科研軟件開(kāi)發(fā)中UI設(shè)計(jì)探討

楊　揚(yáng)，李　晨，賈君君

（中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710077）

科研軟件開(kāi)發(fā)中UI設(shè)計(jì)探討

楊揚(yáng)，李晨，賈君君

（中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710077）

軟件作為一種技術(shù)載體和計(jì)算實(shí)體是科研成果有形化的有效途徑，是應(yīng)用和推廣科技成果的重要手段。但在科研項(xiàng)目軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)于科研軟件的UI設(shè)計(jì)重視不足、投入不夠、資源缺乏等因素，往往導(dǎo)致軟件在開(kāi)發(fā)完成后由于較差的用戶體驗(yàn)被束之高閣。文章探討了科研項(xiàng)目中軟件UI設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題，提出改善用戶體驗(yàn)的策略和方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析說(shuō)明，以期更好地提升軟件質(zhì)量、推廣軟件產(chǎn)品。

軟件；用戶界面；用戶體驗(yàn)

1　前言

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展正在深刻地影響著人類社會(huì)的變革，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透至政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及日常生活的方方面面。在科研工作中，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以軟件為載體將科研成果有形化是應(yīng)用和推廣科技成果的有效途徑，但由于科研工作的固有特性，在軟件開(kāi)發(fā)中，對(duì)于用戶體驗(yàn)、人機(jī)界面的投入較之軟件功能、軟件性能要少得多，這使得科研軟件在開(kāi)發(fā)完成后由于其較差的用戶體驗(yàn)往往被束之高閣，本文探討了科研項(xiàng)目中軟件界面設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題，并對(duì)改善用戶體驗(yàn)方面提出解決策略，從而達(dá)到更好地推廣科研軟件、應(yīng)用新技術(shù)的目的。

2　界面設(shè)計(jì)概述

用戶界面（User Interface，簡(jiǎn)稱UI）是指人（使用者、用戶）通過(guò)敲擊鍵盤、滑動(dòng)鼠標(biāo)、觸摸屏幕等方式向計(jì)算機(jī)輸入指令，而計(jì)算機(jī)通過(guò)聲音、圖像或震動(dòng)反饋信息，這樣一種人和計(jì)算機(jī)相互交互的系統(tǒng)即為UI［1］。UI設(shè)計(jì)主要是指對(duì)軟件的人機(jī)交互、操作邏輯、操作界面的整體設(shè)計(jì)。國(guó)際權(quán)威的人機(jī)交互專家Norman博士強(qiáng)調(diào)，一個(gè)完好開(kāi)發(fā)的、有凝聚力的產(chǎn)品，應(yīng)該看上去美觀，用起來(lái)舒心，使用戶能夠愉悅的欣賞，快樂(lè)地使用，同時(shí)增強(qiáng)心靈和思想的感受［2］，良好的用戶體驗(yàn)是用戶界面設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

2.1UI設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)

用戶體驗(yàn)（User Experience）是指人機(jī)交互過(guò)程中建立起來(lái)的心理感受［2］。它要求以用戶為中心進(jìn)行組織設(shè)計(jì)和提供服務(wù)，通過(guò)創(chuàng)造性的工作來(lái)體現(xiàn)獨(dú)特的個(gè)性和價(jià)值，是用戶獲得最大的成就和滿足感。用戶體驗(yàn)是藝術(shù)、交互和技術(shù)的統(tǒng)一［3］。對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，用戶體驗(yàn)應(yīng)該貫穿UI設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，UI設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是良好的用戶體驗(yàn)，雖然用戶體驗(yàn)是純主觀性的感受，但是對(duì)于一個(gè)界定明確的用戶群體，可以通過(guò)把握用戶體驗(yàn)的共性達(dá)到設(shè)計(jì)良好的效果［4］。

2.2UI設(shè)計(jì)流程

用戶界面設(shè)計(jì)同時(shí)也遵循軟件工程的基本思想，通過(guò)流程化、規(guī)范化實(shí)施將為軟件界面的持續(xù)改進(jìn)提供保障。用戶界面設(shè)計(jì)主要分為以下步驟［5］：

（1）需求整理及分析。作為一項(xiàng)軟件產(chǎn)品，需求整理及分析是設(shè)計(jì)師獲得產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)的重要途徑，通過(guò)需求分析確定軟件界面需要具備的基本條件和必備元素，弄清楚用戶人群特征、客戶喜好、使用環(huán)境和使用方式。

（2）方案制定及選型。在明確目標(biāo)后，設(shè)計(jì)師著手設(shè)計(jì)幾套不同風(fēng)格的界面方案以供用戶選擇，可以通過(guò)目標(biāo)人群的自然選擇結(jié)果作為選型依據(jù)。然后收集用戶反饋，比如對(duì)各設(shè)計(jì)方案的第一印象、綜合印象等，對(duì)方案的結(jié)構(gòu)、色彩搭配、文字排版、內(nèi)容展示的滿意程度等，選出用戶認(rèn)為最佳的排列。設(shè)計(jì)師通過(guò)不斷改進(jìn)和反復(fù)推敲最終交由用戶確認(rèn)最優(yōu)方案。

（3）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及測(cè)試。方案選型結(jié)束后就進(jìn)入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，軟件界面設(shè)計(jì)是一個(gè)功能開(kāi)發(fā)和測(cè)試交互的過(guò)程，通過(guò)不斷調(diào)試和測(cè)試從而開(kāi)發(fā)出功能完備的軟件產(chǎn)品；

（4）產(chǎn)品交付及跟蹤。軟件產(chǎn)品的交付并不意味著軟件生命周期的終結(jié)，對(duì)于軟件而言進(jìn)入另一個(gè)生命周期，在這個(gè)周期中，設(shè)計(jì)師仍然需要對(duì)軟件的用戶體驗(yàn)進(jìn)行跟蹤，收集信息，為后續(xù)的升級(jí)和改版做好準(zhǔn)備，具體流程見(jiàn)圖1。

3　UI設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

當(dāng)前，以軟件為載體將科研成果有形化已經(jīng)成為科研工作的重要組成部分，軟件往往成為科研項(xiàng)目推廣和新技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵手段。但是由于科研項(xiàng)目的固有特性，在軟件產(chǎn)品的UI設(shè)計(jì)中，經(jīng)常出現(xiàn)以下共性問(wèn)題，具體有：

（1）科研過(guò)程的嚴(yán)肅性和不確定性，往往導(dǎo)致軟件開(kāi)發(fā)人員重視軟件基本功能實(shí)現(xiàn)，忽略軟件UI設(shè)計(jì)這一重要環(huán)節(jié)，有的甚至認(rèn)為科研項(xiàng)目軟件產(chǎn)品的UI設(shè)計(jì)無(wú)足輕重。

圖1　UI設(shè)計(jì)流程及各階段行為

（2）在軟件產(chǎn)品UI上的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軟件功能實(shí)現(xiàn)方面，有的軟件產(chǎn)品往往缺少UI設(shè)計(jì)師或?qū)I(yè)設(shè)計(jì)人員，這就導(dǎo)致UI設(shè)計(jì)乏力，很難設(shè)計(jì)出具有專業(yè)水準(zhǔn)的軟件產(chǎn)品。

（3）缺乏美觀、大方的用戶界面，不注重UI結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，文字排版粗糙，即使軟件功能再?gòu)?qiáng)大，但是界面呆板、顏色單調(diào)、輸入困難等導(dǎo)致用戶難以上手，對(duì)特定用戶來(lái)說(shuō)甚至形成使用障礙，這樣的軟件產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)難以吸引用戶形成凝聚力，從而阻礙了軟件產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

（4）功能復(fù)雜，UI設(shè)計(jì)晦澀難懂，用戶需要專業(yè)培訓(xùn)方能掌握使用技巧，此類軟件產(chǎn)品可能在UI的界面設(shè)計(jì)方面具有特點(diǎn)，但往往由于復(fù)雜的操作方法導(dǎo)致軟件推廣困難，這也屬于不注重用戶體驗(yàn)的產(chǎn)品類型。

4　改進(jìn)策略及應(yīng)用實(shí)例

4.1改進(jìn)策略

針對(duì)以上常見(jiàn)問(wèn)題，結(jié)合筆者所參與科研項(xiàng)目中軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出以下解決辦法，主要有：

（1）樹(shù)立UI意識(shí)，重視用戶體驗(yàn)對(duì)于軟件產(chǎn)品的作用，對(duì)于科研類軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，除滿足基本功能需求外，必須考慮到特定用戶群體的使用喜好和體驗(yàn)感受，對(duì)UI設(shè)計(jì)進(jìn)行整體規(guī)劃，根據(jù)軟件產(chǎn)品特點(diǎn)分析UI設(shè)計(jì)具體需求，并制定設(shè)計(jì)方案，以目標(biāo)人群的選擇結(jié)果作為改進(jìn)的方向。

（2）加大UI設(shè)計(jì)的投入力度，通過(guò)配備專業(yè)設(shè)計(jì)師或者設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期通盤考慮UI設(shè)計(jì)，優(yōu)秀的UI設(shè)計(jì)將為軟件產(chǎn)品的推廣起到事半功倍的作用。

（3）軟件產(chǎn)品交付后，軟件進(jìn)入新的生命周期，這個(gè)階段的主要工作就是密切跟蹤用戶反饋，收集用戶使用信息，通過(guò)不斷改版和升級(jí)完成軟件產(chǎn)品的更新?lián)Q代，從而保證軟件的可持續(xù)發(fā)展和用戶體驗(yàn)的不斷提高。

4.2實(shí)例分析

以下根據(jù)筆者所參與的“標(biāo)準(zhǔn)編寫軟件”開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)例分析?！皹?biāo)準(zhǔn)編寫軟件”用于輔助標(biāo)準(zhǔn)起草人編寫符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則最新版）要求、結(jié)構(gòu)要素完整的標(biāo)準(zhǔn)文檔，主要包括：文檔模塊、要素編寫模塊、段落樣式設(shè)置模塊和綜合應(yīng)用模塊。該軟件化繁為簡(jiǎn)，通過(guò)減少重復(fù)編輯和繁瑣的樣式設(shè)置，提高標(biāo)準(zhǔn)編寫的質(zhì)量和效率。本項(xiàng)目在軟件開(kāi)發(fā)前對(duì)需求進(jìn)行了分析，主要UI設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）目標(biāo)群體及運(yùn)行環(huán)境。軟件的目標(biāo)用戶群體為標(biāo)準(zhǔn)起草和制修訂人員，用戶主要特征有：具備良好的標(biāo)準(zhǔn)制修訂從業(yè)背景，具有一定的英語(yǔ)讀寫能力，能熟練操作計(jì)算機(jī)和常用的辦公軟件等，該軟件運(yùn)行于Windows Xp/Vista/7（32位、64位）等系統(tǒng)，使用MS Office文字處理軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)編寫。

（2）軟件風(fēng)格。軟件需要具備的基本風(fēng)格要素有：簡(jiǎn)潔、工整、實(shí)用，具體就是用戶界面簡(jiǎn)潔大方，結(jié)構(gòu)排版工整規(guī)范，功能布局實(shí)用美觀。

（3）配色方案。在UI設(shè)計(jì)中，顏色是最重要的設(shè)計(jì)元素，而配色方案的選取直接決定了軟件風(fēng)格和用戶感受。目前，很多在線網(wǎng)站提供配色方案選型，主要方法有單色、類比、互補(bǔ)色、復(fù)合等色彩衍生方法，在本軟件中采用Adobe公司的kuler網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)以下顏色搭配方案，配色板見(jiàn)圖2，配色板RGB值見(jiàn)表1。

圖2　本軟件選用的配色板

表1　配色板RGB值

（4）UI框架。根據(jù)軟件功能類別劃分，設(shè)計(jì)出本軟件菜單欄、工具欄結(jié)構(gòu)，如圖3所示。在新建標(biāo)準(zhǔn)文檔模塊時(shí)，文獻(xiàn)分類號(hào)選擇的用戶界面中根據(jù)配色板對(duì)不同文字顏色進(jìn)行了重點(diǎn)顯示，如圖4所示。

圖3　軟件菜單欄UI結(jié)構(gòu)

圖4　文獻(xiàn)分類號(hào)選擇的用戶界面設(shè)計(jì)

該軟件發(fā)布后，通過(guò)不斷跟蹤用戶的使用反饋對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行了刪減和重新排列，目前已經(jīng)從V1.0發(fā)展到V2.3，并成為相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草人員日常工作的必備軟件。

5　結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)科研軟件開(kāi)發(fā)的UI設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了歸納整理，提出了改進(jìn)UI設(shè)計(jì)的方法和策略，將其應(yīng)用于“標(biāo)準(zhǔn)編寫軟件”的開(kāi)發(fā)中收到了較好的效果。目前，隨著信息技術(shù)的不斷完善，新技術(shù)的不斷發(fā)展為良好的UI設(shè)計(jì)提供了技術(shù)上的保證，如Ajax、Silver light的出現(xiàn)為用戶體驗(yàn)的進(jìn)一步提高提供了可能，同時(shí)，加強(qiáng)UI設(shè)計(jì)對(duì)于改善用戶體驗(yàn)的作用越來(lái)越明顯，軟件的UI設(shè)計(jì)也應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的策略，不斷收集用戶反饋，通過(guò)改版和升級(jí)做到軟件產(chǎn)品功能和UI設(shè)計(jì)從數(shù)量到質(zhì)量的轉(zhuǎn)變。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673-0194.2015.21.097

TP311.1

A

1673-0194（2015）21-0187-03

2015-06-20

楊揚(yáng)（1982-），男，陜西漢中人，中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院工程師，碩士，主要研究方向：信息管理及信息化。