课程介绍
本课程是软件工程专业的专业核心课程，涉及计算机科学、心理学、人机工程学等多个学科。课程从软件工程视角出发，讲授各种用于交互式产品开发的软件分析、设计和评估技术。围绕交互需求的获取、交互设计过程、以及交互产品的评估等方面展开讲授；为更好地实现“以用户为中心”，课程还将介绍认知心理学方面的相关内容，以及和人类动作行为紧密结合的认知模型等。
通过课程的学习，使学生更好地理解和掌握在人机交互与界面设计中的各个方面的知识与技能，并灵活运用，更好地培养实践能力，也为今后的学习与研究打下坚实的基础。
课程大纲
第1章人机交互概述
什么是人机交互；
人机交互的重要性
人机交互的研究内容
人机交互的相关领域
人机交互的发展历史
人机交互与软件工程的关系
教学重点：
了解人机交互的相关背景知识
掌握交互设计对软件系统的重要性
了解阐述人机交互的发展历史
了解人机交互的发展
掌握人机交互与软件工程二者的关系
教学难点：
掌握人机交互与软件工程二者的关系
正确处理本课程与其他专业课程之间的关系
第2章 人机交互基础知识 主要内容：
交互框架
常用交互范型/形式：
• 命令行、菜单驱动、表格、直接操纵、问答、隐喻等
理解用户（和交互密切相关的）
• 信息处理模型、 认知心理学、人的认知特性
交互设备基础
教学重点
理解两种常用的交互框架，使用他们来指导交互设计
了解各种交互形式的优缺点及适用场合，
理解人类的信息处理方式和认知特性，
学会分析比较不同交互设备的优缺点，指导设计人员选择恰当设备进行设计工作，
教学难点
理解执行隔阂和评估隔阂；
理解信息处理模型；
格式塔心理学对交互的影响
正确认识7±2法则；
能够选择恰当的交互设备
第3章 交互设计目标与原则 主要内容
可用性目标
用户体验目标
简易可用性工程，可用性度量
交互设计原则与目标
教学重点
理解可用性目标的五个属性
理解简易可用性工程的四种关键技术，理解用户、场景、边做边说、启发式评估
了解Jacob Nielsen的“十条启发式规则”
教学难点
如何开展对可用性属性的度量实验；
不同设计原则的异同，以及应用原则指导交互设计
第4章 交互设计过程 主要内容：
交互设计的基本活动和关键特征
设计中的若干问题：选择用户、需求定义、提出候选方案、决策
交互设计生命周期；
教学重点：
了解交互设计过程的基本活动和特征，
理解交互设计过程中的用户选取等若干关键问题，
介绍交互设计领域的软件生命周期模型，
描述交互设计的过程管理，
教学难点：
理解设计的迭代特性
从交互设计生命周期体会
• 交互设计的灵活性
• 评估的重要性
• 对用户的重视
第5章 交互式系统的需求 主要内容:
影响产品交互需求的两方面
• 产品特性
• 用户特性
用户建模;
场景;
基于人物角色和场景的交互需求定义;
任务分析;
基于原型的需求验证;
教学重点:
用户差异在交互设计中的体现
人物角色的用户建模方法
场景描述
应用人物角色和场景定义需求
任务分析方法
教学难点:
用人物角色指导需求获取
将用户与产品的交互融入场景描述
第6章 交互式系统的设计 主要内容:
设计框架
简化设计三策略
• 删除、组织、隐藏、（转移） •
设计中的折中
• 个性化与配置、本地化与国际化、审美与实用
设计细节
• 加快响应时间
• 减轻记忆负担
• 减少等待感
设计模式
教学重点
教学生逐步开展交互设计工作
学习在设计中做“减法”
学习软件设计的小技巧
教学难点
理解由粗到精的设计过程，不要立即进入到细节的工作
理解并非功能越多的软件越受欢迎
认识到良好的设计需要折中
• 不存在“完美”的软件
合理使用个性化
第7章 可视化设计 主要内容
窗口和菜单
对话框
常用控件
• 命令、选择、显示、文本输入
工具栏
屏幕复杂度度量
教学重点
菜单的设计原则
•菜单的工业标准
对话框的设计要点
理解菜单和工具栏图标的区别
教学难点
体会菜单深度与广度的差别
理解对话框是一个“单独的房间”
• 注意减少和管理对话框
能够灵活选用不同控件
• 适当使用默认值
第8章 交互设计模型与理论 主要内容
预测模型
• GOMS、KLM、Fitts’Law
动态模型
• 状态转移网络
• 三态模型
语言模型
• BNF表达式
系统模型
• Z标记法
教学重点
能使用GOMS描述任务的完成过程
会使用KLM预测任务的完成时间
Fitts定律的由来及对人机交互的指导意义
能够使用STN描述系统状态变化
教学难点
应用KLM对任务完成时间进行预测
• 理解预测模型的局限性
• 掌握M操作符的放置方法
理解Fitts定律对人机交互的指导意义
• 充分利用屏幕边缘
• 适当应用光标位置
第9章 以用户为中心的设计 主要内容
什么是“以用户为中心”
用户参与设计
理解用户工作
对“以用户为中心”思想的分析
教学重点
理解为什么要“以用户为中心”
掌握用户参与的不同形式
对“以用户为中心”思想的正确评价
教学难点
清楚让用户参与设计的挑战
深刻认识到“程序员不是用户”！
正确认识“以用户为中心”的优缺点
第10章 评估的基础知识 主要内容
评估目标和原则
评估范型与技术
评估的步骤
教学重点
为评估设定可行目标
不同评估技术的适用场合及选择因素
掌握DECIDE评估框架
注重开展小规模试验
教学难点
评估是交互式软件系统设计至关重要的环节，应该出现在产品开发生命周期的各个阶段
能够根据实际情况选择恰当的评估技术
掌握多种评估技术的组合
理解小规模试验的重要性
第11章 评估之观察用户 主要内容
实验室观察vs.现场观察
观察与访谈的结合
数据记录方式
• 纸笔、音视频、日志和交互记录
常用数据分析方法
教学重点
观察不仅可用于需求获取，同时也可用于评估
实验室观察和现场观察的区别
掌握不同数据记录方式的应用场合
教学难点
能够在复杂的现场环境中完成观察
掌握常用的数据记录方法
掌握评估中常用的定性和定量分析技术
第12章 评估之询问用户和专家 主要内容
访谈
• 焦点小组
问卷调查
认知走查
启发式评估
• iTunes评估实例
教学重点
访谈的技巧
• 焦点小组
问卷设计与组织
启发式评估
教学难点
能有效开展访谈
掌握优秀调查问卷设计的能力
开展启发式评估的能力
• 理解用户的能力局限性
• 制定恰当的启发式规则
第13章 评估之用户测试 主要内容
如何开展用户测试
数据分析与总结报告
网站用户测试实例
教学重点
选择恰当的参与者
设计明确的测试任务
制定详细的测试步骤
搜集数据并分析
教学难点
如何保证参与者的代表性，并对参与者进行有效组织
测试任务要基于用户语言，而非程序语言
通过小规模测试保证实验的有效性
灵活运用数据搜集与分析方法
学习目标
总体目标：
通过本课程的学习使学生掌握人机交互的研究对象、研究内容，建立正确的认知观；学会各种交互设备的使用、理解并掌握各种交互技术和交互式系统设计的设计过程；理解并掌握可用性分析原理并对界面的可用性做出正确的评估；理解并掌握人机交互界面的表示模型及软件结构。理解并掌握各种评估范型和技术，评估设计并测试系统。该课程将涵盖重要的一般设计原则和模型，并提供用户评估方法的深入讨论。
课程目标1理解人机交互的基础理论、方法、模型、原则以及过程，能够依据需求为复杂软件系统进行人机交互的分析、设计和评估，建立有效的解决方案：
课程目标2理解人机交互的基础理论和经典模型，能够从复杂问题中发现人机交互的要素：
课程目标3能够掌握交互式系统的需求和设计
课程目标4能够掌握可视化设计、交互设计模型与理论
课程目标5能够掌握以用户为中心的设计
课程目标6理解人机交互的评估原则，掌握人机交互的常用评估技术，能够完成复杂系统的人机交互评估：
课程目标7能够理解评估之观察用户、询问用户和专家和用户测试
考核标准
成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、课程论文撰述、期终考试成绩相结合。具体比例为：课堂表现、测试、作业占20%，课程论文撰述30%，期末考试成绩占50%。
其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。题型主要有：选择题、填空题、简答题、综合应用题等。
教材教参
《人机交互---软件工程视角》，骆斌、冯桂焕， 机械工业出版社，2019年
参考资料：
[1] 《人机交互技术：原理与应用》，孟祥旭，李学庆编著，清华大学出版社，2004年9月。
[2]《Human-Computer Interaction》, Alan Dix等著，电子工业出版社，英文。
[3]《人机界面设计》，李乐山主编，科学出版社，2004年。
[4]《交互设计——超越人机交互》，Jennifer Preece等主编，电子工业出版社，2003年。
[5]《人机交互和多通道用户界面》，董士海主编，清华大学出版社，2003年。
