《軟體工程》-使用者介面設計
【前言】
使用者介面應具備的特性
使用者介面設計的任務分析
使用者介面任務和工作設計
使用者介面設計的基本型別
資料輸入介面設計
資料顯示介面設計
【內容】
1.使用者介面應具備的特性
可使用性、靈活性、複雜性和可靠性
2.使用者介面設計的任務分析
這一部分工作應與軟體系統的需求分析同步進行。它主要包括:
使用者特性分析
使用者介面是適應人的需要而建立的,目的是要詳細瞭解所有使用者的技能和經驗,以便能夠預測使用者對不同介面設計會做出什麼反應,這樣在更改介面時,就能做出正確的判斷。
(1)使用者型別
外行型、初學型、熟練型、專家型
(2)使用者特性度量
使用者特性的度量與使用者使用模式及觀測到的使用者群體能力有關。
使用者使用頻度
使用者是否能夠自由選用介面
使用者對計算機的熟悉程度
使用者知識
使用者思維能力
使用者的生理能力和技能
使用者工作分析
使用者工作分析,也稱為任務分析。它是系統內部活動的分解。
使用者工作分析與需求分析中結構化分析的方法類似,採用自頂向下,逐步進行功能分解。與常規的功能分解不同的是,所有的系統任務,包括與人相關的活動,都要考慮在內。系統的功能分解,可以用資料流圖和資料字典描述。
任務可以由一組動作構成,它們規定了為實現這個任務所必須的一系列活動。
任務的細節可以使用結構化語言來表達。它描述了動作完成的序列及在完成動作時的所有例外情況。
使用者模型和觀點
建立使用者的思維模型,是為了幫助建立設計者介面模型。
(1)理論認知模型
由心裡學家建立的模型,目的是要了解人的思維過程。
(2)使用者知識模型
這種模型描述了一定範疇內的知識以及型別之間的聯絡。
模型藉助各個使用者的知識來建立,用遍歷知識網路的方法來評價使用者如何學習。
(3)使用者特性模型
這些模型主要依據在使用者特性分析所描述的技能和能力對使用者進行分類,它們也被稱為使用者外觀。
(4)使用者任務模型
這種模型根據使用者要求中提出的任務的功能和操作次序,構想該任務的概念。
通過它,可以瞭解使用者知道多少有關係統操作的知識,使用者期望系統應當如何工作等。
(5)使用者觀點
指系統結構的使用者型別。是使用者描述和設想現行系統結構的方法。
它可以用圖形化的方式表示,也可以用語言方式表示。
任務模型
任務模型包括靜態的和動態的兩種。
系統的靜態模型就是物件-關係模型,用於展現介面的結構設計;
系統的動態模型是對系統操作或會話設計有關的物件的動態行為的描述。)
3.使用者介面設計操作流程
DFD圖
4.使用者介面任務和工作設計
任務和工作設計的目的在於創造使用者的工作環境。
通常,任務應組織得多樣化一些,要與人的能力相適應。
任務分配
在每個任務中,動作要分配給計算機、使用者或者二者。
一般地,使用者承擔需要創造、判斷和探索的任務,而計算機承擔重複檢查、計算和資料處理的任務。
任務分配產生兩個網路:一個是人的任務網路,一個是計算機的任務網路。
人的任務網路說明如何安裝、操作和使用系統,它最後將形成操作過程和使用者手冊的基礎。計算機的任務網路則描述計算機應擔負的工作。
任務分配步驟
(1)檢查資料流圖,標出哪些是單獨由計算機完成的任務、哪些是單獨由人完成的任務、哪些是由兩者共同完成的任務。
(2)對於共同完成的任務,將任務的每一個動作分配給計算機或人。
(3)構成新的計算機的任務網路和人的任務網路。
(4)再進一步細化計算機與人的協同動作,以確定人和計算機如何互動。
工作方式
(1)由一個人單獨完成一個系統的目標
(2)任務進展跟蹤
工作設計
目的是使任務需求與操作員的能力相匹配。
在介面設計中關於人的因素特性的簡單的度量如下:
複雜性、專心程度、責任心、變化性
5.介面設計的基本型別
介面設計型別
在選用介面形式的時候,應當考慮每種型別的優點和限制。從以下幾個方面來考慮,進行抉擇:
使用的難易程度、學習的難易程度、操作速度、複雜程度、控制、開發的難易程度
通常,一個介面的設計使用了一種以上的設計型別,每種型別與一個或一組任務相匹配。
選單介面的設計
選單是由系統預先設定好的,顯示於螢幕上的一組或幾組可供使用者選用的命令。
1按照顯示的形象或樣式來分類:
正文選單
正文選單實質上是系統命令本身或者是其簡寫形式。
簡單的正文選單的設定與選取方式:
首字元匹配方式
序號匹配方式
亮條匹配方式
圖示選單
圖示選單,簡稱圖示,是安置在一個小方框之中的一幅象形的或表意的圖畫。
正文和圖示混合的選單
這種選單基本上還是正文式的。從螢幕上看,它還是由字串構成。
2按螢幕位置和操作風格來分類
固定位置選單
固定位置選單每次總是在螢幕的相對固定的位置出現。
0層-主選單:定位於螢幕中心或佔領整個螢幕,選單項的內容是所屬各個子系統的名稱。
1層-子系統層:這一層選單在水平方向排成一行,安放於螢幕的上沿或下沿。
2層-當用戶挑選了某一個操作類時,螢幕上將按垂直方向顯示這組操作類的名稱。
對話
必須回答式
必須回答式的對話在螢幕上出現時,使用者必須給予回答,否則系統不再做任何其他工作。
無需回答式
這類對話在螢幕上的出現,僅僅是為了告訴使用者一些參考資訊,不需要使用者回答。
警告式
這類對話主要用於系統報錯或者警告。
視窗
視窗是指螢幕上的一個矩形區域,在圖形學中叫做檢視區(viewport)
使用者可以通過視窗顯示、觀察其工作領域內的內部或一部分內容,並可以對所顯示的內容進行各種系統預先規定好的正文和圖形操作。
在使用者介面,為了能夠通過視窗看到整個使用者空間的全貌,一個簡單的辦法就是讓視窗在使用者空間滾動,即所謂螢幕滾動。
事實上,視窗本身並不屬於使用者空間,它僅僅是用於觀察、組織使用者空間的內容,並對其進行操作的使用者介面工具。
問題描述語言POL(Problem Oriented Language)
任務層
一個任務可以自頂向下分解成由子任務構成的樹形結構,每個任務和它們的動作用帶有註釋和約束的結構化格式來描述。
各個任務涉及的物件叫做實體,而動作即是施加於其上的。
語義層
POL描述概念實體和實現任務所需的運算。
概念實體可以是抽象的概念,例如某種聯絡,也可以是具體的物件,如某個訊息。
系統本身由實體的集合組成,而操作只是與某個物件相聯絡。
語法層
將操作和方法定義成命令。這些命令是由使用者來使用的。
命令由語義操作建立,並具有上下文關係。通過上下文關係,利用顯示,命令或狀態變數,就可以描述整個系統。
互動層
POL的文法有終極符(自定義的不能再分的)和由終極符組成的非中極富。終極符為:
W-When(時態規格說明原語)
P-Prompt(原始系統動作:提示)
R-Respose(原始系統動作:響應)
A-Action(原始使用者動作:擊鍵)
這些終極符可組成非終極符結構。
6.資料輸入介面設計
資料輸入是指所有供計算機處理的資料的輸入,是系統的一個重要組成部分,它常佔用戶的極大部分使用時間。
資料輸入的規則
資料輸入介面的目標是儘量簡化使用者的工作,並儘可能地減少輸入的出錯率。
在軟體設計的範圍,可以通過以下方法來減少使用者輸入的工作量:
對共同的輸入內容設定預設值(預設值)。
使用程式碼和縮寫。
填入已輸入過的內容或需要重複輸入的內容
如果輸入內容是來自一個有限的備選集,可以採用列表選擇或指點方式。
資料輸入螢幕應當設計成儘量與輸入格式相匹配。
資料內容應當根據它們的使用頻率,或它們的重要性,或它們的輸入次序進行組織。資料輸入對話設計的一般規則:
明確的輸入、明確的動作、明確的取消、確認刪除、提供反饋、允許編輯、提供復原、自動格式化
輸入表格設計
資料表格設計是對較複雜的資料錄入時是用的最廣泛的一種對話型別。
這種方法是在螢幕上顯示一張表格,類似於使用者熟悉的填表格式,以供使用者向計算機內輸入資料。
螢幕設計
通常把螢幕劃分為資料輸入、命令與出錯處理三個區域。
在螢幕設計時,應注意以下幾點:
應用不同的底色來區別各個區域。
其它資料輸入的方法
它們分為兩類,一類是用選單或關鍵詞進行軟體設計,另一類使用硬體來自動完成全部或部分資料輸入任務。
選單選擇輸入
如果資料從一個確定的可供選擇的清單選取輸入,則可用選單方式。
關鍵詞資料輸入
關鍵詞資料輸入比選單選擇資料輸入更快速更有效。並可以以不同的順序輸入,允許更復雜的檔案輸入。
光學標記/識別(OMR)
光學字元識別(OCR)
磁性墨水字元識別(MICR)
條形碼(Bar Code)
聲音資料輸入
7.資料顯示介面設計
資料顯示介面包括螢幕查詢、檔案瀏覽、圖形顯示和報告。
資料顯示的規則
進行資料輸出顯示設計,應當瞭解資料顯示的要求,解決應該顯示哪些資料,螢幕上一次顯示多少資訊的問題。
選擇顯示內容,應當考慮以下準則。(只顯示必需的資料、在一起使用的資料應顯示在一起、顯示出的資料應與使用者執行的任務有關、每一憑資料的數量,包括標題,欄題等等,不應超過整個螢幕面積的30%。)
顯示設計要使得相關的資料承租的出現,並由使用者與系統的會話來控制。
可根據螢幕的大小,是每幀螢幕包含若干個子區域,讓每個子區域顯示不同的資訊。
進行屏幕布局時,還需要考慮其它一些規則。
應儘量少使用程式碼和縮寫,不應讓讀者去翻譯或猜測這些程式碼或縮寫。
如果安排了若干個顯示畫面,最好建立一個統一的格式。
提供明瞭的標題。欄題以及其它提示資訊。
遵循使用者的習慣。
採用顏色、字元大小、下劃線或不同的字型等方式來強化重要資料。
字元資料的顯示
字元資料的畫面顯示主要是屏幕布置和資料內容安排格式,以便於使用者查詢和閱讀的問題。
純正文的顯示
英文正文中應避免連續使用大寫字母,大寫字母應使用印刷體,且一般為強調而使用。
列表和表格
資料列表應當豎排而不應橫排,因為這樣有助於計算總和。欄題應當安排在資料列之上。
控制顯示
使用者應當擁有一種獲得不同顯示畫面的靈活的手段。
圖形顯示
由於圖形從資料集合中概括出某些特性並且具有“直觀”的優點。因此對於識別和分析處理結果更有效。為了做好圖形顯示,必須仔細地選擇圖形型別和進行佈局設計。
圖形型別與資料集分類
在一定程度上,圖形型別的選擇是有限的,因為它是根據型別來決定的。
報告
報告是輸出字元的一個子集,它的功能可以是從一個系統向另一個系統傳遞資訊;也可以是某一系統的總結;還可以是一個歷史文獻、簡單的列表等等。報告可以歸為四類:文宗報告、資訊報告、歷史和檔案報告、瀏覽報告。
佈局設計
報告有三種佈局設計
(1)列表適用於記錄資訊的簡單羅列,瀏覽報告和檔案報告即屬於這一類;
(2)塊結構是用行、列和總計等形式來組織資料,資訊報告就屬於這一類。
(3)分組結構則在快內進一步做更復雜的成組的資訊佈局,文宗報告一般屬於此類。