“人機交互技術”課程教學改革與實踐

孫玉紅 韓麗娟

摘要：“人機交互技術”課程作為軟件工程類專業學生的必修課，在培養學生的綜合能力方面具有重要作用。本文總結了多年的教學實踐，從教學內容、教學方法、教學手段等方面進行了改革，實踐證明，效果良好。

關鍵字：人機交互；課程改革；教學方法；教學手段

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0222-02

人機交互技術作為信息技術的一個重要組成部分，已成為21世紀信息領域亟需解決的重大課題，許多高校把人機交互課程作為軟件工程類專業的必修課。本課程可以使學生掌握人機交互設計的基本理論與技能，提高學生的分析問題、動手實踐能力，為以后的學習與研究打下堅實的基礎。因此提高該課程的教學質量，對學生能力的培養和教育目標的實現有重要的意義。筆者根據多年的教學實踐，分析了該課程的特點，從教學內容、教學方法、教學手段幾個方面進行了總結。

一、教學目標和課程特點

“人機交互技術”課程的教學目標是使學生通過學習交互理論，建立正確的認識論和方法論，通過設計調查（包括用戶需求調查）、用戶操作實驗等，建立用戶模型，設計具體的技術方案并加以實施等實踐環節，理解和掌握在人機交互與界面設計中各個方面的知識與技能，更好地培養實踐能力。該課程的特點是內容比較寬泛而且多數理論抽象不易理解。需要先修的課程包括數據結構、操作系統、多媒體、計算機圖形學、程序設計等專業課程，此階段的學生已具有一定的交互設計基礎，采用傳統的講授法，往往難以激發學生的學習興趣，教學效果甚微。因此我們從教學內容、教學方法和教學手段三個方面進行了改革。

二、教學內容

根據“人機交互技術”課程的目標，教材的選用方面，我們目前主要采用了普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。該教材在第1版人機交互技術——原理與應用基礎上進行了改進，注重了基礎知識，包含了豐富實例，內容體系比較符合學生的認知規律，難度上也便于學生接受和掌握。與此同時，我們參考國外的一些經典教材如“交互設計：超越人機交互”，和一些好的人機交互方面的書籍，并取其中的部分章節內容以補充和擴展教材中的知識點，加深理解和拓寬知識面。

根據以上教材和參考書目，課程內容大體包括緒論、認知心理學基礎、交互設備、常用交互技術、一般界面設計、界面表示模型和實現、信息結構設計、web/移動界面設計、可用性分析和測試。由于內容涉及知識面廣、跨度大，而且很多理論比較抽象。為了更好地實現教學目標，我們在該課程的教學中，靈活采用多樣的教學方法，收到了不錯的效果。

首先，我們把這些內容重新組織為三個模塊：交互技術（包括交互設備、常用交互技術、web/移動界面設計）、設計理論（認知心理學、一般界面設計、界面表示模型和實現、信息結構設計）、可用性（可用性分析和測試）。根據這些內容的不同特點，選擇不同的教學方法。

三、多種教學方法的應用

（一）啟發式教學

對于交互技術為主的內容，我們采用啟發式教學。作為一項發展中的技術，“人機交互技術”課程內容中有一些新的技術在不斷變化和發展中，有的還沒有形成一個標準，或者由于技術的限制，有些應用還不能大眾化。因此在具體的教學過程中，在進行這些前沿技術教學的時候，采用啟發式教學方法，引導學生利用所學的基本理論和方法，自己去探索和理解這些技術，或者提出不同的見解。

例如，在講授交互設備這部分內容時，對于比較前沿的設備，就可以引導學生從人的認知和人機工程學的角度去解釋這些設備是如何符合人的認知規律和體現人機工程學原理的。這樣，可以使學生在學習完認知基礎和人機工程學之后更加深入地理解所學的原理，又提高了其利用基本原理分析問題、解決問題的能力，同時對新技術、新設備有了更深的印象，正所謂一舉多得。

同時，作為一個發展中的學科，新技術的出現是日新月異的，有的尚未包括在教材中，教師可以經常關注該領域的發展動向，適當地向學生介紹當前一些新技術，啟發學生進行討論。例如，在SIGGRAPH2010展現的“香味傳感器”作為一種典型的虛擬現實技術，學生普遍感到新奇，充滿了探索的興趣，經過啟發，舉一反三，學生自然理解了虛擬現實的思想。

（二）案例教學法

案例教學法在課程交互設計理論為主的內容中應用非常普遍。因為相比其他專業課程而言，人機交互的一些理論是比較抽象的，學生理解起來比較困難。教師僅僅依賴教材上的理論講授，內容顯得枯燥無味，不利于學生學習興趣的培養。為了避免這種情況，在教學過程中，結合合適的案例來實施，能夠使課堂生動，也便于學生接受。

比如，在界面設計理論中，為了使學生深入理解OVID的設計過程，教師可以圍繞一個學生熟悉的案例來講述。例如圍繞“學生注冊課程管理系統”，第一步，建立對象的模型和分析對象的關系，根據分析的結果畫出對應的分析結果圖。第二步，根據對象模型圖設計抽象視圖。需要先確定系統的視圖可能有哪一些，然后分析視圖顯示的信息包括哪些，作為抽象視圖設計的根據。第三步，視圖的粗略設計，即是根據第二步的結果，結合具體的系統和平臺，設計一個粗略視圖。第四步，視圖的關聯性設計，進一步分析系統視圖的關系，畫出系統視圖關聯性的網狀結構。最后，視圖的全面設計，確定基本的設計風格等。因為學生在學期末都有過選課經歷，因此對系統的運行比較了解，對這幾個關鍵步驟的理解不僅僅停留于文字表面，而是掌握真正的設計過程。這樣一個案例下來，學生對該設計方法的思路有了深入的了解，具體方法就容易掌握了。

這樣的案例講解時，教師要采用通俗、生活化的語言。學生在接受知識點的時候，不再是枯燥的文字，而是一個生動的解決方案和設計過程，效果會更好。這樣的案例可以作為課前預習的題目留給學生，讓學生根據自己的想法進行設計，之后拋出正確的設計理論。雖然有的案例可能需要較多的課時，但確實能起到很好的教學效果。

（三）討論式教學

主要用于“可用性分析與評估”內容模塊。這部分內容的理論知識點比較多，但又區別于一般的專業課，其中概念和方法的介紹比較多，而理論和算法的推導少。因此使用傳統的教學方法，顯得內容散而雜。不利于學生對課程整體思路的掌握。我們本著提高學生分析問題和實踐能力為主要目標，進行討論式教學。

舉例來說，對于支持可用性的設計原則，有3個大原則，包括14個小原則。這些條目對于學生而言，死記硬背顯然不是辦法。在教學過程中，首先拋開書本，由學生們自行分析一些現有的系統的可用性，由教師事先指定一些常用軟件如系統軟件、辦公軟件，手機軟件等，然后討論這些系統在使用中的優缺點，再討論這些好的方面實際是符合哪些原則的，而不好的可用性又是違背哪些設計原則的。最后總結和評價這些原則，這樣學生對該知識點很容易就掌握了，而且可以活躍課堂氣氛，提高教學效果。

這樣的討論教學，鍛煉了學生運用知識分析問題的能力，鞏固了相關的理論知識，而且提高了學生學習的興趣和積極性，實踐能力得到很好地鍛煉。

以上教學方法都極大調動了學生的積極性，改變了傳統教學過程中學生只能被動接受的局面。但需要說明的是，任何教學方法都不是孤立的，也不是一成不變的，由于內容之間千絲萬縷的聯系，教師在實際操作過程中可以靈活掌握。例如遵守交互理論設計的產品其可用性必然好，因此在進行“可用性”的討論式教學時，對交互理論的內容起到很好的鞏固作用。在利用多媒體教學過程中，穿插一起討論設備或界面的可用性設計等環節，這些做法都極大地提高了學生的學習興趣。

四、教學手段的多樣化

在“人機交互技術”課程教學過程中，我們使用了多媒體課堂、實驗室教學、調查學習等教學手段。現代教育技術和多媒體的使用，可以更好地使課堂內容的表現形式生動和多樣化，圖像、語音、視頻等多媒體形式同時也是該課程涉及的交互內容，也有助于我們在實踐中學習。對于需討論或設計型的內容，我們強調在實驗室的教學過程，使得每個學生能夠親手實踐和體會相應的過程，從而強化理論的接受和能力的提高。對于一些前沿的技術使用、用戶調查等環節，我們則實施調查學習，使得學生通過設計調查問卷、網上調查等手段，獲取真實可靠的資料，從而分析或總結得出結論。

五、教學效果

通過近幾年的教學改革實踐發現，通過對內容的合理組織、教學方法的靈活應用、多樣化教學手段的使用，在“人機交互技術”課程的教學中，學生的興趣與積極性有很大提高，教學質量有明顯提升。學生對各類設計和軟件開發的興趣有很大提高，在設計水平上也大大提高，表現在一些設計比賽中，如學校組織的科技學術節、齊魯軟件設計大賽、大學生電子設計大賽、嵌入式開發大賽等，參與和獲獎的人次顯著增多，獲獎的等級也逐年提高。

六、總結

以人為本，深化教學改革，充分調動學生和教師的積極性，精心組織教學內容，靈活采用合理的教學方法，采用多樣的教學手段，以更好地提高教學質量，實現教學目標。唯有如此，才能培養出適合社會發展需要的人才。

參考文獻：

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