人机界面设计论文

下面是小编精心推荐的《人机界面设计论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。[摘要]随着社会经济的发展，科技渗透到我们日常生活中，用户界面日益普遍。越来越多的关于界面设计的问题出现，更加深入影响到生活各个方面。本文对界面设计的基本理论、设计方法、设计评价进行了系统研究，从而为界面设计的研究提供理论依据，为界面设计提供方法，为界面评价提供依据。

第一篇：人机界面设计论文

数控机床人机界面设计原则研究

摘要：数控机床的界面设计属于机床设计中关键内容，一般就是指人与机器间进行传递信息的界面，深刻的影响到数控机床的开发创新、工作质量以及效率的提升，并且体现出产品的审美价值等。界面设计对数控机床的品质产生一定的影响，本文进行分析数控机床功能、操作特点，探索科学的数控机床人机界面设计原则。

关键词：数控机床;人机界面;设计原则

在国家的制造业发展中，数控机床的设计能够显示出其发展程度，并且可以对国民生产总值产生一定程度的影响，数控机床就是进行先进制造技术的重要基础。随着时代的发展，数控机床同样面临不断的革新。在数控机床中，人机界面属于关键构成，科技的加速发展予以数控机床的设计更高需求标准，在人机界面设计上要求更多。

一、数控机床人机界面的设计原则分析

(一)一致性原则

一致性即为于类似环境下，予以同种手法进行表现。一致性可以辅助用户降低认知负荷，更快的融入到学习中，或者在相似的环境中应用。一致性原则主要是体现于两方面，一方面是视觉一致性，另一方面是交互一致性。其中，视觉一致性就是得到用户的认同，将各种系列产品统一性有效的提升，让产品具备较高的辨认度，便于用户理解。视觉设计要素众多，即文字、色彩、文字、图标以及布局等，重复的运用视觉设计要素，将用户认可度提升，以此在情感上产生一致性。注意的问题就是，一致性设计期间，应该保障用户感官直觉体验以及用户记忆均具有良好的一致性;交互一致性即为实现产品功能，确保用户具备一致性的操作行为、反馈与用户的心智模型。包括屏幕框体切换的最小(大)化、拖拉以及滚动、命令的输入方式等，应该跟规范一致，登录页面显示的“错误提示”，应具备一致提示方式，同时声音提示、震动提示一致，方便用户正确判断等。

(二)易用性原则

易用性为产品设计的重要理念，包括易学性、高效性、易记忆、少犯错、满意度几方面内容。易用性需要实现的就是：产品可以被用户轻松的学习掌握以及操作;产品应用期间，可以对于预期目标及时有效的完成;过一段时间以后再次运用产品，也无需二次学习即可立即操作;应用产品过程中，无错误问题，或者出错率较低;用户对产品应用体验具有较高的满意度。另外，需要注意的是，对易用性产生影响的重要因素就是绝对性、相对性。其中，绝对性密切的关联于用户的年龄、文化背景、专业背景、个人经验等。相对性就是指不同的用户，可能会对相同的产品形成差异化的理解方向，或者相同的用户基于不同的应用环境下，也会不同的影响到易用性。

(三)安全性原则

安全性即为操作环节，应该对用户应用安全加强保护。最基本的要求就是安全性，但是很多因素都能够影响到安全性，其中主要的因素就是用户自身、操作过程、操作环境。用户在判断以及操作环节，往往产生失误情况，设计的环节应该对防控错误的措施进行充分考虑。例如，误动操作动作无效、错误操作要及时提示、用户重要操作期间及时给出特别提示;在操 作过程中要保证用户的安全，减小操作界面过程中对用户的生理伤害、防止设备漏电等。

二、人机界面中“机”的设计原则分析

(一)控制面板

控制面板可以对机床外观造型产生美化的作用，同时能够减少用户作业期间的疲劳感。首先，设计控制面板尺寸、大小，应该基于机械装备综合造型基础上展开，通常采取“黄金分割原则”可以设计出比较美观的控制面板，同时具备科学合理性，可以便捷布局控制面板的上装置。布局中，要分类控制按键，把具有相近功能的原件归类到一起，而且最醒目最容易操作的位置，防止高频次的按键，并合理的调整。其次，控制板面的位置，应该满足人体的生理特征，既能够带给使用者舒适感、安全感，又能够降低操作环节的疲劳感，所以设计环节，应该多次的分析使用者操作动作，确定最优的人眼观察范围视野区域、操作范围区域。最后，控制面板制动功能是实施机械按键形式，紧急状态中机械按键给使用者心理反馈。其他功能运用的是液膜按键，方便排布同时具有较强大的功能。按键的颜色应该统一于机器整体，控制在三种颜色之内为宜。

(二)显示器

数控机床中人与机直接联系的关键交互通道就是显示器。其中，色彩设计属于显示界面中关键因素，一方面发挥美化的作用，另一方面对使用者予以操作界面行为反应情况产生指导，对于人机操作效率、体验成效具有重要的影响，同时可辅助使用者将信息的接收率、辨识度提升，改善视觉疲劳;布局设计即为有序的排布界面元素，科学的排布能够将认知负荷降低，促进作业任务及时有效的完成，将产品美感需求提升，而且让显示界面具备良好的完整性。布局涵盖了较多种类型，即“三”字型、对称型、上下(左右)型、“口”字型等。应该科学的分析现有装置，针对性的选取具有不同特点的布局。注意内容里面要涉及到必备信息，同时避免具有过大的信息量。依照的原则标准就是上部、左部为视觉中心，对排布主菜单、次级菜单、导航栏合理划分，显著的突出层次并且主题鲜明;导航设计为使用者从一个界面跳转另一个界面的切换方法，指引使用者进行操作。导航形式包括任意的切换全局整体导航主级界面、次级界面，以及部分局部导航次级界面仅经一种渠道返回主级界面，再落实切换接下来的任务等。导航界面应该有效的结合起界面图标、色彩、布局，同时依照导航设计准则，保障视觉排布一致性，科学的逻辑分组产品的功能;控件设计属于可视化元素，包括菜单、按钮、窗口、滚动条以及多种框体，界面层级相对繁杂，比较不容易统一控件。要深入的分析界面各功能，掌握住各项属性，达到整体统一控件效果。

(三)细节元素设计

细节元素设计，应该做到自身的细节元素以及跟界面均保持一致。不同的文字、图标，在不同的界面上进行配置。在图标设计上，直观图标能够提升界面美感，同时鲜明的引导使用者操作，将作业效率提升。设计国标设计时，要掌握住使用者认知行为习惯，确保认知能够良好的匹配于图标含义。图标要具备整体统一性，具有相应的尺寸以及颜色标准等，同时视觉上要具备和谐度、美观度。同时设计环节也要掌握住界面完成的作业流程，提升易用性，做好相应的改良设计。在文本设计上，最好减少出现大量文字的情况，给使用者减少阅读量。同时界面文字盡可能的运用一致的字体，带给使用者清晰简洁的引导。

结语：

我国数控机床的功能发展上已经不断的健全完善，同时界面设计上相继革新，但是注重功能实现的同时，用户体验方面还有待改善，主要的问题就是用户的认知负荷较大等。所以，应该科学的结合人机工程学、认知心理学、计算机科学、艺术理论等学科，让设计数控机床界面遵循科学的设计原则。人机界面质量水平，对用户与机床关系产生直接的影响，需要界面设计对于人的因素、机的因素平衡综合对待。

参考文献：

[1]贾晓，汪悦生，江千军，张宁，王文娟. 智能电网调度技术系统人机界面优化设计[J]. 电子设计工程，2020，28(08)：104-107.

[2]权雯欣，梁艳霞，严文杰. 格式塔心理学在产品人机界面设计中的应用研究[J]. 科技资讯，2020，18(04)：5-8.

[3]彭玮航，徐华泽. 数控机床操控面板人机交互设计与眼动测试[J]. 仪器仪表用户，2019，26(09)：4-8.

[4]石晓岚. 线束加工设备人机界面设计研究[J]. 智库时代，2019，(23)：237-238.

[5]刘涛，刘鎏. 论数控机床造型设计的人机界面研究[J]. 机械设计与制造，2018，(12)：266-268.

[6]祖金新，马彧. 数控机床人机界面设计原则研究[J]. 设计，2018，(24)：138-139.

作者：叶智文

第二篇：人机界面设计之探讨

[摘要]随着社会经济的发展，科技渗透到我们日常生活中，用户界面日益普遍。越来越多的关于界面设计的问题出现，更加深入影响到生活各个方面。本文对界面设计的基本理论、设计方法、设计评价进行了系统研究，从而为界面设计的研究提供理论依据，为界面设计提供方法，为界面评价提供依据。

[关键词]人机界面 设计 界面研究

随着科技的发展，各种人类活动电子化，计算机等电子科技产品在日常生活中发挥着越来越重要的作用。而伴随着这些新技术的发展，人机交互成为了一门新兴的专业学科，而人机界面作为人机交互系统中的一个环节，帮助协调计算机与用户，实现计算机软件与用户之间的联系与工作，起着关键性的作用。

一、人机交互的含义

人机交互是指人与计算机之间使用某种会话语言，以一定的方式，为完成确定任务而进行的人机之间的信息交换过程。

而人机界面则是人机交互系统中媒介，只要是参与人机信息交流的一切领域都是属于界面设计的范畴，所以人机界面的应用的领域也是相当广泛，如工业设计和机械设计；人机交互以及软件开发；金融领域、管理学等学科；医学、工作保健等方面；系统设计方面；交通人机工程、军队系统、环境人机工程、语音识别等。

作为一门交叉学科，人机界面涉及到人机工程学、工业设计、计算机科学、认知科学、生理学、艺术学、社会学等相关领域。所以一个优秀的界面设计的评价，要从多角度来看待，从多方面因素来评价。

简而言之，人机界面设计是一个结合计算机科学、美学、心理学、人机工程学等工业和商业领域的行为，其目标是促进设计，执行和优化信息与通信系统以满足用户的需要。

二、优秀人机界面所具备的特点

人机界面设计从最开始的“人不得不努力去适应计算机”过渡到“计算机将努力去适应人的需要”，这是对人机界面设计提出的要求与最终结果。所以，用户满意度是一个优秀的界面设计所必须满足的条件。

从用户的角度分析出发来研究人机界面，一个优秀的界面可分为三类：功能性设计界面、情感性设计界面、环境性设计界面。设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心，他们之间互相是有机联系的。

人机界面设计的好坏与设计者的经验有关系，并且存在着一般适用的基本原则。如界面设计的八条黄金规则（适用于大多数的交互系统）： 1.尽可能保证一致；2.符合普遍可用性；3.提供信息丰富的反馈；4.设计说明对话框以生成结束信息；5.预防错误；6.允许轻松的反向操作；7.支持内部控制点；8.减少短时记忆。在满足这几项一般适用原则之后，界面就能满足用户最基本的最基本功能性要求。

三、从用户角度分析优秀的界面设计

从发展趋势来看，人机界面大致包括以下几方面机能：系统管理、会话管理、返回和错误处理信息、操作者支持、存贮的数据管理、有关设施服务、智能化系统。

而作为人和计算机之间的联系媒介的人机界面，可以划分为用户层、环境层、应用层、数据库层四个层。用户层和环境层合起来就成为用户界面。用户通过用户层将信息传递给计算机，计算机也是通过这一层将信息传递给用户，环境层能对信息进行识别、验证等处理，是用户和计算机能得到正确的信息，同时对用户和计算机起帮助。应用层接受信息，执行规定的动作，并给出处理结果。数据库层是存放、管理各种数据，供各层试用。

用户在使用人机界面，先输入命令或者数据，对于命令包括菜单选择的命令要做句法和词义检查。出错的话，通过屏幕提示用户，要求用户重新输入。若是正确，则转到中间操作和执行应用程序，为用户下一步工作服务。应用程序的执行是用户工作的中心。在应用程序执行时，可返回到中间操作处或输出执行结果，在应用程序执行时也可以调用支持设施，给与用户帮助。输出的结果经屏幕提示用户。

在这些设计的过程中，最紧要的就是将设计与用户需求相结合。首先人机界面设计要确立用户类型，然后针对其特点预测他们对不同界面的反应，这就需要从多方面进行设计分析。其次，人机界面要尽量较少用户的记忆负担，采用一些有助于记忆的设计方案，可以使得用户有效的提高工作效率。最重要的还有，帮助和提示原则对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题，系统要求设计有恢复现场出错的能力，在系统内部处理工作要有提示，把主动权交给用户。

对于用户来说，一个优秀的人机界面需要满足大多数用户的操作喜好及感官需求，让用户能够轻松的控制其使用过程，得到用户的好评。而以用户为中心人机界面设计的设计方法的基本思想就是在每个设计过程中把用户摆在设计过程的首位。

四、人机界面设计的一般过程

人机界面设计的第一步是创建用户模型，了解用户的意图，知道用户想做什么。研究用户的目的在于激发设计团队并让他们聚焦在某些关键点上，换位思考，处于用户的环境中，了解用户的需要。设计师可以适当深入到实际的使用场景中去，通过与用户交流，让用户在使用时说出自己的想法，这样才能不忽视细节关键。

完成用户模型定义之后，需要定义和分析用户履行的任务，寻找与任务相关的概念模型，对结果进行分析总结出设计主题。并且通过视觉化的形式来表现给设计团队，一边突出设计重点。分析需求的目的是为了将用户的需求更加直观的展示给设计团队，以达到以用户为中心界面设计的目的。

在完成用户建模和需求后，就可以使用这些信息构建草图，进一步构建产品原型。在构建原型时，也应考虑到使用者界面的设计标准来构架技术框架。在人机界面最终完成时，要将其软、硬件系统按其性能、功能、界面形式、可用性等方面进行评估，最重要的是要进行用户测试，进行用户反馈。

五、人性化的设计原则在人机界面中应用

一个好的界面设计，能够让用户在愉悦的环境中使用，并且激发出用户的兴趣。设计出情感界面方法无外乎是使用富含表情图标和其他元素来表达感情状态，使用这些富有表现力的装饰，提供了让用户放心的反馈，这个反馈既富含信息又生动。

所以在在软界面设计中注重对人的认知分析，从而建立以界面设计为中心的软件设计框架是一个优秀界面设计的必备因素。以人为本的设计理念应贯穿人机界面的全过程。

比如手机界面的UI设计，首先，对用户进行调查分类，搞清用户的诉求与喜好。然后开始定义分析设计相应的软件界面，针对大众用户群体的可用性分析与界面视觉探索，将抽象的概念需求转化为视觉形象化的图形设计语言，以确定产品方向。最后将设计出来的界面进行评估反馈。最终得出设计的要点有简洁的视觉呈现、便捷的交互体验、统一的整体风格、精致的细节诉求。

随着系统的日益复杂和功能的不断强大，软件操作日益复杂，门槛也越来越高，但软件的最终使用者还是用户，因此建立软件与用户之间的良好沟通是具有重要意义的。这样一来既能方便用户使用，又加强了人机之间的共鸣。不仅是有助于设计的顺利进行，也将使用户受益。

六、小结

成功的人机界面设计不仅会提高使用者的工作效率，带给用户一个舒畅的使用环境，成为一个适应大众的优秀软件。

人机界面设计不仅是单纯的美工设计，或是单纯的功能设计，而应该更多的考虑它的使用方式与满足不同使用者的使用方式与需求。将完善的交互功能与优秀的人机界面结合起来，满足使用者方便快捷的使用需求，只有这样的界面才是优秀的人机界面。因此，人机界面设计最后重要的在于“人”与“机”之间的结合，人机结合密切的界面使用户乐于使用的优秀界面。

参考文献：

夏敏燕， 王琦.以用户为中心的人机界面设计方法探讨.上海电机学院学报， 2008（11）：201-202.

[2]褚中苇，魏东.互设计在人机界面设计中的应用.艺术与设计，2009：93-95.

作者：杨尧

第三篇：人机交互界面设计在自助收银APP的设计应用

【摘要】分析和总结人机交互界面设计的基本方式和设计原理，并讨论如何将艺术设计原理更好地集成到人机交互界面设计中，以改善用户体验，并且也容易找到和优化人机交互界面设计。以法国品牌家乐福大型连锁超市自助收银机APP产品设计为例解释是否符合人机交互界面设计原则。

【关键词】人机交互;人机界面;交互设计;界面设计

随着计算机技术不断更新和普及，科技技术飞速迅速。人类已经进入信息时代、移动互联网时代、“互联网+时代”、不论哪个时代都促进了人类发展的进程，它们给所有学科和人类的生活带来了无限便利。在《粤港澳大湾区发展规划纲要》中很多内容均与计算机技术相关，比如“推进物联网、云计算、大数据等信息技术在交通运输领域的运用;建设新一代信息基础设施，建立指挥城市群，提升网络安全水平”。因此掌握计算机技术知识与应用已经成为现时代下高校大学生未来就业所必备的能力体现。

移动支付的便捷使我们的生活发生了巨大的改变，在日常生活消费中，我们可以不带现金，不带银行卡，但是不能不带手机，离不开微信支付、支付宝支付。移动智能手机的操作产品在我们生活中及工作中的使用频率是越来越高，它可以使得我们的生活方式变得更加快捷。在设计的时候如何理解和遵循人的认知及美学规则是应用系统开发中人机界面设计的最根本基础，也具有很强的指导意义。

1. 人机交互

1.1 人机交互的定义

人机交互技术是指通过计算机输入与输出设备，有效地实现人机对话的技术。通常情况下，它是人与计算机之间沟通信息的一种交流方式，它是需要通过一定的沟通技巧将计算机操作者的指令传达给计算机，或者是计算机将结果反馈给计算机操作员。在人机交互的过程中，交互设计的最终目标是让用户通过产品实现软件或者界面的简单操作及使用。任何只能得操作产品，它的功能都应该是人与产品交互的一个体验过程来完成操作的。所以说，“以人为本”的设计理念才是体现为设计的核心和灵魂。一切满足人的使用习惯，用户在进行产品交互的时候，必定还需要一个的适应过程阶段，就像我们下载新的手游app的时候，又想完成游戏体验，就必须尽快的掌握游戏的控制按键。用户就必须尽快熟悉整个游戏界面的操作规范。但是，因操作使用的同时，屏幕的大小、界面的尺寸和软件的按键等因素同样可以产生玩家对软件或者系统的失误操作。交互设计主要还是指数字产品、使用环境、操作系统和相关服务的实践过程，它侧重于操作行为的设计。

1.2 人机交互的方式

人机交互的基本媒介就是计算机或者职能设备，以某种方式和计算机的语言传达人对计算机的指令，交换。这种交互模式结合了人类产品的的形态特点及其用户期望，这就需要我们打破了传统PC式键盘输入和智能手机的点触式交互体验模式。主动式多摸态交互是智能时代AI着陆的一种更有效形态。随着不同生态系统和内容服务集成到以人为中心的物联网系统中时，多模态的交互将成为未来人工智能交互的主流交互形态。

1.2.1 基于数据交互

数据交互主要是指人将诸如符号和文本之类的数据指令到计算机产品中。在数据交互过程中，智能计算机反馈信息同时还可以满足使用者操作所发出指令之后接收到的反馈信息的一种心理特征。

1.2.2 基于语音交互

语音互动主要是指通过人工语音、自然语言或是智能合成语言中的产品来相互交流传播信息，从而实现对系统或者机器的操作目的。苹果公司在2011年将苹果手机中开发应用并安装了语音助手(SIRI)之后，引领了全球智能手机的革新，爆发式模仿热潮，智能语音交互应用得到飞速发展，其他品牌的的手机产品中，开始出现相同或者相似的语音交互功能。语音交互的发展，也大大提高了文字输入的效率，这样可以降低人们在文字输入时的操作失误，也方便另外一些有身体缺陷的人群，比如老年人、视觉障碍人群、文盲群体的操作。提高了阅读时间，和阅读能力，这都是基于行为交互的基础。

行为交互主要是指通过人的身体或者手势对产品进行相关操作体验。通常还指产品的一种加密行为，防止信息被偷窥及获取，通过这种特定的身体动作，3d面部识别，指纹识别等对产品进行监控。行为交互的不同方式也越来越多的应用到了我们生活中，例如：任天堂wii体感游戏机、声控灯、指纹识别、VR虚拟游戏等。

1.2.3 基于图像交互

图像交互主要是指一个比较方便和完整的图像处理系统。用这种计算机系统，操作人员和机器可以通过进行对话，故人机对话处理系统。这种系统有一套应用程序，在操作过程中计算机向操作人员提出一系列问题以供选择，操作人员又随时可以根据计算机显示的效果提出进一步的要求。这种系统便于专业人员直接操作，能迅速得出最佳成果。另一个例子是将图像验证应用于产品注册的页面中。人类对事物感知都是通过视觉来识别，图像信息要比文字信息更加便于记忆和认知。

2. 界面设计

2.1 界面設计概述

界面设计也称为用户界面设计(UI)。它是指信息在人与产品之间传递和交换信息的媒介。界面设计师定义人们与界面进行交互和行为的设计领域，主要探索如何让产品的界面更易于使用，如何为用户提供最佳的体验，以及如何使用户更有效的执行任务。

2.2 用户体验

在实际工作岗位中，经常提到户体验设计和用户为中心的设计，智能互联网行业非常重视用户的体验，而用户体验是设计师通过视觉设计层面，将注重产品战略和用户体验维度，这就是产品经理的主要工作职责。但是用户体验又受主观因素影响，户用体验影响用户的因素很多，如不同消费者的人生观、价值观、生活观等。在品牌选择上就很明显，手机选苹果还是华为、饮料选可乐还是百事可乐，就需要研究用户需求。

2.3 人机交互设计原则

当了解产品五要素(产品设计维度问题)、格式塔心理学(用户如何认知的问题)、情感化设计如何让用户满意的问题)后，还需要了解很多交互原则。这些交互原理将帮助设计人员设计更好用的界面，并帮助设计人员解释这样设计的原因。人机界面作为人与机的信息交流媒介，需要满足使用功能，界面的设计，所以需要制定一些规范准则以达到人机更好交互目的，即以用户为中心的设计理念。

3. 以家乐福超市自助收银机APP人机界面交互设计为例

3.1 识别适用性

人机界面的识别性是指操作者对接触的机器界面使用如何迅速掌握。像家乐福品牌Logo，可以根据它的企业文化选择企业色，寓意家家快乐又幸福的含义，象征四面八方的客源不断向着家乐福聚集。首字母C边缘正在剧烈地扩展，从而其合并到背景中形成正负图形。企业色加上Logo的文字、色彩明暗指引，符合企业形象视觉识别系统的识别指示性。如图1、图2所示。

3.2 操作人机性

为了使操作产品的设计符合人体工程学的原理，尤其是要考虑操作者的舒适性、安全性、便捷性，必须考虑符合人体工程学的尺寸适用范围。尤其是人体形态特征的参数、人的感知特性、人的反应特性以及在人的工作操作中的心理特征。人机配合成功的基本因素是两者既有自己的特点，又可以在系统中互补彼此的不足，比如机器功率大、速度快、不会疲劳等，而人具有智慧、才能、适应能力。在设计产品尺寸时，应适当考虑人体尺度，病熟悉有关设计所必须的人体测量基本数据的性质和适用条件。我们来看家乐福超市自助收银机的尺寸如图3所示，它的手机扫码框底部高度是1米，满足不同性别、不同年齡的的适用人群，机器屏幕高度为1.2米到1.5米，满足不同性别身高不同的尺寸要求，而人眼的视力可视角度为水平线上下各75度，完全符合人体工程学尺寸要求。使用说明书如图4所示.

4. 结语

在目前，我国大部分企业还没有真正的做到尊重设计，在设计研发和承受力还不是很强的情况下，如何系统地认识评价设计，使其符合市场，符合用户的需求，就需要设计部门对设计界面再认识，更加重视产品界面的研究，使设计调剂条理化、系统化、合理化。

参考文献：

[1]董士海.人机交互[M].北京：北京大学出版社，2004： 52.

[2]肖红，郭歌.多感官人机交互界面的视觉设计原则[J].包装工程，2012，33.

[3]李四达，交互设计概论[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]吴江，曾立飞.平板电视人机交互界面设计研究[J].机械设计与制造，2010(6).

[5]刘永翔.基于产品可用性的人机界面交互设计研究[J].包装工程，2008(04).

作者：贾斡旋