軟件工程視角下的人機(jī)交互實(shí)踐教學(xué)研究

摘 "要 "人機(jī)交互是軟件工程專業(yè)學(xué)生需要掌握的專業(yè)知識，針對如何增強(qiáng)教學(xué)效果的問題，主要從軟件工程的視角探索如何進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。采用線上和線下相結(jié)合的方式，講練結(jié)合、以考促學(xué)，以學(xué)生為中心，進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作。同時(shí)，在新形勢下探索如何進(jìn)行思政教育，帶動學(xué)生培養(yǎng)優(yōu)秀品質(zhì)，養(yǎng)成良好習(xí)慣，傳承紅色文化。

關(guān)鍵詞 "軟件工程；人機(jī)交互；實(shí)踐教學(xué)；思政教育

中圖分類號：G642.423 " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）14-0147-03

Research on Practice Teaching of Human-Computer Inte-

raction from Software Engineering Perspective//LIU Hai-yan， WANG Xiaochi， ZHANG Lijie， JING Yu

Abstract "Human-computer interaction is the professional knowledge that software engineering students need master. Aiming at the problem of how to improve the teaching effect，

it mainly explores how to conduct practical teaching from the perspective of software engineering. It adopts a combination of online and offline methods， combining lectures with prac-tice， taking exams to promote learning， taking students as the center， conducting inquiry-based learning， and conducting industry-university-research cooperation with enterprises. At

the same time， under the new situation， explore how to conduct

ideological and political education to drive students to culti-vate excellent qualities， develop good habits， and inherit the red culture.

Key words "software engineering; human-computer interac-tion; practical teaching; ideological and political education

0 "引言

人機(jī)交互技術(shù)是信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對人類生產(chǎn)和生活都產(chǎn)生深刻的影響。按照Hewett等人給出的定義，所謂人機(jī)交互（Human-Computer Interac-

tion，HCI），是指關(guān)于設(shè)計(jì)、評價(jià)和實(shí)現(xiàn)供人們使用的交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并圍繞相關(guān)的主要現(xiàn)象進(jìn)行研究的學(xué)科[1]。

Alan Dix在《人機(jī)交互》一書中將人機(jī)交互定義為“研究人、計(jì)算機(jī)以及他們之間相互作用方式的學(xué)科”，“學(xué)習(xí)人機(jī)交互的目的是使計(jì)算機(jī)技術(shù)更好地為人類服務(wù)”[2]。人機(jī)交互的發(fā)展歷史是從人適應(yīng)計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)不斷適應(yīng)人的發(fā)展歷史[2]。

用戶期望軟件系統(tǒng)能夠簡單易用，并且?guī)椭脩粲行Ы档湾e(cuò)誤發(fā)生的概率，減少錯(cuò)誤造成的損失。

人機(jī)交互的軟件工程方法是大連外國語大學(xué)軟件工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)必修課，主要學(xué)習(xí)用于交互式產(chǎn)品開發(fā)的軟件分析、設(shè)計(jì)和評估知識，包括人機(jī)交互基礎(chǔ)知識、交互設(shè)計(jì)的原則與過程、以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品可用性研究的方法等。通過學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更好地了解人機(jī)交互的概念、發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域，理解人與機(jī)器的關(guān)系，通過人的感知模型與認(rèn)知過程的特點(diǎn)理解人機(jī)交互的設(shè)計(jì)原則，了解常用的交互框架、交互形式、交互設(shè)備和交互技術(shù)，學(xué)習(xí)人機(jī)交互系統(tǒng)的需求分析和設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)Web界面的設(shè)計(jì)方法，了解交互式系統(tǒng)的評價(jià)原則和方法。

人機(jī)交互的研究內(nèi)容涉及范圍比較廣，與計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)等密切相關(guān)。從軟件工程視角學(xué)習(xí)人機(jī)交互的基礎(chǔ)理論、方法、原則以及模式，使學(xué)生能夠依據(jù)需求對軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和評估。讓軟件工程專業(yè)的學(xué)生掌握人機(jī)交互的知識，可以幫助他們更好地了解用戶，進(jìn)而設(shè)計(jì)出有助于提升用戶體驗(yàn)的交互產(chǎn)品。

1 "人機(jī)交互的課程設(shè)置

人機(jī)交互是一門新興學(xué)科，需要學(xué)以致用。大連外國語大學(xué)的人機(jī)交互課程教學(xué)尚處于探索階段，主要采用產(chǎn)學(xué)研合作的方式，彌補(bǔ)學(xué)校人才培養(yǎng)功能的不足。這種與企業(yè)協(xié)作的協(xié)同育人方式，通過接觸具體有形的交互產(chǎn)品，豐富教師的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生對人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的理解深度。目前，人機(jī)交互的軟件工程方法課程設(shè)置在大三上學(xué)期，周學(xué)時(shí)為2學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí)為34學(xué)時(shí)。課程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容如表1所示。

2 "人機(jī)交互的實(shí)踐教學(xué)探索

2.1 "線上線下相結(jié)合

以網(wǎng)絡(luò)平臺為支撐，探討以學(xué)生為中心的線上線下交互式課堂教學(xué)模式，利用學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行在線章節(jié)測試、任務(wù)點(diǎn)發(fā)布、問題討論等輔助教學(xué)。通過線上和線下相結(jié)合的教學(xué)方式，除了給學(xué)生編寫內(nèi)容充實(shí)、設(shè)計(jì)精美的課件，上傳各種文檔資料，還錄制大量的短視頻，在視頻中演示如何編寫程序，如何對所學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行活學(xué)活用，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源。線上線下相結(jié)合有助于教師學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，適應(yīng)新技術(shù)和新形勢，自我提高。

2.2 "產(chǎn)學(xué)研合作

在產(chǎn)學(xué)研合作模式驅(qū)動下，結(jié)合企業(yè)的資源優(yōu)勢，優(yōu)化授課內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。借鑒企業(yè)經(jīng)驗(yàn)，豐富人機(jī)交互的授課資料，打造理論與實(shí)踐相結(jié)合的電子課件和程序代碼庫，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。通過熟悉企業(yè)已經(jīng)投入市場應(yīng)用的優(yōu)秀產(chǎn)品，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生對人機(jī)交互設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法的理解和認(rèn)識。借助企業(yè)的科研力量，幫助建設(shè)人機(jī)交互的教師團(tuán)隊(duì)，增強(qiáng)教師的工程意識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論深度。

2.3 "講練結(jié)合

開發(fā)代碼庫，分知識點(diǎn)編寫大量課堂演示代碼和實(shí)驗(yàn)代碼，結(jié)合程序代碼向?qū)W生講解原理。重要的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，采用案例驅(qū)動和啟發(fā)式教學(xué)，帶動學(xué)生把人機(jī)交互的設(shè)計(jì)方法和理念靈活運(yùn)用在軟件系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)中，制作主題網(wǎng)站，鍛煉學(xué)生的主動探索精神和獨(dú)立思考能力。將學(xué)習(xí)目標(biāo)和掌握職業(yè)技能有機(jī)結(jié)合在一起，使學(xué)習(xí)的過程為未來的工作起到鋪墊作用。

2.4 "以考促學(xué)

除了編程實(shí)踐，還編輯大量習(xí)題，建立題型豐富的試題庫和試卷庫，依據(jù)教學(xué)大綱和考試大綱所規(guī)定的知識范圍來命題，試題盡可能覆蓋主要知識點(diǎn)，題型豐富，涉及內(nèi)容廣泛，并且難易度和試題量適當(dāng)。每一章都利用學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行章節(jié)測試，以考促學(xué)，幫助學(xué)生深化理解和復(fù)習(xí)鞏固，理論實(shí)踐相結(jié)合，取得較好的效果。章節(jié)測試的目的不光是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動力，通過測試來考查學(xué)生對知識的掌握程度，檢測學(xué)習(xí)效果，而且希望能幫助學(xué)生養(yǎng)成平時(shí)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。有很多知識是在理解的基礎(chǔ)上水到渠成地形成深刻記憶，不是依靠死記硬背。通過課堂上的初次學(xué)習(xí)，再通過考前復(fù)習(xí)、考后回顧，有助于學(xué)生形成長時(shí)記憶。

2.5 "以學(xué)生為中心

教師結(jié)合自己的軟件工程項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對軟件企業(yè)的調(diào)研成果，進(jìn)行加工整理，編輯成教學(xué)案例，教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員不斷豐富案例庫。選擇適當(dāng)?shù)陌咐?，向?qū)W生介紹案例背景和擬解決的問題，學(xué)生可以分組討論案例，提出解決問題的策略，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，進(jìn)行辨別和歸納。通過以學(xué)生為中心的教學(xué)，調(diào)動學(xué)生的積極性，擴(kuò)大學(xué)生的實(shí)踐認(rèn)知，提高學(xué)生的思辨能力，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)過程完成自我實(shí)現(xiàn)的挑戰(zhàn)，鍛煉溝通協(xié)作能力。

2.6 "探究式學(xué)習(xí)

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，比如對于常用人機(jī)交互形式，在平時(shí)經(jīng)常訪問的網(wǎng)站或者手機(jī)APP程序中尋找應(yīng)用實(shí)例。人機(jī)交互的設(shè)備類型豐富，學(xué)生可以選擇某種設(shè)備進(jìn)行縱深研究，通過網(wǎng)絡(luò)資料充分了解設(shè)備的發(fā)展歷史、種類、特點(diǎn)、使用方法和最新成果，印象會更深刻。對于認(rèn)知心理學(xué)跟界面設(shè)計(jì)有關(guān)的知識，號召學(xué)生深入了解更多研究成果。對于人機(jī)交互設(shè)計(jì)原則的應(yīng)用，以布置課下作業(yè)的形式，讓學(xué)生通過編程設(shè)計(jì)用戶界面進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用。在學(xué)習(xí)需求分析時(shí)，讓學(xué)生親自動手設(shè)計(jì)電子調(diào)查問卷，在周圍群體中進(jìn)行問卷調(diào)查，并且分析調(diào)查結(jié)果。人機(jī)交互是一門比較前沿的學(xué)科，教師選擇一些人機(jī)交互的科研論文，有選擇性地讓學(xué)生自主研讀，了解領(lǐng)域的最新知識，開闊眼界，站在巨人的肩膀上。對于學(xué)生感興趣的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展和延伸，有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。部分探究式學(xué)習(xí)任務(wù)如表2所示。

3 "思政教育

在傳授專業(yè)知識的同時(shí)，帶著愛去教育學(xué)生，平時(shí)積極通過微信、QQ和學(xué)習(xí)通提供在線答疑，做到有疑必答、有問必復(fù)。努力用愛培育愛、激發(fā)愛、傳播愛，通過真情、真心、真誠拉近與學(xué)生的距離，力所能及地把溫暖和關(guān)愛傳遞給學(xué)生。在與學(xué)生接觸的過程中用欣賞的態(tài)度對待學(xué)生，幫助學(xué)生樹立自信和自尊，讓學(xué)生學(xué)有所樂、學(xué)有所獲。近年來，在人機(jī)交互的課堂上堅(jiān)定不移地借助中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和紅色文化，積極探索如何在計(jì)算機(jī)課程中進(jìn)行潛移默化的思政教育。

3.1 "幫助學(xué)生培養(yǎng)優(yōu)秀品質(zhì)

將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入實(shí)踐教學(xué)過程中，不但可以降低理解難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，通過制作網(wǎng)站學(xué)習(xí)革命先輩事跡，傳承紅色革命精神，厚植愛國主義情懷，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生不斷創(chuàng)新、敢為人先、勇于探索真理的求知精神，使學(xué)生在自己創(chuàng)造的軟件產(chǎn)品中傳遞更多的積極能量。

3.2 "促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣

在編程實(shí)踐環(huán)節(jié)，精心選取一些國學(xué)經(jīng)典中的精華作為課程設(shè)計(jì)的素材，向?qū)W生灌輸積極向上的思想理念。按照愛國、孝親、節(jié)儉、勤學(xué)、奉獻(xiàn)、惜時(shí)、拼搏等主題，結(jié)合專業(yè)知識，通過編程實(shí)踐，幫助學(xué)生養(yǎng)成有益于自身發(fā)展的良好習(xí)慣。

3.3 "號召學(xué)生傳承紅色文化

在網(wǎng)站制作過程中，鼓勵(lì)學(xué)生廣泛利用網(wǎng)絡(luò)資源，深入了解抗日戰(zhàn)爭、解放戰(zhàn)爭、抗美援朝戰(zhàn)爭和抗疫斗爭中涌現(xiàn)出的英雄模范與先進(jìn)人物，激勵(lì)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大志向，學(xué)習(xí)榜樣力量。提倡學(xué)生在自己的軟件作品中講述中國故事，在學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的過程中，號召學(xué)生傳承中國紅色文化，努力學(xué)習(xí)、繼往開來、砥礪前行。

4 "結(jié)束語

計(jì)算機(jī)課程有一定的理論深度，通過通俗易懂的講解、深入淺出的舉例、生動形象的描述、清晰直觀的編程演示，可以幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上舉一反三地將所學(xué)知識應(yīng)用到軟件開發(fā)過程中并從中受益。教學(xué)有法，教無定法。教師通過不斷努力和改進(jìn)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，持續(xù)探索，就可以與學(xué)生彼此成就。教師精心設(shè)計(jì)課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，師生齊心合力，可以確保教學(xué)成效。此外，線上線下相結(jié)合的方式督促廣大教師從網(wǎng)課“小白”學(xué)起，潛心鉆研網(wǎng)課技巧，一直到熟通其竅、精盡其妙。突如其來的新冠疫情打亂了線下上課的節(jié)奏，教師和學(xué)生一起通過網(wǎng)課平臺堅(jiān)持推進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)度，同舟共濟(jì)、勠力同心、同甘共苦，這也是鮮活的現(xiàn)實(shí)素材，同樣可以起到思政教育的效果。

參考文獻(xiàn)

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