人机工程学教案1.doc

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《人机工程学》课程（第一章）教案

一、课题:

人机工程学基础概论

二、教学目的要求:

通过讲授让学生了解具体设计中人机工程学的重要性，理解人机工程学的基本概念，为专业设计深入打下基础务求深入浅出、清晰准确。

三、教学内容要点：

人机工程学的定义和人机工程学的研究方法

四、重点、难点

重点：

人机工程学的基本概念，与具体专业设计的联系

难点：

与具体专业设计的联系

五、教学方法和手段：

讲授、多媒体、图片与实例

六、主要参考书目和资料

1、教材：

谢庆森、牛占文.《人机工程学》.中国建筑工业出版社,2006年

2、参考书：

《室内人体程学》建筑工业出版社

《人体工程学应用于实训》刘怀敏编著东方出版中心出版2008年

七、课堂教学

（一）复习提问

复习已学过的家具设计等问题，讨论其中的数据的根据来源。

o提问：

什么是人机工程学？

o他研究什么？

o有何用途？

o……

导入：

故事

和尚鲁智深在五台山吃酒醉打山门，闹了一阵子后，下得山来找铁匠，要打一条100斤的禅杖，……铁匠对他说：

“师傅，肥了，不好看，也不中使。

依着小人，好生打一条62斤的水磨禅杖与师傅。

使不得，休怪小人。

……

（二）讲授新课（含其间的讨论、练习、实作、问答等）

故事得出一个“器物与人的体能是否相适应”的问题

第一章人机工程学概述

一、概述

图片（举例：

原始社会人类使用各种工具）

石器——旧（打制石器）距今约250万年-约1万年前

新（磨制石器）大约从1万年前开始

再看：

原始人狩猎所用的棍棒、石块或投枪（加入了手柄）

西安半坡遗址中的石桌、石凳、陶土餐饮具（提壶）

结论：

器物要和人（使用者）的各种因素相适应。

——这就是现代人机工程学的基本思想和学术理论的简洁表达。

人的因素影响各种设计。

1、人机工程学的定义

（1）、人机工程学又称人机工效学（Ergonomics），人体工程学等，

是一门让技术人性化的科学，一门关于技术和人的协调关系的科学。

（2）、人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关科学知识，研究组成人机系统的物和人、于环境的相互关系，以提高整个系统工效的边缘科学，形成与20世纪40年代。

（3）、所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

包括教材11页、

2、人机工程学的研究方法有：

观察法、实测法、实验法、

模拟和模型试验法、计算机数值仿真法、分析法、调查研究法。

（教材，图例）

日常生活中人机学问题巡视

举例、讨论：

日常生活中不符合人机工程学的例子

o人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。

在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。

这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。

本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

o　　系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。

这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据

由此→目的：

人机工程学主要研究科技和空间环境与人类之间的交互作用。

在实际的工作、学习、生活环境中，人体工程学者用学科知识进行设计，以达到人类安全、舒适、健康、工作效率提高的目的

学习目的：

作为设计者，我们必须学习和掌握与本专业相关的知识内容，融入到生活和自己的设计中，才能提高产品的“柜台效应”。

3、人机学的形成和发展

开端：

对劳动工效的苛刻追求

要求人适应机器、以机器为中心进行设计

成熟:

二战中尖锐的军械问题

以人为中心、机器的设计适应人的因素

发展:

向民用品等广阔领域延伸

完善：

对工业文明的反思与可持续发展

人、机、环境、未来四者统一

人体工程学的源流

人体工程学（Ergonomics）一词的概念，是1857年由波兰著名教授雅斯特莱鲍夫斯基提出的。

到了20世纪初，西方的机器工业生产飞速发展，英国人泰罗为此提出并设计了一套研究工人怎样去操作机器和工具才能更加安全、省力、高效操作的方法和制度。

这就是常说的泰罗制，它被公认为是人体工程学的始祖。

到了二战时期，基于战争的需要，对人体工程学才开始了系统的研究，以德国的海里格为代表，他撰写的《手与机器》和《用较好的把柄才能干好工作》两本书，从理论上对人体工程学进行了系统的阐述。

尽管人体工程学的起源至今已近百年，人体工程学的设计与应用也普遍地成为当今设计师们在设计思考过程中不可缺少的一个重要因素。

但实际上，无论中西方，早在人类社会的早期，人们在制造打磨劳动工具、生活器皿、建造自身生存环境等时就已开始了对人体工程学的运用。

4、人机工程学相关学科及其应用领域

“人机工程学”是工业设计、机械设计、环境设计、交互设计等专业重要的专业基础课。

通过这门课程，学生需要了解人机工程学的基础知识，理解与产品紧密关联的人的因素，掌握各种形式的人机工程设计的基本内容、原理和方法。

它做为一门综合性学科具有现代交叉学科的特点。

以：

人机工程学与工业设计为例（了解介绍）

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

　　所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。

我们可以将它们描述为：

以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物（产品）之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。

仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。

若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。

o符合可持续发展理念的新设计观称为生态设计。

（1）耐用设计与简朴设计

（2）低耗设计与节能设计（3）环保性设计

o环保性设计要求在设计好用产品的同时，就要考虑产品制造、使用和回收处理三大阶段的生态效应。

o　那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢?

以德国设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：

　　1）产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

　　2）产品是否顺手和好使用；

　　3）是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；

　　4）各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

　　5）产品是否便于清洗、保养及修理。

o　　一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。

根据大家学习的具体专业（环境艺术），人机工程学知识的运用主要体现在：

1、室内空间规划设计

2、环境规划设计

3、设计心理

（三）课堂小结

（四）布置作业或思考题

o推荐书目：

阅读《人体工程应用于实训》刘怀敏著东方出版中心《室内设计资料集》中央工艺美术学院环境艺术设计系张绮曼郑曙旸主编中国建筑工业出版社

o习题：

1、什么是人机工程学？

2、发现生活中的人机学问，举例并说出你认为产生问题的原因，并提出解决方案。

3、讨论：

通过今天对人机工程学基础概论的学习，你认为在家电设计、室内设计或展示设计中主要应该注意的那些方面的问题。

（五）课后分析