精品课程网站中的人机交互界面研究

　　2003年4月教育部发布《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》文件，在全国范围，在全国范围启动了精品课程建设项目。教育部计划用5年时间评选出1500门精品课程，授予“国家精品课程”称号，关给予一定的经费补助。将这些精品课程，免费同全国所有师生开放，实现资源共享。为促进优质资源的共享和完善，2009年11月教育部发布《教育财政部关于批准2009年度国家精品课程建设项目的通知》，并对精品课程的建设继续加大了经费的投入和技术支持。文件中提倡全国高校都要充分、积极利用该项优质资源，借鉴其建设经验，以促进自身学校的课程改革，不断提高教与学的效率。2012年，《教育部关于批准实施“十二五”期间“高等学校本科教学质量与教不改革工程”2012年建设项目的通知》出台，文件是明确批准高等教育出版社组织实施精品视频公开课建设项目，要求创建350门精品视频公开课，并对每门精品视频公开课支持建设经费20万元。可以看出，国家对精品课程建设的重视。这也反映了精品课程在教学环节中重要性，它可以实现全国优势学科的资源共享，可以让更多的师生享受到高质量的教学资源。

　　随着XX部门对高等教育的大力扶持及社会对其的关注，高校对其的重视，如今我国的高等教育质量正在不断提升，范围也在不断扩大，高等教育已趋向信息化，而网络资源的重要性也日益突出，精品课程必然成为了高校教与学的一种重要方式。目前我国已开设了许多门类的精品课程，包括力学、理学、工学、文学、医学、法学等学科，其资源已十分丰富。面对海量的优质资源，却出现精品课程使用效率低，成效不明显的现象。经分析，存在这种现象的原因比较多，主要方面是精品课程网站的人机交互界面设计存在问题。精品课程是以界面的形式展示给用户的。因此对于使用者而言，网站的界面就是精品课程本身，而用户对界面的使用效率低，人机界面的可用性则必然不高，因此，如何让用户轻松找到所需的信息；如何提高用户的使用效率，降低用户的学习成本；如何提升界面可用性，成为目前精品课程网站的人机交互界面最关注的问题。

　　1.论文研究的目的

　　本文对现有的精品课程网站调查发现，人机交互界面设计存在明显的不合理现象，从而影响了用户对课程网站的使用。针对精品课程网站上人机交互界面设计存在的问题，本文提出以用户为出发点的可用性设计理念，对网站的人机交互界面设计进行实践，目的是能够使精品课程在网络上更易于学习、共享和传播，方便用户对课程界面的操作，节约了用户的时间，使其产生愉悦的心情。这样也提升了课程与用户之间的交互满意度，使师生真正领略精品课程的五个“一流”的特点，即一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理的特点。

　　2.论文研究的意义

　　与传统的授课相比，精品课程有不受时间和空间限制的优点，便于实现大量优质教学资源的共享，发挥了精品课程的实际作用，能够让更多的学习者参与其中，接收更全面、高质量的教育。因此，保证精品课程网站的人机交互界面的可用性是最为关键的。如何让用户在使用过程中感觉界面友好，操作简单、使用流畅，并能提高用户的学习效率，最大化的接受精品课程的知识内容，这些都直接影响用户对课程的喜好和认可，并关系到精品课程的树立与推广。因此，本文将探索更为自然、方便的人机交互界面设计方法，对精品课程的人机交互界面进行实践，对精品课程网站界面设计思路起到一定的指导作用，丰富和完善了其理论和方法，为今后的精品课程网站界面设计提供参考。

　　1.研究现状及现有成果综述

　　经过多年来对教育资源共享运动的开展，优质教育资源开放已受到国内外众多学习者和教育机构的认可，如今它成为全球高等教育机构的一种重要的教育实践形式。目前，全球已有26个国家分别以不同的形式开放教育资源。

　　我国开放教育资源始于2003年，当时教育部提出创建精品课程项目后，即受到全国教育机构部门的重视。随后，教育资源共享的建设得到迅速发展，目前全国已有上前门国家级精品课程以及大量的省级、校级精品课程申报成功，并在很好的开展中。同时很多学者还发表了关于精品课程方面的论文。以“精品课程”为关键词在中国知网数据库（CNKI）进行检索，在检索到的6082篇文章中，有5877篇属于会议、期刊层面，而硕、博论文只有205篇。

　　人机交互界面最早在西方国家文献中出现的。其可用性设计自提出就得到了网站设计人员的重视，经过多年的研究，发展至今已形成了一套成熟的理论体系，具备了丰富的实践经验，研究人员还总结出一系列可用性设计方法和原则。这些都是精品课程网站的界面设计的宝贵财富。

　　2.研究缺陷

　　综观相关文献，发现对精品课程网站的研究主要是基于教育技术学、情报学和软件设计等方面的，而从人机交互界面的角度对精品课程网站的研究进行的却相对较少，而实际上精品课程的知识内容正是凭借人机交互界面这个平台展示的。因此，对精品课程网站进行人机交互方面的深入研究是十分必要的，把现有的人机交互界面设计理论运用到精品课程网站中，从而提高该类网站人机交互界面的可用性，使网络资源更具有共享性。

　　目前，对于人机交互界面方面研究的资料数量众多，涉及的范围也比较全面。其中理论方面的研究已经比较成熟，大量的论著归纳了人机界面的可用性设计原则，对本文的研究具有很大的借鉴和指导意义。本文在前人研究的基础上，深入的分析理论及设计原则，为课程网站的人机交互界面设计提供理论与实践依据。

　　1.4本文主要研究内容

　　本文的研究工作采用理论与实践相结合的方式，对现有研究成果进行归纳总结，并在此基础上加以发展，形成系统的理论并提供实践依据。

　　本文的主要研究内容如下：

　　1.系统的阐述了前人在精品课程网站、人机交互界面方面取得的成就，并在已有研究的基础上，分析他们的不足，明确本文研究的方向和目标。

　　2.对网站的人机交互界面设计理论进行全面系统的研究。

　　3.总结了目前一些精品课程网站人机交互界面设计方面的不足，并分析导致课程网站界面问题产生的原因。

　　4.从网站的空间设计、人机工程学、色彩应用角度阐述了如何进行精品课程网站人机交互界面的设计，为精品课程网站的建设提供参考。

　　5.对精品课程网站的人机交互界面设计的几个关键技术进行深入的研究。

　　随着网站人机交互设计的不断成熟，我们看到它与工业设计有着越来越多的相似之处。平面设计虽然有着悠久的历史，但是它缺乏与人的沟通的途迳和整合约束的能力。工业设计从一开始就是建立在机械、人机工程、生产、市场和美学等结合的基础上。因此，从某种意思上说，人机交互界面设计可以看作是工业设计在软件业的延伸。

　　网站交互界面设计的目的是使人与网站之间的信息交换方式更科学、列合理、更为人性化，使得人与网站之间的信息传递更可靠、更能减轻人的心理和生理负担。人机交互设计应用人机工程学、心理学等学科的研究成果和研究方法，在人机对话中创造最为和谐的关系。交互设计与工业设计有许多共同点。和工业设计一样，交互设计综合工程、人机和市场的因素，对用户的问题提出解决方案。它与工业设计的不同在于二者处理的材料不同，工业设计面对三维的材料而人机交互设计面对的主要是计算机屏幕。鼠标和键盘是最主要的输入工具。交互设计还要依靠图形界面，通过可行的方式实现人机沟通，使其完成复杂的工作。

　　人机交互是研究如何把计算机技术和人联系起来，使计算机技术最大程度的人性化。要做到这一点，就必须研究人的认知心理学、审美心理学与人的动作形为等理论与规律，在界面设计中，充分运用人们容易理解和记忆的图形（具象图形与抽象图形）与少量文字，以及运用色彩、静止的画面与运动的画面等，使人在操作计算机及计算机向人显示其工作状态的交互关系中，达到最大方便与高效的可能。也就是，界面设计必须使用比过去更为复杂得多的人的感觉因素，在视觉、听觉等通道，以比喻、表达、认识、声音、运动、图像和文字等传递信息并感知信息。因此就必须动员设计师、心理学家、软件工程师等专家，进行表面上貌似简单、肤浅，实则复杂、深刻、系统的设计工作。界面设计的原则，不是训练每一个人成为操作计算机的专家，而是赋予计算机软件尽可能多的人性。正如莫尔恩.考第尔所说“交流的责任被决定性地赋予计算机而不是人类，不是用户必须去学习计算机提供的界面，而是计算机必须满足用户的偏爱”。

　　人机交互学正从一门为那些专门从事人机交互方面工作的专业人员的单纯学科，逐渐变成一门为广大计算机工凭借员和高级设计工程师所使用的应用学科。今天，这些高级设计人员不仅要考虑成本、速度、灵活性、可靠性，而且要考虑如何使所设计的系统满足人在使用中的需要——这实际上就是人机交互学。人机交互学的惟一目标就是最大限度地满足用户的需求和期望。

　　由于平面设计订要从事图形和文字等二维设计工作，所以人机交互界面一开始被自然地认为属于平面设计领域，带有平面设计的特点。当今的一些设计著作也把界面设计和平面设计联系在一起，造成这样结果的一个原因是在界面开发的过程中，平面设计总是在开发的末端被邀请加入做一些视觉化的工作，如醒目的外形、对话框和图标。虽然这些是重要的设计因素，但它只是界面设计的一部分。这些设计和传统的制作复印机、相机和自动贩卖机的标签没有区别。

　　虽然平面设计只是界面设计的一个环节，但它还是在软件社会里更多地吸引更多地注意力。部分的原因是图形界面的不断增长的图标和对话框的需要，而更多地原因来自于多媒体。因为多媒体是作为杂志、视频的竞争者或赠品被投入市场的，它必须在图片质量和内容上达到或超过这些媒体。因此，平面设计就很具有代表性地成为了多媒体设计的最高要求。同时，传统的软件为了满足图标和对话框设计的要求，自然会将平面设计移植到图形界面设计领域。

　　计算机要实现其功能目的，就必须通过计算机应用程序（通用机上应用程序的平台——操作系统本身也是程序）：计算机应用程序要接受用户的指令，反馈指令的执行情况，就必须通过人机界面来实现。如何使这个界面更简洁高效地完成任务、更直观通畅地实现人机交互，达到更美观的视觉效果、甚至个性鲜明的特色，给用户留个强烈的视觉冲击和深刻的印象的工作，就是计算机程序界面艺术设计。

　　计算机技术发展一直向着更完善实现其功能目的的方向发展着，其中重要的一项就是完美地实现人机交互。图形用户界面的开发为计算机图形和程序界面开辟了崭新的舞台，使得计算机应用领域的艺术设计显得前所未有的重要。二十世纪八十年代初，X硅谷施乐公司的一家研究机构提出了图形用户接口（Graphics User Interface），以此为核心，苹果公司和微软件公司联手进行了研究。1984年苹果公司推出了使用微软公司所开发的核心软件的图形电脑Macinotosh，又在1990年推出了使用本公司操作系统的Macinotosh；又在1990年推出了使用本公司操作系统的Power Macinotosh；微软公司则在1985年11月推出了Windows的1.01版，具备了图形界面，但只有平面式和弹出式窗口，1987年11月上市和2.0版提供了对重叠窗口的支持。这段时间里，图形操作系统成为了程序界面设计的先驱，给应用程序图形界面设计提供了范例，极大地影响了不同操作系统平台上应用程序界面的设计风格。

　　早期的程序界面设计都是由程序员利用编程语言在程序代码编写过程中同时完成。可视化的编程开发环境如Visual Basic、Visual C++等的出现，使得程序界面的设计可以从程序代码的编写中脱离出来，成为一项独立的工作。此时的计算机使用者已经不仅仅满足于功能的实现，开始追求美而合理的界面，于是一部分艺术设计师参与到程序设计开发中，与程序员合作进行程序界面的设计。合作方式是多种多样的：可以由具有计算机编程能力的艺术设计师直接参与程序代码的编写，或者由艺术设计师设计程序界面并完成与之相关的程序模块、控件、图标等，由程序员在程序编写过程中调用，或者艺术设计师担任艺术设计指导工作，指导程序员完成界面设计。随着计算机技术的飞速发展和人们在计算机使用过程中对美的不断追求，程序界面设计上升到越来越重要的地位。界面设计在许多地方已经成为单独的工作和科目，由专业的艺术设计师完成。而Skin、Plugins等开放性程序概念和技术使得无数专业或业余的艺术设计人员可以按自己的意图进行界面艺术设计的创作。

　　越来越多的工业设计师加入到交互设计行业。许多工业设计师通过输入设备起到这样的作用，不过更多的是继续从事他们的三维建模活动。工业设计被交互设计领域忽视的一个原因是多媒体设计师抢夺了人们过多地注意力。工具软件也并不是人们是常谈论的焦点。另一个更让人担忧的原因是当你去任何大学打听关于在哪里学习到交互设计的谭程，你会发现自己被领到计算机机房，那里的学生还在学习老套的计算机辅助设计课程，或是你被告之去计算机系寻找。事实上，要成为合格的交互设计师，应该具备工业设计和平面设计两方面的知识、技巧和经验。不过工业设计应该覆盖其中更多的内容。因为工业设计的课程中包含了人机工程学和机械工程的内容，同时在完成项目时平面设计也很少考虑人和工程的限制因素。要想发展交互设计，必须同时从平面设计和工业设计身上学习。

　　今天，设计师可以将自己的知识和技巧应用于新的科技时代。当交互界面得到进一步发展的时候，我们不要忘记软件行业以及其中蕴藏的交互设计的机会。就像早期的工业设计先去为实现产品的有用、易用和乐用的目标与工程师并肩作战，今天软件行业更需要工程师和设计师的努力，为了一个共同的目标：软件的有用、易用和乐用。

　　随着对交互设计的兴趣的增长，一些交互设计的课程已经开始形成，交互设计的团队也在世界范围内建立，交互设计正在稳步地形成自己的学科。正象工业革命帮助建立了工业设计学科，新的技术革命也正在帮助建立交互设计学科。

　　现在，多数的软件的物理交互还是限制在鼠标和键盘，但在将来人们可以通过多种形式的交互工具以提高沟通效率。那时，不止是计算机，电视、电话以及其他的信息产品都会在内容和物理形态上发生变化。不过在此之前，大多数的计算机用户的时间还是要花费在Word、电子表格、e-mail，个人财务软件等传统软件上。未来只能靠新的超级产品和新的联结界面，去激发身体的新用途。正如键盘，可能停止流行而被新的数字化感受界面所代替，个人电脑装配的鼠标器也可能以同样的方式消失：二者都有可能被一种能录制下手在每一个空间的每一个动作的戒指所取代。

　　人机交互的目的不仅仅是设计最适合用户的计算机系统，而应该是设计最佳的系统，以实现整个系统的使用目标。一个人机交互界面的设计实例是X邮政设计用来分拣信件的系统。当时大约有7万名邮班员工使用这个系统，费用大约是4亿美元。首先要决定显示信息的最佳途径。在参阅了相关文献、原则和标准的基础上，设计师提出了11种可能的界面设计。在这个基础上，在6个星期内研究了三组邮政员工使用这三个设计的情况，于是，根据实验的结论开发出了一个最佳的用户交互界面。

　　因为人机交互最感兴趣的是如何让人们更佳地完成工作，而不仅仅是如何设计最好的人机交互过程，于是设计师开发了一套以科学为基础的标准和流程，可用来选聘和培训员工，帮助他们更好地完成工作。使用信息处理的概念的方法，设计师推论出了最佳设施的大小（用于300人协调工作）。使用社会心理学和管理学的原则，设计师设计了一个完全没有等级的组织结构。使用工业工程的原则，给出了每一个设施的物理大小和最佳的布局。

　　网页界面作为一种交流的媒介，伴随早期广域网Arpanet的出现而出现。早期网站界面的主要部分是字符，当时网页建设的核心问题是在技术方面，并且以实现必要的功能作为主要目标。早期这种以字符为主要元素的网页虽然技术要求高，但其信息传播比较稳定，因此这种字符型的网页界面在相当长的时间内是人机交互的主要平台。

　　随着科技的发展、信息量的增加，人们对计算机的依赖逐渐增强，以往单纯的文字界面已不能满足当今网页界面的需求，用户期待着更直观、形象的界面形式。上世纪八十年代后半期，欧洲人首先开发了一种适用于网络的超文本系统，即World Wild Web,但它并没有出现令人期待和图形显示功能，仍然是枯燥的文字描述。到了九十年代初，X的国家超级计算机中心（NCSA）研发了一种程序，第一次使计算机实现在图形显示界面，用图片代替文字传达信息。并且用户只需轻触鼠标，即可完成各种超链接的连接，该程序就是著名的Windows系统中的Mosaic。在它的技术支持下，网络逐渐流行起来，成为人际间的重要交流平台和娱乐方式。而图形界面的产生也为网页设计带来了变革，逐渐由以技术为主导的设计过渡为以技术和艺术相结合的设计。网页界面是多学科交叉研究的领域，它在多个方面都起着重要作用。一个优秀的界面不仅要简洁美观、通俗易懂，还要布局合理，操作简便，有较好的引导功能。这样的网页设计才能便于各层次用户的使用，具有通用性、开放性、效率性。可以看出，界面交互设计对于整个网站的设计和运行都起着至关重要的作用。所以，近年来，网站交互界面受到全球各界越来越多的关注和重视。它作为多个领的交叉部分，已形成一个独立的领域，成为二十一世纪又一个具有重要意义的新的研究方向。

　　如今随着专业的可视化网站开发软件的出现（如Flash、Frontpage等），对网页界面进行操作、设计已不再是计算机专业人员的特权，艺术专业也逐步涉入该领域，为其的发展作出了很大项献。而今，网页作为一种新兴的平面设计，它与书报、杂志、电视等平面传媒一样，为用户带来了无限的信息资源、生动的图文表达，其独有的高效的传播速率还顺应了当今时代快速发展的需求，对整个社会产生了深远的影响。

　　科技与信息的发展改变了网站信息的传播形式，网页交互界面设计的理念也随之发生了变化。界面要以“简单、自然、友好、方便、一致”为重要的设计原则。因此，对人文因素的考虑日益成为界面设计中越来琥突出的问题。

　　网站交互界面设计在当今互联网快速发展的时代显得尤为重要，它作为网站的主要信息传播方式，体现出不可替代的作用。一般情况下，网页交互界面以浏览器中的导航、链接等方式作为实现其获取信息资源的主要手段，并且渐进式的浏览方式和超文本链接是网页交互界面最显著的特征。这两种作用方式不同，前者通过基本的浏览器中的“前进”、“后退”功能实现，而后者通过跳转方式进行不同页面层级间的内容转换。网页交互界面为用户和互联网间的互动提供信息交流和控制活动的平台，能有效实现两者信息的传递。要想对网页交互界面功能的应用达到最大化，则面的设计必须符合人的生理、心理特征，同时明确各视觉构成元素间的关系及秩序，以发掘界面自身潜在的优良性能，创建不同形式的国际风格。

　　由此而言，网页交互界面设计对于用户在人面交互过程中的重要性具有直接的关联性。因此，优秀的人机交互界面的开发成为重要、热门的研究课题。研究意在优化人机交互界面、简化操作程序、改善繁琐的引导性能，从而提高用户在使用界面时的愉悦感和使用效率。

　　不可置否的是网站中的人机交互界面设计在当今世界范围内受到高度的关注，它将成为21世纪计算机行业中的又一重要领域。例如，X已将人机交互界面的研究划为21世纪四大基础研究之一。这说明人机交互界面的设计和开发研究已然活跃于全球各个领域，尤其是在计算机界和机电产品界，界面交互设计最具表现力。与此同时，中国对人机交互的各项内容进行了大量、深入的研究，并取得一定的成效。

　　计算机及网络技术的急速发展推动了人机交互界面设计的进步和完善，为用户获取信息带来了极大的便利和快捷，同时带来了心灵上的愉悦，从而提升了人们的生活质量。因此，网站人机交互界面的设计必然将受到越来越多的关注和重视，其将随信息化社会的发展和人们的审美观的变化而发生改变。随着工业设计技术和理论的发展，网站交互界面的研究必定更加深入。

　　精品课程是国家精品课程建设项目中使用的专用术语。在“关于启动高等学校教学质量与教学改革精品课程建设工作的通知”文件中对精品课程的描述为：精品课程（Elaborate—Courses）是具有“一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材和一流的教学管理特点的示范性课程”，它具有科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性等诸多特性。精品课程不是网络课程，而是以网络为载体，通过网络实现课程共享，它一般不提供教学交互支持，而是强调信息技术的综合应用。

　　1.网站界面拥挤、信息冗余

　　精品课程网站的所有信息者是依赖界面这个平台进行传递，而界面的版面空间有限，许多精品课程网站为了传播更多的知识，把大量图片、文字等形式的信息盲目地堆积到而面上，翅忽略了用户的感受，反而增加了用户搜索目标信息的难度，大大降低了信息传播的效率。其实要提高信息传播的有效怀，必须要做好有序和主次分明的工作。页面杂乱无序，信息冗长多余或无主次之分，都会使用户烦路躁，产生抵触心理，从而降低了该界面的使用率。

　　界面里不应该出现多余、无意义的信息，就像段落里不应该有多余的句子一样。有时堆积的信息过多，反而适得其反，整个页面让人产生一种压抑感，用户会因网页布置过于密集而失去浏览的兴趣。

　　2.网站页面导航混乱

　　网站导航不仅是指示的链接，它还是网站构建的一种思路。导航在网站是的地位就像大厦里面的指示牌，它是帮助用户顺利、直接到达目的地的重要工具。所以，导航对用户是十分重要的。而目前国内不少精品课程的导航都存在问题。如某职业技术学院的《矿井通风》精品课程首页出现了两个重复的导航，其中“课程负责人”和“教学录相”两个导航分别在“教学资源”和“教学团队”导航下的二级栏目重复。

　　在界面设计时不需要为同种类型的链接提供多个导航提供多个导航项，否则重复、多余的指示会使而面变得复杂，增加用户寻求信息的负担，从而大大降低网站的使用率。因此，必须为精品课程网站首页建立清晰明确的导航系统，并且保证该系统简洁且易操作。

　　3.网站界面色彩影响阅读

　　在人的视觉感触因素中，色彩是最具敏感性的。因此，色彩是网站界面设计中不可忽视的交互元素。而国内一些现有的精品课程网站界面中对色彩的运用缺乏成熟的思考和斟酌，仅凭感觉为界面配色，在色彩之间的搭配处理上，没有考虑到色彩的搭配原则，也没有考虑到人的视觉特征。这种不结合网站界面内容和背影色彩协调的设计，导致用户对该网站信息获取的困难和排斥。如有的精品课程网站界面中，深色系的页面背景几乎淹没了文字信息，使用户很难识别其内容。此外，一些精品课程网站界面还存在色彩繁杂，缺少统一色调的问题。网页界面丰富绚丽，无法突出该页面的核心内容，不利于用户有效掌握信息。有的网站则色彩运用与内容不符，色彩不能很好地表达页面内容。

　　色彩是网站里重要的表现语言，在网站界面设计中起着至关重要的作用。在界面设计过程中，恰当地运用色彩，可以加强视觉效果，更利于表达页面的信息，提高网站的使用就和用户的效率。因此，在设计精品课程网站交互界面时应兼顾内容、主色调和用户视觉特征，合理选择色彩。

　　4.网站界面缺乏反馈性

　　目前不少精品课程网站的界面中都存在缺乏反馈性或反馈性延滞的缺点，无法及时呈现出交互的动作和响应的视觉效果，用户可能出现判断错误，导致错误的操作，造成精神方面的挫败感。因此，设计人员应该在课程界面的人机交互过程中合理设计反馈提示，避免不必要的错误，使得网站界面更易于用户理解，能达到愉悦使用者的效果。

　　用户通过网站的人机交互界面平台来获取精品课程知识内容，在其与网站界面交互的过程中可能会遇到障碍，出现错误。造成这些不顺畅的原因一般有两个方面，一方面是网站人机交互界面的问题，另一方面就是人的自身认知特征问题。

　　1.人的因素

　　在接收、处理信息的过程中，用户会根据自己的经验、直觉或情感来判断信息，采取相应的措施。若判断错误，则必然会产生问题，这时网站界面就会出现一些糟糕或意料之外的状况，这是与用户自身的认知特征有关联的。而人的失误和出错是人的固有属性，是我们的生活、学习和工作中固有的一部分。因此，用户在使用精品课程网站时，也自然会有操作上面的错误，这样就有可能降低网站界面的交互效率。

　　2.界面因素

　　网站的界面是借助计算机现有的操作系统实现的，界面与系统存在一些必然的联系，那么网站界面的操作方式必须要按照系统已有的一些方式运行。如果该系统操作存在缺陷，那将导致网站界面出现一些问题。

　　造成界面问题的另一方面原因就是网站界面自身存在设计问题，如界面设计时没有依据合理的设计原则，对用户用特征研究认识不够，不了解用户的需求、认知特征，从而导致设计的人机交互界面与用户的心理模型不符，因此在人机交互过程中过不到良好的效果。

　　精品课程的人机交互的主体包括计算机和用户。对于用户来讲，他们对计算机系统的状态和运行过程的理解和操作都是通过人机界面（User Interface）实现的。计算机的输出设备，包括显示器、喇叭等将系统的信息以人能够感知的方式提供给用户，同时，计算机的输入设备，包括键盘、鼠标和话筒等可以接受用户的各种操作指令并传达给计算机内部。

　　计算机的潜在空间是无限的，但设计师创作界面时所面对的实际空间却是相当有限的。与印刷媒体不同，这一实际的空间不仅受到用户所用显示器的尺寸、显示分辨率大小及浏览器窗品的严格限制，而且它还是不确定和多变的。

　　1.网站界面可在水平和垂直方向上滚动显示，所以实际显示的界面空间可大于使用窗口。此时，使用窗口就像一个矩形视窗，或者说是一个取景框，通过水平或垂直的滚动，界面展现在使用者面前。需要注意的是，不能因为界面可以通过滚动来济览，我们就无限增加界面尺寸。

　　由于网站界面不同于传统媒体的特殊浏览方式，需要设计师在水平方向和垂直方向进行设计。整体上，设计的重点在垂直方向，而每屏的重心在水平方向。因此，在具体设计时，既要注意界面的整体平衡，又要注意每屏的显示效果。

　　此外，在同一时间只在一个方向上滚动屏幕是必须的，应避免在两个方向上滚动屏幕。一般应尽量避免在水平方向上的滚动，但有时为产生特殊效果（如宽荧幕效果、以展示宏大的场面等），可在水平方向上滚动，以出奇制胜。

　　永远按照低分辨率用户来设计是网站界面设计的一条基本原则，同时要照顾到高分辨率的使用者，避免背景图像的平铺影响界面效果，另外应注意背景图像的宽度，避免在低分辨率下浏览产生滚动条。

　　2.营造整洁、宽敞的视觉空间

　　人们对空间的感知，不仅取决于物理空间的实际大小，更取决于对空间的心理感受。因此，虽然屏幕的实际空间是有限的，但可以通过设计，精心安排网站界面元素，营造出宽敞的视觉心理空间，以改变局促的屏幕物理空间给使用者带来的拥护和压抑感。

　　(1)合理构图，避免杂乱

　　一个拥护无序的网站界面使空间显得列加狭窄。避免杂乱的最重要的原则是：少即是多（Less Is More），保持网站界面的条理及秩序。应尽量避免在一张界面上安排太多的内容。如果一定要安排很多的内容，则须注意界面内容在形态、色彩及字体上的呼应，使众多的内容之间形成联系，求得画面的统一，以免由于界面元素的给纷繁无序造成混乱和压抑的感觉。

　　还应注意界面元素间、轻重、大小的比例关系，以实现界面的整体和谐与平衡，防止由于比例失衡带来压抑和不安的感觉。如：文本与媒体（非文本元素），再者如果靠得太近，会产生狭小和压抑的感觉，过远，会破坏界面布局的整体平衡。

　　分割是一种重要的构图方法。利用分割，可使网站界面主题清晰，层次分明，是规划空间和避免混乱的一个重要手段。分割可分为水平分割、垂直分割及混合分割。分割时应注意在比例、虚实、方向及色彩上得变化，以避免呆板与沉闷。网页设计技术中，表格和框架就是用来进行界面分割的。Internet上有很多利用分割规划空间的精彩设计。

　　(2)空白

　　空白可以定义为网站界面没有安排内容的地方。在一般情况下，用户只对网站界面上的文字和图形感兴趣。对于空白，好像认为没有必要去关注，甚至连一些设计师也常常忽视空白的存在。有一种设计倾向，认为留白是一种浪费，将整个网页界面塞得满满当当的，这是对空白意义无知的表现。

　　空白是整个设计的有机组成部分，没有空白也就没有了图形和文字。因此，空白作为一种界面元素，其重要性比色彩、图形和文字有过之而无不及。空白可以平衡界面，有助于形成充满活力的空间关系和画面效果，还应注意空白的形状、大小、及其与图形、文字的渗透关系。

　　空白可以引导视线，强化界面信息，有大片空白的界面元素容易成为视觉焦点，使人过目不忘。这一点从很多大公司的报纸、杂志的广告中可以得到证明。空白空间并不一定是白色的，可以是环境空间的颜色或图案。

　　(3)创造深度空间

　　在绘画中，一般都可以看到前景、中景、背景的层次划分，它使两维的画面取得了三维的空间效果，并使画面的各部分协调一致。在界面设计中，为制造三度空间效果，同样可以利用字、形、色等界面元素的大小、形状的对比关系及它们的黑、白、灰的明度关系创造出明晰的空间层次。前景（如一行标题）可以对比强烈，中景（如一段正文）用中度对比，背景（如页码和注释）应该对比柔和轻淡。这种清晰、和谐的层次关系，可以极大地提高界面整体的艺术效果。利用图形的透视及光影效果创造第三维空间，可以将显示器看成一个透视深邃、无限的广阔空间的窗口。利用图形的遮挡及重叠关系同样可以创造出迷人而饶有趣味的三度空间。

　　1.用户注意的关联性

　　精品课程网站的人机交互界面应美观、精炼，不应该包括不相关或不常用的信息。任何多余的信息都会影响那些真正相关的信息，从而降低它们的可见性。从人的视觉角度来说，界面上如果有几个元素距离比较接近，或是被线、线框所包围，或是一起移动、变化，或是在形状、颜色、大小、字体上比较相似，人们会认为它们是同一部分或同属于一组。界面设计中应正确应用这个原则可以起到简化的效果，如果使用不当，则会引起用户理解上的混乱。在设计过程中，应该充分考虑到避免出现下面类似的情况。

　　用户界面上的元素太大或太小，元素的颜色、形状或文字不适当，不容易分辨；

　　界面元素的移动太快太慢或不容易察觉；

　　声音使人感到被打扰、分心或使人烦恼；

　　屏幕上过于拥挤，界面元素的密度分布不均匀；

　　不相关的元素距离太近，互相干扰或使用不方便；

　　不同的元素太相似，例如，按键或链接看上去像一般的文字；

　　系统没有引导用户的注意力集中在屏幕上的相关的部分；

　　系统没有帮助用户注意到系统状态的变化。

　　2.用户注意资源的有限性

　　因为用户注意资源的有限性，界面的设计不但要引导用户合理地使用他们的注意资源，也应该保持界面提供的信息精炼简洁。在界面上突出某一个元素的方法很多，例如，使用和背景或其他元素不同的颜色，使用粗体字或大一些的字号，放在界面左上角的信息比右下角的信息得到更多的注意。在界面上应该只提供真正必要的信息。过多不必要的信息不但会使新用户迷惑，也会使熟练用户慢下来。任何多余的信息都会影响那些真正相关的信息，从而降低它们的可见性。

　　3.用户的心理疲劳

　　长时间面对显示屏，使用同一个界面，用户必然产生疲劳感。要解决这一问题，就要从提高用户满意度，减少用户无谓等待时间着手。

　　其中最有效的方法就是缩短界面员应时间。研究表明，用户的满意度和他对系统的控制感有密切关系，而用户的控制感在很大程度上取决于界面的响应速度。据专家统计，用户觉得系统立即响应的时间是0.1-秒，超出1秒会让用户注意到了延迟；若界面上的内容在1秒内得到更新，意味着用户在转换界面时没有遇到不适当的延迟。一般情况下，用户对当前界面上的内容能持续保持注意的时间长度为10秒钟；若界面响应时间超过10秒钟，用户会在等待界面完成操作时转向其他的任务。因此，要是界面不能立即做出响应，就应及时向用户报告当前处理的进度，以使用户保持良好的控制感。

　　为缩短系统响应时间，比较简单的一种解决只法就是尽量减少界面上的较片和多媒体（如动画录相、闪粪烁等）的使用，但是作为网站的人机交互界面，很多场合需要彩用图示或多媒体演示，以至不得不适当降低界面的响应速度。随着互联网带宽的增加，这种矛盾可在一定程度上缓解。

　　4.用户对新界面的适应

　　整个精品课程的机人交互界面实际上就是一个巨大的信息空间。由于空间过大，并且各个节点之间的链接关系错综复杂，用户使用时有时有可能发生“迷路”现象。调查发现，由于导航不当，使用界面搜索信息时在将近58%的时间里不能找到所需的信息。为减少和避免出现“迷路”现象，通常可采用：

　　(1)对文本进行分析，改变超文本结构及链接设计。实践证明，提高超文本设计质量能更有效地减少用户“迷路”现象。在超文本设计中应避免出现以下几种情况：

　　同一个系统内建立链接的标准不相一致。这种不相一致性将导致用户难以对链接的目标节点进行预测，从而发生“迷路”。

　　链接不当，即在内容不相关的节点之间建立链接。在用户的期望中，形成链接的节点其内容必定在语义上是相近的；若链接不当、与用户的预期不符，就会造成不同程度的混乱。

　　链接不完备。与前一种情况相反，在语义相近的内容之间未建立想用户期望的链接，以致用户无法找到相关的信息；在避免出现这种问题的同时，还应当适当控制接力链接的数量，以减轻用户的认知负荷。

　　(2)隐喻的使用

　　隐喻原本是语言学中的一种修辞方法，通常是指借用表示某物的词或词组来指代他物，从而暗示它们之间的相似之处。在人类的学习过程中，隐喻起着很重要的作用，特别是学习新知识、新事物时，必须通过隐喻将其和原有知识联系起来才能理解接受。在精品课程网站人机交互界面中使用隐喻，以人们熟悉的事物来类比，解释陌生的技术环节，可以提高界面的可用性。比如，在电子商务网站中的货币符号，可以表示付款，也可以代表标价、打折或币种。隐喻不一定要照搬喻体的所有细节，但要给用户提供准确的线索；隐喻中本体所代表的事物之间的关系应当和喻体所代表的相一致或近似，在使用隐喻时首先要了解和注意人们在知识、经验和文化背景等方面的差异。

　　(3)提高界面一致性

　　在界面设计中，一致性也是必须考虑的一个重要因素。一般认为，界面一致性主要体现在三个方面：即隐喻产生的效果、系统的输入与输出之间的关系、界面的外观或视觉效果。研究表明，增强界面一致性有利于提高用户的操作绩效和满意度，同时还可减少操作错误。

　　谈到精品课程网站设计就不能研究浏览者的视觉特性，就好像是提到产品就必须研究消费者消费行为一样。设计者只有充分认识网页浏览者的视觉特性，才能使设计更加适合于网络上的传播

　　1.视觉的选择性特征

　　感官并不是仅为认识而存在的认识工具，而是为生存延续而进化出来的生物性器官。视觉是一种主动性很强的感觉形式，积极的选择是视觉的一个基本特征。视觉喜欢选择的东西中，最多的是环境中时时变化的东西。

　　当某种东西出现或消失时，当它们从一个位置移到另一个位置时，当它们的形状、大小、色彩和亮度发生改变时，都极易被感觉到。在那些不动的东西中固然看不到变化，就是在那些不断地重复着同一个动作或是一直作着同一个动作的事物中，同样看不到弯化。当某种特定的刺激一次又一次的出现时，人们都会停止对它的反应。当一个人因迫不得已去审视一个特定的图形时，他就会利用任何一个机会去变更它或偏离它，以便看到其中的变化：他可能会把它的构成成分重新组合，或通过视点的改变，使自己看到它的倒转过来的样子等等。一种色彩，如果一直盯住它不放，它就会脱色或变白，如果让眼睛盯住一个图形，不作任何扫视活动（一般情况下，都要经常扫视），这一式样很快就会消失。对单一不变的东西的反应，有着从有意识的自卫，到纯粹是因为一种静止不变的情境在大脑中产生的生理反应的疲劳等一系列不同的表现形态。

　　视网膜向大脑“报告”色彩时，不会把无数色调中的每一种都用一个特殊的信息录制下来，而是仅仅录制少数几种可以由之推衍出其他色彩的最基本的色彩或色彩域限。眼睛的光化学活动中也同样在进行着一种抽象过程，通过这样一种抽象，我们便在有意识地知觉水平上看到了少数几种基本色彩中变幻和组合出来的五光十色的颜色。

　　2.浏览者的视觉流程

　　网站界面是通过视觉元素的引人注目而实现信息内容的传达，为了使界面获得最大的视觉传达功能，界面的设计必须适应人们的各种视觉流向的心理和生理的特点，由此确定各种种视觉构成元素之间的关系和秩序。

　　视觉流程的形成是由人类的视觉特性所决定的。因为人眼晶体结构的生理构造，只能产生一个焦点，而不能同时把视线停留在两处或两处以上的地方。人们在阅读一种信息时，视觉总会有一种自然的流动习惯，先看什么，后看什么，再看什么。视觉流程往往会体现出比较明显的方向感，它无形中形成一种脉络，似乎有一条线、一股气贯穿其中，使整个版面的运动趋势有一个主旋律。心理学的研究表明，在一个平面上，上半部让人轻松和自在，下半部则让人稳定和压抑。同样，平面的左半部让人轻松和自在，右半部则让人稳定和压抑。所以视觉影响力上方强于下方，左侧强于右侧。这样平面的上部和中上部被称为“最佳视域”，也就是最优选的地方。

　　当然视觉流程是一种感觉而非数学人式，只要符人合人们认识过程的心理顺序和思维发展的逻辑顺序，都可以更为灵活地动用。在网站界面设计中，灵活而合理地运用视觉流程和最佳视域，组织好自然流畅的视觉导向，直接影响到传播者信息传达的准确性和有效性。所以在网站界面的编辑设计中，视觉导向是一个要点，界面的设计首先要立足信息的传达，但又要符合人们较为普遍的思维习惯，做到视觉流程自然、合理、畅快。成功的视觉流程安排，能使界面上的各种信息要素在一定空间内合理分而，能使界面上的各信息要素的位置、间隙、大小保持一定的节奏感和美感。

　　1.色彩在精品课程网站人机交互界面中的作用

　　“色彩能产生一种视觉上的联系，并且是视觉艺术中各因素之间最为重要的沟通方式”。浏览者在使用界面时，留正反第一印象就是界面的色彩设计，它的优劣直接影响浏览者的兴趣。因此，色彩设计在界面设计中居于十分重要的地位。人们在感受空间环境的时候，无是注意色彩，然后才会注意物体的形状和其他因素。色彩影响着人们的精神感觉，只要色彩环境符合浏览者的生活方式和审美情趣，才能使人产生舒适感、完全感和美感。

　　近几年来，世界著名的网页设计师以及色彩专家研究了所有主要的流行颜色，并每年发布今后的“流行色”。根据研究结果，21世纪的色彩搭配，有几下几种多样化的新趋势。

　　二战后的50年代，人们渴望安定和平，所以那时的人们都喜欢较为深暗、沉静的蓝、绿冷调子作为工业产品造型的色彩。60年代-70年代，人们生活相对稳定，于是色调也逐渐由暗而明、由冷而暧，变单调为多彩。近年来随着航天事业的发展，人更是极力地通过产品造型来反应他来对于星际交流的强烈追求和热爱，喜欢含有金属光泽意味的铁灰、银灰、银黑等“宇宙色”。

　　在精品课程网站的人机交互界面的设计中，必须着重考虑色彩问题。色彩往往是最先作用于人的视觉感受，界面色彩如果处理得恰当，可以协调或弥补结构中的某些不足，很容易博得浏览者的亲睐，收到事半功倍的效果。反而，如果界面色彩处理不当，则不但影响界面功能的发挥，破坏界面的整体美，而且很容易破坏人们的工作情绪，使人出现一些枯燥、沉闷、冷漠甚至沮丧的心情。因此在精品课程网站的人机交互界面的设计中，色彩设计是一项不容忽视的重要工作。

　　2.色彩给人的感觉

　　不同的颜色给人以不同的感觉，有时候色彩甚至会影响人的心理。

　　淡的颜色——使人感觉柔软

　　暗的颜色——使人感觉强硬

　　暧色——有前进感

　　冷色——有后退感

　　明的颜色——给人轻的感觉

　　暗的颜色——给人重的感觉

　　红色——有兴奋、强烈、冲动的感觉

　　在深红色的底上加上红色——平有静、热度熄灭的感觉

　　在蓝绿色的底上加上红——炽烈燃烧的火焰

　　在黄绿色的底上加上红色——有一种冒失、鲁莽的闯入者的感觉，激烈而又不寻常

　　在橙色的底上加上红色——有被积郁的、暗淡而无生命、好像焦干的感觉

　　橙色——十分欢快活泼、一种富足、快乐而幸福的感觉

　　有一点黑色或白色渲染——有稳重、明快的感觉

　　较多的黑色——烧焦的感觉

　　较多的白色——甜腻的味道

　　黄色——亮度最高、灿烂、辉煌。象征照亮黑暗的智慧之光。有金色光芒，象征着财富和权力。

　　黑色或紫色衬托——达到力量无限扩大的强度，白色是吞没黄色

　　淡淡的粉红色与黄色搭配——达到最佳

　　绿色——美丽、优雅、宽容、大度

　　黄绿色——单纯、年轻

　　蓝绿色——清秀、豁达

　　灰绿色——宁静、平和、像暮色中的森林或晨雾中的田野

　　蓝色——最响亮、最欢快的色彩，也是最冷的色。有辽阔的感觉

　　蔚蓝——冰川的倒影，冷静、理智、纯净

　　混乱的蓝色——令人的情感缩到冷酷悲哀的感觉

　　紫色——神秘、印象深刻、压迫感、象征虔诚

　　蓝紫色——孤独、献身

　　红紫色——神圣的爱

　　深紫色——象征蒙昧迷信，潜伏的大灾难就常从暗紫色中爆发出来

　　紫色渗入少量白色——优美、动人

　　3.精品课程网站人机交互界面色彩的选择

　　首先是整个网站界面的色彩选择，确定一个主色调，可以有利于体现界面主题。一般以浅颜色为背景的居多，如浅灰色、浅黄色、浅蓝色、浅绿色。以浅颜色为底，柔和、素淡，配上深颜色的字，如黑色，读来自然、流畅，也有利于突出界面的重点，有利于整个界面的配色，更容易为大多数人认可和掌握。其他一些次要内容，如新背景图片、线条适宜不抢眼的颜色，以免喧宾夺主。只有少量精心选择的元素，为了突出强调的需要，才采用明峦的色彩，这些彩色亮点就会形成强烈的视觉总冲击，但如果用得多了，就会形成一种均匀的噪声，而达不到强调的效果。色调的选择，可以表现出生动、活泼，也可以表现出精细、庄重，还可以表现出冷漠、沉闷或是亲切、明快等等。色调的选择一般可以根据网站界面的用途、功能、结构、时代特征及使用者的群体等，艺术地加以确定，确定的标准是色形一致，以色助形，形色生辉。比如，SONY等高科技产品的网页色调选择，为了体现简单、明确、高贵的产品特色，它的界面色彩一般都处理为高明高彩的银白色，很容易地使人感觉到产品的轻盈和精细，这就是形色一致，而且色助于形。我院精品课程网站的主题色调多采用天蓝色、草绿色、浅红色、大红色等，体现了稳重、严谨的设计意图，而阅读起来又干净整洁。色调的确定一般还要参考以下几点：

　　（1）用暧色调有温暧的效果，用冷色调会使人感到冷清。

　　（2）以高彩度的暧色为主调能使人感觉到刺激兴奋，以低彩度的冷色为主调可以让人平静思索。

　　（3）高明色调轻爽、明快，低明色调深沉、庄重。

　　其次，在背景的色调搭配上要定要注意不能有强烈的对比，特别是同时使用色彩对立的颜色。包豪斯基础学说创始人约翰内斯.伊顿是最早引入现代色彩体系的教育家之一。他指出：“对比效果及其分类是研究色彩美学时一个适当的出发点。主观调整色彩感知力问题同艺术教育和艺术修养、建筑设计和商业广告设计都有密切关系。”大面积颜色适宜采用低对比度，因为过于丰富的背景色彩会影响前景图片和文字，严重时会使文字溶于背景中，不易辨识。背景一般应以单弛为宜，有时需要一定的变化以增加背景的厚度，也应尽量在统一的前提下进行。例如在制作标题时，为追求醒目的视觉效果，可用比较深的颜色，配上对比鲜明的字体。实际上背景的作用主要在于统一整个网站界面的风格和情调，对视觉的主体起到一定的衬托和协调作用，一方面可以吸引浏览者的注意力，另一方面有助于提现界面的主题。

　　多通道人机交互界面（multimodal user interface,MMI）是于基于视频跟踪、语音识别、手势输入、感觉反馈等新的交互技术。它允许用户利用多个交互通道以并行、非精确方式与计算机系统进行交互，旨在提高人机交互的自然性和高效性。MMI就是解决科学计算可视化、虚拟现实对计算机系统提出的高效、三维和非精确的人机交互要求。MMI可以看作是第三代人机交互界面（第一代为命令行界面，第二代为图形用户界面）。

　　在MMI中，用户可以使用自然的交互方式，如语音、手势、眼神、表情等与计算机系统进行协同工作。

　　目前，多通道交互研究中还存在一些特殊的问题。解决这些问题是多通道用户界面研究的主要任务。多通道人机界面研究中的主要问题是：

　　1.多通道整合

　　多通道用户界面的特点在于，利用多个感觉和效应通道的并行和协作与计算机系统进行交互。由于多通道交互中的各个通道不再局限于精确输入，因此，如何从多个并行、非精确的交互通道中获取用户要传达的信息，就成为多通道用户界面技术应该解决的的主要问题，即多通道整合问题。目前，有关多通道整合的研究主要集中在语音与手势的整合方面。

　　2.工效学问题

　　多通道人机交互并不意味着多个通道在所有场合都优于一个通道。必须对交互风格（涉及交互作用的感觉和效应通道、交互设备以及信息表示设计等）与交互任务之间的匹配加以具体分析。这就是工效学研究的内容。

　　3.软件结构

　　为了简化日益复杂的界面设计工作、人机交互的研究中提出了对话独立性原则。Seebeim模型典型的表达了这样的思想。基于这种思想实现了许多用户界面管理系统(UIMS),但其不足之处是支持的语义反馈能力较弱。多通道界面的重要目标是增强人机交互的语义反馈，而充分的语义反馈又是用户进行多通道协作操作的基础，只有在语义足够充分的情况下多通道整合才有可能进行。为了解决这些问题，必须重新考虑多通道交互中软件结构的问题。

　　4.多通道界面描述方法

　　多通道用户界面基于多种交互通道，以用户使用的自然性和高效性为目标，需要对用户的工作负荷、视觉反应等人的因素作工效分析和评估，这就涉及到认识心理学知识。所有这些人机交互的特点无疑给多通道用户界面的描述方法提出了许多新的课题。传统的界面描述方法如状态转换图及其扩充方法、基于事件的描述、基于上下文无关文法、基于Petri网等描述方法在描述多通道界面方面都有一定困难。具体来说，一个理想的多通道用户界面的描述方法应具备以下基本的表达能力：

　　给设计者提供一种直观方法，使之觉得方便好用；

　　描述多个通道的非精确输入/输出（I/O）事件，为实现多通道间的信息流整合各个通道的I/O事件最好能采用统一的表示方法；

　　方便的表示多个通道之间自然地并行、同步、选择等协作关系和约束关系；

　　描述多通道非精确输入的整合。传统人机交互的输入操作中用户每次只使用一种交互设备来指定一个或一系列完全确定的命令或参数。在多通道界面中，可能需要整合多个交互通道的信息才能确定一个命令或动作语义，如何描述这种通道整合是多通道界面描述的难点；

　　描述方法应该显式地反映出用户模型和任务分析模型的分析结果，以便进行认识心理学的评价。

　　5.多通道用户界面的评估

　　为了使系统达到自然、易学和高效，用户界面的设计者必须有一个正确的用户模型，用户也必须建立起正确的心理模型。心理模型是指用户对系统及其成分的心里表达，而用户模型是指系统开发人员对用户特征的理解和表达，其中包括用户的物理特征以及认知特征。用户模型和心理模型的不一致会使整个人机界面的性能大大下降。

　　传统的人机交互主要利用了人的手与眼通过键盘、鼠标、显示器进行二维与精确方式的输入输出。多通道人机交互必须寻求新的交互手段，以充分利用人的眼、耳、嘴、手、视觉、听觉及触觉通道。交互技术的不断发展为多通道界面研究提供了技术基础。多通道界面研究涉及以下交互技术：

　　三维交互技术、语音技术、姿势输入技术、反馈技术、自然语言界面、唇读、表情识别、用脚进行鼠标式输入等。

　　迄今为止，计算机技术的难点在于提高个体的生产率。虽然通过网络可以把成千上万的用户连在一起，共享部分信息。但数据存取、信息处理、编程等等方面工作仍各自独立。另外，个人的经验、智慧和力量总是有限的，而人们在日常生活中，总是在一定的群体中工作。因此这种独立的工作方式已被群体的协同工作所替代，以促进群体成员的相互协调与合作。从80年代开始，随着信息高速公路的发展，计算机网络、多媒体技术及虚拟现实技术的不断成熟，促使计算机支持的协同工作（Computer Supported Cooperative Work,CKCW）这一研究领域应运而生。

　　CSCW有四种不同的工作模式。

　　1.同步模式：在同一地点和同一时间进行同一任务的合作方式，如共同决策、共同编辑文件、CAD、室内会议等；

　　2.分布式同步模式：在同一时间不同地点进行同一任务的合作方式，如联合设计、联合编辑、群体决策、电视会议等；

　　3.异步模式：在不同时间，但在同一地点进行同一任务的合作方式，如轮流作业等；

　　4.分布式模式：在不同时间和不同地点进行同一任务的合作方式，如电子邮件、工作流（Workflow）、大规模开发项目的支持。

　　从CSCW的工作模式，可以看到CSCW必须具有以下的功能和特性：

　　（1）CSCW是一个分布式的计算机系统；

　　（2）CSCW具有较高的实时性，并以多媒体方式通信交互；

　　（3）CSCW具有并发处理和控制功能，可实现共享媒体的互斥互访；

　　（4）CSCW应具有良好的人机界面和人—人界面。

　　要实现CSCW，需要解决的技术问题很多，主要涉及以下几个方面。

　　1.协作的多用户界面

　　许多计算机系统可以支持多用户同时交互，如多用户数据库、多用户分时操作系统，以及多用户MIS信息系统，但这些系统往往通过禁止协作以支持多用户交互，系统向用户说明只有它自己在使用系统，而将其他用户隐藏起来，但在CSCW系统中，为了支持协作，其多用户界面必须允许用户知道其他用户的活动。因此，CSCW用户界面不是一般意义的人机界面，而是广义的人与人的界面，他的基本要求是：

　　支持多种显示：因为协作的用户必须知道其它用户的活动，所以CSCW必须支持在不同的CSCW站点上形象的显示共享的协作信息，并支持对不同视窗上的共享信息作出各种有效的协作操作。

　　支持不同观点：对应于不同级别的信息共享，CSCW用户往往要求以不同的方式表达。按照交互作用的程度，通常有三种不同级别的共享方式：

　　表示级共享（紧耦合）：对于公共信息区的同一信息为用户提供统一的显示输出方式。当显示内容改变时，所有协作成员的显示都要随之改变。这种通讯共享方式也称为“你见即我见（WYSIWIS）”。

　　视图级共享（中等耦合）：每个用户显示的数据相同，但显示方式不同。例如，同一数据可以为用户表示为图表或图形。

　　对象级共享（松耦合）：每个用户使用的数据都不相同。例如，几个用户可编辑同一文档的不同部分。

　　在多用户界面技术方面，目前已有不少的开发方法，但还未获得理想结果。其关键的问题是以用户为核心，研究如何将界面的结构与分布式技术结合起来，以寻求一种分布式环境中运行的多用户界面支持机制。

　　2.协作过程一味的协调与冲突

　　冲突：人与人之间的差异，使人们在完成同任务时采用的方法和工作方式不同，期望和目标不同，甚至对问题的表达也不同。因此，在协作过程中协作成员之间必然存在某种和谐的冲突。冲突是指有相互依赖关系的人员之间的相互作用，这些人持有不相容的目标、目的和价值，并且彼些认为对方潜在妨碍这些目标的实现。

　　虽然目前没有统一的冲突定义，但冲突一般包括三个要素：相互作用、相互依赖及不相容的目标。

　　协调：协调是指为达到某一共同的目标，在所采取的处理活动中行为者行动之间的相互依赖关系。这个定义与人们的直觉知识是一致的，如果活动者之间没有相互依赖关系，也就没有协调性可言。

　　组成协调的四个要素包括：共同目标、活动、活动者及相互依赖。

　　对冲突和协调的定义加以比较，可以发现它们组成的要素是一致的：目标和相互依赖关系是共同的要到港，而冲突的相互作用要素包含了交互者和交互活动两方面的内容。

　　发现冲突、解决冲突是协同工作用基本内容，协调就是解决冲突的过程。从冲突到协调，是一个从不相容目标到相容目标的过程，其间发现冲突和进行协调的着眼点是相互依赖关系。

　　冲突和协调是协同工作成败的关键问题，正确处理它们是CSCW系统能否成功的决定因素。可以预见，冲突和协调理论的进一步研究将使CSCW得到更大的发展。

　　3.协作成员的社会因素

　　CSCW系统的功能特征与群体工作的社会因素联系在一起，每个功能影响到工作特性和应用CSCW系统的整个群体的有效性。这些功能也同样影响群体内成员的行为。然而，协作群体成员的心理、社会和文化方面的能动性能否充分发挥是CSCW系统成功和能否被接受的关键。在支持群体协作过程中，必须考虑到协作伙伴之间的心理、社会、文化甚至政治上的差异（语言、判断策略、行为、风格和法律等）。因此，必须研究人类在协作过程中的社会动力学，建立合适的描述方法和模型，以便用更系统的方法建立CSCW系统，从而使CSCW系统更好地支持人类的协作过程。

　　4.CSCW中的标准与规范的统一

　　CSCW技术是一门新兴的交叉学科，不仅技术没有统一的标准，而且术语、理论体系也没有公认的定义。缺乏标准，对CSCW的使用者和设计者而言都存在一种压力，担心自己的工作与未来的标准不符合。因此，制定CSCW的技术标准应当包括体系结构、层次协议、互联模式、创作工序、多媒体的传输技术和协议、协作机制，人机交互及人—人交互等多项内容的规范定义。

　　三维人机交互技术与传统的WIMP（窗口、图标、菜单和指点位置）图形交互技术不同。它采用六自由度输入设备。所谓的六自由度，指X、Y、Z轴平移和绕X、Y、Z轴旋转，而现在流行的用于桌面型的图形界面的交互设备，如鼠标、轨迹球、触摸屏等只有两个自由度（沿X、Y轴平移）。由于自由度的增加，使三维交互的复杂性大大提高。另外，窗口、菜单、图标和传统的二维光标在三维交互环境会破坏空间感，同时也使得交互过程非常不自然。因此，有必要研究新的交互方式。

　　早期的三维环绕多采用传统的WIMP界面，这主要是由于WIMP界面比真正三维界面容易实现的多。进入90年代以后，随着三维交互图形学和虚拟现实技术研究的深入，三维人机交互技术日益得到重视。人们在三维交互设备、三维交互方式、三维交互环境的软件结构等方面，进行了很多有益的研究。

　　现代科技的发展对交互设备提出越来越高的要求。在虚拟现实、机器人、生物医学工程及计算机辅助设计等领域，人们希望有更方便的三维输入设备，以便确定空间的位置、运动的方向或姿势。在一些特殊的场合，如飞机驾驶控制，人们希望不脱开正在控制操纵杆的手而输入数据。三维交互设备最基本的特点是具有六个自由度。目前三维交互设备还处于摸索阶段，还没有一种输入装置像二维图形界面中的鼠标那样处于主流地位。现有的三维设备中被广泛应用的主要有：

　　1.浮动鼠标（Flying Mouse）：浮动鼠标类似于标准的计算机鼠标，但当离开桌面后就成为一个六自由度探测器，大多数浮动鼠标内部装有电磁探测器。Logitech 3D浮动鼠标利用内构式超声波接受和具有发射器的固定底座来测量鼠标离开桌面后的位置和方向。这种接受器还可用于虚拟现实系统的声音输入。

　　2.数据手套（Data Glove）：早期的数据手套是X加州VPL公司开发的指示手势的输入装置。数据手套是一种虚拟工具，它将人手的各种手、动作通过手套上所带的光导纤维传感器，输入计算机中进行分析，这种的手势可以是一种符号表示或命令，也可以是动作。手势表示的含义可由用户自己定义。VPL已经开发出一种技术，采用动作模板来匹配各种手势。以识别用户的命令或动作。数据手套可以捕捉手指和手腕的想对运动，可以提供各种手势信号。数据手套也包括一个六自由度探测器，可以跟踪手的实际位置和方向。数据手套被广泛应用于虚拟现实系统中，在虚拟环境中，操作者通过数据手套可以用于去抓或推动虚拟物体，作出各种手势命令。

　　3.手持式操作器（Wand）：手持式操作器包含一个位置跟踪探测器和几个按钮，专门用于手中使用。手持式操作器类似于浮动鼠标，但没有鼠标球，因些不能在桌面上滚动。

　　4.力矩球（空间球Space Ball）：手持式操作器和浮动鼠标的问题之一是用户必须将设备拿在手中，而力矩球是一种可以提供六自由度的桌面设备，它安装在一个小型的固定平台上，可以扭转、压下的拉出、来回摇摆等。力矩球通常使用发光二极管和光接受器进行测量。

　　此外，手势识别、视线跟踪也成为研究的热点课题。

　　在三维人机交互中，用户主要通过以下两种方式在三维空间中进行操作：

　　1.直接操作

　　正如二维图形界面中用户通过鼠标在二维图形中进行直接操作，一个由六自由度的三维输入装置控制的三维光标使三维交互操作更自然和方便。由于三维光标存在于三维空间中，有许多新的问题需要解决。比如：

　　首先，三维光标必须要深度感，即必须考虑光标与观察者的距离，离观察者近的时候较大，离观察者远的时候较小。

　　其次，必须必须确定光标在三维空间中的方向。这种定向必须自然且方便操作。例如：如果用户用光标点取了一个三维物体，而光标的指向却背离该物体，显然会使用户感到不很自然。又例如，为了便于用户转动对称的三维物体（立方体、圆锥体、球体等），可以使光标在遇到一个对称物体时即指向其自然的旋转轴线方向。

　　由此可见，三维光标的实现需要大量的相关计算，对硬件的要求很高，编程接口也经疆维光标复杂得多由于这些原因，一些三维用户界面仍然采用二维光标。但是，二维光标在三维视觉空间中很不自然，而且由二维光标只有两个自由度，用来完成三维空间中六自由度的操作不仅不自然，而且十分复杂。因此，三维用户界面的研究者和开发者普遍认为三维光标在三维用户界面中是十分必要的。三维光标还有一个好处，是可以使各种各样的三维交互设备在用户界面中有统一的表示形式。

　　2.三维widgets

　　另一种被广泛应用的交互方式是通过三维widgets进行交互操作。三维widgets是从X-Windows的widgets（如菜单、按钮等）概念引伸而来的，即三维画面中的一些小工具。用户可以直接控制它们使画面或画面中的三维对象发生改变，这就好比工人拿着螺丝刀拧螺丝一样。现有的一些widgets包括在三维空间中漂浮的菜单，用于点取物体的手形图标，平移和旋转指示器、透视墙等。

　　三维widgets现仍在探索阶段，许多三维用户界面的研究者正在设计和试验各种不同的三维widgets，人们希望将来能够建立一系列标准的三维widgets，就像二维图形用户界面中的窗口、按扭、菜单等。

　　[1]邵志芳认知心理学—理论、实验与应用[M]上海：上海教育出版社，2006（12）

　　[2]李乐山工业设计心理学[M]北京：高等教育出版社，2004（01）

　　[3]黄希庭心理学导论[M]北京：人民教育出版社，2007

　　[4]张武威精品课程的课程内容知识组织探究[J]中国电化教育，2009（12）

　　[5]徐珂网页视觉与设计[M]北京：人民邮电出版社，2001

　　[6]何苏六网络媒体的策划与编辑[M]北京：北京广播学院出版社，2001

　　[7]严晨个性与设计[M]北京：人民邮电出版社

　　[8]徐恒醇艺术设计美学[M]天津：科学技术出版社，1995（2）

　　[9]简召全工业设计方法学[M]北京：北京理工大学出版社，2002（8）

　　[10]周玉美工业设计应用人类工程学[M]北京：中国轻工业出版社，2000

　　在本文即将完成之际，回想研究生阶段的学习生活，我衷心感谢我的导师。老师待人正直诚恳、关爱学生，在生活中他更像我们的兄长;在学术上，他深厚的理论素养、渊博的知识、严谨的治学态度，极大地感染了我们，我想这一切都会让我们感动铭记和受益终身的。在研究生阶段，老师对我的专业学习、课题研究、论文选题和撰写都给与了极大的关注和悉心指导，在此谨致以诚挚的敬意和衷心的感谢!

　　最后，感谢在我成长的过程中给予我帮助的所有老师、朋友和同学们。