《交互设计原理与技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20180102 课程名称：交互设计原理与技术 英文名称：Interactive Desig知Principles and Technologies 课程类别：学科基础课 学时：32 学 分：2 适用对象：数字媒体（艺术）专业 考核方式：考查 先修课程：数字信号处理基础流媒体技术 二、课程简介 (1)本课程是数字媒体艺术专业学生的一门学科基础课。设置本课程的目的，在于数宁 媒体艺术本科学生应建立整体性交互设计的逻辑计算思维和美感设计思维方式，并 实践相关基础技能。 (2) 本课程主要通过实例技能训练使学生了解人机交互的基本原理和技术、交互设计师 和 的 解 动休验创新的人机交互技术 常见的 机交互模式，机器表达信息输出的方式：了解交互设计的原则、用户行为、概念模 型和系统行为逻辑。 (3)学生通过对本课程的原理学习和实验，应能够运用UML\视频草图等思维导图建模工 具做交互设计用例分析和原型设计建模，掌握1-2种交互原型开源硬件、视觉艺术 交互设计师常用的自 然编程语言等 互原型设计工具：了解信息技术 可行性的边 界，锻炼以人为本 ,以用户体验为中心的自然人机交互设计思维能力和对用户行为 规律实证研究、逻辑分解的技术能力。小组团队应能够实现简单人机交互场景设 计，做出视觉互动艺术（装置）作品雏形。 三、课程性质与教学目的 课程性质，字媒体梦术专业学科础课《以修课) 教学目的 学生建立整体性交互设计的逻辑 思维和美感设计思维方式，了解自然 人机交互的相关原理，对相关基础技能有所实践。通过增强 学生的科学精神，和研习体 现社会主义核心价值观的特效作品，培养学生在创作中融入社会主义核心价值观，提升 文化自信。 四、教学内容及要求 第一章交互设计概论及技术实验平台搭建 (一)目的与要求 了解交互概念、设计目标、设计创新和优化、交互设计的基本过程、理念、方法和技 巧
《交互设计原理与技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20180102 课程名称：交互设计原理与技术 英文名称：Interactive Design Principles and Technologies 课程类别：学科基础课 学 时：32 学 分：2 适用对象: 数字媒体(艺术)专业 考核方式：考查 先修课程：数字信号处理基础\流媒体技术 二、课程简介 （1） 本课程是数字媒体艺术专业学生的一门学科基础课。设置本课程的目的，在于数字 媒体艺术本科学生应建立整体性交互设计的逻辑计算思维和美感设计思维方式，并 实践相关基础技能。 （2） 本课程主要通过实例技能训练使学生了解人机交互的基本原理和技术、交互设计师 创造和控制用户体验的过程和方法、了解推动体验创新的人机交互技术、常见的人 机交互模式，机器表达信息输出的方式；了解交互设计的原则、用户行为、概念模 型和系统行为逻辑。 （3） 学生通过对本课程的原理学习和实验，应能够运用 UML\视频草图等思维导图建模工 具做交互设计用例分析和原型设计建模，掌握 1-2 种交互原型开源硬件、视觉艺术 交互设计师常用的自然编程语言等交互原型设计工具；了解信息技术可行性的边 界，锻炼以人为本、以用户体验为中心的自然人机交互设计思维能力和对用户行为 规律实证研究、逻辑分解的技术能力。小组团队应能够实现简单人机交互场景设 计，做出视觉互动艺术（装置）作品雏形。 三、课程性质与教学目的 课程性质： 数字媒体艺术专业学科基础课（必修课） 教学目的： 学生建立整体性交互设计的逻辑计算思维和美感设计思维方式，了解自然 人机交互的相关原理，对相关基础技能有所实践。通过增强学生的科学精神，和研习体 现社会主义核心价值观的特效作品，培养学生在创作中融入社会主义核心价值观，提升 文化自信。 四、教学内容及要求 第一章 交互设计概论及技术实验平台搭建 （一）目的与要求 ⚫ 了解交互概念、设计目标、设计创新和优化、交互设计的基本过程、理念、方法和技 巧
·掌响应式系统和交互原型通用开发平台ADUI0的使用方法 ·交互设计实践：花样灯 (二)教学内容 1)交互设计概论：交互概念、设计目标、设计创新和优化、交互设计的基本过程、理念 方法和技巧（教1.1-1.9 2)交互设计作品欣常（视频） 3)响应式系统和交互原型通用开发平台Arduino实例演示和软硬件介绍（教3.1-3.2） 4)教学执行计划书、实验教学大纲、参考资料介绍 实践：布置实训作业l:《rduino开发环境建 一点亮LD灯/花样流水灯 (三)教学方法与手段 课堂讲授+多煤体教学+Blackboard网络平台回顺+PBL教学：以下各章同 第二章推动体验创新的人机交互技术 (一)目的与要求 ●理解机器的信息输出表边 ·了解白然人机交界面 ●交互设计实践：LD点阵屏动画 (二)教学内容 1)人机交互技术输入和给出（教3.4-3.5） 2)机摆的成知、认知和表达 3》1团点阵屏引脚封装排列及点阵的工作原理，1D驱动芯片的引脚及使用 4) 布置实训作业2：〈善于开源硬件的L四点阵屏动画) 第三章交互设计的原则：用户行为、薇念模型和系统行为逻辑 (一)目的与要求 编程思维方式的建立 ●事件率动的程序架构的理解和构建 (二)教学内容 1)而向对象L:交互对象及对象间的消息收发、生命周期、属性与操作：类图、CC 交互图（顺序图、通信图）（辅助教材） 3)原型设计（教8.3） 4)布置实训作业3：《运用L做用例分析和原型设计建模》 2)交互设计的原则：用户行为、概念模型和系统行为的逻辑（教56章） 第四章基于体验与网络的交互场景设计 (一)目的与要求 了解人机交互技术的体验与网绘 影响体验的因素 ·用户测评手段 ●交互设计实践：无线遥控彩灯、串口通信、建立Wb服共享函布 (二)教学内容 1)了解推动体验创新的人机交互技术 一体验与网络：中口通信、在线互动平台，物联网 智能家居和场景设计应用（教3.7） 2)了解视觉艺术交互设计师常用自然编程语言Processing 3)PV介绍，GB三色灯引脚使用说明
⚫ 掌握响应式系统和交互原型通用开发平台 ARDUINO 的使用方法 ⚫ 交互设计实践：花样灯 （二）教学内容 1） 交互设计概论：交互概念、设计目标、设计创新和优化、交互设计的基本过程、理念、 方法和技巧（教 1.1-1.9） 2） 交互设计作品欣赏（视频） 3） 响应式系统和交互原型通用开发平台 Arduino 实例演示和软硬件介绍（教 3.1-3.2） 4） 教学执行计划书、实验教学大纲、参考资料介绍 5) 实践：布置实训作业 1：《Arduino 开发环境搭建 —— 点亮 LED 灯/花样流水灯》 （三）教学方法与手段 课堂讲授 + 多媒体教学 + Blackboard 网络平台回顾 + PBL 教学；以下各章同 第二章 推动体验创新的人机交互技术 （一）目的与要求 ⚫ 理解机器的信息输出表达 ⚫ 了解自然人机交互界面 ⚫ 交互设计实践：LED 点阵屏动画 （二）教学内容 1) 人机交互技术输入和输出（教 3.4-3.5） 2) 机器的感知、认知和表达 3) LED 点阵屏引脚封装排列及点阵的工作原理,LED 驱动芯片的引脚及使用 4) 布置实训作业 2：《基于开源硬件的 LED 点阵屏动画》 第三章 交互设计的原则：用户行为、概念模型和系统行为逻辑 （一）目的与要求 ⚫ 编程思维方式的建立 ⚫ 事件驱动的程序架构的理解和构建 （二）教学内容 1） 面向对象 UML: 交互对象及对象间的消息收发、生命周期、属性与操作；类图、CRC； 交互图（顺序图、通信图）（辅助教材） 3） UI 原型设计 （教 8.3） 4） 布置实训作业 3：《运用 UML 做用例分析和原型设计建模》 2） 交互设计的原则：用户行为、概念模型和系统行为的逻辑 （教 5-6 章） 第四章 基于体验与网络的交互场景设计 （一）目的与要求 ⚫ 了解人机交互技术的体验与网络 ⚫ 影响体验的因素 ⚫ 用户测评手段 ⚫ 交互设计实践：无线遥控彩灯、串口通信、建立 web 服共享画布 （二）教学内容 1）了解推动体验创新的人机交互技术——体验与网络：串口通信、在线互动平台，物联网、 智能家居和场景设计应用 （教 3.7） 2）了解视觉艺术交互设计师常用自然编程语言 Processing 3）PWM 介绍,RGB 三色灯引脚使用说明
4)相关手nAPp及其一次开发简单个绍 5)布置实训作业4：《场景设计之手机遥控彩灯调光调色及串口通信互动编程》 练习 使用P 1g自带的网络开发类库建立服务器和客户端b浏览器共率面布 5)机动课时备选内容： 用户体验测评与网络（教2、教9） 网络芯片模块应用介绍（实践）：本地局域网通过网页控制灯(5100/ESP8266待定) GET/PO5T.TP0TT协议介绍：共卓投屏APp介绍 第五章延展人的控制能力的交互技术 (一)目的与要求 了解廷展人的控制能力的交互技术 理解虚拟与物理世界角色设计互动控 ● 掌程一些简易互动装置艺术常用电子模块的使用 ●了解信良技术可行性的边界 交互设计实我，红外传成互动投能、动测传 【思政】为 对人的 空制能力子以助 交互设计师需要了解人 的能力极 并可 设斋和控 器件增强 人的控制能力，包括范围、力量、速皮 精确性等。比如坐在五角大楼里面控刺宜家数千千米外的无人飞机， (一)教学内容 1)延展人的控制能力的交互技术介绍： 2)互动装置艺术常用电子模块传感器、执行器、控制器介绍（机动课时备选） 3)布置实训作业5：《了解角色设计的动姿检测交互技术 陀爆仪操控物件运动》 4)布置实作业6：《了解场景设计 一人体红外传感互动投形》 第六章信息可视化设计与原型迭代开发 (…)目的与要求 了解界面信息传达的原别、权微复希性对关感的影响、视觉处理代 了解增强现实与信息融合设计的方法 了解信息可视化设计原则，在交互设计中恰当运用显示技术 了解体验与智能 ·了解原型迭代开发 ●交互设计实践：可视化用户输入 【思政】障法/绿仙可 方法/术/装与鼎客手段（书本第8章 【思政】特斯拉复杂 E守恒定律(Tes】 sLa)/简单性与复杂性“复杂是为了简单”“复杂是为了更 复杂”“让事情变得简单这件事本身很复杂”/设计师需要努力将复杂性从人转移到机器，通过不断发展的 智能技术使得人机界面变得越来越人性和自然 【思政】智能基于数据和学习/机器学习使得计算机具有某种主体特性，能帮助人类完成某些决策，应 对变化了的条件。需要注意的是，统计学习存在出铺的风险，常用在对铺误的风险不敏感的领域。 (二)教学内容 1)了解界面信息传达的原则、视觉复杂性对关感的影响、视觉处理代价 2)了解增强现实与信息融合设计的方法（教3.4(P109)\教7.3 3)体验与帮能 （3.6) 4)信息可视化设计原则（教7.7.5），在交互设计中恰当运用R显示技术 5)思考与练习7-5：Processing/Python可视化用户输入 6)布置实训作业7：《可视化用户输入的响应式信息设计》
4）相关手机 APP 及其二次开发简单介绍 5）布置实训作业 4：《场景设计之手机遥控彩灯调光调色及串口通信互动编程》 练习：使用 Processing 自带的网络开发类库建立服务器和客户端 web 浏览器共享画布 5） 机动课时备选内容： 用户体验测评与网络（教 2、教 9） 网络芯片模块应用介绍（实践）：本地局域网通过网页控制灯（W5100/ESP8266 待定） GET/POST, HTTP/MQTT 协议介绍；共享投屏 APP 介绍 第五章 延展人的控制能力的交互技术 （一）目的与要求 ⚫ 了解延展人的控制能力的交互技术 ⚫ 理解虚拟与物理世界角色设计互动控制 ⚫ 掌握一些简易互动装置艺术常用电子模块的使用 ⚫ 了解信息技术可行性的边界 ⚫ 交互设计实践：红外传感互动投影、运动检测传感器 【思政】机器感知和认知可以提高人的效率和准确性，对人的控制能力予以辅助。交互设计师需要了解人 的能力极限所在，并尽可能地利用各种输入设备和控制器件增强人的控制能力，包括范围、力量、速度、 精确性等。比如坐在五角大楼里面控制宜家数千千米外的无人飞机。 （二）教学内容 1）延展人的控制能力的交互技术介绍； 2）互动装置艺术常用电子模块传感器、执行器、控制器介绍 （机动课时备选） 3）布置实训作业5：《了解角色设计的动姿检测交互技术 ——陀螺仪操控物件运动》 4）布置实训作业6：《了解场景设计——人体红外传感互动投影》 第六章 信息可视化设计与原型迭代开发 （一）目的与要求 ⚫ 了解界面信息传达的原则、视觉复杂性对美感的影响、视觉处理代价 ⚫ 了解增强现实与信息融合设计的方法 ⚫ 了解信息可视化设计原则，在交互设计中恰当运用 AR 显示技术 ⚫ 了解体验与智能 ⚫ 了解原型迭代开发 ⚫ 交互设计实践：可视化用户输入 【思政】障眼法/绿野仙踪研究方法/骗术/改装与黑客手段 （书本第 8 章） 【思政】特斯拉复杂性守恒定律(Tesler’s Law)/简单性与复杂性“复杂是为了简单”“复杂是为了更 复杂”“让事情变得简单这件事本身很复杂”/设计师需要努力将复杂性从人转移到机器，通过不断发展的 智能技术使得人机界面变得越来越人性和自然 【思政】智能基于数据和学习/机器学习使得计算机具有某种主体特性，能帮助人类完成某些决策，应 对变化了的条件。需要注意的是，统计学习存在出错的风险，常用在对错误的风险不敏感的领域。 （二）教学内容 1）了解界面信息传达的原则、视觉复杂性对美感的影响、视觉处理代价 2）了解增强现实与信息融合设计的方法（教 3.4（P109）\教 7.3 3）体验与智能 （教 3.6） 4） 信息可视化设计原则 （教 7.4-7.5），在交互设计中恰当运用 AR 显示技术 5）思考与练习 7-5 :Processing /Python 可视化用户输入 6）布置实训作业 7：《可视化用户输入的响应式信息设计》
【思政体验与智能】道德伦理的产生是为了规范群居的社会性动物的关系，以保证群体整体利益和种群 的延续。某些自私行为虽然带来现实好处，但是得付出看不见的被社会排斥的代价。 第七章课程设计（期末考核） 五、各教学环节学时分配 敕学环节 习 女 其他教 办 散学时数 实验 课 课 课 学环节 计 课程内容 第一章 1 1 第二章 1 4 第三章 1 第四章 1 5 1 7 第五章 1 第六章 1 4 期中测验 2 2 期末课程设计 合计 6 1 21 4 32 六 推荐教材和教学参考资源 (1)推荐教材与参考书： ISBN 作者 书名 出版社 出版年 978-7-302-45053-5 顾振宇 交互设计原理与方法 清华大学出版社 2016 7-302-10587-1 Mark Priestley 面向对象设计UML实践 清华大学出版社 2005 978-7-112-13083-2 营侍 实验互动装置艺术 中国建筑工业出版社 2011 9787302475446 赵杰 新媒体跨界交互设计 清华大学出版社 2017 Francisco Interaction Design for 3D CRC Press 9787508400 2015 R.Ortega,et.al User Interfaces ww.1024ebook.com 9787121302954 谢希仁 计算机网络(7版) 电子工业出版社 2017 7115148333 radyBooch. L用户指南(2版 入民邮电出版社 2006 et.al 978-7-121-13463-0 谭亮 Processing互动编程艺术 电子工业出板社 2011 978-7-115-35232-3 Jan Erik Solen Python计算机视觉编程 人民邮电出版社 2014
【思政-体验与智能】道德伦理的产生是为了规范群居的社会性动物的关系，以保证群体整体利益和种群 的延续。某些自私行为虽然带来现实好处，但是得付出看不见的被社会排斥的代价。 第七章 课程设计 (期末考核) 五、各教学环节学时分配 教学环节 教学时数 课程内容 讲 课 习 题 课 讨 论 课 实验 其他教 学环节 小 计 第一章 1 1 2 4 第二章 1 3 4 第三章 1 3 4 第四章 1 5 1 7 第五章 1 5 1 7 第六章 1 3 4 期中测验 2 2 期末课程设计 合计 6 1 21 4 32 六、推荐教材和教学参考资源 （1）推荐教材与参考书： ISBN 作者 书名 出版社 出版年 份 978-7-302-45053-5 顾振宇 交互设计原理与方法 清华大学出版社 2016 7-302-10587-1 Mark Priestley 面向对象设计 UML 实践 清华大学出版社 2005 978-7-112-13083-2 曹倩 实验互动装置艺术 中国建筑工业出版社 2011 9787302475446 赵杰 新媒体跨界交互设计 清华大学出版社 2017 9787508400 Francisco R.Ortega, et.al Interaction Design for 3D User Interfaces CRC Press www.1024ebook.com 2015 9787121302954 谢希仁 计算机网络（7 版） 电子工业出版社 2017 7115148333 Grady Booch, et.al UML 用户指南（2 版） 人民邮电出版社 2006 978-7-121-13463-0 谭亮 Processing 互动编程艺术 电子工业出版社 2011 978-7-115-35232-3 Jan Erik Solen Python 计算机视觉编程 人民邮电出版社 2014
(2)学习网站： https://www.csdn.net/ www.arduino.ce Learn.unity.con https://www.python.org/ (3)Arduino开发套件配套说明书《七展虫创客入门》 七、其他说明 大纲修订人：刘茜蕾 修订日期：2020年12月 大纲审定人： 审定日期：2020年12月
（2）学习网站： https://www.csdn.net/ www.arduino.cc Learn.unity.com https://www.python.org/ （3） Arduino 开发套件配套说明书 《七星虫创客入门》 七、其他说明 大纲修订人： 刘茜蕾 修订日期：2020 年 12 月 大纲审定人： 审定日期：2020 年 12 月
