科研軟件開發(fā)中UI設計探討論文
軟件作為一種技術載體和計算實體是科研成果有形化的有效途徑，是應用和推廣科技成果的重要手段。但在科研項目軟件開發(fā)過程中，對于科研軟件的UI設計重視不足、投入不夠、資源缺乏等因素，往往導致軟件在開發(fā)完成后由于較差的用戶體驗被束之高閣。文章探討了科研項目中軟件UI設計的常見問題，提出改善用戶體驗的策略和方法，并結合實例進行了分析說明，以期更好地提升軟件質量、推廣軟件產品。
1 前 言
當前，網絡信息技術的飛速發(fā)展正在深刻地影響著人類社會的變革，計算機技術已經滲透至政治、經濟、社會以及日常生活的方方面面。在科研工作中，使用計算機技術，以軟件為載體將科研成果有形化是應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，在軟件開發(fā)中，對于用戶體驗、人機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發(fā)完成后由于其較差的用戶體驗往往被束之高閣，本文探討了科研項目中軟件界面設計的常見問題，并對改善用戶體驗方面提出解決策略，從而達到更好地推廣科研軟件、應用新技術的目的。
2 界面設計概述
用戶界面(User Interface，簡稱UI)是指人(使用者、用戶)通過敲擊鍵盤、滑動鼠標、觸摸屏幕等方式向計算機輸入指令，而計算機通過聲音、圖像或震動反饋信息，這樣一種人和計算機相互交互的系統(tǒng)即為UI[1]。
UI設計主要是指對軟件的人機交互、操作邏輯、操作界面的整體設計。國際權威的人機交互專家Norman博士強調，一個完好開發(fā)的、有凝聚力的產品，應該看上去美觀，用起來舒心，使用戶能夠愉悅的欣賞，快樂地使用，同時增強心靈和思想的感受[2]，良好的用戶體驗是用戶界面設計的最終目標。
2.1 UI設計與用戶體驗
用戶體驗(User Experience)是指人機交互過程中建立起來的心理感受[2]。它要求以用戶為中心進行組織設計和提供服務，通過創(chuàng)造性的工作來體現獨特的個性和價值，是用戶獲得最大的成就和滿足感。用戶體驗是藝術、交互和技術的統(tǒng)一[3]。
對于設計師而言，用戶體驗應該貫穿UI設計的整個流程，UI設計的最終目標就是良好的用戶體驗，雖然用戶體驗是純主觀性的感受，但是對于一個界定明確的用戶群體，可以通過把握用戶體驗的共性達到設計良好的效果[4]。
2.2 UI設計流程
用戶界面設計同時也遵循軟件工程的基本思想，通過流程化、規(guī)范化實施將為軟件界面的持續(xù)改進提供保障。用戶界面設計主要分為以下步驟[5]：
(1)需求整理及分析。作為一項軟件產品，需求整理及分析是設計師獲得產品設計目標的重要途徑，通過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。在明確目標后，設計師著手設計幾套不同風格的界面方案以供用戶選擇，可以通過目標人群的自然選擇結果作為選型依據。然后收集用戶反饋，比如對各設計方案的第一印象、綜合印象等，對方案的結構、色彩搭配、文字排版、內容展示的滿意程度等，選出用戶認為最佳的排列。
設計師通過不斷改進和反復推敲最終交由用戶確認最優(yōu)方案。
(3)產品開發(fā)及測試。方案選型結束后就進入產品開發(fā)階段，軟件界面設計是一個功能開發(fā)和測試交互的過程，通過不斷調試和測試從而開發(fā)出功能完備的.軟件產品;
(4)產品交付及跟蹤。軟件產品的交付并不意味著軟件生命周期的終結，對于軟件而言進入另一個生命周期，在這個周期中，設計師仍然需要對軟件的用戶體驗進行跟蹤，收集信息，為后續(xù)的升級和改版做好準備，具體流程見圖1。
3 UI設計常見問題
當前，以軟件為載體將科研成果有形化已經成為科研工作的重要組成部分，軟件往往成為科研項目推廣和新技術應用的關鍵手段。
但是由于科研項目的固有特性，在軟件產品的UI設計中，經常出現以下共性問題，具體有：
(1)科研過程的嚴肅性和不確定性，往往導致軟件開發(fā)人員重視軟件基本功能實現，忽略軟件UI設計這一重要環(huán)節(jié)，有的甚至認為科研項目軟件產品的UI設計無足輕重。
(2)在軟件產品UI上的投入遠遠小于軟件功能實現方面，有的軟件產品往往缺少UI設計師或專業(yè)設計人員，這就導致UI設計乏力，很難設計出具有專業(yè)水準的軟件產品。
(3)缺乏美觀、大方的用戶界面，不注重UI結構設計，文字排版粗糙，即使軟件功能再強大，但是界面呆板、顏色單調、輸入困難等導致用戶難以上手，對特定用戶來說甚至形成使用障礙，這樣的軟件產品在短時間內難以吸引用戶形成凝聚力，從而阻礙了軟件產品的進一步推廣和應用。
(4)功能復雜，UI設計晦澀難懂，用戶需要專業(yè)培訓方能掌握使用技巧，此類軟件產品可能在UI的界面設計方面具有特點，但往往由于復雜的操作方法導致軟件推廣困難，這也屬于不注重用戶體驗的產品類型。
4 改進策略及應用實例
4.1 改進策略
針對以上常見問題，結合筆者所參與科研項目中軟件開發(fā)的實際經驗，提出以下解決辦法，主要有：
(1)樹立UI意識，重視用戶體驗對于軟件產品的作用，對于科研類軟件產品開發(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感受，對UI設計進行整體規(guī)劃，根據軟件產品特點分析UI設計具體需求，并制定設計方案，以目標人群的選擇結果作為改進的方向。
(2)加大UI設計的投入力度，通過配備專業(yè)設計師或者設計團隊在軟件產品開發(fā)初期通盤考慮UI設計，優(yōu)秀的UI設計將為軟件產品的推廣起到事半功倍的作用。 (3)軟件產品交付后，軟件進入新的生命周期，這個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，通過不斷改版和升級完成軟件產品的更新換代，從而保證軟件的可持續(xù)發(fā)展和用戶體驗的不斷提高。
4.2 實例分析
以下根據筆者所參與的“標準編寫軟件”開發(fā)項目進行實例分析。“標準編寫軟件”用于輔助標準起草人編寫符合標準規(guī)范(標準化工作導則最新版)要求、結構要素完整的標準文檔，主要包括：文檔模塊、要素編寫模塊、段落樣式設置模塊和綜合應用模塊。該軟件化繁為簡，通過減少重復編輯和繁瑣的樣式設置，提高標準編寫的質量和效率。本項目在軟件開發(fā)前對需求進行了分析，主要UI設計要點如下：
(1)目標群體及運行環(huán)境。軟件的目標用戶群體為標準起草和制修訂人員，用戶主要特征有：具備良好的標準制修訂從業(yè)背景，具有一定的英語讀寫能力，能熟練操作計算機和常用的辦公軟件等，該軟件運行于Windows Xp/Vista/7(32位、64位)等系統(tǒng)，使用MS Office文字處理軟件進行標準編寫。
(2)軟件風格。軟件需要具備的基本風格要素有：簡潔、工整、實用，具體就是用戶界面簡潔大方，結構排版工整規(guī)范，功能布局實用美觀。
(3)配色方案。在UI設計中，顏色是最重要的設計元素，而配色方案的選取直接決定了軟件風格和用戶感受。目前，很多在線網站提供配色方案選型，主要方法有單色、類比、互補色、復合等色彩衍生方法，在本軟件中采用Adobe公司的kuler網站實現以下顏色搭配方案，配色板見圖2，配色板RGB值見表1。
該軟件發(fā)布后，通過不斷跟蹤用戶的使用反饋對相關功能進行了刪減和重新排列，目前已經從V1.0發(fā)展到V2.3，并成為相關專業(yè)標準起草人員日常工作的必備軟件。
5 結 語
本文對科研軟件開發(fā)的UI設計中常見問題進行了歸納整理，提出了改進UI設計的方法和策略，將其應用于“標準編寫軟件”的開發(fā)中收到了較好的效果。目前，隨著信息技術的不斷完善，新技術的不斷發(fā)展為良好的UI設計提供了技術上的保證，如Ajax、Silver light的出現為用戶體驗的進一步提高提供了可能，同時，加強UI設計對于改善用戶體驗的作用越來越明顯，軟件的UI設計也應遵循循序漸進的策略，不斷收集用戶反饋，通過改版和升級做到軟件產品功能和UI設計從數量到質量的轉變。
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