МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И
МАТЕМАТИКИ
кафедра Информационно-коммуникационных технологий
Отчет по преддипломной практике На тему: «Проектирование программного пользовательского интерфейса для электронной социально-ориентированной системы поддержки очного обучения».
Студент группы С-105: Зимин Владимир Александрович Руководитель проекта: Соболевский Алексей Александрович
Москва 2011 г.
Оглавление Введение 3
Цель работы 3
Задачи, решаемые в ходе работы 3
Обзорно-аналитическая часть 4
Обзор существующих подходов к проектированию пользовательских интерфейсов 4
Обзор существующих методов юзабилити-тестирований 6
Обзор существующих систем управления обучение 7
Список использованной литературы 16
Введение Цель работы Целью работы является проектирование программного человеко-машинного интерфейса для социально-ориентированной системы поддержки очного обучения, в рамках которого разрабатывается концепция будущего приложения и детальные интерактивные прототипы основных экранов системы для роли «Преподаватель».
Задачи, решаемые в ходе работы обзор основных методов проектирования пользовательских интерфейсов;
обзор методов проведения юзабилити-тестирований;
обзор существующих систем управления обучением;
анализ юзабилити-свойств существующих систем управления обучением;
анализ социальной составляющей существующих систем управления обучением;
разработка концепции пользовательского интерфейса социально-ориентированной системы поддержки очного обучения;
разработка детальных интерактивных прототипов экранов системы для роли «Преподаватель».
Обзорно-аналитическая часть Разработчики программного обеспечения и веб-сайтов часто рассматривают функциональность системы отдельно от ее пользовательского интерфейса, который, по их мнению, является дополнением к функциям. Однако пользователи не проводят такого разделения. Для тех, кто использует программный продукт (будь то программное обеспечение или веб-сайт), именно пользовательский интерфейс является программой. Удобство и логичность организации взаимодействия пользователя с системой влияет на его мнение о системе в целом. Пользовательский интерфейс часто ассоциируют с внешним видом программы или веб-сайта. Это не совсем верно, так как через него пользователь воспринимает всю систему в целом. Пользовательский интерфейс включает в себя:
набор задач пользователя, которые он решает с помощью системы;
элементы управления системой;
навигация между экранами и блоками системы;
визуальный и информационный дизайн экранов.
Обзор существующих подходов к проектированию пользовательских интерфейсов
Человеко-машинный или, иначе, пользовательский интерфейс обеспечивает взаимодействие, то есть обмен действиями и реакциями на эти действия, между пользователем и компьютером. Исследования в области человеко-машинного взаимодействия показывают, что любой пользовательский интерфейс должен обеспечивать выполнение следующих четырех функций#:
управление компьютером путем действий пользователя: инициация, прерывание, отмена компьютерных процессов и т.д.
ввод данных, осуществляемых пользователем, и отклик системы;
отображение данных, вводимых пользователем;
поддержка пользователя в процессе деятельности, что включает в себя обратную связь и сбор информации об ошибочных или случайных действиях пользователя.
Хорошо спроектированный пользовательский интерфейс должен соответствовать представленным ниже принципам:
иметь низкий порог вхождения, то есть способствовать быстрому освоению пользовательского интерфейса, формированию у пользователя устойчивых навыков;
обеспечивать ввод информации естественным образом, не демонстрируя пользователю ход вычислительного процесса;
удовлетворять рабочие потребности пользователя, а не заострять его внимание на процессе обработки данных.
Для получения эффективного результата разработки пользовательского интерфейса используют различный подходы к проектированию. Основные из них перечислены ниже:
Подход, ориентированный на пользователя (User-Centered Design), который характеризуется следующими признаками (стандарт ISO 13407):
активным вовлечением пользователей в процесс проектирования и тестирования программного продукта;
четким пониманием пользовательских требований и задач;
оптимальным распределением функций между пользователями и технологиями;
интерактивностью и мультидисциплинарностью подхода.
Доказано, что применение данного подхода при разработке пользовательского интерфейса для достижения высоких показателей в области юзабилити (согласно ISO 9241-11, это степень эффективности, продуктивности и удовлетворенности, с которой продукт может использоваться определенными пользователями для достижения определенных целей в определенном контексте) приводит к сокращению расходов на разработку и повышению эффективности продукта как в отношении бизнеса (дополнительная прибыль), так и в удовлетворенности пользователей (повышение лояльности к продукту и разработчику).
Подход, ориентированный на деятельность (Activity-Centered Design). Согласно определению Дональда Нормана (Donald Norman), деятельность включает задачи, которые состоят из действий, в свою очередь составленных из операций. Подход к проектированию интерфейсов, предлагаемый Норманом, уделяет внимание прежде всего пониманию деятельности пользователя. Он утверждает, что человек приспосабливается к имеющимся инструментам и что понимание деятельности, выполняемой человеком при помощи инструментов, может положительно сказываться на интерфейсе этих инструментов.
Целеориентированный подход (Goal Centered Design) . В основе данного метода лежат конечные цели пользователей, которые должны быть ими достигнуты посредством взаимодействия с программным продуктом.
Подход, ориентированный на данные (Data Centered Design). Проектирование интерфейса поддерживает такую модель взаимодействия пользователя с системой, при которой первичными являются обрабатываемые данные, а не требуемые для этого программные средства. Другими словами, при таком подходе основное внимание пользователя концентрируется на тех данных, с которыми он работает, а не на поиске и загрузке необходимого приложения. При использовании этого подхода основным программным объектом является документ, который представляет собой некоторое абстрактное устройство хранения данных, используемых для выполнения заданий пользователей и для их вза-имодействия. Документ должен быть доступен как различным приложениям, используемым для его обработки, так и всем взаимодействующим пользователям.
Итеративный подход (Agile) - метод последовательных приближений. Суть итеративного подхода заключается в создании изначально самого простейшего прототипа с целью формирования у заказчика и самого проектировщика общего видения проекта. Затем постепенно прототип дорабатывается и детализируется.
При разработке интерфейса целесообразно гибко пользоваться существующими подходами, учитывая при выборе методов назначение разрабатываемого продукта, целевую аудиторию, время и бюджет разработки.
Обзор существующих методов юзабилити-тестирований
Юзабилити-тестирование (тестирование удобства использования) - наиболее часто применяемый метод тестирования при проектировании интерфейсов. Идея этого метода состоит в том, что юзабилити-аналитик создает ранжированный по приоритету набор заданий для программного продукта и предлагает пользователям выполнить эти задания. На основе результатов выполнения задания, юзабилити-аналитик делает вывод об успешности этапа проектирования продукта.
Методы анализа часто делят на количественные и качественные. Количественные методы ориентируются на числовые данные. Их задача - дать достоверные, воспроизводимые результаты, основанные на целевой пользовательской группе. Количество пользователей, включенных в состав группы (так называемый объем выборки), для успешного применения такого метода должно быть достаточно большим, чтобы на основании результатов, полученных в этой группе, можно было сделать выводы о реакции группы в целом в пределах заданного диапазона погрешности. В общем и целом такой подход к исследованию с формальным планированием и обработкой результатов отличается большей научностью. Основное внимание здесь уделяется оценке имеющегося интерфейса (в том числе в сравнении с другими версиями того же интерфейса, с конкурирующими продуктами или с набором стандартных значений метрик). Таким образом, количественное исследование подразумевает большее количество участников, позволяющее компенсировать расхождения между отдельными личностями — различия в скорости ввода, опыте взаимодействия с аналогичными продуктами и т.п. Напротив, в качественных методах центральное место занимает не доверительная вероятность и повторяемость результатов, в вникание в контекст и суть поведения пользователей. В их основе лежит интерпретация проектировщиком полученной информации. Качественный подход делает тестирование более открытым процессом, что способствует исследованию новых идей и проникновению в сущность проблемы; обсуждение с пользователем играет столь же важную роль, как и его конкретные действия. Основной целью является совершенствование текущего интерфейса - наблюдение за реакциями пользователей на представленные материалы и изучение их реакций, позволяющее выдвигать новые идеи.
Особенности количественного подхода:
Количественный подход позволяет установить измеримые критерии, с которыми можно сверяться при последующих итерациях для оценки продвижения к цели (например, сокращение времени оформления заказа на 20% или выявление 8о% юзабилити-проблем в системе). Кроме того, такой подход хорош при формальном сравнении двух интерфейсов или оценке конкретного интерфейса.
Полученные результаты могут быть проверены статистическими методами. Это может быть важно для защиты рекомендаций перед заинтересованными лицами, предпочитающими принимать решения на основании объективных данных.
Сокращается вероятность того, что на результат повлияет субъективность конкретного проектировщика интерфейсов.
Повышается уверенность в том, что полученные результаты отражают объективную и могут быть перенесены на всю пользовательскую аудиторию.
Существует наглядный числовой критерий проверки полученных результатов (например, сколько пользователей столкнулось с одной и той же проблемой).
При количественном тестировании следует запланировать большое количество участников: 20 участников на один цикл исследований.# Однако, для выявления большинства самых серьезных ошибок в интерфейсе достаточно 5-6 пользователей.
Особенности качественного подхода:
Качественный подход способствует накоплению опыта и навыков эмпатии у проектировщика и приводит к появлению решений, ориентированных на конечного пользователя.
В области юзабилити-тестирования качественный подход часто обходится дешевле количественного, поскольку позволяет обойтись меньшим количеством участников и не требует знания формальных статистических методов анализа и обработки данных.
Данные количественного анализа очень легко интерпретировать неверно. Тем самым качественный подход фактически сопряжен с меньшим риском, чем количественный, в тех случаях, когда тестирование было проведено некорректно.
При качественном исследовании обычно достаточно групп из 5-8 пользователей на каждый цикл исследований. В идеале следует проводить несколько циклов исследования для выявления проблем, которые некоторые пользователи не замечают из-за других проблем или случайно введенных в новой версии пользовательского интерфейса.
В рамках данной дипломной работы будет проведено сравнительное юзабилити-тестирование разработанных прототипов электронной системы поддержки очного обучения и системы управления обучением Moodle для роли “Преподаватель” с 5-6 пользователями, с целью получения качественных и основных количественных данных.
Обзор существующих систем управления обучение
Предметная область данной дипломной работы — электронное обучение (e-learning), которое в широком смысле определяется как использование информационных и коммуникационных технологий в преподавании и обучении. Оно включает в себя использование систем управления обучением (Learning Management Systems — LMS), электронные презентации, интерактивные игры, онлайн симуляции, опросы, тесты, обсуждения и другие учебные мероприятия, которые могут быть доступны через персональные компьютеры, КПК и мобильные устройства. Систему управления обучением в общих чертах можно описать как веб-платформу для предоставления постоянного доступа, отслеживания и управления образованием и обучением. LMS представляет собой программное обеспечение, работающее на специализированных аппаратных платформах. Системы управления обучением имеют несколько синонимов: система управления курсами (Course Management System - CMS), виртуальная учебная среда (Virtual Learning Environments — VLE), образовательная платформа, система управления образовательным контентом (Learning Content Management Systems — LCMS). Основными особенностями любой системы управления обучением являются:
обеспечение преподавателям средств для создания и опубликования контента в веб-среде;
мониторинг за участием студентов в процессе обучения;
оценка успеваемости студентов.
Функциональные возможности, предоставляемые большинством современных LMS, обеспечивают студентов интерактивными функциями, такими как потоковые обсуждения, дискуссионные форумы, видеоконференции, интерактивные игры, опросы, тесты, а так же Web 2.0-технологии — блоги и вики. Система управления обучения зачастую служит ядром систем поддержки различной деятельности, связанной с электронным обучением в институтах. На данный момент существует огромное количество (свыше 130) различных систем управления обучением. В данном обзоре рассматриваются лишь 4 из них: The Blackboard Academic Suite (версии 8.0), JoomlaLMS, Moodle 1.9 (в настоящее время используется на кафедре ИКТ) и ILIAS. Обзор систем выполнен в качестве сравнительной таблицы и представлен ниже.
Таблица . Сравнение систем управления обучением
Название продукта
| The Blackboard Academic Suite (Release 8.0)
| JoomlaLMS
| Moodle 1.9
| ILIAS
| Коммуникационные средства
| Дискуссионные форумы
| Сообщения могут содержать URL, вложенные файлы и HTML-код.
При обсуждении программного обеспечения запускается редактор кода с подсветкой синтаксиса, в котором также могут быть описаны и математические уравнения
| Возможность включить или отключить опцию отправки сообщений форума по электронной почте.
Возможность получать сообщения по электронной почте, как ежедневные дайджесты или по отдельности.
Возможность подписаться на RSS ленту.
| Возможность включить или отключить опцию отправки сообщений форума по электронной почте.
Возможность получать сообщения по электронной почте, как ежедневные дайджесты или по отдельности.
Возможность подписаться на RSS ленту.
| Возможность включить или отключить опцию отправки сообщений форума по электронной почте.
Возможность получать сообщения по электронной почте, как ежедневные дайджесты или по отдельности.
Возможность подписаться на RSS ленту.
| Управление дискуссионными форумами
| Преподаватели могут позволить студентам создавать дискуссионные группы.
Преподаватели могут создать модерируемые дискуссии, где все сообщения будут проверяться.
Сообщения могут рецензироваться другими студентами.
Преподаватели могут просматривать статистические данные обсуждений, которые могут быть использованы в итоговой оценке студентов.
Обсуждения могут быть общими для всех курсов, групп, или любой другой институциональной единицы.
| Преподаватели могут позволить студентам создавать дискуссионные группы.
Преподаватели могут создать модерируемые дискуссии, где все сообщения будут проверяться.
Сообщения могут рецензироваться другими студентами.
Преподаватели могут просматривать статистические данные обсуждений, которые могут быть использованы в итоговой оценке студентов.
Обсуждения могут быть общими для всех курсов, групп, или любой другой институциональной единицы.
| Преподаватели могут позволить студентам создавать дискуссионные группы.
Преподаватели могут создать модерируемые дискуссии, где все сообщения будут проверяться.
Сообщения могут рецензироваться другими студентами.
Преподаватели могут просматривать статистические данные обсуждений, которые могут быть использованы в итоговой оценке студентов.
Обсуждения могут быть общими для всех курсов, групп, или любой другой институциональной единицы.
| Преподаватели могут позволить студентам создавать дискуссионные группы.
Преподаватели могут создать модерируемые дискуссии, где все сообщения будут проверяться.
Преподаватели могут просматривать статистические данные обсуждений, которые могут быть использованы в итоговой оценке студентов.
Обсуждения могут быть общими для всех курсов, групп, или любой другой институциональной единицы.
| Обмен файлами
| Студенты могут загружать результаты выполнения заданий в личные папки в системе.
Студенты могут обмениваться содержимым своих личных папок с другими студентами.
Администраторы могут определить ограничения дискового пространства для каждого пользователя.
Студенты могут загружать файлы в общую папку группы.
Преподаватели могут загружать файлы в личной папке студента.
| Студенты могут загружать результаты выполнения заданий в личные папки в системе.
Студенты могут обмениваться содержимым своих личных папок с другими студентами.
| Студенты могут загружать результаты выполнения заданий в личные папки в системе.
| Студенты могут загружать результаты выполнения заданий в личные папки в системе.
Студенты могут обмениваться содержимым своих личных папок с другими студентами.
| Онлайн-публикации/заметки
| Возможность делать частные заметки о курсе. Также можно использовать портфолио при управлении онлайн-публикациями.
| Возможность оставлять заметки для каждой страницы.
Возможность объединить свои заметки с содержанием курса, чтобы создать учебное пособие для печати
|
| Возможность оставлять заметки для каждой страницы.
| Доска (средство для коллективной работы студентов и преподавателей)
| Поддерживается загрузка изображений и презентаций Power Point.
Поддерживается отображение различных математических символов.
Поддержка коллективного просмотра веб-сайтов
Обеспечение доступа к рабочему столу одного из участников.
Запись работы в данном режиме для последующего просмотра.
| Поддерживается загрузка изображений и презентаций Power Point.
Поддерживается работа с графиками и схемами.
Поддержка коллективного просмотра веб-сайтов
Обеспечение доступа к рабочему столу одного из участников.
Запись работы в данном режиме для последующего просмотра.
|
|
| Средства контроля успеваемости
| Календарь/Обзор успеваемости
| Преподаватели и студенты могут создавать события с помощью онлайн календаря курса.
Преподаватели могут размещать объявления с помощью онлайн доски объявлений.
Студенты имеют персональную домашнюю страницу со списком всех курсов, на которые они записаны, новыми сообщениями и списком всех событий из персонального календаря.
Студенты имеют возможность следить за своей успеваемостью и сравнивать свои достижения с достижениями других студентов.
| Преподаватели и студенты могут создавать события с помощью онлайн календаря курса.
Преподаватели могут размещать объявления с помощью онлайн доски объявлений.
Студенты имеют персональную домашнюю страницу со списком всех курсов, на которые они записаны, новыми сообщениями и списком всех событий из персонального календаря.
Студенты имеют возможность следить за своей успеваемостью и сравнивать свои достижения с достижениями других студентов.
Студенты имеют возможность подписаться на RSS-ленту, чтобы отслеживать изменения в учебных материалах.
| Преподаватели и студенты могут создавать события с помощью онлайн календаря курса.
Преподаватели могут размещать объявления с помощью онлайн доски объявлений.
Студенты имеют персональную домашнюю страницу со списком всех курсов, на которые они записаны, новыми сообщениями и списком всех событий из персонального календаря.
Студенты имеют возможность подписаться на RSS-ленту, чтобы отслеживать изменения в учебных материалах.
| Преподаватели и студенты могут создавать события с помощью онлайн календаря курса.
Преподаватели могут размещать объявления с помощью онлайн доски объявлений.
Студенты имеют возможность подписаться на RSS-ленту, чтобы отслеживать изменения в учебных материалах.
| Средства помощи
| Система снабжена онлайн уроками, демонстрирующими ее возможности.
| Пользователи могут получить контекстную подсказку по использованию любого инструмента.
Система снабжена онлайн уроками, демонстрирующими ее возможности.
| Пользователи могут получить контекстную подсказку по использованию любого инструмента.
Система снабжена онлайн уроками, демонстрирующими ее возможности.
| Система снабжена онлайн уроками, демонстрирующими ее возможности.
| Инструменты для вовлечения студентов в процесс обучения
| Групповая работа
| Студенты могут быть объединены в группы.
Система может создавать группы со случайным числом участников. Количество групп также может быть случайным.
Каждая группа может иметь собственный дискуссионный форум.
Каждая группа может иметь собственный чат или доску.
Каждая группа может быть направлена на решение какой-либо специфической задачи.
Группа может быть приватной или находиться под наблюдением преподавателя.
| Студенты могут быть объединены в группы.
Каждая группа может иметь собственный дискуссионный форум.
Каждая группа может иметь собственный чат или доску.
Каждая группа может быть направлена на решение какой-либо специфической задачи.
Группа может быть приватной или находиться под наблюдением преподавателя.
| Студенты могут быть объединены в группы.
Система может создавать группы со случайным числом участников. Количество групп также может быть случайным.
Каждая группа может иметь собственный дискуссионный форум.
Каждая группа может иметь собственный чат или доску.
Каждая группа может быть направлена на решение какой-либо специфической задачи.
Группа может быть приватной или находиться под наблюдением преподавателя.
| Студенты могут быть объединены в группы.
Система может создавать группы со случайным числом участников. Количество групп также может быть случайным.
Каждая группа может иметь собственный дискуссионный форум.
Каждая группа может иметь собственный чат или доску.
Каждая группа может быть направлена на решение какой-либо специфической задачи.
Группа может быть приватной или находиться под наблюдением преподавателя.
| Сообщества
Социальные сети
| Студенты могут создавать онлайн группы по разным параметрам: интересы, учеба и др.
Студенты с разных курсов могут взаимодействовать в общесистемных чатах и дискуссионных форумах.
|
| Студенты могут создавать онлайн группы по разным параметрам: интересы, учеба и др.
Студенты с разных курсов могут взаимодействовать в общесистемных чатах и дискуссионных форумах.
| Студенты могут создавать онлайн группы по разным параметрам: интересы, учеба и др.
Студенты с разных курсов могут взаимодействовать в общесистемных чатах и дискуссионных форумах.
| Портфолио студентов
| Возможность создавать персональные страницы в каждом курсе.
Студенты могут использовать свою личную страницу для отображения своих курсовых работ.
Возможность экспорта персональной страницы
Создание портфолио, которое может быть индивидуальным или коллективным.
| Возможность создавать персональные страницы в каждом курсе.
Студенты могут использовать свою личную страницу для отображения своих курсовых работ.
Возможность экспорта персональной страницы
Создание портфолио, которое может быть индивидуальным или коллективным.
|
|
| Инструменты контроля прохождения курса
| Типы вопросов в тестах
| Множественный выбор
Несколько ответов
Вычисляемый
Эссе
На соответствие
Короткий ответ
Вопросы, которые могут содержать медиа элементы (изображения, аудио, видео)
| Множественный выбор
Несколько ответов
Вычисляемый
Эссе
На соответствие
Короткий ответ
Вопросы, которые могут содержать медиа элементы (изображения, аудио, видео)
| Множественный выбор
Несколько ответов
Вычисляемый
Эссе
На соответствие
Короткий ответ
Вопросы, которые могут содержать медиа элементы (изображения, аудио, видео)
| Множественный выбор
Несколько ответов
Вычисляемый
Эссе
На соответствие
Короткий ответ
Вопросы, которые могут содержать медиа элементы (изображения, аудио, видео)
| Автоматизированное управление тестированием
| Система может выдавать вопросы и варианты ответов в случайном порядке.
Преподаватели могут создавать средства для самоконтроля студентов.
Преподаватель имеет возможность установить временной лимит на выполнение теста.
Преподаватель может ограничить количество попыток прохождения теста.
Студентам разрешается просматривать предыдущие попытки выполнения теста.
Редактор MathML позволяющий использовать математические формулы при создании вопросов и ответов.
Преподаватель может корректировать результаты тестирования с комментариями.
| Система может выдавать вопросы и варианты ответов в случайном порядке.
Преподаватели могут создавать средства для самоконтроля студентов.
Преподаватель имеет возможность установить временной лимит на выполнение теста.
Преподаватель может ограничить количество попыток прохождения теста.
Студентам разрешается просматривать предыдущие попытки выполнения теста.
Преподаватель может корректировать результаты тестирования с комментариями.
| Система может выдавать вопросы и варианты ответов в случайном порядке.
Преподаватели могут создавать средства для самоконтроля студентов.
Преподаватель имеет возможность установить временной лимит на выполнение теста.
Преподаватель может ограничить количество попыток прохождения теста.
Студентам разрешается просматривать предыдущие попытки выполнения теста.
Редактор MathML позволяющий использовать математические формулы при создании вопросов и ответов.
Преподаватель может корректировать результаты тестирования с комментариями.
| Система может выдавать вопросы и варианты ответов в случайном порядке.
Преподаватели могут создавать средства для самоконтроля студентов.
Преподаватель имеет возможность установить временной лимит на выполнение теста.
Преподаватель может ограничить количество попыток прохождения теста.
Студентам разрешается просматривать предыдущие попытки выполнения теста.
Преподаватель может корректировать результаты тестирования с комментариями.
Математические формулы могут редактироваться с помощью системы LaTEX.
|
Список использованной литературы Сергеев С.Ф., Паденко П.И., Назаренко Н.А. Введение в проектирование интеллектуальных интерфейсов: Учебное пособие – СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 108 с.
Баканов А.С., Обознов А.А. Проектирование пользовательского интерфейса: эргономический подход – М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2009. – 184 с.
Акчурин Э.А. Человеко-машинное взаимодействие. Учебное пособие. – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. – 96 с.
Унгер Р., Чендлер К. UX-дизайн. Практическое руководство по проектированию опыта взаимодействия. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2011. – 336 с., ил.
Unal Z., Unal A. Evaluating and comparing the usability of web-based cource management systems. 2010
Nielsen, J. Usability engineering - Massachusetts: Academic Press , 1993.
Yang H., Yuen S. Collective intelligence and e-learning 2.0: implications of web-based communities and networking – Hershey: IGI Global , 2010.
Heiyanthuduwage S., Karunaratne D. A Learner Oriented Ontology of Metadata to Improve Effectiveness of Learning Management Systems – Bangkok, 2006.
Sandnes F., Jian H., Hagen S., Talberg O. Student evaluation of the learning management system fronter from an HCI perspective. – Coimbra, 2007.
|