軟件工程視角下的人機交互實踐教學研究

摘 "要 "人機交互是軟件工程專業學生需要掌握的專業知識，針對如何增強教學效果的問題，主要從軟件工程的視角探索如何進行實踐教學。采用線上和線下相結合的方式，講練結合、以考促學，以學生為中心，進行探究式學習，與企業進行產學研合作。同時，在新形勢下探索如何進行思政教育，帶動學生培養優秀品質，養成良好習慣，傳承紅色文化。

關鍵詞 "軟件工程；人機交互；實踐教學；思政教育

中圖分類號：G642.423 " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）14-0147-03

Research on Practice Teaching of Human-Computer Inte-

raction from Software Engineering Perspective//LIU Hai-yan， WANG Xiaochi， ZHANG Lijie， JING Yu

Abstract "Human-computer interaction is the professional knowledge that software engineering students need master. Aiming at the problem of how to improve the teaching effect，

it mainly explores how to conduct practical teaching from the perspective of software engineering. It adopts a combination of online and offline methods， combining lectures with prac-tice， taking exams to promote learning， taking students as the center， conducting inquiry-based learning， and conducting industry-university-research cooperation with enterprises. At

the same time， under the new situation， explore how to conduct

ideological and political education to drive students to culti-vate excellent qualities， develop good habits， and inherit the red culture.

Key words "software engineering; human-computer interac-tion; practical teaching; ideological and political education

0 "引言

人機交互技術是信息技術的一個重要組成部分，已經在很多領域得到廣泛應用，對人類生產和生活都產生深刻的影響。按照Hewett等人給出的定義，所謂人機交互（Human-Computer Interac-

tion，HCI），是指關于設計、評價和實現供人們使用的交互式計算機系統，并圍繞相關的主要現象進行研究的學科[1]。

Alan Dix在《人機交互》一書中將人機交互定義為“研究人、計算機以及他們之間相互作用方式的學科”，“學習人機交互的目的是使計算機技術更好地為人類服務”[2]。人機交互的發展歷史是從人適應計算機到計算機不斷適應人的發展歷史[2]。

用戶期望軟件系統能夠簡單易用，并且幫助用戶有效降低錯誤發生的概率，減少錯誤造成的損失。

人機交互的軟件工程方法是大連外國語大學軟件工程專業本科生開設的一門專業必修課，主要學習用于交互式產品開發的軟件分析、設計和評估知識，包括人機交互基礎知識、交互設計的原則與過程、以用戶為中心的設計方法、產品可用性研究的方法等。通過學習，讓學生更好地了解人機交互的概念、發展歷史及應用領域，理解人與機器的關系，通過人的感知模型與認知過程的特點理解人機交互的設計原則，了解常用的交互框架、交互形式、交互設備和交互技術，學習人機交互系統的需求分析和設計方法，學習Web界面的設計方法，了解交互式系統的評價原則和方法。

人機交互的研究內容涉及范圍比較廣，與計算機科學、認知科學、心理學等密切相關。從軟件工程視角學習人機交互的基礎理論、方法、原則以及模式，使學生能夠依據需求對軟件系統進行分析、設計和評估。讓軟件工程專業的學生掌握人機交互的知識，可以幫助他們更好地了解用戶，進而設計出有助于提升用戶體驗的交互產品。

1 "人機交互的課程設置

人機交互是一門新興學科，需要學以致用。大連外國語大學的人機交互課程教學尚處于探索階段，主要采用產學研合作的方式，彌補學校人才培養功能的不足。這種與企業協作的協同育人方式，通過接觸具體有形的交互產品，豐富教師的企業實踐經驗，提高學生對人機交互系統設計與實現的理解深度。目前，人機交互的軟件工程方法課程設置在大三上學期，周學時為2學時，總學時為34學時。課程主要學習內容如表1所示。

2 "人機交互的實踐教學探索

2.1 "線上線下相結合

以網絡平臺為支撐，探討以學生為中心的線上線下交互式課堂教學模式，利用學習通平臺進行在線章節測試、任務點發布、問題討論等輔助教學。通過線上和線下相結合的教學方式，除了給學生編寫內容充實、設計精美的課件，上傳各種文檔資料，還錄制大量的短視頻，在視頻中演示如何編寫程序，如何對所學知識點進行活學活用，為學生提供豐富的學習資源。線上線下相結合有助于教師學習新的教學方法，適應新技術和新形勢，自我提高。

2.2 "產學研合作

在產學研合作模式驅動下，結合企業的資源優勢，優化授課內容，提高實踐教學質量。借鑒企業經驗，豐富人機交互的授課資料，打造理論與實踐相結合的電子課件和程序代碼庫，提高學生的動手實踐能力。通過熟悉企業已經投入市場應用的優秀產品，激發學生的學習興趣，增強學生對人機交互設計與實現方法的理解和認識。借助企業的科研力量，幫助建設人機交互的教師團隊，增強教師的工程意識、實踐經驗和理論深度。

2.3 "講練結合

開發代碼庫，分知識點編寫大量課堂演示代碼和實驗代碼，結合程序代碼向學生講解原理。重要的知識點設計實驗環節，采用案例驅動和啟發式教學，帶動學生把人機交互的設計方法和理念靈活運用在軟件系統的界面設計中，制作主題網站，鍛煉學生的主動探索精神和獨立思考能力。將學習目標和掌握職業技能有機結合在一起，使學習的過程為未來的工作起到鋪墊作用。

2.4 "以考促學

除了編程實踐，還編輯大量習題，建立題型豐富的試題庫和試卷庫，依據教學大綱和考試大綱所規定的知識范圍來命題，試題盡可能覆蓋主要知識點，題型豐富，涉及內容廣泛，并且難易度和試題量適當。每一章都利用學習通平臺進行章節測試，以考促學，幫助學生深化理解和復習鞏固，理論實踐相結合，取得較好的效果。章節測試的目的不光是促進學生學習的積極性，增強學習的動力，通過測試來考查學生對知識的掌握程度，檢測學習效果，而且希望能幫助學生養成平時學習的習慣。有很多知識是在理解的基礎上水到渠成地形成深刻記憶，不是依靠死記硬背。通過課堂上的初次學習，再通過考前復習、考后回顧，有助于學生形成長時記憶。

2.5 "以學生為中心

教師結合自己的軟件工程項目實踐經驗以及對軟件企業的調研成果，進行加工整理，編輯成教學案例，教學團隊成員不斷豐富案例庫。選擇適當的案例，向學生介紹案例背景和擬解決的問題，學生可以分組討論案例，提出解決問題的策略，引導學生思考問題，進行辨別和歸納。通過以學生為中心的教學，調動學生的積極性，擴大學生的實踐認知，提高學生的思辨能力，讓學生通過學習過程完成自我實現的挑戰，鍛煉溝通協作能力。

2.6 "探究式學習

引導學生進行探究式學習，比如對于常用人機交互形式，在平時經常訪問的網站或者手機APP程序中尋找應用實例。人機交互的設備類型豐富，學生可以選擇某種設備進行縱深研究，通過網絡資料充分了解設備的發展歷史、種類、特點、使用方法和最新成果，印象會更深刻。對于認知心理學跟界面設計有關的知識，號召學生深入了解更多研究成果。對于人機交互設計原則的應用，以布置課下作業的形式，讓學生通過編程設計用戶界面進行實踐運用。在學習需求分析時，讓學生親自動手設計電子調查問卷，在周圍群體中進行問卷調查，并且分析調查結果。人機交互是一門比較前沿的學科，教師選擇一些人機交互的科研論文，有選擇性地讓學生自主研讀，了解領域的最新知識，開闊眼界，站在巨人的肩膀上。對于學生感興趣的內容進行擴展和延伸，有助于培養學生的探究能力。部分探究式學習任務如表2所示。

3 "思政教育

在傳授專業知識的同時，帶著愛去教育學生，平時積極通過微信、QQ和學習通提供在線答疑，做到有疑必答、有問必復。努力用愛培育愛、激發愛、傳播愛，通過真情、真心、真誠拉近與學生的距離，力所能及地把溫暖和關愛傳遞給學生。在與學生接觸的過程中用欣賞的態度對待學生，幫助學生樹立自信和自尊，讓學生學有所樂、學有所獲。近年來，在人機交互的課堂上堅定不移地借助中華優秀傳統文化和紅色文化，積極探索如何在計算機課程中進行潛移默化的思政教育。

3.1 "幫助學生培養優秀品質

將中華優秀傳統文化融入實踐教學過程中，不但可以降低理解難度，激發學生的學習興趣，而且可以幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，通過制作網站學習革命先輩事跡，傳承紅色革命精神，厚植愛國主義情懷，同時培養學生不斷創新、敢為人先、勇于探索真理的求知精神，使學生在自己創造的軟件產品中傳遞更多的積極能量。

3.2 "促進學生養成良好習慣

在編程實踐環節，精心選取一些國學經典中的精華作為課程設計的素材，向學生灌輸積極向上的思想理念。按照愛國、孝親、節儉、勤學、奉獻、惜時、拼搏等主題，結合專業知識，通過編程實踐，幫助學生養成有益于自身發展的良好習慣。

3.3 "號召學生傳承紅色文化

在網站制作過程中，鼓勵學生廣泛利用網絡資源，深入了解抗日戰爭、解放戰爭、抗美援朝戰爭和抗疫斗爭中涌現出的英雄模范與先進人物，激勵學生樹立遠大志向，學習榜樣力量。提倡學生在自己的軟件作品中講述中國故事，在學習和創造的過程中，號召學生傳承中國紅色文化，努力學習、繼往開來、砥礪前行。

4 "結束語

計算機課程有一定的理論深度，通過通俗易懂的講解、深入淺出的舉例、生動形象的描述、清晰直觀的編程演示，可以幫助學生在理解的基礎上舉一反三地將所學知識應用到軟件開發過程中并從中受益。教學有法，教無定法。教師通過不斷努力和改進，注重學生學習的過程，持續探索，就可以與學生彼此成就。教師精心設計課程目標、教學內容和教學過程，不斷改進教學方法，師生齊心合力，可以確保教學成效。此外，線上線下相結合的方式督促廣大教師從網課“小白”學起，潛心鉆研網課技巧，一直到熟通其竅、精盡其妙。突如其來的新冠疫情打亂了線下上課的節奏，教師和學生一起通過網課平臺堅持推進學習進度，同舟共濟、勠力同心、同甘共苦，這也是鮮活的現實素材，同樣可以起到思政教育的效果。

參考文獻

[1] 胡勇.“人機交互技術”課程教學探索與實踐[J].教

育教學論壇，2017（45）：159-161.

[2] 駱斌，馮桂煥.人機交互：軟件工程視角[M].北京：

機械工業出版社，2016：3-8.