（數(shù)控加工）數(shù)控機床軟件界面人的要素剖析數(shù)控機床軟件界面人的要素剖析內(nèi)容綱要:介紹數(shù)控機床正在被寬泛地應用在加工制造業(yè)的各個領(lǐng)域。軟件在數(shù)控機床中起側(cè)重要的作用，其用戶界面直接影響著數(shù)控機床的工作效率和成效。所以，在充分考慮人的要素下，設(shè)計數(shù)控機床的軟件用戶界面變得愈來愈重要。本文從人的認貼心理、用戶使用和菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)角度對數(shù)控機床（以ＣＮＣ５０００Ｖ２００Milling）軟件用戶界面進行剖析，指出了現(xiàn)存的問題，且提出認識決問題的方法。介紹數(shù)控機床正在被寬泛地應用在加工制造業(yè)的各個領(lǐng)域。軟件在數(shù)控機床中起側(cè)重要的作用，其用戶界面直接影響著數(shù)控機床的工作效率和成效。所以，在充分考慮人的要素下，設(shè)計數(shù)控機床的軟件用戶界面變得愈來愈重要。本文從人的認貼心理、用戶使用和菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)角度對數(shù)控機床（以ＣＮＣ５０００Ｖ２００Milling）軟件用戶界面進行剖析，指出了現(xiàn)存的問題，且提出認識決問題的方法。數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００的軟件用戶界面圖１數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００的軟件用戶界面數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００的控制系統(tǒng)軟件有壹個圖形界面，如圖１。該界面擁有三個功能獨立的過程（PROCESS）：OPEARTE,PROGRAM,CONTROL。每個過程分別服務于系統(tǒng)的操作者，程序員和系統(tǒng)的監(jiān)控者（SUPERVISOR）。高光表示被激活的過程和模式。被激活的過程擁有自己色彩，且顯示為屏幕的遠景。比如，OPERATE對應綠色，PROGRAM對應深藍色，CONTROL對應淺藍色。每壹個過程都有自己的菜單行，在菜單行上的菜單是下拉菜單，擁有自己的子菜單。子菜單可以被選擇，以進行下壹步的操作。軟鍵區(qū)所顯示的各個軟鍵功能依靠于被激活的過程和菜單模式。指引行顯示出用戶如何進行下壹步操作的信息。經(jīng)過按HELP鍵，可以顯示出對用戶操作錯誤的簡短解說。數(shù)控機床軟鍵區(qū)可以顯示出由機床制造者開發(fā)的專用機床功能。它們可以經(jīng)過軟鍵來激活。壹幅數(shù)控機床的簡圖顯示出各坐標軸的方向。窗口可以在屏幕的固定地點被翻開，它們顯示出不一樣的信息，如：菜單、文本、程序、表格及圖形等。它們的尺寸及形式依靠于被激活的過程、菜單及子菜單。數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件界面的剖析軟件用戶界面設(shè)計的基本問題是：確立為了達成軟件系統(tǒng)的任務在屏幕上應當顯示的人和計算機之間互相溝通的信息內(nèi)容。確立上述信息的顯示形式。在這篇文章中，我們將從人的認貼心理、用戶使用和菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)角度，剖析和評論數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件界面對上述問題的解決成效，且指出該軟件界面所存的問題和提出解決問題的方法。在人的信息辦理方面，Rasmussen于1983年提出了壹個多層次的認知控制模型：ＳＲＫ理論。ＳＲＫ以為：１）人用三個層次的認知控制來辦理信息，即：鑒于技巧的行為層次Skill-BasedBehaviour,簡稱ＳＢＢ），鑒于規(guī)則的行為層次Rule-BasedBehaviour,簡稱ＲＢＢ），鑒于知識的行為層次Knowledge-BasedBehaviour,簡稱ＫＢＢ），如圖２。２）這三個層次可以分為倆類：ＳＢＢ和ＲＢＢ辦理感覺和行動，而ＫＢＢ辦理鑒于符號表征的問題解決。壹般地說，認知控制的較低層次行為比較高層次行為可以被高效地和較少努力地達成。所以，人們獨愛使用較低層次的認知控制行為。３）任務的要求、用戶的經(jīng)驗和信息的顯示方式共同決定哪壹個認知控制層次行為被激活。４）界面設(shè)計的目標是：被設(shè)計的界面不該當逼迫比任務所要求的更高的認知控制層次被激活，同時，仍應當供給對全部三個認知控層次行為的信息支持。.２數(shù)控鉆床ＣＮＣ２０００Ｖ２００軟件用戶界面人的認貼心理剖析１）從ＫＢＢ角度的剖析問題在該軟件界面上沒有從整體角度指出界面構(gòu)造的信息。如：沒有指出ＯＰＥＲＡＴＥ，ＰＲＯＧＲＡＭ和ＣＯＮＴＲＯＬ三個過程之間的關(guān)系以及各個菜單之間，各個子菜單之間關(guān)系信息。這致使用戶很難從整體角度掌握界面的構(gòu)造和解決學習和使用時所碰到的問題。剖析用戶可以被分為初級用戶，中級用戶和高級用戶。對于初級用戶，界面的絕大多數(shù)是新的，他們一定經(jīng)過ＫＢＢ來學習和掌握它，但是，在界面上沒有信息支持ＫＢＢ，所以，初級用戶很難從整體角度成立界面的基本構(gòu)造。對于中級用戶，即便是高級用戶，他們在使用界面時，也會碰到新問題。為認識決這些新問題，他們一定激活ＫＢＢ。這樣，他們不得不付出很大的努力在腦筋中想象出界面的構(gòu)造以支持ＫＢＢ，因為界面上沒有這方面的信息。所以會增添用戶記憶負擔和解決問題的難度。２）從ＲＢＢ角度剖析問題在界面上，沒有面向常用任務的操作序列信息，這使初級，中級用戶在達成常用任務時感覺困難。剖析ＲＢＢ的功能是當用戶面對壹個任務時組織達成它的壹個操作序列。這個操作序列或許來自從前的經(jīng)驗或許從其余人學到或許經(jīng)過ＫＢＢ獲取。ＲＢＢ在達成這壹行為時，需要壹個面向常用任務的操作序列的信息的支持。在這個界面上，沒有這樣的信息。如：這里沒有信息顯示用戶如何達成編制加工部件程序的操作序列，即：編制加工部件程序＝OERATE-ReferencePoint-Program-Partprogram-Operate-Automatic(Dry-Run,orWirePlotGraphicorProgramCheck)。界面指引行的信息只是顯示出用戶下壹步可供選擇的操作。如：在PROGRAM-PartProgram-MainProgram模式下，指引行顯示為：Giveprogramnumber<ENTER>,<new>,<find>,<modify>program(2).上述這樣的信息對初、中級用戶的幫助甚少，因為他們?nèi)圆恢罏橥瓿蛇@個任務的主要操作序列。３）從ＳＢＢ角度剖析問題這個界面沒有為用戶供給可操作的連續(xù)時空信號，給用戶盡可能依靠ＳＢＢ帶來困難，特別是對初級用戶。這使得操作的效率和舒坦性大大降低。４）總結(jié)從ＳＢＫ理論的角度見，這個界面存在以下的問題：用戶很難從整體角度掌握界面的構(gòu)造和解決學習和使用時所碰到的問題。初級、中級用戶在達成常用任務時感覺困難。初級用戶很難依靠ＳＢＢ，這使得操作的效率和舒坦性大大降低。５）解決方法針對上述問題，軟件界面應為用戶供給：用有組織的網(wǎng)絡(luò)簡圖形式顯示軟件系統(tǒng)構(gòu)造，以支持用戶的ＫＢＢ。用序列簡圖形式顯示面向功能的操作序列。以支持用戶的ＲＢＢ在硬件界面上為用戶供給可以產(chǎn)生連續(xù)時空信號的輸入設(shè)施，如：鼠標器，以盡可能激活人的ＳＢＢ。.從用戶的角度剖析.１用戶的分類依據(jù)用戶在任務領(lǐng)域（數(shù)控加工領(lǐng)域）和計算機領(lǐng)域的背景知識，用戶可以分紅初級用戶、中級用戶和高級用戶。初級用戶這壹集體對計算機領(lǐng)域的知識認識較少。他們對學習和使用計算機懷有懼怕感，不可以掌握界面系統(tǒng)的整體構(gòu)造，只是在他人的幫助下才能達成簡單的任務。中級用戶這壹集體在任務領(lǐng)域（數(shù)控加工領(lǐng)域）和計算機領(lǐng)域擁有壹定的背景知識，他們在壹定范圍內(nèi)對界面有認識，可以達成基本的任務，且在ＨＥＬＰ的幫助下可以達成較復雜的任務。高級用戶該類用戶在任務領(lǐng)域（數(shù)控加工領(lǐng)域）和計算機領(lǐng)域的擁有特別豐富背景知識，他們盼望提升使用軟件時的工作效率。.２剖析界面應當合適這三類用戶，且且支持初級用戶向中級用戶的轉(zhuǎn)變，中級用戶向高級用戶的轉(zhuǎn)變。１）從初、中級用戶的角度剖析從初、中級用戶的角度來見，該數(shù)控機床軟件的界面既有弊端又有長處。長處是：這個界面在過程PROGRAM下為初、中級用戶供給了ASSISTEDENTRYMODE和DIALOGENTRYMODE，這使得用戶編程特別簡單和方便，并且ASSISTEDENTRYMODE仍可以促進中級用戶向高級用戶轉(zhuǎn)變。弊端是：界面上有很多術(shù)語和圖符沒有解說，這使得用戶，特別是初級用戶，很難理解它的正確含義，如："ACTIVEFUNCTION"。２）從高級用戶的角度剖析這個界面為高級用戶供給了FREEENTRYMODE，以知足他們提升工作效率的夢想。但是，這里仍有些問題，如：在FREEENTRYMODE下，每壹個數(shù)據(jù)輸入時，用戶都一定按下ENTER鍵，給用戶帶來了很多麻煩。３）總結(jié)從用戶的角度剖析這個界面存在以下問題：因為界面上信息的缺少，用戶，特別是初級用戶，瞄正確地理解界面上的術(shù)語和圖符的含義有困難。對于高級用戶，這個界面上有壹些冗長的操作。４）解決方法在界面上，增添對術(shù)語和圖符的必需解說。為高級用戶供給更簡短的操作。３從菜單語義構(gòu)造角度剖析數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面由菜單、窗口、軟鍵、指引行和在線幫助構(gòu)成。這里，只對菜單語義構(gòu)造進行剖析。.１對于菜單系統(tǒng)菜單系統(tǒng)設(shè)計的主要目標是成立壹個和用戶任務有關(guān)的、可見的、，易于理解和記憶的、操作方便的菜單系統(tǒng)。同時，菜單系統(tǒng)仍應當支持用戶思慮他門的任務，且且使他們可以簡單組織面向任務的操作序列。菜單設(shè)計的重點是盡可能地從用戶的角度組織菜單的語義構(gòu)造系統(tǒng)。.２菜單語義構(gòu)造剖析為了剖析和評論該界面的菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)和從用戶角度出發(fā)組織的數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面菜單構(gòu)造系統(tǒng)之間的差別，我們設(shè)計了下邊的實驗。在這個實驗中，第一在次序上隨機地列出數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面上的全部菜單術(shù)語及其解說，如：參照點（ReferencePoint）：機床主軸的地點相對這個點被丈量。刀具表（Table）:刀具的地點定義數(shù)種類圖形賠償尺寸狀態(tài)公差數(shù)據(jù)被儲存在這里。······而后，請２０名數(shù)控加工教研室的教師和學過數(shù)控加工課程的高年級學生作被試（這些被試在數(shù)控加工領(lǐng)域擁有豐富知識，但沒有接觸過數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面），要求被試認真閱讀數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面上的全部菜單術(shù)語及其解說，而后，請他們從自己的角度從頭組建該數(shù)控鉆床軟件用戶界面的菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)。圖３菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)壹致性比較統(tǒng)計表１）實驗結(jié)果經(jīng)過比較數(shù)控鉆床ＣＮＣ５０００Ｖ２００軟件用戶界面菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)和被試從頭組建的該數(shù)控鉆床軟件用戶界面的菜單語義結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，我們獲取了倆個菜單系統(tǒng)之間壹致性的統(tǒng)計結(jié)果，如圖３。２）實驗結(jié)果剖析壹般地說，假如在菜單和子菜單之間有明確的邏輯關(guān)系或有同樣的詞匯，這樣的菜單語義構(gòu)造的壹致性高，如：ManualManualOperationProgramMainProgramMacroProgram反之，菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)的壹致性就低。如Automation組的壹致性僅為１％，數(shù)控鉆床ＣＮＣ２０００Ｖ２００軟件用戶界面菜單語義系統(tǒng)中，Automation下包含下邊子菜單：Machining,DryRun,WirePlotGraphics,ProgramCheck,EraseGraphics。３）結(jié)論從邏輯的角度設(shè)計壹個和用戶心理完整壹致的菜單語義構(gòu)造系統(tǒng)是很難的。子菜單的命名直接影響壹致性。當某個子菜單從語義邏輯上可以同