实验室管理信息系统的人机界面设计

张　明　戴友元　马　康

[摘 要] 采用人机界面设计原则，应用PowerBuilder、SQLServer技术，设计实现了实验室管理信息系统。

[关键词] 人机界面设计；MIS；PFC；HCI；数据库

[中图分类号] TP311.52 [文献标识码] A [文章编号] 1008-4738(2009)02-0102-03

[收稿日期] 2009-02-05

[基金项目] 十堰职业技术学院科研项目(2006KN01)。

[作者简介] 张 明(1977- )，男，十堰职业技术学院计算机工程系讲师；戴友元(1962-)，男，十堰职业技术学院计算机工程系副教授；马 康(1976-)，男，十堰职业技术学院计算机工程系助教。

1 引言

人与计算机的界面，简称“人机界面”或者“人机接口”(Human Computer Interface，缩写为HCI)是计算机和它的使用者之间的对话接口，也是计算机系统的重要组成部分。在人机界面设计中遵循“以人为本”的设计思想^[1]，使计算机在人机界面上适应人的思维方式和行为特征。

实验室管理信息系统(MIS)是一个由人、计算机等组成的能进行信息采集、传递、存储、加工和使用的实验室自动化管理系统。本文系统地探讨了如何应用计算机技术、网络通信技术以及管理科学与工程技术来构建实验室管理信息系统。系统的开发平台采用PowerBuilder和SQL Server2000。

2 人机界面设计思想

2.1 设计思想

计算机按照机器的特性去行为，人按照自己的方式思考和行为。把人的思维方式和行为转化为机器可以接受的方式的过程就是人机界面设计。近些年，人们根据人操作计算机时的知觉特性，开始研究什么样的人机界面可以减少用户的记忆负担，能减少人的学习操作的时间，简化操作方法。目前的人机界面设计主要风格有：菜单式界面、命令式界面、图符式界面。

2.2 具备知识

设计一个功能齐全、完善的应用系统人机界面，不仅需要计算机的专业知识，也需要其他学科知识相辅助(如：人工智能、认知心理学、人机工程学、系统工程学、控制工程等)。计算机知识是后台知识，主要作用为技术支撑。其他知识是前台知识，通过这些知识可以了解人脑力劳动的特征。记忆、理解、交流等方面的特点研究可以使计算机的人机界面设计尽可能地减少人的认知负担。可以把人的特征、机器以及操作环境看成一个行为整体。从人的行为特征出发设计计算机的操作，使计算机的操作符合人的心理特征^[2]。目前人机界面还无法达到这一要求，因此在设计中采用折中功能的设计方法，在设计中兼顾功能设计和操作界面设计两方面。

3 实验室管理信息系统人机界面的具体设计

3.1 总体设计

实验室管理系统的主界面由两部分组成：数据库表和界面窗体(见图1)，其中数据库表是存放菜单项目和子菜单项目及其对应的图标；界面包括两部分：左侧的主菜单区域和右侧的子菜单区域，用户单击主菜单项目时在子菜单区域显示相应的子菜单项目。

3.2 设计方法

在设计中主要使用了图形文字和图标，同时提供了用户界面切换功能。对于物体的表述人一般采用两种方式：文字和图像。文字用来表达抽象的主题思想和一些逻辑推理；图像比较直观地表达事物的主题信息和整个与主题相关的场景。此外可以让用户在任意时刻平滑、自然地切换界面模式。

图1 实验室管理信息系统主界面

3.3 SQL Server 2000数据表设计

数据表存储的数据包括两部分：菜单项目和对应的菜单图标(Binary类型)。这些数据存储在两个数据表ItemMenu_Bmp和MainMenu_User中。

图2 界面设计示意图

Mainmenu_User表存放主菜单项目数据，表中的username字段代表用户名，mainmenuid用来指定主菜菜项目的ID，mainmenuname字段存储显示在主菜单项目中的文本，staus 字段代表当前项目的状态(0-不正常，1-正常)，mainmenuenable字段代表当前菜单项是否可用(0-不可用，1-可用)，xtsx字段存储系统状态，其中数字代表对应的模块项目编号。

ItmMenu_Bmp表用来存放子菜单项目数据，表中一行记录共存放四张图片，mainmenuid用来存放上级目录的ID，它的值和MainMenuUser_user表中mainmenuid的值对应。itemmenuid1存储子菜单项目编号，itemmenuname1 存储子菜单栏目名称，status1存储子菜单栏目状态，visibled1存储子菜单项目是否可见，bmp1存储子菜单项目图片，这5个项目值描述了一个完整的子菜单项目，在数据库中每一条记录存储四个子菜单项目，在窗体上显示子菜单项目时按照数据库中顺序排列。

3.4 PowerBuilder前台设计

前台界面开发设计采用左右分栏结构，使用两个数据窗体(DataWindow)分别从对应的表中取出数据显示在窗体中。

图3 界面设计示意图

(1)窗体主要代码设计控制窗体的位置设置数据窗口dw_mainmenu的检索条件

this.x=0；this.y=0

dw_mainmenu.SetTransObject(SQLCA)

dw_mainmenu.retrieve("sys"，"0000"，"0001"，"2")

dw_itemmenu.SetTransObject(SQLCA)

dw_itemmenu.retrieve("0001"，"1")

dw_mainmenu.setitem(1，'status'，'0')

(2)数据窗口dw_mainmenu的单击事件，控制当用户点击MainMenu_Ueser表中的项目时显示对应的子菜单项目

if of_ifhavenextmenu(is_currentmainmenuid) = 1 then

ls_mainmenuid = of_getparentmenuid(is_currentmainmenuid) // 获取上一级父菜单id号

else

ls_mainmenuid = of_getparentmenuid(is_currentmainmenuid) // 获取上一级父菜单id号

ls_mainmenuid = of_getparentmenuid(ls_mainmenuid)

end if

of_addtoarray(gs_prior，is_currentmainmenuid) // 向导航数组中添加主菜单id号

is_currentmainmenuid = ls_mainmenuid//设置当前主菜单id号变量

of_setmainmenu(ls_mainmenuid) // 设置当前主菜单内容

of_setitemmenu('') //设置子菜单项内容

elseif Left(ls_Object，6) = "t_home" then

ls_mainmenuid = '0000'

of_addtoarray(gs_prior，is_currentmainmenuid) // 向导航数组中添加主菜单id号

is_currentmainmenuid = ls_mainmenuid//设置当前主菜单id号变量

of_setmainmenu(ls_mainmenuid) // 设置当前主菜单内容

of_setitemmenu('') // 设置子菜单项内容

(3)数据窗口dw_Itemmenu的单击事件，控制当用户点击ItemMenu_Ueser表中的项目时打开对应的窗口。

当单击窗口上的文字时打开对应的窗口

IF ls_obj_string="ite" Then

ls_column_text=left(ls_object，13)

Choose Case ls_column_text

Case 'Itemmenuname1'

ls_itemmenuid=this.Object.Itemmenuid[ll_current]

Case 'Itemmenuname2'

ls_itemmenuid=this.Object.Itemmenuid[ll_current]

Case 'Itemmenuname3'

ls_itemmenuid=this.Object.Itemmenuid[ll_current]

Case 'Itemmenuname4'

ls_itemmenuid=this.Object.Itemmenuid[ll_current]

Case else

End choose

End IF

4 设计优点

(1)以数据库表的方式动态地存储菜单项目。在实验室管理信息系统中将所有的菜单项和窗体都以数据表的形式保存，用户如果需要添加菜单项目只需要在对应的数据库中添加一条记录，这样有利于菜单项目的增减操作，如果设计者直接修改数据库中的图片数据就可完成菜单图片的修改。

(2)菜单以图像方式显示。菜单项目显示时是以图片和文字两种方式显示，用户在操作时摆脱了单一的文字操作方式，同时菜单图片可以通过颜色、排版、形状和一些图片来帮助程序创造更好的视觉感受。

5 结束语

不同的用户，不同的人机界面需求是不相同的。本文论述了人机界面设计的设计思想、设计方法，在此基础上介绍了实验室管理信息系统的人机界面设计。要实现人机界面的以人为本，就需要在设计时要调查研究特定用户的思维方式和行为特征，并在进行软件的功能设计时考虑设计人机界面。

[参考文献]

[1] 李世灵.自适应人机界面的新模型机制探讨 [J]. 现代计算机，2005，(12)：24-25.

[2] 李天科 .以人为本的人机界面设计思想[J].计算机工程与设计，2005，(5)：1228-1229.

Man-machine Interface Design of Lab Management Information System

ZHANG Ming，DAI You-yuan，MA Kang

(Dept. of Computer Engineering，Shiyan Technical Institute，Shiyan 44200，China)

Abstract：The paper introduces the methods and technique of man-machine interface design. Lab Management Information System was realized with the application of man-machine interface design principles，PowerBuilder and SQLServer.

Key words：man-machine interface；MIS；PFC；HCI；database