項目案例啟發(fā)教學(xué)法在人機交互課程教學(xué)中的應(yīng)用

程昌品　鄔依林　肖鳴悅

[摘 要]如何理論聯(lián)系實際，實現(xiàn)理論知識到操作技能的有意義的知識建構(gòu)，是人機交互的軟件工程課程（簡稱人機交互課程）教學(xué)要解決的關(guān)鍵問題。項目案例啟發(fā)教學(xué)法在人機交互的軟件工程課程教學(xué)中應(yīng)用廣泛。以項目開發(fā)小組為主體，以項目案例為驅(qū)動開展協(xié)作學(xué)習(xí)，重在解決交互式系統(tǒng)設(shè)計，界面設(shè)計的可用性、易用性等教學(xué)重點問題。

[關(guān)鍵詞]項目案例啟發(fā)教學(xué)法；人機交互；界面設(shè)計；驅(qū)動教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）05-0011-03

人機交互課程教學(xué)目標是使學(xué)生了解人機交互的概念、不同時期的用戶界面特點，理解用戶界面設(shè)計的基本原則和方法，結(jié)合當前主流界面實現(xiàn)技術(shù)，讓學(xué)生熟練軟件系統(tǒng)用戶界面設(shè)計的主要過程和掌握可用性評價方法。因此，人機交互課程是一門以交互設(shè)計與界面設(shè)計理論及其評價體系為主的課程。我院采用由馮桂煥編著的《人機交互軟件工程視角》一書為教材，教材通篇理論闡述有余，而可用的實踐指導(dǎo)則不足。對軟件工程專業(yè)的學(xué)生來說，該門課程較偏重理論教學(xué)，缺乏相關(guān)的實驗教學(xué)，以至于學(xué)生對該門課的學(xué)習(xí)形成錯誤的認識，認為該課程只是一門理論課，跟后續(xù)課程的聯(lián)系不大，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。抽象理論與開發(fā)實踐之間存在一定距離，學(xué)生學(xué)與用之間也缺乏一定的聯(lián)系，因此如何理論聯(lián)系實際，使學(xué)生學(xué)以致用，實現(xiàn)理論知識到操作技能的有意義的知識建構(gòu)，是課程教學(xué)要解決的關(guān)鍵問題。

一、基于建構(gòu)主義理論的案例啟發(fā)教學(xué)法

清華大學(xué)計算機教育專家吳文虎教授在談到軟件系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)時說：“學(xué)生不是聽會的， 也不是看會的， 而是課下在實踐環(huán)節(jié)中自己通過實實在在的上機練會的?！盵1]這番話揭示了項目案例啟發(fā)教學(xué)的意義和作用。建構(gòu)主義理論認為學(xué)習(xí)不僅僅是死記硬背一些概念、原則、方法等知識點，更要學(xué)會舉一反三、觸類旁通，靈活運用所學(xué)知識分析問題和解決問題。如果畢業(yè)生學(xué)富五車而遇事無計可施，培養(yǎng)出這樣的“人才”只能說是教育的失敗。而項目案例啟發(fā)教學(xué)法以“項目開發(fā)小組”為主體， 圍繞項目任務(wù)，在明確的問題求解動機驅(qū)動下，主動運用學(xué)習(xí)資源自主探索，團隊協(xié)作學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。[2]學(xué)生由傳統(tǒng)灌輸式的被動學(xué)習(xí)變?yōu)樽灾魈骄渴綄W(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程生動有趣，項目從設(shè)計到實現(xiàn)的每個環(huán)節(jié)都親自體驗，抽象的人機交互概念、原則、方法等知識點變得鮮活生動起來。

“以項目任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生項目學(xué)習(xí)小組為主體”的項目教學(xué)，要求教師做到角色“定位”，即教師角色從講授、灌輸，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程的組織、引導(dǎo)，這就要求教師與學(xué)生多交流、多討論，給學(xué)生提供恰當?shù)膸椭?。[3]

（一）圍繞教學(xué)目標，設(shè)計好案例項目

軟件界面設(shè)計的易用性、可用性和愛用性是課程教學(xué)重點，為了講清楚這些問題，有必要創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生興趣，這就要教師注重案例項目的實用性，掌握項目設(shè)計的梯次性和難易程度。我們精心選擇了一些學(xué)生感興趣并通過主動探索學(xué)習(xí)有能力完成的項目，包括學(xué)生信息管理、文本編輯器、多媒體播放器、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的設(shè)計與實現(xiàn)等。

（二）學(xué)生分組，以小組為主體開展教學(xué)

按照軟件工程理念，以軟件開發(fā)團隊完成軟件開發(fā)過程，可培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，切身體驗軟件工程專業(yè)“合理分工、合作共贏、縮短周期、提高效率”的精髓。[4]學(xué)生可以根據(jù)自身的愛好和能力自由組合，每組成員由3～5 人自行組成，每組選出小組長，由組長給組員分配任務(wù)協(xié)作完成項目。以項目小組為學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)模式，可以起到“以強扶弱”的作用，并能提高學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)能力。

（三）項目小組探索實施，完成項目

此階段教師要發(fā)揮引導(dǎo)作用，為各項目小組輔導(dǎo)答疑，提供技術(shù)支持。這包括兩方面內(nèi)容：一方面是項目開始的引導(dǎo)，教師要與學(xué)生一道分析、討論項目的功能需求、軟件界面設(shè)計要求，結(jié)合交互系統(tǒng)相關(guān)的理論知識，分析項目系統(tǒng)需求，針對項目進行剖析，并對項目進行細化探究，引導(dǎo)學(xué)生提出項目設(shè)計方案，調(diào)動學(xué)生主動地參與項目的分析討論；另一方面，從提出項目到分析項目，接下來就是設(shè)計并實現(xiàn)項目，完成任務(wù)。在這個過程中，教師要積極為學(xué)生的探索實踐創(chuàng)造機會，如演示相關(guān)的項目系統(tǒng)，啟發(fā)學(xué)生分析思考，為實踐開發(fā)做準備。學(xué)生通過小組之間的互動、分析討論，完成項目的設(shè)計與實現(xiàn)，進而建構(gòu)人機交互的軟件工程課程知識體系。

（四）項目展示與評價

各項目小組展示作品并匯報設(shè)計思路，由其他小組同學(xué)評價項目實施過程、任務(wù)完成的情況和水準，通過互評共享成功與不足，取長補短共同進步。教師在點評分析過程中，可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作情況和項目成果組織點評，對學(xué)生的表現(xiàn)和成績要肯定，對其不足之處要提出改進建議，以促使學(xué)生獲得進步。

二、案例啟發(fā)教學(xué)法在人機交互課程教學(xué)的應(yīng)用

（一）引入朋友通訊錄案例，闡述軟件界面可用性設(shè)計，激發(fā)學(xué)生興趣

軟件可用性目標是交互系統(tǒng)設(shè)計的基本目標，教材在基礎(chǔ)篇闡述了交互系統(tǒng)可用性的目標與原則，在設(shè)計篇討論了如何實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的可用性，理論性強，內(nèi)容抽象，涉及面廣，學(xué)生不好掌握。對軟件系統(tǒng)的可用性和如何測試與評價軟件的可用性，我們通過案例進行討論就直觀多了，如圖1所示，要求學(xué)生實現(xiàn)一個朋友通訊錄系統(tǒng)，對話框中包含基本的功能：數(shù)據(jù)信息的瀏覽、修改、添加和刪除，當用戶點擊工具欄中的導(dǎo)航條按鈕時能夠?qū)νㄓ嶄浿械挠涗涍M行向前、向后以及第一個和最后一個記錄的檢索。

案例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題：

1.軟件界面的交互性方面

案例的運行界面是人機交互的嗎？分析軟件的運行情況，總結(jié)你的交互性體驗。

2.軟件可用性方面

軟件可用性目標包括五個方面的特征，即軟件的易學(xué)性、易記性、使用效率高、軟件運行的低出錯率及用戶對系統(tǒng)的主觀滿意度，該項目具有哪些特征？還有哪些可用的功能或服務(wù)可以加入？系統(tǒng)有何問題或缺陷？系統(tǒng)好用嗎？

3.設(shè)計規(guī)則運用探究方面

軟件界面設(shè)計過程中，軟件界面設(shè)計師要按照一定的要求開展活動，并參照黃金規(guī)則進行設(shè)計，以確保軟件的可用性，請按照這樣的理念分析圖1朋友通訊錄的不足，提出你的改進意見和新的設(shè)計思路。

通過項目案例啟發(fā)教學(xué)法來教授軟件界面的可用性設(shè)計，開始就明確學(xué)習(xí)目標，使學(xué)生帶著問題及目標去主動學(xué)習(xí)；其次在實現(xiàn)過程中遵循了工程設(shè)計的思想，變抽象的理論為可觀察可分析的“項目案例模型”，便于具體分析、討論，學(xué)生不再苦于抽象概念、理論的理解和死記硬背，而是在做中學(xué)習(xí)，根據(jù)任務(wù)需求來學(xué)習(xí)，由被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥貙で笾R。教學(xué)實踐表明：學(xué)生們在這種邊做邊討論的學(xué)習(xí)模式中表現(xiàn)出了較高的學(xué)習(xí)熱情，他們分組討論，互相學(xué)習(xí)，討論時發(fā)言積極，有自己的理解與建議，課堂氣氛比較活躍。

（二）拓展項目實例，闡述軟件界面易用性設(shè)計，培養(yǎng)探索精神

前述朋友通訊錄系統(tǒng)有簡單的可用性，但按照可用性設(shè)計的要求是不完善的，也不是易用的。我們在此基礎(chǔ)上，設(shè)計一個學(xué)生成績管理系統(tǒng)項目，其功能如圖2所示。本項目要求細化軟件界面，如實現(xiàn)容錯功能，減少用戶記憶功能等。軟件運行主界面如圖2所示。

項目分析與討論：

本項目的軟件界面比朋友通訊錄有所改進嗎？是否更好用？體現(xiàn)了哪些交互式設(shè)計原則？還有哪些可用的功能或服務(wù)可以加入？系統(tǒng)有何問題或缺陷？

軟件易用性要求比軟件可用性要求更高，但只有做到了軟件的可用性，才可能實現(xiàn)軟件的易用性。事實上，軟件設(shè)計有三個層次，即軟件的可用性、易用性及軟件愛用性，其中軟件易用性必包含軟件的可用性，不可用的軟件設(shè)計一定是不易用的，而喜愛使用的軟件系統(tǒng)一定是易用、好用的軟件。教學(xué)策略上，要注意比較軟件可用性、易用性兩者的差異，結(jié)合項目闡述軟件易用性的實現(xiàn)要求。

基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的項目案例啟發(fā)教學(xué)法主張教師將教學(xué)內(nèi)容隱含在一個或幾個項目中，以完成項目的過程作為教學(xué)活動的中心，學(xué)生在此過程中掌握相關(guān)的基本概念、基礎(chǔ)知識。為此，我們通過上述兩個項目（案例）闡述交互式系統(tǒng)設(shè)計的可用性、易用性問題，引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁，由易到難，循序漸進地完成項目，在做項目的過程中達到對人機交互設(shè)計理論的理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生通過可視化方法實現(xiàn)界面設(shè)計的能力。

（三）鼓勵學(xué)生設(shè)計感興趣的交互式系統(tǒng)，培養(yǎng)個性發(fā)展

學(xué)生具備交互式系統(tǒng)設(shè)計必要的基礎(chǔ)知識和操作技能后，教師在課程學(xué)習(xí)的綜合提高階段可以提出多項創(chuàng)新型任務(wù)， 讓學(xué)生八仙過海，各顯神通， 鼓勵學(xué)生開展交互式系統(tǒng)的設(shè)計。

教學(xué)實踐中，在老師的指導(dǎo)幫助下，有一組學(xué)員設(shè)計了一個基于網(wǎng)絡(luò)平臺的課程學(xué)習(xí)和知識推薦系統(tǒng)，實現(xiàn)了按知識點進行選擇性學(xué)習(xí)，也能夠根據(jù)知識之間的關(guān)聯(lián)度及依賴程度，由當前的學(xué)習(xí)點轉(zhuǎn)到相關(guān)知識點進行知識推薦學(xué)習(xí)。[5]知識推薦學(xué)習(xí)系統(tǒng)運行截圖如圖3所示，灰色的菜單是課程各章節(jié)知識點學(xué)習(xí)菜單，交互范型對話框里的文本是系統(tǒng)當前展示的學(xué)習(xí)內(nèi)容，右上角的彈出式對話框是系統(tǒng)推薦學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

項目的交流評價：

以圖3展示的項目來說，按照人機交互軟件工程評估篇的原則和方法，可從交互式系統(tǒng)的可用性、易用性、愛用性三個層次來分析評價，充分肯定其所提供的服務(wù)功能，從軟件界面設(shè)計的目標出發(fā)，還要指出其不足之處及需要改進的地方，指出今后努力的方向。由于學(xué)生花費了許多心血，大家對項目的交流、認同是他們所期待的。因此，針對學(xué)生項目完成的情況，應(yīng)采用以欣賞為主的評價方式，讓學(xué)生有“成就感”，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。

三、結(jié)語

在人機交互課程教學(xué)中采用項目案例啟發(fā)教學(xué)法， 教學(xué)以一個個項目為主線展開，把相關(guān)的抽象概念、教條式的知識點融入項目的各個環(huán)節(jié)中去，學(xué)生每完成一個項目就得到一次成功的體驗，同時對交互設(shè)計、界面設(shè)計的概念、目標與原則形成了生動直觀的理解和認識。由于項目案例啟發(fā)教學(xué)是通過分組實施完成的，能有效培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和協(xié)作意識，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，也較好地實現(xiàn)了個別化學(xué)習(xí)。當然，項目案例啟發(fā)教學(xué)模式不是萬能的，學(xué)生合作學(xué)習(xí)可能出現(xiàn)虛假合作，小組形同虛設(shè)，造成不少學(xué)生躲在同伴的背影中，搭便車，蒙混過關(guān)；教學(xué)目標與教學(xué)評價可能流于片面、簡單化，可能只注重項目完成的結(jié)果評價，忽視任務(wù)解決過程的評價等。這就要求我們在采用項目案例啟發(fā)教學(xué)法時，教學(xué)設(shè)計要合理，目的要明確，還要注意與其他教學(xué)方法有機結(jié)合，這些是我們今后要進一步研究、探討的問題。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 吳文虎.教學(xué)設(shè)計中切入點很重要[J].計算機教育，2005（2）：12.

[2] 盧萬有.項目教學(xué)法在《網(wǎng)頁設(shè)計》課程中的運用[J].計算機教育，2007（13）：3.

[3] 張志杰.“項目驅(qū)動教學(xué)法”在高職程序設(shè)計類課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報，2009（12）：52-53.

[4] 張海藩.軟件工程導(dǎo)論（第5版）[M].北京：清華大學(xué)出版社：2008.

[5] 程昌品，鄔依林，陳強，等.基于網(wǎng)絡(luò)平臺的個性化知識推薦系統(tǒng)設(shè)計[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報，2013（5）：92-96.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]