HCI中的控制實驗法以及實驗報告的寫法

前言

控制實驗是從「心理學」的研究方法中吸取的一種方法，在HCI的研究中佔據了重要的位置。

控制實驗被廣泛的應用於「評價界面和交互的方式」，在和系統「交互」的情景下理解認知。

常用於回答的問題有：變數X值的變化是否對變數Y的值有顯著影響？

例如，x是一個界面或者交互的特徵，y可以是完成任務的時間、用戶犯錯誤的數量、或者用戶對操作界面的滿意度。

相比於實際的生產設計活動，控制實驗被更多的應用於HCI的「研究」之中。因為在實際的設計情況中，設計並進行嚴格的試驗的花費要比益處更大。

在這裡簡要的介紹一下控制實驗中需要注意的地方和實驗報告的寫法。

實驗報告的結構

題目Title

摘要Abstract

字數：把摘要控制在一段以內，大約「300字」左右。

包括：

1.現在的「問題」是什麼。簡單的描述做這個實驗的「動機」（幾句話）

2.描述其他人「已經進行的研究」（在下文的相關研究中詳細展開）

3.你的實驗的主要的「實驗結果」是什麼

4.這個實驗結果「為什麼重要」。對於主要的結果要具體地描述，比如，不要寫大多數人怎樣，而是寫87%的人怎樣。

建議：在寫整篇文章之前先把Abstract寫好。

注意：描述整個項目而不是描述後面的文章。

第一稿只是設計，是對實驗結果和結果的解讀的猜測。因為你還沒有決定怎麼去做實驗，不知道結果是什麼。但是如果你能清楚地在摘要中寫出你的想法，你就能更好地組織整個實驗。

引言Introduction

不一定是第一個下筆的部分。事實上，你可以以任意的順序來完成你的實驗報告。

一般情況下，我們認為先寫實驗方法是更合理的。

引言通常由四個段落組成。

第一，指出本篇文章的「問題」是什麼。通常，在HCI的實驗中，考慮的是真實世界的問題，而很少考慮理論的問題。在這一段中，要指出這個問題的「重要性」。比如你這篇文章講的是人為誤差（human error），就要指出人為誤差在醫療環境中的影響。

第二，簡要指出「其他研究者的研究結果」。其他研究嘗試解決這個問題的方法以及他們的結果說明了什麼。

第三，指出現有研究和實際情況的「空缺」在哪裡。我們現在不知道的問題是什麼。

第四，指出為了去填補這個空缺「我們的實驗做了什麼」。

相關研究Related work（CHI format）

引言部分已經簡要介紹了其他研究者為了解決研究問題所做的工作。

在相關研究的部分，要對前人的研究進行批判性的解讀，並指出他們的研究對你研究的「啟發！」

不要把「所有相關的研究」都做總結，只寫前人的研究對你本篇中的研究有幫助和意義的，解釋為什麼你的研究和你的研究方法是合乎情理的。

研究方法Method

這一段是寫你的實驗方法。

在進行實驗之前就寫出來你打算做什麼，把重要的細節都寫出來，這樣別人可以複製你的實驗來檢查是否有效。

如果你不能在做實驗之前把所有的細節寫出來，就先別做實驗，因為這意味著你還沒有仔細地考慮你的實驗，也無法讓每個被試的實驗情況一致。

主要包括以下四個部分

1. 被試participants

被試是誰，有多少人，被試的特徵（性別，使用電腦或者手機的經驗等等）

2. 實驗設計design

考慮關於「變數」的問題。

比較短的段落即可。

（1）因變數和自變數

• 可以有多個自變數一個因變數

• 減少混淆變數confounding varaiables：注意被試的個體區別，如不要把性別相同的人放在一組

（2）組內設計within subjects和組間between subjects

組內設計within subejcts：每個被試執行所有的條件

組間設計between subejcts：每個被試只執行一種條件

3. 實驗材料materials

用了什麼材料。

比如，是否使用了問卷？是自己設計的問卷嗎？在手機上還是電腦上做的實驗？是什麼類型？

4.實驗過程procedure

實驗中發生了什麼，事情發生的順序，怎麼給用戶做的指令，有對被試的訓練階段嗎

注意：

1. 讓每個被試都有一樣的經歷，實驗步驟要完全一樣

2. 要讓別人可以重複你的實驗

「如何使實驗的魯棒性更強」

• 描述任務
• 對於「細節」的考慮：
• 如果實驗是關於被試能否理解界面的特點——盡量少給指示
• 如果實驗是關於用戶的行為怎麼被表現的——盡量多給細節
• 先在小範圍實驗

• 記錄和維護數據：保證數據不能丟，設備正常有電

• 更多的調研
• 最好做一系列的相關實驗：每次控制一個單變數

實驗結果Results

描述實驗的結果。

在設計實驗的時候就想好怎麼去分析實驗結果，否則你可能會得到你無法分析的數據。

即使這是最後實驗的輸出，你可以在收集數據之前就寫。

你會有一個基礎的預測，你可以根據你的假設寫好句子，統計之後只要把數字填進去。

討論Discussion

• 重新簡單描述主要的實驗結果(一兩句話)

• 因為結果的內容太多，所以現在高度概括結果。
• 討論實驗的結果對於理論/實踐/設計來說意味著什麼，意義是什麼

• 討論這些實驗結果和引言中提到的相關研究的關係如何（你的研究結果是否支持其他研究的研究結果）

• 總結本實驗的缺陷

• 總結本實驗對於以後研究的作用

• 討論接下里的研究可以從哪些角度著手

現在就動手寫！只有練習才能真正獲得撰寫報告的能力。

獲得反饋：在寫完初稿之後，讓你的同學和研究夥伴去審閱並給你提出建議。

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