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[2018-06-01]

人机界面与交互 课程教学大纲

Course Outline

课程基本信息(Course Information

课程代码

Course Code

SE340

*学时

Credit Hours

48

*学分

Credits

3

*课程名称

Course Title

(中文)人机界面与交互

(英文)Human Computer Interface and Interaction

*课程性质

Course Type

软件工程的专业基础课程

授课对象

Target Audience

本课程针对软件工程专业方向的学生开设。

*授课语言

(Language of Instruction)

中文

*开课院系

School

学院概况 软件学院

先修课程

Prerequisite

程序设计与数据结构;软件工程;计算机图形学;数字图像处理

授课教师

Instructor

肖双九

课程网址

(Course Webpage)


*课程简介(Description

本课程是软件工程的专业基础课程。本课程针对数字媒体专业方向的学生开设。课程建设目标包括: (1)通过软件界面设计的原理的讲解,提高学生在软件设计方面的素质和能力;(2)通过虚拟现实、增强现实及最新人机交互技术的实例及技术原理的讲解,让学生了解当前人机交互的发展及未来的方向,开拓他们HCI 设计的思路及技术基础;(3)通过实例演示和详细技术分析,让学生了解人机交互技术的完整内涵和所涉及到的广阔的技术领域;(4)通过学生的创新设计和实现,为他们奠定坚实的专业技术基础和实践经验。

*课程简介(Description

The course is an elective course for student majoring in software engineering. It is mainly offered for the students who chose Digital Media subject direction. The aim of this course includes: (1) to improve the capability of the students in software design through the lectures on the theories of software interface and interact; (2) to explore the ideas about HCI design and establish relative technology basics for the students, through the topics about VR, AR and other new HCI techniques s; (3) to show the complete connotation of HCI and the extensive technology fields it involved, through the demonstration and analyzing lots of interesting practical design cases; (4) to accumulate their practical experience on innovation HCI design and technical realization.

课程教学大纲(course syllabus

*学习目标(Learning Outcomes)

本课程针对软件工程专业方向的学生开设。旨在通过软件界面设计的原理的讲解,全面提高学生在以人为本的软件设计方面的素质和能力;通过虚拟现实、增强现实及最新人机交互技术的实例及技术原理的讲解,让学生了解当前人机交互的发展及未来的方向,开拓他们交互设计的思路及技术基础;通过实例演示和详细技术分析,让学生了解人机交互技术的完整内涵和涉及广阔的技术领域;通过学生的创新设计和实现,为他们奠定坚实的专业技术基础和实践经验。

*教学内容、进度安排及要求

(Class Schedule

&Requirements)

教学内容

学时

教学方式

作业及要求

基本要求

考查方式

第一章 HCI概论

1.1 HCI概述

1.1.1 HCI的定义

1.1.2 人机交互

1.1.3 人机界面学的研究内容

1.2 HCI发展史

1.2.1 HCI发展中的几个重要的范式

1.2.2 HCI的重要人物

1.3 HCI现状及技术分析

1.3.1 1.3.1HCI应用

1.3.2 1.3.2相关技术

1.3.3分析讨论

6

授课及课堂讨论

项目分组

第二章 人的认知与特点

2.1 人的特性

2.1.1自然属性—写在基因中的特性

2.2.2 社会属性-通过后天认知和学习形成的特性

2.2.3合理的人机关系

2.2 人的认知

2.2.1 人的认知过程

2.2.2人的视觉

2.2.3视错觉

2.2.4记忆和学习

2.3 人机工程学-人的感知与运动

2.3.1 人的感知与反应基本原理

2.3.2 人的视觉机能及其特性

2.3.3 听觉机能及其特性

2.3.4 触觉机能及其特性

2.3.5 人的运动机能

2.4人机工程和认知心理学指导下的视觉注意模型和眼动跟踪

2.4.1视觉心理特性

2.4.1.1 视觉注意

2.4.1.2 视觉注意的研究历史

2.4.1.3 视觉注意计算模型

2.4.2视觉生理特性

2.4.2.1 人眼结构

2.4.2.2 眼底视觉敏感区域

2.4.2.3 眼球运动特征及注视路径预测

2.5 基于语音信号处理的人机交互

2.5.1语音交互的产业发展

2.5.2智能语音交互技术

2.5.3语音信号处理

2.5.4语音识别系统

2.5.5语音交互现存问题

12

授课

第三章 HCI设计原则

3.1 色彩设计

3.1.1色彩基础

3.1.2 色调及配色

3.1.3色彩感觉

3.1.4人机界面的色彩设计原则

3.2 软件界面开发过程

3.2.1软件开发生命周期

3.2.2 定义阶段

3.2.3 构造阶段

3.2.4 维护阶段

3.3 软件界面设计原则

3.3.1 人机界面的用户分析

3.3.2 软件界面设计原则及案例分析

3.3.3 人机工程学与反人机工程学

3.4软件界面交互方式

3.4.1问答式对话

3.4.2 菜单交互

3.4.3 填表界面

3.4.4 命令语言界面

3.4.5查询语言界面

3.4.6 自然语言界面

8

授课

平时作业,设计创意新交互模式下的一个小应用软件,提交创意报告和技术可行性方案

平时作业1-项目立项答辩

第四章 计算机图形交互技术

4.1 图形交互设备

4.1.1 定位设备

4.1.2键盘设备

4.1.3测量设备

4.1.4视频设备

4.1.5显示设备

4.1.6三维交互设备

4.2 图形交互任务与技术

4.2.1定位

4.2.2选择

4.2.3定向

4.2.4定路径

4.2.5三维交互

4.2.6组合交互

4

授课

第五章 虚拟现实技术

5.1 VR之定义及应用

5.1.1 VR定义

5.1.2 VR 应用领域及实例分析

5.2 位姿传感技术

5.2.1 机械传感

5.2.2电磁传感

5.2.3超声传感

5.2.4惯性传感

5.2.5光学传感

5.3 显示技术

5.3.1 VR视觉显示技术

5.3.2 VR听觉显示技术

8

授课

项目组中期检查,提交中期报告及关键技术实现代码

平时作业2-项目中期答辩

第六章 增强现实与TUI

6.1 AR定义及应用

6.1.1 AR定义

6.1.2 AR 应用领域及实例分析

6.2 AR的技术发展

6.2.1 最早的AR技术应用

6.2.2 ARVR的技术区别

6.2.3 AR的关键技术

8

授课

第七章 未来人机交互

7.1 计算机的HCI潜能

7.1.1 计算机感知能力的扩展

7.1.2 智能交互的相关研究

7.1.3 控制能力的拓展

7.2 讨论及大胆的设想

2

授课

提交大作业报告,完整的程序源代码,可运行的环境和可执行程序

大作业答辩及演示

*考核方式

(Grading)

最终成绩由平时作业、课堂表现、考试大作业成绩组合而成。各部分所占比例如下:

1)平时作业和上课参与程度:50%。主要考核上课参与度、对知识点的掌握程度、设计创意及编程实现能力,其中平时作业包含上机作业和作业报告两部分。

2)考试大作业:50%。主要考核学生使用本课程理论及技术解决实际问题的设计和实现能力。

*教材或参考资料

(Textbooks & Other Materials)

教材:

1. 《人机交互技术:原理与应用》孟祥旭李学庆 编著 清华大学出版社

参考书目:

1. 用户界面设计——有效的人机交互策略(第五版)》(英文版):(美)施奈德曼,(美)普莱萨特 著,电子工业出版社

2. 《人机交互》郭亚军等编著, 华中科技大学出版社

3. 《用户体验与产品创新设计》 罗仕鉴等编著,机械工业出版社

其它

More

备注

Notes

备注说明:

1.带*内容为必填项。

2.课程简介字数为300-500字;课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限。

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