基于人因学的装备维修IETM人机界面设计研究.docx

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1、基于人因学的装备维修IETM人机界面设计研究liufb导语：基于人因学的装备维修IETM人机界面设计研究摘要：装备维修IETM设计是装备维修中人机工程的重要局部，其核心是怎样在有限的屏幕上显示存储的海量技术信息，最终到达人机合一。所以，在设计装备维修IETM人机界面时，需要以人因学的理论为根底，以人的认知特性为约束，以界面显示的要素为变量，对界面进展组织，力使装备维修IETM在最大程度上知足使用人员的要求。关键词：装备维修；IETM；界面设计装备维修交互式电子技术手册InteractiveElectronicTechnicalManual,IETM是用于武器系统或者军用及商用设备诊断和维修的信

2、息数据包，其本质是给装备维修或者操作人员提供技术信息的数字化技术手册。很长一段时间以来，由于受传统的功能为主观念影响，人们在评价应用软件质量好坏的唯一标准，就是看它是否具有强大的功能，是否可以知足用户的需求，而人机界面的设计那么往往不为软件开发人员所重视，装备维修IETM也面临着同样的问题。众所周知，人通过对装备技术信息的学习和理解，才会熟悉和驾驭装备。在这种意义上，技术手册已成为实现人与装备有机结合的纽带。技术手册最初是以纸质为存储介质。信息化时代的到来，不仅使装备的各种技术数据大量增加，而且要求装备的技术信息必须知足快速查找使用、远间隔技术支持的要求。因此，以纸张为存储介质的技术手册难以胜

3、任时代重任。随着计算机技术的开展，交互式电子技术手册逐渐显现，其数字存储的方式带来很多便利，其替代纸质技术手册已成为历史的必然。然而，计算机固然可以存储大量的技术信息，但是其屏幕上显示的空间却是有限的。随着信息技术的迅猛开展，装备维修IETM人机界面要求发生了高科技化、自然化、人性化等变化，同时，当利用计算机存储大量技术信息时，尺度有限的屏幕无法显示信息的整体情况，即便是技术信息有重点的显示，屏幕也常常是捉襟见肘。这种问题的存在就需要对界面进展优化显示，弱化矛盾。1.装备维修IETM人机界面设计根本原那么人机工程学Ergonomics是一门研究人与机器进展交互而到达最正确效能的学科。按照人机学

4、的观点，人和机器各有优点和缺点，机器是人完成某项任务的工具。在机器完成某项任务需要人的参与时，机器的设计必须可以适于用户的使用要求，才能使人和机器同时发挥出各自的优势。航空维修IETM人机界面设计是人机工程学的一局部，即怎样让技术的开展围绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，使其性能、操作方法、外观、色彩等更好地适应和知足人类的生理和心理的需要，进而使维修人员在工作中更平安、便捷和舒适，工作效率更高。通常的人机界面设计中，开发者往往更多考虑的是界面的有用性设计和高效性设计，而忽略了用户的需求。对于一个人机界面而言，功能和特性是要通过使用者来表达的，假如不将人的因素考虑在内，系统的功

5、能就很难真正表达。如图l所示，装备维修IETM人机界面的研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术等多个领域，本文主要从人机和谐的角度研究装备维修IETM人机界面的设计。2.对装备维修IETM中用户的理解装备维修IETM人机界面设计中最重要的原那么就是解析产品的用户，只有这样才能为用户提供一个可用的产品。面向用户的装备维修IETM人机界面设计的最根本思想就是将用户时时刻刻摆在所有经过的首位。在产品寿命周期的最初阶段，产品的策略应当以知足用户的需求为根本动机和最终目的。在其后的产品设计和开发经过中，对用户的研究和理解应当被作为各种决策的根据同时，产品在各个阶段的评估信

6、息也应当;于用户的反应。所以用户的概念是整个设计的中心。简单地讲，用户指使用产品的人。从这个简单的定义不难看出，用户这一概念包括两层含义：用户是人类的一局部。用户具有人类的共同特性，用户在使用任何产品时都会在各个方面反映出这些特性。人的行为不仅受到视觉和听觉等感悟才能、分析和解决问题的才能、记忆力及对于刺激的反响才能等人类本身具有的根本才能的影响，同时，人的行为还时刻受到心理和性格取向，物理和文化环境，教育环境和以往经历等因素的制约。用户是产品的使用者。以用户为中心的设计和评估研究的人是与产品使用相关的特殊群体。他们可能是产品的当前使用者，可以能是将来的，甚至是潜在的使用者。这些人在使用产品经

7、过中的行为也会与一些与产品有关的特征严密相关。例如，对于目的产品知识，期待利用目的产品所完成的功能，使用目的产品所需要的根本技能，将来使用目的产品的时间和频率等。因此，研究用户应当从用户的人类一般属性和与产品相关的特殊属性着手。可以看出，以用户为中心的界面设计即应用了生物学、统计学等自然科学的方法，也离不开心理学、社会学等人文科学的帮助。这些理论构成了一个关于人的因素的穿插学科又被称为人因学humanfactors。人因学的一般理论和方法可以被用在人和包括人与机器交互的系统中。3.基于人因学的装备维修IETM机界面设计作为一个电子显示系统，人要通过装备维修IETM人机界面与之进展交互，以知足查

8、找、搜索相关技术或者获取帮助的要求，这个交互的经过可由图2概括。基于这个模型，可知人是通过交互界面与计算机处理系统进展耦合的。假如耦合度较高，那么人机一体化的程度就高，装备维修IETM人机界面的使用效率和效果就好。所以，在设计装备维修IETM人机界面时，设计的人机交互界面不仅要知足计算机准确、快速的特性，还要符合人的生理特性和认知规律。通过查找相关资料和实际IETM界面有影响是人的感悟、认知和反响等问题。1人的感观搜索在人的感悟问题上，人会扫描环境的特定特点，去积极地寻找出现的目的。在搜索目的时遇到干扰把人的注意从目的刺激转移过去的非目的刺激就常产生错误警报。不仅干扰的数量影响着目的寻找任务的

9、难度，而且当干扰与目的没有区别性特征时如颜色、大小，与相似工程的近似程度，与不同工程的差距，或者方向垂直、程度倾斜，我们只能进展结合搜索，或者搜索的速度减缓。人的因素是无法或在短期内改变的。在装备维修IETM人机界面设计时，尽量使装备维修IETM人机界面各项内容在计算机界面上表达的方式与的感观特性相吻合。在纸质手册转变成IETM时，其包含的技术信息内容的储存和显示方式都发生了根本性的变化。界面显示的方式必须与人的认识方式和操作行为相吻合，使界面具备很强的亲合力，才能使装备维修或者操作人员很乐意、高效地使用交互式电子技术手册。根据人的认知特性，应遵循的原那么如下。界面中可以显示的格式可以是文本、

10、矢量图、图像、音频、视频。对于单一表现格式，根据人的感观搜索特点和参照人机工程学的研究成果，确立以下原那么。位置选择的原那么：在一个平面上，上半部让人轻松和自在，下半部那么让人稳定和压抑。同样，平面的左半部让人轻松和自在，右半部让人稳定和压抑。所以平面的视觉影响力上方强于下方，左侧强于右侧。这样平面的上部和中上部被称为最正确视域，也是最优选的地方。所以，最重要的技术信息要放在左上角，然后按人的浏览习惯，从左至右，从上到下进展排列。大小选择的原那么：一般地，界面中出现的文字的大小可由Peter和Adams建议的公式确定：H=0.0022D+25.4K1+K2式中，H为目的的高度mm；D为人眼与目

11、的的间隔mm；K1为与内容重要性相关的系统，一般情况取0，重要的情况取0.075；K2为与照明条件相关的系数，根据照明条件为很好、好和一般分别取0.06、0.16和0.26。文字的宽度与高度成一定的比例，其宽度可按表1进展计算。颜色刺激选择的原那么：首先是色彩的选择。IETM的界面主要是以实用为主。而且使用时，常常要有时间的限制，操作人员要迅速的找到相关的信息。因此，其色彩需要自然。在一般情况下，色彩的选择以浅颜色为背景，配上深颜色的字或者深色的图标。对于要重点强调的内容，要采用少量的亮堂色彩。这些彩色亮点就会产生强烈的视觉冲击，但不能用得过多。多了就会形成一种均匀的噪声，而达不到强调的效果。

12、再者是色彩的选择。战时会让人心理负荷加重。在这种情况下，使用色彩阴暗的IETM可能引起更大的心理障碍，造成出错。因此，IETM界面的色彩应与使用人员的心情相一致，要表现出精细、庄重的情况来。颜色选择的艺术性成份含量很高。综合表述的原那么：有时候，一种显示格式难以充分表达其含意。常常需要几种格式同时运用。比方，文字难以表达的东西，一个图标就可以充分的表达；图标也有缺点，比方图标就难以表达动作方面的知识。音频会带来不同的意思，容易造成误解；视频的反响时间长，不容易描绘，并且收集困难。为增强学习效果，进步界面可用性。可以同时采用多种格式表达同一囊括，比方对图标增加文字热键、声音等，对操作步骤采用视频

13、演示的方法。使用户更加准确的理解IETM所提供内容的含意。2人脑对知识的表征在人认知问题上，认知心理学家AllanCollins和RossQuillian认为：知识是按照一个层次的语义网络来进展表征的，该网络是一张由各要素相互链接而成的网。根据这种讲法，有组织的知识是以一种层次树状图的形式存在的。即人脑中知识存储有两个特点：一是用多又树状构造保存概念。二是任何一个知识都可能与许多其他知识相联络，像一个网。如前所述，装备维修IETM人机界面信息的显示是有限的，大量的知识隐藏在计算机的内部。当人搜索到界面的信息后，会按自己已有的逻辑认识找下一步信息。计算机对知识的表达也类似于人脑，它使用网层文字来

14、表达，网层之间的逻辑关系用链接来表达。用户界面设计就要使得人脑的逻辑关系与计算机中链接的相一致，当操作人员在显示界面中找下一层信息时，假设与其头脑中的陈述性记忆预期相一致时，那么容易被其理解。假如不一致，那么需要学习与记忆，即增加了使用IETM的时间。在创立链接时，要坚持下面的几个原那么：同一个系统内建立链接的标准要一致。保证操作人员可以根据标准清楚的掌握链接的途径，防止操作人员按链接寻找信息时发生迷路。装备维修IETM人机界面中的每一个链接要含意准确。建立准确链接的根底是对所要表达信息的定义、程序等内容进展统一，防止形成的链接节点在其内容上语义不同，最后与用户的预期不符。装备维修IETM人机

15、界面中的链接要完备。同样要对信息的定义、程序等内容进展分析，尽量发现语义相近的内容之间的链接，同时，还应适当控制链接的数量，以减轻用户的认知负荷。3人的操作行为行为主义心理学家斯金纳认为人的行为反响是后天习得的。它所依赖的是事后的强化刺激，所以操作性条件十分重要。假如人受到的强化刺激一样，那么人的操作行为反响强度越强。装备维修IETM的目的就是进步装备维修人员的技术才能要快速的获取技术信息，就要快速的操作IETM，进步使用速度的方法是强化各种动作的操作。通过长时间、或者强化的训练，用户很可能对IETM的操作从有意识变成无意识。这样就可以实现快速的操作和使用装备维修IETM，实现的条件就是要不断

16、的进展一样的刺激。主要表如今以下两个方面。界面操作的一致性。一致性好的界面可以让用户前面的操作经历延伸到新的操作任务中，在更好的完成操作任务的同时，也到达了降低用户记忆负担的目的。界面操作的一致性通常表如今以下几个方面：一是风格的一致性，例如色彩搭配、系统术语、图标与符号等；二是控件的一致性，将控件根据操作习惯和交互需要进展分类组合；三是操作的一致性，对于那些常用或者重要功能，要保持操作方式的一致性，同时还要注意要符合用户的使用习惯。这些一致性使用户能把现有的知识传递到新任务中去，可以更快地学习到新的知识。防止失效问题的设计。一是在进展每一项动作操作前，十分是容易造成意外或者失控的情况下，给予

17、明晰的提示。根据后果的不同，可将提示分为：讲明、注意和警告三个等级，提示用户可能产生的后果。二是用户按IETM提供的信息进展操作时，可能要暂时分开屏幕，进展实物操作，再回来操作时，用户容易忘记断点位置。解决这类问题的主要方法是提供断点记忆帮助。4.装备维修IETM人机界面实例演示如图3所示的页面，它的总体框架可分为功能区、工作区和状态区。功能区分为：标题栏、菜单栏、导航条；工作区分为：导航树、状态栏；状态区分为：状态栏。这种总体框架是仿微软的视窗构造。根据上面所述的人的操作行为，只要是操作过计算机的人一般都对它的总体构造就很熟悉，使用IETM就会很快上手。根据感观的特性，将当前的款项采用深度颜

18、色，以突出当前的工程。同时对于工作区内的字体与各个框架内的字体不一致，框架内字体采用黑体，而工作区内的字体采用宋体，以区分二者。字体应以白底黑字为主调，对于特殊的字体按相关的标准进展采用。采用树构造和地址来指示界面主体到达的位置，给使用者以明晰位置指示。对于更深层次链接的显示采用不同的颜色，同时记录链接所到达的位置。5.结论本文以人因学为理论支撑讨论了装备维修IETM人机界面的设计，研究可以使装备维修IETM人机界面的设计更加充分考虑了人的因素，使人机系统中的人与机更加配合与协同，更多的让机器代替人的工作，尽可能减轻用户的记忆和操作负担，用户可以平安、舒适、高效的进展操作和使用，为实现装备维修

19、IETM界面人机合一提供了思路。本文在这些方面进展了有益的探究，并且也为其他装备IETM界面设计提供了思路。参考文献： 1徐宗昌保障性工程M北京：兵器工业出版社，2001 2董建明，傅利民人机交互：以用户为中心的设计和评估M.北京：清华大学出版社，2007. 3RoberJ.Sternberg.认知心理学M.杨炳钧，译北京：中国轻工业出版社，2006 4张厚粲行为主义心理学M杭州：浙江教育出版社2003 5鬲波飞网页设计之视觉信息传达分析J湖南大学学报社会科学版2001，154 6庄达民，王春基于认知特性的目的识别研究J.北京航空航天大学学报，20O3，2911. 7李乐山人机界面设计M北京：科学出版社，2004:118-119.详情请点击：