Міністерство освіти і науки України. ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

Міністерство освіти і науки України

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕХАНІКО-МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОЛЕДЖ

 

 

 Людино-машинний інтерфейс

 

 

 

Інструктивно-методичні вказівки

до виконання практичних робіт

 

 

 

Розглянуто та затверджено на засіданні циклової 

комісії програмування та математики

 

“_______” __________________ 2018 року, протокол №_____

 

Голова комісії ________________/Кривошеєва О.М./

Перелік практичних робіт

 

№ з/п	Тема практичної роботи	Кількість годин
1	Початкове проектування користувацького інтерфейсу	4
2	Створення першої версії прототипу користувацького інтерфейсу.	4
3	Виконання кількісного аналізу інтерфейсу розробленого прикладення.	4

 

Практическая работа №1

Тема: Первоначальное проектирование пользовательского интерфейса.

Цель: Научиться производить первоначальное проектирование интерфейса будущего приложения.

Ход работы.

Теоретическая часть

 

Первоначальное проектирование состоит из следующих этапов:

1. Определение необходимой функциональности системы.

2. Создание пользовательских сценариев.

3. Проектирование общей структуры.

4. Конструирование отдельных блоков.

5. Создание глоссария.

6. Сборка полной схемы системы.

7. Проверка схемы по сценарию.

Каждый последующий этап в такой системе зависит от результатов предыдущих этапов. Соответственно, пропуск какого-либо этапа негативно влияет на результаты всех последующих этапов.

Определение необходимой функциональности системы

Существует два основных способа определения необходимой функциональности: анализ целей и анализ действий пользователей. Эти способы фактически не конфликтуют друг с другом, более того, в процессе определения функциональности желательно использовать оба.

Анализ целей пользователей

Результатом этого процесса должен являться список целей, например, для тостера финальный список целей должен выглядеть очень просто:

«Должен поджаривать мелкие предметы, преимущественно хлеб»

После того, как цели пользователей установлены, нужно выбрать конкретный способ реализации функции, для чего используется второй метод.

Анализ действий пользователей

Обычно есть несколько разных способов реализации одной и той же функции. Анализ действий пользователей как раз и позволяет определить, какой именно способ следует реализовывать.

Существует два принципиально разных подхода к определению функциональности системы. При первом подходе система снабжается максимальным количеством функций, при этом результаты многих из них являются суммой результатов других функций. При другом подходе все составные функции (метафункции) из системы изымаются.

Оба подхода имеют как недостатки, так и достоинства. Подход, при котором количество функций ограничено, позволяет упрощать интерфейс, но при этом требует от пользователя понимать, как из многих низкоуровневых функций «собирать» функции более сложные. Подход, при котором помимо низкоуровневых функций есть высокоуровневые, позволяет потенциально обеспечивать большую скорость работы (за счет отсутствия пауз между низкоуровневыми функциями), но зато требует от пользователя знаний о том, где эти высокоуровневые функции найти и как с ними работать, при этом они перегружают интерфейс.

Создание пользовательских сценариев

Цель данного этапа – написать словесное описание взаимодействие пользователя с системой, не конкретизируя, как именно проходит взаимодействие, но уделяя возможно большее внимание всем целям пользователей. Количество сценариев может быть произвольным, главное, что они должны включать все типы задач, стоящих перед системой.

Создание глоссария

В процессе проектирования полезно зафиксировать все используемые в системе понятия. Для этого нужно просмотреть все созданные экраны и выписать из них все уникальные понятия (например, текст с кнопок, названия элементов меню и окон, названия режимов и т.д.). После этого к получившемуся списку нужно добавить определения всех концепций системы (например, книга или изображение).

Теперь этот список нужно улучшить. Для этого:

- Уменьшите длину всех получившихся элементов.

- Покажите этот список любому потенциальному пользователю системы и спросите его, как он понимает каждый элемент. Если текст какого-то элемента воспринимается неправильно, его нужно заменить.

- Уменьшите длину всех получившихся элементов.

- Проверьте, что одно и то же понятие не называется в разных местах по-разному.

- Проверьте текст на совпадение стиля с официальным для выбранной платформы (если вы делаете программу, эталоном является текст из MS Windows).

- Убедитесь, что на всех командных кнопках стоят глаголы-инфинитивы.

После чего список стараться не менять его в будущем.

Сбор полной схемы

Самой важной целью этого этапа является создание плана обработки системой исключительных ситуаций интерфейса. Необходимо определить, что делать системе, если пользователь вызвал команду, которую для этого конкретного объекта выполнить невозможно (например, пользователь пытается послать письмо человеку, почтовый адрес которого системе неизвестен).

Проверка схемы по сценарию

Последней задачей перед построением прототипа является проверка внутренней логики системы.

Для финальной проверки схемы вам пригодятся разработанные вами пользовательские сценарии. Не глядя на схему, необходимо подробно описать, как все вымышленные пользователи будут взаимодействовать с системой, не пропуская ни одного элемента управления. После чего сверить полученный текст со схемой.

 

Практическая часть

 

1. Разработать первоначальный проект пользовательского интерфейса для приложения по варианту.

2. Оформить отчет по работе. Отчет должен содержать результаты проектирования по каждому этапу.

 

Варианты заданий

Вариант	Задание
1	Вычислить площадь круга.
2	Вычислить площадь прямоугольника.
3	Вычислить длину окружности.
4	Вычислить периметр прямоугольника.
5	Вычислить площадь квадрата.
6	Вычислить периметр квадрата.
7	Вычислить площадь треугольника.
8	Вычислить периметр треугольника.
9	Ввести ФИО студента и оценки по трем дисциплинам. Вычислить средний балл.
10	Ввести адрес квартиры, количество комнат и площадь каждой комнаты. Вычислить площадь квартиры.
11	Ввести ФИО младенца, вес за 5 месяцев. Вычислить увеличение веса за каждый месяц и в целом с момента рождения.
12	Ввести натуральные числа а и b. Вывести на экран все числа, которые меньше b, но больше а.
13	Ввести натуральные числа а и b. Вывести на экран сумму чисел.
14	Ввести натуральные числа а и b. Вывести на экран произведение b и а.
15	Ввести дробные числа а и b. Вывести на экран частное от деления b/а.
16	Ввести название магазина, назначение и доход за год. Вычислить средний доход за день.
17	Ввести название блюда, название ингредиентов и вес каждого ингридиента. Вычислить вес блюда.
18	Ввести ФИО трех спортсменов и количество набранных каждым баллов. Определить победителя.
19	Ввести  название товара, торговую наценку, стоимость коробки и количество товара в коробке. Вычислить цену одной единицы  товара с учетом наценки.
20	Ввести месяц и число рождения. Определить знак зодиака.
21	Ввести температуру по Фаренгейту. Перевести температуру в шкалу по Фаренгейту.
22	Вычислить площадь поверхности куба.
23	Вычислить объем куба.
24	Ввести сумму банковского вкладу, срок вклада и итоговую сумму. Вычислить банковский процент.
25	Ввести три дробных числа. Найти максимальное число.

 

Пример выполнения практической работы.

 

Задание.

Ввести три числа. Проверить, могут ли они являться коэффициентами квадратного уравнения, если могут – найти корни уравнения.

 

Создание глоссария

Открыть окно справки	Открытие окна со справочной информацией
Что такое квадратное уравнение	Определение квадратного уравнения, его виды
Как проверить коэффициенты	Методика проверки чисел на возможность быть коэффициентами квадратного уравнения
Как найти корни	Методика вычисления корней квадратного уравнения
Вернуться в окно программы	Возврат в главное окно программы для дальнейшей работы
Введите a, b, c	Подсказки для ввода чисел
Выполнить проверку и вычисление	Запуск на выполнение процедуры обработки введенных чисел (проверка, вычисление корней)
Введенное значение не является числом	Веденное значение содержит символы, не допустимые для числового типа данных
Введенное число имеет недопустимый тип	Введенное число имеет тип, не относящийся к действительным числам
Введенные числа не могут быть коэффициентами квадратного уравнения	При введенных коэффициентах уравнение не имеет корней
Выйти из программы	Завершить выполнение программы
Читать раздел	Отображение информации из выбранного раздела справки

1. Сбор полной схемы

 

Проверка схемы по сценарию

При проверке пользовательских сценариев по полной схеме системы было установлено, что внутренняя логика системы работает, тупиковых ситуаций не выявлено, все поставленный задачи пользователь сможет решить. Проект интерфейса программы готов к конструированию и реализации.

Контрольные вопросы

 

1. Из каких этапов состоит проектирование интерфейса?
2. Какие существуют способы определения необходимой функциональности приложения?
3. Что такое пользовательский сценарий?
4. В чем заключается проектирование общей структуры системы?
5. Какие существуют виды связей между блоками?
6. В чем заключается суть метода оценки интерфейса GOMS?
7. Как создается глоссарий?
8. Что проверяется на заключительном этапе проектирования системы?

 

Практическая работа №2

Ход работы.

Теоретическая часть

Необходимо нарисовать на бумаге все экраны и диалоговые окна будущего приложения. При этом нужно убедиться, что все интерфейсные элементы выглядят единообразно и похожи на реальные. На первом прототипе можно тестировать восприятие системы пользователем и её основную логику. После обнаружения каждой ошибки схема и прототип исправляются, а тестирование продолжается уже на новом прототипе. Так что на этом этапе прототип может пережить множество исправлений и, соответственно, много версий.

Практическая часть

Основываясь на результатах работы в практической работе №1, сконструируйте первый прототип интерфейса вашего будущего приложения. Для конструирования можно использовать любой известный графический редактор или программу- конструктор.

 

Контрольные вопросы

1. Какие существуют версии прототипа?

2. Что подразумевает постановка задачи при тестировании прототипа?

3. В чем заключается процесс тестирования прототипа путем наблюдения за пользователем?

4. В чем заключается метод наблюдения «мыслим вслух»?

5. Какие Вы знаете способы проверки качества восприятия?

6. Какие особенности оформления командной кнопки Вы знаете? (графическое оформление, надписи, использование кнопок в интернет-приложениях)

7. Оформление чекбоксов и радиокнопок (расположение кнопок и подписей к ним, группировка, текст подписей)

8. Оформление списков, полей ввода и комбобоксов.

9. Назначение и применение счетчиков и трекбаров.

10. Оформление и типы меню, выбор типа меню. Глубина меню, группировка и разделение элементов.

11. Типы окон, оформление элементов окна (строка заголовка, панель инструментов, кнопки, полосы прокрутки, вкладки). Переходы между окнами.

Практическая работа №3

Ход работы.

Теоретическая часть

 

Критерии качества интерфейса пользователя

Существует четыре основных критерия качества любого интерфейса, а именно:

- скорость работы пользователей,

- количество человеческих ошибок,

- скорость обучения,

- субъективное удовлетворение пользователей (подразумевается, что соответствие интерфейса задачам пользователя является неотъемлемым свойством интерфейса).

 

Скорость выполнения работы

Длительность выполнения работы пользователем состоит из следующих составных частей:

- длительности восприятия исходной информации;

- длительности интеллектуальной работы (в смысле – пользователь думает, что он должен сделать);

- длительности физических действий пользователя;  

- длительности реакции системы.

Количественный анализ интерфейса

Количественные методы помогают свести спорные вопросы в оценке качества интерфейса к простым вычислениям.

Одним из лучших подходов к количественному анализу моделей интерфейсов является классическая модель GOMS ( the model of goals, objects, methods and selection rules) - модель целей, объектов, методов и выбор правил.

Время, требуемое для выполнения какой-то задачи системой пользователь-компьютер, является суммой всех временных интервалов, которые потребовались системе на выполнение элементарных жестов, составляющих данную задачу.

Лабораторным путем установлены стандартные средние интервалы для некоторых жестов, выполняемых различными пользователями:

- Нажатие на клавишу клавиатуры (К): 0, 3 сек

- Нажатие на кнопку мыши (М): 0, 1 сек

- Перемещение курсора мыши (П): 1, 1 сек

- Взятие или бросание мыши (В): 0, 4 сек

- Перемещение руки с клавиатуры на мышь или наоборот (Н): 0, 4 сек

- Продолжительность выбора действия (Д): 1, 2 сек

 

Пример расчета

 

Рассчитать время решения для задачи перевода температуры из шкалы по Цельсию в шкалу по Фаренгейту для интерфейса, отображенного на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1 – Окно приложения для перевода температуры из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта

 

Для перевода температуры в данном приложении необходимо выполнить следующие операции:

- Взять мышь (В);

- Выбрать действие (Д)

- Перемещение курсора к необходимому переключателю в группе (П);

- Нажатие на необходимый переключатель с помощью кнопки мыши (М);

- Перемещение рук снова к клавиатуре (Н);

- Ввод 2-х символов (КК);

- Нажатие клавиши < Enter> (K).

Теперь сложим операторы и вычислим сумму времен:

В+Д+П+М+Н+К+К+К=0.4+1.2+1.1+0.1+0.4+0.3+0.3+0.3=4.1 (сек)

 

Роль человеческих ошибок

 

Важным критерием эффективности интерфейса является количество человеческих ошибок.

Под словосочетанием «человеческая ошибка» нужно понимать «действие пользователя, не совпадающее с целью действий этого пользователя».

Наибольшее количество человеческих ошибок при пользовании ПО раскладывается на четыре типа (сильно упрощенно, разумеется):

Ошибки, вызванные недостаточным знанием предметной области.

Опечатки

Ошибки, вызванные не считыванием показаний системы,

Моторные ошибки,

При борьбе с ошибками нужно направлять усилия на:

- плавное обучение пользователей в процессе работы

- снижение требований к бдительности

- повышение разборчивости и заметности индикаторов.

- снижение чувствительности системы к ошибкам.

Для этого есть три основных способа, а именно:

- блокировка потенциально опасных действий пользователя до получения подтверждения правильности действия

- проверка системой всех действий пользователя перед их принятием

- самостоятельный выбор системой необходимых команд или параметров, при этом от пользователя требуется только проверка.

 

Роль обучения пользователя

В традиционной науке о человеко-машинном взаимодействии роль обучения операторов чрезвычайно велика. Мало того, что в дополнении к самой системе разрабатывается методология обучения её будущих пользователей, так еще и разрабатываются нормативы на пользователей, и если человек будет сочтен неподходящим, к системе его просто не допустят. Напротив, с ПО и сайтами ситуация принципиально иная: как цель ставится возможность работы с системой для любого человека, независимо от его свойств и навыков, при этом целенаправленное обучение пользователей, как правило, не производится. Всё это делает проблему обучения пользователей работе с компьютерной системой чрезвычайно важной.

Обычно считается, что в случае ПО есть два способа повысить эффективность обучения, а именно бумажная документация и «оперативная справка». Но существуют более эффективные способы. Рассмотрим некоторые их них.

Метафора. Научить пользователя работать с системой можно применением метафоры, которая позволяет пользователю не создавать новую модель, а воспользоваться готовой моделью, которую он ранее построил по другому поводу (например, для графической программы слои можно представлять как положенные друг на друга листы стекла).

Аффорданс. В современном значении этого термина аффордансом называется ситуация, при котором объект показывает субъекту способ своего использования своими неотъемлемыми свойствами.

 

 

Рисунок 2 - Аффорданс в дизайне кухонной плиты (слева – без аффорданса, в центре и справа варианты с аффордансом)

 

Практическая часть

 

Рассчитать время решения задачи по варианту (на основе практических работ №1, 2).

 

Контрольные вопросы.

 

1. Перечислить критерии качества интерфейса.

2. Из чего состоит длительность выполнения работы пользователем?

3. Что понимают под термином «человеческая ошибка»?

4. Перечислить типы ошибок.

5. Как минимизировать число ошибок?

6. На каких пользователей расчитывается разрабатываемое ПО?

7. Перечислить средства обучения?

8. Что такое аффорданс?

9. Что такое метафора?

 

Міністерство освіти і науки України

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕХАНІКО-МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОЛЕДЖ

 

 

 Людино-машинний інтерфейс

 

 

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: