時間：2023-04-01 10:06:40
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇人機界面設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
論文摘要：計算機輔助工業設計是工業設計未來的發展方向，本文從工業設計及計算機輔助工業設計的一般含義出發，探究計算機輔助工業設計的應用，著重探討計算機輔助設計中的人機交互，并對其做出了展望。
工業設計是一門綜合性學科，其知識體系包括數學、物理學、材料學、工程學、電子學、機械學、色彩學、心理學、美學、傳播學及倫理學等。它在促進經濟發展，改善人的生活方式等方面發揮了重要的作用。但究竟什么是工業設計，一直眾說紛紜。2006年國際工業設計協會理事會（icsid）給出的定義認為：設計是一種創造性活動，其目的是確立產品多向度的品質、過程、服務及整個生命周期系統，因此，設計是科技人性化創新的核心因素，也是文化與經濟交流至關重要的因素。工業設計的任務是對結構、組織、功能、表達和經濟關系的發現和評估，主要表現在：
（1）增強全球可持續化發展和對環境的保護；
（2）賦予人類社會整體、個人、集體以利益與自由；
（3）決定用戶、生產者和市場領導者；
（4）不論世界如何全球化，支援文化多樣化；
（5）賦予產品、服務、系統與其特性在形式（符號的、語義學）的表達上與內涵的協調（審美的、美學）保持一致。
近五十年工業設計得到了快速發展，特別是以計算機和通信技術為代表的數字化信息時代的到來，進一步促進了工業設計的發展。計算機輔助工業設計以一種嶄新的面貌進入企業，改變著企業傳統的產品研發過程。
一、計算機輔助工業設計
20世紀60年代，隨著計算機圖形理論的創立，計算機輔助設計（cad）應運而生。隨之而來的是軟硬件的不斷更新和現代工業的迫切需要，因此計算機輔助設計引入工業設計，也成為一種必然。工業迅猛發展，市場日新月異，產品的更新換代更加迅速，為了獲得競爭的勝利，企業就需要縮短產品的研發周期，獲得更好的市場資料，傳統的產品研發手段已不能滿足這種需求，借助計算機輔助工業設計（caid）的技術則可以更加容易滿足這種需求。
caid，即是計算機及其系統集成相關高新科技，輔助產品（工程）或服務工業設計的現代設計技術，它的技術原理是將設計人員的最佳特性、創造性思維、經驗知識、綜合判斷與決策能力、想象能力、審美能力等，與計算機的強大記憶、信息檢索能力、海量信息高速精確計算與處理能力、易修改設計、虛擬真實顯示、藝術渲染、一定的人工智能、工作狀態穩定且不會疲勞等特性相結合，從而提高設計速度和效率，大大縮短設計周期，保證設計質量，降低設計成本。
二、caid的應用
caid的應用主要是基于數字化平臺實現的，借助caid，企業可以大大縮短產品的研發周期，降低產品的研發成本，同時能夠保證產品的質量，進而增強企業的市場競爭力。caid將科學思維和藝術思維融合在一起，科學的發明融入了藝術的思維，可使產品外觀和操作更加人性化；將科學思維融入到藝術思維中，可以確保對產品的形態美及功能美的探求有科學的依據。
1、計算機輔助形態設計
計算機輔助形態設計就是借助計算機軟硬件，通過形態變化、分割與比例等方法按照形式美法則對產品的造型進行探究，以獲得功能布局合理、操作人性化的技術美。在這個階段，設計師會經常對產品的形態進行探索，以獲得良好的產品形態，這必然要求設計師經常對已有的產品形態進行修改。caid的參數化功能，便于反復修改尺寸、線型等；具有較強的曲面造型功能；能夠快速地實現基于草圖的三維建模。
2、計算機輔助色彩設計
色彩對于產品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域對色彩的理解不一樣，因此，設計師要根據不同的目標人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同時，特定形態的產品，也需要特定的色彩才能更加完美地展現產品的特性。計算機輔助設計中的相關軟件一般都有強大的色彩編輯器，及色彩拾取功能，這可以讓設計師方便地選取色彩，進而提高設計師的工作效率，也更加便于對色彩的修改。此外，軟件的色彩數據庫能不時更新，保證了設計的時代性、時尚性。
3、計算機輔助人機設計
人機工程的主要任務是研究用戶使用產品時的合適尺度關系、操作方式，及使用時的生理反應與心理感受。它的根本目的在于通過對“人-機-環境”相互影響的研究，創造出一個最合理的“人-機-環境”系統。
人機設計的好壞將直接影響產品的性能及用戶的安全，好的人機設計將有利于產品性能的最佳發揮，提高生產效率，反之，將威脅用戶的身體健康，給用戶的操作帶來不便，降低生產效率，降低產品人機環境的綜合性能。隨著計算機輔助技術的發展，以cad為代表的三維數字化產品設計技術已成為企業提高競爭力的重要手段，進而出現了“數字化人機工程”概念，即借助計算機、信息處理技術，利用計算機輔助人機設計軟件系統進行人機設計與評價。如運動型人體模型，它可以用來模擬人體的運動特性，在影視、工程設計、軍事領域具有廣泛的應用，在人機工程領域主要用于對姿態與動作的分析。
4、計算機輔助設計評價
借助caid對設計方案進行評價是提高設計質量的一個重要環節。由此，可以判斷各個方案的價值，確定其優劣，以便篩選出最佳的設計方案。評價工具的出現，使得設計評價方法和原則具有更強的可操作性。例如利用計算機對產品進行藝術美學的評價和分析，這是ciad進行評價的一個突出案例。“計算機藝術美評價系統實質上也是個智能專家系統，在系統知識庫中集中了客觀上對某種產品是否美的評價概念，也集中了專家級的藝術美學思想及認識，它在系統推理中確定了評價藝術美的準則，然后進行人機對話對產品的藝術美做出專家級的評價”（汪海波《淺析計算機輔助工業設計》，載于《安徽工業大學學報》2005年第4期）。
三、計算機輔助工業設計的人機交互
信息在人類社會活動中變得越來越重要，當今社會已從以“技術為核心”變為以“信息為核心”，這標志著社會的進步，同時，也給設計者帶來了一定的挑戰，即如何將信息正確、及時地傳遞給用戶。這就要求用戶和產品實現無障礙交流，因此才有互動模式的caid實現。目前，在caid技術領域，人機交互的研究主要體現在人機界面設計和虛擬仿真設計等方面。
1、人機界面設計
計算機系統中的人機界面也稱為用戶界面，它介于用戶和計算機之間，是用戶與計算機進行信息傳遞和信息交換的載體，是用戶使用計算機的綜合操作環境。人機界面中設計師的作用就是處理人與硬件界面和軟件界面的關系，而硬件界面與軟件界面之間的關系則通過計算機技術來解決。目前，人機界面主要研究領域是人機界面模型設計、虛擬界面設計、多感官界面設計和多用戶界面設計等。
2、虛擬仿真技術
通過計算機硬件系統的虛擬仿真技術，可以對人機關系進行有效的設計、驗證和評估等工作。當前，“虛擬仿真技術的研究主要體現在觸覺反饋、壓力反饋等基礎技術以及人機交互的模擬、人機虛擬環境的構建等方面”（羅海玉《計算機輔助工業設計技術綜述》，載于《甘肅科技》2003年第7期）。它是一種高度逼真地模擬人在自然環境中試聽等主觀行為的人機界面技術。目前，已有很多設備可以用來虛擬仿真設計，如三位空間交互球、力反饋器、數據手套、頭盔顯示器等。虛擬仿真技術在國內目前主要用于軍事領域、航空航天領域，在工業設計領域的運用還不多。但是，毫無疑問的是虛擬仿真技術必然是工業設計未來發展的一個主要方向，借助它可以實現設計過程中任一環節的考察與操作，可以幫助設計師快速、真實、有效地實現和修改設計方案，減少不必要的體力與腦力勞動，實現與設計團隊的信息交流和資源共享，進而提高產品研發的速度，快速及時地抓住市場機遇，提高企業市場競爭力，獲得巨大經濟效益。
結 語
借助caid可以有效地縮短產品的研發周期，但是，目前caid技術還不夠成熟，急需進一步研究。從工業設計本身而言，隨著人工智能、虛擬仿真等技術的不斷發展，設計師的設計思維也將發生重大變化，人機交互模式的caid就將成為未來工業設計發展的必然趨勢，更加人性、快捷、真實的人機交互方式將會是caid中人機交互的必然結果。
參考文獻
1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%e5%b7%a5%e6%a5%ad%e8%a8%ad%e8%a8%88. 維基百科
2、 劉和山、趙英新、黃克正、張明《淺談計算機輔助工業設計》，載于《山東內燃機》1999年第3期
3、 楊海成、陸長德、余隋慶《計算機輔助工業設計》，北京理工大學出版社2009年版
4、 汪海波《淺析計算機輔助工業設計》，載于《安徽工業大學學報》2005年第4期
論文摘要：計算機輔助工業設計是工業設計未來的發展方向，本文從工業設計及計算機輔助工業設計的一般含義出發，探究計算機輔助工業設計的應用，著重探討計算機輔助設計中的人機交互，并對其做出了展望。
工業設計是一門綜合性學科，其知識體系包括數學、物理學、材料學、工程學、電子學、機械學、色彩學、心理學、美學、傳播學及倫理學等。它在促進經濟發展，改善人的生活方式等方面發揮了重要的作用。但究竟什么是工業設計，一直眾說紛紜。2006年國際工業設計協會理事會（ICSID）給出的定義認為：設計是一種創造性活動，其目的是確立產品多向度的品質、過程、服務及整個生命周期系統，因此，設計是科技人性化創新的核心因素，也是文化與經濟交流至關重要的因素。工業設計的任務是對結構、組織、功能、表達和經濟關系的發現和評估，主要表現在：
（1）增強全球可持續化發展和對環境的保護；
（2）賦予人類社會整體、個人、集體以利益與自由；
（3）決定用戶、生產者和市場領導者；
（4）不論世界如何全球化，支援文化多樣化；
（5）賦予產品、服務、系統與其特性在形式（符號的、語義學）的表達上與內涵的協調（審美的、美學）保持一致。
近五十年工業設計得到了快速發展，特別是以計算機和通信技術為代表的數字化信息時代的到來，進一步促進了工業設計的發展。計算機輔助工業設計以一種嶄新的面貌進入企業，改變著企業傳統的產品研發過程。
一、計算機輔助工業設計
20世紀60年代，隨著計算機圖形理論的創立，計算機輔助設計（CAD）應運而生。隨之而來的是軟硬件的不斷更新和現代工業的迫切需要，因此計算機輔助設計引入工業設計，也成為一種必然。工業迅猛發展，市場日新月異，產品的更新換代更加迅速，為了獲得競爭的勝利，企業就需要縮短產品的研發周期，獲得更好的市場資料，傳統的產品研發手段已不能滿足這種需求，借助計算機輔助工業設計（CAID）的技術則可以更加容易滿足這種需求。
CAID，即是計算機及其系統集成相關高新科技，輔助產品（工程）或服務工業設計的現代設計技術，它的技術原理是將設計人員的最佳特性、創造性思維、經驗知識、綜合判斷與決策能力、想象能力、審美能力等，與計算機的強大記憶、信息檢索能力、海量信息高速精確計算與處理能力、易修改設計、虛擬真實顯示、藝術渲染、一定的人工智能、工作狀態穩定且不會疲勞等特性相結合，從而提高設計速度和效率，大大縮短設計周期，保證設計質量，降低設計成本。
二、CAID的應用
CAID的應用主要是基于數字化平臺實現的，借助CAID，企業可以大大縮短產品的研發周期，降低產品的研發成本，同時能夠保證產品的質量，進而增強企業的市場競爭力。CAID將科學思維和藝術思維融合在一起，科學的發明融入了藝術的思維，可使產品外觀和操作更加人性化；將科學思維融入到藝術思維中，可以確保對產品的形態美及功能美的探求有科學的依據。
1、計算機輔助形態設計
計算機輔助形態設計就是借助計算機軟硬件，通過形態變化、分割與比例等方法按照形式美法則對產品的造型進行探究，以獲得功能布局合理、操作人性化的技術美。在這個階段，設計師會經常對產品的形態進行探索，以獲得良好的產品形態，這必然要求設計師經常對已有的產品形態進行修改。CAID的參數化功能，便于反復修改尺寸、線型等；具有較強的曲面造型功能；能夠快速地實現基于草圖的三維建模。
2、計算機輔助色彩設計
色彩對于產品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域對色彩的理解不一樣，因此，設計師要根據不同的目標人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同時，特定形態的產品，也需要特定的色彩才能更加完美地展現產品的特性。計算機輔助設計中的相關軟件一般都有強大的色彩編輯器，及色彩拾取功能，這可以讓設計師方便地選取色彩，進而提高設計師的工作效率，也更加便于對色彩的修改。此外，軟件的色彩數據庫能不時更新，保證了設計的時代性、時尚性。
3、計算機輔助人機設計
人機工程的主要任務是研究用戶使用產品時的合適尺度關系、操作方式，及使用時的生理反應與心理感受。它的根本目的在于通過對“人-機-環境”相互影響的研究，創造出一個最合理的“人-機-環境”系統。
人機設計的好壞將直接影響產品的性能及用戶的安全，好的人機設計將有利于產品性能的最佳發揮，提高生產效率，反之，將威脅用戶的身體健康，給用戶的操作帶來不便，降低生產效率，降低產品人機環境的綜合性能。隨著計算機輔助技術的發展，以CAD為代表的三維數字化產品設計技術已成為企業提高競爭力的重要手段，進而出現了“數字化人機工程”概念，即借助計算機、信息處理技術，利用計算機輔助人機設計軟件系統進行人機設計與評價。如運動型人體模型，它可以用來模擬人體的運動特性，在影視、工程設計、軍事領域具有廣泛的應用，在人機工程領域主要用于對姿態與動作的分析。
4、計算機輔助設計評價
借助CAID對設計方案進行評價是提高設計質量的一個重要環節。由此，可以判斷各個方案的價值，確定其優劣，以便篩選出最佳的設計方案。評價工具的出現，使得設計評價方法和原則具有更強的可操作性。例如利用計算機對產品進行藝術美學的評價和分析，這是CIAD進行評價的一個突出案例。“計算機藝術美評價系統實質上也是個智能專家系統，在系統知識庫中集中了客觀上對某種產品是否美的評價概念，也集中了專家級的藝術美學思想及認識，它在系統推理中確定了評價藝術美的準則，然后進行人機對話對產品的藝術美做出專家級的評價”（汪海波《淺析計算機輔助工業設計》，載于《安徽工業大學學報》2005年第4期）。
三、計算機輔助工業設計的人機交互
信息在人類社會活動中變得越來越重要，當今社會已從以“技術為核心”變為以“信息為核心”，這標志著社會的進步，同時，也給設計者帶來了一定的挑戰，即如何將信息正確、及時地傳遞給用戶。這就要求用戶和產品實現無障礙交流，因此才有互動模式的CAID實現。目前，在CAID技術領域，人機交互的研究主要體現在人機界面設計和虛擬仿真設計等方面。
1、人機界面設計
計算機系統中的人機界面也稱為用戶界面，它介于用戶和計算機之間，是用戶與計算機進行信息傳遞和信息交換的載體，是用戶使用計算機的綜合操作環境。人機界面中設計師的作用就是處理人與硬件界面和軟件界面的關系，而硬件界面與軟件界面之間的關系則通過計算機技術來解決。目前，人機界面主要研究領域是人機界面模型設計、虛擬界面設計、多感官界面設計和多用戶界面設計等。
2、虛擬仿真技術
通過計算機硬件系統的虛擬仿真技術，可以對人機關系進行有效的設計、驗證和評估等工作。當前，“虛擬仿真技術的研究主要體現在觸覺反饋、壓力反饋等基礎技術以及人機交互的模擬、人機虛擬環境的構建等方面”（羅海玉《計算機輔助工業設計技術綜述》，載于《甘肅科技》2003年第7期）。它是一種高度逼真地模擬人在自然環境中試聽等主觀行為的人機界面技術。目前，已有很多設備可以用來虛擬仿真設計，如三位空間交互球、力反饋器、數據手套、頭盔顯示器等。虛擬仿真技術在國內目前主要用于軍事領域、航空航天領域，在工業設計領域的運用還不多。但是，毫無疑問的是虛擬仿真技術必然是工業設計未來發展的一個主要方向，借助它可以實現設計過程中任一環節的考察與操作，可以幫助設計師快速、真實、有效地實現和修改設計方案，減少不必要的體力與腦力勞動，實現與設計團隊的信息交流和資源共享，進而提高產品研發的速度，快速及時地抓住市場機遇，提高企業市場競爭力，獲得巨大經濟效益。
結 語
借助CAID可以有效地縮短產品的研發周期，但是，目前CAID技術還不夠成熟，急需進一步研究。從工業設計本身而言，隨著人工智能、虛擬仿真等技術的不斷發展，設計師的設計思維也將發生重大變化，人機交互模式的CAID就將成為未來工業設計發展的必然趨勢，更加人性、快捷、真實的人機交互方式將會是CAID中人機交互的必然結果。
參考文獻
1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E8%A8%AD%E8%A8%88. 維基百科
2、 劉和山、趙英新、黃克正、張明《淺談計算機輔助工業設計》，載于《山東內燃機》1999年第3期
3、 楊海成、陸長德、余隋慶《計算機輔助工業設計》，北京理工大學出版社2009年版
4、 汪海波《淺析計算機輔助工業設計》，載于《安徽工業大學學報》2005年第4期
一、本科學生畢業論文的目的和內容
本科學生在畢業之前必須做畢業論文，其目的是通過畢業論文，讓學生獨立開發一個具體的計算機應用項目，系統地進行分析總結和運用學過的書本知識，以鞏固本科階段所學的專業理論知識，并給予一個理論聯系實際的機會。
為了便于實施和管理，規定網絡學院計算機相關專業本科學生畢業論文主要以開發一個管理信息系統為畢業實踐的課題，每個畢業生通過獨立開發一個具體的管理信息系統，掌握開發一個比整完整的管理信息系統的主要步驟，并從中獲得一定的實際經驗。
二、管理信息系統開發的主要步驟
管理信息系統開發的主要步驟及各步驟的基本內容如下：
1、 系統分析
主要工作內容有以下幾項：
確定系統目標
系統可行性分析
2、 系統調查
系統的組織結構、職能結構和業務流程分析。其中系統的組織結構圖應畫成樹狀結構。
系統業務流程分析、業務流程圖
3、 數據流程分析
數據流程圖(系統關聯圖、頂層圖、一層數據流圖、二層數據流圖)
數據詞典
代碼設計
4、 管理信息系統的功能設計
系統的功能結構圖，每個功能模塊的主要工作內容、輸入輸出要求等。
系統控制結構圖
5、 數據庫設計
概念模型設計：實體、實體間的聯系、e-r圖
關系模式設計：e—r圖->關系模式的轉換規則
關系模式
數據庫表設計：數據庫表結構
6、 系統物理配置方案
7、 人機界面設計
8、 模塊處理概述
9、 系統測試和調試：測試計劃、測試用例、測試結果
三、開發工具和注意事項
1、開發工具
開發工具可由學生任選。如delphi、foxpro、vb、access等，這些工具的使用全由學生自學。
2、注意事項
(1)項目開發步驟的完整性(系統需求分析、概念設計、物理設計、系統環境和配置、系統實施以及系統測試和調試等)
(2)每個開發步驟所得結果的正確性(業務流程圖、數據流程圖、數據詞典、hipo圖、e-r圖、關系模式、人機界面設計及模塊處理等的詳細分析和說明)
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[關鍵詞]網頁布局與人機學；研究意義；研究目標；研究過程；教學實踐
中圖分類號：U46 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0216-01
我們生活的21世紀已經進入了信息時代，近年來隨著智能手機，平板電腦的不斷發展發展。人機界面的設計和開發已經成為國際上計算機設計領域最為活躍的研究方向。在網站策劃、網站設計和網站運營的過程中，人機交互和用戶體驗是經常被談及與運用的概念。一個網站布局得不合理，首先會表現在功能和頁面設計的契合度上，具體表現就是用戶在網站上找不到需要的信息，或者是我想完成一個操作找不到相應的按鈕。這就是在設計網站時沒有從用戶的角度出發所造成的。為了讓學生運用網站配色與布局知識設計出人性化的網站，更好的與就業崗位對接，在本階段的課題研究中我將“網頁布局與人機學的研究與實踐”作為我研究的課題。學生在設計作品時能夠運用人機學的知識，提高用戶體驗的舒適度。
一、網頁布局與人機學的研究意義
通過本課題的研究，學生能夠運用色彩原理進行網頁顏色的搭配并且能夠運用布局技巧進行網頁的布局設計。同時能從臨摹網頁到自主設計，讓網頁效果設計真正從想法逐漸變成現實。在綜合項目實戰中，貫穿網頁配色與布局的知識，綜合運用人機學的原理，達到對網頁設計制作的整體把握。有助于提高中職學生網頁制作的能力。
二、網頁布局與人機學的研究目標
通過對網頁布局與人機學的研究與實踐，不斷改進網頁布局綜合案例的教學策略，力求找到提高我校學生網頁設計能力的方式方法，提高教育教學質量，有效的把課堂變為真正的工作室。在綜合項目實訓中設計出與就業崗位充分對接的網頁作品，為學生就業打下堅實基礎。
三、網頁布局與人機學的研究過程
（1）準備階段（2013年7月～2013年8月）
專題研究準備階段的主要任務是學習與課題研究有關知識，確定專題研究目標、研究對象、研究方法和研究內容，制定研究實施計劃。
（2）實施階段（2013年9月～2014年6月）
根據市場調研結果明確專業核心能力，制定相應的計劃，編寫技能檢測手冊。
（3）總結階段（2014年7月～2014年9月）
對本課題研究過程及資料進行收集整理，形成課題總結報告，并將專題論文、調查報告和研究個案匯編成集，撰寫個人結題研究報告。
四、教學實踐的成果和結論
在學校課題的研究分類中，我主要承擔的是《網站配色與布局》這本教材中網頁布局與人機學這部分的教學研究。在幾年的網頁制作課程的教學實踐中，不斷嘗試應用多種信息化教學手段，以“學生為主體教師為主導”的教學理念貫穿整個教學過程。體現了“做中學，做中教”的職業教學理念，充分調動了學生學習的主動性和積極性，較好的培養了學生獨立思考，分析與解決問題的能力，取得了很好的教學效果。在教學中旨在網頁布局與人機學的教學實踐中有更為突出的成果，培養中職學生的職業能力，為學生今后成為一名優秀的網頁設計師打下堅實基礎。2013年7月在撫順市信息化教學設計中獲得一等獎；2013年9月遼寧省“創新杯“信息技術說課大賽一等獎；2013年11月獲得國家級”創新杯“信息技術說課大賽一等獎；2013年12月獲得撫順市級優秀課。2015年11月獲得國家級信息技術教學設計大賽二等獎。
1.網頁布局與人機學的相關概念研究
通過對此概念的研究，在教學過程中，我采用實例講解的方式。從iPad看人機學。iPad是當今社會較為流行的電子設備，也可以稱之為街機。同學們對我列舉的實例會非常感興趣，由此學生會非常渴望即將要講解的知識。iPad是著名的蘋果公司出的平板電腦。iPad在人機交互操作上做得非常細致。為什么iPad無論老人小孩都會用，其基本操作甚至很少需要別人的協助和說明書？究竟是孩子容易接受iPad？還是iPad容易讓孩子接受？iPad的設計可謂“童叟無欺”，老人、孩子都可以流暢使用。人機學應該是“傻瓜式”的，去追求一種更“本能”的操作，就像吃飯穿衣一樣簡單。通過以上實例的講解，學生很快理解人機學的概念，并且知道在網站配色與布局這本書中為什么給我們介紹人機學的概念。讓學生充分理解了網頁的易用性和美觀性非常重要，這樣同學們就能很認真的學習人機界面設計的原則及設計方法。在教學中有效的突出了教學重點，突破教學難點。
2.網頁布局綜合案例的設計風格研究
引入案例――網頁布局的風格類型。本案例的主要目的是在不改變網頁內容的前提下，改變網頁的風格類型。這就需要用的布局的知識。在之前的學習中我們已經掌握了各種網頁布局的知識與技巧。不同的網頁有不同布局。這樣綜合起來就形成了不同的網頁風格類型。那我們常見的網頁風格類型有哪些？有什么特點？引入理論學習知識，教學過程很自然的過度。經過理論講解后，進行實戰案例――設計臨摹典型商業型網站。
在教學過程中引入實際案例，教師通過案例講解相關理論知識，再讓學生應用所學理論知識完成實戰案例，使學生能夠 “學以致用”，完成本課的技能目標。這樣不僅增強了講解的直觀性，降低了學生學習的難度，還可以有效的激發學生的學習興趣，充分調動和發揮了學生學習的積極性、主動性、創造性，培養職業核心能力，實現教、學、做一體化。
3.電子商務網站個案研究
網頁設計是一項系統工程，它包含了從用戶調研到最終上線的全過程。我將以一個電子商務網站為例，系統地講解整個網頁的設計過程。
在項目實戰案例――新蛋購物網站主頁制作講解過程中。首先了解技術要點，包括（1）確定網站整體風格。（2）網頁色彩搭配。（3）網頁布局技巧。其次進行案例分析：隨著網絡的普及，網購已經火起來，給同學們闡述 “沒有人上街不代表沒有人逛街”的現象。同學們在這個過程中就會紛紛議論都在哪些網站上買過東西，喜歡瀏覽哪些網站，為什么喜歡去瀏覽那些網站，引出網頁設計的重要性。電子商務網站作為網購的首要利器，是用戶和商家的唯一互動平臺。所以界面設計的好壞，對其銷售額起著重要的影響作用。在授課過程中自然引入案例，要求在設計制作過程中注意體會如何運用網頁配色與布局的知識來設計出人性化的購物網站。使學生能夠自主學習、獨立操作和自我評測。
通過對新蛋購物網站首頁的制作，更加熟練的使用之前學過的技巧。深入了解頁面的合理用色和顏色之間搭配使網頁更有效果；圖片在畫面中的合理擺放；準確劃分頁面結構等。對前面所學的知識融會貫通，學以致用。在設計網站的時候，要分析網站的主題內容，選擇符合主題表現形式的布局，采用搭配合理的色彩表現主題的風格，加上細心的構思和新穎的創意，必然可以設計出優秀的網站。
五、存在的問題和今后的設想
學生到企業學習的機會太少，沒有實際開發項目的經驗。每個企業都有自己的團隊，每個人都有自己指定的設計項目，這就要求都得是有經驗的設計師。而我們的學恰恰就缺少這中間的鍛煉過程，很少會給我們中職學生提供實踐的機會。這使我們中職學生不能夠很好的與企業對接。
要想解決這一問題，我覺得我們任課教師必須走入企業，先接觸一些開發網站的公司，在企業參觀學習。在網頁制作的課堂上，拿一些企業的真正案例讓學生實踐，制作網頁配色和布局的整個流程，這樣同學們才能真正的得到鍛煉。讓學生深刻體會網頁界面布局的人性化設計，真正的將課堂變為企業的創作工作室，使學生能快速適應工作環境，提高中職學生的就業率。
參考文獻
關鍵詞：ACE；GUI；GreenScreen；圖形Web服務器；應用圖形庫
圖形用戶界面也即圖形化的人機界面 ,是軟件最終向用戶表現的接口。良好的用戶界面對于軟件產品意義重大 ,新的用戶界面方案的出現甚至會推動軟件走向一個嶄新的領域。本文簡要介紹了一個通過JAVA應用程序將基于OS/390操作系統的銀行應用系統中的綠屏幕轉換成圖形用戶界面的B/S架構的應用實例。
一、論文主體
由于受傳統觀念的影響，很長一段時間里，人機界面一直不為軟件開發人員所重視，認為這純粹是為了取悅用戶而進行的低級活動，沒有任何實用價值。評價一個應用軟件質量高低的唯一標準，就是看它是否具有強大的功能，能否順利幫助用戶完成他們的任務。近年來，隨著計算機硬件技術的迅猛發展，計算機的存儲容量、運行速度和可靠性等技術性能指標有了顯著的提高，計算機硬件的生產成本卻大幅度下跌，個人計算機日益普及。新一代的計算機用戶，在應用軟件的可操作性以及軟件操作的舒適性等方面對應用軟件提出了更高的要求。除期望所用的軟件擁有強大的功能外，更期望應用軟件能盡可能的為他們提供一個輕松、愉快、感覺良好的操作環境。這表明，人機界面的質量已成為一個大問題，友好的人機界面設計已經成為應用軟件開發的一個重要組成部分。
（一）傳統字符界面與圖形界面的對比
在圖形顯示、鼠標、高速工作站等技術出現之前，現實可行的界面方式只能是命令和詢問方式，即黑底綠字的字符界面，俗稱GreenScreen。通信完全以正文形式并通過用戶命令和用戶對系統詢問的響應來完成。這種方式使用靈活，便于用戶發揮其創造性，對熟練的用戶有很高的工作效率，特別是技術人員比較喜好，因為使用這種字符屏幕資源消耗少、速度快。但對一般用戶來說要求高，易出錯，不友善并難于學習，它的錯誤處理能力也較弱。
隨著文字、圖形、語音的識別與輸入技術的進一步發展，多媒體技術在人機界面開發領域內的進一步發展，自然語言風格的圖形用戶界面得以迅速的發展，簡稱GUI——Graphic User Interface。用戶可通過下拉式菜單方便執行控制型和對話型任務，引入圖標、按鈕和滾動桿技術，大大減少鍵盤輸入，對不精于打字的用戶無疑提高了交互效率，同時使得用戶更好的理解和使用應用程序，這對一個優秀的應用程序來說必不可少的。
（二）銀行系統的一般架構
對于使用ES/9000主機（OS/390操作系統）的銀行應用系統，一般的架構為ES/9000主機—前置—VT100客戶端：
ES/9000主機 前置 VT100客戶端
該架構下，客戶端需要用專門的VT100終端連接，而且用戶只能停留在一個工作環境中，使用極其不方便。
基于對用戶界面友好化的出發點，Jacada公司推出了一套的圖形轉換的工具ACE——Automatic Conversion Environment，這相當于傳統的前置系統設計界面的工具，例如國內神州數碼的ACE。通過這套工具，可以將綠屏幕的操作界面轉換成圖形用戶界面。這樣用戶就可以通過IE的方式登陸主機進行業務操作。一來解決了主機文件格式的問題；二來界面友好，便于漢化；三來也可以在這一通道層做一些控制，包括流量、連結數、加密等的控制。轉換后通過圖形Web服務器的方式，系統的架構將變為：
ES/9000主機 圖形Web服務器 WindowsClient
其中圖形Web界面僅做圖形的轉換，不保留數據庫，減少數據不匹配的風險。客戶端可以通過普通的PC進行，用戶可以在多個工作環境中切換。
（三）圖形Web服務器工作原理
1.圖形Web服務器
這套圖形轉換工具是怎么運行的呢？核心在于建立應用圖形庫，不同的應用系統對應不同的應用圖形庫。應用圖形庫其實是經過轉換后的Java應用環境，每個主機的綠屏幕對應一個由java編譯后的class文件，客戶端初始以IE瀏覽器的方式與圖形Web服務器建立連結，并從圖形Web服務器下載Java Applet以及其他基礎應用包到本地。登陸系統后用戶輸入的交易碼將通過圖形Web服務器傳到主機，主機返回交易屏幕至圖形Web服務器，圖形Web服務器通過一定的算法，快速在應用圖形庫中調出相應界面的class文件后發送到客戶端，安裝有Java虛擬機的本地客戶端解析從圖形Web服務器傳送過來的class文件并在本地編譯后展示為GUI應用界面，用戶感覺就是主機提供了圖形化的操作界面。
值得注意的是，圖形Web Server不存儲任何數據，僅僅傳輸用戶輸入的字符以及主機返回的結果，這樣既節省了資源，同時也避免了存在中間數據庫而導致數據不匹配的問題。
圖3 圖形Web服務器工作原理圖
2.圖形庫的建立
應用圖形庫是由Subapplication -->Library-->Application三層架構組成的。最小的單元為SubApplication，應用系統中的每一個界面對應一個SubApplication，加入通用的控件：combobox、inputField、list、date等等；并按應用范圍組成不同的Library，各個Library匯總起來構成完整的應用圖形庫。
Subapplication是如何生成的？主機對于每個屏幕都有一個屏幕定義文件SDF：Screen Definition File,里面包括一個80*80的主機屏幕的屏幕名、各個字段的位置信息、以及各個自段的必要屬性（例如：是輸入/輸出，字符/數字）。當這個SDF文件倒入ACE后，ACE就會讀出SDF中各個字段的信息，然后根據一定的規則轉換成Subapplication，一般來說，建庫人員會使用定義好的組件去優化字段，如:COMBOBOX,InputFiled，list，StaticField等等，就跟一般的圖形界面開發所有的組件一樣。同一業務范疇的subapplication歸到一起組成Library，最后所有的Library匯集到一起就成為一個完整的應用圖形庫。
如果在設計人機交互界面中加入人性化設計，把認知心理學中理論結合在界面設計中，是否可以使得普通的界面變得不同，它的使用性能是否能因此而增加，面對這些問題，將用什么樣的實驗方法去證實。傳統的對于人機界面可用性的評價方法則乏善可陳：或者主觀判斷其優劣而缺乏客觀性和說服力;或者進行繁雜的問卷調查而工作量巨大;抑或者通過記錄特定任務的完成時間和完成率來評價界面的效率和有效性，雖然相對客觀許多，但是實驗操作復雜且精度不高，提供的數據類型較為單一而且有限。通過與傳統的測試和評價方法相結合，眼動追蹤技術可以很好的對數字人機界面進行定量評價，并為設計師解決界面可用性問題和設計新界面提供一個可靠的線索。
1.前期準備
1.1研究目的
首先提出用眼動追蹤技術的典型實驗方案和分析方法;分析實驗數據，評價公交站牌界面的設計結合認知心理學前后的優劣;基于研究結果為城市公交站牌界面的優化設計給予一定的建議。
1.2研究方法
選擇公交站牌界面作為測試材料進行研究。用于測試的公交站牌舊界面為南京市現行公交站牌的界面模擬，用于測試的新界面是結合認知心理學理論基于人性化設計對公交站牌界面進行的全新設計。
實驗部分運用眼動追蹤技術，用任務流的方法對受測界面進行測試。實驗是新、舊界面可用性的對比測試。
1.3研究創新點
提出了公交站牌界面設計的全新理念和思路，結合認知心理學理論，基于人性化設計前提下改善了現有的公交站牌，設計了新的公交站牌界面，并提出了運用眼動追蹤技術來實驗得到數據證明新的公交站牌界面比舊界面使用性能強。
2.界面設計傳統的評價方法
傳統評價方法是以用戶的主觀評價為主進行界面可用性研究和進行用戶績效研究的方法。主要包括出聲思維法②、問卷調查法等，以傳統的操作時間、完成率、主觀感受與評價等指標作為衡量標準。傳統評價方法獲取指標的優點是操作相對比較簡單，工作量較小，能反應用戶的主觀感受;但其也具有較大的缺點和局限性，如衡量標準單一，各項指標的精度不高，客觀性較差、誤差較大等，在越來越強調精度、深度和客觀性的現代研究中就顯得捉襟見肘。
3.公交站牌界面結合認知心理學優化設計
3.1公交站牌界面設計的基本原則
城市公共導向系統是指出現于城市的公共場所，由圖形、文字、色彩等視覺元素的組合所形成的標志與箭頭相結合所構成的導向識別系統，用以向人們提供某種公共信息的并引導人們選擇方向③。認知心理學認為知覺是一種解釋刺激信息從而產生組織和意義的過程。人對客觀世界的認識過程是從感覺開始的，沒有感覺信息就沒有知覺過程的發生。④認知心理學研究表明，不同的刺激種類對應的絕對感受不一樣，顏色的不同感受就明顯不同，圖形的大小，擺放的位置等也會給人以不同的感受，在整齊排列中，突出的那個也會吸引人的眼球。刺激強度高的刺激常常優先被知覺。
3.2現有城市公交站牌的界面設計不足分析――以南京新街口北站為例
通過對南京市新街口北站公交站牌界面的調查研究，提取了新街口北站現行公交站牌界面設計主要理念，并提出存在的缺點與不足。
南京市新街口北站現行公交站牌界面每一橫向長條狀模塊代表一條公交線路，單元首或尾部用大號字體顯示路線名稱，其他地方顯示該條線路包含的所有站點的名稱，通常會用箭頭等指向標志指示線路的運行方向;不同的線路模塊豎向按一定編號規則排列。
這類設計之所以能占領世界上絕大多數的公交站牌，應該歸功于它的設計理念的簡單。線路信息可以不經過加工或者少量加工即可被安排到界面上，且模塊化的設計使得其中的線路可以任意增刪而不會影響其他線路的呈現，設計工作量小，設計、修改、替換成本低。然而對于用戶來說，這類界面卻具有很明顯的不足之處。例如，界面上的文字信息量過大，排列方式過于死板，用戶在密密麻麻的文字中查找某個站點十分費勁;重復站點信息很多，用戶如果要查詢到達某個站點的多條線路，需要進行多次搜索過程;信息量雖然很大，但是信息的種類卻很單一，只有公交站點的信息，這在多種交通方式并存和互補的大中城市中就十分不適用。比如若要尋找能換乘地鐵的站點，在現行的這種界面內顯然是不能找到任何信息的。可見，現行公交站牌界面的設計盡管使用度很高，經濟性較強，但是隨著社會的發展，它并不能很好地適應城市公交系統發展的新趨勢和用戶的新需求。
3.3結合認知心理學優化城市公交站牌界面設計
作為一種較新的并且快速發展的交通方式，地鐵指示界面的設計或許能為我們隊傳統公交站牌界面的優化提供靈感和借鑒意義。
通過借鑒地鐵圖的設計理念
1、線路以帶顏色的直線或折線表示，不同線路以不同顏色區別;
2、如果不同線路有重復站點，通過設計整合將線路的重復部分聚集在一起，站點名稱只標識一次;
3、通過加入圖標、顏色等設計元素以顯示其他交通方式、重要公共設施等，將新界面有機融入整個城市的公共導向系統。
在結合認知心理學的指導下，對南京市新街口北站站牌進行了優化設計，用眼動實驗對兩類界面進行對比測試和可用性評價。
現行公交站牌界面簡稱為“舊”界面，優化后的公交站牌界面簡稱為“新”界面。為了控制變量以免字體對實驗結果造成干擾，新、舊界面上相對應的信息字體類型和大小相同，如站點名稱均對應相同的方正大黑體12號，線路名稱均對應方正大黑體20號。
4.實驗方案
4.1實驗目的
本實驗通過運用眼動追蹤技術并結合問卷調查，對比測試公交站牌新舊界面的可用性，評價新舊界面設計的優缺點，并據此總結提出公交站牌優化設計的建議。
4.2實驗材料、設備和人員
材料：受測數字界面（圖片大小1024*768像素，格式為.bmp），新街口北站公交站牌新、舊界面各一張
設備：眼動儀一臺、電腦主機及外設（鍵盤、鼠標、攝像頭）、Clear view軟件
人員：指導員2名、受試者不少于10名（男女各半，受條件所限，選取在校大學生）
其中受試者條件：無色盲、色弱、雙眼矯正視力不低于1.0
4.3實驗過程
受條件和時間所限，本次實驗共有14人參加，其中男生7名，女生7名，均為來自南京理工大學的在校學生，年齡均在18～25歲之間，眼睛的生理狀態符合實驗要求。在本次實驗前，14位受試者都使用過舊界面（即現行公交站牌界面），都從未使用過新界面。
由于所有受試者均未曾使用過新界面而對舊界面的使用較為熟練，為了減少由于不熟悉新界面而造成實驗誤差，在測試實驗正式開始前，指導員都對界面（包括舊界面）的構成和設計理念進行了詳細地介紹，所有受試者都完整的參加了上機學習。但這也并不能完全消除受試者因為對新界面的相對陌生而對實驗結果造成的影響。
整個實驗結束后，從軟件中導出每位受試者完整的眼動數據，保存在個人存儲設備中，檢查確認數據完整無差錯之后，清理軟件中的緩存數據。
4.4新舊界面可用性對比
從表4-1的數據可以看出，受試者在新界面上的注視時間平均值及注視點數的平均值均小于舊界面，且差距較大。而從圖4-2則可以直觀的看出，盡管仍有1位受試者在新界面上花費的注視時間比在舊界面的注視時間略長，但整體上舊界面的注視時間曲線明顯位于新界面的注視時間曲線之上，即在新界面的注視時間比在舊界面上更短。用戶在新界面的獲取信息的效率高于舊界面，新界面的可用性優勢比較明顯。
圖4-3眼動儀路徑分析
從圖4-3的對比中可以看出：受試者在使用舊界面時，由于舊界面包含的文字信息量大，且每一條線路可能存在與其他線路重復的站點名，因此在搜索某一目標站點時，受試者為了找全所有路線不得不對每一條線路都進行搜索;再者，在舊界面中，一條線路中的站點呈左右橫向分散排列布局，而線路間的排列又呈現上下縱向排列方式，因此視線需要既要在左右兩側比較長的距離范圍內來回移動，又要在上下方向移動，因而受試者的注視點呈現小而多、分散分布的態勢，且眼動路徑總體呈現“鋸齒形”，所需的注視時間相對較長，中心點的位置不明確;而在新界面中，站點與線路都呈上下縱向排列布局，因為新界面將重復站點的信息整合在一起，文字信息量大大減少，且受試者在查找到目標站點之后不需要再去考慮是否界面上其他地方是否會有“漏掉”的線路，而只要順著目標站點對應的線路向上搜索以確定線路的名稱。因此，受試者在新界面上的注視點數較少且中心點位置集中，眼動路徑清晰明確，所需注視時間更短。
從眼動路徑圖的分析中可以看出，受試者使用新界面獲取信息的效率比舊界面更高，新界面的可用性優于舊界面，這與注視時間、注視點數、注視頻率和完成時間分析的結果相一致。
圖4-4熱點
對熱點圖的抽樣分析，可以顯示出受試者在界面的哪些區域內停留的?r間長。從圖4-4的對比中可以看出，受試者在使用舊界面時，注視點多而分散，平均每個注視點的注視時間都較短，沒有明顯的注視重點;而在使用新界面時，注視點數量相對于舊界面明顯少很多，目標站點和線路名稱附近區域為注意力最高的地方，注視時間較長，而在目標站點和路線名稱區域之外，注視點就比較少了。這表明，受試者在舊界面上往往要瀏覽大量無用信息才能找到目標站點，而在新界面上，用戶能相對更容易鎖定目標站點。因此，從熱點圖的分析中可以看出，受試者在新界面上獲取信息的效率要高于舊界面，新界面的可用性優于舊界面，這與注視時間、注視點數、注視頻率和完成時間分析以及眼動路徑圖分析的結果相一致。
4.5實驗結論
從以上的分析過程我們可以得出以下結論：
受試者在舊界面搜索目標站點時，注視點多而分散，眼睛既要上下、左右運動交替，眼動路徑呈現出鋸齒形;而受試者在新界面上搜索目標站點時，注視點少而集中在目標站點和線路名稱附近區域，眼睛以上下運動為主，眼動路徑清晰、明確。這說明受試者在新界面上獲取信息的效率要比在舊界面上高。
5.結論與展望
5.1研究結論
結合認知心理學理論設計新的公交站牌界面并運用眼動追蹤技術對基于新、舊理念設計的公交站牌界面進行對比評價。實驗的結論顯示，相對于舊的公交站牌界面，用戶在新界面上能更快的找到目標信息，新界面的對用戶的引導作用更強，用戶在新界面獲取信息的效率整體上比舊界面更強。新界面的設計理念是成功的和進步的。
迫于時間、人力、經濟、資源以及自身學術水平的限制，本次研究還有許多不足之處，由于眼動實驗環境和設備的限制，實驗受測公交界面只能通過一定的比例關系縮小顯示在有限的屏幕范圍內，而不能真正的模擬用戶實際使用界面時的情形。由于界面的縮小可能引起實驗結果與實際使用的產生差異。研究以新新街口北站一站牌進行研究，在線路、顏色等并未一一進行控制，如果對應每條線路有不同的顏色，相對龐大的公交線路來說是很困難的，所以只能局限于每個站牌。最后實驗迫于時間和人力的限制，只測試了14位受試者且還有3個無效數據，樣本容量不夠大;受試者的來源單一（均為大學生），不能代表公交站牌的廣大受眾。
5.2研究展望
1、加強眼動追蹤技術的基礎性研究，探索眼動實驗的基本設計方法，提取典型的眼動評價模型。
2、對新界面的設計理念進行進一步的優化，并逐步建立新界面的標準化方案。新界面盡管較舊界面是進步的，但其中還有許多不合理和值得進一步優化的地方。例如，“新界面顏色太多”的意見，可見，復雜線路界面顏色負荷過高的問題需要進一步解決，而站點密度過大時新界面對站點如何合理安排、新界面的對某些信息的省略是否合理等問題也需進一步研究。而新界面的應用則還需要更加詳細地標準化方案及設計元素庫作為支持。
3、新界面設計的自動化。相對于舊界面，新界面有個不容忽視的缺點是設計工作量和復雜程度都很大，設計過程成本很高。如果能夠設計出一種軟件，能夠根據輸入的站點信息自動生成新界面，則能很好的解決此問題。（作者單位：南京理工大學）
注解：
①董建明，傅利民，饒培倫，Gavriel Salvendy.人機交互：以用戶為中心的設計和評估[M].清華大學出版社，2007.
②周榮剛，張侃.可用性測試中的出聲思維法[J].人類工效學，2005，11（3）：55-56.
0 引 言
Matlab是美國MathWorks公司設計的數學軟件，主要包括Matlab/Simulink和GUI設計兩大部分[1?2]。Matlab可以進行矩陣運算、繪制函數和數據、創建用戶界面、系統仿真設計等，主要應用于工程計算、信號處理與通信、圖像處理、控制設計等領域。
筆者在近幾年的教學中，結合應用型人才培養的目標，采用CDIO工程理念，能充分根據學生的興趣和愛好進行Matlab教學，針對其系統仿真和人機界面設計兩大功能進行模塊主題式教學，充分調動了學生學習的積極性。本文采用M文件和GUI界面進行了音樂播放器的設計，并總結了兩者之間的聯系。
1 基于M文件的音樂設計
1.1 Matlab播放音樂的前提
Matlab具有強大的功能，主要歸功于強大的內置函數功能[3?4]。在Matlab中，可以借助sound函數來播放聲音，其格式為：
sound（Y，FS） ：通過揚聲器產生一個采樣頻率為FS的信號Y，其中Y的范圍定義為-1.0≤y≤1.0，超過這個范圍的值將被重新調整，以產生更符合人耳的聲音。 同時當Y為N×2大小的矩陣時，可以通過該函數產生立體聲。
sound（Y）：產生默認的采樣頻率為8 192 Hz的聲音。
sound（Y，FS，BITS）：產生按位采樣的聲音，其中大部分的平臺支持BITS=8 or 16。
同時可以通過wavwrite 產生*.wav視頻/音頻文件，其格式為：
wavwrite（Y，FS，NBITS，WAVEFILE）：寫入一個采樣頻率為FS Hz，位數為NBITS （其中NBITS 必須為8， 16， 24或32）的數據信息Y，并生成相應的WAVE文件。如果產生立體聲的數據需
圖1 《荷塘月色》的簡譜
依據《荷塘月色》簡譜中的譜音，節奏，音節，高低音在matlab *.m文件中建立對應代碼，依據響應函數實現。
paragraph1= [1 1 6 5 6 1 1 2 3 2 2 1 2 2 5 5 3 3 2 3 1 1 6 5 5 3 2 3 2 1 2 2 1 2 2 3 2 1 6 2 1；
0 0 ?1 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 0 0；
0.5 1 0.5 1 1 1 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2]；
以上代碼功能說明：第一部分為所演奏歌曲的譜；第2部分為各譜音對應的音調；第3部分為各譜音對應的音節。
1.3 歌曲播放
fs = 8000；
sound_pose = [0 2 4 5 7 9 11 0：12]；
y = zeros（1， sum（music（3，：））*fs + 1）； %初始化
cure_pose = 1；
for count = 1 ： length（music）
cure_sound_name = music（1， count）； %處理音樂
cure_sound_pose= sound_pose（cure_sound_name）；
%產生音樂
cure_freq = 220 * 2 .^ （（cure_sound_pose + rhythm + 3） / 12 + music（2， count））；
cure_sound = generate_tune（cure_freq， music（3， count）， fs）；
y（1，cure_pose：（cure_pose+ length（cure_sound） ? 1）） = cure_sound；
cure_pose=cure_pose+ length（cure_sound）；
為了歌曲播放的連續性，需要對其頻率進行修正，其代碼為：
function y = amendment（p， l）
if p < 0.2
y = p*5；
elseif p < 0.3
y = 1.8 ? p * 4；
else
y = 0.6 * exp（（0.3 ? p）/5）；
end
2 基于GUI的音樂設計
在Matlab 提供的GUI 上利用Matlab 語言編寫核心代碼并構建框架是一種不錯的選擇。這不但減少了代碼編寫的工程量，而且制作出的軟件同時具有界面友好和能夠方便進行各種數據處理及圖像分析等特點[7?8]。圖形用戶界面（Graphic User Interface，GUI）的程序是在圖形界面[9]下創建與用戶交互的控件元素，使用戶可以通過操作這些交互控件實現特定的功能，并且可以返回顯示在程序界面相應的結果顯示區域中[10]。本文通過GUI的GUIDE進行音樂鍵盤的設計來說明GUI的功能和使用。
2.1 總體界面顯示
根據鍵盤的顯示，通過GUI各功能鍵設置了音樂鍵盤，其總體設計包括單頻發音模塊、多頻模塊、播放譜曲模塊、播放視頻模塊和關閉模塊。
圖2中鍵盤的黑、白鍵通過Pushbutton控件相應屬性改變進行設置。
圖2 音樂鍵盤的總體設計
2.2 部分按鍵代碼實現
（1） 關閉功能模塊
通過設置一個push button鍵來實現，在該鍵callback下，編寫該回調函數。程序如下：
selection=questdlg（[′是否關閉′，get（gcf，′Name′），′窗口？′]， ...
[′Close ′，get（gcf，′Name′），′...′]，′是′，′否′，′是′）；
%當選擇退出按鈕時，得出一個問是否確定關閉的框
if strcmp（selection，′否′）
return；
else
clc；
clear all；
delete（gcf）；
end
（2） 多頻功能模塊
通過設置一個radio button 來實現雙音多頻的功能，當選中該按鈕時，則增加它的頻率分量。使其含有豐富頻率分量。通過設置一個全局變量，當選中該控件時，全局變量的值改變，程序如下：
function duopin_Callback（hObject， eventdata， handles）
global r；
r=get（handles.duopin，′value′）； %多頻的按鈕是否選中
2.3 歌曲的顯示
通過查閱資料，發音頻率對應的表達式為f=440*2^（（f0-49）/12），當所發音為低音時f0的取值為31～37，發中音時f0的取值為40～46，發高音時f0的取值為49～55。播放音樂可以通過設置一個push button鍵來實現，通過編輯該鍵callback功能通過wavplay函數就可以播放該歌曲了。
A=440； %標準音A
ft=44100； %頻率
f0=ft/2；
scale12=A4/2^（9/12）*2.^（（0：11）/12）；
ma1=[1 3 5 6 8 10 12]； %七音符
score=[1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1，...fa fa mi mi re re do?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1]；%fa fa mi mi re re do? %樂譜
3 結 語
Matlab具有強大的圖形顯示功能，同時具有豐富的人機交互界面設計的功能，通過Matlab中的GUIDE創建GUI設計時，既能將已有的M文件進行仿真，又能將仿真的圖形結果通過人機交互的方式顯示，從而給使用者留下更形象、深刻的印象。而在GUI設計時，可以將設計的GUI界面保存為Fig文件的同時生成對應的M文件，方便用戶隨時進行編輯處理。利用Matlab/GUI進行界面設計可以為用戶提供友好、方便、形象的圖形顯示和數據分析處理，將會在教學和工程應用上帶來良好的效果。
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wavwrite（Y，FS，WAVEFILE）：產生WAV文件時 NBITS=16 b。
wavwrite（Y，WAVEFILE）：產生WAV文件時NBITS=16 b并且FS=8 000 Hz。
關鍵詞：APP交互界面；人因適合性；人因特性數據庫；測試程序
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）05-0057-04
Abstract： Diverse APP enriched mobile application greatly in recent years， which is very convenient to the user. But with the increase of the types and functions of the APP， Its size and architecture is becoming more and more complex， and its quality is not assured. So more attention is beginning to pay on APP test. But previous studies focused more on the function of APP testing， without considering the APP interface’s suitability from a user’s perspective. The author collect the data of user experience through the questionnaire survey based on the user's position establish the human factor database in the SQLite. A test program with respect to the suitability of APP interface is designed by using Matlab GUIDE. It can quickly and efficiently detect the human suitability of APP interface by transferring the data in the database with callback function， which can avoid to make a large number of investigation and interview to obtain the data of user experience.
Key words： Interface of APP； human suitability； database of human； test program
移動通信信息技術的快速發展和智能手機的普及使得開發和測試人員越來越注重APP原產品的用戶體驗。以用戶為中心，考慮用戶在與APP交互時產生的心理和生理的反映成為了APP開發商們競爭的焦點。人因學是一門綜合性的應用基礎學科，它研究與生產活動有關的人的生理的、心理的特性。人因適合性是指將人因學有關人的科學知識運用于改善和優化人機系統的設計，使系統對人的作業要求盡可能地適合操作者，以達到安全、舒適、高效生產的目的[1]。2015年底艾媒咨詢和問卷網了中國APP市場的相關調查數據，數據顯示，大部分被下載的APP的使用率和留存率都相對較低，“用一次即拋”逐漸成為用戶的行為趨勢。“打開次數為1次”的用戶占比35%，“打開次數為10次”的比例僅有17.6%。另外，APP的生命周期平均只有10個月，85%的用戶會在1個月內刪除已下載的應用。社交類APP競爭最為殘酷，死亡率達35%。這些數據反應出APP市場的現狀：APP在吸引用戶長期使用和關注方面面臨著巨大考驗。盡管數據顯示，截止到2015年第三季度，中國手機網民規模達到6.68億人，智能手機用戶規模為6.09億人，中國手機網民規模和智能手機用戶規模整體上呈現增長趨勢。但不可忽略的事實是，增長率卻是呈明顯下降趨勢的。這說明，中國的智能手機保有量和規模已經接近飽和狀態，開始趨于穩定，未來的增長空間會不斷縮小。同時也說明，在相對穩定的移動空間里，隨著APP的繼續涌入，原本就十分擁擠的APP市場將會更加擁擠，廝殺也會更加激烈。這一方面會帶來APP產品的競爭和同質化加重，另一方面也會讓APP產品的創新變得困難，但這也逼迫更加垂直化和細分化的APP產品不斷出現[2]。APP產品存活的關鍵在于用戶存留率，而APP用戶存留率的主要因素是APP交互界面的人因適合性。
近幾年已經有學者對手機界面人因工程學方面進行了相應的研究。段天宏總結了現行手機設計在人因工程方面存在的問題，但是并沒有說明用何種方法進行測試得出了存在的問題[3]。何春俐、張連軍，鄧穎星，郁亞男等人分別在其期刊論文中研究了基于人因工程學的手機交互界面設計[4-6]，而沒有提出對已有的手機APP交互界面測試評估的方法。Amal-fitanoD團隊應用GUI（圖形用戶界面）生成測試用例的方法，對手機應用程序的測試展開了探究[7]，也沒有著力于手機APP交互界面的人因適合性測試。張力，郭慶欽等人基于眼動追蹤技術，用實驗研究的方法，提出了一種用于手機APP交互界面人因適合性評價的數學模型[8]，但是沒有在應用程序上得以實現。HK Conner、DG Petersen等人基于用戶界面建立了任務對象關系數據庫，探究用戶與界面交互時搜索查詢任務對象的效率[9]，K Phillips、M Galer對人機交互界面作了大量研究，建立了人因數據庫，為設計滿足用戶需求的用戶界面提供了很大便利[10]，但都沒有在移動設備上作深入研究。
本文通過用戶調查、用戶測試的方法收集APP交互界面用戶體驗數據，制定星級評價標準，運用SQL Server建立APP交互界面人因適合性數據庫，結合Matlab GUIDE設計并實現一款針對APP交互界面人因適合性的測試程序。程序能夠直觀反應用戶評價習慣的測試結果，使開發商能夠快速便捷的測試APP產品界面的人因適合性，從用戶的角度出發，改進APP交互界面的人因適合性，提高APP的用戶存留率，確保APP長期有效\營。
1 手機APP交互界面人因適合性數據庫設計
1.1 APP交互界面人因適合性因素指標的確定
由于德爾斐法[11]可以獲得具有很高準確率的集體判斷結果，所以筆者首先使用德爾斐法確定初步的因素指標。為了使指標更有代表性，還采用了問卷調查的方式對指標進一步的完善。通過問卷星網站問卷200份，其中回收問卷168份，有效問卷155份，回收問卷和回收的有效問卷比例分別是84%和77.5%。選取的問卷調查對象主要為在校學生、青年上班族、專業的APP開發人員。通過對問卷的統計分析，最終采用填寫問卷年齡為16～30的群體，因為該群體平均每周使用APP達到30次以上具有高度代表性。同時根據測試程序中的人因適合性數據庫的需求功能，查閱相關文獻及UI中國提出的用戶界面設計準則對不重要的指標進行刪除修改，對遺漏的指標進行添加，得到比較完備的表征APP交互界面人因適合性的因素指標。APP交戶界面人因適合性相關因素指標具體描述如表1所示：
李克特式量表（Likert scale）設計是以等距的明確數值表示，以5點量表為例，受訪者只能從5個語言措辭“非常不滿意”、“不滿意”、“稍微滿意”、“滿意”、“非常滿意”中，勾選適合其心理感受的選項作為答案，而量化的方式則是將勾選的語言措辭轉換為等距數值，分別以“1，2，3，4，5”的數值量化[12]。中國ASO（APP store optimization）平臺提供了關于APP總體評分算法，筆者結合回收的有效問卷對APP交互界面人因適合性各指標的星級評價標準制定了量化公式：
1.2 APP交互界面人因適合性數據庫的建立
文獻[9]和[10]通過研究人機交互時用戶與界面所反應出的適應（如用戶操作習慣與界面信息布局相適應、用戶認知與界面信息描述相適應等）與不適應（如界面信息顯示擁擠給用戶造成視覺疲勞、圖文字符所表述的含義超出了用戶認知范圍等）問題，總結歸納用戶界面的人因特性，并建立用戶界面人因數據庫。雖然文獻[9]旨在提升用戶在進行人機交互作業時的操作效率，而文獻[10]注重用戶界面開發設計與優化，但是文獻的思想與方法對本文APP交互界面人因適合性數據庫的建立具有指導意義。
SQL Server 數據庫，作為保存數據的倉庫，主要的功能，包括三個方面：1）信息的統計、匯總；2）信息的修改、添加和刪除；3）信息瀏覽和查詢[13]。本文依據上文確定的APP交互界面人因適合性相關因素指標對常用APP交互界面（美團、微信、微博、酷狗等）設置典型界面操作任務，通過用戶調查與測試的方法收集用戶體驗數據，并用表2星級評價標準處理數據。將所得用戶數據統計匯總，利用SQL Server建立APP交互界面人因適合性數據庫。datable表用于存放人因適合性數據庫，結構見表3。
2 測試程序的結構
Matlab為用戶提供了功能強大的集成圖形用戶界面開發環境（GUIDE），通過GUIDE，用戶可方便、快捷地設計圖形用戶界面，開發自己的應用程序。應用GUIDE設計一個完整的GUI基本過程；1）設計GUI的功能，運用面向對象的方法，確定該GUI所需使用的對象，并添加到GUI中；2）利用GUIDE提供的布局工具，完成GUI中各個對象的布局，布局時應充分考慮用戶需求，力求界面美觀、使用方便；3）打開各對象的屬性查看器，設置GUI中對象的相應屬性；4）為GUI對象編寫必要的回調函數（callback），以保證所設計GUI能正確響應用戶的操作；5）進行MCC編譯，生成EXE獨立運行文件[14]。
在進行GUI設計之前，首先要確定整個應用程序的結構。由于設計該應用程序的目標是為了方便快捷地測試手機APP交互界面的人因適合性，而上文已經對影響手機APP交互界面人因適合性的因素指標做了全面深入的分析，因此確定整個應用程序的系統結構圖如圖1。測試程序由界面信息布局、圖文顯示、幫助與糾錯、可用性、舒適與流暢性及增值體驗6個基本模塊構成，基本上包含了測試一款手機APP交互界面是否擁有良好人因適合性的所有方面。隨著人因適合性數據庫的不斷更新，測試程序上也可以添加相應的模塊，所以，程序具有一定的可擴展性。
為簡化每個模塊的設計，測試程序可以采用了層次化設計方法，以上述因素與指標的映射關系為依據，將每個基本模塊分解為若干個子模塊。圖2給出了界面信息布局的組成框圖（限于篇幅，其他模塊不再列出）。
3 測試程序的GUI設計
以圖1與圖2為依據，利用GUIDE進行各個模塊的圖形用戶界面設計，添加對象時，編寫GUI對象的回調函數來響應測試人員的操作。程序的GUI設計由主界面、基本模塊界面等模塊構成。測試人員從主界面進入各基本模塊界面后，在每個基本模塊界面對相應的影響APP交互界面人因適合性的指標進行測試。
3.1 主界面設計
主界面由標題、測試因素選擇列表、程序設計說明及“退出程序”按鈕組成，如圖3所示。其中，測試因素選擇列表中有5個按鈕，分別對應程序的5個基本模塊。測試人員點擊其中任意一個按鈕，即可對影響手機APP交互界面人因適合性的相應因素進行測試。例如，當測試人員點擊“界面信息布局L”按鈕時，將啟動該模塊的界面，如圖4所示，通過該界面測試人員可以測試它所包含的指標，也可以返回主界面，對其他模塊進行測試。右下角的“退出程序”按鈕用來推出并關閉程序運行。
3.2 子模塊GUI設計
由于整個程序包含的模塊較多，而它們實現的過程類似，所以，這里僅以界面信息布局模塊的GUI設計為例進行說明。如圖4所示的界面信息布局模塊，以單選的形式設置界面信息布局所對應的指標，每個指標又對應一個APP交互任務，界面右邊框設置完成指標對應任務的時間t，任務完成率m，出錯率o及總注視點數e。測試人員只需要輸入這些測量因子，輸入完成后點擊“完成并顯示星級”按鈕，程序就會以彈出對話框的形式顯示該因素的測試結果，如圖5所示。下方還設置有“退出程序”和“返回主界面”按鈕，分別用來完成退出和返回首頁的指令。
其他子模塊的界面設置與界面信息布局的模塊GUI類似，各因素對應的指標測試完成后都顯示出該因素的星級評價。最終從界面信息布局、圖文顯示、幫助與糾錯信息、可用性舒適與流暢性以及增值體驗六個維度對APP交互界面的人因適合性做出評價。
3.3 子模塊功能實現原理
文獻[8]指出任務完成時間t、任務完成率m、出錯率o及總注視點數e等測量指標在用戶進行人機交互操作時能客觀反映APP交互界面的人因適合性，并構建出一個表征APP交互界面人因適合性的數學模型：
由表12可知S與S1相關性達到96.8%，說明用實驗客觀測量的結果能夠對主觀評價做出預測，即S與f（x）的關系模型是正確有效的。
以上函數關系均在MATLAB GUIDE創建GUI時自動生成的M文件中，通過編寫代碼，嵌入測試程序中，并作為程序內部運算過程響應GUI操作指令。
4 結束語
本文建立了手機APP交互界面人因適合性數據庫，設計并實現了手機APP交互界面人因適合性測試程序，通過主客觀關系模型連接測試程序與數據庫，從而以客觀的測量結果準確有效地預測APP交互界面人因適合性用戶體驗結果，提高了APP交互界面人因適合性測試效率，避免了大量的用戶調查。然而，本文對APP交互界面人因適合性影響因素的維度設置略顯不足，指標不夠全面，所以后期在影響APP交互界面人因適合性的維度上需要更加深入的研究；人因適合性數據庫也只存儲了用戶對界面指標的總體評價數據，而沒有細分比較取到最優值（如界面選擇哪種背景顏色用戶才不易疲勞），后期需要注重人因適合性數據庫的擴充和完善。
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