人机工程学考试资料课件

1、人机工程学人机工程学是研究人、机器及工作环境之间相互作用的一门边缘学科。其研究的主要内容是人机系统中人的作业效能，以达到“人尽其力、机尽其用、环境尽其美”目的，给人有较高的舒适度和生命保障功能，使整个系统安全高效、综合使用效能达到最高。通过人机工程学有关的理论学习，能帮助我们了解人机工程学的基本理论体系，学会从人机工程学的基本原则和方法出发，发现设计中存在的人机工程问题，创造性地提出人机工程解决方案。1. 人机工程学历史和研究方法1.1人机工程学历史1.早期人机工程学早期人机工程学是以19世纪80年代和90年代初的工业化运动为起点，其代表人物是泰勒和吉尔伯瑞斯。泰勒是被认为最早对人与工具匹配问

2、题进行科学研究的学者，其著作科学管理原则的宗旨是：使机器生产所需求的机器运动同人与作业之间、人与工作组织形式之间建立起最佳的匹配关系，把人的无效活动降到最低。泰勒的研究和理论特别重视“测量”的概念，认为只有通过测量才能找到改良生产效率的途径，并且要测量来验证改良的绩效。而吉尔伯瑞斯热衷于时间动作的研究2.人机工程学诞生人机工程学诞生于19451960之间，人的因素影响了机器性能的发挥，而继续调动人的能力又受到人自身的生理和心理极限的限制，只要求“人适应机器”是不够的，因此人们提出了“使机器适应于人”的思想。3.人机工程学迅速发展期19601980是人机工程学迅速发展的时期。人机工程学的研究和实

3、践从实验室和军事领域扩大到工业的各个领域，如计算机、汽车和消费产品。4.1980年以后的人机工程学1980年以后人机工程学已经形成了一个完整的学科体系，而与此同时计算机科学的飞跃发展又引起了人机交互、人机界面、可用性研究、认知科学等新的人机工程研究领域。在人机相互适应的目标下，人机工程学不仅关注人的安全、健康、效率，更加关注人的价值，关心人的满意度、舒适感、成就感和人的尊严。5.我国人机工程学我国人机工程学发展的基础工作是在工业心理学和工程心理学领域内开始的，其中工业心理学概观是我国最早系统的介绍工业心理学的著作。1.2人机工程学研究方法人机工程学是采用科学的方法研究人、机和环境三大要素之间的

4、关系。主要的研究方法有以下三种：1.观察法和描述研究观察是指在某一特定时间内或特定事件发生时，观察“被观察者”自然表现的行为和言语，系统的观察技术的基本原则是明确定义所观察的行为类别，训练数据收集人员保证观察的一致性，对行为进行系统的和有代表性的抽样。影响观察的因素主要有以下四个方面：（1）情境观察研究时情境有实验情境和自然情境，通常自然情境更可能产生自然行为而实验情境更容易控制变量。（2）数据获取在定量的观察研究中，数据资料记录在事先制定的记录框架中称为结构化方法。在定性研究中，研究过程保持开放，便于收集广泛的数据。（3）知情性所谓知情性是指被观察者是否知道被观察，知情性不仅影响实验中的行为

5、人。而且是一个道德问题。（霍桑效应）（4）观察者观察者参与行为过程的方式可分为：旁观者的隐蔽观察、与被观察者有互动但不是被观察群体的一员、观察者完全融入被观察群体。2.实验法实验法的基本原则是：在其他变量C被妥善控制的情况下，实验者系统的改变某一变量A,然后观察A的系统变化，对另一变量B的影响。变量A被认为实验变量，变量B被称为因变量，变相C被认为控制变量。3.相关研究法相关研究法的基本原则是：在尽可能自然状态下，确定两个以上变量之间的统计关系。相关研究法的主要内容是：（1）相关与相关分析相关分析即采用统计方法分析两个变量之间的相关性（2）相关与因果相关关系虽然不能说明变量之间的因果关系，单仍

6、能具有描述和预测能力，这一点在心理和社会预测中非常重要。2. 人体尺寸、感觉和运动控制系统与设计2.1人体尺寸与设计、人体尺寸设计原则和作业空间设计1.应用人体尺寸设计的原则（1） 极限设计原则设计的最大尺寸参考选择人体尺寸的低百分位，设计的最小尺寸选择尺寸参考选择人体尺寸的高百分位；受人体伸及度限制的尺寸应该根据低百分位确定，受人体屈曲限制的尺寸应该根据高百分位来确定。（2） 可调性设计原则设计中优先采用可调式结构。可调的尺寸范围应根据第5百分位和第95百分位确定。（3） 动态设计原则考虑人员操作必须执行操作时，选用动作范围最小值；考虑人员自由活动空间时，选用动作范围最大者。（4） 非“平均

7、人”设计原则设计中一般不应该对所有设计尺寸均采用人体尺寸的平均值。2.作业空间设计（1） 作业空间的一般要求作业空间根据人体尺寸参数设计，应该保证90%以上的使用者在所设计的空间内能顺利完成规定的作业；并均衡四肢的作业负荷；避免不必要的空间障碍和违反使用者正常习惯的空间布局；保证在紧急条件下人员的撤离安全。（2） 坐姿作业坐姿作业适合于长时间操纵、控制精度高或者需要四肢共同操作的场合，用于轻体力的工作性质。优点是操作稳定，身体位置平衡，可减轻疲劳。缺点是长时间的坐姿尤其是不正确的坐姿对腰部有不利影响。（3） 立姿作业（4） 坐立交替作业坐立交替作业常用与同时要求坐和立两种作业姿势。如既要求坐姿

8、的稳定体位以提高操作精度，又要求体位易于改变的作业方式。2.2视觉特征、显示设计1.视觉特征在设计中要尽量避免产生目眩的现象。要让视野内的所有物体都具有相同或者相似的亮度防止目眩。（1） 暗适应：从亮的环境进入或者转变为暗环境的时候，视网膜感光性的变化（2） 亮适应：由暗变亮的条件下，视网膜感受性的变化（3） 亮适应优先于暗适应，即两者同时存在时，视网膜以亮适应为主2.显示设计（1） 设计显示的方法设计师尽可能多的了解用户需要执行的任务选择正确的显示方式设计师还应该考虑显示的内容、格式、显示的形式（字体、背景、亮度等）以及显示的时间等方面的因素（2） 视觉显示设计机械显示设计机械显示是传统的显

9、示方法，它主要是显示数字或者某种状态，可分为指针移动式显示、刻度标尺移动式显示和直接式显示。电子显示设计对于电子显示最关键的是满足人的视觉要求，除了视觉显示都需要注意的显示大小、观察角度、观察距离和图形的数量外，分辨率、目标和背景亮度、色彩、闪烁等都是电子显示需要特别考虑的。信息编码信息编码要考虑显示信息的类型、数量、可用的显示面积、编码的准确性和易理解性。最常用的编码方式有颜色编码、形状编码、数字和字母编码等。刻度盘设计刻度盘设计分为4个阶段：选择刻度盘、刻度盘大小、刻度线间距以及标数和指针。字母和数字设计设计字母和数字最重要的是设法避免不同字母之间或者不同数字之间发生混淆。应尽可能突出每一

10、个字母和数字特有成分，同时使字母和数字中可能混淆的成分相对减弱。图符设计图符设计需要遵循以下原则：图符和背景对比强烈、图符边界明显、封闭图符、简单化和整体化。2.3动作分析、控制器设计1.动作分析动作分析就是指对作业或操作的动作组成结构特点及其相互关系的分析。动作研究的宏观方法是从整个过程出发分析生产流程及各个组成部分，即通过分析各个工序之间、各个机器之间以及作业者与机器之间的关系，找出影响作业活动的症结（如流程不合理或者人机能力不匹配），这成为“程序分析”。微观的方法是从操作动作本身出发，分析具体操作动作的合理性和效率，达到删除无效动作，减少等待时间、增加节奏和提高工作效率的目的，这称为“动

11、作分析”（1） 动作元素人们把人的动作分解为基本的动作元素称为动素，从操作的作用来说，人的动作可以分为必须动作、准备动作和无效动作。（2） 动作分析的方法动作分析主要有两种手段：目视动作分析和摄影分析。2.控制器设计从控制的形式看，控制设计分为直接控制和间接控制两种。（1） 控制设计的方法选择控制器的时候主要考虑四个方面：控制器的功能任务需要用户对信息的需要工作场所的情况。（2） 控制器编码控制器编码主要有三种形式：视觉编码、触觉编码和位置编码。选择控制器编码方式时，需要考虑几个因素：在控制器进行识别时，用户的所有要求用户已经使用的编码方式用户工作区域的照明情况用户识别时的速度和精确度要求控制

12、器可以放置的空间需要编码的控制器数量（3） 控制设计中的反馈和偶发启动（4） 常用的控制装置设计按键转臂开关旋钮控制杆手轮和摇把踏板（5） 手工具设计手工具设计的基本原则：保持手腕的自然直线状态减少手部组织的压力避免手指重复动作3. 认知心理、人的行为以及人的情绪需求与设计3.1知觉格式塔原则、知觉加工原理、记忆、思维和选择性注意1.知觉格式塔原则格式塔理论强调在知觉过程中整体大于部分之和，知觉是对刺激的整个模式的知觉。格式塔理论的规律有：（1） 临近律：人们对知觉场中客体的知觉，是根据它们各部分彼此接近或邻近的程度而组合在一起的。各部分越是接近，组合在一起的可能性就越大。（2） 相似律：人们

13、在知觉时，对刺激要素相似的项目，只要不被接近因素干扰，会倾向于把它们联合在一起。换言之，相似的部分在知觉中会形成若干组。（3） 封闭律 ：闭合是指一种完成某种图形(完形)的行动。（4） 良好连续律：在知觉过程中人们往往倾向于使知觉对象的直线继续成为直线，使曲线继续成为曲线。2.知觉加工原理（1）整体加工和局部加工Navon研究表明：当客观对象作用于人的时候，先引起整体知觉，然后再知觉到对象的组成部分。也就是说人在进行知觉加工时，整体知觉的加工可以干扰部分知觉加工，而部分知觉加工不能干扰整体知觉加工。（2）自下而上的加工和自上而下的加工自下而上的加工也叫数据驱动加工，强调对客观事物的信息的加工，

14、信息加工是加工输入信息；而自上而下的加工叫概念驱动加工，强调已有知识开始的信息加工，信息加工是由人的知识和记忆来引导的。3.记忆人的记忆主要有三种形式：感觉记忆、短时记忆和长时记忆。（1） 感觉记忆感觉记忆又称感觉登记。信息在瞬时记忆中只能保持若干毫秒或者若干秒的时间。电影和电视就是利用人的感觉记忆的特点，是本来是一幕一幕静止且分割的画面形成连续的动作画面。（2） 短时记忆短时记忆又称工作记忆。如果计算机为例的话，短时记忆就好比计算机中的内存。 短时记忆的容量 短时记忆编码：一般有三种编码情形声音编码、视觉编码和语意编码 短时记忆的丧失（3） 长时记忆短时记忆经过反复复述练习，可以进入人的长时

15、记忆，长时记忆就好比计算机的硬盘。 长时记忆分类：情节记忆和语意记忆 长时记忆的编码：长时记忆和短时记忆的编码不同，长时记忆以语意编码为主 长时记忆的提取：长时记忆的提取比较慢，而且很容易出现失真的现象。研究表明记忆材料的组织层次对长时记忆的提取有密切的关系。4.思维思维是人类认知活动中最高级的心理过程。问题解决的思维过程理论主要有格式塔方法、通用问题解决方法和类比问题解决方法（1） 格式塔方法格式塔方法认为人的思维分为两种类型：产生式思维和再造思维。前者是对问题进行重新构建，产生新的解决方法；后者是依靠经验进行思维活动。（2） 通用问题解决方法通用问题解决方法认为人们在解决问题的过程中，通过

16、某种方式，从一种状态转向另一种状态。（3） 类比问题解决方法把当前问题与其他相关问题进行类比，是解决问题的常用方法。类比过程的关键是发现两种问题的类似之处。5.选择性注意选择注意就是要对各个信号有选择的进行注意。在选择性注意中，一个重要的问题就是取样，取样就是选择注意的焦点。3.2行为特征、人的差错、任务分析方法和以人为中心的设计原则1.行为特征人的行为特征主要包括三个方面：（1）人的心理模型人的心理模型是外部世界的某些因素在人脑中的反映，是一组集成的构思和概念。研究表明人既有有意识的行为又有无意识的行为。（2）人的行为结构Norman认为人的行为结构有三类：宽而深的结构、窄而深的结构和宽而浅

17、的结构。（3）人的行为过程人日常行为中，经常出现问题是由于自己的心理模型和实际操作和操作对象的状态之间关系不清楚而产生的。2.人的差错（1）人的差错的类型： 失误：它是由人的信息加工层面造成的错误，可以分为两种基于知识的失误和基于规则的失误。 过失：它是由于行为规则选择错误而导致的行为目标意图错误。他是由于人的行为实施层面上出现错误而产生的。与失误不同，过失是正确的意图被错误的执行了。最典型的过失为捕获性过失（行为替代）和描述性过失（对象错误） 遗漏：遗漏是对目标意图没有采取行动，通常与人的记忆失败有关系。遗漏和基于基于知识的失误有明显的区别前者同时是一种遗忘。 模式错误：操作者忘记了目前特定

18、的操作模式，而将其他操作模式运用到当前的情形下产生的错误。（2）人为差错中的社会组织因素：错误的设计和管理决策错误时许多大型事故的根本因素（3）人对待错误的态度3.任务分析方法（1）面向过程的任务分析层次任务分析一般来说任务分析分为三个步骤：确定任务、描述任务和建立工作模型和任务分析。 确定任务确定任务主要包括两方面：确定用户的知识水平和分解任务 描述任务描述任务通常要与任务确定工作一起进行。因为只有对任务进行准确描述才可能正确确定任务，避免出现任务交叉或者遗漏现象。 建立工作模型工作模型就是用户完成一系列任务流程。在建立工作模型的过程中，需要建立完成某个任务的执行顺序。 任务分析任务分析的内

19、容主要有：任务需要的技能水平、任务间的关系与顺序和任务时间等（2）面向对象的任务分析场景任务分析 面向对象的技术：软件开发尽量采用一些标准的、可以重复利用的部分来构建。因此，面向对象的技术具有很强的可修改性和简化性。 面向对象的任务 建立 面向对象的任务场景4.以人为中心的设计（1）合理运用内部知识和外部知识设计应该允许用户把外界知识和内部知识结合起来，让用户学习的更快。(2)简化任务结构简化任务结构有是三个层面的概念：不改变任务结构、不改变任务性质（自动化）性质和改变任务性质（iphone）(3)注重可视性（QQ个性签名设计）(4)建立正确的匹配（灯光开关设计）(5)利用限制因素(6)考虑人

20、的差错(7)标准化5.应激应激是一种常见的心理、生理总和反应现象，应激的出现常与工作压力、威胁和焦虑等直接相关，并受工作（如工作压力）、环境（如噪声）、组织与社会以及个体生理特征和心理特征等变量的显著影响。其中应激的特征有：（1） 以人机系统偏离其最佳状态为前提（2） 在环境要求与个体能力之间出现不平衡时产生（3） 动机在其间起重要作用（4） 个体的意图和责任心对其产生重要影响3.3用户体验、动机类别、马斯洛需求层次理论1. 动机类别动机可以根据来源分为内部动机和外部动机。一般认为那些没有明显的外部刺激奖励的动机为内部动机，那些有明显外部刺激奖励（如食物、金钱）的动机为外部动机。2. 马斯洛需

21、求层次理论马斯洛把人的需求分为五个层次：生理需求、安全需求、爱与归属需求、尊重需求和自我实现需求。马斯洛认为人的需求层次是逐层增高的，满足了较低层次的需求后才能满足较高层次的需求。3. 用户体验用户体验是指用户在使用产品和系统时产生的体验。（1） 用户体验的层面一般用户体验分为三个基本层面：知觉意义上的体验、情感意义上的体验和场景意义上的体验。知觉意义上的体验把用户体验看做使用产品过程中的信息过程，体现为用户的意识或者潜意识；情感意义上的体验与用户的情绪、情感有关系；场景意义上的体验把用的体验放在一个场景或者故事中去理解。（2） 影响用户体验的因素 人：人的因素包括人的价值观、认知模式、技能以

22、及过去的体验 环境：环境因素主要包括物理环境和社会环境两方面。（3） 用户体验的框架Forlizzi和Ford建立了4个部分组成的用户体验框架： 意识：在体验中，意识维度是自动化和流畅的潜在体验。这类体验不会干扰用户的注意和思维过程，它与用户过去的经验和习惯密切相关。 认知：认知体验主要发生在一个用户使用环境中，认知体验维度是让用户区学习和发现产品的途径。 叙述：叙述维度主要是表现在正式或者说教的语言解释、说明产品的使用。 讲故事：讲故事代表体验的主观方面。这意味着用户和产品特征的某个部分进行交互从而形成一个独有的、主观的故事。4. 设计的文化差异 4.1照明设计1.照明设计的要求在设计中应注

23、意照明的强度、均匀性和稳定性，以使人的眼睛感觉舒服和视觉优良。我国照明标准规定，室内照明最低照度均匀度应不小于0.7。照明分布的稳定性主要是指，在照明环境中不应有闪烁光源，并且光线变化不宜大。2.照明方式设计在照明设计中，照明方式通常分为一般照明、局部照明和混合照明（或称整体照明）三种方式：（1）一般照明：照明器常采用对称的形式布置，整个照明区域中产生大致相等的照明水平，其照明均匀度较好，不易产生眩光，但若要保持较大区域中有较高的照明水平，则能源浪费大，因而一般在对照明水平要求不高的场合中采用。（2）局部照明：采用局部照明时，工作面或某一特定区域要求的照明水平较高，照明器需安置在这一特定区域附

24、近。但局部照明方式往往使整个照明环境中的照明均匀度变差，容易使人产生目眩。（3）混合照明：为了避免上述两种方式的缺点，实际照明环境的设计中往往采用一般照明和局部照明相结合的混合照明方式。采用混合照明方式时，由部分照明器在较大工作区间中进行对称布置，提供占总照度的大约10%左右的照度，同时，在特定的工作面附近安置专门的照明器，为特定的工作面提供占总照度90%左右的照度。4.2团体与个人行为、个人空间概念和相关分类1.团体与个人行为（1） 个人与他人Triplett认为，人具有竞争的特性，在一起工作能够感受到他人的竞争，作业效能更高。一般来说他人的存在可以提高那些熟练工作的效能，但在学习新技能时，

25、他人的存在可能会降低学习和工作效能。（2） 组织与群体团体是一个社会性概念，人们的工作和生活离不开各种组织或团体。对个人来说，团体满足了个人的若干需要，比如与他人共处的需要，自我认同的需要，安全和相互支持的需要以及问题解决者的需要等。团体可以简单地分为两类：组织和群体。组织是个体为了实现共同的目标，按照一定的组织原则和某种确定关系组合在一起的，而群体通常是建立在感情和利害关系的基础上。对一个组织来说，组织的社会功能是组织中最重要的因素之一，一个组织的性质、结构、活动方式等都要服从于组织的社会功能。（3） 组织的机制一个组织的机制强调组织是如何更好地通过其结构实现组织的功能。研究组织机制主要研究

26、组织的内容、结构原则以及运行调节三方面问题。（4） 团体中人的行为团体中的人的行为与前面的个体的行为和心理相比，具有一些特别的性质。 团体目标团体目标需要团体的成员共同去实现。任何一个团体，都希望把团体目标转化为组织成员个人的目标，这在很大程度上决定了团体的效率。要实现团体目标转化为个人目标，需要把团体目标层层分解，建立目标体系，实行目标管理。让团体成员参与制定各层团体目标是使团体目标能够被团体成员接受的常用方法。 角色个人在团体中也具有一定的社会定型，通常被称为“角色”。在组织中，角色通常是通过某种契约的形式确定的，而在群体中，角色通常是一种自我归类的方式。个人行为和表现会受到角色的影响和制

27、约，个体行为除了表现出团体角色规定的行为外，还表现出个性化的行为（或者叫自我行为）。 归因人们习惯于对周围的事物进行解释，相信世界上发生的事情不是随机或偶然的：任何事情的发生肯定是由一个或多个原因引起的，这被称为“归因”。在现实生活中，人们对行为原因进行的推断通常是由人们在情景中的经验决定的。 态度态度是对某个客体的一般而稳定的倾向。人的态度与人的行为时密切联系的。在一个团体中，成员的态度很大程度上影响了团体的效能。在一个团体中，团体的权威和意图会影响态度的转变；同时，团体的组织方式和结构影响了信息传播的过程，也会影响到成员态度的转变。 从众在社会和团体中，成员在认知和行为上表现出与群体多数人

28、相一致的现象，称为从众。从众现象的产生受到很多因素的影响。首先是群体中众人表现的一致性；其次是众人的数量；第三个因素是情形的不确定性；第四个因素是团体的凝聚力。2.个人空间概念及相关概念个人空间是指在某个人周围具有无形边界的区域。对个人来说，个人空间起着自我保护的作用。个人空间按照距离可以分为4个范围：（1） 个人空间范围45cm以内，被称为“亲密距离”，一般是亲密的人相互交往的范围。（2） 个人空间范围45cm120cm之间，一般是比较好的朋友或经常遇到的熟人之间的交往空间。（3） 个人空间范围120cm350cm之间，主要是同事、熟人进行非个人和工作事务交往的空间。（4） 个人空间范围大约

29、在3.5m以上，一般是政治家之间、演出、演讲和其它公共事务的空间。影响个人空间的因素包括情绪、性格、年龄、性别和文化等因素。4.3设计文化的差异文化是指某一社会生活方式的整体，人们共有的观念和习俗构成了文化。不同文化造成了各个文化区域内的人的行为、心理等方面的差异。从某种意义上来说，设计是一种社会文化现象。设计文化具有两个基本特征：地域特征和企业特征。不同地域地域的设计表现出该区域的文化特点。美国设计的大气、德国设计的严谨、日本设计的精致、意大利设计的浪漫以及北欧设计的自然等，这些差异在很大程度上来源于不同社会、经济和生活方式所反映的文化上的差异。不同企业的设计也反映出其设计文化的差异。IBM

30、和Apple在设计上的差异也是十分巨大的，IBM的文化植根与其领先的技术和智慧，Apple的文化则强调个性、差异和与众不同；IBM的口号是“think”，Apple的口号是“think different”，这分别反映了其不同的设计文化。设计文化表现在产品设计上时，可以看出两者巨大的差异。关于文化纬度的研究Hofstede提出了5个不同的纬度：（1） 权利范围权力范围主要指在某文化中，权利缺乏者所期望和所能获得的权力，高权力范围的文化中，中央集权现象明显，社会和组织机构更多的是一种垂直的结构形式；低权力范围的文化中，下属和管理者相互比较接近并且有更大的互换性，社会和组织机构更多的是一种水平的机

31、构形式。不同权力范围的文化在设计方面也有不同特点：在信息的获取上，高权力范围的文化比低权利范围的文化更加强调组织结构在信息模型上，高权力强调层次性而低权力强调宽领域在信息的权威上，高权力比低权力更强调权威、专家、官方和理性在高权力范围文化中，信息的限制通常是外在的、强迫的限制而低权力范围文化中，则是一种透明的自由的限制。（2） 个体主义/集体主义个体主义意味着松散的联系，每个人关注自己和自己的家庭而不关注他人；而集体主义意味着组织在个人发展的各个阶段起到重要作用。个体主义强调物质和用户至上而集体主义强调社会一致性信息呈现方式上，个体主义强调争论、讨论方式而集体主义强调官方权威个体主义强调个人占

32、有，集体注意强调集体共享个体主义强调新奇而集体主义强调传统和历史（3） 阴性和阳性在阳性文化文化中，传统的性别差异明显(如日本)；在阴性文化中，性别出现很多叠加，界限已经不是很明显（北欧）。在设计上，阳性文明设计中，突出检索和控制功能，设计的形态多处于功利性目的。如(日本女性网站excite)（4） 确定性在设计上，确定性的高低反映出不同的特点。确定性高的文化中，设计形式一般比较简洁、信息有限、选择不多、预测性强，强调人的心里模型以减少人的失误；而在低确定性文化中，设计形式复杂，可选择性多，强调人的心里模型以获取更多信息和发现问题本质，并提供大量信息。（5） 长期性长期倾向明显的文化的设计，强

33、调实践和实践的价值，追求坚韧的品质。短期倾向的文化的设计强调信念和信仰，追求规则和方式，注重信息的迅速获取。5. 交互设计方式、目标和流程5.1交互设计方式和目标1.交互设计的对象与方式交互设计的对象包括硬件界面、软件界面、交互方式和环境因素。四者与用户的有机结合，构成一个完整的交互式系统。（1）硬件界面 硬件输入设备a. 键盘：作为交互设计的键盘，从人机工程角度出发，首先应考虑按键的直径、按键之间的距离和按键阻力等；其次是键盘的布局方式。b. 鼠标：另一类输入设备是定位和指向装置，包括鼠标、追踪球、触摸屏和与三维交互输入方式和非精确性交互方式有关的新型输入装置等，其中以鼠标为代表。c. 语音

34、输入：语音输入是一种新的、理想的输入方式，最符合人的自然交流方式，不但快速便捷而且可以解放用户的双手。 硬件输出设备a. 视觉显示器：视觉显示器的主要设计因素除了字符显示的格式和显示屏信息显示的布局外，还有显示器本身的特点（如显示器的大小、分辨率、显示余晖、显示刷新平率、亮度对比、色彩等）和环境因素（如照明水平、噪声、温度等）。b. 语音合成系统：是利用语音作为信息载体的输出装置。使用语音合成系统有明显的优点，特别是当用户视觉符合过重，或者当用户处于运动状态时。 其它硬件界面新型交互方式主要分为两类，三维交互方式和非精确性交互方式。（2）软件界面 命令语言界面命令语言界面是用户驱动的，起源于操

35、作系统命令，通过专门的人工命令语言进行的传统软件界面。其优点是功能强大，灵活性好，效率高，占用屏幕空间小，但难以学习和记忆。 菜单界面菜单界面是系统驱动的，它提供各种选择菜单项供用户进行选择，选择可以由按键控制光标或鼠标来完成，也可以通过按键输入由数字、字母等组成的特定编码完成。菜单界面操作易学易用，有良好的纠错功能，但效率不高，变互性差，占用屏幕空间较多。菜单界面的设计内容包括菜单的组织结构、菜单的排列顺序、菜单的导航和菜单的样式。 自然语言界面自然语言界面是用户采用自然语言对话方式进行交互的界面形式，他操作简单、自然，是理想的对话方式。 问答式对话界面它是由系统的类自然语言的指导性提问启动

36、，提示用户回答。其优点是软件编程容易实现，易于用户理解，不易出错，但执行效率不高，灵活性差。 填表界面填表界面是指通过用户在格式化的信息域内按要求填入适当内容来进行交互的界面形式。 WIMP界面WIMP界面（Windows，Icons，Menus，Pointers，或Windows，Icons，Mouse，Pull-down menu）是以用户直接操作的图形化界面形式体现，是目前最常见的交互系统的操作界面。其优点是易学易记、直接明了、灵活性强，可提供操作背景的即时视觉反馈，充分利用了人类视觉空间信息加工资源，很少出错。WIMP界面的设计内容包括：窗口，如窗口弹出的方式和尺寸大小；图标，如图标设

37、计中常用的暗喻手法；指针和菜单、按钮、工具栏和对话框等；以及这些元素的布局方式。 点击界面 三维界面（3） 交互方式与环境因素 虚拟空间的交互方式虚拟空间的交互适应性系统分为可适应系统和自适应系统两类。可适应系统通过两种途径来增加交互的适应性。第一条途径是通过增加系统针对同一任务的操作方式来提高计算机用户的操作自由度，如某个软件操作支持鼠标或键盘单独完成；第二条途径是通过用户自己修改计算机界面来提高界面的适应性，如大多数软件中提供的用户自定义选项。自适应系统界面则可以根据以往用户的操作特点，自动改变自身的界面呈现方式和支持的交互行为，以适应特定用户。其使人机交互更加自然和智能化，体现了机器适应

38、人的思想。 物理空间的交互方式物理空间交互方式主要与硬件界面有关，包括硬件系统的空间布局、用户操作姿势和与物理环境有关的温度、照明和噪声等因素。 协同空间的交互方式交互方式涉及的另一个领域是与计算机支持的协同工作（CSCW），实现这一工作的计算机系统称之为群件。CSCW系统中的交互方式已经超越简单地人机交互，而是新的人与人的交互，并且伴随着出现了一种全新的社组织结构。2.交互设计的目标（1） 可用性目标 易学性易学性（learnability）是指新用户易于进行有效的交互操作，以使系统性能最大化体现。它包括系统的预示性、熟悉性、普遍性、一致性。 灵活性灵活性（flexibility）是指用户和

39、系统之间信息交流方式的多样化。它包括系统的人机对话中人的主动权、多线程、任务的迁移能力、代用性、用户定制能力。 强健性强健性（robustness）是指对于用户成功完成和评估目标的支持程度。它包括系统的可观察性、可复原性、响应、任务的顺应性。（2） 用户体验目标交互设计不只是提高工作效率和生产力，人们对交互系统有更多的要求，仅仅用可用性目标不足以描述用户对交互行为的全部体验。用户体验目标不同于可用性目标，它更关注用户的主观感受。3. 交互设计过程与方法（1） 交互设计的过程交互式设计过程的核心内容包括 确立用户需求 概念设计概念设计就是构思针对用户需求的最合理的解决手段，包括概念生成、概念选择

40、和概念测试。 方案原型化随着设计过程的深入，需要设计概念更加具体化，以便发现其中的问题。制作原型的目的是在设计人员关心的一个或多个维度上对最终目标产品的一种近似，以便设计团队内部与用户之间进行交流和评价。 设计评估评估是为了预判最终产品的可用性和用户体验程度。评估增强了用户对最终产品的参与程度。5.2交互设计的过程和方法以用户为中心的设计方法，就是在整个设计过程中时时刻刻将用户作为设计的核心和基础。1. 明确目标用户的需求明确目标用户需求往往是整个开发项目的起点。目标用户的定义往往是由商业目标和市场分析决定的，作为设计人员，需要了解目标用户的特点。目标用户的差异除了生理上的长期差异和随时间变化的年龄因素外，还包括认知和心理上的差异以及短时的如压力、疲劳的影响。在了解目标用户的特点的基础上，设计人员还必须进一步了解用户对未来的产品有什么样的需要。这些需要包括功能性需要（如工作范围和所提供的数据信息）和非功能性的需要（如外观和可用性的需要）。2. 任务分析任务分析就是分析用户为完成某一目标所进行的一些列任务，调查他们的认知过程和生理活动，提取出具有概括性的说明和描述。任务分析关心的是用户的思维模式，因此应尽量避免涉及与具体实施方式有关的内容（如使用何种工具或系统运行环境），因为这些因素会约束用户思维空间。3. 用户参与设计用户参与设计的具体形式是多样的。一种