安全人机工程课程设计.docx

安全人机工程课程设计.docx

《安全人机工程课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全人机工程课程设计.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

安全人机工程课程设计

课

程

设

计

设计课题多媒体课件制作中的人机分析及设计

系部班级安全与环境工程系安本0804

所属专业安全工程

学生姓名学号

指导教师

设计时间2010.06.01～2010.6.14

多媒体教学课件的人机分析及设计

[摘要]通过对我校多媒体教室教学环境的实际考察，对文字大小、文字字体、课件颜色、图片的布局、文字与用语、视频动画、课件交互性等问题对多媒体教学课件的设计进行讨论。

应用现有的技术条件，全面考虑学生的生理、心理因素，合理地将多媒体图、文、声、动画、视频等表现方法有机的结合起来，充分考虑到人机的各方面因素，以达到人与机之间的交互。

[关键词]人机工程；视角；主色调；交互性

Human-ComputerMultimediaCoursewareEngineering

[Abstract]Universityofmultimediaclassroomteachingandlearningenvironmentoftheactualinspectionofthetextsize,textfont,colorsoftware,pictures,layout,textandlanguage,video,animation,interactivecoursewareonsuchissuesasthedesignofmultimediacoursewarefordiscussion.Applicationofexistingtechnologytogivefullconsiderationtostudentsthephysical,psychologicalfactors,areasonablemultimediamaps,text,sound,animationandvideoperformancecombinedwithorganicmethods,fullytakingintoaccountallaspectsofhumanfactorsinordertoachieveandinteractionbetweenmachines.

[Keywords]SecuritypersonmachineprojectPerspectivemaincolorsInteractive

1前言

多媒体课件是一种根据教学目标设计，表现特定的教学内容，反映一定教学策略的计算机教学程序，它可以用于教师进行辅助教学，也可以让学生进行交互操作学习，并可对学生的学习做出评价的教学媒体。

在现代教育与教学过程中，多媒体技术应用于教学，它的图文并茂可以使教学过程变得生动活泼,提高了学生的感知水平和学习兴趣。

它的图形演示功能，可以为教师提供形象表述工具，使许多抽象的教学问题变得具体形象，提高了知识的可接受性。

尤其是它的模拟仿真功能，可以使教学中一些无法做的演示变得轻而易举。

对媒体课件目前存在的问题:

（1）由于没有正确认识多媒体课件的功能和缺乏对人体功能认识在使用多媒体课件进入了误区。

部分课件由于字体大小的设计或是在颜色上搭配不合理，造成同学们上课时观看课件时感到困难，长时间后就会感到注意力涣散，甚至困乏；

（2）部分课件设计得比较漂亮，内容也比较丰富，但实用性不强，主要体现在课件制作不符合人的思维习惯，没有突出表现教学的重点、难点，造成同学们将大部分注意力放在其它不重要的知识点上；

（3）部分课件设计形式单一，没有充分利用多媒体教学生动、直观等优势。

因此，要合理运用多媒体课件进行教学就需要在文字大小、颜色搭配、文图的合理搭配运用上、声音、动画、交互性等方面进行合理地设计。

一个优秀的网络课件的人机界面可以激发学生学习的主动性和创造性；而一个信息杂乱含糊、功能紊乱无效的人机界面会给学生眼花缭乱，不知所措的感觉，显然会降低学习效率并可能导致学习上一定程度的挫折感。

课题研究方法：

运用人机工程学的理论知识对课件进行分析评价，以及搜集资料和实践发现不足进行改进设计。

研究的意义：

优化多媒体课件的设计，更好地使人机之间合理的配合，为广大师生提供舒适的学习环境提高学习效率。

2.多媒体课件的基本要求

多媒体是将文本、图形、图像、动画、视频和声音等内容结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互操作的信息技术。

对多媒体教学课件的基本要求包括以下几个方面：

1在教学设计方面的要求：

   要有明确的学习对象；注重运用多种策略激发学习动机；有明确的学习目标或教学要求；有必要的自学建议或指导；课件的组织结构符合其内在逻辑体系和学生的认知规律；人机交互活动的设计；练习方式多样化；及时的评价与反馈。

2在教学方面的要求如下：

    教学内容正确，无科学错误，模拟仿真准确；说明课件所使用的素材或资料的来源；文字、符号、单位和公式符合国家标准；教学内容覆盖教学基本要求将重点、难点讲解透彻；教学内容要体现学科前沿；提供与知识点相关的丰富的资源。

3对多媒体课件的技术要求

导航清晰、明确、设计合理；课件风格统一，元素布局合理，色彩协调；教学内容、层次表现分明；音频：

背景音乐要切题，整个课件语调要一致，避免强弱不一，一些不必要的声音尽量不用。

声音应清晰，无噪声、无失真。

 文字：

字体规范，排列整齐美观，无错别字。

3课件字符的设计

3.1字符大小

人视角特征

是确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离与被观测物体上两端点直线距离有关如下图，可以用式（2-1）表示。

α=2arctan（D/2L）（2—1）

式中

α——视角，用（＇）表示，即（1/60）°；

D——被观测物体上两端点直线距离，m；

L——眼睛到被看物体的距离，m。

视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。

当能够将两个相距很近的刺激物区分开来时，两个刺激物之间有一个最小的距离，这个距离所形成的视角就是这两个刺激物的最小区分阈限，又称为临界视角，它的倒数就是视觉敏度。

在医学上把视觉敏度叫做视力。

视力单位为1／＇。

视力=1／能够分辨的最小物体的视角（１／＇）（2-2）

检查视力就是测量视觉的分辨能力。

一般将视力为1.0称为标准视力。

在理想的条件下，大部分人的视力要超出1.0，有的还可以达到2.0。

便于识别字符大小的近似公式

H=（L/3600）θ（2-3）

式中

H——字符高度mm；

L——视距，mm；

θ——最小视角，＇，θ一般由实验决定，θ常取10＇～30＇。

3.1.2文字的设计

文字是界面设计中重要的设计元素之一，经过精心处理的文字材料完全可以制作出效果很好的界面。

文字具有最佳的直观传达作用以及最高的明确性，传播信息量大的优势，特别是用于多媒体课件设计中。

在选择文字时要考虑到它的适合性、明确性、易读性、美观性和创新性。

文字既具有传达信息的功能，又可以通过文字形态的节奏与韵律带给人美感，并通过创造形成自身鲜明、独特的个性，从而使界面内容与形式达成高度的统一，在实现良好信息传达效果的基础上适应人们的审美需求。

根据上述的理论原理我们知道对于识别字符与视距和视角有极大相关。

课件的制作者要运用上述原理根据教室大小，学生和主屏形成的视角及视距等实际情况灵活的制作和改进文字的大小。

课件中常见字号大小所对应的磅数及其所对应的实际毫米数如下表：

3-1

字号

磅数

毫米

字号

磅数

毫米

七号

5．25

1．84

小六

7．78

2．46

六号

7．87

2．80

小五

9．13

3．15

五号

10．50

3．67

小四

12．00

4．20

四号

13．75

4．81

小三

15．00

5．27

三号

15．75

5．62

小二

18．00

6．36

二号

21．00

7．35

小一

24．00

8．44

课件的文字应力求简明扼要，突出重点，在设计课件时我们不仅仅可以从内容上控制，还可以从字体的角度合理设计文字，使其符合人体的思维习惯。

（1）粗黑体常常给人一种庄重的感觉，因此，粗黑体应该用于庄重性的标题和结论性文字。

（2）魏碑体给人一种沧桑感，让人联想到悠久的历史，因此魏碑体应该用在历史有关的内容有关的内容上。

（3）幼圆字看上去比校活泼，所以比较适合用于年龄小的学生课件上，或用于童话故事等方面内容。

（4）楷体让人感觉比较秀气，因此常用在诗词上，或一些背景介绍也常常用到。

（5）宋体则是最常见的一种字体，一般正文均以宋体为主。

在符合人体的思维习惯下，灵活运用各种文字字体，就可以更好地让学生理解课件的内容。

设计方案

对于实际教学中的课件设计，于教学环境存在很大关系，若教学所用教室很大，而投影仪的放大倍数不足，则课件中的字体就必须较大。

课件中所用字体的磅数与电脑上显示字体的实际大小存在以下近似关系：

M=P/（2845）（2-4）

式中

M——实际电脑上显示字体的大小，mm；

P——课件中所用字体的磅数，pound；

设投影仪的放大倍数为N，则由式（2-1）及式（2-2），视力取1.0则可得其课件所用最小的标示字符的磅数

P1=8.28（1/10000）/N（2-5）

式中

——课件所用最小的标示符的磅数，pound；

N——投影仪的放大倍数；

L——教室最远位置到屏幕的距离，mm；

同理，由式（2-3）及式（2-4）可得：

P2=Lθ/12654N（2-6）

——课件便于识别字符的磅数，pound；

L——教室最远位置到屏幕的距离，mm；

θ——最小视角，＇，θ一般由实验决定，θ常取10＇～30＇。

3.2文字颜色及背景颜色设计

3.2.1理论依据

人们处于不同颜色环境中，除了视觉辨别力受到影响，视野发生变化外，人的心里感觉也会有所变化，不同的颜色会产生不同的抽象概念和不同的感觉。

各种颜色表示的抽象概念如表3-2

颜色

抽象概念

红

热烈.危险.激动.革命

绿

和蔼.悠闲.健康.安静

蓝

沉静.深远.平和.善良

白

洁白纯净轻松真挚

黑

寂静沉重神秘悲哀

黄

高贵豪华希望光明

紫

优雅温厚

3.2.2颜色的选用

颜色的心理作用给人不同的感觉。

所以课件制作者应注意在不同场合运用不同的颜色，不可为了美观而误用色彩。

一个课件应该有一个主色调，并且拥有一个整体的布局风格，这对于保持学习者稳定的情绪是非常重要的，也是非常必要的。

使用过多的色彩，不利于学习者注意力的集中，学习情绪的保持，也让学生更容易产生疲劳。

因此，在一个课件或界面中应尽量把色彩控制在三到四种颜色，避免使用过多色彩，保持整体风格和色彩前后运用的一致性，这样给人稳定、规范、简洁明晰的感觉和视觉效果。

重要的是文字的颜色和背景的颜色不能混成一体这样不利学习者对文字的辨别，易产生视觉上的疲劳降低学习效率。

颜色对比与人眼辨色能力有一定关系，当人们从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红.绿.黄.白。

当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是：

黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字所以文字清晰易见对一个课件来说是最重要的。

4多媒体课件界面布局

在多媒体课件的脚本设计中，计算机屏幕布局的合理与否，在一定程度上反映了课件的质量。

在脚本设计中，通常都将屏幕划分为若干个功能区，使得同一个课件中各种类型的信息都有相对固定的位置，以避免学生每次化时间在屏幕上寻找而无法集中精力学习教学内容。

（一）屏幕对象布局 

   1.恰当布置，主体突出。

显示内容应恰当，不应过多，切换不易过快，屏幕不应过分拥挤，四周应留出一定的余地。

一般正文每屏不应超过15行，每行不超过30个汉字，如显示不下可采用滚动技术。

字体应选用笔画丰满的字体，大小标题可用不同字体、字号，以区分层次和段落。

文字的色彩也应有一定的对比，从而突出主题。

    2.重点集中，视点明确。

由于屏幕尺寸较小，要求重点集中，视点明确。

在同一画面上，不应出现两个以上的兴趣中心，以免分散注意力。

    3.合理预留空行、空格。

必要的空行及空格会使结构合理，条理清晰，阅读、查找方便；相反，过分密密麻麻的显示会损害学习者的视觉，也不利于学习者把注意力集中到有用的信息上。

    4.美观大方，层次清晰。

界面设计要美观大方，不落俗套，但也不易过分“花哨”。

如果必须把多种媒体引入，最好能让操作者控制依次展示，给人以清晰、有序的感觉。

下图给出了一种适合于指导型和练习型课件的典型的屏幕功能区划分，当然，图中的划分也不是一成不变的，它可以随着信息容量的变化而作相应调整。

下图为课件布局例子

5多媒体素材运用

5.1图形

1目前为了更直观地把现实生活在中的情景搬入课堂教学，几乎所有的多媒体课件均采用或多或少的图片应用于教学。

当然，作为教学内容的图片使用时没有太多的要求，只要能说明问题就行。

但有一点需要说明的是：

图片文件的体积不能太大，太大了不仅体积大，而且更重要的是运行或显示的速度也较慢。

一般

用JPG格式的文件较为适宜因为JPG图片压缩比可灵活选择，而且也可基本

满足要求图片除直接用于显示教学内容外，另一个重要的用途是作为背景而出

现，效果好的背景仅起到美化画面的作用，而且也能揭示出对应教学内容的深刻含义。

2视错觉是人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。

眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；视线的变化习惯从左往右，从上到下和顺时针方向运动。

所以在选用图形时应注意以下几点：

（1）背景图片色调不能太深或太鲜艳，否则主题文字颜色不好设置，不仅会使显示教

学内容较为困难，而且也会喧宾夺主。

（2）背景图片不能太实，颜色种类不能太多。

太实或颜色种类太多同样会起到

喧宾夺主而且同样造成主体文字色彩不好设置的结果

（3）图片的使用密度应当适当，防止过密、过稀，过密会干扰主题，造成知识点的不明确，而该有的图片缺乏，会让一些比较抽象的知识点需要大量的文字进行解释，不利于学生对知识的理解。

（4）避免易引起错觉的图形。

例如

5.2声音

1声音多媒体课件中的声音包括语言、音乐和效果声三种，除了语言教学声音是必须使用之外，其他课程的课件可根据内容来选用少量的声音。

恰当地使用声音文件能起到引起注意、提示反应、表示事件进程、提供情景音效、提供反馈等，然而用不好则起到干扰、噪声的作用。

使用声音文件应注意以下几点：

（1）不能太多：

过多的声音不但不能帮助学习者学习，反而影响其学习效果。

（2）音量尽量设置可调：

每个人对声音的灵敏度不同，同样声压级的声音对有些人来说是悦耳动听，而对另外一些人来说则太大而变为噪音，所以音量可调尤为重要。

有两种方式，一种是用Windows桌面任务栏上的“小嗽叭”图标调节，

另外在界面上设计节滑杆或其他方法来直接调节音量。

（3）用声音作转场效果声。

这一点在演示型多媒体课件中较为重要。

当画切

达130dB（A）时，受话者耳中有发痒的感觉，再高就达到痛阀，将有损耳朵的换时添加声音能起到提示作用。

2据研究表明，当语言强度接近120dB（A）时受话者将有不舒服的感觉；当到机能。

因此要保证语言的清晰度和强度避免噪音对语言传递信息的影响。

这样有利于学习者的理解获取正确的信息。

语言清晰度的评价

语言清晰度百分率x100%

人的主观感觉

65以下

不满意

65—75

语言可以听懂但不清晰

75—85

满意

85—96

很满意

96以上

完全满意

3、动画和视频

　　动画和视频能使学习者较为直观地观看教学内容发生、发展、结束的全过程，具有形象、直观、声形并茂的特点，适当采用能起到加深对教学内容理解的作用。

但若为增加趣味性或展示编程技术而过多地加入视频文件，不仅造成课件体积过

大，而且还会使课件运行速度较慢，而且某些格式的视频文件需要特殊驱动程序和播放器，容易死机，从而降低课件的兼容性。

　使用视频文件应注意以下问题：

（1）体积不能太大：

采用压缩比较大的MPG1或MPG4较好，当然采用RM

格式的视频文件更好。

（2）学习者能自主控制视频的播放过程：

如在视频文件窗口下面设置一些操作

控制按钮，如放映、暂行、停止、快进、快退等。

来方便学生根据自己的情况进

行操作，当然视频窗口的位置和大小也应设置可调。

6结束语

多媒体课件的设计是一个的人机交互的设计和媒体的整合过程。

为了使媒体在教学中达到最理想的效果，使学生在学习过程中得到最恰当的心理和视觉上的刺激，经过前文的阐述笔者认为：

在设计课件的时要以学习理论、心理学理论为基础，遵循实用性、和谐统一性、艺术性、教学性四大原则，根据教学目标设计相应类型的人机界面。

相信在不久的将来，人机技术必将会在多媒体课件的设计中发挥更大的作用，合理的课件能够更好地为教学服务。