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提高小学生电子书平台界面的使用效果

Cheolil Lim bull; Hae-Deok Song bull; Yekyung Lee

摘要：可用性对于用户友好型电子书平台界面的发展是至关重要的，但是基于可用性原则的界面发展的深入研究是比较缺乏的。针对这个需求，本研究从学习的角度来观察可用性属性和相应的设计元素。研究人员通过对学生调查、日志文件和专家的启发式评价的分析来修改韩国教育研究数字教科书信息服务平台的现有用户界面。从分析中得出发展新平台模型的使用建议后，他们通过认知演练和形成性评价来测试用户界面的可用性。结果表明，通过使用这种迭代设计和评价模型确定的可用性设计元素对于提高用户界面的适用性，进而促进用户的学习行为和学习过程来说是非常重要的。

关键词：可用性测试，用户界面，电子书平台界面，学习视角，迭代设计与评价

引言

信息技术的最新进展引起了增加电子书内容数字化的兴趣。数字教科书开始于将纸质内容转化为数字形式的电子书，经过演变，现在已配备有大量工具的教学和学习支持系统，以帮助学习者探索、 建立、 应用和分享知识（Rao，2003 年）。目前的电子书包含过多支持学生学习的功能，例如笔记工具，便笺，写作和突出显示工具、 信使服务、 讨论板、 导航工具 （例如，书签，搜索/滚动页面和课程选择），屏幕捕获功能，教科书显示选项和搜索工具。

数字教科书平台是一个应用程序可以运行的基本的计算机系统。它为设计，开发，实施和管理数字教科书以及在那些教材中使用的应用工具提供了一个框架。学生能够通过这个平台界面获得学习内容以及和其他学生进行交互。用户界面无序的显示、复杂的程序以及反馈的缺乏会导致学生表现不佳和不能满足学习需要（Shneiderman and Plaisant，2009）。随着数字技术的进步，越来越多的功能被集成到电子书平台，它们的使用也变得越来越复杂，各种各样的可用性问题出现在界面（Tullis and Albert，2008）。因此，设计一个能够帮助用户驾驭这种复杂性、顺利完成学习任务的用户友好型界面是非常重要的。（Koohang and Ondracek，2005）。

电子书平台用户界面的可用性设计元素

可用性对于用户友好型界面的开发是非常重要的，因为它能帮助用户以一种有效，高效，易于管理的方式工作（Crowther et al.，2004；Wilson and Landoni， 2003）。衡量人机交互的质量（Corry et al. 1997; Matera et al. 2006），可用性是不是一个单一的，一维性的用户界面，包含多个具有多种计量属性的组件（Rubin 1994； Tullis and Albert 2008； Welie et al. 1999）。Shackel (1991) 提出了四个因素：易学性、高效率、灵活性和用户满意度。Nielsen （1993）坚持认为有五种：易学性、低错误率、高效率、可记忆性和用户满意度。国际标准化组织（ISO）9241-11只列出了有效性，高效率和满意度（ISO 1998）。

尽管不同的属性是由不同的研究人员提出强调的，但是这四种属性反复的出现在文献中（ISO 1998; Lee et al. 2006, Tullis and Albert 2008）：学习能力（学习需要完成任务的程度）、有效性（用户成功完成任务的能力）、效率（完成任务所需的努力），满意（用户满意和接受其他用户经验的程度）。

之前关于可用性的研究也提出了具体的可用性设计原则。Nielsen（1993）建议使用简单自然的对话，说用户的语言，最大限度地减少用户的记忆负担，追求一致性，提供反馈，标记存在明显，提供快捷键，使用有效的错误信息，防止错误，并提供帮助和文档。施奈德曼和普莱桑（2009）提出了八个相似的人机交互界面设计规则：追求一致性，建立通用的可用性，提供有效的信息反馈，设计对话屈服关闭，防止错误，允许撤消操作，支持一种内在控制的基因位点，并降低短期记忆负荷。

像这样的具体的设计原则可以从可用性的每一个一般属性中推断。例如，Dix 等研究人员 (1998)提出设计因素有助于提高学习能力，包括预见性、一致性、熟悉性、普遍性、和可综合性，方便易学，用户界面的设计应满足用户的期望，在功能和视觉显示方面是一致的（Baxley，2003；Nielsen，1993）。

为了提高效率，界面的设计应尽量减少用户的记忆负担，帮助有经验的用户快速、灵活地操作系统（Ardito et al. 2006；Hu et al. 2008）。为了提高效率，界面的设计应避免错误，使错误能迅速修正，提供足够的反馈或帮助以解决问题，并使系统可观察到用户的内部操作（Ardito et al. 2006；Hu et al. 2008）。最后，为了提高用户满意度，界面的设计应允许学生控制自己的学习进度，满足他们的审美需求（Baxley，2003）。

从学习的角度开发可用性设计原则

由于电子书平台的目的是支持学习，在开发可用性的设计原则时从学习的角度来考虑，是至关重要的。可用性的功能应该满足，既可以让用户有效地操纵电子书平台，又能促进他们的预期的学习成果的实现。因此，设计师的一个主要挑战就是然而，数字教科书设计教学开发一个能在学习中牢牢吸引使用者的用户界面（Ardito et al. 2006）。然而，在先前的研究中都忽视了数字教材设计的教学方面（Nokelainen ，2006）。大多数关于电子书的可用性研究 （Chong et al. 2009；Gingras et al. ，2008；Wilson and Landoni ，2003）通过有利于可用性的技术方面的学习活动，如设计偏好或易用性的阅读电子书的物理设备（如，Kindle）（Chong et al.，2009）。例如，电子阅读器（Son Reader， Adobe Acrobat Professional， Amazon Kindle，MBooks，Polymer ReadiUS）的比较分析从电池寿命，电子阅读器的重量、显示技术、人机工程学、注释/突出显示功能等方面来评价可用性（Gingras et al. 2008）。对导航设计、页面布局和内容设计的偏好也有研究（Chong et al. 2009）。这些研究结果反映的问题发生在“阅读时”而不是在“学习时”。

本研究旨在纠正这种情况。虽然可用性设计的原则，把学习的重点放在尚未具体确定或描述之前，思想可以一点点地从数字教科书的学习特点的教学，教学的可用性标准，理论上的认识，及多媒体设计指南中获取。数字化学习的一个重要特征就是它是自主的，因为它允许学生选择与自己兴趣相关的内容（Dhanasegaran，2006）。教学的可用性功能包括学习者控制，学习活动，协作学习，目标定位，增值，动机，以前的知识，灵活的评估和反馈（Nokelainen，2006）。这些功能都依赖于记忆负荷，有意义的编码和用户控制。有利于学习的用户界面设计指南可以从认知理论，如认知负荷理论（CLT）和多媒体设计指南中获取。交际教学法的基本前提是，教学设计应该通过减少由外部因素引起的负荷，设计使学习者专注于内容的指令。设计不当的教学材料包括通过呈现给学习者的材料的方式产生的高外来负荷的材料（Sweller，2010）。良好的设计原则将减少外来负荷，其方式有，澄清应用程序的使用进程，在一个屏幕上显示信息，而不是分散在多个屏幕上，并且有反映用户现有的知识结构的界面。在设计多媒体学习材料时，Mayer（2009）认为，删除无关的文字和图形，突出关键词语，并在屏幕上将重要的单词放在对应的图形旁边等设计原则，将有助于减少多余的处理。这些原则通过支持自主学习，为学习者提供学习活动的控制，减少外部负载的整合学习工具，将人们如何学习到用户界面开发的知识的过程具体化。

用户界面的系统开发

以系统的方法来提高可用性是非常关键的。一个系统的方法，帮助设计师确定设计问题，引发用户的要求，设计一个用户友好的系统架构、评价完成系统原型，并评估它们的可用性（Hung et al. ，2010）。然而，到目前为止，研究人员和开发人员主要集中在收集反映用户体验不便的数据，并且已经基于这些报告更新了他们的平台（Seo and Woo ，2010）。这种计划外的方法是有限的，它不会开始发现有效的可用性问题，并基于这些问题产生相应的设计规范，因此，它会导致杂乱无章和混乱的界面，可能会导致学生误解的平台是如何使用。因此，为了提高电子书凭条用户界面以解决用户需求、系统需求以及开发流程的系统指导，整体需要一个系统的指南。

目的

本研究的主要目的是确定可用性设计原则，它们有利于学习和展示他们如何通过描述如何从学习者角度改善韩国教育研究与信息服务（KERIS）的用户界面，系统地应用于电子书平台的用户界面开发。以下问题指导了这项研究：

1、通过从学习的角度看数字教科书平台的用户界面的改进，可以提出哪些可用性设计元素？

2、以系统的方式，如何提高数字教科书平台的用户界面？具体而言，从学生的角度来看，需要什么修改？关于现有的数字教科书的用户界面，专家有哪些建议？用户界面应该如何改变，以提高其可用性？在实施新的任务时，使用改进的接口，学生会遇到什么问题？从学习的角度来看，提高可用性的价值是什么？

教学法

项目的背景

KERIS电子书平台于2007年在韩国发展成为一个国家项目，用以提供包括学科内容和分享工具、注释管理、突出强调、显示多媒体内容、书签、文件的输入和输出、编辑文本和图像、实施形成性评价等数字化内容。随着数字化教材对课堂教学的支持能力的提高，因此有必要对用户界面进行以学习原则为基础的修改。该平台进行了检查，看看它是如何容易使学生实现学习行为的自主性和如何帮助学生进行内容学习。因此，本研究的目标是分析对现有平台用户界面进行修改的必要性，并开发一个新的接口，通过测试可用性开发新的用户界面。

数据来源于五、第六年级的学生，因为电子书是在一个针对这些年级的实验的基础上发展而来的。从韩国教育部指定的十二个数字教科书示范学校中挑选了四所学校作为试验试点。其中两所学校位于大都市，一所学校在中等城市，另一所在农村地区。除了学生调查的所有数据，收集来自汉城的一个大都会小学，由于其地理上的接近，在这项研究中的研究人员。所有数据，除了来自学生调查，其他来自于一所位于汉城的城市小学，因为这所小学地理上接近该研究的研究人员。

研究设计

“迭代设计和评估模型”（Hartson et al.， 2001）被用来改善KERIS数字教科书平台的用户界面。基于模型的方法包括四个阶段：（1）从以往的可用性和数字教科书的研究中确定用户界面的设计元素；（2）分析现有的KERIS数字教材平台的用户界面修订的必要性；（3）为平台设计一个新的用户界面；（4）评价用户界面原型。在这些阶段中，收集和分析学生和专家的想法和反应，以帮助开发一种适合于数字教科书的平台用户界面。

研究过程

如表1所示，研究人员在项目的不同阶段采用了多种方法来提高可用性。文献综述表明可用性和相应的设计元素的重要属性。问卷，日志文件，以及专家启发式评估使研究人员能够确定现有的用户界面的哪些功能是需要修订的。问卷由158 个五年级学生和166个六年级的学生完成，在四所小学共324名学生。研究人员分析了一所大都市区学校的10份五年级的和10份六年级的日志文件，以确定使用数字教科书学生的行为模式。此外，七位教育技术方面的教授参加了一个专家启发式评估，提出了改进用户界面的设计建议。基于研究结果的分析设计了一个新的用户界面原型，此原型的可用性进行了两次评估。六个五年级学生和六个六年级学生参加了认知演练，让研究人员到新的用户界面中进行评估的关键任务，并从一个参与的学校随机选择10个五年级和10个六年级学生参与形成评价的采访，为改进提供了进一步的想法。

与可用性相关的设计元素

更具体地说，研究人员确定了易学性，有效性，效率，满意度和可用性的主要属性。他们提取这些属性中的可用性设计元素，然后基于表1中说明的方法、目的、人数、研究方法，从学习的角度重新审视他们。

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