式，人成为了系统的附件。软件工程在发展之初基本上也延续了这种设计思想，软件系统往往是站在开发人员的角度上进行设计的，但软件的开发人员并非最终使用软件的用户，因此开发出来的软件系统往往不能满足用户使用的需要。以系统为中心的设计在软件设计领域中主要表现为：1)开发人员从自己的角度考虑如何执行任务。在软件开发过程中开发人员往往会“代替”用户思考，根据自己的想法决定如何设计功能、交互，把设计者的需求当作了最终用户的需求。而开发人员的思维方式、执行任务的行为方式与最终使用系统的用户并不完全相同，站在开发人员角度进行设计会使系统偏向便于开发设计的方向，而不是便于用户的使用。2)以系统的功能和结构作为设计的中心，而忽略了用户使用的因素，用户界面及其可用性成为了附属品。在以系统为中心的设计观点下，系统的功能设计是优先于用户界面的设计的。直至设计的后期阶段开发人员才考虑用户界面的设计，在已经确定了所有功能、结构的细节的基础上扩展出用户界面，使得用户界面只是为了表现系统的功能而存在，成为了系统功能的附属品。这样即使保证了系统功能的正确性，其有效性却不一定能够得到保证，在与用户交互的过程中用户界面往往变得晦涩难懂、难以操作。3)强调用户学习系统操作。以系统为中心的设计使得系统的功能决定了交互的方式、执行任务的行为方式，但往往与用户在实际中的行为存在较大的区别。用户要使用系统，就必须经过大量学习，了解系统操作的方式和过程，将原本的行为方式、执行任务的方式转换为适应现今使用的系统的操作方式，这需要花费大量的时间和精力，增加了用户的认知负荷。计算机以及软件系统的出现，本身是为了减轻用户的脑力劳动负担，作为一种工具辅助用户完成任务。但是在以系统为中心的设计思想下，与用户的交互没有得到充分的重视，用户的负担有时非但没有减轻，反而加重了，系统的可用性存在较大的问题。因此以系统为中心的设计无法很好的满足用户使用的需要，于是以用户为中心的设计方法被提了出来，其特点主要表现在以下几个方面：1)用户界面设计被作为一个重要的设计环节。在以系统为中心的设计过程中，用户界面设计不受重视。而在以用户为中心的设计过程中，用户界面设计被作为一个具有重要意义的环节，在软件开发设计的早期阶段就开始进行，与系统的功能设计同时考虑。由于用户界面是可视化的，比起文档等更加直观，更加容易反映系统的功能、流程等方面，能够在设计的前期就获得用户的反馈信息，从而验证现行的界面设计方案所提供的功能、交互方式是否符合用户执行任务的过程，是否实现了用户的需求。2)用户参与设计。在以用户为中心的设计过程中，用户不仅仅是使用者，也是设计者。系统开发设计人员除了在需求分析阶段要与用户进行沟通，提取用户需求外，在开发设计过程也要求用户参与，通过可用性测试、用户评审等方式验证和改进设计，进行迭代直至用户需求与系统能力取得一致。而在以往的系统为中心的设计过程中，开发人员往往在需求分析后就忽略了和用户持续地进行交流，尤其在系统的设计和构造阶段缺少用户的参与。3)在用户界面设计中以界面的可用性作为主要的依据。可用性不仅涉及系统本身的属性，还包括了用户的使用感受。用户界面在展现系统功能的同时，还要关注用户的使用。以可用性作为评价标准既可以衡量系统功能是否实现了用户的需求，同时也评判了系统的交互性。通过对以系统为中心的设计和以用户为中心的设计可以看出，前者对用户的关注不足，在现今系统使用环境愈加复杂、用户需求不断增长变更的情况下，以系统为中心的设计往往导致开发出来的系统不能满足用户的需求，因此在系统设计过程中，尤其是用户与系统进行交互的用户界面的设计应当遵循以用户为中心的思想，提高系统的可用性。2.3以用户为中心的设计的研究现状以用户为中心的设计思想正在被越来越多的人所接受，因此众多学者、机构都对其展开了研究，发明了一些进行以用户为中心的设计的方法，如场景调查。而一些企业，例如IBM也将以用户为中心的设计运用到实践中，帮助改善其产品的可用性。1Design for Usability方法20世纪80年代，John Gould与其同事一起开发了一种被称为“Design forUsability121的方法(Gould、Boies&Lewis，1991)，概括了以用户为中心的设计的基本思想，它由4个部分组成：1)关注用户：设计人员应当确定用户的构成，并让用户尽可能早地涉入，在设计过程的早期就致力于理解用户以及他们想要完成的任务，他们使用的环境等，明确用户的需求。2)集成化设计：设计时应当同时考虑与可用性有关的各个任务，包括描述用户需求、起草用户指南、撰写设计文档等，而不是“线性的依次开展，并将设计置于统一管理之下，确保了此后各阶段的迭代式设计能够符合某一设计准则。3)及早并持续性地进行测试：开发设计是一种经验性的过程，所以检验可用性的最好、也是最有效的方法就是用户测试。在设计过程的前期就引入用户对原型的测试，有助于尽快地发现和了解用户的需求。通过在全过程进行可用性测试，可以使用户在最终产品出现之前就能够了解系统的概貌，就设计提供反馈意见，确保设计符合用户的需求。4)迭代式设计：迭代式设计是以用户为中心的设计的关键，用户测试的结果将驱动系统的再设计，通过不断的迭代使系统满足用户的需求。2以人为中心的交互系统设计过程“以用户为中心的交互系统设计过程，指出一个以用户为中心的设计过程，应当具备下述一些特征：1)用户的积极参与和对用户及其任务要求的清楚了解：2)在用户与系统之间适当分配功能；3)反复设计方案；4)多学科设计同时，ISO 13407还描述了这一设计过程中所包括的4项基本活动，分别为：了解并规定使用背景、规定用户与组织要求、提出设计方案和根据要求评估设计。(1)了解并规定使用背景用户、任务、组织和外部环境等的特性确定了系统的使用背景，使用背景对系统设计的目标、设计的过程等有重要的影响作用，所以了解并规定系统的使用背景是以用户为中心的设计过程中的首要活动。系统的使用背景一般从以下几个方面进行识别：1)目标用户的特性。目标用户往往是具有某些共同特征的个体的总和。用户的相关特性包括用户的知识、技能、经验、习惯、偏好和能力等等。2)用户拟执行的任务。用户任务的描述一般包含了使用系统的总目标，以及可能影响可用性的任务特性，例如执行任务的频次和持续时间等等。同时，还应当包含任务过程中活动和操作步骤在人与系统资源之间的分配情况。3)用户拟使用该系统的环境。系统使用环境包括有：技术环境(例如：局域网络、软硬件等)、社会和文化环境(例如：工作惯例、组织结构等)等特征。(2)规定用户与组织要求以用户为中心的设计需要明确陈述与使用背景描述有关的用户和组织要求。一般从几个方面考虑来识别这些需求：系统在运行和经费目标方面所需的绩效水平；用户以及其他各方之间的合作及沟通；用户的工作性质、任务分配；任务的执行绩效：操作和维护的可行性；需求变更管理：人机交互的设计等等；此阶段的活动，要在适当权衡不同需求的基础上形成对用户和组织要求的描述，识别设计中有关用户和其他人员的范围，明确陈述以用户为中心的设计目标。还要为不同需求确立合适的优先顺序，规定功能的分配，即将任务划分为人工任务和系统执行任务。(3)提出设计方案以用户为中心的设计应当根据当前成熟的技术水平、参与者的经验和知识，以及之前设计活动中对使用背景的分析结果提出可能的设计方案。该过程可能包括的活动有：1)使用现有知识设计方案。2)利用模拟、模型、设计原型等手段使设计方案更具体化。3)向用户展示设计方案，并让他们使用该方案执行任务。4)根据用户的反馈反复更改设计。5)对设计方案的反复设计进行管理。(4)根据要求评估设计在以用户为中心的设计中，评估是一个基本的步骤，而不是设计过程中一个特殊的阶段，在理想情况下评估应该贯穿于生命周期的所有阶段。在设计过程的早期阶段，评估的重点是获取用于指导如何设计的反馈信息，在反馈信息的基础上进行反复设计；而在后期阶段，在已经拥有一个较为完善的原型的情况下，评估的重心将转移为测量用户和组织的目标是否已实现。以用户为中心的设计活动并非是一个标准的设计过程，也没有详细地叙述所有必要的活动。因此对系统的开发设计人员来说，它只是辅助设计活动的开发指南，旨在为存在的设计方法提供一个以用户为中心的补充。3OVID：对象、视图和交互设计OVID(Object，View,Interaction Design-对象、视图和交互设计)方法是IBM公司所采用的以用户为中心的设计方法，通过对用户、目标和任务的分析指导人机交互界面设计，达到用户满意的要求。OVID中涉及到三个模型：设计者模型、编程者模型和用户概念模型，分别代表了不同参与者对交互界面的概念模型。实施OVID方法的关键是确定交互中涉及的对象，并把这些对象组织到交互视图中。其中，对象是从用户的概念模型的任务分析中获得的，视图是特定用户任务的对象的组合，而交互则是界面中对对象执行的操作。在开发过程中，设计者通过需求分析等方法从用户那里获得用户对系统的理解，转化到设计者的对象模型中，并通过原型等形式让用户与系统进行交互，了解设计者模型所要表达的信息。4LUCID：以用户为中心的逻辑交互设计LUCID(Logical User-Centered Interaction Design以用户为中心的逻辑交互设计)方法是美国Cognetics公司经过测试和广泛使用的一种方法(Kreitzberg，1996)，它为设计过程定义了6个阶段：第一阶段：预想。调整所有股东的议程，平衡需求以满足商业目的和管理技术约束，发展一种清晰、共享的产品场景，并以概念草案为基准设计程序。第二阶段：发现。理解目标用户的智能、需要的信息、使用的术语、他们的优先级以及他们的心智模型。第三阶段：设计基础。开发和验证产品的基本概念设计，创建关键屏幕原型陈述产品的设计。第四阶段：设计细节。将设计加以充实，对每个屏幕进行详细规划，形成完整的说明书，并对具体的屏幕和工作流进行可用性评估。第五阶段：构建。通过回顾和后期改变管理方式来支持生产过程。第六阶段：发布。对产品进行系统的可用性评估，测量用户的满意度，并通过有力的推广来支持用户向新产品的过渡。LUCID和大多数以用户为中心的设计方法一样，采用了快速原型法和可以重复的可用性测试，并通过加强对开发、交付和评审等方面的管理，促进了开发过程的有序进行，即在一个阶段内不断地重复某些过程，而在经过不同阶段后将会实现预期的进程。第3章 以用户为中心的界面设计过程实施以用户为中心的设计是保证软件系统可用性的基础，所定义的“以用户为中心的交互系统设计过程，但它并非是一个标准的设计过程，没有包含所有必要的、具体的活动，而只是一个抽象的指导原则。因此在进行以用户为中心的界面设计时，需要根据ISO 13407中描述的流程，并结合实践展开。31 基本框架与目的用户界面设计是以用户为中心的设计过程中的一个重要环节，它是将用户需求转换为系统功能实现的关键步骤，包括理解用户、界面设计、界面评估、用户反馈等几个方面。给出了以用户为中心的界面设计的几个基本步骤，但它并不同于瀑布模型：它是一个迭代设计的过程，每个阶段都需要用户的参与，对设计方案进行验证(Validation)和评估(Evaluation)，进行反复地设计。另外流程中的活动是围绕用户的需求展开的，如建立使用场景、用户评测等等，而不像瀑布模型那样整个过程是以文档驱动的。采用以用户为中心的界面设计过程，其目的是保证界面设计方案的整体可用性，主要表现在：通过对使用场景的描述和理解，使设计者的关注点放在用户身上。使用场景贯穿了整个设计过程，从而在界面设计的各阶段都能够考虑到可用性问题。在界面设计的各阶段引入用户参与，使用户与设计者共同考虑使用场景、界面原型的设计，从用户的角度考虑界面的可用性。通过用户验证、测试以及迭代式的设计，获取用户反馈并改进设计，以保证界面设计方案的可用性。通过采用以用户为中心的界面设计过程，能够使设计者在界面设计的整个生命周期中更好地发现和解决可用性问题，有助于提高系统的可用性。32用户界面设计的参与方在以往的软件开发过程中，用户界面设计的工作一般是由开发人员完成的，他们根据已经确定下来的功能文档进行编码开发用户界面，但在这一过程中却很少与用户进行沟通。而在以用户为中心的界面设计中，参与方不仅仅有系统开发人员，还包括有界面设计人员、领域专家和用户代表。领域专家用户领域专家通常在某一特定领域拥有大量的知识以及丰富的实践经验，熟悉业务流程，了解用户的需求。他们能够提供用户界面设计所需的使用场景来表达用户的需求。但是领域专家不能完全代替用户，因为他们并不是真正的最终用户。因此在以用户为中心的界面设计中，仍然需要用户的参与，用户应当被作共同的开发者来看待。用户界面设计人员用户界面设计人员具有丰富的人机交互设计经验。他们需要根据领域专家用户提供的场景考虑界面的设计，开发界面原型，并与用户一起进行评估改进设计方案，最终设计出满足用户需求的高可用性界面。 开发人员开发人员负责用户界面设计方案的实现，进行编码。虽然在用户界面的设计阶段并不涉及编码工作，但软件界面最终还是要通过开发人员进行编码，最终形成完整的软件产品的。因此需要将开发人员纳入开发团队，通过开发人员检验界面设计方案在技术上是否可行。如果设计的界面原型在技术上无法实现，那么即使用户满意度非常高，该设计方案也是不可行的。用户界面的设计需要上述这几个参与者共同来完成，他们围绕的中心即是用户的使用场景，它是用户界面设计的基础。将使用场景位于设计的中心位置，这也体现出了“以用户为中心的设计”这一思想。33理解用户在软件系统开发过程中，开发人员对用户需求的描述往往和用户实际需求有很大的距离，进行用户需求分析可以使系统的功能最大限度地贴近用户，满足用户的不同需求。而以用户为中心的设计思想的中心就是用户，因此在以用户为中心的界面设计过程中首先要考虑的就是如何对用户及其需求进行分析。收集用户需求的方法有很多种，如：现场走访(SiteVisit)、焦点小组(FocusGroup)、访谈、问卷调查、用户观察等等。焦点小组研究法是用户研究中经常采用的方法。焦点小组一般是由5-7名用户代表，在一名专业的主持人的引导下，以一种非结构或半结构的形式，对某一主题或观念进行深入讨论，从而获取一些相关问题的创造性见解。焦点小组通常用于界定产品的功能、工作流程，挖掘需求，产品的原型测试，界面设计等。在通过用户研究阶段对用户需求的收集后，需要对收集到的用户需求进行整理和分析，在理解用户的基础上进行用户界面的设计。而理解用户最好的方法则是通过叙述关于用户的场景(Scenario)。用户的场景是围绕用户展开来描述用户的特性、环境、任务等信息的，基于场景的用户需求分析能够有效地帮助设计人员理解用户。34界面设计通过用户角色、场景的建立及验证，设计者可以有效地分析并提取用户的需求，其后设计者需要根据场景将用户的需求转换成系统的功能，即进行用户界面设计的活动。界面设计的内容主要包括三方面：概念设计、交互设计和详细设计。界面设计阶段同样也需要用户的参与，通过不断地与用户进行交流，由用户验证界面设计方案，可以更好的确保用户的满意度。在这一阶段，主要采用的是界面原型的方法。通过创建原型、与用户验证原型及根据用户反馈改进原型，从低保真原型到高保真原型，逐步实现最终用户界面的功能。（1）概念设计概念设计足为了将设计方案反映到界面上而进行的活动，通过对用户研究和任务分析阶段的成果，制定出界面的基本架构。在进行界面的概念设计中首先需要定义界面的功能元素和数据元素，尤其是关键路径的界面(即角色撮频繁使用的界面)，它们足系统中功能和数据的可见表达哪j，也是对场景中的动作和对象的映射。这些界面元素主要包括有：界面上的窗体、框架和其他容器：界面上的控件分组；界面上的个体控件：数据对象(国标、列表项、图像等)及其相关属性等等。功能元素和数据元素来自于场景中角色的需求，而不是由设计人员根据自己的想法确定的。在概念设计的早期阶段，容器往往是首先需要确定的，其后在关注于容器的设计时，才更为详细地考虑其它的界面元素。在定义了这些界面元素之后，需要确定它们的功能分组和层次关系，以构成具体的任务。方法是将这些元素进行分组，使其在一个任务中和相关任务之间是大程度地支持角色的任务执行。在这个过程中需要考虑的问题，诸如：哪些元素需要占用更多的界面空自J；哪些元素应该被一起使用，而哪些不应该；以怎样的顺序组织一组相关的元素：应用哪些设计原则或模式等等。在进行概念设计时，通常使用低保真原型，如故事板(Storyboard)、草图(Sketches)等来描绘交互框架的设计方案，一般通过在纸面、白板上绘制的方式来表现，或者借助PowerPoint、Word、Excel等工具来构造。低保真原型通常比较简单、粗略，只包含了有限的功能，其主要用于反映概念、设计思路以及用户界面的布局，向用户展现用户界面的大致外观，但无法对用户的输入做出回应，所以不能直接与用户进行交互。但是低保真原型在早期需求分析和设计阶段有着重要的价值，可以作为阐述需求的交流媒介。因为用户通常不知道如何描述他们的需求，通过故事板等低保真原型能够给用户一个直观的认识，可以与他们所期望的系统进行比较，从而使设计者能够得到用户关于设计是否符合他们需求的反馈信息。（2）交互设计概念设计为不同的场景构建了界面的框架草图，但仍旧只是静止、独立的屏幕而已，并不具有交互性。为了让用户更好地了解他们是如何使用系统完成特定的任务的，需要根据场景的路径将这些界面串连起来，形成情节串连图板，以表述任务执行的流程。在设计过程中，通常使用基于计算机的工具(如PowerPoint等)来设计情节串连图板。交互过程中的每一个步骤，无论是在用户与系统之间，多个用户之间还是在多个用户与系统之间，都可以通过一个界面屏