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李寶敏  黃 煒  徐伯興  俞德勇  王吉慶

華東師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院  上海  200062

【摘要】該文從學(xué)習(xí)者個(gè)性化角度探討遠(yuǎn)程教育中的人機(jī)交互問題，通過對(duì)遠(yuǎn)程教育中的人機(jī)交互理論、人機(jī)交互系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，初步設(shè)計(jì)了一個(gè)以學(xué)習(xí)者為中心的交互系統(tǒng)模型，最后提出實(shí)現(xiàn)個(gè)性化人機(jī)交互的關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵字】人機(jī)交互，多通道用戶界面 ，學(xué)習(xí)者模型

【中圖分類號(hào)】G434          【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B          【論文編號(hào)】1009—8097（2003）02—0047—04

一、問題提出

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的交互是一個(gè)重要而又復(fù)雜的問題，其重要性表現(xiàn)在交互活動(dòng)貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的整個(gè)過程，其復(fù)雜性表現(xiàn)在學(xué)習(xí)者交互過程中既涉及到學(xué)習(xí)者內(nèi)部心理活動(dòng)，又有學(xué)習(xí)者與外部反饋、交流中產(chǎn)生的心智活動(dòng)^[1]。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學(xué)習(xí)者的交互形式主要有兩類：人機(jī)交互，人際交互，不論哪種形式的交互，都關(guān)系到下列問題：Who（誰(shuí)是交互對(duì)象，與誰(shuí)交互）； What（交互內(nèi)容是什么）；How（如何交互）；Why（為什么交互）。學(xué)習(xí)者的人際交互形式多是以人—機(jī)—人的交互方式實(shí)現(xiàn)的。借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者首先是與計(jì)算機(jī)打交道，所以人機(jī)交互是學(xué)習(xí)者個(gè)性化交互學(xué)習(xí)中要研究的重要內(nèi)容。本文就遠(yuǎn)程教育中的個(gè)性化人機(jī)交互理論以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)作一探討。

二、人機(jī)交互理論

人機(jī)交互CHI（Computer Human Interaction），國(guó)際上也稱HCI，（Human Computer Interaction），人機(jī)交互理論以認(rèn)知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，人機(jī)交互本質(zhì)上是學(xué)習(xí)者認(rèn)知過程的反映^[2]。以學(xué)習(xí)者為中心的人機(jī)交互應(yīng)研究學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過程與認(rèn)知規(guī)律，根據(jù)學(xué)習(xí)者的感知、記憶、思維、推理、決策、反饋等認(rèn)知特點(diǎn)，建構(gòu)學(xué)習(xí)者認(rèn)知模型，提供符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知需要的界面，構(gòu)建符合學(xué)習(xí)者個(gè)性化特征的交互模型，動(dòng)態(tài)提供支持學(xué)習(xí)者交互風(fēng)格的交互手段。最終給學(xué)習(xí)者提供多通道用戶界面，智能化用戶界面，通過對(duì)人機(jī)交互中的用戶模型、用戶界面模型、多通道交互信息整合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化人機(jī)互動(dòng)。

三、以學(xué)習(xí)者為主體的人機(jī)交互系統(tǒng)的特點(diǎn)

以學(xué)習(xí)者為中心的人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

（一）適應(yīng)性（Adapting）

以學(xué)習(xí)者為中心的人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性，根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同特征以及學(xué)習(xí)活動(dòng)的不同階段自適應(yīng)性地給學(xué)習(xí)者提供滿足個(gè)性化需要的交互手段。

（二）個(gè)性化（Personality）

根據(jù)用戶的目標(biāo)、要求、偏好、習(xí)慣以及交互歷史進(jìn)行個(gè)性化界面定制。

（三）智能性（Intelligence）

對(duì)學(xué)習(xí)者不同請(qǐng)求由分布式智能代理（Agent）給予及時(shí)響應(yīng)處理，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)智能化地處理學(xué)習(xí)者交互過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)信息。

（四）隱含性( Implicity )

網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的立足點(diǎn)是讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中把注意力集中在學(xué)習(xí)任務(wù)的完成和問題解決上，力求交互的自然性，讓學(xué)習(xí)者用已有的計(jì)算機(jī)操作技能進(jìn)行交互，減輕認(rèn)知負(fù)荷，不需要對(duì)學(xué)習(xí)者的交互成分，或交互成因做顯性說明^[3]。

（五）高效性（High Efficiency）

以學(xué)習(xí)者為中心的人機(jī)交互形式靈活多樣，交互內(nèi)容豐富，信息通訊量大，通訊及時(shí)高效，應(yīng)充分發(fā)揮人機(jī)彼此不同的認(rèn)知潛力。

（六）導(dǎo)向性（Guiding）

系統(tǒng)應(yīng)給學(xué)習(xí)者提供導(dǎo)向性的交互手段，在學(xué)習(xí)者交互不便或遇到困惑時(shí)能得到及時(shí)的指導(dǎo)和幫助。

四、以學(xué)習(xí)者為主體的交互系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)（如圖1）

圖1以學(xué)習(xí)者為中心的交互系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

在以學(xué)習(xí)者為中心的個(gè)性化交互模型設(shè)計(jì)中，首先要對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析，建立起完整的學(xué)習(xí)者模型，學(xué)習(xí)者模型包括學(xué)習(xí)者靜態(tài)模型和認(rèn)知模型以及動(dòng)態(tài)操作模型，靜態(tài)模型包括學(xué)習(xí)者的個(gè)人基本資料信息，如：姓名、性別、年齡、學(xué)習(xí)歷史等；學(xué)生的認(rèn)知模型包括學(xué)習(xí)者的媒體偏好、空間能力、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)特征等。操作模型是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所體現(xiàn)出的對(duì)知識(shí)獲取能力的反映。在遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)中，學(xué)生的個(gè)體學(xué)習(xí)多數(shù)是通過鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行的，操作的過程會(huì)產(chǎn)生大量的操作數(shù)據(jù)，包括學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中的交互性信息、反饋性信息、自主學(xué)習(xí)活動(dòng)信息，對(duì)這些信息采集、分類、組織、處理，構(gòu)成學(xué)生的操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

根據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)者靜態(tài)模型、認(rèn)知模型和操作模型數(shù)據(jù)的分析，運(yùn)用整合機(jī)制與分流機(jī)制，提供相應(yīng)的應(yīng)用處理，建立起個(gè)性化人機(jī)交互界面。整合機(jī)制主要是從眾多學(xué)習(xí)者模型中抽象出共性特征，分流機(jī)制主要是對(duì)不同學(xué)習(xí)者進(jìn)行比較分析，尋求個(gè)性化特征。利用智能代理、信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，把學(xué)習(xí)資源與效能工具、認(rèn)知工具、通訊交流工具和管理工具相整合，構(gòu)建適應(yīng)學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)需要的交互機(jī)制，自動(dòng)生成符合學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)需要的交互界面環(huán)境。

五、以學(xué)習(xí)者為主體的個(gè)性化交互系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)—— 構(gòu)建多通道人機(jī)交互界面

（一）     多通道人機(jī)交互界面概念模型（如圖2）

傳統(tǒng)的人機(jī)交互主要利用手、眼通過鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器進(jìn)行二維與精確方式的輸入輸出，多通道人機(jī)交互是充分利用人的多種感官，如：眼、耳、口、手等，通過多種信息通道的整合，利用新的交互手段，以實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化、自然化的交互技術(shù)，讓學(xué)習(xí)者多種感官參與交互活動(dòng)^[4]。