摘要：本文突出了“以用戶為中心”的設(shè)計(jì)理念，對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本理論進(jìn)行了研究，提出機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則，在界面設(shè)計(jì)中遵循這些原則有助于提高機(jī)載信息系統(tǒng)的人機(jī)交互能力。　 關(guān)鍵詞：機(jī)載信息系統(tǒng) 人機(jī)界面設(shè)計(jì)　 　 機(jī)載信息系統(tǒng)是一種比較特殊的人機(jī)交互系統(tǒng)，人機(jī)界面是機(jī)載信息系統(tǒng)中的至關(guān)重要的一個(gè)組成部分。機(jī)載信息系統(tǒng)的功能和性能要通過(guò)人機(jī)界面體現(xiàn)和發(fā)揮出來(lái)，好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能充分發(fā)揮機(jī)載信息系統(tǒng)的作用。傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者往往只注重產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)，盡量做到覆蓋面廣、功能齊全、綜合性強(qiáng)，忽略了人機(jī)交互的和諧性，主要考慮如何讓用戶適應(yīng)機(jī)器，沒(méi)有系統(tǒng)化考慮人的因素。對(duì)于機(jī)載信息系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)，不僅要系統(tǒng)考慮人的因素，還要強(qiáng)調(diào)人在飛行中的生理和心理特點(diǎn)，要符合人機(jī)工效學(xué)的要求。只有采用以用戶為中心的設(shè)計(jì)思想，選擇合理的交互方式,科學(xué)地進(jìn)行人機(jī)任務(wù)區(qū)分，才能充分發(fā)揮人與機(jī)器的特點(diǎn)，才能開(kāi)發(fā)出簡(jiǎn)潔、高效、友好、易用的機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)交互界面。 一、人機(jī)界面設(shè)計(jì)思想 　 1.三種模型的概念Donald　A.Norman　在他的《The　DesignofEveryday　Things》一書(shū)中首次提出了人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的心理模型、實(shí)現(xiàn)模型和系統(tǒng)模型這三個(gè)概念。 　 （1）心理模型是存在于用戶頭腦中的關(guān)于一個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該具有的概念和行為的知識(shí)。這種知識(shí)可能來(lái)源于用戶以前使用類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，或者是用戶根據(jù)使用該產(chǎn)品要達(dá)到的目標(biāo)而對(duì)產(chǎn)品的概念和行為的一種期望。 　 （2 ）實(shí)現(xiàn)模型是產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，它存在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的頭腦中。 　 （3）系統(tǒng)模型是指產(chǎn)品的最終外觀以及產(chǎn)品呈現(xiàn)給用戶后，用戶通過(guò)觀看或使用后而形成的關(guān)于產(chǎn)品如何使用和工作的知識(shí)。2.三種模型的關(guān)系在這三個(gè)模型中，心理模型是用戶層次與領(lǐng)域的問(wèn)題，是設(shè)計(jì)人員無(wú)法改變的；實(shí)現(xiàn)模型是受當(dāng)前技術(shù)水平的制約的，在一定時(shí)期也很難有太大的變化；只有系統(tǒng)模型具有極大的可塑性，可以由產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行完善與改進(jìn)。系統(tǒng)模型分布于心理模型和實(shí)現(xiàn)模型之間某個(gè)位置，系統(tǒng)模型接近心理模型，需要用戶學(xué)習(xí)和記憶的地方就會(huì)越少，產(chǎn)品就越接近用戶的期望值；如果系統(tǒng)模型接近實(shí)現(xiàn)模型則用戶需要把期望中的一些概念和行為映射到系統(tǒng)模型中表現(xiàn)出來(lái)的一些界面元素和執(zhí)行操作上。這種映射在認(rèn)知心理學(xué)上就表現(xiàn)為一種記憶負(fù)擔(dān)，而正是記憶負(fù)擔(dān)使人們覺(jué)得產(chǎn)品難以使用。3.人機(jī)界面設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題從三種模型的關(guān)系可以看出，系統(tǒng)模型位于機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則 2007年10月 國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ)第10期心理模型和實(shí)現(xiàn)模型之間的位置決定了產(chǎn)品的易用性和復(fù)雜度。傳統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)往往只注重如何讓系統(tǒng)模型更加接近實(shí)現(xiàn)模型，把注意力放在提高產(chǎn)品的復(fù)雜度和技術(shù)難度上，從而忽略了系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)與心理模型的關(guān)系，認(rèn)為人機(jī)界面設(shè)計(jì)是為了取悅用戶進(jìn)行的低級(jí)活動(dòng)，沒(méi)有任何實(shí)用價(jià)值，評(píng)價(jià)一個(gè)應(yīng)用軟件的唯一標(biāo)準(zhǔn)，就是看它是否具有強(qiáng)大的功能，能否順利幫助用戶完成他們的任務(wù)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，新一代的計(jì)算機(jī)用戶，在應(yīng)用軟件的可操作性以及軟件操作的舒適性等方面對(duì)應(yīng)用軟件提出了更高的要求：除期望所用的軟件擁有強(qiáng)大的功能外，更期望應(yīng)用軟件能盡可能地為他們提供一個(gè)輕松、愉快、感覺(jué)良好的操作環(huán)境。由于軍用軟件的特殊性，部隊(duì)用戶對(duì)其可操作性提出了更高的要求。在傳統(tǒng)軍用軟件中，由于系統(tǒng)模型和心理模型不匹配導(dǎo)致的產(chǎn)品易用性問(wèn)題廣泛存在，友好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軍用軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)載信息系統(tǒng)中人機(jī)界面的質(zhì)量決定了軟件易用性和用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能的評(píng)價(jià)，為了使機(jī)載信息系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)更好地適應(yīng)用戶，“以用戶為中心”的思想應(yīng)該被軟件設(shè)計(jì)人員所重視并貫穿于軟件設(shè)計(jì)中。 二、人機(jī)界面設(shè)計(jì)的一般原則原則是整體的、與性質(zhì)有關(guān)的軟件固有特性的設(shè)計(jì)指南，是要做的必要工作。 本著“以用戶為中心”的設(shè)計(jì)思想，人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。 1.與用戶兼容用戶是系統(tǒng)交互界面的最終使用者。在用戶期望和界面設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)之間要兼容，要基于用戶以前的經(jīng)驗(yàn)。 2.由用戶控制只有用戶處于控制地位，才能將自己的需求體現(xiàn)出來(lái)，自己控制系統(tǒng)，而不是被系統(tǒng)所控制。 （1）用戶應(yīng)在系統(tǒng)人機(jī)交互中扮演主動(dòng)角色，可根據(jù)需要選擇交互方式和步驟完成交互任務(wù)。 （2）不同用戶對(duì)人機(jī)界面的要求有所差異，為此顏色、字體等界面要素，可根據(jù)用戶個(gè)性提供人機(jī)交互選項(xiàng)功能。 （3）合理的進(jìn)行交互任務(wù)區(qū)分并劃分進(jìn)程，用戶無(wú)需加載整個(gè)應(yīng)用模塊來(lái)執(zhí)行某個(gè)操作。 3.指導(dǎo)作用用戶使用不同的軟件難免有些生疏，特別是操作比較復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。人機(jī)界面應(yīng)該提供上下文敏感的求助系統(tǒng)，讓用戶及時(shí)獲得幫助，盡量用簡(jiǎn)短的動(dòng)詞和動(dòng)詞短語(yǔ)提示命令。用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。 4.系統(tǒng)穩(wěn)定性和容錯(cuò)性強(qiáng)用戶的誤操作是在所難免的，人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)該具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性，不能因錯(cuò)誤操作造成系統(tǒng)難以恢復(fù)、災(zāi)難性的后果，系統(tǒng)人機(jī)界面應(yīng)有一定的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。人機(jī)交互設(shè)計(jì)應(yīng)能預(yù)防錯(cuò)誤的發(fā)生，具備保護(hù)功能，防止因誤操作而破壞系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和信息存儲(chǔ)。系統(tǒng)應(yīng)提供必要的出錯(cuò)信息，出錯(cuò)信息應(yīng)清楚、易理解，符合一致性原則。 5.及時(shí)反饋與評(píng)估及時(shí)地進(jìn)行人機(jī)界面使用的反饋與評(píng)估是必不可少的，界面原型在設(shè)計(jì)完成后，需要交付使用者使用，通過(guò)用戶參與使用設(shè)計(jì)人員還應(yīng)組織用戶對(duì)界面的功能性和易用性進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證，找出人機(jī)界面原型中存在的問(wèn)題，并結(jié)合軟件平臺(tái)的維護(hù)和修改有針對(duì)性的進(jìn)行界面的修改。評(píng)價(jià)人機(jī)交互系統(tǒng)軟件主要可以從以下幾個(gè)主要方面進(jìn)行考慮。 （1）用戶對(duì)人機(jī)界面的滿意程度。 （2）人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 （3）人機(jī)界面的適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性。 （4）人機(jī)界面的穩(wěn)定性和容錯(cuò)性。在進(jìn)行人機(jī)界面評(píng)估過(guò)程中應(yīng)該注意，評(píng)估用戶界面的主要原則是界面是否很好的滿足了用戶的需要，是否提高了界面的易用性。 三、機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本原則 1.面向部隊(duì)用戶機(jī)載信息系統(tǒng)主要提供給部隊(duì)使用，部隊(duì)用戶是系統(tǒng)交互界面的最終使用者。在用戶期望和界面設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)之間要和諧統(tǒng)一，應(yīng)符合部隊(duì)使用人員的思維習(xí)慣和交互經(jīng)驗(yàn)。為了做到面向部隊(duì)用戶，應(yīng)積極邀請(qǐng)部隊(duì)用戶參與最初的界面設(shè)計(jì)過(guò)程。其參與方式有兩種：一是在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，部隊(duì)用戶配合系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員一起完成系統(tǒng)的用戶交互特性需求分析和交互任務(wù)需求分析，做好人機(jī)界面設(shè)計(jì)必要的前期準(zhǔn)備工作；二是在系統(tǒng)人機(jī)界面原型設(shè)計(jì)完成后，制作測(cè)試版本，選擇具有代表性的部隊(duì)用戶對(duì)人機(jī)界面原型進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估，找出界面設(shè)計(jì)的缺陷和錯(cuò)誤，然后酌情作進(jìn)一步的修改。 2.系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用“以用戶為中心”的設(shè)計(jì)思想要求用戶處于控制地位，用戶可以輕松支配軟件。所以機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)單、易用，符合使用者的使用習(xí)慣，盡量做到不需要進(jìn)行特別的培訓(xùn)即可正確操作。 （1）提供多種幫助服務(wù)機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件功能比較豐富，特別是有些命令專業(yè)性強(qiáng)、操作復(fù)雜，對(duì)使用者提出了比較高的要求。針對(duì)機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件，系統(tǒng)僅僅提供用戶手冊(cè)是不夠的，因?yàn)閷?duì)于系統(tǒng)生疏型用戶，閱讀完整的手冊(cè)是困難的，特別是在特定的作戰(zhàn)使用環(huán)境中，給使用者造成很多不便。界面設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)任務(wù)提示和反饋信息來(lái)指導(dǎo)用戶，提供上下文幫助、過(guò)程幫助等多種幫助形式，盡可能減少用戶猜測(cè)和查找的時(shí)間。 （2）提供多種信息輸入方式機(jī)載信息系統(tǒng)中，信息輸入是主要的操作方式。能否將操作員的操作快速、準(zhǔn)確地反映給系統(tǒng)，并得到響應(yīng)是機(jī)載信息系統(tǒng)性能高低的重要評(píng)價(jià)。采用多種信息輸入方式可以給用戶更多的選擇使軟件更加靈活。根據(jù)部隊(duì)用戶的使用習(xí)慣，以及人機(jī)界面設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件應(yīng)該采用以下幾種信息輸入方式：①命令語(yǔ)言：直接通過(guò)輸入特定命令進(jìn)行系統(tǒng)操作。這種方式使用靈活，便于用戶發(fā)揮其創(chuàng)造性，對(duì)熟練的用戶有很高的工作效率，但需要用戶進(jìn)行前期的培訓(xùn)，不友善并難于學(xué)習(xí)，它的錯(cuò)誤處理能力也較弱，但是由于部隊(duì)用戶使用習(xí)慣可以考慮提供這種操作方式以滿足其需求。②菜單選項(xiàng)：這種方式與命令行方式相比不易出錯(cuò)，可以大大縮短用戶的培訓(xùn)時(shí)間，可以使用對(duì)話管理工具，錯(cuò)誤處理能力有了顯著提高。但使用過(guò)程中，可能出現(xiàn)菜單層次過(guò)多及菜單選項(xiàng)復(fù)雜的情形，必須逐級(jí)進(jìn)行選擇，不能一步到位，導(dǎo)致交互速度顯得太慢。這必然影響用戶操作的時(shí)間，影響機(jī)載信息系統(tǒng)的交互時(shí)間。較好的解決方法是菜單模式和選取方式的轉(zhuǎn)變，必要時(shí)限制菜單層次，并且采納人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的費(fèi)茨定律，可以對(duì)使用較多的菜單項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)和歸納，減少鼠標(biāo)定位的時(shí)間，更改為快捷菜單，方便用戶定位和選擇。③快捷鍵：快捷鍵是用鍵盤(pán)上的按鍵或按鍵組合來(lái)代替對(duì)菜單命令的選擇。故應(yīng)對(duì)信息系統(tǒng)各功能模塊快捷鍵使用方案統(tǒng)一設(shè)計(jì)和分配，且注意以下幾個(gè)問(wèn)題：快捷鍵應(yīng)只使用于重要和常用的功能；快捷鍵的設(shè)定應(yīng)符合軟件開(kāi)發(fā)的習(xí)慣，一般使用“CTRL ＋鍵”組合、“SHIFT ＋鍵”組合或“F1～F12”來(lái)執(zhí)行一些快捷操作，避免使用三鍵以上的快捷鍵組合和系統(tǒng)已規(guī)定的快捷按鍵組合；避免將一個(gè)快捷按鍵或組合分配給多個(gè)操作。 3.系統(tǒng)反應(yīng)迅速系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨最多的問(wèn)題，機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件由于軍事使用需求對(duì)系統(tǒng)反應(yīng)靈敏度要求較高，如果用戶的操作不能及時(shí)響應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致重要命令的延誤。除了響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)長(zhǎng)短外，用戶對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶將難以接受。4.系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件需要滿足部隊(duì)作戰(zhàn)使用需要，人機(jī)界面的信息顯示必須隨著現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行周期性的刷新,　實(shí)時(shí)地反映被監(jiān)視對(duì)象及控制對(duì)象的變化情況。所以在人機(jī)界面設(shè)計(jì)過(guò)程中，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提條件下，采用多任務(wù)處理方式，改進(jìn)算法，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示效率。5.系統(tǒng)緊湊簡(jiǎn)潔機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面軟件是在機(jī)載環(huán)境運(yùn)機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則 2007年10月 國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ)第10期行的軟件，由于硬件環(huán)境和操作環(huán)境的特殊性，機(jī)載信息系統(tǒng)軟件人機(jī)界面設(shè)計(jì)不需要過(guò)分華麗，盡可能緊湊簡(jiǎn)潔，樸素自然。風(fēng)格一致的人機(jī)界面會(huì)給人一種簡(jiǎn)潔、和諧的美感。所以在人機(jī)界面設(shè)計(jì)中需要注意保持以下幾方面風(fēng)格一致性。 （1）顏色使用的一致性。顏色本身就是一種輔助的信息形式，它可以引起用戶注意并產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。因?yàn)闄C(jī)載信息系統(tǒng)畫(huà)面顯示比較豐富，為了避免造成用戶視覺(jué)認(rèn)識(shí)困難，機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面應(yīng)使用有限的顏色，在顏色的選擇上必須符合交互需要和適應(yīng)用戶的心理認(rèn)知規(guī)律，顏色的搭配上應(yīng)盡量美觀、協(xié)調(diào)并使用戶容易集中注意力。 （2）所有的菜單選擇、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示功能應(yīng)保持風(fēng)格的一致性。 （3）規(guī)范字體、字符大小保持一致。 （4）特定符號(hào)的顯示保持一致。由于機(jī)載信息系統(tǒng)軟件是軍用軟件，考慮到使用者的使用習(xí)慣和傳統(tǒng)規(guī)定，一些特定的符號(hào)需要與其他軍用軟件保持一致，避免產(chǎn)生歧義。 （5）快捷操作的一致性。機(jī)載信息系統(tǒng)軟件雖然有其特殊性，但是一些常用的快捷操作應(yīng)與使用者日常使用習(xí)慣保持一致，這樣可以減少操作員的學(xué)習(xí)時(shí)間和培訓(xùn)時(shí)間。 （6）控件使用的一致性?？丶墙M成界面的基本要素，對(duì)控件的組合、布局、排列和大小需詳細(xì)規(guī)定。首先，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)交互任務(wù)的需要合理確定控件組合，以及系統(tǒng)人機(jī)界面的控件集。其次，控件間的排列和布局應(yīng)該符合用戶的操作習(xí)慣和交互需要：控件與控件間、控件與窗體間應(yīng)有一定間距，防止隱藏和重疊控件；控件在界面上的排列和顯示應(yīng)有一定的層次性和邏輯性；要注意控件布局和排列的一致性。 四、結(jié)束語(yǔ) 機(jī)載信息系統(tǒng)人機(jī)界面是機(jī)載信息系統(tǒng)與外界交互的橋梁，是人機(jī)交互的主要渠道。人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)盡可能考慮人的因素，為使用者服務(wù)。只有充分考慮系統(tǒng)操作人員及其所處機(jī)載環(huán)境的要求，人機(jī)界面才可能將系統(tǒng)功能更好地體現(xiàn)，才能優(yōu)質(zhì)、高效地完成系統(tǒng)任務(wù)。遵循以上原則有助于機(jī)載信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，有助于提高機(jī)載信息系統(tǒng)軟件的整體質(zhì)量。 參考文獻(xiàn)： [1] 李樂(lè)山. 人機(jī)界面設(shè)計(jì)[M].北京:科學(xué)出版社,2004. 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