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关键词:“心之翼”成长联盟;知识与技能交换;自主训练;教师职业能力
一、学校心理辅导教师职业能力训练的意义
教师的职业能力,是教师从事教育事业应当具备的专业知识、职业技能的总称,它是教师有效地从事教育工作的基础和前提,是教师实践其职业道德的重要保证[1]。学校心理辅导教师的职业能力主要包括普通话和口头语言表达能力、书写规范和书面表达能力、心理课教学、学生个体和团体心理辅导、学业诊断和行为矫正、班级管理、学校心理学研究,以及为学校管理者、教师和家长提供咨询等。
发达国家对于学校心理辅导教师的资格认定,要求至少有600小时的实践,这说明要培养优秀的学校心理辅导教师,不仅需要重视常规的教育见习、实习这一主要教学实践环节,还要突出学生的个性与自主性,为学生提供自主训练教师实践能力的平台。为此,结合心理学专业的特点,通过成立“心之翼”成长联盟,旨在调动学生的自主性,使其张开心理的翅膀,为自身创造出更多的体会实践、锻炼自身从教能力的机会,从而为将来走出校门、走上工作岗位打下坚实的基础。
二、“心之翼”成长联盟自主训练项目实施概况
1.项目实施目标
通过成立“心之翼”成长联盟,加强学生自主训练,搭建一个一线教师知识与技能分享、校内外教师切实引导、学生间知识与技能互换的教师职业能力训练平台,从而实现见习、实习无缝衔接,促进引导、学习与演练相结合的特色实践教学体系的形成,进而提升师范生教师职业能力。具体目标是培养优秀的中学心理健康教育教师。具体达到的效果通过自主训练及其过程中的相互帮带、取长补短,逐渐提升学生的教学等各项实践能力,促进教师职业能力的自我培养,最终使学生能够胜任各项学校心理辅导工作。
2.项目主要内容
项目内容构成分为三个层次:观察/模仿学习、认知层面学习、渐进强化训练。其中心理名师“请进来”、未来心理健康教师“走出去”属于观察/模仿学习,是通过开展“请进来”和“走出去”的活动,让学生从情感层面上对未来教师职业充满信心;心理教师职业训练资源建设和“心之翼”读书会属于认知层面学习,为学生自主学习知识和训练技能奠定基础;“心之翼”成长沙龙和教学技能竞赛等一系列活动属于渐进强化训练,是对学生知识习得和技能训练的有效检验。项目实施的具体内容如下:
(1)前期:在华中师范大学心理学院(以下简称“我院”)面向师范生发放成长意向调查表(电子问卷)进行调查;调查目的是了解学生对提升学校心理辅导教师应具备的各项职业能力(心理健康教育课的教学能力、学校心理健康教育各项技能)的不同需求。
(2)成立“心之翼”成长联盟。“心之翼”成长联盟由三、四年级本科生为主体,一、二年级为辅的全院范围内本科生共同参与的组织,成长联盟的活动单元是由不同年级学生组成若干跨年级小组,旨在给学生提供一个自主交流、相互帮带、取长补短、提高心理教师职业能力的自我发展的平台。
(3)“心之翼”成长联盟每两周举办一次“心之翼”成长沙龙,以实现对心理健康教师职业能力的训练。每期将邀请一名专业老师进行指导。以心理健康教育某个板块为主题,由小组轮流主持,学生就自己或同伴的成长经历以及所了解到的中小学实习过程中常见的问题进行交流,通过自由发言讨论每个板块要求的技能及处理好该板块的技巧,有意愿的学生可以做好PPT现场模拟课堂进行更真实的交流,大家在交流的过程中互换知识与技能,发现自己的弱点并吸取别人的长处。
(4)“心之翼”成长联盟将分小组每周举办一次“心之翼”读书会。读书主题包括中小学心理健康教育案例、教育名著、心理咨询专著等。读书会上,成员分享自己读过的教育名著、教育典型成功案例。
(5)心理名师“请进来”。“心之翼”成长联盟定期邀请校外导师进课堂,现场展示心理健康教育课程,对本科生进行授课。根据一些与教学实践联系比较密切的课程的需求,由各位课程主讲教师开辟相关的专题,邀请经验丰富的校外导师进大学课堂,为本科生讲授心理健康教育课程主题设计、中学心理辅导实践过程、技巧等。“心之翼”成长联盟会在训练中后期举办不同主题的专家工作坊,分批邀请若干中学的学校心理辅导名师与师范生进行“与学校心理辅导一线互动”的面对面交流。
(6)未来心理健康教师“走出去”。与实习基地实现无缝对接,现场观摩心理名师优质心理课。“心之翼”成长联盟将以10~15人一组,分赴各个基地,现场观摩心理健康教育课。
(7)心理健康教育课程设计及教学技能大赛。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”课程设计及说课大赛,一方面考查了教师的逻辑思维能力;另一方面也考查了教师的普通话水平、口语表达能力和应变能力,更重要的是考查了心理辅导专业知识与心理课教学技能的综合运用。
(8)编写“心之翼”成长联盟专刊,作为师范生学习分享的平台,鼓励大家发表在整个活动中的心得体会,并邀请心理学院在心理健康教育方向工作的毕业生撰写有关心理教师职业发展等方面的文章,通过这一平台,促进全院所有师范生的教师职业能力的自我培养。
3.项目特色
(1)通过“请进来”,在吸取校外高水平心理名师丰富的心理健康教育经验的同时,为师范生树立了优秀学校心理健康教师的榜样,使其切身体会到名师的成长与发展始于当下、始于不断完善自我,激励着师范生对教师职业充满激情。
(2)通过“请进来”和“走出去”,将中学心理健康教育课程引入大学课堂和去实习基地现场观摩学习相结合,让学生对心理健康教育有直接的认识与感悟,使学生明确自主训练、实习的具体目标。
(3)活动以跨年级小组为单位,以大带小、互帮互带、组内合作、组间分享,全面推动不同年级学生教师职业能力水平。
(4)以读书会及“心理成长沙龙”的形式展开心理辅导教师职业能力的训练,自主互动性强;院刊专栏的建立,肯定成长,有利于分享,有利于心理学专业人才培养目标的实现。
(5)从榜样学习、现场观摩、资源建设、自主训练到教学技能比赛展示,整个项目实施符合建构主义学习观,有利于学生知识与技能的自主习得与应用。
4.项目实施效果
项目实施1年,累计组织开展了心理名师“请进来”10次;未来心理健康教师“走出去”4次;“心之翼”读书会3小组,每组20次;“心之翼”成长沙龙活动2期,10个小组,15个主题;朗诵比赛1次;板书设计大赛1次;心理健康教育课程设计及教学技能大赛1次;实结交流会2次。总体上,项目实施的效果有以下几个方面:
(1)自主训练影响深远。“心之翼”成长联盟的系列自主训练活动对师范生职业生涯影响深远,尽管有很多师范生已经找到工作,但是他们仍然自愿参加“心之翼”成长联盟的系列活动,如读书会、成长沙龙、心理名师“请进来”等活动,继续感悟名师成长,继续为自己将来更好地胜任教师职业“充电”。
(2)教学技能明显提高。在我院组织的教学技能大赛中,有58名学生参赛,平均成绩在85分以上,优秀率为82.8%。我院评出一等奖3人,二等奖6人,三等奖10人。其中有3人代表我院参加学校组织的教学技能竞赛,1人获得二等奖,两人获得三等奖。
(3)专业学习与训练投入度高。我院邀请的中学一线心理专家评委对学生的总体评价很高,觉得我院提供的自主训练平台起到了较好的效果,学生设计的教案和课件比较有水平,而且十分用心,这为他们今后开展心理健康教学工作奠定了坚实的基础,专家们纷纷表示十分期待这批优秀学生尽快前往学校实习,为实习学校注入新鲜的活力。师范生的专业课程优良率也达到85%以上。
(4)项目具有示范性,辐射面广。以2008级带动其他年级、辅修生和研究生参与到“心之翼”成长联盟的活动中来;河北大学、湖南师范大学等兄弟院校前来交流实践教学经验;项目开展了师范生实践教学效果调研,结果显示自主训练项目效果显著;积极组织了中学心理健康教师培训,总结和交流了中小学心理健康教育实践方面的经验,切实推动了师范生作为教师的专业成长与发展,同时在“中小学心理健康教育的资源建设”上达成共识,拟根据中小学心理健康教育的需求,编写系列化、多元化、灵活生动的心理健康教育系列教材和学生自助手册,同时建立资料库,方便教师间的资源共享。
三、教师职业能力自主训练的经验之谈
师范生的教师职业能力是一种实践性、应用性较强的能力,其技能、技巧的获得与提高一方面受到个人素质的影响,另一方面更有赖于在实践中与他人的交流与协作。
(1)注重树立教师职业理想。为师范生树立了优秀学校心理健康教师的榜样,使其切身体会到名师的成长与发展始于当下、始于不断完善自我,激励着师范生对教师职业充满激情。
(2)强调知识与技能交换。充分学生发挥自己的主观能动性,运用各自擅长的知识和技能,交换所需的知识与技能,使双方达到互帮互助、互惠互利的目的。
(3)建立学习共同体。根据学生的认知特点、信息素养、交流与组织能力等特点,建立学习共同体,即组成学习小组,并选出一名组长。小组成员在参与学习的过程中会表现出不同的兴趣取向,获得不同的体验,并有机会接触不同的事物,扩展视野、积累经验。每个小组在解决自身所面临的教学任务时,既可以充分发挥个人优势,又要进行必要的协商与交流,最终以有效的方式共同完成任务[2]。
参考文献:
[1]胡雪芬.基于职业能力培养的《心理学》课程教学方法探索[J].高等职业教育(天津职业大学学报),2009,18(1):46-49.
H3C之所以将新品称之为“智慧”,很大程度上源于其操作的便捷度。一直以来,像VLAN划分、MAC地址管理、ACL访问控制列表等功能都是属于网管型交换机的特定专长。然而,网管型交换机复杂的配置步骤、单调的命令行界面却令很多人对其望而却步。
“H3C WiNet智慧系列交换机不仅能够为用户提供网管型交换机的功能,同时还能够以简单直观的视窗操作方式,对中小企业用户颇有吸引力。”H3C分销系统部副总监殷鸿表示说,“这一系列产品非常适合没有专职网络管理员的企业。”
WiNet智慧系列交换机按照交换容量和包转发率的不同,分别划分了四个型号,其中包括一款能够支持POE+(Power Over Ethernet Plus)的产品。这一系列产品均内嵌了专业的图形化中文Web管理软件,可以实现包括端口配置、VLAN配置、生成树协议配置、MAC地址管理、端口安全策略等功能。同时,WiNet智慧系列交换机内置了安全策略,能够防范局域网中常见的“ARP欺骗攻击”和“泛洪攻击”。据悉,目前WiNet智慧系列交换机大部分功能已经可以通过图形界面配置。
除了拥有以上的功能特点外,WiNet智慧系列交换机还能够为用户提供一些“附加价值”。比如,如果企业在局域网内部署了内嵌WiNet网管平台的整套H3C产品,那么用户无需再购买硬件服务器、软件数据库和AAA用户管理软件,即可“零花费”拥有一套用户管理认证系统。这一系统可以实现对不同认证用户的访问权限调整,从而增加内部网络管理的精细度。除此之外,WiNet智慧系列交换机所具有的2~3层网络功能,能够随企业规模增长而持续复用,保证了用户在设备投入成本方面不受损害。
一、更新教师的知识结构
互联网环境是基于信息化设备而存在的,需要在应用中接触计算机、网络设施、录音录像以及电子显示、传输等多种信息工具,还需要应用一些操作软件。
互联网简单、快速、方便等优势是基于人对这些设施的有效操控来实现的。所以,需要教师对这些信息化的工具的使用进行系统学习,保证自己教育教研工作能够适应互联网条件。
比如教学《沁园春?长沙》,教师需要搜集视频、图片和背景资料等信息,并且要对这些资料进行剪辑、修整、制作等等。这个过程需要教师学习和掌握哪些知识呢?――网络信息查找、复制、电子格式转换、粘贴,视频格式转换、剪辑、合成,图片素材剪裁、修补、去除水印、色彩调整等等,还有PPt课件制作以及课件的播放、控制等等――一次看似简单的课程准备就需要教师掌握大量的信息化处理知识。
教研工作也是如此,教师需要掌握网络化教研即时交流工具的使用、视频录制和转播技术、电子教研文件的网络共享、传输以及下载、储存等等涉及网络教研的技术知识。
不具备这些知识技术,教育和教研的能力就不可能得到有效的提升。
二、学会整合网络资源
互联网环境下教育教研资源的获取和应用得到了极大的拓展和提升,但网络资源并不一定就能直接应用于教育教研的实践。那么,就需要教师有能力对网络资源进行针对性的有效整合,使之切实有效地服务于自己的教育或教研工作。
一是要学会网络资源的取舍。比如,从网络上查找《鸿门宴》教学相关资料,随便打开一个信息窗口,动辄就是数以万字的资源,这些资源并不都是我们教学中所需要的(比如鸿门宴的白话翻译、英文名、相关人物、出处等等。这些或是教材上有,或是没有教学价值),教师应根据自己的教学目标或设计思路对内容进行精简,如留下《史记》和司马迁的简介、相关典故、事件背景、相关成语诗文和一些图片、影视(电视剧)资料等。还需要对视频、图片等进行编辑和裁剪,只留下教学教研需要的部分即可。
二是学会教育教研资源的分析整合。网络能够提供大量的教学经验、教育理论、教学课件等方面的资源,但这些资源并不是可以拿来就用的。教师应学会甄别这些信息的真假与优劣,学会根据自身具体需求和条件对这些资源进行整合,取其精华,去其糟粕。比如“高中语文的课堂导入方法”,从网络上能够找到的信息数以万计――这时就需要教师对这些资源进行个性化的选择,如语言导入法是不是适合自身特长?情境导入法是不是适用于我要教学或教研的课程?故事法中的故事是否与要教学的内容相匹配?教学方法是否具有可操作性?如果不对这些内容进行分析和整合,网络资源可能会对教育和教研起到反面的作用。
三、学会网络共享与存储
网络环境下,教育、教研的资料共享和存储形式与传统条件有较大的不同,教师只有准确把握并合理应用才能有效促进教育教研技能的提升。
一是共享形式上发生的改变。过去只能用书籍、纸质文件的形式将教研成果或教学经验分享给同事,或直接向本人求取,或直接交流。而在互联网条件下,教师可以方便地将资料以电子文件的形式上传到教研平台上,供大家随时、随地下载使用。比如教学《祝福》,教师在课前为学生准备的预习资料不必一份份印发给学生,而是直接上传到班级的网络平台上,再通过即时交流平台通知学生即可。
“技能交换”到底是怎么回事?她又是如何操作的呢?
玩出商机!
别人换物我换技能
陶丹是广西贺州市人,大学毕业后在一家网络公司当业务员。
2005年下半年,国内开始流行换物,在同事的影响下,陶丹也常常去易物网、换来换去等换客网站凑热闹。
有一天,跟陶丹合租的雯雯买了一双漂亮的高跟鞋。陶丹看了很喜欢,换物换上瘾了,她提出拿一条裙子跟雯雯换。雯雯说:“我才不要你的裙子呢!你公司不是建网站的吗?只要帮我制作一个网站,我就把这双鞋送给你!”雯雯最近想开个网店卖化妆品,正想找人帮忙设计网页。
陶丹不会网页制作,不过她将公司的网页设计高手阿力拉出来,和雯雯见面。阿力很爽快地答应免费替雯雯做,可雯雯反倒不好意思了,她说:“建个网站怎么也得几百块呢。钱我会照给的。那双鞋子也不值几个钱,我就送给丹丹当介绍费了。”但阿力哪好意思收钱,便说:“你们会滑冰或打乒乓球吗?最近我特别想学,可找不到人教。”正好,雯雯最拿手的运动就是打乒乓球。
就这样,阿力帮雯雯设计了网页,雯雯则教阿力打乒乓球,陶丹自然也如愿地得到了雯雯的高跟鞋。这次特殊的交换让陶丹有了创业的想法,“有人开易物的网站,靠替人‘换东西’赚钱,那我可不可以靠替人‘交换技能’赚钱呢?”
为了验证自己的想法,陶丹一见熟人就问:“嗨!阿琳,你不是想学烹饪吗?我有个哥们是酒店厨师,他想跟你学点英语去外国打工,你们互相教一下好吗?”“小丽,你不是很想学滑冰吗,我介绍个朋友给你认识,不过你可得教人家插花……”她“乱点鸳鸯谱”,竟然促使了十几对朋友交换技能成功。
试验结果让陶丹下定决心。2005年11月,她辞了职,买了台电脑,在北京朝阳区的一间出租屋里,正式开始她的换客升级计划!
渐上轨道!
“技能交换俱乐部”新鲜有趣
由于网络成本低,而且传播效率也不错,陶丹决定先在网上创建一个虚拟“技能交换中心”。她开始不断在各个网络论坛发贴子:“大家好!北京‘技能交换中心’成立啦!什么是技能交换呢?就是在你学习别人技能的同时,将自己的技能也教给对方,互相帮助、互相进步!如果您有什么需求,或者精通哪一门技能,请通过QQ、电话或电子邮箱与我联系……”
帖子发出后,很快就有人跟陶丹联系:“我姓孙,精通法语,想再学点日语,能介绍个合适的人吗?”“你好!我会瑜珈,想学跳芭蕾,请帮个忙……”十几天后,陶丹竟然得到了近千人的资料,她就在这些人里面选“对子”,帮助他们“扬长补短”。她给孙小姐打电话:“您好,我已经为您找到了一名日语人才,她也愿意与您交换法语,但‘成交’后,得向您收取50元服务费……”她的话还没说完,对方就惊讶地说:“什么?还要收钱啊?我还以为你们俱乐部是免费服务呢!那我还不如自己在网上发帖子找人!”陶丹之后又联系了几个顾客,在听说要收费后也都拒绝了。
正当陶丹开始气馁时,事情却出现了转机。一天,孙小姐突然打电话给她:“陶小姐,不好意思!我自己找,实在浪费精力和时间,看来还是得请你帮这个忙……”原来,孙小姐在网上联系了一些人,可对方要么不在北京本地,要么日语水平很差,都不符合她的要求,因此最终还是决定请“中介”。
第一单生意成功,虽然只赚了100块钱,却让陶丹信心大增。在经营过程中,陶丹也发现了很多问题和不足,比如安排顾客在哪里见面,就很麻烦。选择公园、广场等公共场合吧,很多人不乐意,觉得像在搞非法勾当似的,选择消费场所吧,可谁来买单呢?有顾客给陶丹出个主意:“你开个店吧。帮顾客牵线搭桥,总要有个坐下来商谈的地方吧?作为中介服务,有个店铺更容易让人相信。网络毕竟是虚拟的。而且同时经营一些茶饮、水果也可以盈利……”
2006年1月,陶丹的店铺正式开张,取名为“欧晔技能交换俱乐部”。不到一个月的时间,陶丹就吸收了100多名会员!
换客升级!
她成了年赚15万的时尚老板
俱乐部开业后,陶丹将顾客分成会员和非会员。会员又分为金、银、铜三个等级,每人每年的费用分别为180元、120元和80元,金卡会员每年可以享受无限次“技能交换”中介服务,在店内消费享受折扣,银卡和铜卡会员的技能交换次数则各有限定。非会员顾客每成功“交换”一次,收费20元~100元不等。
每次配对其实都会有一些波折。陶丹说,曾经有一位陈先生要学调酒,交换的技能是驾驶。在资料库里搜索了一遍,陶丹只找到两位会调酒的人,可这两人要求交换别的技能。陶丹不敢强求改变顾客意愿,只好“主动出击”,通过各种关系去认识酒吧里的调酒师。功夫不负有心人,她终于联系到一个姓钟的调酒师愿意和陈先生“交换技能”……其实小钟早就拿了驾照,不过自己没钱买车,当小钟听说陈先生愿意拿自己的车给他“练”时,他高兴极了,甚至主动加入陶丹的“技能交换俱乐部”,以便用自己调酒的技能“换回”更多的技能……
在经营中,再怎么小心也还是会出现一些纰漏。有一天,一个女孩跟陶丹抱怨:“你们给我介绍的那个人根本就不会游泳,跟我们去北戴河玩,每次他都只在海边嬉水,我看他是心术不正,根本就是想借机认识女孩子……”陶丹心里明白,生意红火了,顾客素质也良莠不齐,有些人提供假资料故意把自己写得“文武双全”,以后陶丹要求顾客除了登记详细个人资料外,还要出示相关技能证件、证书等复印件。
目的探讨信息物理融合系统环境下的智能手机交互设计方法。方法运用信息物理融合系统理论,通过分析用户、智能手机、情境的特点和三者之间交互的特征,以情境中的人为中心,探讨信息物理融合环境下手机人机交互的变化,提出一种智能手机人机交互的设计方法和思路。结论通过对情境中智能手机人机交互需求的分析,构建了信息物理融合环境下智能手机的人机交互模型。在信息物理融合系统环境下,智能手机人机交互设计运用多通道交互、情境感知、自然交互等设计方法,可提高智能手机人机交互设计的可用性。
关键词:
智能手机;交互界面;人机交互;信息物理融合系统
智能手机作为移动计算的媒介,在传统通讯媒介的属性之上融入了电脑般强大的功能,由于其灵活性、便携性的特点,已经成为人们手中的生产力、社交和认识世界的工具。用户在享受嵌入式系统、计算机技术和网络技术发展带给智能手机进步的便利时,已不仅仅关注系统功能的扩充和效率的优化,对于服务个性化与特定环境的应用的用户满意度有了更高的要求[1]。智能手机性能的提升和网络的普及使得应用情境已经比以往更加多样。如果能够了解用户在不同情境下的人机交互过程,并针对交互特征进行交互的优化设计,将会帮助设计师构建更好的用户交互体验。由此,能更有效地服务于用户的信息物理融合系统(Cyber-PhysicalSystems,CPS)应运而生。不同场景中的智能手机交互设计是包含多对象(个性化用户、场景、交互界面)的系统,不同的对象间存在着数据、信息和知识的流动及逻辑关系,因此,运用信息物理融合系统的思路,可以构建适合多场景的人机交互体验。
1智能手机中的人机交互
由于人的认知中视觉认知信息量最大,智能手机的人机交互一般是以视觉通道为主,通过视频、图像、文字等确认状态和传达信息。视觉交互界面的设计是智能手机人机交互的主要构成部分。为了构建更好的视觉交互界面,设计师通过提高智能手机的屏幕尺寸、屏占比、视觉层次[2]等方法,提升人机交互的视觉空间和交互效果。同时,视觉交互界面的发展也经历了电脑终端直接移植菜单式交互设计、对现实事物抽象概括的拟物化设计和强调高效交互扁平化设计[3]的不同方向和阶段,通过构建与用户更加亲和的交互模式和交互要素[4]等手段,有效地提升了智能手机的人机交互体验。尽管如此,智能手机作为移动计算的最佳媒介,与电脑等其他固定终端相比,人机交互中可视交互的空间仍较小。智能手机有限的可视范围和操作空间,容易让用户在使用中产生大量平移、拖动等重复动作,易产生疲劳感和厌烦情绪[5]。智能手机人机交互界面交互空间局限的问题,可以以用户认知的多通道性进行拓展和弥补。所谓“多通道”是指运用多种用户表达意图、执行动作和感知反馈信息的方法,如肢体姿势、动作、表情、语音、触觉等,采用这种交互方式的用户界面称为“多通道用户界面”[6]。智能手机的交互设计中综合使用多通道交互已成为趋势,智能手机的人机交互见图1,充分利用多通道的输入调动用户的视觉(图像)、听觉(声音)、触觉(触控)、运动等多种感知通道和交互通道,可以有效地拓展智能手机的交互空间,提高用户交互的满意度。运动交互界面(微信的“摇红包”界面)见图2。
2CPS环境中的人机交互
计算机技术、通讯技术和互联网技术的发展,逐步使得人们随时随地都能接入网络,获取信息,与他人互动,智能手机等移动计算设备的用途由于应用场景的扩展也日益丰富。同时,物联网技术、云计算、智能城市等技术发展,使得用户可以通过移动计算设备与其他用户、智能设备、乃至环境进行互动。为了解决不同情境中更广泛的人机交互的机遇与挑战,CPS应运而生。
2.1CPSCPS可以理解为运用嵌入式系统通过一系列智能设备和物理对象在高效能网络环境下进行高度集成和交互,从而实现系统的实时通信、高效能信息处理及复杂情境下的自主协调[7]。简单说来,CPS就是在环境感知的基础上,融合移动计算、互联网、通讯、计算机技术、物联网、云计算技术等扩展的网络化物理设备系统,通过虚拟交互或实体交互的反馈,循环实现信息和物理设备、环境的融合与实时交互,从而拓展智能设备的功能和使用领域[1,8]。CPS的发展是信息与人类生活和社会的发展日益密切的体现。CPS正逐步应用于生活的方方面面,其应用场景包括监测和记录身体状态的可穿戴智能终端,主动感知和预测用户需求的智能家居[9],根据交通状况合理安排路线和规避障碍的自动导航汽车,甚至包含复杂基础设施和社会关系的智能城市。CPS不仅是一项蓬勃发展的技术,而且也正逐步成为一种生活方式。如基于地理位置感知的人机交互已经运用于支付宝公司和肯德基公司的无线支付应用项目中,当支付宝用户走进肯德基快餐门店时即会收到电子点卷,然后通过无线支付即可享受购物折扣。基于位置感知的智能人机交互实例见图3。
2.2CPS环境中智能手机的人机交互CPS环境为人机交互拓展更大的空间,同时更多交互要素的引入也产生了更多的不确定性,软件和硬件的设计面临着新的挑战[10]。CPS将传统人机交互中“以用户为中心进行设计”的理念,提升为“以情境中用户为中心进行设计”。“情境”既包括用户与智能手机所处的物理环境信息(声音、光照、温度、湿度、图像、运动地理位置等),又包括用户在使用智能手机的过程、状态等上下文信息。这使得CPS环境下的智能手机人机交互有了更多元化的应用前景。CPS环境中的智能手机人机交互模型见图4,与图1相比,不同要素间产生了更多数据、信息和知识的流动。用户群对情境中的相关内容(智能设备、实体环境、服务等)进行实体交互(触摸、使用等)的同时,实现对情境的分布式认知。另外,用户群也可以通过智能手机发出交互请求,这使得用户群与情境中各种要素有了更多的交互机会。智能手机根据情境中的物理特征(声音、光照、温度、湿度、图像、运动等)对人机交互模式进行调整,以适应不同情境中的需求。而这一切都是在数据网络和位置信息服务的支持下完成,不同信息通过云端完成交换和存储,实现信息和知识的共享与其他社交应用。
3CPS下智能手机交互设计方法
智能手机的应用日益广泛,使用的情境也更加多样化。智能手机人机交互设计应服务于情境中用户持续不断的需求,以情境中的用户为中心,综合考虑“用户—智能手机—情境”的多种要素,从而使智能手机的人机交互更加有效和宜人。3.1CPS下智能手机交互设计原则人类认知的特点决定了采用实体按键、笔迹、语音等的方式,简明扼要、逐步细化的过程交流信息可以使人机交互更加高效和宜人,也是人机自然交互的要求[6]。智能手机由于便携性的要求,屏幕大小、屏幕亮度、扬声器功率、计算性能等都受到了限制,因此,智能手机人机交互设计过程中应综合利用各种通道进行人机交互,并结合用户所处情境中认知的特点进行设计。智能手机的人机交互设计应运用CPS的相关技术,使其更为精准地感知用户所处的情境,获取周边空间的物理状态和相关服务信息。而人机交互的模式也应该根据所感知的情境进行相应调整。人机交互的设计过程中,应使软硬件具备通过对用户的位置、特征、时空等上下文条件进行检测,自动简化信息的处理能力,使用户获取有效的人机交互,因此,在CPS环境中的智能手机交互设计,应按照以情境中的人为中心进行设计,运用多通道技术扩展人机交互空间的原则,根据用户认知特点和情境需求进行设计,提升智能手机人机交互的效果。
3.2CPS下智能手机交互设计流程以用户为中心,交互设计流程一般包括用户需求调研、产品分析、交互设计、原型设计、详细设计、设计维护等阶段。在此基础上,为了更好地使用CPS环境下的智能手机交互设计,这里提出了一种面向CPS环境下的多通道交互设计方法。CPS下智能手机交互设计流程见图5。CPS下的智能手机交互设计过程与传统以人为中心的交互设计一样,开始于用户需求调研,通过分析用户需求确认产品设计要求并进行分析。不同的是,CPS下产品分析需要对产品使用环境的地理位置信息、情境特征等进行分析和预测。CPS下的交互设计部分,设计师不仅需要针对产品功能要求构建人机交互界面,而且还需要对用户使用情境和产品功能进行分析,确认使用情境对产品功能的影响,并分析地理位置信息与情境特征的作用。然后需要针对使用情境对产品功能和交互通道进行分析,选择适合的交互设计通道(视觉、触觉、听觉等)进行交互模式构建。在不同通道交互设计完成后,需要对多通道交互方式进行整合与评估,以防止不同通道交互间产生干涉,如确认无误则按照交互设计的结果进行原型设计。原型设计是对用户需求与产品功能的最基本实现。在此阶段后,需对多通道交互效果进行测试,判断通道数是否过少而影响交互效率或过多而产生干涉。若存在交互通道数不合理的情况,则返回“产品功能—交互通道”分析阶段重新确认交互模式;若多通道交互模式恰当可靠,则继续进行细节设计。
3.3CPS下智能手机交互设计应用CPS的引入将极大地提高用户使用智能手机人机交互的舒适度,提高工作和生活的效率。如在城市交通领域,用户在不同交通模式换乘时,智能手机应可以通过感知位置的变化,接收城市智能服务系统推送的相应位置的提示和换乘建议,使用户生活更便捷。如图3使智能手机成为了情境与人的动态界面,增强了用户与物理环境的互动。此外,智能手机的人机交互界面设计应根据情境中空间、光照、温度、湿度等物理特征的不同,考虑情境中人机交互的不同模式的特点进行设计,有针对性地调整界面尺寸、图标大小、亮度、通道等特征。例如,为了实现驾车过程中安全、便捷地使用智能手机的功能,汽车厂商与智能手机厂商合作开发了可作为智能手机拓展界面的车载操作系统。当智能手机用户进入车辆时,智能手机将与车载系统联网,自动使用更大、更清晰、更简洁、可语音操控的车载界面代替智能手机,从而满足用户的使用需求。搭载CarPlay系统的奔驰汽车见图6。
4结语