人機(jī)交互技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：人機(jī)交互技術(shù)；藝術(shù)教育；人機(jī)協(xié)同

1新一代人機(jī)交互技術(shù)概況

人機(jī)交互是人機(jī)信息交換的對話接口。［1］在人機(jī)交互發(fā)展過程中，經(jīng)歷了命令行界面（CLI）、圖形用戶界面（GUI）和自然用戶界面（NUI）。自然用戶界面作為新一代人機(jī)交互技術(shù)，利用人類視覺、語音、觸覺、嗅覺交互和情感計算、多通道交互等交互能力與機(jī)器自然交互。自然用戶界面依托于1991年MarkWeiser提出的普世計算（UbiquitousComputing）和平靜技術(shù)（CalmTechnology）兩大理論基礎(chǔ)，主張技術(shù)應(yīng)該不動聲色地服務(wù)于人類。

2新一代人機(jī)交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

藝術(shù)正是實(shí)驗(yàn)和探索技術(shù)帶來的變革，以進(jìn)入這些復(fù)雜的、多時空的、不確定的、非線性的刁頑問題（WickedProblems）的世界。新一代人機(jī)交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用豐富了新媒體藝術(shù)、交互設(shè)計、信息設(shè)計等專業(yè)的教學(xué)視域，借助技術(shù)創(chuàng)造大量智能時代的藝術(shù)形式；另一方面，技術(shù)又反哺于藝術(shù)教育，層出不窮的智能藝術(shù)創(chuàng)作工具，使藝術(shù)教育中的“默會知識”能夠更高效地傳遞，促使藝術(shù)教育更加形象化、情境化、多元化、智能化，給藝術(shù)教育中創(chuàng)造力、想象力、洞察力和好奇心的培養(yǎng)提供有力的技術(shù)支持。

2.1語音交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

語言作為人類思維表達(dá)的工具，是最簡單、最自然的表達(dá)方式。語音交互技術(shù)經(jīng)歷了3次關(guān)鍵技術(shù)迭代。第一階段是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的語音應(yīng)答（InteractiveVoiceResponse，簡稱IVR），用戶通過電話與機(jī)器客服交流，我國電信、聯(lián)通和移動的客服運(yùn)營都采用了這項(xiàng)語音技術(shù)；第二階段是語音助手，如谷歌GoogleOK、微軟Cortana和蘋果Siri，將語音交互手段植入手機(jī)等便攜設(shè)備中，以語言和圖像相結(jié)合形成多模態(tài)交互；第三階段是近3年來出現(xiàn)的智能家居音箱，如谷歌HOME音箱、亞馬遜ECHO音箱、天貓精靈、騰訊小Q等，作為純語音設(shè)備介入智能家居環(huán)境，為生活的去屏幕化交互做好準(zhǔn)備。語音交互技術(shù)不但改變了日常生活形態(tài)，同時也變革著藝術(shù)教育的教與學(xué)。首先，語音交互技術(shù)驅(qū)動新媒體藝術(shù)、交互設(shè)計、錄音藝術(shù)、動畫設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等專業(yè)發(fā)展，使藝術(shù)教育不僅僅停留在視覺教育的層面，聽覺作為人機(jī)交互的重要媒介在藝術(shù)教育中大放異彩。例如MusicTransformer通過語音識別和人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了長篇音樂的自動生成，可通過基于自我主義的序列模型生成連貫地闡述特定主題的音樂。

2.2圖像交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

圖像交互技術(shù)是運(yùn)用計算機(jī)處理、分析和理解圖像，從而識別各種不同模式的目標(biāo)和對象的技術(shù)。圖像識別分為文字識別、數(shù)字化圖像識別與物體識別三個階段。近幾年隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的不斷成熟，相關(guān)的圖像分割和圖像計算方法不斷更新，在保證識別準(zhǔn)確性的同時，也在藝術(shù)及藝術(shù)教育中進(jìn)行了探索與創(chuàng)新。隨著圖像風(fēng)格遷移（NeuralStyle）技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)通過深度學(xué)習(xí)掌握了大量藝術(shù)大師的繪畫風(fēng)格，可快速將圖像進(jìn)行藝術(shù)風(fēng)格化處理。在藝術(shù)史教學(xué)的藝術(shù)作品賞析環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)有的圖像交互軟件如DeepDreamGenerator、PicsArtPhotoEditor、Ostagram、Prisma等上傳頭像，計算機(jī)可以制作出融合了歷史上各時期藝術(shù)大師風(fēng)格的藝術(shù)作品，不但有助于學(xué)生掌握各時期繪畫大師的藝術(shù)風(fēng)格，豐富藝術(shù)史教學(xué)的趣味性和互動性，而且生成的繪畫作品就如大師在學(xué)生面前制作的范畫，學(xué)生們可以從中觀察形式、技法是如何服務(wù)于特定內(nèi)容的，有助于學(xué)生們更高效地理解和掌握各類繪畫風(fēng)格，引導(dǎo)學(xué)生思考內(nèi)容與形式間的關(guān)系，從而逐漸形成個人特有的藝術(shù)風(fēng)格。

2.3體感交互技術(shù)在藝術(shù)教育中的應(yīng)用

體感交互技術(shù)通過肢體動作、眼球轉(zhuǎn)動、面部表情等身體變化的方式與裝置互動，由計算機(jī)識別、解析用戶的動作，并作出反饋。體感交互技術(shù)根據(jù)識別方式的差異，可分為光學(xué)感測、慣性感測和綜合感測三大類。體感交互技術(shù)已作為藝術(shù)創(chuàng)作的智能工具在工業(yè)設(shè)計、建筑設(shè)計、動畫設(shè)計等教學(xué)中得到應(yīng)用。如GravitySketch作為一種直接與視覺和空間思維對話的工具，設(shè)計師可自由選擇Htcvive、OculusRift或WindowsMixedReality體感交互設(shè)備實(shí)現(xiàn)三維空間快速構(gòu)思、可視化和信息交流，改變了原有的用鼠標(biāo)、鍵盤操控3Dmax、Maya、Rhino等三維軟件通過在三視圖的各個視角構(gòu)建原型從而建立三維實(shí)體的過程，通過肢體動作、手勢等自然的交互形式在三維空間中創(chuàng)作，大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。MoveMirror可記錄用戶的動作并與資料庫超過80000幅圖像匹配得出最相似的影像，包括體育運(yùn)動、舞蹈、武術(shù)及表演動作等，為動畫設(shè)計、新媒體藝術(shù)中人物肢體動作的構(gòu)思和想象提供豐富的素材，也為肢體動作的結(jié)構(gòu)和生成原理的教學(xué)提供藝術(shù)教具支撐。體感交互技術(shù)不但成了藝術(shù)教育的創(chuàng)意工具，也使動手技能培養(yǎng)和實(shí)踐更為高效。Dynamics365Guides運(yùn)用全息圖、混合現(xiàn)實(shí)、手勢識別、人工智能等技術(shù)，運(yùn)用全息指令將復(fù)雜的動手技能培養(yǎng)的教學(xué)任務(wù)與環(huán)境無縫連接，讓學(xué)習(xí)者可跟隨全息影像動手實(shí)踐，將學(xué)習(xí)與實(shí)踐一體化，從而快速高效地掌握知識技能，并可數(shù)據(jù)化評估學(xué)生的實(shí)踐全流程，便于后期的改進(jìn)及修正。這樣的體感交互技術(shù)大大增加了藝術(shù)類學(xué)生動手操作的樂趣，增強(qiáng)了便捷性。

第2篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：圖形用戶界面(GUI)；嵌入式Linux；設(shè)計思想

1 引言

人機(jī)交互一般是指人與計算機(jī)系統(tǒng)的交互，通常是通過計算機(jī)系系統(tǒng)的輸入，輸出設(shè)備，以有效的方式來實(shí)現(xiàn)的，嵌入式系統(tǒng)作為以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)，其人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)同樣需要硬件的支持和相應(yīng)的軟件協(xié)同來完成。本文對工業(yè)控制領(lǐng)域中對嵌入式的特殊性能要求，對于嵌入式GUI設(shè)計進(jìn)行相關(guān)探討。

2嵌入式系統(tǒng)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

美國電氣工程師協(xié)會（IEE）的一個定義：嵌入式系統(tǒng)是用來控制或監(jiān)視機(jī)器、裝置或工廠等大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)通常具有如下特性：

（1）通常只執(zhí)行特定功能；是在特定領(lǐng)域內(nèi)完成特定的功能的專用計算機(jī)系統(tǒng)，比如，它可用于一種工業(yè)儀器，也可能用于航天設(shè)備中的某個電子裝置。這一點(diǎn)與一般桌上型辦公設(shè)備或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有很大區(qū)別。

（2）嵌入式系統(tǒng)中硬件配置一般是根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)來確定的；除了附加的調(diào)試接口外，沒有多余的硬件設(shè)備，一般是以計算機(jī)周邊器件構(gòu)成核心，其規(guī)模可在大范圍內(nèi)變化。如從8051芯片到X86芯片。而且嵌入式系統(tǒng)中是軟件和硬件緊密結(jié)合。

（3）嚴(yán)格的時序和穩(wěn)定性要求；這是因?yàn)樵跈C(jī)器控制的大型系統(tǒng)中，程序運(yùn)行稍有差錯則可能使得整個系統(tǒng)失去控制，甚至釀成災(zāi)害。而且系統(tǒng)一般不進(jìn)行交互動作，所以要求系統(tǒng)的自動運(yùn)行要穩(wěn)定、糾錯能力強(qiáng)，可靠運(yùn)行。

（4）具有實(shí)時性；因?yàn)樵诠I(yè)控制應(yīng)用中大多數(shù)是屬于過程控制，這些領(lǐng)域?qū)ο到y(tǒng)要求是必須具有實(shí)時性，而且還要求有實(shí)時性的嵌入式操作系統(tǒng)。

（5）嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)一般采用宿主機(jī)／目標(biāo)機(jī)模式；在某個環(huán)境下調(diào)試好目標(biāo)機(jī)器的軟件和硬件，才能使目標(biāo)機(jī)器離開開發(fā)環(huán)境，從而獨(dú)立運(yùn)行。

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備等組成，用于監(jiān)視和控制電氣設(shè)備的系統(tǒng)。通常除遇到系統(tǒng)不能自愈的故障需要人工干預(yù)排除外，均應(yīng)有自動實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。在工業(yè)應(yīng)用中，控制網(wǎng)絡(luò)可以用于監(jiān)視設(shè)備的狀態(tài)、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和流量等、采集模擬輸入量、順序開關(guān)／起停設(shè)備、與主控機(jī)通信并在顯示器或?qū)ｉT定制的顯示設(shè)備上顯示各參量的大小和狀態(tài)。

3嵌入式GUI系統(tǒng)概述

3.1 嵌入式系統(tǒng)概述。與通用計算機(jī)不同，嵌入式系統(tǒng)是針對具體應(yīng)用的專用系統(tǒng)，一般具有成本敏感性，它的硬件和軟件必須高效地設(shè)計，好的嵌入式系統(tǒng)是完成目標(biāo)功能的最小系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般要求高的可靠性，例如在高溫、高壓、電磁干擾嚴(yán)重的工業(yè)環(huán)境就對嵌入式系統(tǒng)有很高的要求嵌入式處理器的功耗、體積、處理能力在具體應(yīng)用中也有很高的要求，這在消費(fèi)類電子產(chǎn)品方面的表現(xiàn)非常明顯。

3.2 圖形用戶界面概述。圖形用戶界面系統(tǒng)通常由三個基本層次組成顯示模型、窗口模型和用戶模型。與該系統(tǒng)相關(guān)的還有相應(yīng)硬件平臺、這三個模型的應(yīng)用程序接口和操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)之上的是顯示模型，它決定了圖形在屏幕上的基本顯示方式，即用位映射圖形顯示各種圖形對象的方式。不同的圖形用戶界面系統(tǒng)所采用的顯示模型各不相同。

3.3 嵌入式GUI。從用戶的觀點(diǎn)來看，GUI是系統(tǒng)的一個最至關(guān)重要的方面:用戶通過GUI與系統(tǒng)進(jìn)行交互，所以GUI應(yīng)該易于使用并且非常可靠，而且它還需要有內(nèi)存意識可以在內(nèi)存受限的、微型嵌入式設(shè)備上運(yùn)行。從二次開發(fā)者的角度看，GUI是一個友好的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)者無需經(jīng)過艱苦的學(xué)習(xí)就能適應(yīng)開發(fā)過程，這樣才能使得基于此平臺的應(yīng)用很快地豐富起來。對于二次開發(fā)商而言，也才有興趣使用此產(chǎn)品為終端產(chǎn)品制造商提供解決方案。

4 基于多線程處理的GUI系統(tǒng)的設(shè)計

4.1 需求分析。嵌入式系統(tǒng)的需求一般包括四個方面:可靠性、效率性、開發(fā)工具、面向應(yīng)用需求。(1) 可靠性需求，嵌入式系統(tǒng)的可靠性依賴于系統(tǒng)的實(shí)時性和容錯性。(2) 效率性需求。高效率需求來自兩方面：時間效率和空間效率。時間效率必須考慮到嵌入式系統(tǒng)的硬件核心一單片機(jī)或微控制器(MCU)。(3) 開發(fā)工具需求。嵌入式系統(tǒng)具有特殊的開發(fā)平臺，開發(fā)采用獨(dú)特的宿主機(jī)―目標(biāo)機(jī)模式，在這個環(huán)境下調(diào)試好目標(biāo)機(jī)的硬件和軟件，才能使目標(biāo)機(jī)(最終的嵌入式系統(tǒng))脫離開發(fā)環(huán)境，獨(dú)立運(yùn)行。(4) 面向應(yīng)用需求，嵌入式系統(tǒng)通常只運(yùn)行存儲在ROM或閃存中的可執(zhí)行映像，而通用計算機(jī)可以加載、運(yùn)行磁盤上的各種軟件。

4.2 GUI的體系結(jié)構(gòu)

平臺抽象層。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域面向的底層軟硬件平臺，在針對不同需求進(jìn)行定制時可能存在很大的變化。工業(yè)機(jī)對處理器和存儲設(shè)備的要求普遍較高，一般需要使用實(shí)時操作系統(tǒng)(如嵌入式Linux)。因此移植性好是GUI的重要目標(biāo)之一，我們必須提供良好的平臺抽象，以實(shí)現(xiàn)GUI自身的平臺無關(guān)性。通常大家所指的平臺無關(guān)主要涉及兩個方面，一個是設(shè)備無關(guān)，一個是操作系統(tǒng)無關(guān)。因此，平臺抽象層設(shè)計了硬件抽象模塊和操作系統(tǒng)抽象模塊來抽象和隔離不同的實(shí)際平臺。

（2）系統(tǒng)核心層。系統(tǒng)核心層實(shí)現(xiàn)了此GUI的關(guān)鍵功能，根據(jù)功能可劃分為圖形模塊、對象模塊、事件模塊和其它模塊等幾個部分。圖形模塊。圖形設(shè)備接口GDI (Graphics Device Interface)是系統(tǒng)核心層的核心模塊，主要支持與設(shè)備無關(guān)的圖形操作，提供一般繪圖操作、文本輸出和位圖顯示等，它主要基于輸出設(shè)備抽象接口實(shí)現(xiàn)，所有的基本圖形繪制及操作都需要GUI來實(shí)現(xiàn)。對象模塊，對象模塊包括窗口和控件，把此GUI對象的全部屬性和全部服務(wù)結(jié)合在一起，對上層應(yīng)用隱蔽GUI對象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，只是提供一些與上層應(yīng)用發(fā)生聯(lián)系的接口。基于此建立的應(yīng)用程序開發(fā)模式，將有利于開發(fā)人員快速的完成軟件二次開發(fā)。事件模塊，在事件模塊中主要介紹了消息隊(duì)列和消息管理機(jī)制。

(3) 應(yīng)用接口層。應(yīng)用接口層封裝了GUI為用戶提供的一切接口，向應(yīng)用開發(fā)者提供較為完備的應(yīng)用編程接口API集，便于開發(fā)者定制不同的界面風(fēng)格或擴(kuò)展自定義的控件等。通常開發(fā)者只需關(guān)心有哪些功能被提供以及如何使用這些功能。

5結(jié)束語

本文首先介紹了圖形用戶界面的一些基本概念和基本特征，并介紹了與GUI相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)和目前幾種比較成熟的GUI方案，然后主要是對GUI系統(tǒng)設(shè)計的整體分析，包括對GUI的需求分析和確立具體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，還詳細(xì)介紹了GUI的體系結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】人機(jī)交互；電子產(chǎn)品；設(shè)計應(yīng)用

1引言

21世紀(jì)是信息化技術(shù)飛速發(fā)展的時代，在這種背景下的社會發(fā)展中，人們越來越注重對智能化電子產(chǎn)品的應(yīng)用研究，在進(jìn)行智能化電子產(chǎn)品的應(yīng)用研究中，首先要進(jìn)行的就是對人機(jī)交互技術(shù)的掌握和研究，在充分掌握了人機(jī)交互技術(shù)之后，才能夠更好地將人機(jī)交互和電子產(chǎn)品的設(shè)計進(jìn)行結(jié)合，在兩者結(jié)合的過程中，充分發(fā)揮出新時代下電子產(chǎn)品的應(yīng)用特色。本文在研究中針對人機(jī)交互在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用從三個方面展開，只有在實(shí)際研究中，能夠?qū)⑷齻€方面的設(shè)計理念應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計中，才能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互和電子產(chǎn)品的有效結(jié)合。

2人機(jī)交互概念綜述

人機(jī)交互是現(xiàn)代化社會發(fā)展中，逐漸形成的一種新型設(shè)計理念，指的是在實(shí)際設(shè)計過程中將用戶和系統(tǒng)應(yīng)用之間的關(guān)系進(jìn)行表述。在雙方關(guān)系表述的過程中其對應(yīng)的系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)械，也可以是各種各樣的智能化軟件。廣義上的人機(jī)交互可以表述為用戶通過人機(jī)交互操作實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)之間的對話關(guān)系表述[1]。例如，人通過對電視遙控器中的按鈕控制，能夠輕松自如地對電視機(jī)進(jìn)行調(diào)控，在人按動按鈕控制電視機(jī)的過程中，就能夠?qū)崿F(xiàn)人和電視機(jī)系統(tǒng)之間的對話。另外人機(jī)交互在其實(shí)際應(yīng)用過程中具有多樣性和廣泛性，所謂的多樣性，就是在實(shí)際人機(jī)交互過程中，其面對的人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)用比較多樣，同時由于人機(jī)交互涉及領(lǐng)域比較廣，因此在其實(shí)際應(yīng)用過程中，也具有了廣泛性。

3現(xiàn)代化電子產(chǎn)品設(shè)計的缺陷分析

3.1體驗(yàn)感較差

在我國當(dāng)前的電子產(chǎn)品市場發(fā)展中，很多電子產(chǎn)品在其設(shè)計過程中都注重對其技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計進(jìn)行“炫耀”，而在電子產(chǎn)品設(shè)計中的技術(shù)應(yīng)用越來越復(fù)雜的同時，其系統(tǒng)的操作也變得越來越復(fù)雜。因此在這種背景下的電子產(chǎn)品的設(shè)計和應(yīng)用，在一定程度上忽略了對用戶體驗(yàn)感的反饋研究，導(dǎo)致其產(chǎn)品的應(yīng)用體驗(yàn)感較差。要知道現(xiàn)代化社會發(fā)展中，一項(xiàng)產(chǎn)品能否在社會上立足，首先要確定的就是這項(xiàng)產(chǎn)品的用戶滿意度，也就是說這項(xiàng)產(chǎn)品能不能被用戶認(rèn)可，只有用戶認(rèn)可了這項(xiàng)產(chǎn)品，才能夠在產(chǎn)品的發(fā)展中，使產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計朝著更好的方向發(fā)展[2]。

3.2風(fēng)格形式單一

在我國當(dāng)前的電子產(chǎn)品花樣式發(fā)展中，其產(chǎn)品應(yīng)用同人機(jī)交互技術(shù)相結(jié)合，使產(chǎn)品自身具備了多樣性，但是由于在實(shí)際設(shè)計和應(yīng)用過程中，沒有更加深入地對人機(jī)交互概念進(jìn)行理解，導(dǎo)致產(chǎn)品的設(shè)計缺少風(fēng)格化。即使在產(chǎn)品的設(shè)計中添加了人機(jī)交互元素，也都只是些簡單的人機(jī)交互技術(shù)，比如在實(shí)際設(shè)計過程中虛擬鍵盤的應(yīng)用，可以說是對人機(jī)交互理念應(yīng)用的一個重要表現(xiàn)，但是由于在實(shí)際設(shè)計過程中，缺少新意，因此設(shè)計出的產(chǎn)品很難滿足大眾客戶對于基本人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用需求。這種情況下的人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用，由于風(fēng)格形式較為單一，不能夠?yàn)榭蛻魩砀迂S富的用戶體驗(yàn)[3]。

4人機(jī)交互在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析

4.1功能創(chuàng)新

在當(dāng)前形勢下的社會發(fā)展中，電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，在這種背景下的電子產(chǎn)品設(shè)計，應(yīng)該注重對電子產(chǎn)品的功能進(jìn)行提升和整合，只有電子產(chǎn)品的功能得到了創(chuàng)新和整合，才能全面而又完善地將電子產(chǎn)品的性能發(fā)揮出來。例如，眾所周知的蘋果手機(jī)，在其實(shí)際應(yīng)用過程采用的是iOS系統(tǒng)，其屏幕設(shè)計采用的是電容觸摸式屏幕，通過多點(diǎn)觸摸的操控方式，來控制整體的屏幕應(yīng)用，在觸摸操控過程中實(shí)現(xiàn)了用戶體驗(yàn)感的提升。另外蘋果手機(jī)在其實(shí)際應(yīng)用過程中，其系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用中的Siri更是人機(jī)交互應(yīng)用的直接表現(xiàn)。通過對Siri的語音指令發(fā)送，能夠快速對手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操控，因此在這種背景下的手機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，在一定程度上提升了系統(tǒng)的功能性、創(chuàng)新性[4]。

4.2提升感官認(rèn)知

現(xiàn)代化社會發(fā)展中，人們在進(jìn)行電子產(chǎn)品的人機(jī)交互設(shè)計中，應(yīng)該注重對人機(jī)交互的感官認(rèn)知進(jìn)行提升，只有全面提升了人機(jī)交互的感官認(rèn)知，才能夠有效地將人機(jī)交互的設(shè)計理念表現(xiàn)出來。在人機(jī)交互理念的電子產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用中，應(yīng)該從觸覺、視覺以及思維方式轉(zhuǎn)變上，進(jìn)行專門的電子產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用感官認(rèn)知提升。例如，在實(shí)際電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中，為了保障電子產(chǎn)品的用戶感官認(rèn)知能力提升，增加了專門的用戶體驗(yàn)程序設(shè)計，從而保障了產(chǎn)品能夠滿足用戶對于人機(jī)交互應(yīng)用體驗(yàn)的基本需求。只有這樣才能夠全面而又準(zhǔn)確地將人機(jī)交互和電子產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)用結(jié)合在一起，并且在結(jié)合的過程中，能夠全面發(fā)揮出人機(jī)交互在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用特色。

4.3以人為本的設(shè)計理念

人機(jī)交互在現(xiàn)代化電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中，要注重對電子產(chǎn)品應(yīng)用的用戶體驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行構(gòu)建。也就是說在實(shí)際電子產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，由于缺少專門的電子產(chǎn)品設(shè)計用戶反饋體驗(yàn)建設(shè)，使得人機(jī)交互的技術(shù)在電子產(chǎn)品的設(shè)計中，并沒有充分發(fā)揮其特色[5]。因此在這種背景下，對于人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該注重對用戶體驗(yàn)的構(gòu)建，也就是說在電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中，應(yīng)該突出對以人為本理念的構(gòu)建，只有將以人為本的理念全面添加到電子產(chǎn)品的設(shè)計和應(yīng)用中，才能夠全面而又完善地將產(chǎn)品的特色和性能發(fā)揮出來。例如，在實(shí)際人機(jī)交互產(chǎn)品的設(shè)計過程中，為了保障不同的用戶群體在電子產(chǎn)品的應(yīng)用中，能夠有不同的用戶體驗(yàn)，在實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，專門設(shè)計了面向老年群體和少年群體的智能化電子產(chǎn)品。老年群體的電子產(chǎn)品設(shè)計，在其實(shí)際應(yīng)用中可以對字體的大小進(jìn)行伸縮轉(zhuǎn)換，而少年群體則為其設(shè)計成可以打電話的手表，這就是人機(jī)交互設(shè)計中，以人為本理念應(yīng)用的一項(xiàng)重要轉(zhuǎn)變。

5結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化電子產(chǎn)品的設(shè)計中，要想全面將電子產(chǎn)品設(shè)計同人機(jī)交互進(jìn)行整合，就應(yīng)該在實(shí)際研究設(shè)計過程中，加強(qiáng)對于技術(shù)應(yīng)用的提升，在提升技術(shù)應(yīng)用的同時，還要注重對人機(jī)交互理念的設(shè)計進(jìn)行研究。本文在實(shí)際研究過程中，針對人機(jī)交互在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，首先從其功能創(chuàng)新上進(jìn)行了設(shè)計，其次從感官認(rèn)知提升上進(jìn)行了設(shè)計，最后在設(shè)計過程中將以人為本的設(shè)計理念應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計過程中。只有在實(shí)際設(shè)計過程中，將以上三點(diǎn)設(shè)計添加進(jìn)電子產(chǎn)品的設(shè)計中，才能夠全面將人機(jī)交互設(shè)計理念應(yīng)用到電子產(chǎn)品的設(shè)計中。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】馮志全，楊波，徐濤，等.基于自然手勢跟蹤的直接操作型三維人機(jī)交互范式[J].計算機(jī)學(xué)報，2016，37（06）：1309-1323.

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【4】袁保宗，阮秋琦，王延江，等.新一代(第四代)人機(jī)交互的概念框架特征及關(guān)鍵技術(shù)[J].電子學(xué)報，2014，S1（03）：1945-1954.

第4篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】Kinect；體感人機(jī)交互；學(xué)習(xí)平臺；多媒體科普電子書；研發(fā)

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【論文編號】1671-7384（2013）07/08-0096-06

所謂“體感交互”，就是指人能夠以身體最自然（比如手勢、體態(tài)、表情、語音等）的方式與終端進(jìn)行信息的交互并完成互動，這是真正意義上的“自然人機(jī)交互”。

體感交互技術(shù)代表著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展方向，體現(xiàn)了對人的因素的重視，給人“充分的自由”，標(biāo)志著人機(jī)交互技術(shù)從“人適應(yīng)計算機(jī)”向“計算機(jī)不斷地適應(yīng)人”的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的人機(jī)交互技術(shù)構(gòu)建的交互界面事實(shí)上成為隔離物質(zhì)世界和信息世界之間的屏障[1]。微軟公司新近推出的Kinect體感硬件及其交互技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能有效地消除物理對象和抽象對象、輸入裝置和輸出裝置在交互空間中的差別，為人提供多感覺通道的自然臨境體驗(yàn)，從而使交互系統(tǒng)能夠根據(jù)上下文及人的特點(diǎn)主動識別人的身體姿態(tài)、手勢、語音和表情等各種自然行為，進(jìn)而判斷出人的意圖。交互系統(tǒng)的使用和操控更加符合人的習(xí)慣，人可以用手勢、表情、語言、文字、圖像等自然方式與交互系統(tǒng)打交道，恰如與他人交流一樣自然。因此，Kinect深受IT教育領(lǐng)域的青睞，Kinect在教育領(lǐng)域的人機(jī)交互系統(tǒng)中的應(yīng)用研究如火如荼。

本文根據(jù)課題研究成果，在精要分析Kinect的結(jié)構(gòu)特性及其體感人機(jī)交互機(jī)理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述基于Kinect的兒童體感交式互多媒體電子書及其學(xué)習(xí)平臺（Basic On Kinect Posture Interaction learning System for Children，以下簡稱KPILSC）的結(jié)構(gòu)功能、系統(tǒng)模型、體態(tài)捕捉與識別、體態(tài)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計及其開發(fā)工具與實(shí)現(xiàn)。

Kinect的結(jié)構(gòu)特性及其體感人機(jī)交互機(jī)理

Kinect工作時，首先是以紅外線發(fā)出人眼看不見的Class 1雷射光，透過鏡頭前的光柵擴(kuò)散片（Diffuser）將雷射光均勻分布投射在偵測空間中，再透過紅外線攝影機(jī)記錄下空間中的每個散斑，擷取原始數(shù)據(jù)后，透過晶片計算成具有3D深度的圖像[3]，然后將偵測到的3D深度圖像轉(zhuǎn)換到骨架追蹤系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)最多可同時偵測到6個交互者的精確位置，并同時辨識2個交互者的動作；每個交互可記錄包含軀干、四肢以及手指等追蹤范圍的20組細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全身體感交互操作[4]。

KPILSC的結(jié)構(gòu)功能

1. KPILSC的基本結(jié)構(gòu)

KPILSC是一套運(yùn)行在X86架構(gòu)的PC機(jī)及Windows操作系統(tǒng)環(huán)境中，采用Microsoft Kinect體感硬件，借助Kinect捕捉交互者實(shí)時深度圖像視頻流與人體骨骼點(diǎn)追蹤的功能及其人體骨骼數(shù)據(jù)庫和體態(tài)捕捉與識別算法，通過人體動作捕捉與識別而實(shí)施的兒童體感交互式學(xué)習(xí)平臺。

2. KPILSC的基本功能

在KPILSC平臺中可以根據(jù)兒童的學(xué)習(xí)需要設(shè)計與開發(fā)一系列體感交互式學(xué)習(xí)產(chǎn)品。比如，（1）開發(fā)自然和諧的交互式科普實(shí)驗(yàn)室：讓兒童在虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)室中以手勢互動方式解剖青娃、制作氫氣、駕馭太空飛船等。（2）構(gòu)建實(shí)時虛擬交互學(xué)習(xí)課堂：有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容中虛擬世界的事物和兒童周圍真實(shí)環(huán)境的結(jié)合，加上體感隔空的互動方式，符合兒童天真、好動的心理，使其脫離呆板的學(xué)習(xí)模式，全身心融入到學(xué)習(xí)內(nèi)容之中，促進(jìn)其手眼協(xié)調(diào)，開發(fā)其智力、鍛煉其腦力，促進(jìn)兒童綠色地學(xué)習(xí)與健康成長。（3）制作交互式多媒體電子書：將科普圖書中原本用文字描述的情節(jié)轉(zhuǎn)換為具象、活靈活現(xiàn)的科普立體場景，兒童采用手指隔空翻頁：五指張開，頁面放大；手上下?lián)]動，頁面移動；雙手合攏，頁面關(guān)閉……使兒童在更加自然的操控界面中進(jìn)行更加自然的人機(jī)交互學(xué)習(xí)。

采用KPILSC學(xué)習(xí)平臺可有效地使兒童實(shí)現(xiàn)以下自然和諧的創(chuàng)新交互學(xué)習(xí)模式：

（1）實(shí)現(xiàn)以兒童為中心（Children-Centered）的多模態(tài)交互學(xué)習(xí)

KPILSC以兒童對人機(jī)交互的需求變化為出發(fā)點(diǎn)，充分利用人類多種感覺和效應(yīng)通道的互補(bǔ)特性[5]，使之可選擇地、充分地并行和協(xié)作來捕捉兒童的交互學(xué)習(xí)意圖，從而增進(jìn)兒童交互學(xué)習(xí)的自然性，交互學(xué)習(xí)時實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的外在形式和內(nèi)部機(jī)制都能符合不同兒童的需要，兒童可利用手勢、體態(tài)、語音、表情等自然方式，不受地點(diǎn)限制地與計算機(jī)進(jìn)行隔空交互，既能滿足兒童個性化的需要，又使得兒童不脫離自然社會關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)以兒童為中心的多模態(tài)交互學(xué)習(xí)。如通過模擬駕駛太空飛船的手勢來進(jìn)行漫游交互的操作、通過雙手的伸展來達(dá)到電子圖書的放大縮小等。

（2）實(shí)現(xiàn)多媒體感知式（（Multimdia Perceptive）的交互學(xué)習(xí)

KPILSC利用其感知及推理能力對來自兒童感覺和效應(yīng)通道的交互信號進(jìn)行識別、集成和協(xié)調(diào)，并獲取兒童動作和行為習(xí)慣、偏好及其他相關(guān)信息，并以人類易理解的多媒體信息方式為兒童輸出交互信息，從而提供不受時空限制而又效能最大化的個性化交互計算服務(wù)[6]。這種人機(jī)交互方式的雙向信息流動是以多媒體感知和處理為核心的：兒童通過其感覺和效應(yīng)通道傳遞的交互意圖在計算機(jī)內(nèi)表示為文本、語音、圖形和圖像等多媒體信息；人到機(jī)（Human to Compute）的信息流動是多媒體信息的獲取及識別過程；計算機(jī)經(jīng)過處理的信息是以文本、語音、圖形和圖像等兒童理解概念所需的多媒體信息形式展現(xiàn)出來；機(jī)到人（Computer to Human）的信息流動是多媒體信息的合成和呈現(xiàn)過程，從而使兒童能有效地實(shí)現(xiàn)多媒體感知式的交互學(xué)習(xí)。例如，在KPILSC中兒童可閱讀集文本、圖形、圖像、視頻和音頻為一體的體感交互式多媒體科普電子書，使兒童沉浸在活靈活現(xiàn)的科普立體場景中，通過手的移動隔空調(diào)控實(shí)驗(yàn)儀器，通過手勢的擺動來達(dá)到切換科普立體場景中圖形、圖像、視頻和音頻等。

KPILSC的研發(fā)

1. 開發(fā)工具

KPILSC的開發(fā)工具包括C++與C#編程語言、Visual Studio 2010、Kinect for Windows SDK（簡稱Kinect SDK）、Adobe及Autodesk Maya三維設(shè)計軟件等。

其中Visual Studio 2010用來開發(fā)KPILSC學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基本框架和用戶界面；C++與C#編程語言用來編寫KPILSC中體感交互的功能模塊；Kinect For Windows 1.0版SDK負(fù)責(zé)控制和讀取Kinect捕捉的人體骨骼數(shù)據(jù)流，Kinect for Windows SDK內(nèi)含驅(qū)動程序、豐富的原始感測數(shù)據(jù)、自然用戶和流程式開發(fā)接口（Raw Sensor Streams API）及安裝文件和參考數(shù)據(jù)；Autodesk Maya三維設(shè)計軟件用來設(shè)計和制作KPILSC系統(tǒng)中學(xué)習(xí)內(nèi)容所包含的三維模型素材；Adobe多媒體設(shè)計軟件用來負(fù)責(zé)KPILSC系統(tǒng)中音頻、視頻、圖片素材的處理。

2. KPILSC的系統(tǒng)模型

3. 肢態(tài)捕捉與識別

KPILSC系統(tǒng)結(jié)合Kinect的人體骨骼跟蹤引擎，采用動態(tài)圖像序列的識別方法，充分考慮兒童動作圖像的運(yùn)動信息，把肢體變化的時間和空間信息結(jié)合起來，注重人體骨骼變化的過程，利用Kinect捕捉兒童姿態(tài)，經(jīng)過圖像識別分析、圖像跟蹤算法，對兒童基本骨骼點(diǎn)的空間位移進(jìn)行圖像信息檢索。將采集到的骨骼點(diǎn)的位置信息通過Kinect SDK進(jìn)行編碼，形成一組固定的位移數(shù)據(jù)。將這組位移數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行分類，形成一套體態(tài)數(shù)據(jù)庫。

4. 體態(tài)數(shù)據(jù)庫特征匹配

在KPILSC中預(yù)先定義好一部分骨骼坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)與兒童不同類型的體態(tài)進(jìn)行特征匹配，建立一個帶觸發(fā)機(jī)制的體態(tài)數(shù)據(jù)庫。當(dāng)Kinect硬件捕捉到兒童骨骼的不同姿態(tài)，形成骨骼數(shù)據(jù)流輸入到計算機(jī)，骨骼數(shù)據(jù)流經(jīng)過體態(tài)數(shù)據(jù)庫的時候，數(shù)據(jù)庫會對當(dāng)前的骨骼數(shù)據(jù)坐標(biāo)做出特征匹配，讓電腦做出條件判斷邏輯，提取相對應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。我們可以預(yù)先針對這些被觸發(fā)的體態(tài)，設(shè)計好不同的操作方式或?qū)?yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。圖6為體態(tài)數(shù)據(jù)庫特征匹配的預(yù)設(shè)體感控制演示圖。

在KPILSC系統(tǒng)中，對體態(tài)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的體態(tài)姿勢具體有以下幾種。

（1）兒童的右手“上”“下”“左”“右”的運(yùn)動軌跡，分別控制鼠標(biāo)光標(biāo)的上下左右位移，功能為選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（2）兒童的左手“向上”運(yùn)動，定義為鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)鍵。

（3）兒童的左手“向下”運(yùn)動，定義為鍵盤上的“ESC”退出鍵。

5. KPILSC學(xué)習(xí)內(nèi)容的交互設(shè)計

這里以兒童體感交互式多媒體科普電子書為例，介紹KPILSC中學(xué)習(xí)內(nèi)容的交互設(shè)計。

（1）肢態(tài)動作捕獲：兒童揮動雙手，進(jìn)行體感交互操作，Kinect硬件將這個過程進(jìn)行深度圖像流采集。

（2）肢態(tài)動作識別：KPILSC系統(tǒng)的體感交互模塊處理Kinect體感硬件采集的深度圖像流，對圖像流中的兒童動作進(jìn)行體態(tài)捕捉與識別，識別出兒童的交互意圖。接著將交互意圖轉(zhuǎn)換為電腦鍵盤的操作功能，從而實(shí)現(xiàn)兒童隔空對多媒體科普電子書的體感交互式操作功能。

（3） 輸出多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容：KPILSC系統(tǒng)將多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容（電子書）輸出到顯示設(shè)備上，兒童揮動雙手隔空操作，能夠?qū)Χ嗝襟w電子書進(jìn)行翻頁瀏覽及激活并播放其中的視頻、音頻與動畫等多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容。

7. KPILSC運(yùn)行與調(diào)試

程序運(yùn)行后如圖9所示，其中紅色圓顯示為實(shí)時跟蹤定位的骨骼點(diǎn)狀態(tài)，綠色圓表示了手部做了運(yùn)動，按鍵被觸發(fā)。經(jīng)測試，程序能夠正確處理手部的追蹤與按鍵的觸發(fā)。本程序主要的功能為：通過Kinect硬件捕獲手部運(yùn)動，觸發(fā)鍵盤上的“Right”、“Left”方向鍵，從而達(dá)到體感人機(jī)交互，隔空翻書的目的。

本文研究的“基于Kinect的兒童體感交式互學(xué)習(xí)平臺”可以運(yùn)行在一般家庭現(xiàn)有的電腦系統(tǒng)中，讓活潑好動的兒童在學(xué)習(xí)時能遠(yuǎn)離電腦輻射的傷害，通過揮動雙手來進(jìn)行隔空操控，只要在Kinect紅外攝像頭所能捕捉的有效范圍內(nèi)，兒童手指的任意移動都能被精確地確認(rèn)位置。由于該學(xué)習(xí)平臺的人機(jī)界面是能模擬多種智能和真實(shí)環(huán)境的虛擬空間，實(shí)現(xiàn)“無形而又無處不在，有形而又自然和諧”的普適交互方式，兒童能以最自然和“身臨其境”的方式來完成所需要的互動學(xué)習(xí)，使兒童的雙手得到了全身心的解放，從而為兒童創(chuàng)造了激發(fā)無限想象力的空間?？梢灶A(yù)計，隨著體感交互技術(shù)的成熟及其應(yīng)用研究的深入，體感交式互學(xué)習(xí)平臺代表著未來兒童學(xué)習(xí)媒體研發(fā)的新方向。

第5篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】  腎移植;術(shù)后;護(hù)理;健康教育

腎移植是終末期腎病病人恢復(fù)健康而有活力生命的最佳選擇。對10例腎移植術(shù)后因缺乏自我保護(hù)常識而致不同程度并發(fā)癥病人臨床資料進(jìn)行分析，并提出針對性健康教育與護(hù)理措施，現(xiàn)報告如下。

1 臨床資料

本組腎移植術(shù)后病人10例，男7例，女3例;35歲～65歲;2例因勞累及飲水量不足，造成機(jī)體抵抗力下降，引發(fā)尿路感染;1例因移植后效果不佳，繼續(xù)行抗排斥、血液透析治療;1例因飲食不當(dāng)，致腎功能逐漸喪失，行移植腎摘除。通過對10例腎移植術(shù)后病人進(jìn)行護(hù)理和健康教育，病人術(shù)后異常情況能及時發(fā)現(xiàn)和處理，并發(fā)癥減少，生活質(zhì)量提高。

2 護(hù)理

2.1 心理護(hù)理 術(shù)后護(hù)理是一個漫長的過程，病情多變，加上醫(yī)療費(fèi)用昂貴，使病人和家屬產(chǎn)生急躁情緒而出現(xiàn)焦慮，心理負(fù)擔(dān)較重。根據(jù)病人生理、心理等特征的不同，加強(qiáng)與病人和家屬的溝通，多巡視，幫助病人穩(wěn)定情緒，向其解釋治療計劃，取得病人及家屬的合作，使病人感到親情的溫暖，樹立戰(zhàn)勝疾病的信心，主動配合治療[1]。

2.2 一般護(hù)理 為病人創(chuàng)造良好的住院環(huán)境，給病人以心理安慰，使病人心情舒暢，消除因住院引起的恐懼感，有利于疾病的恢復(fù)。保持室內(nèi)空氣清新，每天通風(fēng)2次，通風(fēng)時注意室溫在20 ℃，濕度60%，同時注意病人保暖，避免受涼。

2.3 生命體征的觀察 密切觀察生命體征變化，對高熱38 ℃ 以上者，4 h測體溫1次，遵醫(yī)囑給予藥物或物理降溫。術(shù)后24 h內(nèi)每小時測血壓、脈搏1次。24 h后若病人血壓脈搏穩(wěn)定可改為4 h測定1次。

2.4 口腔護(hù)理 觀察口腔黏膜有無潰瘍、口腔炎，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。給予生理鹽水、1%呋喃西林或5%碳酸氫鈉液含漱，保持口腔清潔濕潤，增進(jìn)食欲，預(yù)防口腔感染。

2.5 皮膚護(hù)理 及時更換被服，保持床鋪干燥、整潔、舒適、柔軟，囑病人勤換內(nèi)衣，同時注意觀察病人皮膚顏色等有無異常，減少皮膚感染。

2.6 飲食護(hù)理 病人術(shù)后禁食，腸道排氣后可進(jìn)半流質(zhì)飲食，1 d～2 d后可改為普通飲食。飲食應(yīng)補(bǔ)充營養(yǎng)和水分，給予清淡、易消化、高熱量、高維生素、優(yōu)質(zhì)蛋白、流質(zhì)或半流質(zhì)飲食。囑病人少食多餐，鼓勵多飲水，飲水量不少于2 000 ml/d，但忌食各種補(bǔ)品，以免誘發(fā)排異反應(yīng)。

2.7 記錄出入量 每日準(zhǔn)確記錄出入量，術(shù)后24 h內(nèi)每小時記錄1次，以后可根據(jù)病人情況改為4 h記錄1次。觀察尿液性質(zhì)和量。

3 健康教育

3.1 自我護(hù)理指導(dǎo) 指導(dǎo)病人自我護(hù)理方法，避免因護(hù)理不當(dāng)導(dǎo)致病情復(fù)發(fā)、感染引起不良后果。檢查移植腎的大小、軟硬度，觸摸時有無疼痛以及伸直下肢時有無牽引痛等。預(yù)防感冒，腎移植病人因長期服用免疫抑制劑，機(jī)體抵抗力下降，容易引發(fā)上呼吸道感染及其他感染。注意增減衣服和自我保健，避免到公共場合或與有感染的人接觸，出現(xiàn)咳嗽、發(fā)熱及其他不適應(yīng)立即就診。

3.2 飲食指導(dǎo) 控制飲食能提高病人生活質(zhì)量，延緩移植腎功能減退，減少抗排斥藥物引起的并發(fā)癥[2]。指導(dǎo)病人養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣,注意飲食衛(wèi)生并告知病人少食多餐，根據(jù)尿量、出汗多少決定飲水量，不能暴飲暴食以免增加腎臟負(fù)擔(dān)?？谖肚宓?避免油膩，注意平衡營養(yǎng)，以優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、高熱量和多種維生素、低脂、少鹽、易消化飲食為好，多吃水果，盡量避免食用豆制品,多食綠色蔬菜，避免進(jìn)對胃腸道刺激性食物,如咖啡、茶等，戒煙、酒，少食用嘌呤類如海鮮類、動物內(nèi)臟等，限鹽，補(bǔ)鈣以防止骨質(zhì)疏松。不吃或少吃罐頭制品，嚴(yán)禁服用人參、蜂乳之類補(bǔ)品，以免誘發(fā)排斥反應(yīng)。

3.3 活動指導(dǎo) 身體鍛煉對病人恢復(fù)重新生活和工作的信心和能力是非常必要的,如散步、打太極拳，增強(qiáng)體質(zhì)，多呼吸新鮮空氣，避免直接暴曬于太陽下，可戴太陽帽、涂防曬霜。鍛煉強(qiáng)度由少到多，不要傷及藏在髂窩里的移植腎。

3.4 門診復(fù)查 定期到門診復(fù)查，開始為每周1次，病情穩(wěn)定后3個月～ 6個月逐漸改為2周1次，6個月～12個月后，每個月或2個月1次。主要檢查血常規(guī)、尿常規(guī)、肝功能、腎功能及環(huán)孢素a(csa)濃度測定，必要時檢查胸片，移植腎b型超聲，掌握移植腎的功能情況，控制血壓、體重，按時服藥，不能擅自停藥，如出現(xiàn)高熱、咳嗽、咽痛、少尿、尿路不適感、腹瀉等癥狀，應(yīng)立即就診，以防發(fā)生不良后果。

腎移植術(shù)后的護(hù)理對病人的恢復(fù)非常重要。因此加強(qiáng)健康指導(dǎo)，幫助病人掌握自我防護(hù)知識是改善病人生活質(zhì)量，延長移植腎壽命的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

第6篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]Web2.0型人　人機(jī)交互　用戶行為　以用戶為中心設(shè)計

[分類號]G302

1　前言

當(dāng)前數(shù)字圖書館面臨的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境受到Web2.0時代的沖擊和挑戰(zhàn)，對知識服務(wù)對象的了解、刻畫、模擬是圖書館迎接這種沖擊和挑戰(zhàn)以及拓展新形態(tài)知識服務(wù)的重要基礎(chǔ)工作。

因應(yīng)Web2.0的發(fā)展，圖書情報學(xué)界提出Library2.0概念，認(rèn)為通過用戶自組織、自創(chuàng)造、自聯(lián)結(jié)可以達(dá)到Web2.0概念中信息共建、共享、共創(chuàng)的理想。這種以用戶為中心的設(shè)計理念，是建立在用戶研究的基礎(chǔ)之上。而針對Web2.0環(huán)境下的用戶行為研究，則是將用戶視為網(wǎng)站建設(shè)、信息服務(wù)、情報研究(信息產(chǎn)品)的第一要素，把用戶需求置于一切需求之上。

然而，如同中國科學(xué)院院士張鈸所言：“當(dāng)工程技術(shù)人員設(shè)計一件產(chǎn)品時，他首先想到的是產(chǎn)品的功能，而不是用戶的感受……事實(shí)上，人是產(chǎn)品的創(chuàng)造者與設(shè)計者，同時又是最終的使用者，‘人’本應(yīng)該是被關(guān)注的焦點(diǎn)”。新形態(tài)知識服務(wù)工作，不僅要求從行為習(xí)慣對用戶進(jìn)行歸類要求，更要求進(jìn)一步深刻認(rèn)識用戶，而“型人”可以符合這種實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計的要求。

2　相關(guān)研究

2.1　Web2.0相關(guān)研究

在Web1.0的思維下，網(wǎng)站設(shè)計習(xí)慣將服務(wù)對象視為計算機(jī)的一部分：終端機(jī)用戶。然而Web2.0則相反，IanDavis(2005年)曾生動地說明：Web1.0將人們捕捉給信息，而Web2.0則是將信息捕捉給人們。在Web2.0的思維下，網(wǎng)站設(shè)計者開始考慮到服務(wù)對象是個人(Person)，而創(chuàng)建型人(Personas)是2.0式服務(wù)的最佳方式。

這種舍棄技術(shù)迷信(technologies myth)而轉(zhuǎn)向人文關(guān)懷(humanity centered)的Web2.oga勢日益明顯，如Luke Tredinnick(2006年)認(rèn)為Web2.0不是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，而是對于信息、知識與用戶三者有了不同的認(rèn)識。這類主張除了要求Web2.0相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，也要求知道用戶期望哪些服務(wù)、不期望哪些服務(wù)。如同Coper所言：“……期望的滿足會建立品牌，有利于提高價格，提高客戶忠誠度，使產(chǎn)品具有更長、更強(qiáng)的生命周期。這樣做不僅會降低成本，而且非常有助于質(zhì)量改進(jìn)……”。

過去將服務(wù)對象視為單一特征、沒有選擇權(quán)力的“大眾(Mass)”而提供過多服務(wù)的批評，受到Personas將服務(wù)對象視為一組一組具有鮮明特征與不同需求人群(Persons)的改進(jìn)。變成了既節(jié)省投資，又準(zhǔn)確命中目標(biāo)市場(targetmarket所服務(wù)的用戶群)，并且在交互過程中及時提供用戶所需服務(wù)的新形態(tài)服務(wù)模式。

2.2　型人相關(guān)研究

型人旨在為商業(yè)對策、傳播行銷、網(wǎng)站建設(shè)、嵌入式驅(qū)動程序開發(fā)等透過量化研究與質(zhì)化研究的實(shí)踐，提出各方面的綜合建議。

2.2.1　開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)前的用戶研究 例如Alissa Nicole Antle(2006年)建立成年與小孩的人物角色，用以設(shè)計人機(jī)交互界面(Human-Computer Interface，HCI)，就是區(qū)別了呈現(xiàn)信息的方式與內(nèi)容傳遞。不只是界面設(shè)計，如Ljungblad，S.等人(2006年)建立四個personas用以設(shè)計符合人類每日生活需求的機(jī)器人，從調(diào)查人性化器、參與模式、規(guī)則與行為，進(jìn)而設(shè)計輔助人類日常活動中的機(jī)器人的模式。personas被廣泛利用的原因，如同Jianming Dong等人(2007年)認(rèn)為，是因?yàn)槔胮ersonas來了解用戶態(tài)度、行為與需求，可以強(qiáng)化產(chǎn)品可用性。知道用戶的使用習(xí)慣與偏好，才能有良好的交互性設(shè)計。在UCD的研究基礎(chǔ)上，personas將這種服務(wù)過程更加細(xì)致化，使設(shè)計思路更為開闊與多變。

2.2.2　系統(tǒng)開發(fā)后的升級　成功案例有Stefanie Panke等人(2007年)透過personas評估E-learning系統(tǒng)，獲得更多用戶參與的實(shí)證研究。他們實(shí)證personas的功效后認(rèn)為：personas因?yàn)榭梢宰屧O(shè)計者看到設(shè)計以外的、涉及其他生活的、具有圖像與故事的、具有不同風(fēng)格的用戶，而使得他／她們能有創(chuàng)造性思路，進(jìn)而更準(zhǔn)確地設(shè)計符合目標(biāo)對象理想中的服務(wù)功能與模式。另外一個案例是Stephen P.Capps等人(2006年)為移動裝置設(shè)計的多元personas，考慮到移動裝置的特性，必須設(shè)計從persona到persona的遷移功能。這種新的思維，確定了personas不是固定某些人，在研究其特性，而是研究人的行為，歸納幾個虛構(gòu)人(fiction Person)的特性。

2.2.3　運(yùn)用型人調(diào)查學(xué)術(shù)環(huán)境　Dhaval Vyas等人(2006年)考慮到受訪者的教育程度、專業(yè)類別，透過“情景研究方法”，將人類學(xué)研究運(yùn)用到系統(tǒng)設(shè)計的用戶建模中。而JukkaHaikar_a等人(2007年)討論了personas如何促進(jìn)交互性設(shè)計與可用性。

由于personas著重將研究成果建立在經(jīng)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，因此在工業(yè)與科學(xué)界受到重視。運(yùn)用personas數(shù)字圖書館嵌入式服務(wù)模型，是可行的與前瞻的。

3　研究設(shè)計

3.1　問卷調(diào)查與統(tǒng)計分析

分析數(shù)據(jù)來自對中國科學(xué)院北京青年公寓的隨機(jī)抽樣問卷調(diào)查，相關(guān)數(shù)據(jù)已公布于《圖書情報工作》2007年第9期。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后，采用列聯(lián)表分析。

3.2　型人繪制

根據(jù)不同樣本組，將Web2.0使用程度分為高、中、低三等分繪制表格。

3.3　交互性界面設(shè)計

Web2.0應(yīng)用中，對網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)2.0化的關(guān)鍵是Ajax技術(shù)線路，本文的交互性界面設(shè)計所參考的框架是提出Ajax的JesseJames Garrett所提的設(shè)計框架：戰(zhàn)略層、范圍層、結(jié)構(gòu)層，框架層、表現(xiàn)層。

4　研究結(jié)果

4.1　數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表1所示：

4.2　web2.0型人的繪制如表2所示

4.3　根據(jù)人物角色的交互性界面設(shè)計如表3所示：

5　討論

5.1　總體web2.0型人情況

從調(diào)查得知中國科學(xué)院研究生使用社會軟件具有“高度娛樂性、低度工作性”的特性：①移動學(xué)習(xí)可能成為新一代的平臺；②及時通訊雖然普及，但是多用于感覺分享上，而不是較為規(guī)范化的工作討論，這涉及到了情

感化的傳播行為，而不是單純的雙向接受發(fā)送模式；③P2P的使用亦很廣泛，但是用于下載傳播娛樂事物的用途遠(yuǎn)多于工作文檔或者軟件工具；④博客雖然是較容易進(jìn)行深度溝通的平臺，但是用戶多以非正式的閑談交流為主；⑤使用RSS的比率以接受較為規(guī)范的文章內(nèi)容為多；⑥利用社會書簽的人不多，利用的同時也不表示愿意付出。

5.2　對A型人的服務(wù)設(shè)計

相對其他型人，A型人對博客的使用程度最高。服務(wù)于這類用戶時，可能需要注意到問答過程之中，A型人對于問題定義的變化。在經(jīng)過一定程度的熟悉與了解后，對于這類用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)(亦即推薦其他相關(guān)服務(wù)功能)的成功幾率相對較大。

5.3　對B型人的服務(wù)設(shè)計

相對其他型人，B型人對：P2P的使用程度最低。快速傳輸?shù)墓δ芸赡懿皇沁@類用戶的需要，相關(guān)的服務(wù)無需特別強(qiáng)調(diào)或推薦。此外，在網(wǎng)絡(luò)公共空間，如BBS的討論可能比個人博客還受到這類用戶的歡迎，因此進(jìn)入“科院星空BBS站”比較能夠找到這類用戶。

5.4　對C型人的服務(wù)設(shè)計

相對其他型人，C型人對五種社會軟件工具的使用程度最平均。在服務(wù)一開始就推薦所有的相關(guān)服務(wù)，再任由這類用戶去自由選擇需要的服務(wù)功能，會比較能符合這類用戶的瀏覽和查詢路徑。此外，這類用戶對于每一項(xiàng)服務(wù)的完善程度也比較挑剔，進(jìn)行服務(wù)時可能需要注意滿意度問題。

5.5　對D型人的服務(wù)設(shè)計

相對其他型人，D型人對五種社會軟件工具的使用程度最大差異。對于及時與快速傳輸?shù)囊罂赡懿攀沁@類用戶的最愛。越是簡化的操作與方便的查詢相對越受到歡迎。與A型人相反，D型人很清楚自己需要那些信息或服務(wù)。

5.6　對文獻(xiàn)回顧的討論

對于完全達(dá)到Web2.0的理想：信息自組織、自創(chuàng)造、自聯(lián)結(jié)以及資源共建、共享、共創(chuàng)，目前似乎還有一段距離。采用型人的方法是從用戶對于品牌的想法、對于功能的需求、對于查詢路徑的習(xí)慣、對于交互和導(dǎo)航的習(xí)慣與要求以及對于美感的要求等五點(diǎn)深入了解什么才是用戶所想、所需與所要。

6　結(jié)論

6.1　實(shí)踐意義

在服務(wù)于一線科研人員和研究生隊(duì)伍的圖書情報機(jī)構(gòu)，對以科學(xué)信息活動為主的用戶進(jìn)行新型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)Web2.0概念下的信息共建、共享、共創(chuàng)活動調(diào)查，可以從用戶的行為活動中，歸納出用戶的類型，成為UCD和2.0化的建議。

Personas的優(yōu)勢有：①它融合而且必須要用多種研究方法來研究用戶的目標(biāo)、行為和觀點(diǎn)；如此提升研究深度，并且利于研究結(jié)果的推廣；②它在研究之初就考慮到未來的應(yīng)用和影響，所以要求研究者本身具備跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)合作能力；如此提升研究結(jié)果轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的可行性。

應(yīng)用Personas的優(yōu)點(diǎn)：①研究結(jié)果能夠清楚揭示幾個典型用戶；②過去的用戶研究分別屬于網(wǎng)站設(shè)計、服務(wù)策略、產(chǎn)品行銷與技術(shù)開發(fā)等，透過跨學(xué)科的Personas研究，可以讓不同部門的工作人員具備相同的用戶模型，而不會各自為政。

6.2　研究限制

首先，型人如同其它用戶研究的方法一樣，不是萬能的。目前它被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)站的交互性界面上，對于更為深入的嵌入式系統(tǒng)、行為驅(qū)動與智能只有有限的參考作用。

其次，這次試驗(yàn)性的研究，因?yàn)閿?shù)據(jù)來自問卷調(diào)查，這種社會科學(xué)研究方法不可避免會因?yàn)檎{(diào)查對象的獨(dú)特性，而導(dǎo)致研究結(jié)論不適合作為具有普遍性的原理。對研究結(jié)論進(jìn)行推廣時，還需要考慮其他新的驗(yàn)證。

6.3　未來研究

型人是一種用戶分類的方式，與傳統(tǒng)用戶分類的不同點(diǎn)在于，它首先考量用戶的整體網(wǎng)絡(luò)行為，分類后，再考量個別型人具有的特殊行為、需求與系統(tǒng)要求，而不是直接從系統(tǒng)功能進(jìn)行用戶分類。目前這種研究方興未艾，值得深入研究。

6.3.1　從質(zhì)化到量化的方式　先對典型用戶進(jìn)行訪談，從而了解其需求與建議，從訪談的內(nèi)容中分析具有測量意義的問題，再對所有可能潛在用戶的母體中抽樣，進(jìn)行問卷調(diào)查，研究型人能夠代表所有用戶的程度與范圍。此時，型人之于數(shù)字圖書館的意義在于使得已建立的服務(wù)功能的效率最佳化，同時挖掘潛在用戶。

第7篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

【關(guān)鍵字】在線教育；系統(tǒng)框架；人機(jī)交互：眼球定位；場景分析；顆粒度

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009-8097（2013）07-0081-04

引言

近幾年來，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和大規(guī)模普及，在線教育受到越來越多的學(xué)者和高校機(jī)構(gòu)的追捧，美國幾乎所有的公立高校都已經(jīng)開設(shè)在線教育課程，國內(nèi)也已有超過一百所高校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院，并制作了大量的在線課程資源。大量的優(yōu)質(zhì)課程資源吸引大批商業(yè)機(jī)構(gòu)和風(fēng)險資本進(jìn)入，催生了MOOC（Massive Open Online Courses，大規(guī)模開放在線課程）、Flipped Class（翻轉(zhuǎn)課堂）、SCOC（Small-scaleClose Online Courses，小規(guī)模封閉在線課程）等在線教育模式。

一 問題背景

相對傳統(tǒng)課堂而言，在線教育具有很多優(yōu)點(diǎn)，如學(xué)習(xí)時間靈活、以較低學(xué)習(xí)費(fèi)用可獲得相對優(yōu)質(zhì)的課程資源、解放教師以創(chuàng)造更多優(yōu)質(zhì)課程資源等等。然而，在線教育的實(shí)際效果一直飽受爭議。國外的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：已開設(shè)MOOC在線教育課程并參與調(diào)查的教授中有高達(dá)72%認(rèn)為參加MOOC在線學(xué)習(xí)的學(xué)生并不滿足課程考核要求，無法獲取相應(yīng)學(xué)分。

此外，根據(jù)美國杜克大學(xué)關(guān)于在線教育課程的公開數(shù)據(jù)顯示：2012年秋季開設(shè)的Bioelectricity（生物電學(xué)）在線課程中，選課學(xué)生12725名，但最后參加考試并且考試合格拿到學(xué)分的學(xué)生僅僅占到總選課人數(shù)的2.5%。具體數(shù)據(jù)如表1。

由表1的數(shù)據(jù)可以得知，目前在線教育的學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意，這也反應(yīng)出在線教育現(xiàn)在面臨的普遍問題，即在線教育對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的實(shí)際行為無法或者很難進(jìn)行監(jiān)控和干預(yù)，造成學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)習(xí)效果較差；且在線教育對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)束后的知識掌握程度也沒有做到及時收集和分析，錯過最佳指導(dǎo)和反饋再學(xué)習(xí)的時機(jī)。

哈佛大學(xué)心理學(xué)研究學(xué)者Karl Szpunar等人最近發(fā)表在美國PNAS（Proceedings oftheNationalAcademy ofSciences.美國國家科學(xué)院院刊）的一項(xiàng)研究報告顯示，可以總結(jié)出當(dāng)前在線教育課程教學(xué)低效的一些原因。該研究表明：由于學(xué)習(xí)者在進(jìn)行在線教育課程學(xué)習(xí)過程中沒有有效的過程監(jiān)督和行為干預(yù)，觀看視頻的過程中，學(xué)習(xí)者的注意力無法保持持續(xù)集中，并且不同程度地出現(xiàn)學(xué)習(xí)期間做其他事情的現(xiàn)象，這是影響在線教育課程的學(xué)習(xí)效果的一個普遍性的問題。

本文針對在線教育現(xiàn)在面臨的這些普遍性問題，引入一些較成熟的人機(jī)交互技術(shù)，提出一種可行并能夠在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的同時有效監(jiān)控學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中注意力、分段學(xué)習(xí)時間等信息的解決方案。

二 人機(jī)交互和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合形成巨大創(chuàng)新力量

人機(jī)交互技術(shù)（Human-Computer Interaction TechniQues）是指通過計算機(jī)的輸入輸出設(shè)備，以特定有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計算機(jī)溝通對話和交互的技術(shù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互技術(shù)越來越多地應(yīng)用在我們的日常生活中：尤其是近年來移動智能設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等的快速發(fā)展，一系列人機(jī)交互技術(shù)如觸摸屏、攝像頭、虛擬鍵盤、圖像識別、語音識別等技術(shù)被廣泛地應(yīng)用。通過這些人機(jī)交互技術(shù)的使用，我們可以很方便地通過各種傳感器和設(shè)備來讓計算機(jī)為我們實(shí)現(xiàn)特定具體的工作。日常生活中常見的人機(jī)交互技術(shù)如表2。

人機(jī)交互和實(shí)際的應(yīng)用需求相結(jié)合后可以形成巨大的創(chuàng)新力量。Apple公司iPhone智能手機(jī)取得的巨大成功，其很重要的一個原因就是將人機(jī)交互技術(shù)和用戶體驗(yàn)很好地統(tǒng)一起來，如Multi-Touch（多點(diǎn)觸控）技術(shù)可以方便用戶進(jìn)行縮放圖片；陀螺儀傳感器使得手機(jī)可以自動調(diào)節(jié)畫面的顯示；光線傳感器實(shí)現(xiàn)了屏幕亮度的自動調(diào)節(jié)；距離傳感器使得手機(jī)貼近耳朵接聽電話或貼近身體時自動關(guān)閉屏幕以避免產(chǎn)生的觸碰誤操作；智能語音助手Siri可以讓用戶在雙手被占用的情況下也能夠進(jìn)行撥打電話或信息查詢等……這些人機(jī)交互技術(shù)給用戶帶來前所未有的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)，雖然這些功能并沒有加強(qiáng)甚至脫離了作為手機(jī)的第一功能——打電話，但是這使得iPhone取得了巨大的成功。

隨著人機(jī)交互技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，眼球定位技術(shù)使得具備攝像頭的移動智能終端實(shí)現(xiàn)了通過攝像頭來進(jìn)行監(jiān)控用戶眼球的活動，如三星Galaxy s Ⅲ智能手機(jī)等。那么通過這項(xiàng)技術(shù)就可以做很多創(chuàng)新，如果用在在線教育上面，則可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的檢測和數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)的分析則可以及時了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、進(jìn)展情況等信息，以便于在線教育機(jī)構(gòu)及服務(wù)提供者通過一些方式來進(jìn)行及時補(bǔ)習(xí)或提醒。

下文介紹基于眼球定位的人機(jī)交互技術(shù)的在線教育系統(tǒng)框架設(shè)計應(yīng)該怎么實(shí)現(xiàn)，并總結(jié)其能夠?qū)崿F(xiàn)的具體應(yīng)用場景。三基于眼球定位技術(shù)的在線教育系統(tǒng)框架設(shè)計思考

眼球定位技術(shù)是近兩年才出現(xiàn)的人機(jī)交互技術(shù)，通過智能移動終端的前置攝像頭來監(jiān)控眼球的運(yùn)動，并根據(jù)眼球的視點(diǎn)所在位置判斷用戶正在注視的屏幕區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)定位功能。雖然目前僅有三星Galaxy S Ⅲ、Galaxy Note Ⅱ智能手機(jī)等產(chǎn)品上已經(jīng)集成了基于眼球定位技術(shù)的相關(guān)功能，在3月份，研究定位技術(shù)的發(fā)明者一一以色列創(chuàng)業(yè)公司uIVloove（http：//umoove.me）已經(jīng)計劃于4月份推出眼球定位及追蹤（Eye-Tracking）技術(shù)的SDK（Software Development Kit），開發(fā)者將可以輕松的使用此SDK提供的API（ApplicationProgram Interface/應(yīng)用程序接口庫）來實(shí)現(xiàn)Smart Scroll（用眼球運(yùn)動控制頁面滾動）、Smart Pause（目光離開屏幕，視頻即可暫停播放）和用眼球的運(yùn)動控制游戲取代游戲手柄等功能’。我們可以預(yù)見將會有越來越多的智能終端包括平板電腦，筆記本電腦等產(chǎn)品也會擁有眼球定位技術(shù)，所以本文基于眼球定位技術(shù)研究并設(shè)計在線教育系統(tǒng)的框架模型是很有意義的。

以下從幾個場景進(jìn)行分析和闡述該框架模型針對在線教育的具體問題及解決方法。

1 學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中注意力的監(jiān)控和提醒

在線教育課程大多是通過視頻播放來進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，對著枯燥的視頻，學(xué)習(xí)者難免會出現(xiàn)注意力不集中或打瞌睡等現(xiàn)象，也會出現(xiàn)一定程度邊學(xué)習(xí)邊切換窗口聊天等其他與學(xué)習(xí)無關(guān)的操作和行為，這些行為勢必會影響到學(xué)習(xí)的效果和效率。

為解決這樣的問題，可以基于眼球定位技術(shù)，通過兩個步驟來設(shè)計解決辦法。第一，當(dāng)學(xué)習(xí)者眼球視點(diǎn)位于屏幕有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行計時，獲取學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中每段注意力集中和“走神兒”的時間；第二，當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中多次或者長時間不集中注意力時，通過“走神兒”時間長度及次數(shù)的評判對學(xué)習(xí)者進(jìn)行及時的提示。

如圖1（虛擬數(shù)據(jù)）所示：在一節(jié)55分鐘的課堂上，學(xué)習(xí)者真正學(xué)習(xí)的時間為T1+T2+T3+T4=51分鐘，那么每段注意力集中的持續(xù)時間大概15分鐘左右，在學(xué)習(xí)者注意力不集中的時間段的學(xué)習(xí)內(nèi)容被記錄下來并打上該學(xué)習(xí)者的標(biāo)識，則可以在接下來的測試中重點(diǎn)進(jìn)行考察，以確定該學(xué)習(xí)者是否真正掌握這些內(nèi)容，并在一定程度上可以補(bǔ)習(xí)注意力不集中時間段的學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時，如果“走神兒”時間較長，系統(tǒng)可以及時發(fā)出提醒，以使學(xué)習(xí)者盡快恢復(fù)注意力學(xué)習(xí)，提高有效學(xué)習(xí)時間。

2 課程內(nèi)容顆粒度設(shè)計

對大量學(xué)習(xí)者的每段注意力集中的時間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總和分析，并按照學(xué)習(xí)者年齡/年級、學(xué)習(xí)科目、學(xué)習(xí)形式等進(jìn)行分類評估和挖掘，得出不同情況下不同人群能夠保持注意力持續(xù)集中的平均時間，這個平均時間可以作為設(shè)計課程內(nèi)容知識點(diǎn)顆粒度的重要參考，盡量將每個知識點(diǎn)的講解時間片段控制在近似相等或者短于學(xué)習(xí)者注意力持續(xù)集中的平均時間。這對于提升學(xué)習(xí)效率和保證學(xué)習(xí)效果具有重要的意義。

表3為一個例子（虛擬數(shù)據(jù)）。由表3可以知道學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)不同科目知識點(diǎn)時能夠保持的注意力集中時間不同，對于數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)，平均注意力集中持續(xù)時間為20分鐘，則設(shè)計該課程時盡量能夠使得顆粒度在20分鐘內(nèi)能夠讓學(xué)習(xí)者在注意力最集中的時候進(jìn)行學(xué)習(xí)完，理論上講，學(xué)習(xí)效率應(yīng)該較高；同樣c++派生類知識點(diǎn)應(yīng)該在28分鐘更加合理。

3 在線測試的內(nèi)容和時間設(shè)計

在線課堂中插入隨堂測試可以有效的減少學(xué)習(xí)者注意力不集中時間，并能夠在一定程度上提高學(xué)習(xí)效率。在線測試現(xiàn)在己經(jīng)成為在線教育比較常見的檢查學(xué)習(xí)效果的方法之一，但是，怎樣才能讓在線隨堂測試的數(shù)據(jù)更有價值和意義呢？

引入眼球定位技術(shù)可以挖掘和抓取隨堂測試的更多準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)有的隨堂測試已經(jīng)可以記錄每道題目的答題時間，但是無法準(zhǔn)確獲取每道題目實(shí)際有效的答題時間。通過眼球定位技術(shù)，可以準(zhǔn)確獲取學(xué)習(xí)者視點(diǎn)位于某一題目區(qū)域內(nèi)的時間，從而獲取該題目實(shí)際有效的答題時間。根據(jù)不同學(xué)習(xí)者對同一題目的有效答題時間、準(zhǔn)確率等數(shù)據(jù)的對比和分析，可以得出題目的平均答題時間、難度系數(shù)、是否存在作弊等統(tǒng)計信息。這些數(shù)據(jù)可以作為試題內(nèi)容設(shè)計和測試時間評估等的重要參考。表4為一個例子（虛擬數(shù)據(jù)）：

根據(jù)表4中的數(shù)據(jù)，同學(xué)D每道題目都能夠很短時間內(nèi)完成，則可以得出同學(xué)D作弊抄襲的可能性很大，因?yàn)椴还艽鸢甘欠裾_，在A、B、C同學(xué)都需要大量時間進(jìn)行答題的情況下，D同學(xué)的有效答題時間非常短則說明很有較大作弊可能。同時根據(jù)A、B、C同學(xué)的有效答題時間可以獲取每道題目的平均答題時間為40/20/119/67/70/153s，則可以將該試卷的測試時間定為每道題目平均答題時間之和469s加上一定冗余時間（如1800s）則比較合理，既能節(jié)省時間又能夠最大限度測試出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果情況。

4 教學(xué)內(nèi)容板塊位置編排和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

各種教學(xué)網(wǎng)站是在線教育現(xiàn)在最常見的形式，通過頁面進(jìn)行展現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。我們知道，頁面空間內(nèi)不同區(qū)域能夠獲得學(xué)習(xí)者關(guān)注的程度不同。眼球定位技術(shù)則可以提供一種有效的方法來研究屏幕不同區(qū)域得到學(xué)習(xí)者的關(guān)注程度，通過學(xué)習(xí)者眼球的視點(diǎn)在不同區(qū)域內(nèi)停留的時間即可得知屏幕對于學(xué)習(xí)者的有效區(qū)域。根據(jù)停留時間的范圍進(jìn)行頁面區(qū)域劃分和設(shè)計，將比較重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容或需要更長時間進(jìn)行學(xué)習(xí)的內(nèi)容放在學(xué)習(xí)者停留時間較長的區(qū)域，次重要的內(nèi)容或較少顆粒度的學(xué)習(xí)內(nèi)容放在學(xué)習(xí)者停留時間較短的區(qū)域等，按照這樣的板塊劃分和編排對于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的提高是有很大的價值和參考意義的。

如圖2（虛擬數(shù)據(jù)）所示，D區(qū)域中用戶注意力停留時間最長，而B、G等區(qū)域不受學(xué)習(xí)者關(guān)注，通過合理的分區(qū)來進(jìn)行統(tǒng)計性測試則可以得到比較客觀和有價值的數(shù)據(jù)，這對于在線教育系統(tǒng)的頁面子板塊劃分和編排是很有意義的。

此外，在讀書學(xué)習(xí)的時候我們可以根據(jù)學(xué)習(xí)者在不同章節(jié)停留的時間長短，可以分析推斷得出該學(xué)習(xí)者對某一些章節(jié)比較有興趣或某些內(nèi)容對于該學(xué)習(xí)者是相對困難的；在線測試過程中，同樣可以根據(jù)學(xué)習(xí)者在每道題目上所花費(fèi)的時間來進(jìn)行判斷題目的難度系數(shù)，推斷該學(xué)習(xí)者對不同內(nèi)容掌握的情況。通過眼球定位技術(shù)也可以給UGC（User Generated Content，用戶自生成內(nèi)容）模式注入創(chuàng)新力量，通過用戶對某些資源的某些片段的停留時間的分析，就可以將相對用戶感興趣或用戶認(rèn)為有價值的內(nèi)容片段進(jìn)行重新編排形成新的優(yōu)質(zhì)課程資源，這對于優(yōu)質(zhì)課程資源的沉淀有極高的應(yīng)用價值。

眼球定位技術(shù)對于在線教育教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和內(nèi)容板塊劃分及板塊位置編排都有極好的研究和參考價值，合理的設(shè)計能夠潛移默化地影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)習(xí)效率。

5 提升模擬駕駛等學(xué)習(xí)的效率和體驗(yàn)

在交互式教學(xué)領(lǐng)域，模擬駕駛是一個很典型的例子。眼球定位技術(shù)的引入可以改善模擬駕駛等類似學(xué)習(xí)過程的有效率和用戶體驗(yàn)。

模擬駕駛需要學(xué)習(xí)者能夠在模擬的真實(shí)路況下進(jìn)行駕駛學(xué)習(xí)，需要眼、手、腦并動，其中“用眼看”是很重要的前提，那么如果學(xué)習(xí)者沒有集中注意力進(jìn)行觀察，那么學(xué)習(xí)的效率就會降低。通過眼球定位技術(shù)的應(yīng)用，就可以對學(xué)習(xí)者的注意力等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在注意力不集中的時候或沒有觀察應(yīng)該觀察的區(qū)域時給予及時的提醒，這樣可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率，并能夠使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成真實(shí)環(huán)境中的良好習(xí)慣。

在真實(shí)駕駛環(huán)境中，眼球定位技術(shù)也可以用于疲勞駕駛、危險告知等方面的監(jiān)控提醒等，保護(hù)駕駛安全。

6 定時提醒學(xué)習(xí)者休息以保護(hù)眼睛健康

眼球定位技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)按照學(xué)習(xí)者實(shí)際有效的學(xué)習(xí)時間對學(xué)習(xí)者定時進(jìn)行提醒休息，以保護(hù)眼睛的健康。由于計算機(jī)的快速普及和應(yīng)用，電子屏幕對其使用者的眼睛健康構(gòu)成了較大的威脅，越來越多的小學(xué)生都不得不戴上眼鏡以調(diào)節(jié)視力。教育的本質(zhì)并沒有涉及學(xué)習(xí)者身體健康的內(nèi)容，但身體健康也應(yīng)該作為保證教育和教育保證的一項(xiàng)內(nèi)容。平衡學(xué)習(xí)效率和適度休息是一個值得研究的課題，我們希望眼球定位技術(shù)能夠在這一領(lǐng)域內(nèi)有所作為。

眼球定位技術(shù)在在線教育領(lǐng)域的應(yīng)用不僅僅是以上六個方面能夠涵蓋的，隨著技術(shù)的發(fā)展和跨學(xué)科的應(yīng)用，眼球定位技術(shù)及其他更多的人機(jī)交互技術(shù)將會為在線教育的發(fā)展提供新的內(nèi)容、思考方式等的創(chuàng)新，提高在線教育的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

四 結(jié)束語

第8篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

1交互設(shè)計概述

自1990年比爾•莫格里奇提出交互設(shè)計概念以來，交互設(shè)計不斷被人關(guān)注和研究。交互設(shè)計的概念目前尚未有統(tǒng)一的準(zhǔn)確定義?！督换ピO(shè)計——超越人機(jī)交互》的Preece等人認(rèn)為交互設(shè)計是“設(shè)計支持人們?nèi)粘９ぷ髋c生活的交互式產(chǎn)品”，強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計結(jié)果[3]；DonaldANorman強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)，他在《設(shè)計心理學(xué)》中說交互設(shè)計超越傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品設(shè)計在于產(chǎn)品具有良好的交互功能，即在使用產(chǎn)品過程中用戶能感覺到一種體驗(yàn)，這種體驗(yàn)是由于人和產(chǎn)品之間的雙向信息交流所帶來的，具有“很濃重的情感成分”[4]。他們對交互設(shè)計概念理解雖然有差異，但也存在目標(biāo)上的共同點(diǎn)，即交互設(shè)計非常關(guān)注滿足用戶需求。

1.1交互設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中的具體運(yùn)用

盡管交互設(shè)計在當(dāng)前許多產(chǎn)品設(shè)計中被不自覺地使用，但必須承認(rèn)，大多數(shù)產(chǎn)品并沒有上升到具有“很濃重的情感成分”與“很個性完美的體驗(yàn)成分”，要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的人性化，必須加強(qiáng)交互意識，自覺運(yùn)用更能實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化的交互設(shè)計方法。

1.1.1人機(jī)交互的基本方式傳統(tǒng)人機(jī)交互注重視覺交互和聽覺交互，其在產(chǎn)品設(shè)計中的目的主要在于最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的使用功能?，F(xiàn)代交互方式包括但不限于行為交互、感覺交互等方式。相對于傳統(tǒng)設(shè)計，現(xiàn)代交互設(shè)計更加關(guān)注用戶是否在使用過程中產(chǎn)生更真實(shí)的親切感和參與感。當(dāng)前科技發(fā)展日新月異，諸多產(chǎn)品尤其是電子產(chǎn)品的功能變得非常復(fù)雜而且強(qiáng)大。要實(shí)現(xiàn)人機(jī)和諧一體，必須要做到讓使用者更好、更方便地綜合利用這些功能，并讓使用者體驗(yàn)參與等方面的情感需求得到滿足，而傳統(tǒng)的交互方式在這方面的局限越來越突出。目前，新的交互技術(shù)已經(jīng)有了產(chǎn)品化的曙光，其中蘊(yùn)含的新興交互方式讓人覺得新奇而又觸動人心。

1.1.2觸覺交互在前沿產(chǎn)品設(shè)計中的運(yùn)用觸覺交互是一種人們最容易直觀理解和體驗(yàn)的新興交互形式，在當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計中倍受喜愛，然而觸摸技術(shù)卻影響著使用者的參與感和情感交互程度。因此有人在手機(jī)、計算機(jī)等電子產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域主張“得觸摸屏技術(shù)者得未來天下”。電子產(chǎn)品市場中，眾多品牌每年都會推出各種觸摸屏手機(jī)，iPhone卻引起了轟動，見圖1。蘋果公司率先將更為先進(jìn)的“多點(diǎn)觸摸”技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)上，用戶只要用兩根手指在觸摸屏上張開或者合攏，iPhone就能重新調(diào)整窗口和圖片的大小。iPhone開創(chuàng)了移動設(shè)備軟件尖端功能的新紀(jì)元，重新定義了移動電話與用戶的交互方式及其使用功能。2007年11月，iPhone被《時代》雜志評選為“2007年最佳發(fā)明”。其實(shí)，iPhone并沒有創(chuàng)造全新的東西，只是實(shí)現(xiàn)了人們的交互和體驗(yàn)愿望。iPhone通過充滿活力的圖形界面、多點(diǎn)觸摸和手勢、數(shù)字鍵盤以及放大鏡等讓人們有了更多、更直接的人機(jī)交互體驗(yàn)，讓手機(jī)從工具變成了有“靈性”和“生命”的生活伙伴。微軟研發(fā)的平面計算機(jī)，見圖2，則是對電腦進(jìn)行了徹底革命，它沒有鼠標(biāo)鍵盤，是觸控技術(shù)徹底淘汰鼠標(biāo)和鍵盤的先兆。通過人的手勢，觸摸和其他外在物理物來和電腦進(jìn)行交互，改變了人機(jī)交互方式。相比觸摸屏手機(jī)，它將多觸點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)造性地延伸到了許多新的領(lǐng)域。比如，它的物品識別功能。將咖啡放到“桌上”，屏幕馬上顯示咖啡及其溫度等相關(guān)信息；買東西時把銀行卡放到“桌上”，屏幕就會顯示存款余額，然后進(jìn)入網(wǎng)上商店，只需用手將商品直接“拖入”信用卡，即可完成所有支付過程。顯然，這樣的電腦在各行各業(yè)都有著廣泛的商業(yè)前景。最近兩年，觸摸屏在手機(jī)、GPS、筆記本、MP4領(lǐng)域全面開花，巨大市場潛力印證了人們對觸覺交互產(chǎn)品的喜愛。有人抱怨觸摸屏雖然方便好用，卻不如傳統(tǒng)鍵盤的手感好。美國Immersion“力反饋觸摸屏”針對這個問題，給觸摸屏添加了震動功能，當(dāng)手指接觸屏幕時將受到反作用力的震動，感覺就像是按下了一個真實(shí)的按鍵一樣。近年已經(jīng)有多家手機(jī)廠商推出了“力反饋觸摸屏”手機(jī)，如諾基亞S60，見圖3。觸覺交互作為一種新的交互方式開始全面走進(jìn)人們的生活。

1.1.3虛擬現(xiàn)實(shí)交互在前沿產(chǎn)品設(shè)計中的運(yùn)用當(dāng)今世界，生活節(jié)奏前所未有地加快，人們在高速工作過程中，都希望身邊有事物陪伴，讓心里有依托和歸屬感。各類電子寵物和虛擬網(wǎng)絡(luò)就迎合了人們這樣的心理現(xiàn)實(shí)。人們心理呵護(hù)的需要使得虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)將大有作為。虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)是一種新興的綜合信息技術(shù)。它融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)、傳感器技術(shù)等多方面信息技術(shù)，可生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶可借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。在E32009大展上，微軟公布了“Natal”計劃?！癙rojectNatal”是世界首款將RGB攝像頭、深度傳感器、多點(diǎn)陣列麥克風(fēng)以及定制處理器和微軟的定制軟件于一身的產(chǎn)品。與普通2D攝像頭不同，“ProjectNatal”能夠以3D的方式追蹤身體的動作，不需要手持任何控制工具。通過使用3D攝像頭與動作識別軟件，用戶可用身體運(yùn)動與聲音命令來控制游戲，從而置身于逼真的3D游戲界面之中，見圖4。來自微軟研發(fā)部門的一份聲明確認(rèn)，Xbox360視頻游戲體感外設(shè)ProjectNatal將在2010年年底。這種人性化的交互方式除在游戲中使用，也可應(yīng)用到諸多其他工業(yè)產(chǎn)品中，來加強(qiáng)產(chǎn)品與人的情感交互，其發(fā)展前景不可限量。

1.2交互設(shè)計是以人為本設(shè)計思想的重要表達(dá)方式

以上是對觸覺交互和虛擬現(xiàn)實(shí)的交互方式在世界高端產(chǎn)品中初步運(yùn)用的分析。實(shí)際上，這些產(chǎn)品只走進(jìn)了少數(shù)人的生活，構(gòu)成人們生活的一小部分，而大多數(shù)產(chǎn)品在上述技術(shù)的掌握和運(yùn)用甚至還沒有開始，人們的生活距離情感化的人機(jī)環(huán)境還很遙遠(yuǎn)。令人欣慰的是，現(xiàn)實(shí)困難并未阻斷產(chǎn)品設(shè)計者以人為本，對用戶體驗(yàn)的孜孜追求。這已經(jīng)預(yù)示了未來的產(chǎn)品設(shè)計方向，而交互設(shè)計在未來則必將成為以人為本設(shè)計思想的最重要表達(dá)方式之一。

1.3交互設(shè)計是未來產(chǎn)品創(chuàng)新的新途徑

體驗(yàn)是人類生活的重要組成部分。體驗(yàn)的對象包括產(chǎn)品，增強(qiáng)產(chǎn)品體驗(yàn)的個性化、完美化是以人為本設(shè)計的必然。個性、完美體驗(yàn)為產(chǎn)品帶來創(chuàng)新，而體驗(yàn)的創(chuàng)新則需要完美的人機(jī)交互。中國先哲說，“以身體之，以心驗(yàn)之”。身和心的體驗(yàn)才是真正的體驗(yàn)，也是衡量未來產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的重要指標(biāo)。目前，很多大型國際企業(yè)如微軟、諾基亞、Google等都著眼于未來，加大了將技術(shù)、設(shè)計和體驗(yàn)融為一體的研發(fā)力度。許多設(shè)計師也開始在日常用品設(shè)計中通過增強(qiáng)身心體驗(yàn)來進(jìn)行創(chuàng)新。如DanielRozin的作品木頭做的鏡子見圖5。人站在它面前，頭像就會顯現(xiàn)在木塊鏡子中。它雖是一簡單的反饋性機(jī)器，卻給人們帶來奇妙的體驗(yàn)。相信不久的將來，交互體驗(yàn)將無處不在，會有更多、更先進(jìn)、更人性的交互技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計中，并讓人們更加“完美自由”地享受體驗(yàn)的樂趣。

2交互設(shè)計的未來展望

“預(yù)測未來的最好方法，就是把它創(chuàng)造出來”，面向?qū)ο缶幊毯蛡€人信息產(chǎn)品的先驅(qū)者AlanKay如是說。事實(shí)上，人們已經(jīng)在創(chuàng)造了。未來的交互設(shè)計將走進(jìn)日常生活的方方面面。在嵌入式技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)不斷發(fā)展，微型處理器、傳感器不斷被置于各種機(jī)器的現(xiàn)狀下，通過交互設(shè)計產(chǎn)生的未來產(chǎn)品將會更加智能化、人性化。

2.1智能化

在清華大學(xué)2010中國人機(jī)交互研討會上，James斷言“未來的一個遠(yuǎn)景是：人們在交互的時候，可以跟計算交互，而不是計算機(jī)?！蔽④洀?qiáng)調(diào)計算機(jī)的兩大轉(zhuǎn)變：收集輸入資料方式轉(zhuǎn)變，即從傳統(tǒng)鍵盤和鼠標(biāo)輸入轉(zhuǎn)變成傳統(tǒng)方式輔之于手勢、觸控、感應(yīng)等輸入機(jī)制；從被動聽從指令行事轉(zhuǎn)變?yōu)槟芤罁?jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)代替人們行動[5]。微軟SurfaceComputer采用圖像處理技術(shù)對用戶的位置、手勢進(jìn)行更正和識別，并通過系統(tǒng)自動整合準(zhǔn)確了解用戶交互意圖，進(jìn)而作出正確反應(yīng)，見圖6。這意味著未來產(chǎn)品可以判斷人的意圖并進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，交互過程將更加智能化。

2.2人性化

科技發(fā)展驅(qū)動產(chǎn)品的研發(fā)，但服務(wù)于人，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求始終是其最終目標(biāo)。無論科技發(fā)展到何種程度，人性化依然是產(chǎn)品設(shè)計根本原則。交互技術(shù)的不斷進(jìn)步給人們提供了全新的走向未來社會的視角，既體現(xiàn)技術(shù)高度又關(guān)注人類需求的交互設(shè)計，必將影響世界的生活圖景。它會通過引導(dǎo)消費(fèi)者從物境到情境、再到意境，產(chǎn)生感悟，即人的情感體驗(yàn)過程，讓更多的產(chǎn)品趨于完美，趨于人性化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、科技與人文完美融合。

第9篇：人機(jī)交互技術(shù)范文

為了提供給廣大受眾更優(yōu)質(zhì)的計算機(jī)使用體驗(yàn)，未來計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用前景會十分廣闊，本文以探究該人機(jī)交互的具體應(yīng)用情況以及人機(jī)交互在輔助工業(yè)設(shè)計中的具體應(yīng)用為主，為了得出更加完整和詳細(xì)的設(shè)計使用操作方法,針對有關(guān)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互相關(guān)方式方法進(jìn)行研究和探討。

關(guān)鍵詞：

計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計；人機(jī)交互研究；市場競爭力；勞動強(qiáng)度

1計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計概述

計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計顧名思義是指針對計算機(jī)輔助技術(shù)而設(shè)立的專門工業(yè)技術(shù)研究，同時也包括以計算機(jī)硬件、軟件、信息存儲、通訊協(xié)議、周邊設(shè)備和互連網(wǎng)等為技術(shù)手段，并有以信息科學(xué)為理論基礎(chǔ)的信息離散化表述、掃描、集成和聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)集合。在計算機(jī)輔助工業(yè)的技術(shù)運(yùn)用中能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的操作，且在輔助工業(yè)中展開設(shè)計能夠使得計算機(jī)輔助產(chǎn)品更加趨近人性化，更能迎合使用者的需求。這也凸顯了工業(yè)設(shè)計的特殊性，工業(yè)設(shè)計與美工設(shè)計不同，工業(yè)設(shè)計更加講究實(shí)用性，要能夠充分迎合人的行動特征，且工業(yè)設(shè)計的主要目的是服務(wù)，因此，在計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互內(nèi)容研究里要充分結(jié)合人體的使用習(xí)慣等方面展開，如大小、操作便利性、使用舒適度等方面的研究。

2計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中人機(jī)交互的含義

計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互主要是指人使用某種對話語言與計算機(jī)以一定的交互方式進(jìn)行交流，為完成確定工業(yè)設(shè)計任務(wù)，換言之，就是人與計算機(jī)之間的信息交換過程。在人機(jī)交互方面的設(shè)計中通過用戶和計算機(jī)系統(tǒng)的交流，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能化，從另一個角度來說，也拉近了人機(jī)互動。由此可以總結(jié)出，人機(jī)交互是指允許計算機(jī)與使用者進(jìn)行信息交換和相關(guān)指令互傳的重要連接。

2.1計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互功能減輕工作人員的勞動強(qiáng)度

通過人機(jī)交互可以使用戶直接對計算機(jī)技術(shù)中的相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行操作，以常見設(shè)備鼠標(biāo)和鍵盤為例，在這些產(chǎn)品使用中可允許各種模式識別設(shè)備，由此完成對工業(yè)設(shè)計里的各項(xiàng)指令。另外，在計算機(jī)輔助工具里設(shè)計相關(guān)產(chǎn)品外觀，通過鼠標(biāo)在人機(jī)交互選項(xiàng)里對產(chǎn)品外形、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品線形等多種方面展開設(shè)置，可以很簡單并高效地完成對應(yīng)的工業(yè)設(shè)計，極大地減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度，利用人機(jī)交互設(shè)計還能將計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計充分地運(yùn)用至實(shí)際產(chǎn)品制作里，有助于操作人員進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的操控，在輔助工業(yè)設(shè)計中，進(jìn)行再操控軟件時人機(jī)交互可以實(shí)現(xiàn)使用者和產(chǎn)品的直接相連，從而完善整體的產(chǎn)品設(shè)計。

2.2計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中人機(jī)交互是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)

利用計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計里的人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)操作人員對產(chǎn)品設(shè)計等各個環(huán)節(jié)的直接操控，從而有效提高產(chǎn)品設(shè)計效率，使產(chǎn)品整體設(shè)計變得有條有理，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計師通過圖紙進(jìn)行加工制作，再進(jìn)行修改這種重復(fù)且循環(huán)的繁瑣步驟，這種直接利用計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計展開的產(chǎn)品制作會更加高效。操作員通過交互設(shè)計實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)的交流，利用鼠標(biāo)等交互工具指揮對應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)，從而強(qiáng)化整體的操作體驗(yàn)。這種交互式設(shè)計在事先提供的精細(xì)數(shù)據(jù)平臺上相比于人工也要更加準(zhǔn)確，在這些準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息操作指導(dǎo)下便得以保障和提升整體的工業(yè)設(shè)計質(zhì)量。此外，還有助于產(chǎn)品的性能發(fā)揮，將操作者的創(chuàng)新思維、經(jīng)驗(yàn)知識與計算機(jī)的海量數(shù)據(jù)信息收集、信息高速處理、信息檢索等結(jié)合起來，利用這種優(yōu)劣互補(bǔ)，給予產(chǎn)品創(chuàng)作更加完整和具體的設(shè)計指導(dǎo)。

2.3計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中人機(jī)交互有利于提高產(chǎn)品的市場競爭力

隨著工業(yè)設(shè)計行業(yè)中的科學(xué)技術(shù)不斷提升，人機(jī)交互應(yīng)用也越來越廣泛地存在于工業(yè)設(shè)計各個領(lǐng)域中，人機(jī)交互強(qiáng)調(diào)的主要是人性化，并充分體現(xiàn)了以人為本的觀念，在滿足人性化的需求、提供給用戶更好的體驗(yàn)中將該技術(shù)發(fā)揮到了極致。受眾的消費(fèi)體驗(yàn)得到增強(qiáng)，也使得產(chǎn)品的市場競爭力得到提高，為了保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，在提升質(zhì)量的同時注重人性化的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，進(jìn)而得以不斷優(yōu)化產(chǎn)品的制作和設(shè)計。同時具備技術(shù)與人性化的產(chǎn)品也能更受消費(fèi)者喜愛，從而得以在激烈的市場競爭中占有一席之地，并處在不敗之位。

3計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互應(yīng)用

計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)推廣發(fā)展的越來越快，信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳播也早成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢商娲筒豢扇鄙俚囊徊糠?，為了提供給用戶更加便利和直接的計算機(jī)輔助工具使用，在滿足該要求的前提下創(chuàng)造出了人機(jī)交互應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了操作者與計算機(jī)使用的直接對接，給設(shè)計使用提供多方面的便利。當(dāng)下計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)備也成為了工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)設(shè)施。為了提供給工業(yè)市場各類產(chǎn)品的更多元化，以及進(jìn)一步確保工業(yè)市場中產(chǎn)品制造和生產(chǎn)的質(zhì)量和數(shù)量，計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計里進(jìn)行人機(jī)交互研究能夠有效提升計算機(jī)輔助工業(yè)的技術(shù)含量，給使用者帶來更便捷的服務(wù)體驗(yàn)。計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的人機(jī)交互應(yīng)用也在很多方面都有推廣，下面就具體的幾個方面進(jìn)行詳細(xì)說明和探討。

3.1虛擬裝配

通常來說工業(yè)產(chǎn)品的可安裝性、可維修性、可配合性都是實(shí)際工業(yè)設(shè)計中容易疏漏的問題，而利用人機(jī)交互應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對虛擬裝配的安放。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中對相關(guān)配件的安置往往容易忽視掉，總是會等到在產(chǎn)品配件擱置很久或者產(chǎn)品本身在使用過程中出現(xiàn)問題時才會引起對配件質(zhì)量的檢修等環(huán)節(jié)的注意，而利用虛擬裝配在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的階段中就能利用人機(jī)交互的方式，設(shè)計者通過三維輸入設(shè)備，直接對工業(yè)零件進(jìn)行三維裝配的操作，在設(shè)計過程中就可檢查各個配件是否能融洽地與設(shè)備相符合，避免了之后的重復(fù)檢修。

3.2人機(jī)界面

其次，人機(jī)界面作為操作者與計算機(jī)進(jìn)行交流和信息互換的紐帶在計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)揮著重要作用。在人機(jī)界面的交互技術(shù)應(yīng)用上，既要重視計算機(jī)所能提供的各項(xiàng)技術(shù)，也要遵循于人性化，人機(jī)界面才能為操作員提供更加便捷的服務(wù)。在之后的人機(jī)界面設(shè)計中可以向著人機(jī)界面智能化、人機(jī)界面的人性化，以及人機(jī)界面真實(shí)化等發(fā)展方向展開研究。

3.3產(chǎn)品設(shè)計

此外，可以通過人機(jī)交互讓計算機(jī)以人的視角去感知產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)容，進(jìn)而強(qiáng)化產(chǎn)品設(shè)計的人性化。反之，操作員對產(chǎn)品設(shè)計的整體把握將更直觀，能夠詳細(xì)了解到產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)容中的圖案、形狀等多種內(nèi)容確定，由此人機(jī)交互在產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用上能夠有效強(qiáng)化產(chǎn)品設(shè)計的高效性，給操作者帶來更加便捷的操作體驗(yàn)。

3.4產(chǎn)品虛擬仿真技術(shù)上

最后，虛擬仿真技術(shù)能夠極大地擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)生活中局限的各個空間等的范圍限制，比如說3D網(wǎng)球游戲，就是利用了虛擬仿真技術(shù)，通過計算機(jī)輔助工業(yè)交互設(shè)計而創(chuàng)建的。該虛擬仿真技術(shù)除了游戲等內(nèi)容外，在其他很多方面都有運(yùn)用，計算機(jī)輔助交互技術(shù)作為搭建現(xiàn)實(shí)和虛擬世界的平臺，在交互應(yīng)用的各項(xiàng)操作中，進(jìn)而得以充分發(fā)揮輔助工業(yè)的優(yōu)勢和性能。

4結(jié)語

綜上所述，人機(jī)交互能夠有效提升整體計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的科學(xué)技術(shù)含量，并帶給使用者更加便捷的服務(wù)體驗(yàn)。能夠滿足在工業(yè)市場中對工業(yè)設(shè)計提出的更多元化和更趣味化的需求。建立人機(jī)交互是計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢。今后，我們還將繼續(xù)對有關(guān)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入的探究，以便提出更加科學(xué)有效的合理措施用以推進(jìn)計算機(jī)輔助工業(yè)持久穩(wěn)定的進(jìn)步。

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