Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

843

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
156.06 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Родионова С.В.

Проектирование человеко-машинного интерфейса

Учебно-методическое пособие

по подготовке к практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы и

выполнению курсовых работ)

для обучающихся по дисциплине «Проектирование человеко-машинного интерфейса» по направлению подготовки 09.03.04Программная инженерия профиль Разработка программно-информационных систем

Нижний Новгород

2018

УДК004.9

РодионоваС.В. / Проектированиеиоптимизацияинтернет-контента[Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / С.ВРодионова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 40 с.– 1 электрон.опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Проектирование человекомашинного интерфейса» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Проектирование человеко-машинного интерфейса» по направлению подготовки 09.03.04Программная инженерия, профиль Разработка программно-информационных систем.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 09.03.04Программная инженерия, профиль Прикладная информатика в аналитической экономике, утверждённым решением учёного совета ННГАСУ от 02.09.2018 г. (протокол № 1).

©

С.В. Родионова, 2018

©

ННГАСУ, 2018

2

Оглавление

1.

Общие положения......................................................................................................

4

 

1.1

Цели изучения дисциплины и результаты обучения .................................................

4

 

1.2

Содержание дисциплины.......................................................................................

4

 

1.3

Порядок освоения материала .................................................................................

9

3.

Методические указания по подготовке к практическим занятиям ..................................

11

 

3.1

Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям ...............................

11

 

3.2

Примеры задач для практических занятий.............................................................

11

3.

Методические указания по организации самостоятельной работы .................................

12

 

3.1

Общие рекомендации для самостоятельной работы................................................

12

 

3.2

Темы для самостоятельного изучения...................................................................

13

 

3.3

Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы...................................

14

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины Б.1.42.01. Проектирование человеко-машинного интерфейса являются:

«Проектирование человеко-машинного интерфейса» – это дисциплина, объединяющая знания в областях: психологии познания, проектирования программного обеспечения и компьютерных систем, эргономики и системного анализа, управления процессами и промышленного дизайна.

Основная цель дисциплины – создание теоретической основы для разработки, развития и применения интерактивных компьютерных систем, удовлетворяющих потребностям пользователя.

1.2 Содержание дисциплины

Наименование раздела дисцип-

Содержание раздела

п/п

лины

дисциплины

 

 

 

 

 

 

СЕМЕСТР №7

 

1Введение. Человек и компьютер. Актуальность и значимость дисциплины. Цели и заОсновные параметры человекодачи курса. Человек мера всех вещей. Взаимодейст-

машинного

взаимодействия.

вие человека с окружающим миром (средой). Искус-

Формализация понятия «Интер-

ственная среда обитания. Абстракция, протокол и

фейс с пользователем».

интерфейс. Интерфейсы как основа развитой техно-

 

 

логии.

Человеко-машинные

интерфейсы

 

 

(ЧМИ,HMI).Интерфейс ы с пользователем (ИП)

 

 

компьютерных систем и их основные свойства: эф-

 

 

фективность,

эргономичность,

эстетичность и

 

 

др.Связь с психологией, эргономикой, эстетикой и

 

 

т.д. Понятие Usability. Стандарты серии ISO 9241и

 

 

другие руководящие документы.Кто и как создавал,

 

 

создаёт и будет создавать ИП. Имманентная и прив-

 

 

несённая сложность процессов создания ИП.

4

2 Базовые сведения о человекеПсихофизиология человека. Основные принципы пользователе. Психофизиология. работы человеческого мозга. Адаптация к среде. БаРабота со знаковыми системами. зовые когнитивные характеристики. Память, внимаШаблоны поведения. ние, скорость восприятия, скорость реакции, аналогия и др. Пределы возможностей мозга. Целесообразные действия. Инструментарий целесообразной деятельности.Информация и знаковые системы.

Сбор информации о среде. Источники информации и их характеристики. Методы сбора информации. Проверка информации. Информация и данные в информационных системах. Знаковые системы и кодирование информации.Классификация и свойства знаков. Связь с науками о знаковых системах: семиотикой, семантикой, прагматикой, синтактикой; треугольник Фреге и другие модели знака.Построение кодов. «Культура» как код.Шаблоны поведения и шаблоны взаимодействия. Классификация пользователей. Шаблоны поведения. Парадигмы взаимодействий. Модель программы и модель пользователя. Понятие удовлетворённости пользователя.«Виртуализация» в нескольких смыслах. Виртуальные среды. Перенос социальных парадигм в виртуальные среды.Обучение и переобучение. Модели обучения. Способности человека и их границы. Данные, знания, навыки и их использование. Кривая обучения.Профессионализм и мастерство.Принципы построения обучающих информационных систем.

5

3Основные концепции ЧМИ. Классификация ИП. Устройства ввода/вывода. Процесс проектирования ИП.

Эффективность, эргономичность и эстетичность. Единство, полнота, индивидуализация и адаптация, корректность. Классификация ЧМИ. Общие и специализированные ИП. Технические ограничения при создании ИП Usability и User Experience.Метафоричность и правильный выбор метафор. Шаблоны проектирования ИППроцесс проектирования ЧМИ. Роль и место проектирования взаимодействия с пользователем в жизненном цикле программного продукта. Сбор требований. Концептуальное проектирование. Прототипирование. Оптимизация сценариев использования.Устройства ввода/вывода (УВВ) информации, их классификация и роль в построении интерфейса с пользователем.УВВ персональных компьютеров. УВВ мобильных устройств. УВВ виртуальной реальности. Стандарты серии ISO 9241(300 и 400)Классификация ИП по используемым УВВ и знаковой системе. Графический (ГИП, GUI) и текстовый интерфейс с пользователем, их конвергенция.Интерфейс командной строки(Command Line Interface–CLI).

ПонятияFrontendи Backend. ИП как часть программы, конструирование ИП как часть процесса конструирования ПО. Модели реализации. Модель Model- View-Control(MVC) и её расширенияЦентрализация обработки действий пользователя.

6

4Графический интерфейс с пользователем. Оконный интерфейс. Навигация. Компоненты управления. Визуализация данных сложной структуры.

Графический интерфейс с пользователем (ГИП). Принципы проектирования ГИП. Учёт особенностей УВВ при проектировании ГИП. Представление информации и навигация в ГИП. Классификация ГИП, модель WIMP. История развития ГИП. ГИП современного персонального компьютера. Основные объекты и подсистемы ГИП. Примеры.Эстетика и визуальное восприятие. Можно ли померить эстетичность? Графический дизайн. Расположение, цвет, форма, фактура и т.п. Стиль интерфейса.Объектноориентированное проектирование ГИП и компоненты управления [User Controls]. Работа с данными простой структуры, стандартные средства навигации. Кнопки, надписи, поля ввода, меню, панели инструментов и др. Стандартные контейнеры. Полосы прокрутки. Обработка ошибок. Примеры реализации и тренды.Редактирование (ввод) данных сложной структуры. Агрегация компонентов управления, связь со сценариями использования. Шаблоны проектирования. Сложная навигация и «хлебные крошки». Основные ошибки, связанные с навигацией. Сложные контейнеры. Таблицы, деревья, библиотеки. Редакторы свойств. Примеры реализации и тренды.Мастера [wizards], их разновидности, требования к мастерам, примеры. Макросы [macros] и их правильное использование. Конструирование ГИП и модель программы. ИП как часть программы. Моде-

ли реализации. Модель Model-View-Control (MVC) в

ГИП. Автонастройка ЧМИ: цветовые схемы [color style], темы [theme] и шкурки [skin]. Современные тенденции. Языки описания интерфейсов (HTML, Windows Presentation Foundation, XAML и др.). Ин-

тернационализация ИП. Постановка задачи, технологии, примеры.

7

5

Методы оценки ИП: стандарты и Критерии качества и

критерии сравнения ЧМИ.

 

указания. Usability-тестирование. Указания Microsoft Windows User Experi-ence, Apple

 

User Experience идр. Понятие «субъективной удов-

 

летворённости пользователя». При-вычки и метафо-

 

ры.

Сравнительное

тестирование.

Usability-

 

тестирование. Объективное и субъективное тестиро-

 

вание ЧМИ. Базовые метрики. Аппаратное тестиро-

 

вание. Составление отчётов о тестировании. Выбор

 

респондентов. Инструменты поддержки usability-

 

тестирования. Экспертная оценка ИП. Истории

 

пользователей и формализованные сценарии ис-

 

пользова-ния – сравнительный анализ.Тестирование

 

без привлечения пользователей. Моделирование

 

действий пользователей. Ба-зовые имитационные

 

модели: Keystroke Level Modelling (KLM) и его раз-

 

витие. Современные средства поддержки сцениро-

 

вания и профилирования действий пользователя.

 

Профилирование web-интер-фейсов, Selenium и его

 

конкуренты. Beta-тестирование. Учёт программного

 

окружения и контекста.

 

 

6Мультимедиа и дополнительные Мобильность как свойство. «Вызовы», связанные с каналы управления. повышением мобильности. Специфика мобильных

 

 

приложений. Носимые компьютеры и их интерфей-

 

 

сы. Осязание на службе интерфейсу – « сенсорные»

 

 

интерфейсы.Искусственный интеллект и персонали-

 

 

зация ИП. Голосовые интерфейсы, примеры реали-

 

 

зации и стандарты «Большой брат» и облачные тех-

 

 

нологии. «Распределённые» ИП. Виртуальная

 

 

[virtual] и дополненная [augmented] реальность.

 

 

Особенности ввода/вывода, развитие сенсорных ин-

 

 

терфейсов.

Новые

концепции

взаимодейст-

 

 

вия.Смешанная [mixed] реальность. Киберфизиче-

 

 

ские системы и их специфика. Основные про-блемы

 

 

внедрения.

 

 

 

7

Интерфейсы мобильных уст-

Мобильность как свойство. «Вызовы», связанные с

 

ройств. Виртуальная и допол-

повышением мобильности. Специфика мобильных

 

ненная реальность.

приложений. Носимые компьютеры и их интерфей-

 

 

сы. Осязание на службе интерфейсу – « сенсорные»

 

 

интерфейсы. Искусственный интеллект и персона-

 

 

лизация ИП. Голосовые интерфейсы, примеры реа-

 

 

лизации и стандарты «Большой брат» и облачные

 

 

технологии. «Распределённые» ИП. Виртуальная

 

 

[virtual] и дополненная [augmented] реальность.

 

 

Особенности ввода/вывода, развитие сенсорных ин-

 

 

терфейсов.

Новые

концепции

взаимодейст-

 

 

вия.Смешанная [mixed] реальность. Киберфизиче-

 

 

ские системы и их специфика. Основные про-блемы

 

 

внедрения.

 

 

 

8

8ИП для коллективной работы. Проблемы и перспективы развития ЧМИ.

ИП для коллективной работы. Проблемы и перспективы развития ЧМИ.Особенности совместной и коллективной работы. Удалённая работа. Синхронизация состо-яния. Особенности ЧМИ в гетерогенных средах. Особенности Web-интерфейсов. Межплат- формен-ные библиотеки ГИП. Примеры реализации и тренды (Web 2.0, AJAX и др.).Социализация ИП и поддержка Crowdsourcing. Современные коллаборативные платформы.Перспективы развития ЧМИ. Последние достижения в технологиях визуализации, рукопис-ного и голосового ввода. Перспективы развития наук о ЧМИ.

1.3 Порядок освоения материала

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице: Таблица 1

 

Порядок освоения дисциплины

 

Раздел дисциплины

№№ предшествующих раз-

 

 

делов

1

Введение. Человек и компьютер. Основные параметры человеко-

-

 

машинного взаимодействия. Формализация понятия «Интерфейс с

 

 

пользователем».

 

2

Базовые сведения о человеке-пользователе. Психофизиология. Ра-

1

 

бота со знаковыми системами. Шаблоны поведения.

 

3

Основные концепции ЧМИ. Классификация ИП. Устройства вво-

1,2

 

да/вывода. Процесс проектирования ИП.

 

4

Графический интерфейс с пользователем. Оконный интерфейс.

1,2,3

 

Навигация. Компоненты управления. Визуализация данных слож-

 

 

ной структуры.

 

5

Методы оценки ИП: стандарты и указания. Usability-

1,2,3,4

 

тестирование.

 

6

Мультимедиа и дополнительные каналы управления.

1,2,3,4,5

7

Интерфейсы мобильных устройств. Виртуальная и дополненная

1,2,3,4,5,6

 

реальность.

 

8

ИП для коллективной работы. Проблемы и перспективы развития

1,2,3,4,5,6,7

 

ЧМИ.

 

9

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель— формирование осно-

вы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а так же с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины. Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике. Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

Приподготовкеклекционнымзанятиямстудентыдолжныознакомитьсяспрезентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект

помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену. Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений. В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]