[人机交互]理解与概念化交互

零.本章重点（理解和分析用户问题）

– 解释“问题空间”的概念和含义

– 解释如何概念化交互

– 描述什么是概念模型

– 讨论将界面隐喻作为概念模型的利弊

– 讨论界面具体化和抽象化各自的优缺点

– 概述概念设计和实际设计的关系

一.理解问题空间

简单说，当想要做什么但是又不知道怎么做的时候，就有了问题。

1.1什么是问题空间

问题解决者对问题的客观陈述的理解，通常由问题的给定条件/事实，目标和允许的操作三种成分构成。

eg:就比如我们做数学题，读了题之后，我们理解了题目给的条件，事实和允许的操作，就对这个问题的客观陈述有了理解，就形成了这个问题的问题空间。

1.2什么是问题求解

问题都有一个起始状态，一个目标状态，很多个中间状态，问题求解就是如何利用操作从其实状态转移到目标状态。

1.3理解问题空间

问题空间可能很大，所以人们通常利用启发式规则来选择合适的转移操作。

1.4什么是人素学

人类错误处理的过程

eg：人们写word，处理文档，可以通过undo操作进行撤销复现

eg：回收站带年纪清空，不会直接清空而是出现一个窗口

1.5概念化

简单来说，就是对事务的性质进行分析和抽象的结果表示为概念，概念的定义和相互关系。

1.6概念化空间

1.6.1概念化问题空间

对问题空间（问题的条件，事实，允许的操作的组合）进行分析和抽象，得出概念性的结果从而发现可用性和用户体验目标。

1.6.2概念化问题空间的一个结果

发现可用性和用户体验目标

以学生信息管理系统为例子，帮助理解

学生信息管理系统的概念化问题空间

在交互设计中，概念化问题空间是指通过分析用户需求、任务场景和使用环境，明确系统的可用性目标和用户体验目标，从而指导设计决策。以下是以学生信息管理系统（SIMS, Student Information Management System）为例，进行问题空间概念化的过程。

1. 问题空间分析

(1) 用户角色（Users）

学生信息管理系统的主要用户包括：

管理员（教务处、班主任）：负责录入、修改、查询学生信息，管理课程、成绩等。
教师：查看所教班级的学生信息、成绩，录入成绩。
学生：查询个人信息、成绩、课表等。
家长（可选）：查看子女的成绩、考勤等信息（部分学校开放）。

(2) 核心任务（Tasks）

管理员：
- 添加/删除/修改学生信息（姓名、学号、班级、联系方式等）。
- 管理课程表、教师分配、班级信息。
- 查询学生成绩、考勤记录。
教师：
- 查看所教班级的学生名单。
- 录入、修改学生成绩。
- 查看学生的考勤情况。
学生：
- 查询个人信息（学号、姓名、班级、联系方式）。
- 查询成绩、课表、考试安排。
- 修改个人资料（如联系方式）。
家长（如适用）：
- 查看子女的成绩、考勤、作业情况。

(3) 使用环境（Context）

校内使用（PC端、校园网）：管理员、教师、学生主要在学校机房或办公室使用。
校外访问（移动端/Web端）：学生、家长可能需要远程查询信息。
高峰期负载（如选课、查分期间）：系统需保证稳定性和响应速度。

2. 发现可用性目标（Usability Goals）

可用性目标关注系统能否高效、准确地完成用户任务，通常可量化评估。

可用性目标	定义	SIMS 中的应用示例
有效使用	系统能否帮助用户完成任务？	管理员能否快速录入学生信息？教师能否顺利录入成绩？
高效使用	用户完成任务的速度如何？	学生查询成绩是否能在 3 秒内返回结果？
安全使用	系统能否避免用户犯错？	输入学号时，系统是否检查格式（如长度、数字校验）？
易于理解	功能是否直观易懂？	界面是否清晰标注“添加学生”“修改成绩”等按钮？
易于操作	操作是否简单直接？	教师能否一键导出班级成绩单？
易于学习	新用户能否快速上手？	新入职的管理员能否在 1 小时内掌握系统操作？
良好的实用性	功能是否符合用户真实需求？	是否提供“批量导入学生信息”功能（适用于新生入学）？

3. 发现用户体验目标（User Experience Goals）

用户体验目标关注用户主观感受，如愉悦性、成就感、舒适性等，通常较难量化，但影响用户长期使用意愿。

用户体验目标	定义	SIMS 中的应用示例
挑战性	任务是否足够有趣但不过于困难？	教务处管理员可能觉得数据核对较枯燥，但合理的任务拆分（如分批次处理）可降低疲劳感。
艺术性	设计是否美观有吸引力？	界面采用清新色调（如蓝色+白色），避免过于刺眼的颜色，提升视觉舒适度。
成就感	用户是否能获得正向反馈？	教师录入成绩后，系统提示“成绩已成功保存”，并显示“已完成 X/XX 班级”。
舒适性	使用过程是否轻松无压力？	提供清晰的导航，避免用户迷失（如“返回上级”“主页”按钮）。
趣味性	交互是否充满乐趣？	学生查询成绩时，可增加“进步曲线”可视化图表，增强互动性。

4. 关键设计挑战（Trade-offs）

在 SIMS 设计中，可能存在以下矛盾，需要权衡：

高效性 vs 安全性
- 高效性：允许管理员快速批量导入学生信息（如 Excel 批量上传）。
- 安全性：需校验数据格式，防止错误数据进入系统（如学号重复、非法字符）。
  解决方案：提供“预览模式”，先检查数据合法性，再正式导入。
易用性 vs 功能复杂性
- 易用性：简化界面，减少不必要的选项（如普通教师不需要看到“系统日志”）。
- 功能复杂性：管理员可能需要高级权限（如批量修改课程表）。
  解决方案：采用角色权限管理，不同用户看到不同的功能模块。
美观性 vs 信息密度
- 美观性：采用简洁的 UI 设计，减少视觉干扰。
- 信息密度：教务处可能需要在一屏内查看大量数据（如全校学生列表）。
  解决方案：提供可切换视图（紧凑模式 vs 详细模式）。