交互设计论文范文

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2.第二阶段：毕业实习教学此阶段是交互设计校企合作教学的关键阶段，对于本科毕业生来说至关重要。学生在此阶段的学习研究主要围绕自己的毕业设计及论文主题，主题可以是企业现有产品的改良设计、企业正在研发产品的创意设计或未来产品的概念设计，也可以是关注环境污染、资源浪费、生活压力等社会问题的研究课题。选定主题的过程非常重要，学生应积极主动地与企业专业技术人员和专业教师沟通交流，在锻炼语言表达及人际交流能力的同时，也可积累很多实际的工作经验。在创意设计实践过程中，学生应尽量采用分组形式完成，因为交互设计是综合性专业，需要团队协作才能准确地发现问题、分析问题并较好地解决问题，使最终设计的产品更具有完整性、合理性和可行性。毕业实习教学的目的在于让学生亲身体验企业相关交互设计方面的具体内容和操作程序，积累经验，掌握技能，增长才干，为顺利毕业并走上工作岗位打好基础。

二、交互设计校企合作教学实践案例分析

2013年4月，湖北美术学院工业设计系与西安天空数码设计有限公司进行交互设计校企合作教学。企业专家讲授了交互设计发展历史、图形用户界面设计流程、图形用户界面设计师必须具备的特质、图形用户界面设计产品的特点、用户体验设计的流程及特点分析、交互设计领域的新兴高科技应用案例等内容，使学生具备交互设计专业基础知识和较高的交互设计鉴赏能力。本次教学研究课题为“我会用GoogleProjectGlass做什么”，要求学生分组讨论，基于GoogleProjectGlass平台探讨具有独特性的应用艺术设计。学生探讨出很多具有一定艺术研究价值和市场潜力的创意构想，并在企业专家指导下，按照交互设计专业流程进行系统方案深化，完成交互设计原型和图形用户界面设计等工作。教学主要分为组建设计团队讨论、分组头脑风暴、提取设计元素并确定交互设计主题、交互设计完善及成果展示评估几个阶段进行，旨在探讨利用GoogleProjectGlass平台解决人们生活中遇到的种种问题，并提出合理可行的解决方案，以下对部分学生作品进行解析。

1.“快码”交互设计（图1）本设计主题为“快码”，主要针对购买商品时消费者遇到的种种问题进行深入调研分析，探讨利用GooleProjectGlass平台有效解决问题的最佳策略。消费者可通过GooleProjectGlass的“快码”应用设计快速扫描条形码、二维码或语音输入方式，快速而准确地查询各种产品价格及商家信息，对各卖场同类商品的价格及优惠促销信息进行对比后优选购买。“快码”应用还具备对商品的单价、数量及总价进行快速收银核算等功能，为消费者提供更快捷高效的服务，让生活更简单、更美好。

2.“记忆胶囊”交互设计（图2）本设计主题为“记忆胶囊”，通过GooleProjectGlass的“记忆胶囊”的应用记录我们生活中的精彩瞬间，使那些随时间流逝而被淡忘的当年所做的事或许下的诺言在意想不到的时刻被重新回味。学生进行深入的人物角色定位分析，设置了许多场景剧本，如，场景一：生活中值得纪念的瞬间，如向爱人求婚的时刻，可以通过指定位置提醒记录浪漫瞬间，当再次路过此处时，“记忆胶囊”指定位置将提醒用户回味美好时刻；场景二：“记忆胶囊”的提醒功能将在未来自定义的某时间内提醒用户与好友一起分享或实现当年的约定；场景三：在朋友圈内因为各种原因无法与朋友一起回味当年的喜怒哀乐，可以通过“记忆胶囊”朋友圈记录当时的瞬间，在以后某时刻与朋友一起分享；场景四：当用户希望分享记忆视频给陌生人时，可以通过随机对应视频共享功能配对陌生人，分享视频并且评论或者邀请陌生人加入朋友圈等。

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卫浴间一般分为两个区域，一是前区的盥洗区域，二是后区的洗浴区域。通常盥洗区域有盥洗台，半身镜，储物柜及便池或马桶。在前区这些功能都是必须的满足的，在满足功能后，考虑形式，将单体摆放到适当位置，如盥洗台，半身镜，储物柜这些将要组合放置，先方便人们使用，再来将设计风格带入其中；后区的洗浴区域要重点满足洗浴的功能，也允许只考虑这一个功能。洗浴区域最重要的就是浴缸，浴缸多以沿墙布置考虑为主。后区的设计就是将很多盥洗用具、清洁用品等物品放在隐蔽位置但又不影响使用还显得美观。要将后区的设计做好，就必须考虑功能与形式的统一，这样就会让卫浴使用方便又美观大方。

二、交互设计与卫浴产品结合的表现形式

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二、从社会的行业上看

目前很多公司在招聘交互设计，需求量相当大，而且从事交互设计工作的人员多数是有工业设计教育背景。有些大型企业有自己的产品研发中心，他们将工业设计人员分在交互设计部门下面，这些说明了，交互设计对产品有必不可少的作用。从原理上看，工业设计的核心原理和交互设计是重合的，工业设计的很多理想理念和工作方法在交互设计中被采用，尤其是以用户为中心的方法。广义上，工业设计师的责任是定义新产品，使用对象和使用环境的相互关系，通过产品创造出更加满足人们的需求，使生活更加方便。必不可少的工作内容是通过设计产品的形式向使用者传达产品的功能品质等信息，即为一个产品找到其恰当的表现形式，创造出适用于用户和目标市场的不同的结构外观和风格，而交互设计却刚好是以用户为中心，做体验化设计。这几方面都证明了交互设计的出现和人们对其的重视使得工业设计从明确实实在在产品本身向着虚拟的系统方式转变。随着这些转变，使得工业设计教育教学中也出现与之相对应的教学方式。

三、从现有的工业设计教育方法来看

主要是从人们对产品的需求入手，研究不同人群对现有产品的需求，由工业设计师针对此需求提出多种设计设想，从这些概念中慢慢形成产品原形，制造完成结测试后投入市场成为商品。整个过程是从满足需求和工程制造的角度进行产品设计。尽管人们使用此产品能够达到预期的目标和任务，但用户在此过程中可能遇到的困难或者完成预期效率的高低并没有得到充分的重视。因此，有必要在此系统方法中导入交互充计的思想方法。交互设计解决问题的核心思路是以产品用户为中心，对用户使用产品时所产生的行为进行研究和规划，交互设计思想的导入使工业设计系统进行相对应的调整和完善。调整后，基于交互设计思想的工业设计系统，不仅研究用户需要什么样的产品，如何实现产品的功能，如何低成本高效率的制造出产品，更关注用户如何更加方便地使用这些产品，得到更好的体验。

四、交互设计思想在工业设计的领域不断深入

其应用不仅在计算机相关的产品领域，交互设计并不只是设计活动中的一个过程，也并不只是关注软件界面设计和网页设计，交互设计的思想、原则和方法应贯穿在整个工业设计过程之中。为了解决目前人与产品这间在交互方面存在的问题，是为了人与物之间的协调与和谐。基于交互设计思想的工业设计系统，优化了产品设计部门的人员构成，提出工业设计师，交互设计师与其他设计人员协作共同完成，这为工业设计研发提供了一条新的思路，使产品在投入市后成功率更高，人们也相对应的得到更好的产品用户体验。同传统设计教育的重技巧、经验传授，重感性直觉与灵感产生的培养训练有所不同，现代工业设计教育更加重视知识的背景、创意过程、思维方式、运用方法，以及培养学生的创造能力和研究能力。

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二、从社会的行业上看，目前很多公司在招聘交互设计，需求量相当大，而且从事交互设计工作的人员多数是有工业设计教育背景。

有些大型企业有自己的产品研发中心，他们将工业设计人员分在交互设计部门下面，这些说明了，交互设计对产品有必不可少的作用。从原理上看，工业设计的核心原理和交互设计是重合的，工业设计的很多理想理念和工作方法在交互设计中被采用，尤其是以用户为中心的方法。广义上，工业设计师的责任是定义新产品，使用对象和使用环境的相互关系，通过产品创造出更加满足人们的需求，使生活更加方便。必不可少的工作内容是通过设计产品的形式向使用者传达产品的功能品质等信息，即为一个产品找到其恰当的表现形式，创造出适用于用户和目标市场的不同的结构外观和风格，而交互设计却刚好是以用户为中心，做体验化设计。这几方面都证明了交互设计的出现和人们对其的重视使得工业设计从明确实实在在产品本身向着虚拟的系统方式转变。随着这些转变，使得工业设计教育教学中也出现与之相对应的教学方式。从现有的工业设计教育方法来看，主要是从人们对产品的需求入手，研究不同人群对现有产品的需求，由工业设计师针对此需求提出多种设计设想，从这些概念中慢慢形成产品原形，制造完成结测试后投入市场成为商品。整个过程是从满足需求和工程制造的角度进行产品设计。尽管人们使用此产品能够达到预期的目标和任务，但用户在此过程中可能遇到的困难或者完成预期效率的高低并没有得到充分的重视。因此，有必要在此系统方法中导入交互充计的思想方法。交互设计解决问题的核心思路是以产品用户为中心，对用户使用产品时所产生的行为进行研究和规划，交互设计思想的导入使工业设计系统进行相对应的调整和完善。调整后，基于交互设计思想的工业设计系统，不仅研究用户需要什么样的产品，如何实现产品的功能，如何低成本高效率的制造出产品，更关注用户如何更加方便地使用这些产品，得到更好的体验。

三、交互设计思想在工业设计的领域不断深入，其应用不仅在计算机相关的产品领域，交互设计并不只是设计活动中的一个过程

也并不只是关注软件界面设计和网页设计，交互设计的思想、原则和方法应贯穿在整个工业设计过程之中。为了解决目前人与产品这间在交互方面存在的问题，是为了人与物之间的协调与和谐。基于交互设计思想的工业设计系统，优化了产品设计部门的人员构成，提出工业设计师，交互设计师与其他设计人员协作共同完成，这为工业设计研发提供了一条新的思路，使产品在投入市后成功率更高，人们也相对应的得到更好的产品用户体验。同传统设计教育的重技巧、经验传授，重感性直觉与灵感产生的培养训练有所不同，现代工业设计教育更加重视知识的背景、创意过程、思维方式、运用方法，以及培养学生的创造能力和研究能力。

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（一）借助传感器进行高效的人机交互从而达到用户信息的获取和认知。

（二）将交互信息进行模型建立分析和数字化处理。

（三）将分析结果进行处理对比学习从而达到正确的理解。

（四）将计算机所获取和转化的信息通过有效的方式呈现在用户面前，从而完成人机情感交互的全过程。通过上述步骤可以总结出，情感计算的内容可分为以下几部分：用户信号的提取，用户信号的识别和转化，机器将理解到的东西反馈给用户。针对用户信号的获取，现代科技主要通过传感器进行设备输入的采集，例如面部神态的获取，手势变换的动作，此类动作在科学上被称作特征提取。除此以外人体的各方面指标诸如脉搏、血压、瞳孔大小等都被机器进行情感化的记录识别和理解。用户信号的识别和转化的具体工作就是对信息进行处理加工，从而达到易于算法测算的要求。情感信号的表达就是将上述理解的内容再次反馈给用户，进行人机交互。在这四个方面的研究中情感的识别和转化是目前的关键部分，也是当今情感计算的瓶颈和难点所在。

二、情感模型的描述语言

智能型计算特性大多采用普遍的分布式计算模型，这一特性直接导致其环境数据的来源广泛，而通过系统推导所得出的情感模块，也应通过联网技术将其转化到其他感兴趣的板块。所以，通过怎样的方法建造出外显的情感模型描述语言，并借助适当的网络技术把用户的个性情感完整高效地传递，是情感计算的重点所在。以当下的技术能力，大多数情感语言都成为虚拟用户描述语言的一分子，下面通过集中包含情感标记的人体描述语言例子作一个进一步的阐述。AML(AvatarMarkupLanguage)是一种基于XML的多形式脚本语言，此脚本的可贵之处在于易于解读，也易于接触软件生成。AML语言可通过算法的整合将面部表情动画和手势动画并存于一个附加的同步化表达式中。以MPEG4标准为例，将面部和人体的动画参数进行了新方向的识别。然而却未对用户的更深层次交互控制技巧进行进一步挖掘。当系统处于此环境时，也正是体现中介层价值观的时候。PAR（参数化行为表示）参数化行为表示认同这样一个观点：要表述一个行为，必须要先知道其行为所构成的要素。行为要素是一个行为的基础构成，理解了行为要素的特征就能很好地表述一个行为的认知度和操作性，从而能理解行为更为本质的特征。同时也给出了行为的主要语义组成和行为的时间信息，从而既能够凭借语义对行为分类，也为行为推理的实现提供了很大的便捷。

三、情感计算在人机交互设计中的应用

（一）交互界面设计对情感计算的研究成果也有对人机界面的整合优化有不小的帮助，使界面更具有人性化且更加实用有效。而实现有效交流与沟通这些目标在很大程度上是由于心理学和对用户情感的认知所决定的，对心理和智能情感研究能推动情感交互的实现。首先最重要的一点就是我们要搞清我们与周围环境进行感知的途径:即用户产生情感的源头以及目的是什么。用户究竟会对什么样的行为作出什么样的反应，从而帮助计算机正确认知环境，理解人类不同情感的想法，并给出合理的反馈。由此可以看出，人机界面的关键在于其智能化是较高的认知思维能力和较高的情绪思维能力的结合。兼顾好这两点便能很好地解决人机交互中对用户情感认知的难题，使用户的情感意图更容易被计算机所理解接受。以语音端口为例，将语速调整为易于用户识别的相关信号时，能很好地吸引用户的注意力，这对用户的阅读和人机交互是有极为明显的帮助的。而相对缓和的环境，语速恰如其分的更换也能很好地帮助用户自然而然地进入计算机营造的舒缓安静的情感状态。

（二）人机接口设计心理学分支上人类表达情感的方式主要分为语言、神态、肢体语言等。就目前的科学技术水平，将人类情感进行准确地辨别分类仍然不是易事。机器往往在两个相似表达方法之中会丧失自主选择性，分辨率大致保持在75%上下。针对这一情况，建立多重模型进行分辨率的多层次解读是一个很值得深入研究的方向。然而，情感测算的最终目的还是为了更为有效地了解用户对于环境做出认知和反应的意向。因此能否进行情感的辨别分类也不是最必要的流程，最主要的流程在于要根据算法的特征，检测出使用情形的感情状态，并将此情感状态进行人机对接植入一比一的相应程序中，这也是目前科学界普遍采用并且值得深入探讨的做法。比如可以设置一种“情感鼠标”，该鼠标能够有效测试使用者的脉搏，想要实现这一功能，可以通过应用红外线侦测技术。同时还能够有效检测使用者的体温，这一功能可以通过热感应芯片量取来实现，通过对使用者的皮肤流电变化进行量取，从而有效了解用户的情绪变化。鼠标可识别六种状态情绪，包括生气、害怕、悲伤、厌烦、高兴、惊奇等。鼠标通过对这些情绪进行有效的感测，然后将相应的信息反馈给系统，为系统做出判断提供必要的依据。另外，该鼠标还能够对接触了鼠标的使用者的心跳频率、手部的温度、皮肤的导电性等生理信息进行感测。同时使用者的使用行为的不同也能够表达出不同的信息，此时鼠标就可以处理不同的信息，如鼠标的移动、点按键的频率、手指的姿势信息等，都能够应用在智能型情感界面上，进而提出有效的表达方式，提高使用者的学习兴趣。

（三）人机界面设计情感计算能够被有效应用到一般的人机界面的设计上，从而极大地提升其应用效果。而想要达到和谐的智能化人机界面，就需要对其沟通能力进行研究，要了解其特征，主要包括有自然沟通、主动沟通和有效沟通，而想要有效实现这些特征，就需要充分地利用心理学以及认知科学的信息，然后同计算机科学加以整合。在这种背景下，人机界面想要实现智能化，一方面需要有非常高的认知智力，一方面也应该要有非常高的情绪智力，这样才能非常有效地解决人机交互中的情境感知问题、情感与意图的产生与理解问题，以及反应应对问题。在设计人机交互界面时，计算机需要对需要的信息进行快速捕捉，能够有效发觉人的情感变化，并且形成有效的预期且进行必要的调整，进而有效做出反应。在此过程中，可以有效建模，建模对象为不同类型的用户，可以对操作方式、表情特点、态度喜好、认知风格、知识背景等内容进行建模，在此背景下能够很好地识别用户的情感状态。同时在有效应用线索的前提下，选择适合用户要求的模型，比如可以有效建立用户模型来提供有效的信息预期，然后可以利用有效的类型用户呈现出相应的信息(例如呈现方式、操作方式以及与知识背景有关的决策支持等)。不仅如此，在对当前的操作做出即时反馈的同时，还需要形成新的预期，预期的对象为情感变化背后的意图，且需要有效激活相应的数据库，及时主动地提供用户需要的新信息。从而有效地提升系统的智能化水平，实现人机交互。

（四）智能人智能型教学想法的提出，有效地帮助使用者更好地与普通的计算机软件进行学习状况的交互，从而生成更为有效的表达模式，提升用户的学习热情。根据模块细分，人可分为沟通者、分析者和教学者。沟通者的主要任务便是对问题的特征进行盘查、询问、诊断和记录。再往下细分，沟通者也能通过对人的询问、诊断和记录进行数据的获得，由此取得与学习者交互的方式及画面。分析者分为数据查核人、评价检查人及学习检查人，经询问、诊断及记录人取得的数据，由分析者进行分析。分析后，分别将结果储存于学生模块基本数据库、学习成就数据库及学习数据库。

四、情感计算的延伸应用

情感计算及其相关研究对电子商务的发展也有较为明显的推动作用。实践表明，图片的差异能引起人类不同的情感认知。例如：老虎、蟑螂、子弹之类的图像较容易引起用户的恐惧心理，而印有大量人民币的图片则会让人类产生十分强烈的欲望反应。将此特征应用到电子商务的模式中，比如在大型线上购物网站上充分地考虑这些因素所带来的人类情感认知变化，能很好地控制用户流量，某种程度甚至能影响用户的操作，起到一个统筹全局的作用。在现代化电器和智能设备的设计中，若也能恰如其分地加入人类情绪状态这一因素，能帮助用户更好地进行对设备的使用。信息检索方面，通过对情感的概念分析，能够有效提高信息检索的准确度和效率。针对时下十分流行的远程教育平台，情感计算能很好地帮助用户解决情感流失问题，吸引学习者的眼球，达到更好的教学效果。通过各种方式的情感交互技巧，帮助用户构建更加贴近生活的场景和智能空间。除此之外，情感计算也可深入机械设计、智能玩具、网络游戏等众多领域，为更加人性的服务打下扎实的基础。

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二、对交互设计人才培养模式的思考

（一）以培养扎实的专业理论知识为基础交互设计是一门新型的学科，它与工业设计一样具有多学科的综合背景，是一门技术与艺术、理性与感性相结合的科学，并充分体现了交叉学科的特点，综合了计算机技术、心理学、统计学、人类行为学和设计学等多方面的专业知识，同时兼顾了软硬件的技术开发。在许多专业理论书籍中它的用户研究与设计方法和手段也未能从根本上与工业设计专业严格地区分开来。所以我们可以参考工业设计的培养模式，并在其基础上发展交互设计人才的培养模式。交互设计的核心是“以人为本”，目的是让人们的生活更美好。在香港理工大学设计学院的硕士研究生课程中把用户研究作为交互设计及其它设计研究方向的公共基础课。同时建议在高校的课程中合理开设设计心理学、人类行为学、产品开发设计、产品系统设计、传播学概论、市场营销学、专业英语、设计表达、设计管理学以及文字性训练课程，构建以提高实践能力为中心、以市场需求为导向、以设计能力为基础的课程体系。

（二）针对性地培养学生的职业技能由于交互设计的应用领域范围非常广，所以有了专业的基础知识外还需要培养学生特定的职业技能，培养学生掌握与使用设计工具的能力。设计是一门有目的的创造性活动，交互设计也不例外，除了让人们的生活更美好外，它还有一定的商业目的。例如在计算机与互联网行业，交互设计师需要掌握特定文化背景的人类行为和心理特征，并把自己的设计通过思维导图、流程图和线框图等表达工具呈现出来。这就需要交互设计师掌握快速原形工具、画流程图和线框图的软件。如业内多用AxureRPPro或Silverlight去画线框图，用于画思维导图的工具有MindManager、FreeMind等，用于画流程图的软件有MicrosoftOfficeVisio、Word等，用于界面设计软件有AdobePhotoshop、AdobeIllustrator等，此外还需要掌握HTML和CSS等软件的应用。在传统产品行业，交互设计师除需掌握上述所说的原型设计工具外，还需掌握平面设计工具如AdobePhotoshop、AdobeIllustrator等、适当掌握三维设计工具Rhino、Pro/E、Solidworks等，以及渲染工具Vray、Keyshot等。此外，除了上述的硬性技能条件外，交互设计师还必须掌握诸如团队协作能力、沟通交流能力、语言表达能力、文书表达能力、良好的心理素质与抗压能力等软性条件。因为交互设计是一个交叉性很强的领域，一个完整的交互设计活动通常需要由不同学科背景的人共同完成，在团队合作过程中沟通协调能力显得尤为重要。

（三）培养良好的生活态度、文化修养与自主学习能力设计师的生活态度与文化修养非常重要。这里的设计师不仅仅指交互设计师，而是所有对人类文明做贡献的人，是广义的设计师。设计师们应该懂得如何关心人、关心社会、热爱生活。然而，对于这方面的培养在高校教育中还较为欠缺，但这不能仅仅依靠高校教育，造成这种状况的原因是复杂的。每位学生的文化教育背景与经历都不一样，很多时候教师在教授专业知识之余很少有精力再对每位学生进行专门的指导，生活态度与个人修养还是得靠学生自己努力。但高校还是可以尽量提供条件，譬如可开设设计鉴赏课程，在课程中评讲部分设计优良、对人类生活有重大贡献的产品，从而引导学生的设计思维，开拓学生眼界。还需教授学生如何通过网络与书籍找到自己想要的资料，了解行业最新动态。现今社会发展非常迅速，很多时候交互设计行业的最新动态也绝非在教学课本中出现，而是通过互联网或各种交流峰会来，如腾讯、淘宝、搜狐、阿里巴巴等都有专业团队在博客上发表交互设计界的最新研究动态，还有部分专业网站如“蓝色理想”“、互联网的一些事”等也会与交互设计及UED相关的信息。在我国，每年都会举行交互设计体验日，它是由广东省工业设计协会交互设计专业委员会主办的，高校和业界共同参与的，是交互设计行业里的重要活动。为此，我们必须培养学生的自主学习能力与创新能力，懂得利用各种途径与手段及时了解行业的最新信息。

（四）增强校企合作，鼓励自主创新交互设计的核心是以人为本，但同时也与商业市场有着紧密的联系。创造产、学、研配套的教学环境，为学生提供多元化的教学环境与教育资源，为人才培养提供不同的模式，使学生能够将知识与实践相结合显得尤为重要。在产学研结合中，企业是主体，也是创新的内在驱动力。在人才培养过程中可以把企业的实题项目带到课堂上，不仅可以利用企业的设备与资源，也为教学提供了来自行业前沿的资讯。同时高校也可与企业挂钩建立就业实习基地，将学生中优秀的创意与作品通过企业的资源和平台得以实现，把学生扎实的专业理论带到企业的产品开发项目中。设计是一项富有创造性的活动，在专业教育中培养学生的创新思维与自主创新能力非常重要。此前，有90后大学生创造了一款名为“超级课程表”的手机软件，马上在短时间风靡各高校，两年间已拥有学生用户600多万人，并获得逾千万元的融资。这是一个自主创新的成功例子。创新的方式多种多样，学校所做的就是多鼓励并尽量提供自主创新的平台和条件，最重要是培养学生的主动性。

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（一）图形、图像网络交互界面的一个发展趋势就是图像化，以图形、图像作为网页界面的主要信息载体，目的就是提高网页界面的艺术效果和彰显独特的设计风格。图形、图像元素设计要具有很强的艺术感、独特性，直接给用户造成强烈的视觉冲击，增强其视觉体验效果，引导其完成网络交互过程。图形、图像之所以比文字更具有表达效果，主要是由于其独特的艺术特性，直观性、艺术审美性、视觉效果、动态表现以及超越地域和时空的表达都是文字表述所无法达到的。网络交互设计中的图形、图像元素主要有点、线、面的基本造型元素（图1）。

（二）文字表述文字表述虽说无法达到图形、图像所表达的效果，但其在网络交互设计中也是必不可少的。在信息接收过程中，用户的阅读习惯还是偏向于文字符号，而且其所占的空间比其他视觉元素要小，能节省用户在使用过程中的浏览或下载时间。网络交互视觉体验的文字表述主要应用于信息内容、标题等。文字所表达的效果有两个方面，首先其本身就具有传递信息的作用，其次通过改变文字表述的规格、字体以及编排形式等也可以起到辅助表达的作用。网页界面的文字表述只要进行合理的排列，也能产生层理清晰、形象生动的视觉传达效果（图2）。

（三）合理的色彩模式网络交互界面要具有吸引人的色彩，颜色能够转移用户的注意力，产生很好的视觉效果，尤其是各元素之间形成巨大的色彩反差时，其表达效果会更加明显。考虑用户在感知色彩中不同的视觉结构和心理因素，避免会产生一些特异的视觉效果，需要对计算机网络交互设计的色彩模式进行充分了解。网络交互设计的色彩模式通常有三种，即RGB、CMYK和LAB，这三种模式都与色光的色相、明度以及纯度有关（图3）。

（四）版式编排在网络交互设计过程中，版式编排是动态交互中的统筹安排，编排的内容有网络的操作手段、界面的表达效果、各元素的先后顺序等。失败的版式编排会让用户迷失，不能成功理解网页所表达的信息，也不知道如何进行下一步操作，或者说是不知道网络浏览的目的，以致网络体验质量的下降、用户流失。避免此种问题的出现，最有效的方式就是设置良好的视觉导航系统，统筹管理界面的各视觉元素。

（五）视觉形式美网络交互界面内的内容较多、信息繁杂，为给用户造成强烈的视觉冲击效果，需要额外注意网络界面的视觉形式美，而且视觉形式也与网络界面的版式编排有密切关联。在网络交互设计中，视觉形式美的设计要遵循“以少胜多”的原则，从整体视觉效果上合理组合安排“质”和“量”。网络交互整体视觉表现形式有栅格型和自由型，栅格型应用较多，界面布局简洁工整，有利于各功能模块的快速调动和更新交互数据，但相对机械和呆板。自由型页面与栅格型不同，更加偏重于用户情感的诉求，艺术效果很强，但页面的更新能力相对较弱，技术要求很高，操作不当甚至会引起视觉混乱。两种视觉表现形式虽有不同，但都要遵守秩序美法则、谐和美法则和变化美法则三种创造法则（图4）。

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在互联网时代平面设计中的信息传递是通过网络来实现的，信息传播者和受传者的信息角色的互换性主要在以下的三个层次体现。第一层，受众和传播者都是作为信息的传递者，单纯的角色互动，没有实际上的意义；第二层，受众者和传播者在平面设计中深层次的互换，两者起到的作用相同。传播者在这个过程中，能够根据其意愿来控制设计的走向，受众者也同样可以做到。第三层，传播者与受传者为一体。设计者既是信息的传播者，又是信息的受传者。因而，在交互语境下，这两者的角色没有很明显的界限。

2.信息内容的数字化

在互联网高速发展的时代，信息即是数据。这就是平面设计中交互技术的数据化特征。从我们日常接触的互联网可以看出信息数字化在以下三个方面最为明显。首先，最明显的是信息内容的数据化。信息内容的来源与日常生活中常见的文字、图形、色彩、材料，甚至是声音、气味这些都是可以用数字技术吧它转化成数据储存，在互联网中的平面设计就是应用这个数据技术，把鲜活的人物、事件、声音、靓丽的画面呈现在我们的视觉中。其次，是信息内容的程序化。我们在互联网上所看到的页面几乎都是用各种程序编码形成的，在页面上显示的文字、色彩、声音、动画这些都是利用编程技术通过代码来实现的，在这些页面中一个文字、一个声音、一种色彩、一个动画都是一个代码，各种代码堆叠在一起就形成了一个程序，而各种程序融合在一起则会衍生出有声、有色、有字、有图的缤纷多彩的世界。这些从本质上来说就是数据的一种表现形式。最后，就是信息内容的虚拟化。互联网可以说是一个虚拟世界，在这个虚拟世界中，一切物体形态都是运用虚拟技术虚拟出来的，例如在网络上售卖的游戏积分卡、网络礼包、游戏软件这些都是属于虚拟物品，这些都是在平面设计过程中，将传达的信息虚拟化，通过网络来实现信息内容的开放、共享、交互的特征。

二、多种媒体的系统整合性

媒介在信息传递的过程中扮演的是一个搬运者的角色，它可以在这个传播过程中将多种媒体整合起来，形成一个视、听、触、幻相融合的信息平台的纽带。因为在交互语境下的平面设计，媒介有很多种，像传统媒体、多媒体、超媒体这些在交互语境下都是共存的，信息内容的数字化使得多种媒体的整合在平面设计中发挥了很大优势，这种多媒体的系统整合性在一定程度上可以实现数据的自由转换，即信息通过一种媒介转换到另一种媒介，这就是图音互变、声文互变、图文互变、音色互变的基本原理。

三、情感体验的沉浸性

传统平面设计在本质上就是一个信息存储器，信息传递一直是单向进行的，这个信息储存器就只能实现受众的阅读功能，受众与作品在情感体验上保持一定距离。而在交互语境下的平面设计，人与作品之间的距离是可以通过沟通来缩短的，信息传递中的传播者和受众这都可以参与到作品的建构中，从而实现信息的交流共享，受众者与参与者之间没有明显的界限。两者可以同时参与到作品当中，把自身的情感融入作品中，通过即时影像输入设备、虚拟技术、网络技术都可以把这些纳入到作品中，消除受众与作品在情感上的审美距离。这种基于交互语境的平面设计取向，与传统的平面设计最大的区别就是信息传播者和受众者两者之间的角色，与平面设计作品的情感距离。

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2毛集枢纽互通立交互通区主要技术标准

2.1主线

公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽27m，路面宽22.5m；设计荷载：公路—I级。

2.2相交道路

（合淮阜高速）公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽28m，路面宽23.5m；设计荷载：公路-I级。

3毛集枢纽互通立交转弯交通量分析

根据交通量预测，主要交通流为永城合肥方向、祁门阜阳方向；次交通流为永城合肥、祁门合肥。

4毛集枢纽互通立交互通区控制因素影响

该互通立交布局的主要因素：合淮阜高速淮河大桥（距主线距离约1130m）、焦岗湖服务区（距主线距离约600m）、50万伏高压线、村庄、焦岗湖规划大堤、100兆太阳能光伏电厂等。

5毛集枢纽互通立交互通方案布局选型

由于受上述各种因素影响，同时考虑互通区相交道路的平纵指标，主线与合淮阜高速交叉处只能位于合淮阜高速的焦岗湖服务区与淮河特大桥之间，但该区域村庄密集，同时焦岗湖服务区与淮河特大桥间的间距又较小（1700m），因此该互通的布局选型存在较大的局限性。下面就互通的远景转弯交通量、工程造价、安全性及社会影响等方面，拟定三个互通方案进行比较。

5.1方案设计一

采用对称的部分苜蓿叶+定向匝道方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。互通布设较紧促，匝道布设符合主转弯交通流向，安全性好；但互通与服务区之间无法设置辅助车道或集散车道相连，需改移服务区，社会影响差，工程总体规模巨大。

5.2方案设计二

采用变异苜蓿叶方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。由于合肥祁门及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区分合流点较近，互通与服务区之间需设置贯穿的集散车道做一体化设计。该方案基本满足主交通流需求，两条高速间的交通转换主要通过集散车道转换，对合淮阜的主线交通干扰小；但互通平面指标相对较低，交通组织较复杂，安全性较差，需对焦岗湖服务区匝道进行改造，拆迁量大，社会影响较差，施工期对服务区及合淮阜高速的运营有干扰，工程造价高。

5.3方案设计三

采用双“Y”型方案，互通布设于东南象限，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。该方案祁门阜阳及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区的分合流点距离较长，互通与服务区之间设置辅助车道贯通。该方案互通平面指标较高，对合淮阜的主线交通流及服务区干扰小，安全性较好，拆迁量小，社会影响较小，工程造价低；但互通匝道主交通流存在一定绕行。

5.4比选结论

方案三虽然主交通流存在绕行、合淮阜主线驶入服务区车辆与纵三汇入车辆存在交织，但互通远景各转弯交通量较小，同时互通区的匝道平面指标较好，对合淮阜的改造里程短，工程规模及拆迁小，社会影响小，施工期对合淮阜高速及焦岗湖服务运营影响小，安全性好，因此综合考虑方案设计三比较合适。

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(一)教学活动整体设计

教学活动整体设计是在互动媒体环境下课堂教学设计的关键。通过教学活动整体设计来明确教学活动的目标，进而结合目标和客体去设计必需的、合理的活动情景主题，明确大致的活动流程，将教学目标具体化从而在后续环节中便于操作和执行。教学活动所具备的情景主题，为师生之间、学习者及其群体之间的共同理解与经验分享创造了宝贵的交互机会。教学情景的设计旨在促使学习者通过原有经验知识的回忆与提取，为学习目标提供共同经验，同时有助于为良好的互动关系建立基础。

(二)师生交互设计

互动媒体支撑下的课堂教学设计，人际交互的主导核心仍然是师生双方。教学活动中，学习者认知机能的发展、知识的建构、技能的获得、情感态度的变化等，都有赖于教学活动中交互操作的结果。在互动媒体环境中，教师与学生尽管处于同一个时空维度中，但互动媒体的信息传播方式却可以使双方有多维度的交流和互动———不仅有教师与学生，学生与学生等多向的面对面、言语书面信息传播方式，还有师生之间、学习者之间通过多媒体的人———机———人的交互传播模式，从而使得交互的实时性和互动性更强。这种师生间的交互形式以互动媒体为依托呈现出言语书面交互、实验操作交互、教师主导交互、学生主导交互的形式。

(三)学习者交互设计

学习者交互的设计是对学习者及学习者团体之间的具体安排和组织。基于教学活动整体设计的安排可供学习者交互选择的方式有合作式交互、竞争式交互以及角色式交互。合作式交互可以使学习者在个人自主学习能力培养的基础上，加强团队协作能力的锻炼，通过小组讨论、沟通、展示、汇报，进一步完善和深化学习目标的建构。竞争式交互能够使学习者间形成进取的氛围，强化学习者自觉学习的动力。角色式交互可以使学习者端正认知态度，明确学习动机。

(四)交互内容设计

交互内容是学习者在教学过程中学习和参考的信息资源，这些信息资源涉及目标内容设计、支撑内容设计、交互规则设计。针对具体的教学任务和目标，交互内容首先让学习者了解学习目标并获取最基本的信息资源。作为设计者要明确针对学习目标所需资源的类型、来源、获取途径、使用方法，以及资源在目标学习过程中所发挥的作用。同时针对学习者学习评价的分析上，设计相关学习支撑内容，旨在促进学习者兴趣的提升以及提高信息搜集等能力，并针对学习者在使用资源过程中给予必要的建议。此外，师生互动双方的应有相关的活动控制评价信息，并提供相应的可供参考的交互规格说明，包括互动方案指南或行动操作手册。在交互规则执行过程中要关注以促进学习者融入学习过程为目的、利用多样化、及时化的评价手段，融评价于学习之中，从而实现以评促学的目的。

(五)交互媒介工具设计

交互媒介工具设计是要明确教师和学习者之间使用哪些基于互动媒体系统的、适合的信息展示工具、沟通工具以及管理评价工具。展示工具的作用在于使学习者以能恰当的方式接触、介入、加工、内化教学信息内容。沟通工具的设计是为了强化在教学活动展开的过程中，教师、学习者与资源之间能够建立更好的交流和互动。这就要求在互动媒体设计系统中要有具体的通讯工具、信息共享工具、协同学习工具等综合、详细、合适的考虑。管理评价工具是在前两者基础上设计的进一步深化，通过管理评价的设计能够观测整个体系中存在的问题，并给与设计者相应的反馈。

二、基于互动媒体支撑下课堂教学的优越性

从互动媒体支撑下的课堂教学设计来看，这种课堂教学的设计已经冲破了教师四面围墙的束缚，使教育信息化的目标逐渐清晰。

(一)以人为本的教育理念

一般课堂教学设计重视的是知识的消化与技能的熟练，强调在知识消化过程中的心理机制和技能训练过程中的反应与强化。互动媒体支撑下的教学交互设计则更强调学习者在情景之下的学习活动系统中去利用既有的经验和知识进行意义建构，强调以人为本来发展学习者解决问题的能力、创新运用的能力、信息构建的能力。这种理念摆脱了僵化的说教，代之以灵活、多变的示范。

(二)多元化的教育方式

在互动媒体的发展与支撑下，技术手段不只是黑板、粉笔、挂图等传统工具，还包括计算机、网络、视音频系统及其配套软件形成的强大数字化互动环境。这种多元化的教育方式为学习者提供了多种交互方式与沟通手段。这使得传统教学活动中的讲授演示方式可以发展成以学习者为中心的自主探究或合作解决问题的方式。通过数字化技术的教学交互活动来培养学习者的数字化生存能力，并发展学习者的创新能力、信息素养以及合作意识，并以此为教学目标体系来评价教学活动设计的成功与否。多元化的教育方式也使得学习者在构建知识的过程中有了更多选择。

(三)参与氛围的集聚与凝聚

传统的课堂教学，教师是信息传播的主导者，学习者是被动接收者，教学效果双方都不满意。互动媒体课堂教学设计打破了传统的课堂教学模式，使课堂中互动双方的角色不再是一成不变。互动媒体课堂教学更注重教学双方的共同参与，尤其是学习者的参与。这种改变是基于互动媒体日益发展得以实现的。互动媒体改变了传统课堂里教师和学习者的地位，教学内容更开放、教学方式更多元，从而集聚的参与的氛围，凝聚了学习的动力。

三、互动媒体支撑下西方经济学课堂教学设计

(一)教学活动整体设计

大部分学习者在学习西方经济学的时候普遍存在畏难情绪。一方面在于经济学的抽象性和逻辑性强，另一方面在于这门学科需要使用到一些高等数学工具，尤其对于文科背景的学习者来说，学习和理解很难。鉴于此，在西方经济学教学活动整体设计时要考虑到这些因素，在教材的选取、授课对象的特征、学习目标的建立、知识点学习的方式、师生课堂交互反馈方式的建立、管理评价规则的订立等方面要注意互动性、多样性以及整合性。互动媒体支撑下的西方经济学可以利用多种媒体手段来展现其实践性很强的一面。比如在宏观经济政策内容中，可以利用视频资源使学习者了解相关政策制定和执行的背景及依据，让学生进入到学习的情景之中。同时结合国民收入核算的内容利用统计年鉴及网络资源的对当前经济形式以及未来经济发展的动向做出分析和预测，并设计相应的宏观调控方案。通过小组合作、组间交流的方式加强学习者之间知识学习和构建，达成学习目标。在这个过程中学习者通过自己的努力获得教师及同学的鼓励和肯定的时候，必然会收获成功的喜悦和满足，进而建立强大的自信和参与表现的欲望。

(二)师生交互设计

不同于传统的教师讲、学生听，互动媒体支撑下师生交互设计更注重学生的反馈。这种反馈可以是面对面的言语交流，也可以是书面的交互。另外依靠现代计算机技术，可以运用相关软件模拟经济学中的一些现象，通过实验强化学习者动脑、动手的能力。在这种交互中，教师在某些情景下可以作为主导、学习者也可以是。这种角色互换，有助于教学双方发现不足、教学相长。

(三)学习者交互设计

学习者学习的目的就是为了建构自己的知识体系。然而这种知识体系的建构除了师生之间，还有赖于学习者之间的交互。原因在于学习者之间更清楚学习过程中的难易点。此外，共同的知识背景也助于学习者之间在学习过程中产生共鸣。如果这种共鸣能够在课堂教学过程中得以反馈，加以及时强化或矫正是有助于课堂教学目标的实现。因而，学习者之间交互设计的重要性不言而喻。在西方经济学课堂教学设计中，可以使用合作式交互、竞争式交互以及角色式交互等方式。例如，在学习微观经济学市场论时，可以将学习者分组分别研究一种类型的市场。小组成员建立合作关系后，就小组目标形成小组分工和学习任务。通过小组讨论、课堂展示、课堂提问等竞争性质的方式来检验小组的学习效果，激发学习者动用各种形式的互动媒体资源建构知识体系。实践表明，学习者对于这种形式的学习兴趣浓厚、参与性强。有部分学习者还表示通过课堂展示、课堂提问的方式体验到授课的不易，从而增进对教师的理解。

(四)交互内容设计

互动媒体支撑下的西方经济学课堂交互内容设计实际上是要明确:学什么、如何学以及怎么用的问题。当然，在互动媒体支撑下，交互内容的设计内容更丰富、形式更多样、具有直观、操作性强的特点。在宏观经济学失业与通货膨胀内容的学习中，除了引入新闻报道对国内外此类经济现象的解读，还可以观看相关纪录片加深理解。通过课堂讨论、结合学习者对自己未来就业的取向以及理财规划撰写研究报告等方式增强学习者的发现问题、分析问题、解决问题、文献收集和阅读、组织管理和语言表达等能力，最终形成自己的创新能力。当然在这一系列行为发生的同时，教师要明确交互规则，保证活动在进行中的有效沟通。

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随着科技的进步以及对生活质量要求的不断提高，人们要求在消费中得到的服务更加快捷、方便、舒适；同时处于激烈竞争环境中的服务性企业也需要吸引顾客，提高企业自身的服务档次和形象。无线呼叫系统能够为顾客创造良好的消费环境，使其得到方便及时的服务；企业也能随时掌握顾客需要的服务，提高服务效率。它可以广泛应用于酒店、银行、医院、娱乐场所等服务性行业中。因此，研究出一种简单可靠、高效率的无线呼叫系统，对于提高我服务行业的服务水平，改进人们的生活方式，促进社会生活的信息化，具有重要的理论、实用和商用价值。

1无线呼叫系统的结构与功能

图1所示给出了由一台中央服务器CSS（CentralSeverSystem）和多台终端呼叫器MTCU（MultipleTerminalCallUnit）构成的多点对单点无线通信系统。中央服务器CSS与每一台呼叫器CU（CallUnit）之间以双向方式传递数据，传输数据量大，实时性要求高。同传统的线呼叫系统相比，无线呼叫系统的使用更加灵活，无需在工作环境中铺设有线物理网络，极大降低了投资成本。

系统工作在ISM频段433MHz附近，该频段无需申请许可证。呼叫器作为数据载体通常由用户即服务的申请方来控制，每个呼叫器有一个唯一的识别码。当用户按其上的发射键后，识别码被发射出去，等待中央接收器的响应；中央服务器接收到服务申请后，根据识别码鉴定出是由哪一台呼叫器发出的申请，并给出声音提示和显示呼叫器的识别号。

在酬、医院、娱乐业等经营场所中，中央服务器置于服务台或值班室中，呼叫器安放在客户里、病床边或顾客身边。顾客随时可以发出服务申请，中央服务器接收到申请后，发出提示音和显示识别号码，通知服务员向提出服务申请的顾客提供服务。

2防碰撞技术

2.1防碰撞问题的提出

在服务行业的营业场所中，顾客需要服务人员能够提供准确、及时的服务，因此要求所设计的系统有很好的实时性和可靠性。一方面，顾客提出的申请能够很快地得到响应，使顾客感觉不到时间的浪费；另一方面，中央服务器不能由于接收到的是错误信息，使服务员打扰并未提出服务申请的顾客。

针对系统的要求，可以得出导致服务中出现错误的原因有二：一是由于无线信道的复杂性，信息在无线信道的传输过程极易受到干扰而产生错误，接收端不能接收到正确的信息；其二是由于多个呼叫器同时竞争通信信道向中央服务器发出呼叫，各个呼叫器发出的数据相互干扰，使中央服务器不能正确地辨别是哪一台呼叫器发出的申请。这两种错误可能使没有发出呼叫申请的顾客得到了不需要的服务，而有服务要求的顾客又得不到满足，反而降低了服务的效率和准确度，起不到服务行业中需要的无线呼叫系统的作用。对于前一种情况可以采用适当的校纠错方式，降低中央服务器向服务员提供错误呼叫信息的概率，无需本文详细讨论。而对后一种情况，需要找到一种合适的反碰撞方法，这正是本文要解决的问题。

2.2无线呼叫系统的防碰撞技术

数据的碰撞问题即无线通信中的多路存取问题。我们把多个通信通路竞争一个通信信道的最大数据传输率以及供它使用的时间片确定的，故分配给每个用户的通路容量必须满足：当有多个发射器同时把数据传输给同一个接收器时，不能出现互相干扰（碰撞）。在无线电技术中，多路存取问题的存在由来已久。因此，出现了许多方法，可以把不同的用户信号分开。比较典型的方法有四种：空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法。这些经典的多路存取问题解决方法用于移动通信、卫星通信等系统中时，可以将不间断的数据流传输给用户，并且保证一次分配的通信容量能够保持足够长的时间，如同话音通信所需要的那样（例如在一次通话的整个交谈过程）。

图3系统通信时序图

对无线呼叫系统来说，中央服务器与呼叫器之间只存在很短的动作周期，这种周期被较长的不等非工作间歇所中断。呼叫器发出的数据在数十ms的时间内被鉴别，读出和写入；接着，中央服务器在较长的时间内不会上到呼叫器发出的信号。但这并不意味我们不需要考虑多个呼叫器同时向服务器传输数据的可能性。我们需要的是一种高效的多路存取法，使用户感觉不到时间的损失就完成了数据的区分、显示及对用户的响应。见图2，许多呼叫器试图“图时”将数据传输给服务器。

现在比较常用的多路存取方法有频分复用和时分复用法。频分复用法（FDM，Frequency-DivisionMultiplexing）是在呼叫器与接收器之间建立多条不同带的通信信道。但这种方法实现上过于复杂，硬件上需要增加滤波器组；并且由于信道的非线性会产生交调失真和高次谐波，引起信号的串路，因而不适合所设计的无线呼叫系统在本系统使用的是时分复用法（TDM，Time-DivisionMultiplexing）。TMD同FDM相比较具有电路实现简单可靠，对系统的非线性失真要求不高。

2.3中央服务器与呼叫器之间的通信过程

时分复用的主要特点是利用不同时隙来传送各路不同的信号，每路信号在时域上是分割开的。我们为每台呼叫器分配的，可与中央服务器通信的时间段是不同的。因此，要求我们所设计的系统具有良好的同步机制，解决中央服务器与所有呼叫器之间时钟的步问题。在同步信号的指挥下，每个呼叫器都能在分配给自己的时间段内发送信息。

系统由中央服务器产生的步信号作为整个系统同步的基准信号，这就为所有呼叫器建立了一个能够计算出各自可以发出呼叫申请时间的起点。这里的同步信号是使整个系统协调工作的同步信号，而并不要求单个呼叫器与中央服务器采用同步通信方式的帧同步信号，呼叫器与央服务器之间的通信仍然可以采用异步通信的方式。呼叫器从收到系统同步信号后，开始计算可以发送信号的延迟时间。延迟时间的长度是在系统设计时就已经约定的，每台呼叫器对应不同的延迟时间，使各个呼叫器与服务器通信的时间是错开的，不会产生重叠，也就防止了中央服务器时收到多台呼叫器的服务申请，避免了数据之间的碰撞。中央服务器产生的系统同步信号是周期性的，这个周期的大小与系统中呼叫器的个数、呼叫器与服务器之间完成一次通信所需要的时间有关，也与硬件设计的系统时钟大小和数据传输的波特率有关。图3给出了中央服务器与呼叫器之间通信的时序图。

从图3中，我们按照时分复用的原则，得出系统能够正常工作的条件：

系统处于工作状态后，中央服务器先发出同步信号SYN。该信号是周期信号，在两个同步信号之间，服务器处于接收状态。呼叫器CUi接收到同步脉冲后等待Ti时间，并在这台呼叫器有顾客发出服务申请的情况下才能向服务器传输信息。呼叫器CUi与中央服务器通信一次的时间片的长度为ti，在时间片内呼叫器可向服务器重复传送n次信息，时间片内数据的传输仍然采用异步通信的方式。由于所有呼叫器在两个SYN之间均有一次机会可与中央服务器通信，所以划分的时间片越长，同步信号的周期也截止大。但若同步信号的周期时间太长，超过顾客对服务等待时间的满意程度，也就不能满足系统的实时性要求。所以在保证通信质量的前提下，应提高数据传输的波特率，缩短通信时间片的长度，确定系统中呼叫器的适当的数量。

3系统的硬件设计

图4给邮了无线呼叫系统的硬件结构框图。系统的中央服务器与呼叫器的控制功能由单片机实现，射频收发模块主要由一块射频集成芯片构成。此外，中央服务器还有LED显示电路以及发音电路。

单片机使用Atmel公司的AT89C51，其中集成了4KBFlashROM，主要用来控制射频集成芯片的收发，数据的识别和提取，进行反碰撞处理。此外，还要控制LED显示呼叫器的识别号码及给出提示音。

射频集成芯片选用Nordic公司的nRF401。NRF401j单片机集成收发芯片，可工作于433.92MHz/434.33MHz两个频道，最大数据传输率为20kbps，调制方式为FSK，功耗低，且发射功率可以调整，最大发射功率为+10dBm。当工作于等机模式，待机电流仅为8μA，因此很适合用于便携式的无线通信设备中。连接nRF401的天线是以差分方式连接到nRF401的。在实际设计中，呼叫器的天线采用差分环型天线，这种天线可直接刻蚀在PCB板上。中央服务器的天线采用高灵每度的单端天线，但是单端天线与nRF401之间也必须通过一个差分转换匹配网络连接起来。图5所示的硬件连接原理图中的各个引脚的功能如下所列。

CS：频道选择，CS=0选择工作频道1，即433.92MHz；CS=1选择工作频率2，即434.33MHz。连接AT89C51的P2.5脚。

DOUT：数据输出，连接AT89C51串口RXD。

DIN：数据输入，连接AT89C51串口TXD。

PWR_UP：节能控制，PWR_UP=1正常工作状态，PWR_UP=0低功耗节能状态。连接AT89C51的P2.6脚。

TXEN：发射接收控制，TXEN=1时，nRF401为发射状态；TXEN=0时，nRF401为接收状态。连接AT89C51的P2.7脚。

NRF401射频模块硬件电路的具体设计。为了获得最佳的RF性能，推荐使用1.6mmFR4板材的双面PCB；nRF401的直流供电必须使用高性能的RF电容去耦；在PCB板上应该避免长的电源走线；所有的开关数字信号和控制信号都不能经过nRF401的PLL环路滤波元件和VCO电感附近。

4无线呼叫系统的软件设计

4.1通信协议

为了保证通信成功，通信双方必须严格遵循通信协议的约定。由于nRF401的最大数据传输率为20kbps，为获得中央服务器和呼叫器之间大的通信速率，单片机的系统时钟频率为11.0582MHz时，我们将串口的波特率选定在19.2kbps。

由中央服务器向所有呼叫器发系统同步信号。根据设计要求和测试结果，我们将同步信号序列SYN定义为双同步字符：0xAA和0xAA。所有呼叫器接收到该字符串后，开始计算各自的可以发送呼叫信息等时间Ti。

当对应呼叫器与中央服务器建立起通信关系后，在可通信时间片内采用异步通信的方式。呼叫器向服务器发出握手信号：0xBB；服务器接收到握手信号后发回应答信号：0xCC，接收到应答信号后呼叫器开始传送数据块。设计中的数据块可以直接是使用VCD码表示的呼叫器的识别号，能很方便地在服务器的LED上显示出来，还可以传输对其它相应服务编码得到数据。收、发双方的数据校验方式采用计算发送数据块的“校验和”。呼叫器对所发数据求出“校验和”，在数据块发完后将其发到中央服务器中；服务器计算所收数据块的“校验和”，并与从呼叫器发来的“校验和”相比较。若两者相等，收正确，服务器应答一个“0x00”；叵不等，说明接收器接收到“0x00”的答复后，结束发送。又因为呼叫器发出的服务请求只能在规定时间片段内完成，故必须的服务请求。系统直到等待时间最长的那个呼叫器的时间片过去以后，中央服务器又再次向所有呼叫器发出系统同步信号.

图6收发程序流程

4.2收发程序设计

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中图分类号：F27 文献标识码：A 文章编号：16723198（2013）11008601

1 信息时代

我们所处的时代正在由工业时代向信息时代逐渐过渡，那么信息时代是从什么时候出现？关于信息时代有很多种解释，有人认为是第一个以信息交易为生的人的出现，有些人认为是第一台现代计算机的产生，有些人认为是随着20世纪中期个人计算机和网络的兴起。信息社会的概念是1977年美国学者提出的：以信息部门占国民生产总值的比重或信息部门劳动力占社会总劳动力的比重作为定量测算的宏观指标。当一个国家的上述两项指标超过50%时，则可谓进入了信息社会阶段。信息时代是一个以计算机为主导的时代，它在整个生产过程中减少了对于时间和空间的附属。在工业时代我们更多的是关注于产品的外观造型以及功能，我们可以称之为这是一种物质的表现，随着我们进入到信息时代，有很多的产品的价值是通过非物质的方面来实现的，它有时候是看不见也摸不着的，我们不得不开始注意非物质的表现，于是就有了一个新名词的出现——信息设计。这里的信息是以交互性为特点的，对于信息社会的发展，同时作为信息设计的发展的必然结果，具有新特点的“交互设计”在信息社会将成为主流设计的发展方向。

2 交互改变生活

讲到交互设计要从人机交互开始说起，人机交互又被称作HCI，它是伴随着计算机的发展而产生的，可以说它是一个典型的跨越计算机领域和设计领域的专业。人机交互发展共分为五个阶段，早期的手工业阶段、作业控制语言以及交互命令语言阶段、图形用户界面（GUI）阶段、网络用户界面的出现、多通道多媒体的智能人机交互阶段。回到交互设计，交互设计在沿袭了人机交互的原则、知识及基于计算机设计方法的理念。在《About Face 3》一书中，作者阐明了一个更为详细的交互设计的定义：了解用户的渴望、需求、动机以及文脉关系，理解商业、技巧以及在不同领域的机会、需求和限制，使用这些知识作为基础来计划设计产品的形态、内容和行为。交互设计产品的出现改变了我们原本的生活方式，苹果一系列产品的问世，让人们将触摸屏技术发展到极致。当你习惯了以触摸的方式去使用产品时，你对于任何新产品的第一反应是触动一下它的交互屏幕，它改变了我们的行为习惯。以前对于新闻实事是通过电视机，报纸来获得，现在我们通过触摸小小的手机屏幕就可以得知天下发生的所有大小事，交互改变了我们的生活，让我们的生活更加的便捷，信息更加的快捷。

3 人文关怀

人文关怀，一般认为发源于西方的人文主义传统，其核心在于肯定人性和人的价值，它强调以人为中心来审视世界，并以理解性作为基础。人文主义的含义在各个历史时期有所不同，今天具体来说就是要尊重人，关心人，理解人，爱护人。科学家马斯洛的需求层次论，提示了设计中人文关怀的实质。人类设计由简单实用到除实用之外蕴含有各种精神文化因素的人文关怀走向正是这种需求层次逐级上升的反映。虽然人类高级的精神需求的满足不一定全通过设计物品来实现，但作为人类生产方式的主要载体——设计物，它在满足人类高级的精神需要，协调，平衡情感方面的作用却是毋庸置疑的。设计于是承载了对人类精神和心灵慰藉的重任。

4 信息时代交互设计中更应注重人文关怀

《情感化设计》一书中提到过设计中有本能，功能和情感设计三者之分。前者是为了配合作为生物人天生所具有的生理，心理倾向，喜恶等。中间是为了符合多数人在使用时便易性，高效性等要求。后者则是满足人在后天所养成的情感，思想倾好。设计的人性化既然是为了满足人的各种需求，那么人在这三个方面的需求就都应予考虑。在交互设计中也需要考虑到设计的功能性，情感性与环境性三个方面的匹配。可惜是设计师往往会只注意到了功能性的存在，交互设计的人性变化为了只注重高效化，自动化。举个例子，现在市面上有很多种的移动终端产品，这些产品标着着如何有效，如何先进，可是在用户体验方面优秀的产品少之甚少，一味地追求新技术，只会导致使用者觉得使用体验不舒适从而放弃使用该产品，这正是有些数码产品不耐久，昙花一现的根源。细节才是人性化的真正体现。首先，人性化的设计需要全面考虑到人在多方面的需求，在生理健康上和心理情感上的都要兼顾。其次，人性化的设计满足的应该是人的正面需求，这种需求是对人类的精神物质发展，对人类的美好未来有着正面效果的需求。

在我们这个信息化飞速发展的时代，伴随着科学技术的革新，我们始终不能丢掉以人为本的大原则，在交互设计领域我们更要注重细节的完美，交互设计其实就是研究人行为和习惯的学科，作为交互设计师我们要注重观察和研究人的行为，时刻以人为本，尊重人，关心人，理解人和爱护人。

参考文献