美国《人机交互》课程教学的初探

忻韦武

摘 要：以美国马萨诸塞州的威斯利学院的《人机交互》课程为例，从课程的前期课程要求、课程包含的内容、课程的教学安排、课程的阅读和作业要求等多方面，深入研究探讨美国大学《人机交互》课程的情况。

关键词：人机交互  课程教学  课程情况

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0109-01

在过去的30年中，人机交互是个快速发展、并飞速进步着的研究领域，新式的人机交互系统已彻底改变了我们使用电脑的方式。人机互动发生于使用者与电脑之间的使用平台上，这种互动包括了软件与硬件两方面，例如：个人电脑屏幕上显示的字体、物件;使用者使用外围硬件比如键盘、鼠标所发出的信号，还有其他大型的电脑人机交互系统，比如飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室，等等。

电脑机械联盟把“人机交互”定义为这样一个学科：设计、评估、实现以人类使用为目标的交互电脑系统，以及其相关的各式主要现象。值得注意的一点是，人机交互的一个非常主要的方面便是保证用户的使用满意度。正因为此，人机交互研究的是一个人与一个机器的沟通，这门学科需要机器与人同时两方面的知识来支持它。在电脑方面来说，需要的技术有电脑绘图、操作系统、电脑编程语言和发展环境等相关知识;而另一方面，从使用者方面来说，需要的学科有：沟通理论、图像和产业设计理论、语言学、社会科学、认知心理学、社会心理学和其他与人类相关的理论，比如说电脑使用者满意度等等。除此以外，工程和设计手法也都是相关的。正因为人机交互的多样性与多学科性，不同背景的不同专家们都对它的成功有着关键作用，也都作出过贡献。

1 美国大学《人机交互》课程教学情况

当今，在欧美电脑发达的大学和研究室里，人机互动都是最热门的课题和课程。在此文中，我们将以美国马萨诸塞州的威斯利学院的《人机交互》课程为例，深入研究探讨美国大学“人机交互”（human-computer interaction）的情况。

在威斯利学院，《人机交互》是一门中级课程，要选该课程的学生必须上过初级的电脑科学课程，才可选上人机交互课程。《人机交互》是一门非常热门的课程，通常只有大三大四学生才能够幸运选上。

1.1 《人机交互》课程前期课程要求

由于此项课程是中级课程，学生们必须完成了以下四门课程中的一项才能注册：CS110、CS111、CS112或者CS117。CS110是最基础的电脑入门课程，介绍了电脑、网络、信息显示和一些简单的编程技术。CS111是电脑编程和问题解决，这节课向学生们介绍了Python程序设计语言，并且为学生们奠定了整个大学电脑课程的基础。CS112的名称为“科学中的电脑运算”，这门课程专为科学和数学专业的学生而开设，尤其是需要在科学研究中运用到电脑，例如MATLAB的学生。CS117则是另一个领域的基础课程，它的全名为发明移动应用程序，对于手机应用程序的编程感兴趣的学生可以考虑以这门课作为他们电脑专业的起点。完成过这四门课程中的任意一门的学生若对人机互动有兴趣，都可以选上《人机交互》课程。该校的《人机交互》课程分两个级别：首先是初级的入门级课程，在上完这节课后，有兴趣的同学还能选择更高一级别的同类课程。此处我们研究的是入门级的《人机交互》课程。

1.2 入门级的《人机交互》课程的内容

初级课程包含了基本的手法、理论，和一些适用于设计、编码和试验互动系统的工具。课程涵盖的主题包括了实用性、可负担性、以人为本的设计、人体认知和物理工程学、信息和互动基础、互动式样、互动技巧和以移动互动模式为重点的人机互动软件工具，除此之外，此课程也回顾了人机交互的最新发展状况，包括了新兴的互动方式（例如移动互动，真实感，可触摸人机互动，和普适计算等），和多样化的互动技巧（例如利用声音、手势和眼球的移动）。

1.3 《人机交互》课程的教学安排

《人机交互》上课的课程内容安排是由教授上课、上机实践、课后答疑、学术界相关人士客座讲座等形式构成。

每周有两次各70 min的课程，由教授主讲，每节课老师都会定一个主题，老师上课用PPT形式展示内容，学生也都会拿到相对应的讲义，便于学生做笔记。老师上课以讲解为主，但是也鼓励学生们如果有任何不懂都可以随时打断老师，问问题。这每周两节课是学生吸收新知识的主要来源，学生在上课前都应读好相对应的阅读，做好准备，这样老师上课时能更好得吸收新知识，而不会一头雾水。学期中也穿插了几次机房上课让学生实践，在机房课中也会有两个学生助教来帮助学生，因为学生对于相关知识大多是第一次接触，所以有比较多的疑问，或是在操作过程中碰到许多问题。课后老师每周有数小时的办公室开放时间，学生可去问问题，也可与老师邮件沟通，或另约时间会谈。

除此之外，一学期中会有两到三次的客座讲座，教授会尽力请来学术界或是业界相关人士来替学生们演讲，学生们都会抓紧这个机会去向专业人士学习，也会向专业人士展示自己的学术课题，征询专业人士的建议。这些客座讲座对学生来说是非常珍贵的机会，是学生们拓展交际圈的宝贵机会，有的学生也可由此机会拿到暑期实习机会。

1.4 《人机交互》课程的阅读和作业要求

此课程对阅读材料也有相当多的需求，不仅有必备的一本课本：《设计应用界面》，还有许多辅助的阅读材料。对于手机应用程序编程不熟悉的学生需要自行学习HTML编程语言。除此之外，在每周两次的例行课程上，教授都会布置其他的辅助阅读。

这门课程一学期设有四个独立的作业，帮助学生从概念上、技术上同时探索人机交互系统。除此以外，该课程还有一个大型的期末项目，需要学生以团队为组织，设计、完成并且分析一个完整的移动用户界面。教授将在学期初分配好学生小组。每一个小组，在完成这个移动用户界面时，都要完成以下几个重要的要求。首先，找到一个问题，并在后续编程的过程中，努力解决这个问题。接下来进行的便是创新移动用户界面的概念性设计，在此阶段中，学生们会借助画草图、情节串联图版和行为说明书等辅助的设计手法来帮助完善小组的设计。第三步，在有了明确的概念后，学生们便会使用HTML，CSS和JavaScript来建造他们的应用程序，这个过程将会是比较冗长、重复的过程，因为学生们将围绕重复设计、建造、然后评估这三个步骤很多次。最后，学生们需要建立一个简易的网站，在网站中用照片、视频、示意图和文字来展示他们的项目成果。这个网站会被收入该校的人机交互网上集锦。而在学期的最后一天，老师会组织一个开放日，欢迎全校各界人士来听本班学生汇报项目成果。除了以上提到的这些作业、项目，这门课程还会有期末考试，期末考试是开卷形式，囊括了一学期课间阅读材料以及讲座中所提到的各个话题。

2 结语

随着计算机技术以及模式识别，如语音识别、汉字识别等输入设备的发展，操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能，此外，通过图形进行人机交互也吸引着人们去进行研究，在我国的大学和研究室里，人机互动也将会成为热门的课题和课程。endprint