美國《人機交互》課程教學的初探

忻韋武

摘 要：以美國馬薩諸塞州的威斯利學院的《人機交互》課程為例，從課程的前期課程要求、課程包含的內容、課程的教學安排、課程的閱讀和作業要求等多方面，深入研究探討美國大學《人機交互》課程的情況。

關鍵詞：人機交互 ?課程教學 ?課程情況

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0109-01

在過去的30年中，人機交互是個快速發展、并飛速進步著的研究領域，新式的人機交互系統已徹底改變了我們使用電腦的方式。人機互動發生于使用者與電腦之間的使用平臺上，這種互動包括了軟件與硬件兩方面，例如：個人電腦屏幕上顯示的字體、物件;使用者使用外圍硬件比如鍵盤、鼠標所發出的信號，還有其他大型的電腦人機交互系統，比如飛機上的儀表板、或是發電廠的控制室，等等。

電腦機械聯盟把“人機交互”定義為這樣一個學科：設計、評估、實現以人類使用為目標的交互電腦系統，以及其相關的各式主要現象。值得注意的一點是，人機交互的一個非常主要的方面便是保證用戶的使用滿意度。正因為此，人機交互研究的是一個人與一個機器的溝通，這門學科需要機器與人同時兩方面的知識來支持它。在電腦方面來說，需要的技術有電腦繪圖、操作系統、電腦編程語言和發展環境等相關知識;而另一方面，從使用者方面來說，需要的學科有：溝通理論、圖像和產業設計理論、語言學、社會科學、認知心理學、社會心理學和其他與人類相關的理論，比如說電腦使用者滿意度等等。除此以外，工程和設計手法也都是相關的。正因為人機交互的多樣性與多學科性，不同背景的不同專家們都對它的成功有著關鍵作用，也都作出過貢獻。

1 美國大學《人機交互》課程教學情況

當今，在歐美電腦發達的大學和研究室里，人機互動都是最熱門的課題和課程。在此文中，我們將以美國馬薩諸塞州的威斯利學院的《人機交互》課程為例，深入研究探討美國大學“人機交互”（human-computer interaction）的情況。

在威斯利學院，《人機交互》是一門中級課程，要選該課程的學生必須上過初級的電腦科學課程，才可選上人機交互課程。《人機交互》是一門非常熱門的課程，通常只有大三大四學生才能夠幸運選上。

1.1 《人機交互》課程前期課程要求

由于此項課程是中級課程，學生們必須完成了以下四門課程中的一項才能注冊：CS110、CS111、CS112或者CS117。CS110是最基礎的電腦入門課程，介紹了電腦、網絡、信息顯示和一些簡單的編程技術。CS111是電腦編程和問題解決，這節課向學生們介紹了Python程序設計語言，并且為學生們奠定了整個大學電腦課程的基礎。CS112的名稱為“科學中的電腦運算”，這門課程專為科學和數學專業的學生而開設，尤其是需要在科學研究中運用到電腦，例如MATLAB的學生。CS117則是另一個領域的基礎課程，它的全名為發明移動應用程序，對于手機應用程序的編程感興趣的學生可以考慮以這門課作為他們電腦專業的起點。完成過這四門課程中的任意一門的學生若對人機互動有興趣，都可以選上《人機交互》課程。該校的《人機交互》課程分兩個級別：首先是初級的入門級課程，在上完這節課后，有興趣的同學還能選擇更高一級別的同類課程。此處我們研究的是入門級的《人機交互》課程。

1.2 入門級的《人機交互》課程的內容

初級課程包含了基本的手法、理論，和一些適用于設計、編碼和試驗互動系統的工具。課程涵蓋的主題包括了實用性、可負擔性、以人為本的設計、人體認知和物理工程學、信息和互動基礎、互動式樣、互動技巧和以移動互動模式為重點的人機互動軟件工具，除此之外，此課程也回顧了人機交互的最新發展狀況，包括了新興的互動方式（例如移動互動，真實感，可觸摸人機互動，和普適計算等），和多樣化的互動技巧（例如利用聲音、手勢和眼球的移動）。

1.3 《人機交互》課程的教學安排

《人機交互》上課的課程內容安排是由教授上課、上機實踐、課后答疑、學術界相關人士客座講座等形式構成。

每周有兩次各70 min的課程，由教授主講，每節課老師都會定一個主題，老師上課用PPT形式展示內容，學生也都會拿到相對應的講義，便于學生做筆記。老師上課以講解為主，但是也鼓勵學生們如果有任何不懂都可以隨時打斷老師，問問題。這每周兩節課是學生吸收新知識的主要來源，學生在上課前都應讀好相對應的閱讀，做好準備，這樣老師上課時能更好得吸收新知識，而不會一頭霧水。學期中也穿插了幾次機房上課讓學生實踐，在機房課中也會有兩個學生助教來幫助學生，因為學生對于相關知識大多是第一次接觸，所以有比較多的疑問，或是在操作過程中碰到許多問題。課后老師每周有數小時的辦公室開放時間，學生可去問問題，也可與老師郵件溝通，或另約時間會談。

除此之外，一學期中會有兩到三次的客座講座，教授會盡力請來學術界或是業界相關人士來替學生們演講，學生們都會抓緊這個機會去向專業人士學習，也會向專業人士展示自己的學術課題，征詢專業人士的建議。這些客座講座對學生來說是非常珍貴的機會，是學生們拓展交際圈的寶貴機會，有的學生也可由此機會拿到暑期實習機會。

1.4 《人機交互》課程的閱讀和作業要求

此課程對閱讀材料也有相當多的需求，不僅有必備的一本課本：《設計應用界面》，還有許多輔助的閱讀材料。對于手機應用程序編程不熟悉的學生需要自行學習HTML編程語言。除此之外，在每周兩次的例行課程上，教授都會布置其他的輔助閱讀。

這門課程一學期設有四個獨立的作業，幫助學生從概念上、技術上同時探索人機交互系統。除此以外，該課程還有一個大型的期末項目，需要學生以團隊為組織，設計、完成并且分析一個完整的移動用戶界面。教授將在學期初分配好學生小組。每一個小組，在完成這個移動用戶界面時，都要完成以下幾個重要的要求。首先，找到一個問題，并在后續編程的過程中，努力解決這個問題。接下來進行的便是創新移動用戶界面的概念性設計，在此階段中，學生們會借助畫草圖、情節串聯圖版和行為說明書等輔助的設計手法來幫助完善小組的設計。第三步，在有了明確的概念后，學生們便會使用HTML，CSS和JavaScript來建造他們的應用程序，這個過程將會是比較冗長、重復的過程，因為學生們將圍繞重復設計、建造、然后評估這三個步驟很多次。最后，學生們需要建立一個簡易的網站，在網站中用照片、視頻、示意圖和文字來展示他們的項目成果。這個網站會被收入該校的人機交互網上集錦。而在學期的最后一天，老師會組織一個開放日，歡迎全校各界人士來聽本班學生匯報項目成果。除了以上提到的這些作業、項目，這門課程還會有期末考試，期末考試是開卷形式，囊括了一學期課間閱讀材料以及講座中所提到的各個話題。

2 結語

隨著計算機技術以及模式識別，如語音識別、漢字識別等輸入設備的發展，操作員和計算機在類似于自然語言或受限制的自然語言這一級上進行交互成為可能，此外，通過圖形進行人機交互也吸引著人們去進行研究，在我國的大學和研究室里，人機互動也將會成為熱門的課題和課程。endprint