[关键词]项目案例启发教学法；人机交互；界面设计；驱动教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）05-0011-03
人机交互课程教学目标是使学生了解人机交互的概念、不同时期的用户界面特点，理解用户界面设计的基本原则和方法，结合当前主流界面实现技术，让学生熟练软件系统用户界面设计的主要过程和掌握可用性评价方法。因此，人机交互课程是一门以交互设计与界面设计理论及其评价体系为主的课程。我院采用由冯桂焕编著的《人机交互软件工程视角》一书为教材，教材通篇理论阐述有余，而可用的实践指导则不足。对软件工程专业的学生来说，该门课程较偏重理论教学，缺乏相关的实验教学，以至于学生对该门课的学习形成错误的认识，认为该课程只是一门理论课，跟后续课程的联系不大，导致学生学习积极性不高。抽象理论与开发实践之间存在一定距离，学生学与用之间也缺乏一定的联系，因此如何理论联系实际，使学生W以致用，实现理论知识到操作技能的有意义的知识建构，是课程教学要解决的关键问题。
一、基于建构主义理论的案例启发教学法
清华大学计算机教育专家吴文虎教授在谈到软件系统设计教学时说：“学生不是听会的， 也不是看会的， 而是课下在实践环节中自己通过实实在在的上机练会的。”[1]这番话揭示了项目案例启发教学的意义和作用。建构主义理论认为学习不仅仅是死记硬背一些概念、原则、方法等知识点，更要学会举一反三、触类旁通，灵活运用所学知识分析问题和解决问题。如果毕业生学富五车而遇事无计可施，培养出这样的“人才”只能说是教育的失败。而项目案例启发教学法以“项目开发小组”为主体， 围绕项目任务，在明确的问题求解动机驱动下，主动运用学习资源自主探索，团队协作学习，极大地提高了学生的学习积极性。[2]学生由传统灌输式的被动学习变为自主探究式学习，学习过程生动有趣，项目从设计到实现的每个环节都亲自体验，抽象的人机交互概念、原则、方法等知识点变得鲜活生动起来。
“以项目任务为主线、教师为主导、学生项目学习小组为主体”的项目教学，要求教师做到角色“定位”，即教师角色从讲授、灌输，转变为学习过程的组织、引导，这就要求教师与学生多交流、多讨论，给学生提供恰当的帮助。[3]
（一）围绕教学目标，设计好案例项目
软件界面设计的易用性、可用性和爱用性是课程教学重点，为了讲清楚这些问题，有必要创设问题情境，激发学生兴趣，这就要教师注重案例项目的实用性，掌握项目设计的梯次性和难易程度。我们精心选择了一些学生感兴趣并通过主动探索学习有能力完成的项目，包括学生信息管理、文本编辑器、多媒体播放器、网络教学课程的设计与实现等。
（二）学生分组，以小组为主体开展教学
按照软件工程理念，以软件开发团队完成软件开发过程，可培养学生的团队合作精神，切身体验软件工程专业“合理分工、合作共赢、缩短周期、提高效率”的精髓。[4]学生可以根据自身的爱好和能力自由组合，每组成员由3～5 人自行组成，每组选出小组长，由组长给组员分配任务协作完成项目。以项目小组为学习主体的学习模式，可以起到“以强扶弱”的作用，并能提高学生的组织、协调能力。
（三）项目小组探索实施，完成项目
此阶段教师要发挥引导作用，为各项目小组辅导答疑，提供技术支持。这包括两方面内容：一方面是项目开始的引导，教师要与学生一道分析、讨论项目的功能需求、软件界面设计要求，结合交互系统相关的理论知识，分析项目系统需求，针对项目进行剖析，并对项目进行细化探究，引导学生提出项目设计方案，调动学生主动地参与项目的分析讨论；另一方面，从提出项目到分析项目，接下来就是设计并实现项目，完成任务。在这个过程中，教师要积极为学生的探索实践创造机会，如演示相关的项目系统，启发学生分析思考，为实践开发做准备。学生通过小组之间的互动、分析讨论，完成项目的设计与实现，进而建构人机交互的软件工程课程知识体系。
（四）项目展示与评价
各项目小组展示作品并汇报设计思路，由其他小组同学评价项目实施过程、任务完成的情况和水准，通过互评共享成功与不足，取长补短共同进步。教师在点评分析过程中，可根据学生的学习态度、合作情况和项目成果组织点评，对学生的表现和成绩要肯定，对其不足之处要提出改进建议，以促使学生获得进步。
二、案例启发教学法在人机交互课程教学的应用
（一）引入朋友通讯录案例，阐述软件界面可用性设计，激发学生兴趣
软件可用性目标是交互系统设计的基本目标，教材在基础篇阐述了交互系统可用性的目标与原则，在设计篇讨论了如何实现软件系统的可用性，理论性强，内容抽象，涉及面广，学生不好掌握。对软件系统的可用性和如何测试与评价软件的可用性，我们通过案例进行讨论就直观多了，如图1所示，要求学生实现一个朋友通讯录系统，对话框中包含基本的功能：数据信息的浏览、修改、添加和删除，当用户点击工具栏中的导航条按钮时能够对通讯录中的记录进行向前、向后以及第一个和最后一个记录的检索。
案例分析，引导学生思考下列问题：
1.软件界面的交互性方面
案例的运行界面是人机交互的吗？分析软件的运行情况，总结你的交互性体验。
2.软件可用性方面
软件可用性目标包括五个方面的特征，即软件的易学性、易记性、使用效率高、软件运行的低出错率及用户对系统的主观满意度，该项目具有哪些特征？还有哪些可用的功能或服务可以加入？系统有何问题或缺陷？系统好用吗？
3.设计规则运用探究方面
软件界面设计过程中，软件界面设计师要按照一定的要求开展活动，并参照黄金规则进行设计，以确保软件的可用性，请按照这样的理念分析图1朋友通讯录的不足，提出你的改进意见和新的设计思路。
通过项目案例启发教学法来教授软件界面的可用性设计，开始就明确学习目标，使学生带着问题及目标去主动学习；其次在实现过程中遵循了工程设计的思想，变抽象的理论为可观察可分析的“项目案例模型”，便于具体分析、讨论，学生不再苦于抽象概念、理论的理解和死记硬背，而是在做中学习，根据任务需求来学习，由被动地接受知识转变为主动地寻求知识。教学实践表明：学生们在这种边做边讨论的学习模式中表现出了较高的学习热情，他们分组讨论，互相学习，讨论时发言积极，有自己的理解与建议，课堂气氛比较活跃。
（二）拓展项目实例，阐述软件界面易用性设计，培养探索精神
前述朋友通讯录系统有简单的可用性，但按照可用性设计的要求是不完善的，也不是易用的。我们在此基础上，设计一个学生成绩管理系统项目，其功能如图2所示。本项目要求细化软件界面，如实现容错功能，减少用户记忆功能等。软件运行主界面如图2所示。
项目分析与讨论：
本项目的软件界面比朋友通讯录有所改进吗？是否更好用？体现了哪些交互式设计原则？还有哪些可用的功能或服务可以加入？系统有何问题或缺陷？
软件易用性要求比软件可用性要求更高，但只有做到了软件的可用性，才可能实现软件的易用性。事实上，软件设计有三个层次，即软件的可用性、易用性及软件爱用性，其中软件易用性必包含软件的可用性，不可用的软件设计一定是不易用的，而喜爱使用的软件系统一定是易用、好用的软件。教学策略上，要注意比较软件可用性、易用性两者的差异，结合项目阐述软件易用性的实现要求。
基于建构主义学习理论的项目案例启发教学法主张教师将教学内容隐含在一个或几个项目中，以完成项目的过程作为教学活动的中心，学生在此过程中掌握相关的基本概念、基础知识。为此，我们通过上述两个项目（案例）阐述交互式系统设计的可用性、易用性问题，引导学生由简到繁，由易到难，循序渐进地完成项目，在做项目的过程中达到对人机交互设计理论的理解和掌握，培养了学生通过可视化方法实现界面设计的能力。
（三）鼓励学生设计感兴趣的交互式系统，培养个性发展
学生具备交互式系统设计必要的基础知识和操作技能后，教师在课程学习的综合提高阶段可以提出多项创新型任务， 让学生八仙过海，各显神通， 鼓励学生开展交互式系统的设计。
教学实践中，在老师的指导帮助下，有一组学员设计了一个基于网络平台的课程学习和知识推荐系统，实现了按知识点进行选择性学习，也能够根据知识之间的关联度及依赖程度，由当前的学习点转到相关知识点进行知识推荐学习。[5]知识推荐学习系统运行截图如图3所示，灰色的菜单是课程各章节知识点学习菜单，交互范型对话框里的文本是系统当前展示的学习内容，右上角的弹出式对话框是系统推荐学习的内容。
项目的交流评价：
以图3展示的项目来说，按照人机交互软件工程评估篇的原则和方法，可从交互式系统的可用性、易用性、爱用性三个层次来分析评价，充分肯定其所提供的服务功能，从软件界面设计的目标出发，还要指出其不足之处及需要改进的地方，指出今后努力的方向。由于学生花费了许多心血，大家对项目的交流、认同是他们所期待的。因此，针对学生项目完成的情况，应采用以欣赏为主的评价方式，让学生有“成就感”，充分激发学生的学习热情和学习兴趣。
三、结语
在人机交互课程教学中采用项目案例启发教学法， 教学以一个个项目为主线展开，把相关的抽象概念、教条式的知识点融入项目的各个环节中去，学生每完成一个项目就得到一次成功的体验，同时对交互设计、界面设计的概念、目标与原则形成了生动直观的理解和认识。由于项目案例启发教学是通过分组实施完成的，能有效培养学生的自学能力和协作意识，有效培养学生的创新精神和实践能力，也较好地实现了个别化学习。当然，项目案例启发教学模式不是万能的，学生合作学习可能出现虚假合作，小组形同虚设，造成不少学生躲在同伴的背影中，搭便车，蒙混过关；教学目标与教学评价可能流于片面、简单化，可能只注重项目完成的结果评价，忽视任务解决过程的评价等。这就要求我们在采用项目案例启发教学法时，教学设计要合理，目的要明确，还要注意与其他教学方法有机结合，这些是我们今后要进一步研究、探讨的问题。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 吴文虎.教学设计中切入点很重要[J].算机教育，2005（2）：12.
[2] 卢万有.项目教学法在《网页设计》课程中的运用[J].计算机教育，2007（13）：3.
[3] 张志杰.“项目驱动教学法”在高职程序设计类课程教学中的应用[J].山西经济管理干部学院学报，2009（12）：52-53.
网页应用是指用网页语言编写的程序通过浏览器来运行的软件，它可以广泛应用于企业网站或互联网。由于网页语言程序可以直接应用于各个PC终端和手机移动终端，不需要像其他应用软件进行升级或运行前安装复杂的程序，深受用户的青睐，例如，较常见的有基于计算机终端的网络论坛、网络游戏、网络超市等，也有基于手机移动终端的APP、网页浏览等应用。虽然我国网络化快速发展，但是，网页界面的情感化设计起步较晚，最早的网页界面概念是由国外发达国家提出来的，在国外已经有了相对成熟的设计理论和实践经验，如欧美、日本等国家一方面提出了网页界面设计的理论基础，如依据艺术设计理论和社会心理、人机交互理论等理论进行情感化设计；另一方面，还要遵循简约化、一致性、统一性、均衡性等原则。目前我国对这方面的发展主要是针对网站的文字、色彩等视觉方面进行了一定程度的设计，但总体上缺乏对情感化设计的深入探究。
二、网页应用界面的情感化设计分析
“情感”是人们对自身周围的事物以及对自身的态度的体验，它是人对客观事物的主体反映。根据唐纳德教授在《情感化设计》一书中的论述，情感化设计分为本能、行为以及反思三个层次。本能层次是用户通过外界的刺激而做出的第一反应，具有先天性，因此，在对网页界面进行设计时需要充分考虑本能层次的物理特性，将本能层次的特征融入设计的界面当中。行为层次主要是指利用简单有趣的设计为用户提供最方便网页浏览布局和清晰明确的操作导向，使用户在运用中在情感上得到体验。反思层次是意识反作用于客观事物的一种表现形式，是人们最高的情感水平。网络用户通过浏览网页界面后产生的更深层次的感知和情感，往往受到不同主体认识的不同而有不同的情感变化。通常反思层次有助于提高用户的忠诚度，建立起用户与产品的长期联系。情感设计的三个层次相互影响，在本能层次得到满足后，产生行为层次，然后体验后，产生对网络界面的反思层次，在对网络应用界面设计中应当注意三个层次的相互作用，将情感化设计贯穿于三个层次中，提高用户的认知度，为用户带来情感愉悦和舒服的体验。
三、我国网页应用界面设计的现状及存在的问题
由于我国情感化网页设计起步相对较晚，缺乏理论依据，存在着众多不足，其主要有以下几个方面。
1.内容方面的问题
通常网站网页是进行信息传播的承载体，往往包含了众多的内容，但在国内的一些网站网页设计时内容相对混乱，分不清主次。还有一些网站为了向用户传达更多的信息，对网页界面嵌入各种软件以及各种各样的内容，使用户感觉杂乱无章，忽略了页面设计的整体性和主次感。此外，还有一些网站为了商业利润，在网页界面中填充了大量的广告，容易让用户在使用时产生抵触情绪，降低了情感化的体验效果，同时，网页广告界面往往自动弹出，强制用户“消费”，缺乏对用户的尊重。
2.网页界面板式雷同化严重，缺乏创新
网页应用界面在设计上大多都是遵照一种设计样式，除一些网站在设计时根据自身的实际情况，对界面内容进行分栏分类，对色彩字体进行搭配，其他大多数设计的版本内容布局高度雷同化，缺乏创新，使用户容易产生视觉疲劳，很难吸引用户的注意力，降低了情感化的体验。
3.网页应用界面设计普遍缺乏情感
情感化的网页设计能提高用户在浏览网页时的舒服程度，还能提高用户的自我标识，但是在实际的网站网页界面设计的过程中，往往只是满足功能上的需求，追求界面的效果，忽略了在网页中添加情感因素，在视觉色彩的应用上也相对混乱，造成用户情感体验的效果不明显。
四、网页应用界面的情感化设计
通常进行网页界面的情感化设计需要明确进行网络界面设计的目的，即构建一个使用户在视觉上产业愉悦的网站，以提高用户对该网站的忠诚度。一般来讲，网页界面设计目的包括实现网站服务、良好的视觉效果以及可行性和易用性三方面。因此，网站的网页界面的情感化设计需要围绕着上述的三个目的展开。
1.色彩的设计
网页的应用界面的色调通常包含了文字的颜色、主板的色彩、所含图片的色调等几个方面。首先，图片的设计是将抽象化的物体转化为直观的视觉效果，图片的色调可以直接进入用户的视觉体验，进而产生本能层次的情感，因此，图片色调的选择要符合主题内容，与整个网页的风格相匹配。其次，文字色调的设计，文字是传达网页内容的主要方式，是网页界面的主体，其字体的颜色需要与整个网页界面的设计搭配，使用户在阅读时不产生疲劳感；最后，主色调的设计，主色调是整个网页界面的背景，在对主色调设计时要遵照使用户舒服的原则，防止色调太强，而影响文字主体阅读的困难。
2.合理统一的布局
对网页界面合理统一的布局是指在网页界面有限的空间内，对文字、图片、色彩等元素进行统一的设计编排，使整个界面显得和谐统一，不至于出现内容混乱的局面。因此，在对网页界面设计中，既要加入人的情感因素，同时又要进行合理的布局，这样才能让用户在使用过程中产生情感上的依赖。
3.方便易用的操作功能
通常网页界面设计要以方便易于操作的功能为前提，使用户在使用过程中，能够用最短的时间进行操作，并接受该功能的应用。
4.对网页界面的情感化设计的创新
创新是设计的动力源泉，一方面，只有不断创新才能满足人们提出新的需求，另一发面，创新是人们劳动性的创造，将情感和抽象思维相融合，设计到网页界面的布局中去，提高用户网页界面体验的情感效率。
5.和谐统一的人机交互
关键词：眼动追踪;公交站牌;界面设计;认知心理学
引言：人机交互界面的设计把“以用户为中心”。①作为根本出发点和指导思想，旨在使用户更加简单、方便、快捷地使用人机界面获取信息和操作设备。人和各类数字化设备的交互的效率的高低，在很大程度上取决于人机交互界面的设计的好坏。
如果在设计人机交互界面中加入人性化设计，把认知心理学中理论结合在界面设计中，是否可以使得普通的界面变得不同，它的使用性能是否能因此而增加，面对这些问题，将用什么样的实验方法去证实。传统的对于人机界面可用性的评价方法则乏善可陈：或者主观判断其优劣而缺乏客观性和说服力;或者进行繁杂的问卷调查而工作量巨大;抑或者通过记录特定任务的完成时间和完成率来评价界面的效率和有效性，虽然相对客观许多，但是实验操作复杂且精度不高，提供的数据类型较为单一而且有限。通过与传统的测试和评价方法相结合，眼动追踪技术可以很好的对数字人机界面进行定量评价，并为设计师解决界面可用性问题和设计新界面提供一个可靠的线索。
1.前期准备
1.1研究目的
首先提出用眼动追踪技术的典型实验方案和分析方法;分析实验数据，评价公交站牌界面的设计结合认知心理学前后的优劣;基于研究结果为城市公交站牌界面的优化设计给予一定的建议。
1.2研究方法
选择公交站牌界面作为测试材料进行研究。用于测试的公交站牌旧界面为南京市现行公交站牌的界面模拟，用于测试的新界面是结合认知心理学理论基于人性化设计对公交站牌界面进行的全新设计。
实验部分运用眼动追踪技术，用任务流的方法对受测界面进行测试。实验是新、旧界面可用性的对比测试。
1.3研究创新点
提出了公交站牌界面设计的全新理念和思路，结合认知心理学理论，基于人性化设计前提下改善了现有的公交站牌，设计了新的公交站牌界面，并提出了运用眼动追踪技术来实验得到数据证明新的公交站牌界面比旧界面使用性能强。
2.界面设计传统的评价方法
传统评价方法是以用户的主观评价为主进行界面可用性研究和进行用户绩效研究的方法。主要包括出声思维法②、问卷调查法等，以传统的操作时间、完成率、主观感受与评价等指标作为衡量标准。传统评价方法获取指标的优点是操作相对比较简单，工作量较小，能反应用户的主观感受;但其也具有较大的缺点和局限性，如衡量标准单一，各项指标的精度不高，客观性较差、误差较大等，在越来越强调精度、深度和客观性的现代研究中就显得捉襟见肘。
3.公交站牌界面结合认知心理学优化设计
3.1公交站牌界面设计的基本原则
城市公共导向系统是指出现于城市的公共场所，由图形、文字、色彩等视觉元素的组合所形成的标志与箭头相结合所构成的导向识别系统，用以向人们提供某种公共信息的并引导人们选择方向③。认知心理学认为知觉是一种解释刺激信息从而产生组织和意义的过程。人对客观世界的认识过程是从感觉开始的，没有感觉信息就没有知觉过程的发生。④认知心理学研究表明，不同的刺激种类对应的绝对感受不一样，颜色的不同感受就明显不同，图形的大小，摆放的位置等也会给人以不同的感受，在整齐排列中，突出的那个也会吸引人的眼球。刺激强度高的刺激常常优先被知觉。
3.2现有城市公交站牌的界面设计不足分析――以南京新街口北站为例
通过对南京市新街口北站公交站牌界面的调查研究，提取了新街口北站现行公交站牌界面设计主要理念，并提出存在的缺点与不足。
南京市新街口北站现行公交站牌界面每一横向长条状模块代表一条公交线路，单元首或尾部用大号字体显示路线名称，其他地方显示该条线路包含的所有站点的名称，通常会用箭头等指向标志指示线路的运行方向;不同的线路模块竖向按一定编号规则排列。
这类设计之所以能占领世界上绝大多数的公交站牌，应该归功于它的设计理念的简单。线路信息可以不经过加工或者少量加工即可被安排到界面上，且模块化的设计使得其中的线路可以任意增删而不会影响其他线路的呈现，设计工作量小，设计、修改、替换成本低。然而对于用户来说，这类界面却具有很明显的不足之处。例如，界面上的文字信息量过大，排列方式过于死板，用户在密密麻麻的文字中查找某个站点十分费劲;重复站点信息很多，用户如果要查询到达某个站点的多条线路，需要进行多次搜索过程;信息量虽然很大，但是信息的种类却很单一，只有公交站点的信息，这在多种交通方式并存和互补的大中城市中就十分不适用。比如若要寻找能换乘地铁的站点，在现行的这种界面内显然是不能找到任何信息的。可见，现行公交站牌界面的设计尽管使用度很高，经济性较强，但是随着社会的发展，它并不能很好地适应城市公交系统发展的新趋势和用户的新需求。
3.3结合认知心理学优化城市公交站牌界面设计
作为一种较新的并且快速发展的交通方式，地铁指示界面的设计或许能为我们队传统公交站牌界面的优化提供灵感和借鉴意义。
通过借鉴地铁图的设计理念
1、线路以带颜色的直线或折线表示，不同线路以不同颜色区别;
2、如果不同线路有重复站点，通过设计整合将线路的重复部分聚集在一起，站点名称只标识一次;
3、通过加入图标、颜色等设计元素以显示其他交通方式、重要公共设施等，将新界面有机融入整个城市的公共导向系统。
在结合认知心理学的指导下，对南京市新街口北站站牌进行了优化设计，用眼动实验对两类界面进行对比测试和可用性评价。
现行公交站牌界面简称为“旧”界面，优化后的公交站牌界面简称为“新”界面。为了控制变量以免字体对实验结果造成干扰，新、旧界面上相对应的信息字体类型和大小相同，如站点名称均对应相同的方正大黑体12号，线路名称均对应方正大黑体20号。
4.实验方案
4.1实验目的
本实验通过运用眼动追踪技术并结合问卷调查，对比测试公交站牌新旧界面的可用性，评价新旧界面设计的优缺点，并据此总结提出公交站牌优化设计的建议。
4.2实验材料、设备和人员
材料：受测数字界面（图片大小1024*768像素，格式为.bmp），新街口北站公交站牌新、旧界面各一张
设备：眼动仪一台、电脑主机及外设（键盘、鼠标、摄像头）、Clear view软件
人员：指导员2名、受试者不少于10名（男女各半，受条件所限，选取在校大学生）
其中受试者条件：无色盲、色弱、双眼矫正视力不低于1.0
4.3实验过程
受条件和时间所限，本次实验共有14人参加，其中男生7名，女生7名，均为来自南京理工大学的在校学生，年龄均在18～25岁之间，眼睛的生理状态符合实验要求。在本次实验前，14位受试者都使用过旧界面（即现行公交站牌界面），都从未使用过新界面。
由于所有受试者均未曾使用过新界面而对旧界面的使用较为熟练，为了减少由于不熟悉新界面而造成实验误差，在测试实验正式开始前，指导员都对界面（包括旧界面）的构成和设计理念进行了详细地介绍，所有受试者都完整的参加了上机学习。但这也并不能完全消除受试者因为对新界面的相对陌生而对实验结果造成的影响。
整个实验结束后，从软件中导出每位受试者完整的眼动数据，保存在个人存储设备中，检查确认数据完整无差错之后，清理软件中的缓存数据。
4.4新旧界面可用性对比
从表4-1的数据可以看出，受试者在新界面上的注视时间平均值及注视点数的平均值均小于旧界面，且差距较大。而从图4-2则可以直观的看出，尽管仍有1位受试者在新界面上花费的注视时间比在旧界面的注视时间略长，但整体上旧界面的注视时间曲线明显位于新界面的注视时间曲线之上，即在新界面的注视时间比在旧界面上更短。用户在新界面的获取信息的效率高于旧界面，新界面的可用性优势比较明显。
图4-3眼动仪路径分析
从图4-3的对比中可以看出：受试者在使用旧界面时，由于旧界面包含的文字信息量大，且每一条线路可能存在与其他线路重复的站点名，因此在搜索某一目标站点时，受试者为了找全所有路线不得不对每一条线路都进行搜索;再者，在旧界面中，一条线路中的站点呈左右横向分散排列布局，而线路间的排列又呈现上下纵向排列方式，因此视线需要既要在左右两侧比较长的距离范围内来回移动，又要在上下方向移动，因而受试者的注视点呈现小而多、分散分布的态势，且眼动路径总体呈现“锯齿形”，所需的注视时间相对较长，中心点的位置不明确;而在新界面中，站点与线路都呈上下纵向排列布局，因为新界面将重复站点的信息整合在一起，文字信息量大大减少，且受试者在查找到目标站点之后不需要再去考虑是否界面上其他地方是否会有“漏掉”的线路，而只要顺着目标站点对应的线路向上搜索以确定线路的名称。因此，受试者在新界面上的注视点数较少且中心点位置集中，眼动路径清晰明确，所需注视时间更短。
从眼动路径图的分析中可以看出，受试者使用新界面获取信息的效率比旧界面更高，新界面的可用性优于旧界面，这与注视时间、注视点数、注视频率和完成时间分析的结果相一致。
图4-4热点
对热点图的抽样分析，可以显示出受试者在界面的哪些区域内停留的r间长。从图4-4的对比中可以看出，受试者在使用旧界面时，注视点多而分散，平均每个注视点的注视时间都较短，没有明显的注视重点;而在使用新界面时，注视点数量相对于旧界面明显少很多，目标站点和线路名称附近区域为注意力最高的地方，注视时间较长，而在目标站点和路线名称区域之外，注视点就比较少了。这表明，受试者在旧界面上往往要浏览大量无用信息才能找到目标站点，而在新界面上，用户能相对更容易锁定目标站点。因此，从热点图的分析中可以看出，受试者在新界面上获取信息的效率要高于旧界面，新界面的可用性优于旧界面，这与注视时间、注视点数、注视频率和完成时间分析以及眼动路径图分析的结果相一致。
4.5实验结论
从以上的分析过程我们可以得出以下结论：
受试者在旧界面搜索目标站点时，注视点多而分散，眼睛既要上下、左右运动交替，眼动路径呈现出锯齿形;而受试者在新界面上搜索目标站点时，注视点少而集中在目标站点和线路名称附近区域，眼睛以上下运动为主，眼动路径清晰、明确。这说明受试者在新界面上获取信息的效率要比在旧界面上高。
5.结论与展望
5.1研究结论
结合认知心理学理论设计新的公交站牌界面并运用眼动追踪技术对基于新、旧理念设计的公交站牌界面进行对比评价。实验的结论显示，相对于旧的公交站牌界面，用户在新界面上能更快的找到目标信息，新界面的对用户的引导作用更强，用户在新界面获取信息的效率整体上比旧界面更强。新界面的设计理念是成功的和进步的。
迫于时间、人力、经济、资源以及自身学术水平的限制，本次研究还有许多不足之处，由于眼动实验环境和设备的限制，实验受测公交界面只能通过一定的比例关系缩小显示在有限的屏幕范围内，而不能真正的模拟用户实际使用界面时的情形。由于界面的缩小可能引起实验结果与实际使用的产生差异。研究以新新街口北站一站牌进行研究，在线路、颜色等并未一一进行控制，如果对应每条线路有不同的颜色，相对庞大的公交线路来说是很困难的，所以只能局限于每个站牌。最后实验迫于时间和人力的限制，只测试了14位受试者且还有3个无效数据，样本容量不够大;受试者的来源单一（均为大学生），不能代表公交站牌的广大受众。
5.2研究展望
1、加强眼动追踪技术的基础性研究，探索眼动实验的基本设计方法，提取典型的眼动评价模型。
2、对新界面的设计理念进行进一步的优化，并逐步建立新界面的标准化方案。新界面尽管较旧界面是进步的，但其中还有许多不合理和值得进一步优化的地方。例如，“新界面颜色太多”的意见，可见，复杂线路界面颜色负荷过高的问题需要进一步解决，而站点密度过大时新界面对站点如何合理安排、新界面的对某些信息的省略是否合理等问题也需进一步研究。而新界面的应用则还需要更加详细地标准化方案及设计元素库作为支持。
3、新界面设计的自动化。相对于旧界面，新界面有个不容忽视的缺点是设计工作量和复杂程度都很大，设计过程成本很高。如果能够设计出一种软件，能够根据输入的站点信息自动生成新界面，则能很好的解决此问题。（作者单位：南京理工大学）
注解：
①董建明，傅利民，饶培伦，Gavriel Salvendy.人机交互：以用户为中心的设计和评估[M].清华大学出版社，2007.
②周荣刚，张侃.可用性测试中的出声思维法[J].人类工效学，2005，11（3）：55-56.
③陈晶，城市公共交通导向系统设计研究[D].东华大学硕士论文，2004.
④何亭，基于认知心理学的网络界面设计研究[D].苏州大学高等学校教师硕士学位论文，2009.
参考文献：
[1]董建明，傅利民，饶培伦，Gavriel Salvendy.人机交互：以用户为中心的设计和评估[M].清华大学出版社
[2]周荣刚，张侃.可用性测试中的出声思维法[J].人类工效学，2005，11（3）：55-56.
[3]张光强，沈模卫，陶嵘.可用性测试中的视线追踪技术[J].人类工效学，2001，7（4）：9-13.
[摘要]设计中所面临的各种因素，如人机操作、使用物的功能与结构、形态的人文特征等等，都反映了人?物、物?人交流的途径与方式。而设计的核心是“人”。以前的人机界面是研究人一机矛盾，适用于物、理分析而缺乏创新分析，相对研究人?物?环境?信息关系的“设计艺术”则显得较为片面。所以探讨设计界面，即人?物、物?人界面是有意义的。
一、设计界面的涵义
界面的说法以往常见的是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系的学科，对象物所代表的不是简单的机器与设备，而是有广度与深度的物；这里的人也不是“生物人”，不能单纯地以人的生理特征进行分析。“人的尺度，既应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度；既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能，也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化”。
设计的界面存在于人一物信息交流，甚至可以说，存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系。
二、设计界面的存在
美国学者赫伯特．a．西蒙提出：设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：
1)功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。
2)情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这?界面反映着设计与人的关系。
3)环境性设计界面外部环境因素对人的信息传递。任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽缺的界面因素。
应该说，设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心而构成的，它们之间形成有机和系统的联系。
三、设计界面存在的方法论意义
当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面，“使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动”。在目前的知识经济时代，在满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。一个个性化的设计作品能否被消费者所认同?新产品开发能不能被市场所接受?在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学十艺术”的简单误区。
现代的人机工程学和消费心理学为设计提供了科学的依据，它们的成功就在于实验、调查和数理表述，是较为可系的。同样对设计艺术而言，进行设计界面的分析，也要有生理学、心理学、文化学、生物学、技术学学科基础。从理论上来说，它要直接建立在信息论和控制论的基础之上。相对于机械、电子设计和人机设计，以往人机界面设计把握了技术科学的认识和手段，忽视了人文科学观念与思想。它的界面设计只能存在于局部的思考范围内，只成为一个设计的阶段。
有人以功能论来评判设计。“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言，它的提法是片面的。这是因为：第一，功能不是单一的，它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。“过分追求单一的功能会导致将许多重要内容(装饰性、民族性、中间性)被排斥掉”。而且“有些内容并不是‘功能’的概念所能包括了的，更何况物质和精神的内容也并不是时时处处等质等量的融洽在一个统一体中，随产品的不同、时期的不同，它们各自的主次地位也随之变化”。在现今信息技术高度发展的时代，情感因素越来越成为设计的主要方面。物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下，却日益不能代表情感诉求的表述；第二，按“形态服从功能”而设计的产品，对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的，产品要为人们所理解，必须要借助公认的信码，即符号系统；第三，满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的，象汽车等成熟的产品，年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。社会经济发展到一定程度，才能出现设计的专业需求，而这时人们的基本物质需求已能满足，简单地以物质来决定设计是不恰当的。
相反，设计界面体现了人一物交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的方方面面，明确了设计的目标与程序。
四、设计界面的分析
按照设计界面的三类划分，有助于考察设计界面的多种因素。当然，应该说设计界面的划分是不可能完全绝对的，三类界面之间有涵义上也可能交互与重叠，如宗教文化是一种环境性因素，但它带给信仰者的往往更多的却是宗教的情感因素。在这里环境性和情感性是不好区分的，但这并不妨碍不同分类之间所存在的实质性的差异。
1功能性界面
对功能性界面来说，它实现的是使用性内容，任何‘件产品或内外环境或平面视觉传达作品，其存
在的价值首要的是在于使用性，由使用性牵涉到多种功能因素的分析及实现功能的技术方法与材料运用。在这一方面，分析思维作为一种理性思维而存在。如果作为一种处理方式来设计产品，则这种产品会使多种特征性(如民族性、纯粹性)因素中性化，如果去除产品商标，就很难认出是哪国的或哪个公司的产品。当然，这方面也说明了产品中存在着共同性因素，它使全人类能做出同样的反应。人的感觉和判断能力有着国际性的、客观性的特征。
功能性界面设计要建立在符号学的基础上。国际符号学会对符号学所下定义是：符号是关于信号标志系统(即通过某种渠道传递信息的系统)的理论，它研究自然符号系统和人造符号系统的特征。广义的说，能够代表其他事物的东西都是符号，如字母、数字、仪式、意识、动作等，最复杂的一种符号系统可能就是语言。设计功能界面，不可避免地要让使用者明白功能操作。每一操作对人来说应是符合思维逻辑的，是人性的，而对机械、电子来说则应是准确的、确定无疑的，这双方的信息传递是功能界面的核心内涵。
2情感性界面
一个家庭装饰要赋予人家居的温馨，一副平面作品要以情动人，一件宗教器具要体现信仰者的虔诚。其实任何一件产品或作品只有与人的情感产生共鸣才能为人所接受，“敝帚自珍”正体现着人的感情寄托，也体现着设计作品的魅力所在。
现代符号学的发展也日益这一领域开拓，以努力使这种不确定性得到压缩，部分加强理性化成分。符号学逐渐应用于民俗学、神话学、宗教学、广告学等领域，如日本符号学界把符号学用于认识论研究，考察认识知觉、认识过程的符号学问题。同时，符号学还用于分析利用人体感官进行的交际，并将音乐、舞蹈、服装、装饰等都作为符号系统加以分析研究，这都为设计艺术提供了宝贵与有借鉴价值的情感界面设计方法与技术手段。
3环境性界面
任何的设计都要与环境因素相联系，它包括社会、政治和文化等综合领域。处于外界环境之中，“是以社会群体而不是以个体为基础的”，所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。
联系到设计的历史，我们可以利用艺术社会学的观点去认识各时期的设计潮流。18世纪起，西方一批美学家已注意到艺术创造与审美趣味深受地理、气候、民族、历史条件等环境因素的影响。法国实证主义哲学家孔德指出：“文学艺术是人的创造物，原则上是由创造它的人所处的环境条件决定。”法国文艺理论家丹纳认为“物质文明与精神文明的性质面貌都取决于种族、环境、时代三大因素”。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或20世纪80年代的反设计，现代的多元化，“游牧主义”(nemadism)都反映着环境因素的影响。
环境性界面设计所涵盖的因素是极为广泛的，它包括有政治、历史、经济、文化、科技、民族等，这方面的界面设计正体现了设计艺术的社会性。
以上说明了设计艺术界面存在的特征因素，说明在理性与非理性上都存在明确、合理、有规则、有根据的认识方法与手段。
成功的作品都是完善地处理了这三个界面的结晶。如贝聿铭设计的卢浮宫扩建工程，功能性处理得很好，没有屈从于形式而损害功能；但同时又通过新材料及形式反映新的时代性特征及美学倾向，这是环境性界面处理的典范；人们观看卢浮宫，不是回到古代，而是以新的价值观去重新审视、欣赏，它的三角形外观符合了人们的心理期望，这是情感性界面处理的极致。
五、设计界面的运用原则
1)合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。
任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。
2)动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。
3)多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。
4)交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。
5)共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。
六、设计界面的应用方法
设计界面所包含的因素是极为广泛的，但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多，但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形，但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识，并最终反映出人的“美”的心理活动。
设计界面的运用，核心是设计分析。在一些国际性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时，首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步，而是进行对象人的日常行为分析，作出故事版(story)。它先假定对象人的年龄为35岁，名：xxxx，从而分析他的家庭、喜好与憎恶，分析他的日常行为，进而考察其人在什么场合需要僚机，从而为设计提供概念(concept)与目标(target)，进行设计。经过分析，设计师有了明确的概念与目标，并随信息的交互产生了创造力。
[关键词]熵世界观 艺术设计 生态价值 社会价值 人本价值
熵的世界观是在世界资源被大量无休止的浪费的背景下产生的，它是以保存世界仅有的物质资源为基础的。旧有的机械论物质世界观给人类带来了太多难以愈合的遗留问题，这其中包括人口问题、能源问题、环境问题等。而这一系列问题的解决，不仅仅是依靠所谓的科学技术的机械进步就能够解决的。更重要的是要从思想根源上树立一种不同于物质财富之上的机械论世界观的新的世界观，这种世界观必须是更加符合人类现在和将来需要的新的世界观。这就是以热力学第二定律为启发，以降低熵值的增长速度为理想的低熵世界观。也就是平常所谈论的熵的世界观。通过这种世界观的确立来摆脱以往的利用高消耗来创造物质财富并满足人们的各种欲望的世界观。低熵世界观是以能量的转换与耗散降低到最低限度为追求，在这种世界观里，人生的最大目的不再是满足一切的物欲，而是尽可能的实现与自然合二为一的境界。反对过分的消费、占有和对物质的过分迷恋，力求树立一种节约至上的理念。只有减少人类各种非份的需求，才能最终减缓熵值得增长速度。
现代艺术设计作为当下时兴的一个专业领域，已经不同于以往传统的古典意义的艺术设计，即现代艺术设计不再全力追求诸多视觉造型的抽象形式的综合表现，而是在此基础上更加强调设计对象的功能性和创造性。更准确的说，现代艺术设计是在机械化工业大生产方式下，人类在强调设计对象的视觉造型形式和审美效果的同时，又充分强调设计对象的功能性效果，并以适合现代机械化工业大生产方式为前提的创造性活动。它既是一种精神生产劳动，也是一种物质生产劳动。也就是说，现代艺术设计产品既是有着良好功能的实用品，又是极具审美意义的艺术品。完美的现代艺术设计是人类技术设计与艺术设计的完美结合体，因为艺术设计作为人类设计的两大分支之一，更多体现的是特定社会、特定人群的社会思想和文化活动，它可以借助于色彩、造型等视觉要素把人们的人生观、价值观、世界观等精神思想融合到一起，并借助于具体的产品体现出来。现代艺术设计应当是一种消除了纯美术与实用美术隔阂，科学技术与艺术的对立，文化与经济的分歧的，既是物质的，又是精神的人类创造性活动。它摆脱了为艺术而设计和为技术而设计以及为利润而设计的片面误区，实现了艺术、技术、科学、经济、文化、物质、精神、个性、共性、现实与未来等等的均衡和辩证统一，是一种富含文化精神内容的物质创造活动。
为了适用以低熵为主导的熵的世界观的要求，从而更好地服务于现在和未来的人类，实现真正的可持续性发展，现代艺术设计的价值追求应当有所调整。在传统的机械论世界观指导下的艺术设计，在价值追求上过多的强调艺术设计的功能价值、物质价值，而忽略其内在的真善美的价值。从而在很大程度上助长了机械论世界观影响下所造成的人口问题、资源问题、生态问题、道德问题等等。在新的熵的世界观的指导下，艺术设计的价值追求应当走向更加科学化、合理化，更加有利于人类的可持续健康发展。
低熵世界观是一种必需品的世界观，而不是奢侈品和无休止的财富积累的经济观。在这种世界观看来，人类的一切生产活动都应该以维持生存必需品为中心内容，这样才能尽可能的降低各种能源的耗费，减少多余能量的耗散，才能符合熵世界观的能源和道德要求。也就是说，人类不应该过多的追求艺术设计产品的经济学价值，不要过多的驻足于设计产品带来的现实利益，它的价值取向应该更多的从社会的人文角度全面分析设计产品的价值实现。对于艺术设计的功能价值和审美价值的追求是任何世界观里面最基本的追求，而在熵的世界观里面，人们所关注的就不仅仅是外在的表层的功能价值、物质价值，而是尤其关注艺术设计的社会价值、生态价值和人本价值等内在价值、潜在价值的体现。
首先，艺术设计的社会价值体现，所谓艺术设计的社会价值就是指艺术设计产品在与社会互动过程中对人类社会发展所起到的作用和影响，即艺术设计产品的社会功能，它包括艺术设计对社会生产力发展的推动，对社会文化事业的促进，对人类精神文明发展的推动，对人类优秀传统道德观念的弘扬，以及对人类社会制度的演进的推动等方面，其中既要充分关注艺术设计所带来的社会正价值，还要重视和防止艺术设计可能会导致社会异化的负价值的体现。艺术设计活动过程及其产品要以人类优良的社会道德品质为本分，要体现人类社会的真善美。不能仅以物质利益为惟一的追求。在追求艺术设计产品的物质功能需要的同时要兼顾人类的社会思想美德。而且不仅仅是体现而已，更应该去弘扬各种优良的社会美德，而不应该抛弃甚至是违背和损害各种善的美德，沦为丧失道德的纯粹物欲主义的追求。
其次，注重艺术设计的生态价值体现。在熵的世界观里，人与自然是一个相互关联的有机整体，人类不能把自然仅仅看作是用来认识和探索利用的工具对象，而是应当把它当作人类生命之源来看待和保护。同时还要认识到每一个物种都因其存在而被赋予固有的、不可剥夺的生存权利。人类要以与其他一切物种及整个自然和谐相处的观念来取服自然和其他物种的思想。只有如此，后来的生命才有可能享受到生活的甘美。基于熵世界观的艺术设计作为人类认识和改造自然的工具和手段之一，必须充分认识在认识和改造自然的过程中所产生的人与自然之间以及各自然要素之间的关系变化和影响。既要追求有利于人类认识和改造自然的不断深入的正价值一面，更要充分认识对自然生态破坏的负价值一面。艺术设计虽然不像技术设计那样可以拥有强大的改变生态的能力，但也会随着艺术设计中大量现代技术运用而影响自然生态环境，例如艺术设计产品设计、制造和应用后的残留物、排泄物所造成的对生态环境的恶化已愈发严重，因此，在现代艺术设计的发展过程中必须充分关注技术运用可能会带来的自然生态问题。
再有，关注艺术设计的人本价值体现。在机械论世界观的时代，人们怀着对机器技术的顶礼膜拜去歌颂、运用和表现机器技术，享受着技术机器所带来的便利的同时，却又在不知不觉中陷入了机器的奴役当中，人成为机器物理运动中的一环，成为机器的服侍者，人性被异化为机器的物理性。而在熵世界观看来，人类的劳动就如同是游戏娱乐一样，是一种生活必需的活动，是一种可以使人利用和发展其自身才能的活动，人们所注重的是劳动过程本身，而不是劳动产品。而艺术设计人本价值的追求就是以此为思想基础，强调人类的艺术设计活动对人的认识领域、思维领域以及精神审美领域的作用和影响。或者说艺术设计通过其内在价值对文化、心里、认知、思维、审美等领域所产生的实际作用和影响，可以使人类获得精神、思想、心灵上的愉快和满足。从某种程度上促进了人的主体性地位的提高，人的自主性、能动性和创造性等本性得到充分的实现和提高，这种提高更多是体现在人的整体自主性的提高。也就是说，艺术设计人本价值的正价值实现是熵世界观下艺术设计价值追求的核心点之一，也是艺术价值的最终归宿。同时，我们也必须意识到艺术设计人本价值的负价值方面，伴随现代艺术设计大量运用各种新科技的同时，技术对人性压制的一面也在艺术设计产品的创造和使用过程中也得以扩张，人的主体性地位削弱甚至丧失。这就是艺术设计人本价值的负价值方面，它在某种程度上导致了人的异化，在某些领域使人的创造性、自主性的本性被剥夺，限制了人性的自由发展。因此，现代艺术设计应当以追求人本价值的实现为己任，力争让人类慢慢从传统机器的束缚下解放出来，并使其主体性、自主性得到进一步的提高。
实际上，无论是在机械论世界观下还是在熵的世界观下，艺术设计价值的构成基本上是一致的。
[摘要]设计中所面临的各种因素，如人机操作、使用物的功能与结构、形态的人文特征等等，都反映了人―物、物―人交流的途径与方式。而设计的核心是“人”。以前的人机界面是研究人一机矛盾，适用于物、理分析而缺乏创新分析，相对研究人―物―环境―信息关系的“设计艺术”则显得较为片面。所以探讨设计界面，即人―物、物―人界面是有意义的。
一、设计界面的涵义
界面的说法以往常见的是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系的学科，对象物所代表的不是简单的机器与设备，而是有广度与深度的物；这里的人也不是“生物人”，不能单纯地以人的生理特征进行分析。“人的尺度，既应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度；既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能，也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化”。
设计的界面存在于人一物信息交流，甚至可以说，存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系。
二、设计界面的存在
美国学者赫伯特．A．西蒙提出：设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：
1)功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。
2)情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这―界面反映着设计与人的关系。
3)环境性设计界面外部环境因素对人的信息传递。任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽缺的界面因素。
应该说，设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心而构成的，它们之间形成有机和系统的联系。
三、设计界面存在的方法论意义
当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面，“使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动”。在目前的知识经济时代，在满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。一个个性化的设计作品能否被消费者所认同?新产品开发能不能被市场所接受?在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学十艺术”的简单误区。
现代的人机工程学和消费心理学为设计提供了科学的依据，它们的成功就在于实验、调查和数理表述，是较为可系的。同样对设计艺术而言，进行设计界面的分析，也要有生理学、心理学、文化学、生物学、技术学学科基础。从理论上来说，它要直接建立在信息论和控制论的基础之上。相对于机械、电子设计和人机设计，以往人机界面设计把握了技术科学的认识和手段，忽视了人文科学观念与思想。它的界面设计只能存在于局部的思考范围内，只成为一个设计的阶段。
有人以功能论来评判设计。“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言，它的提法是片面的。这是因为：第一，功能不是单一的，它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。“过分追求单一的功能会导致将许多重要内容(装饰性、民族性、中间性)被排斥掉”。而且“有些内容并不是‘功能’的概念所能包括了的，更何况物质和精神的内容也并不是时时处处等质等量的融洽在一个统一体中，随产品的不同、时期的不同，它们各自的主次地位也随之变化”。在现今信息技术高度发展的时代，情感因素越来越成为设计的主要方面。物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下，却日益不能代表情感诉求的表述；第二，按“形态服从功能”而设计的产品，对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的，产品要为人们所理解，必须要借助公认的信码，即符号系统；第三，满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的，象汽车等成熟的产品，年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。社会经济发展到一定程度，才能出现设计的专业需求，而这时人们的基本物质需求已能满足，简单地以物质性功能来决定设计是不恰当的。
相反，设计界面体现了人一物交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的方方面面，明确了设计的目标与程序。
四、设计界面的分析
按照设计界面的三类划分，有助于考察设计界面的多种因素。当然，应该说设计界面的划分是不可能完全绝对的，三类界面之间有涵义上也可能交互与重叠，如宗教文化是一种环境性因素，但它带给信仰者的往往更多的却是宗教的情感因素。在这里环境性和情感性是不好区分的，但这并不妨碍不同分类之间所存在的实质性的差异。
1功能性界面
对功能性界面来说，它实现的是使用性内容，任何‘件产品或内外环境或平面视觉传达作品，其存
在的价值首要的是在于使用性，由使用性牵涉到多种功能因素的分析及实现功能的技术方法与材料运用。在这一方面，分析思维作为一种理性思维而存在。如果作为一种处理方式来设计产品，则这种产品会使多种特征性(如民族性、纯粹性)因素中性化，如果去除产品商标，就很难认出是哪国的或哪个公司的产品。当然，这方面也说明了产品中存在着共同性因素，它使全人类能做出同样的反应。人的感觉和判断能力有着国际性的、客观性的特征。
功能性界面设计要建立在符号学的基础上。国际符号学会对符号学所下定义是：符号是关于信号标志系统(即通过某种渠道传递信息的系统)的理论，它研究自然符号系统和人造符号系统的特征。广义的说，能够代表其他事物的东西都是符号，如字母、数字、仪式、意识、动作等，最复杂的一种符号系统可能就是语言。设计功能界面，不可避免地要让使用者明白功能操作。每一操作对人来说应是符合思维逻辑的，是人性的，而对机械、电子来说则应是准确的、确定无疑的，这双方的信息传递是功能界面的核心内涵。
2情感性界面
一个家庭装饰要赋予人家居的温馨，一副平面作品要以情动人，一件宗教器具要体现信仰者的虔诚。其实任何一件产品或作品只有与人的情感产生共鸣才能为人所接受，“敝帚自珍”正体现着人的感情寄托，也体现着设计作品的魅力所在。
现代符号学的发展也日益这一领域开拓，以努力使这种不确定性得到压缩，部分加强理性化成分。符号学逐渐应用于民俗学、神话学、宗教学、广告学等领域，如日本符号学界把符号学用于认识论研究，考察认识知觉、认识过程的符号学问题。同时，符号学还用于分析利用人体感官进行的交际，并将音乐、舞蹈、服装、装饰等都作为符号系统加以分析研究，这都为设计艺术提供了宝贵与有借鉴价值的情感界面设计方法与技术手段。
3环境性界面
任何的设计都要与环境因素相联系，它包括社会、政治和文化等综合领域。处于外界环境之中，“是以社会群体而不是以个体为基础的”，所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。
联系到设计的历史，我们可以利用艺术社会学的观点去认识各时期的设计潮流。18世纪起，西方一批美学家已注意到艺术创造与审美趣味深受地理、气候、民族、历史条件等环境因素的影响。法国实证主义哲学家孔德指出：“文学艺术是人的创造物，原则上是由创造它的人所处的环境条件决定。”法国文艺理论家丹纳认为“物质文明与精神文明的性质面貌都取决于种族、环境、时代三大因素”。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或20世纪80年代的反设计，现代的多元化，“游牧主义”(Nemadism)都反映着环境因素的影响。
环境性界面设计所涵盖的因素是极为广泛的，它包括有政治、历史、经济、文化、科技、民族等，这方面的界面设计正体现了设计艺术的社会性。
以上说明了设计艺术界面存在的特征因素，说明在理性与非理性上都存在明确、合理、有规则、有根据的认识方法与手段。
成功的作品都是完善地处理了这三个界面的结晶。如贝聿铭设计的卢浮宫扩建工程，功能性处理得很好，没有屈从于形式而损害功能；但同时又通过新材料及形式反映新的时代性特征及美学倾向，这是环境性界面处理的典范；人们观看卢浮宫，不是回到古代，而是以新的价值观去重新审视、欣赏，它的三角形外观符合了人们的心理期望，这是情感性界面处理的极致。
五、设计界面的运用原则
1)合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。
任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。
2)动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。
3)多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。
4)交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。
5)共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。
六、设计界面的应用方法
设计界面所包含的因素是极为广泛的，但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多，但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形，但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识，并最终反映出人的“美”的心理活动。
设计界面的运用，核心是设计分析。在一些国际性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时，首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步，而是进行对象人的日常行为分析，作出故事版(STORY)。它先假定对象人的年龄为35岁，名：Xxxx，从而分析他的家庭、喜好与憎恶，分析他的日常行为，进而考察其人在什么场合需要僚机，从而为设计提供概念(CONCEPT)与目标(TARGET)，进行设计。经过分析，设计师有了明确的概念与目标，并随信息的交互产生了创造力。
现代艺术设计作为当下时兴的一个专业领域，已经不同于以往传统的古典意义的艺术设计，即现代艺术设计不再全力追求诸多视觉造型的抽象形式的综合表现，而是在此基础上更加强调设计对象的功能性和创造性。更准确的说，现代艺术设计是在机械化工业大生产方式下，人类在强调设计对象的视觉造型形式和审美效果的同时，又充分强调设计对象的功能性效果，并以适合现代机械化工业大生产方式为前提的创造性活动。它既是一种精神生产劳动，也是一种物质生产劳动。也就是说，现代艺术设计产品既是有着良好功能的实用品，又是极具审美意义的艺术品。完美的现代艺术设计是人类技术设计与艺术设计的完美结合体，因为艺术设计作为人类设计的两大分支之一，更多体现的是特定社会、特定人群的社会思想和文化活动，它可以借助于色彩、造型等视觉要素把人们的人生观、价值观、世界观等精神思想融合到一起，并借助于具体的产品体现出来。现代艺术设计应当是一种消除了纯美术与实用美术隔阂，科学技术与艺术的对立，文化与经济的分歧的，既是物质的，又是精神的人类创造性活动。它摆脱了为艺术而设计和为技术而设计以及为利润而设计的片面误区，实现了艺术、技术、科学、经济、文化、物质、精神、个性、共性、现实与未来等等的均衡和辩证统一，是一种富含文化精神内容的物质创造活动。
为了适用以低熵为主导的熵的世界观的要求，从而更好地服务于现在和未来的人类，实现真正的可持续性发展，现代艺术设计的价值追求应当有所调整。在传统的机械论世界观指导下的艺术设计，在价值追求上过多的强调艺术设计的功能价值、物质价值，而忽略其内在的真善美的价值。从而在很大程度上助长了机械论世界观影响下所造成的人口问题、资源问题、生态问题、道德问题等等。在新的熵的世界观的指导下，艺术设计的价值追求应当走向更加科学化、合理化，更加有利于人类的可持续健康发展。低熵世界观是一种必需品的世界观，而不是奢侈品和无休止的财富积累的经济观。在这种世界观看来，人类的一切生产活动都应该以维持生存必需品为中心内容，这样才能尽可能的降低各种能源的耗费，减少多余能量的耗散，才能符合熵世界观的能源和道德要求。也就是说，人类不应该过多的追求艺术设计产品的经济学价值，不要过多的驻足于设计产品带来的现实利益，它的价值取向应该更多的从社会的人文角度全面分析设计产品的价值实现。对于艺术设计的功能价值和审美价值的追求是任何世界观里面最基本的追求，而在熵的世界观里面，人们所关注的就不仅仅是外在的表层的功能价值、物质价值，而是尤其关注艺术设计的社会价值、生态价值和人本价值等内在价值、潜在价值的体现。首先，艺术设计的社会价值体现，所谓艺术设计的社会价值就是指艺术设计产品在与社会互动过程中对人类社会发展所起到的作用和影响，即艺术设计产品的社会功能，它包括艺术设计对社会生产力发展的推动，对社会文化事业的促进，对人类精神文明发展的推动，对人类优秀传统道德观念的弘扬，以及对人类社会制度的演进的推动等方面，其中既要充分关注艺术设计所带来的社会正价值，还要重视和防止艺术设计可能会导致社会异化的负价值的体现。艺术设计活动过程及其产品要以人类优良的社会道德品质为本分，要体现人类社会的真善美。不能仅以物质利益为惟一的追求。
在追求艺术设计产品的物质功能需要的同时要兼顾人类的社会思想美德。而且不仅仅是体现而已，更应该去弘扬各种优良的社会美德，而不应该抛弃甚至是违背和损害各种善的美德，沦为丧失道德的纯粹物欲主义的追求。其次，注重艺术设计的生态价值体现。
分析研究人机工程学在老年人智能触屏手机操作界面设计中的应用，提高手机的实用性和易用性。通过分析我国老年人用户使用习惯，确定影响老年人使用手机的因素，合理设计手机操作界面的位置布局、字体的大小及颜色的搭配等设计内容，增强手机的使用效率，避免误操作。在设计老年人手机时，应综合考虑手机操作界面的人机工学原则和老年人的生理结构特点及使用习惯等因素，使智能手机能更好地服务于老年人，根据本文的研究也能为老年人手机设计提供重要的参考依据。
关键词：
老年人手机 操作界面 使用习惯 人机工程学
一、研究内容及目的与意义
1.1研究内容
产品是被人们所使用的，其所具有的一切性能都要以符合人使用需求和习惯为出发点进行设计，所体现出来的人化原则包括产品的实用性、易用性、经济性等。为了提高产品的实用性和易用性就必须要充分考虑人的实际需求；就必须要了解人使用某种产品的习惯；就必须要以人机工程学为理论基础进行产品设计，使产品更加符合人的生理特征和操作习惯，让用户使用起来更加方便、更加舒适。
老年人手机设计因其使用人群的特殊性要求此类手机在设计时需更多地考虑人的使用习惯和生理、心理特征因素，以满足老年人的需求。本文正是在这个前提下，通过分析研究人机工程学在其中的应用，并结合研究成果对手机操作界面进行设计改善现有产品存在的问题，并得出设计结论。
1.2研究目的与意义
（1）研究目的
本文通过对人机工程学和用户使用习惯的分析与讨论，结合现有老年人手机存在的诸类问题，研究老年人生理、心理特征和操作习惯对手机操作界面设计的影响，合理配置手机虚拟操作按键的位置布局和大小、文字的尺寸比例及界面色彩搭配等内容，改善美化手机操作界面从而提高产品是实用性、易用性。使老年人能更加容易地、自在地对手机进行操作，提高手机的容错空间、降低误操作率。
（2）研究意义
通过对老年人生理、心理特点和使用习惯等因素的综合分析与论证，设计出合理的老年人手机操作界面，体现出以人为本和人性化的设计理念及产品设计的人化原则，突出了人在设计中的主体地位，使用户得到更多的关怀；再一次论证了人机工程学给产品设计的实用性和易用性提供了科学依据与理论指导；为老年人手机设计提供重要的数据参考价值，为日后手机的改良与重设计打下理论基础；为提高老年人社会地位、使他们不受产品的限制做出一定的贡献。
二、问题的发现与提出
（1）当下市场中现有的老年人手机由于智能触屏技术的不断发展和完善也步入了触屏操作时代，手机也越来越智能化，目前市面上的智能触屏手机占市场份额80%以上，多数消费者在购买使用手机时也会主动地选用触屏手机。许多老年人开始追随流行趋势选用触屏手机，而不只单单一味地追求传统按键式手机。如图1所示：市场上老年人手机设计趋于触屏形式。
同时随着科技的不断进步、社会的不断发展，老年人也有享受科技进步带来的福利的权利，而现在大部分老年人使用的手机是由子女、亲属淘汰下来的手机，这类产品由于使用时间较长自身就已经存在了大量的问题，很不适合被老年人再次使用。老年人随着年龄的增长其感觉器官感受事物的能力会有所下降，如人的听觉、视觉、反应速度等，而市面上的智能触屏手机的操作界面在功能键分布上、色彩的搭配上以及字体的大小上都使老年人操作手机变得复杂，用户无法准确地定位目标功能的位置；鲜艳色彩的过度使用让用户的视觉产生疲劳感使人有眼花缭乱的感觉，不能突出功能主体；字体太小使老年人不能清楚地辨认出有效信息。
（2）现有老年人手机增添了很多附属功能，比如放大镜、验钞灯、人体健康测量器等，如图2所示。但是经过调查，老年人不能快速地定位并找出这些功能的具体所在位置，这是由于一些功能往往是几项叠加在一个虚拟按键上或者是隐藏在各个子菜单中，用户需要仔细耐性地翻阅才能找得到，但是此类产品适用人群的特殊性规定了他们在使用时由于生理、心理等因素的制约无法方便地使用这些功能，进而影响了用户体验。
三、老年人生理、心理特点分析
影响老年人触屏手机操作显示界面设计的因素主要是由于老人年龄增长引起的生理、心理变化带来的与年轻人使用习惯的差异。因此需要在分析研究这些变化的基础上进行界面设计，才能保证产品更好地被用户所使用。
3.1老年人的生理变化特征及对界面设计的影响
人们使用手机用到的人体感觉器官包括眼睛、耳朵、手等，但是人体感觉器官会随着年龄的增长有明显的衰退，自身感觉和受到外界的刺激也大有下降。
（1）视觉。人的眼睛大约在40岁时就开始逐渐地衰老，根据乔恩・亨德里克斯的论述：65岁以后的老年人，有将近20%的人不能获得至少20/403的矫正视力，老年人视力仅为0.7左右，这严重影响了老年人操作产品的能力、给生活带来不便。老年人的视力约为青年人的一半，所以老年人手机的字体也应该是普通手机字体的两倍，甚至更大。
在色彩识别能力方面，老年人对颜色的辨别能力比年轻人低25%-40%，对识别不同色彩能力的下降程度各不相同，辨别红、黄颜色的能力要强于识别蓝、绿色的能力，而两只眼睛色觉的变化也有很多差异。针对老年人对色彩识别能力降低的生理特征，在进行老年人手机设计时，应避免使用波长短的色彩与辨认度低的色彩，既使需要也应在局部或者非重点部位进行选用，并将颜色的明度调低，避免用波长短的纯色；显示界面的图标和图案色彩应该合理搭配，内容清晰明了，图文并茂便于认知理解；为使手机各功能区分明确，应运用对比色来提示。
（2）听觉，人的听力在55岁时开始老化，70岁以后会听不清频率为4000Hz以上的高频声音，听到8000HZ纯音的能力基本丧失，而低于1000HZ的低频声音仍可听见。老年人听觉功能的降低不仅直接影响信息的获取，而且还影响其语言表达能力、认知能力及反应速度等，从而给老年人社会交往带来障碍，使老年人容易产生焦虑、孤独感。所以设计老年人手机声音功能时应使手机操作的提醒声音采用低频范围声音进行提示，可以采用多种方式如清晰的语音、响亮的音乐、有力的震动等来增强手机对用户的知觉刺激，使老年人更加轻松自在地使用手机。
3.2老年人的心理变化特征及对界面设计的影响
由于视力、听力等生理功能的下降使老年人产生了巨大的心理变化和不良情绪。老年人耳背导致听不清来自外界的语言信息，容易使信息内容被曲解；而看不清事物，会造成老年人识别能力退化，导致他们不容易或不愿意去认识、接受新的事物和信息。这些都会严重影响老年人的心理状态，会使他们出现挫败、失落、孤独的情绪。因此，老年人手机设计应提高产品的语音、提示及功能音量，设计新的音量调节模式来解决困扰老年人使用手机的问题；手机背景光的明度和亮度需要适度调节，是光线强弱度更能被老年人接受并使其在不同环境下都能较好地为用户服务；设计合理的色彩搭配，选用那些老年人更喜爱的色彩，这些颜色要给人成熟稳重、朴素简约的感觉；字体和行间距的大小应略微增大且能够让用户清晰地看清文字所说明的含义。
四、老年人手机显示操作界面各局部设计
4.1功能分析与位置布局
当下智能触屏手机拥有大量优秀功能，但用于老年人手机设计时应将功能进行优化，使常用功能设置于显眼位置，方便用户的操作。
（1）主要功能包括手机设定、电话接打、短信收发、通讯录等，要把这些功能布置于手机主页面菜单上，并且不应使功能重叠增强操作的直接性。
（2）助手功能包括时钟、日历、备忘录、计算器、手电等，可以将这些功能设计在主菜单的子系统中，在主界面上标注为“生活助手”字样用来已提醒用户注意。
（3）娱乐影音功能包括调频收音机、音乐视频播放器、游戏、照相机等，这些功能也可沿用上述布局方式置于子页面中并加以文字说明。
其他功能还包括字典、电邮、上网浏览器等。在设计以上所有功能位置布局时也应该根据用户的使用习惯和频率将使用次数较高的功能利用移动工具将其放置于主菜单显眼位置上，方便老年人的操作。
4.2字体与图标
由于视力下降老年人手机字体和图标的大小应略加增大，帮助用户清晰地识别显示信息。在文字尺寸方面，影响文字清晰度的因素有字体大小粗细、文字与背景颜色对比搭配等；其说明的信息也要言简意赅，让用户能够轻松了解文字内容。根据人机工程学相关数据的测定，字符高度尺寸=视距/250，据此当老年人手机文字尺寸在6-8mm之间时可以有效地保证用户能够清楚地看清文字说明。在功能图标方面，应多采用那些构图简单、传达信息准确的图案来说明功能选项，如图3所示。
4.3色彩搭配
根据前文对老年人认识色彩能力的分析，在界面色彩设计时应多使用老年人喜爱的中性色，避免颜色纯度、明度过高造成对眼睛的刺激；可多使用对比较为强烈互补色突出文字、图案的位置和信息。不同色彩对老年人带来的感情印象各不相同，必须选用那些较为符合老人心理的色彩进行设计。所以手机界面背景色可选用灰黑色等深色系，使手机更加稳重，或者使用灰白色使产品显得较为时尚；功能图标的色彩应选用较为明亮的红、橙、黄等色以突出其信息内容和功能位置；字体颜色上应多采用与图标背景色产生对比的色彩。
4.4声音设置（情景选择）
声音可分为乐音和噪音两种，乐音是指能让听觉产生舒适感、使人感到愉悦的声音；而噪音指的是凡是那些能够干扰人们正常工作、学习、休息的声音。在设计老年人手机声音功能时不能一味追求极大的音量，这样不仅不能让用户正常使用产品，而且还能对他人的日常生活造成巨大影响，最佳的声音范围应控制在50-89dB之间用户能较为舒适地使用而且不影响他人。控制声音在合理区间内变化可采用情景模式功能来实现，根据用户在不同场景环境下改变声音大小使手机音量适合于实际应用。
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