适合汉语全拼输入的提示性软键盘的研发与验证，本文主要内容关键词为：汉语论文,键盘论文,适合论文,提示论文,全拼论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言 如何提高文字输入绩效一直是工程心理学关心的重要问题。文字输入是计算机操作的重要组成部分，是个体完成日常工作和休闲娱乐的主要途径之一，每天人们都要花大量时间完成与文字输入相关的工作和活动，因此，提高文字输入绩效具有重要的现实意义。近年来，随着手持移动设备(如智能手机)的普及和应用，基于软键盘的文字输入开始逐步在触屏设备上实现，这就使得对软键盘进行优化从而提高文字输入绩效成为了研究者关注的焦点。 研究者采用了多种方式尝试对软键盘进行优化。有研究尝试添加额外的辅助信息，即采用视觉、听觉和触觉反馈来优化软键盘。如Hoggan，Brewster和Kaaresoja(2009)发现，增加声音和人造触觉的反馈，能在很大程度上提高软键盘的输入绩效。Rabin和Gordon(2004)也证明，增加触觉反馈是有效的，能提高文字输入的准确性。 也有研究者采用了更直接的优化方式——针对软键盘自身的特点进行改进。提示性软键盘的设计就是一种理想的选择。很多研究关注了对键盘键位大小进行改善的提示性软键盘，如Faraj，Mojahid和Vigouroux(2009)基于语言模型和先前输入对下一个可能的目标字符进行预测，并尽可能增大目标字符键位的大小作为提示，结果表明，这种方法提高了输入速度和准确率，降低了拼错概率。Gunawardana，Paek和Meek(2010)提出了一种方法能够动态调节目标区域的大小，当被试的手指点击软键盘目标区域后，系统会根据一定的算法改变该目标区域的大小，这种方法使得用户点击错误下降。陈肖雅(2014)基于用户手指大小，对键位的大小实现自动调节，同样提高了用户的打字速度和准确率。然而，有研究者(Denny，2014)认为，改变键位的大小，违反了用户头脑中对于键盘结构的预想，会导致用户注意力分散。更糟糕的是，提示键位的大小改变会干扰被试对其临近键位的点击，而没人能保证，提示键位在100％的情况下就是用户要点击的键位。 而对软键盘的键位进行提示性突显可以避免键位大小改变所引发的相应问题。Magnien，Bouraoui和Vigouroux(2004)对预测键位的字母做加粗加黑突显，结果表明，这种改进协助用户缩短了字符输入时间，降低了输入错误率。这表明，软键盘文字输入绩效的改善可以通过提示性突显的设计方式加以有效实现。但上述研究是基于拼音文字的输入而开发的，到目前为止，尚无研究者提出基于汉字输入的提示性软键盘。已有研究表明，汉字和拼音文字具有不同的拼写规则，所对应的输入法的输入规则也完全不同(白萍，2012)。因此，有必要针对汉字输入研发出中文特异的提示性软键盘。 本研究拟根据汉字输入的特点，开发中文特异的提示性软键盘，并考察其在文字输入绩效上的改善作用。首先，本研究将根据何灿群(2009)基于单个汉字输入的，常用汉字任意位置两个连接字母出现的次数的研究成果，充分考虑汉字输入的规律，设计基于汉语全拼输入的提示性软键盘。当用户使用提示性软键盘输入一个字母后，系统会自动突显2～4个字母作为下一个字母输入的提示。用提示字母出现的总次数比上所有可能出现字母的总次数，得出提示的平均准确率为93.7％。 其次，本研究设计的提示性软键盘将尝试对多种有效的提示按键的突显方式进行比较。已有的英文提示性软键盘仅关注了加粗加黑这种突显方式。实际上，研究表明，按键突显可以通过多种特征的改变来实现。例如，David，Toktam和Kourosh(1991)及Gomberg(引自葛列众，孔燕，2000)的研究表明，闪烁和添加背景颜色两种突显方式均能够提高人们的视觉搜索绩效。但相比于闪烁，背景颜色的添加受到了更多研究的支持。如Fisher和Tan(1989)发现闪烁不具有突显效果。胡凤培、葛列众和姜坤(2002)通过让被试在黑背景上搜索目标图形的方法，发现颜色突显能够显著促进视觉搜索绩效。这些研究表明，除了上述英文提示性软键盘中所使用的加粗加黑的按键突显方式外，添加颜色也将是一种潜在的有效改进方式。基于此，本研究将分别对提示性软件盘采用加粗加黑和添加颜色两种按键突显方式，以期寻找到多种有效地提示性软键盘的设计，并比较它们之间的优劣。鉴于孔燕(1999)的研究发现，白背景条件下突显颜色宜选择红色、蓝色、绿色，而白背景条件适用于文字输入界面，本研究中的颜色突显也将沿用这种参数设置。 综上所述，本研究将开发两种基于汉字全拼输入的提示性软键盘(加粗加黑和添加颜色背景)，并将其与非提示性软键盘进行比较，以验证基于汉字输入的中文提示性软键盘的有效性。本研究的结果将有助于了解汉字全拼输入的提示性软键盘的操作规律和特点，并为这种键盘投入市场提供科学的依据。 2 提示性软键盘的研发与验证 2.1 适合汉语全拼输入的提示性软键盘的开发 适合汉语全拼输入的提示性软键盘的含义包括两个方面：一是这种软键盘适合基于汉语全拼输入法的汉字输入，即用户需要输入汉字的全部拼音；二是在被试输入一个字母后，软键盘会自动突显2～4个字母作为提示，突显方式包括加粗加黑和改变颜色两种。 2.1.1 提示按键的实现规则 本研究开发的提示性软键盘的基本汉字数据库，依据汉字字频词典(汉语国际教育技术研发中心，2014，http：//nlp.blcu.edu.cn/downloads/downloadresources/50.html#ecms)制作而成。该词典包含有3060个汉字，每个汉字的信息包括出现的次数、频率和累计频率。本研究通过汉语拼音转换软件，得到词典中所有汉字的拼音。 本研究开发的软键盘提示字母的提示规则，源自何灿群和葛列众已完成的研究成果，即根据常用汉字任意位置的两个连接字母出现的次数，经整理后，得到26个汉语拼音字母出现后可能出现的字母，以及出现字母的频次，选择出现频次较高的2～4个字母作为提示字母进行突出显示。 2.1.2 提示键位突显参数的设置 加粗加黑提示性软键盘对提示键位上的字母进行的突显设置为：放大并加粗加黑。软键盘字母的初始参数设置为：12号宋体，如“A”，对其进行突显后，字母的参数设置为：16号宋体、加粗，如“A”。 颜色提示性软键盘对提示键位上的字母进行的突显设置为：给提示键位添加背景色。背景颜色选取了红、绿、蓝三种，被试可根据自己喜好进行自由选择。红、绿、蓝均取自RGB，参数分别为(255，0，0)、(0，255，0)和(0，0，255)。 2.1.3 提示性软键盘的功能实现 提示性软键盘最终实现的功能如下：当被试输入某个汉字的拼音字母时，提示性软键盘会自动突显该字母出现后可能出现的2～4个字母作为提示，当整个汉字输入完成时，提示性软键盘会根据频次高低出现系列的同拼音汉字供被试选择。例如，当被试输入汉字“猫”时，需要输入“m、a、o、空格键、点击相应汉字”。当被试点击“m”后，字母“a、e、i”会突显(加粗加黑或添加背景颜色)；当被试点击“a”后，字母“i、n、o”会突显；当被试点击“o”后，字母“n、u”会突显；当被试点击“空格键”后，提示性软键盘会根据汉字字频词典中同拼音汉字的出现频次，从高到低排列，依次出现汉字“贸、毛、矛、猫、貌、茂、茅、帽、猫、髦”，被试点击汉字“猫”，完成该汉字输入。 2.2 基于汉语全拼输入的提示性软键盘的验证实验 本实验的目的是验证基于汉语全拼输入的加粗加黑和颜色提示性软键盘对汉字输入绩效和用户评价的影响。 2.2.1 被试 95名在校大学生(男44名)参加了实验，年龄18～26岁，平均年龄22.9±2.0岁。所有被试均为右利手，无色盲，视力或矫正视力正常。实验后给予适量报酬。 所有被试被随机分配到三种实验条件(键盘类型：非提示性软键盘、加粗加黑提示性软键盘、颜色提示性软键盘)下，其中非提示组30名被试(男14名，年龄18～26岁、平均年龄22.7±2.1岁，本科生16人、研究生14人)、加粗加黑提示组31名被试(男13名，年龄18～26岁、平均年龄23.1±1.8岁，本科生17人、研究生14人)、颜色提示组34名被试(男17名，年龄18～26岁、平均年龄22.9±2.2岁，本科生19人、研究生15人)。 2.2.2 实验装置与软件 实验装置是ViewSonic17英寸彩色触摸屏电脑。屏幕分辨率为1280×1024pixels，刷新率为60Hz，时钟频率108.03MHz，平均亮度为180cd/m2。被试按要求在触摸屏上进行实验操作。实验中，触摸屏电脑的显示器平放在桌面上。 实验程序由VS2012软件编制，自动记录反应正确与否，以及被试的反应时间。 2.2.3 实验设计 本实验为单因素3水平(键盘类型：非提示性软键盘、加粗加黑提示性软键盘、颜色提示性软键盘)被试间设计。因变量为被试输入正确率、单个字母的输入时间和用户满意度评价值。其中，正确率为被试点击的正确字母数与字母总数的比值；输入单个字母的时间为被试在输入汉字拼音时每个字母所用的时间；满意度评价值为被试对三种键盘满意度问卷的主观评价分数。 2.2.4 实验材料 实验材料是12个中文句子，呈现顺序固定，取自人教版小学语文课本2012年修订版，一到六年级上下共12册，每册随机抽取1句。前4句用来练习，后8句是正式实验。每句字数在10～16个字之间，共159个汉字，平均每句字数为13个，无生僻汉字。实验材料取自小学课本的原因在于，小学语文课本内容是基本的语言材料，能体现时代特点并切合现实生活。 问卷的编写参考了王璟2010年的研究。主要从六个方面对键盘做评价，包括速度、容错性、易学性、方便程度、喜爱度、总体评价，采用7点评价(1：很不同意；4：一般；7：非常同意)。 2.2.5 实验任务 本实验的任务分三种。95名被试随机分配到三种任务中。 任务一：使用非提示性软键盘，完成中文输入。实验中电脑屏幕左上方呈现一个中文句子，即被试要输入的内容，同时呈现一个输入框，屏幕中间是键盘区域。要求被试用汉语全拼输入法输入该中文句子。例如：当屏幕中出现“蓝天下是一眼望不到边的稻田”时，被试需要点击“l、a、n、空格键”后，选择“蓝”字，完成第一个字的输入，以此类推，完成逐个汉字的输入。当前语句输入完成后，点击“下一句”，进入下一个实验界面。当被试输入错误时，可以点击“退格(backspace)”键进行删除操作。实验中练习是输入4句中文，正式实验输入8句中文，实验的界面、任务均相同，只是输入内容不同。 被试完成所有输入任务后，保存实验数据，请被试完成满意度评价问卷。 任务二：使用加粗加黑提示性软键盘，完成中文输入。任务要求同任务一。 任务三：使用颜色提示性软键盘，完成中文输入。任务要求基本与任务一相同，只是在练习和正式实验前，屏幕中会呈现红、绿、蓝三种色块，被试需要从三种颜色中，选择一种作为突显字母的背景颜色。 2.2.6 实验流程 三个任务的实验流程相同。 每次实验前，先对触摸屏进行校准。首先呈现欢迎界面，然后是被试信息登记，输入信息后会呈现指导语，让被试明了整个实验过程，并向被试说明实验操作中的注意事项，被试明白操作任务后，开始练习实验。练习时，要求被试正确输入4句中文，包括标点符号。每句中文输入结束到下个任务开始，被试可以自己控制休息时间(0～60s)。练习结束后，开始正式实验，任务与练习时相同。正式实验结束后，让被试做关于这种键盘的满意度评价问卷。 2.2.7 实验结果 实验数据用SPSS13.0软件包处理。实验共95名被试，任务一有30名被试，删去单个字母的输入时间在3个标准差之外的1个被试的数据，剩余有效被试29名；任务二31名被试，删去正确率在3个标准差之外的1个被试的数据，剩余有效被试30名；任务三34名被试，删去单个字母的输入时间、正确率在3个标准差之外的4个被试的数据，剩余有效被试30名。数据的总体有效率约为94％。非提示、加粗加黑提示、颜色提示性软键盘的操作绩效和满意度评价的结果如表1所示。 对输入绩效(正确率、反应时)进行单因素方差分析，结果表明，三种键盘对汉语输入的正确率(F(2，86)=3.47，p＜.05，
