人體工程學(xué)理論精選(九篇)

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第1篇：人體工程學(xué)理論范文

【關(guān)鍵詞】《人機(jī)工程學(xué)》；建設(shè)；研究

中圖分類號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-0125（2018）09-0164-02

根據(jù)國(guó)際工效學(xué)協(xié)會(huì)的定義：人機(jī)工程學(xué)是研究系統(tǒng)中人與其他組成部分的交互關(guān)系的一門科學(xué)，并運(yùn)用其理論、原理、數(shù)據(jù)和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以優(yōu)化系統(tǒng)的工效和人的健康幸福之間的關(guān)系。[1]我們可以看出，人機(jī)工程學(xué)是研究人的因素的一門科學(xué)，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)是研究物如何適應(yīng)人使用的一個(gè)專業(yè)，所以《人機(jī)工程學(xué)》是產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)很重要的一門專業(yè)課程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中起著決定性的作用。但是，在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，《人機(jī)工程學(xué)》是一門典型的理工類課程，在課程中有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和公式。產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生都是美術(shù)類的，美術(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中碰到理工類的數(shù)字和公式，明顯感覺到很吃力?！度藱C(jī)工程學(xué)》課程是否能學(xué)好，直接影響到學(xué)生在后面的專業(yè)學(xué)習(xí)中是否能設(shè)計(jì)出好的作品。韶關(guān)學(xué)院美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)通過5年時(shí)間的建設(shè)，特別是對(duì)于《人機(jī)工程學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行一系列的改革與實(shí)踐，并取得了較好的效果，有效提升了學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。

一、《人機(jī)工程學(xué)》課程改革理念和思路

（一）課程改革理念。通過學(xué)習(xí)《人機(jī)工程學(xué)》課程，了解人機(jī)工程學(xué)學(xué)科的知識(shí)框架，掌握人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)方法。以應(yīng)用型產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)為目標(biāo)，通過《人機(jī)工程學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)生活中產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理的問題。強(qiáng)調(diào)人機(jī)工程學(xué)理論與產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)合。[2]培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和“以人為本”的設(shè)計(jì)思想。

（二）課程改革思路。堅(jiān)持應(yīng)用型產(chǎn)品設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，學(xué)生在了解人機(jī)工程學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用性特點(diǎn)。以人機(jī)工程學(xué)中的系統(tǒng)因素和人的機(jī)能特點(diǎn)為主，結(jié)合美術(shù)類學(xué)生的特點(diǎn)以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所要涉及到的人機(jī)工程學(xué)知識(shí)，合理選擇授課中的內(nèi)容。在具體的教學(xué)過程中，采取講解基礎(chǔ)知識(shí)概念—數(shù)據(jù)實(shí)際測(cè)量—設(shè)計(jì)案例講解—專題設(shè)計(jì)的方式，在課程教學(xué)中堅(jiān)持人機(jī)工程學(xué)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)合，圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)來組織教學(xué)；在教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)采用互動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、案例教學(xué)法等多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，努力加深學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的理解和掌握。結(jié)合專題設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能把人機(jī)工程學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去，達(dá)到提升學(xué)生設(shè)計(jì)水平的最終目的。

二、《人機(jī)工程學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容

（一）人機(jī)工程學(xué)與生活。這一部分可以從我們?nèi)粘Ｉ钪性S多設(shè)計(jì)不合理的產(chǎn)品入手去講解。這樣的案例有很多，比如每個(gè)家庭都會(huì)用到的排插，排插上有一系列的插孔可以連接很多電器，但是在使用過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多插頭非常大，一旦插入就會(huì)使旁邊的插孔用不了。在普通人看來用不了就不使用了，但是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的角度來說，這就是插座的設(shè)計(jì)不合理造成的。想要解決這個(gè)問題，就要從“以人為本”的設(shè)計(jì)思想出發(fā)。同樣是在排插上，插了很多的電線，在我們?nèi)粘Ｉ钪须娋€要么是黑色的、要么是白色的，如果我們想要拔掉一個(gè)電器的電線，就會(huì)發(fā)現(xiàn)區(qū)別哪個(gè)插頭才是需要拔掉的很困難，其實(shí)這也是人機(jī)工程學(xué)的問題，也可以找到相應(yīng)的辦法去解決。在生活中類似的案例有很多，可以作為一個(gè)專題去講解。

這一部分的內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，實(shí)則作用重大，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)的興趣，知道人機(jī)工程學(xué)是有用的、能解決設(shè)計(jì)中的問題。而且是否有一雙敏感的、能發(fā)現(xiàn)問題的眼睛，也是衡量一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)能力的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）人機(jī)工程學(xué)的理論知識(shí)。這一部分就是關(guān)于人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的基本框架的講解，包括人機(jī)工程學(xué)的概念、人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展歷程、人機(jī)工程學(xué)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)系等。還有關(guān)于人體測(cè)量的一些基本的概念和相應(yīng)的表格、數(shù)據(jù)；通過這一部分的講解需要讓學(xué)生理解到男人與女人、老年與兒童、不同國(guó)家的人、不同地區(qū)的人的人機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)是不一樣的，所以在設(shè)計(jì)中需要針對(duì)特定的設(shè)計(jì)對(duì)象來選用合適的產(chǎn)品大小尺寸，這樣的設(shè)計(jì)才是合理的。與人體尺寸直接相關(guān)的就是家具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，通過大量研究人員和設(shè)計(jì)師的測(cè)量和總結(jié)，一些常見的家具如桌子、椅子的基本尺寸是可以通過人機(jī)工程學(xué)中的數(shù)據(jù)查到。人機(jī)工程學(xué)中不僅僅是研究人體的尺寸，還有人的視覺、聽覺這方面的內(nèi)容，這方面的理論較為生澀，但是在設(shè)計(jì)上的應(yīng)用很多。還有在交互設(shè)計(jì)中的人的操作習(xí)慣、交互圖標(biāo)的樣式、大小、顏色也都是跟人機(jī)工程學(xué)緊密相關(guān)的。

（三）專題設(shè)計(jì)部分。人機(jī)工程學(xué)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)案例的講解能使學(xué)生掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)，但是這些知識(shí)的靈活運(yùn)用則要通過專題設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)了。在人機(jī)工程學(xué)的專題設(shè)計(jì)中，有以下兩個(gè)課題可供選擇，通過教學(xué)實(shí)踐證明效果較好。

第一，座椅的設(shè)計(jì)。座椅的舒適度是人機(jī)工程學(xué)的一個(gè)典型應(yīng)用。所以在人機(jī)工程學(xué)中座椅的設(shè)計(jì)是一個(gè)好的選擇，通過對(duì)座椅的設(shè)計(jì)理念、樣式設(shè)計(jì)、尺寸的選擇，鍛煉學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。需要說明的是，在該課題中，座椅一定是需要用實(shí)物，這樣在制作完成后，教師評(píng)價(jià)完后學(xué)生可以通過實(shí)踐直觀感受到不同設(shè)計(jì)在舒適度上的差別。座椅的制作材料可以選擇瓦楞紙材料，這種材料加工起來比較方便，而學(xué)習(xí)《人機(jī)工程學(xué)》的學(xué)生都是低年級(jí)的，這樣的課題操作性強(qiáng)、比較容易上手。

第二，鼠標(biāo)及周邊產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。鼠標(biāo)是現(xiàn)在大學(xué)生都很熟悉的產(chǎn)品了，鼠標(biāo)的造型與操作是否舒適關(guān)系很大；而且不合理的設(shè)計(jì)可以導(dǎo)致手部關(guān)節(jié)受損。這也是一個(gè)典型的人機(jī)工程學(xué)的問題。在教學(xué)中可以讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的鼠標(biāo)進(jìn)行調(diào)研、分類；分析不同鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上拿出新的鼠標(biāo)設(shè)計(jì)方案，通過油泥來制作實(shí)物模型。而且可以進(jìn)行鼠標(biāo)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以此來減少手部關(guān)節(jié)的疲勞感。在設(shè)計(jì)方案點(diǎn)評(píng)中，也可以通過觸摸不同的鼠標(biāo)模型感受哪種設(shè)計(jì)是合理的。

三、《人機(jī)工程學(xué)》的教學(xué)方法

《人機(jī)工程學(xué)》課程的理論性較強(qiáng)，純粹的理論講解會(huì)使美術(shù)類產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生感到乏味和無趣，教學(xué)效果當(dāng)然會(huì)很差。在課堂教學(xué)中，要結(jié)合所講授的人機(jī)工程學(xué)理論列舉很多相關(guān)的設(shè)計(jì)案例，這樣才能吸引學(xué)生的注意力。最好是能在授課時(shí)帶上一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的產(chǎn)品和不好的產(chǎn)品，通過實(shí)物的觸摸來直觀感受人機(jī)工程學(xué)的重要性。

還需結(jié)合項(xiàng)目法來加強(qiáng)整個(gè)課程的關(guān)聯(lián)性。在《人機(jī)工程學(xué)》課程中引進(jìn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)更有目的性。人機(jī)工程學(xué)理論與設(shè)計(jì)項(xiàng)目相結(jié)合，學(xué)生能更好地提升自己的設(shè)計(jì)能力，從而達(dá)到應(yīng)用型產(chǎn)品設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、結(jié)語

第2篇：人體工程學(xué)理論范文

關(guān)鍵詞：人體工程學(xué)；設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

人體工程學(xué)是設(shè)計(jì)專業(yè)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一。它主要服務(wù)于實(shí)用藝術(shù)，為提高事物的使用功效和舒適度提供科學(xué)依據(jù)和保障。在現(xiàn)代生活中，隨著科技成分在社會(huì)生活中所占比重的增大，人體工程學(xué)已成為實(shí)用藝術(shù)不可缺少的組成部分。這門課程教學(xué)的成效也直接關(guān)系到后續(xù)的設(shè)計(jì)類專業(yè)課程教學(xué)是否能順利展開，對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)理論課也起到示范作用。如何使藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生正確理解人體工程學(xué)的內(nèi)涵，并將該課程的知識(shí)更好地應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目當(dāng)中，是一個(gè)值得所有專業(yè)教師共同探討的重要課題。

一、教學(xué)中存在的問題分析

1.教學(xué)模式陳舊，缺乏針對(duì)性。人體工程學(xué)對(duì)于設(shè)計(jì)類的學(xué)生來說是一門非常頭疼的課。部分院校的藝術(shù)設(shè)計(jì)由于辦學(xué)時(shí)間不長(zhǎng)、師資力量不足等原因，在人體工程學(xué)教學(xué)時(shí)還是采取傳統(tǒng)的“課堂理論知識(shí)灌輸+課終閉卷考試”的模式進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生普遍有厭學(xué)心理，雖然靠在考前死記硬背都能基本過關(guān)，但考過之后很快就忘記。

2.學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)際脫節(jié)，難以使學(xué)生從現(xiàn)實(shí)層面了解課程內(nèi)容。人體工程學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，但在學(xué)校期間的學(xué)習(xí)往往和社會(huì)實(shí)際脫節(jié)，難以使學(xué)生從現(xiàn)實(shí)層面了解課程內(nèi)容。

3.教學(xué)手段和方法缺乏啟發(fā)性。目前的教學(xué)比較趨于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。理論課程主要以教師授課為主，教授人體生理學(xué)、人體心理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)等。課程中安排的實(shí)踐教學(xué)主要是對(duì)簡(jiǎn)單的家具進(jìn)行測(cè)繪，然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真。這種授課方式?jīng)]有跳出傳統(tǒng)模式固有的框架，在教學(xué)過程中缺乏啟發(fā)性，難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能。

二、教學(xué)方法探討

1.多元化的教學(xué)方法。（1）重視設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)。在信息多元化的社會(huì)中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的渠道越來越多樣化，教師要根據(jù)時(shí)代的變化不斷更新自己的教育理念。目前的教育方法主要還是以教師單方面授課、學(xué)生個(gè)人動(dòng)手實(shí)踐的模式居多。根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，教師也可挑選網(wǎng)上設(shè)計(jì)招標(biāo)項(xiàng)目，如家具、展廳或環(huán)境小品的設(shè)計(jì)等，讓學(xué)生自組團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)投標(biāo)，當(dāng)然教師也可虛擬課題進(jìn)行。在這種實(shí)戰(zhàn)或模擬的互動(dòng)教學(xué)中，學(xué)生會(huì)更加投入，互相協(xié)作并且了解哪方面欠缺，為以后自學(xué)指明了方向，有利于完善他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)。（2）合理運(yùn)用多媒體。在課件的設(shè)計(jì)上采用多媒體課件形式，將繁雜枯燥的理論知識(shí)化為淺顯易懂的圖表，靈活運(yùn)用多種直觀形式如文字、圖形、聲音、視頻等，將傳統(tǒng)教學(xué)中的各種信息表現(xiàn)出來，在較短時(shí)間里，讓學(xué)生的各種感官并用，利用多種信息渠道，提高對(duì)信息的吸收率，加深對(duì)知識(shí)的理解，從而達(dá)到優(yōu)化教學(xué)的目的。（3）結(jié)合案例進(jìn)行講授。為了使學(xué)生在具體的設(shè)計(jì)中能更好地運(yùn)用人體工程學(xué)原理，更好地理解其使用范圍和應(yīng)用方法，在教學(xué)中就應(yīng)注重運(yùn)用豐富、典型的案例進(jìn)行闡釋，通過對(duì)具體案例的評(píng)析、講解和討論，使學(xué)生更好地理解人體工程學(xué)和本專業(yè)的關(guān)系，學(xué)會(huì)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：在“人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用”這一章中，為了更好地理解各個(gè)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍及應(yīng)用場(chǎng)景，除了選擇書中介紹的案例外，還參考了大量和藝術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)的案例，特別是大量的人體測(cè)量數(shù)據(jù)與環(huán)境設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)的關(guān)系，像室內(nèi)展廳設(shè)計(jì)中的空間設(shè)計(jì)、展具設(shè)計(jì)等，就會(huì)涉及到身高、立姿雙手上舉高、眼高的相關(guān)尺寸等。

2.靈活進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。雖然人體工程學(xué)是理論課程，但是它的作業(yè)最好要求學(xué)生以簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)形式來完成，或者開設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助教學(xué)。（1）調(diào)研報(bào)告。調(diào)研報(bào)告可以很好地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的重新理解，本課程設(shè)計(jì)了一次調(diào)研報(bào)告：“用人體工程學(xué)眼光去審視我們的校園環(huán)境”，要求學(xué)生認(rèn)真觀察思考，從室外環(huán)境景觀――寢室、教室、繪圖室、閱覽室等――坐具、寢具、文具等三個(gè)角度，去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活和校園環(huán)境當(dāng)中不合理的人體工程學(xué)問題。此次作業(yè)可隨著課程章節(jié)內(nèi)容的展開逐步進(jìn)行調(diào)研及資料的搜集，重點(diǎn)在發(fā)現(xiàn)問題，深入分析問題和提出完善的解決方案。（2）小課題的設(shè)計(jì)。本課程安排了一次小課題設(shè)計(jì)“工作椅設(shè)計(jì)”，根據(jù)人體尺寸依據(jù)及椅子設(shè)計(jì)原則，分析目前學(xué)生用椅的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種適合學(xué)生用的椅子。作業(yè)提交內(nèi)容包括效果圖、必要的結(jié)構(gòu)圖、基本外觀尺寸圖及設(shè)計(jì)說明。（3）大課題的設(shè)計(jì)。大課題設(shè)計(jì)既是實(shí)踐性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，又是教學(xué)的核心內(nèi)容。以小型空間設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)題目，如居室設(shè)計(jì)、書房設(shè)計(jì)、小酒吧設(shè)計(jì)、小辦公環(huán)境設(shè)計(jì)或?qū)Ｙu店設(shè)計(jì)等，制定完整的任務(wù)書，要求根據(jù)空間功能恰當(dāng)?shù)胤指羁臻g、布置和營(yíng)造空間，尺寸處理要滿足人的心理和行為需求，其中的家具及用具設(shè)計(jì)要以人的舒適使用為宜，并將設(shè)計(jì)意圖以效果圖的形式體現(xiàn)出來。

第3篇：人體工程學(xué)理論范文

[關(guān)鍵詞]逆向工程；人機(jī)工程學(xué)；改良設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.251

為了能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，很多企業(yè)不斷改良產(chǎn)品設(shè)計(jì)，推出新產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)的原理與方法是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生所必須掌握的。《工業(yè)產(chǎn)品再設(shè)計(jì)》課程即是針對(duì)如何改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)課程。[1]人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)中重要的輔助手段。[2]在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，人機(jī)工程學(xué)為衡量產(chǎn)品使用舒適度提供了參考和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。而在人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐方面，Shenchang Eric Chen提出形態(tài)混合遷變的方法，即可以運(yùn)用人體尺度數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)合成新產(chǎn)品造型。本文所介紹的實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用逆向工程[1][3]的方法：首先用油泥、發(fā)泡泡沫等材料制作人體生理構(gòu)造反形，再利用shape averaging[3]（Morphing）法對(duì)人體反形與產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行混合遷變，得出新的產(chǎn)品形態(tài)。本文列舉兩例自行車把改良設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

1 實(shí)驗(yàn)1

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用手掌持握反形（有手指凹陷）與目標(biāo)車把合成新的車把造型，目的在于改良和優(yōu)化現(xiàn)有車把與手掌生理結(jié)構(gòu)的吻合度。使用帶有手指凹陷構(gòu)造的手掌持握反形，可以得出持握穩(wěn)定的車把設(shè)計(jì)結(jié)果。

（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（有手指凹陷），并利用數(shù)字化三維掃描儀和Stereo 3D獲取其三維數(shù)據(jù)（圖1）。

（2）利用數(shù)字化三維掃描儀獲取目標(biāo)車把（圖2）三維數(shù)據(jù)。

（3）分別抽離等量的手掌持握反形（有手指凹陷）與目標(biāo)車把的截面輪廓線。

（4）將兩組截面輪廓線置于同一坐標(biāo)系，并縮放調(diào)整位置與尺度。

（5）將兩組輪廓線進(jìn)行混合運(yùn)算，并采取不同的Morphing比例，選擇最佳混合遷變結(jié)果，其加權(quán)比例為3∶7；圖4左側(cè)為目標(biāo)車把局部截面輪廓線，右側(cè)為油泥手掌持握反形（有手指凹陷）局部截面輪廓線，紅色為所選最佳結(jié)果。

（6）以步驟（5）中的結(jié)果，創(chuàng)建新曲面，生成最終形態(tài)（圖3）。

（7）制作改良車把設(shè)計(jì)效果圖（圖略）。

2 實(shí)驗(yàn)2

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用手掌持握反形（無手指凹陷）與目標(biāo)車把合成新的車把造型，目的在于改良和優(yōu)化現(xiàn)有車把與手掌生理結(jié)構(gòu)的吻合度并且保留一定的手掌自由度。使用不帶有手指凹陷構(gòu)造的手掌持握反形，可以得出持握穩(wěn)定性稍差，稍有些手掌活動(dòng)自由度的車把設(shè)計(jì)結(jié)果。

（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（無手指凹陷），并利用數(shù)字化三維掃描儀和Stereo 3D獲取其三維數(shù)據(jù)（圖5）

（2）利用數(shù)字化三維掃描儀獲取目標(biāo)車把（圖2）三維數(shù)據(jù)

（3）分別抽離等量的手掌持握反形（無手指凹陷）與目標(biāo)車把的截面輪廓線

（4）將兩組截面輪廓線置于同一坐標(biāo)系，并縮放調(diào)整位置與尺度

（5）將兩組輪廓線進(jìn)行混合運(yùn)算，并采取不同的MORPHING比例，選擇最佳混合遷變結(jié)果，其加權(quán)比例為5∶6；圖7左側(cè)為目標(biāo)車把局部截面輪廓線，右側(cè)為油泥手掌持握反形（無手指凹陷）局部截面輪廓線，紅色為所選最佳結(jié)果

（6）以步驟（5）中的結(jié)果，創(chuàng)建新曲面，生成最終形態(tài)（圖6）

（7）制作改良車把設(shè)計(jì)效果圖（圖略）

3 結(jié) 論

本文所介紹的兩例實(shí)驗(yàn)為2014年天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)《工業(yè)產(chǎn)品再設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)案例表明：兩個(gè)設(shè)計(jì)方案均有效的對(duì)自行車把的造型進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)。所不同的是實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果可使手掌持握車把時(shí)貼合更為緊密，實(shí)驗(yàn)2 的結(jié)果手掌持握的自由度較高。兩種改進(jìn)設(shè)計(jì)可適用于不同使用習(xí)慣的人群。由于設(shè)計(jì)來源于人體結(jié)構(gòu)反形，這種直觀反求的方式保障了人體結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品外形的吻合度。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果取決于手掌持握反形與目標(biāo)車把形態(tài)的混合結(jié)果。故，手掌持握反形的設(shè)計(jì)在本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要，直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，本實(shí)驗(yàn)的局限即在于設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)不同生理尺度的適應(yīng)性較差。因此，本實(shí)驗(yàn)的方法，可以拓展為運(yùn)用多件不同尺度的手掌持握反形得出多個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果，即可以產(chǎn)生不同尺碼的產(chǎn)品，以符合更多人群的需求。

本課程實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握了基于人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)方法，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了專業(yè)技能，提高了學(xué)生對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的認(rèn)知度。

參考文獻(xiàn)：

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[2]盧兆麟，湯文成.工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)理論、技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2009（6）：1-9.

第4篇：人體工程學(xué)理論范文

關(guān)鍵詞：以人為本　人機(jī)工程學(xué)　健康辦公椅

引言

進(jìn)入信息時(shí)代，越來越多的人被長(zhǎng)時(shí)間固定在電腦桌前，每天數(shù)小時(shí)乃至十幾小時(shí)伏案工作、學(xué)習(xí)、娛樂已成為生活常態(tài)。隨著“以人為本”思想的深入，這類人群的健康問題越來越被大眾所重視。近年蓬勃發(fā)展的人機(jī)工程學(xué)(或人因工程學(xué)、人類工效學(xué)、人體工學(xué)等)是研究人和機(jī)器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計(jì)的機(jī)器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點(diǎn)，達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適目的的一門科學(xué)。

一、座椅的人機(jī)工程學(xué)分析

(一)坐椅的歷史和文化

人類在椅子發(fā)明之前是席地而坐(蹲、跪、臥或者“隨遇而安”一一石頭、木樁、獸皮等等。研究表明，人類開始使用座椅(坐具)主要是權(quán)力和地位的象征，坐的功能是次要的?？v觀中國(guó)從席地而坐的坐具到垂足而坐的椅子這漫長(zhǎng)的歷程，除了明式椅有樸素的人機(jī)工學(xué)觀念，其余基本上是近乎垂直的靠背，坐上去并不舒服。形成中國(guó)椅子獨(dú)特風(fēng)格的原因就是受到傳統(tǒng)中國(guó)文化的影響：儒家禮儀文化要求人們“正襟危坐”，以符合儒家“身直心正”的邏輯要求；法家為了維護(hù)統(tǒng)治的需要更進(jìn)一步的將儒家的禮儀規(guī)范強(qiáng)化為必須遵守的等級(jí)關(guān)系，強(qiáng)化了椅子作為身份、地位的象征；道家文化塑造了中國(guó)椅子的內(nèi)在氣質(zhì)，形態(tài)或優(yōu)雅或穩(wěn)重端莊，追求自然本色的紋理裝飾，體現(xiàn)“天人合一”的思想。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和生產(chǎn)關(guān)系的變化，人與椅子的關(guān)系也在發(fā)生著變化，但是坐椅的地位象征意義至今仍然存在。

(二)椅子與人體健康

時(shí)至今日，人們認(rèn)識(shí)到坐著工作不僅可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，而且與人的健康有著密切的關(guān)系。

1.人體坐姿生理特性分析

當(dāng)人由站立變?yōu)樽藭r(shí)，身體的彎曲有60％是來自髖關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)，另外的30％是來自腰椎曲線的變平。人在直腰坐著時(shí)，軀干和大腿成直角，由于保持了脊柱的自然S形，椎間盤內(nèi)壓力比彎腰時(shí)小。但是，長(zhǎng)時(shí)間的坐著人會(huì)自然放松身體，髖關(guān)節(jié)部位形成彎曲，此時(shí)大腿的前部和后部肌肉都是處于放松狀態(tài)，可以解除背部肌肉的負(fù)荷，使整個(gè)身體感覺舒服。

矯形學(xué)家測(cè)量了人在不同姿勢(shì)和坐姿下椎間盤的內(nèi)部壓力變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人體姿勢(shì)是決定椎間盤內(nèi)壓力的主要因素，椎間盤內(nèi)壓力過高是損壞椎間盤的直接原因。直腰坐有利于降低椎間盤內(nèi)壓力，但肌肉負(fù)荷增大；彎腰坐有利于肌肉放松，卻增加了椎間盤的內(nèi)壓力。研究發(fā)現(xiàn)，如果脊椎長(zhǎng)期得不到應(yīng)有的支持，則腰部會(huì)因?yàn)楣瓘澏斐勺倒恰⒆甸g盤、肌腱的負(fù)荷，進(jìn)而導(dǎo)致慢性肌肉疲勞而產(chǎn)生酸痛；若是椎間盤壓力過大易導(dǎo)致椎間盤突出；若是壓迫到神經(jīng)，則容易產(chǎn)生現(xiàn)象。同時(shí)，呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及眼睛視力等也會(huì)因?yàn)樽硕鄳?yīng)發(fā)生改變乃至病變。

2.工作生活環(huán)境分析

《2009年中國(guó)城市健康狀況大調(diào)查》和《中國(guó)城市“白領(lǐng)精英”人群健康白皮書》研究顯示，中國(guó)企業(yè)白領(lǐng)人員86％年齡在22-45歲之間，但眼部炎癥及視力下降占80％，頸腰椎異常30％，泌尿系異常23.5％，亞健康比例高達(dá)76％。有58％的白領(lǐng)“每日久坐辦公5—8小時(shí)”，更有25％的人“每日久坐辦公8—12小時(shí)”，成為名副其實(shí)的“椅族”。

隨著以人為本觀念和員工自我保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)各公司對(duì)于與員工健康相關(guān)的辦公環(huán)境、軟硬件設(shè)施問題逐步重視。目前，各公司關(guān)注的角度往往集中在環(huán)境設(shè)計(jì)的風(fēng)格形式、空氣質(zhì)量、燈光照明、取暖制冷甚至是提供休閑娛樂區(qū)域等方面；而相關(guān)質(zhì)監(jiān)部門對(duì)于辦公環(huán)境、辦公家具的檢驗(yàn)檢測(cè)往往集中在對(duì)家具的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、甲醛釋放量、重金屬含量、軟硬質(zhì)覆面的理化性能等方面；對(duì)于辦公專用椅子的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，我國(guó)還沒有統(tǒng)一、科學(xué)、硬性的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

不可否認(rèn)，作為一把性能優(yōu)良的辦公椅，在滿足椅子基本功能一一坐的前提下，保護(hù)人的健康應(yīng)該是首要考慮因素。被媒體譽(yù)為“用中國(guó)設(shè)計(jì)叩響世界之門”的清華大學(xué)副教授石振宇呼吁道：“員工每天大約60％的時(shí)間是在辦公椅上度過的，椅子承擔(dān)著保護(hù)員工健康的問題，所以健康概念必須提到日程上來。在歐美一些大公司招聘人的時(shí)候，有些會(huì)寫明員工所用座椅的牌子、型號(hào)等，每把椅子都經(jīng)過了科學(xué)健康證明，這表現(xiàn)出他們對(duì)員工的健康是非常負(fù)責(zé)任的”。

(三)辦公椅的人-機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)分析

辦公椅通常是由座椅骨架、彈性材料、固定部件、蒙皮(護(hù)面)、附件(調(diào)節(jié)、移動(dòng)部件)等構(gòu)成?；谌藱C(jī)工程學(xué)理論來設(shè)計(jì)一把在辦公室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間使用的椅子，要考慮座椅給使用者帶來的便捷和舒適感、降低久坐產(chǎn)生的疲勞度、提高工作效率、材料是否節(jié)能環(huán)保等因素。這些都關(guān)系到用戶的生理感受、心理體驗(yàn)、健康安全并影響其對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和購(gòu)買欲望。進(jìn)行椅子設(shè)計(jì)，需要綜合運(yùn)用到測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、美學(xué)、機(jī)械工程乃至市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)出對(duì)人、對(duì)自然環(huán)境的尊重和關(guān)心，是人與產(chǎn)品、環(huán)境完美和諧的結(jié)合。

二，辦公椅的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

辦公座椅的舒適性通常包括：彈性舒適度、坐姿舒適度、移動(dòng)便捷性、操作舒適性等。彈性舒適度一般不能只靠尺寸參數(shù)來保證。坐姿舒適性、移動(dòng)便捷性、操作舒適性可以通過座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)、坐姿人體尺寸的測(cè)量值得到相應(yīng)程度的保證。

(二)舒適坐姿與椅子尺度

合理的椅子設(shè)計(jì)可以使不同體型的人在多種姿態(tài)下都能獲得合理的支撐，盡可能保持脊椎的自然彎曲，從而減輕對(duì)背部肌肉和腰椎的壓力，這樣人久坐才不會(huì)感到過于疲勞。頭和脖子不能過于前傾以免造成頸椎變形；腰部要有合理承托，減緩腰腹壓力等等。椅子座面控制合理高度可以使人腳瞪地站起用力最方便。座椅的高度測(cè)量時(shí)常常出現(xiàn)的錯(cuò)誤是從地面起量座椅的高度。其實(shí)，決定座椅高度最重要的因素是需要考慮人的肘部在工作臺(tái)面上擺放位置和角度。所以應(yīng)該根據(jù)工作面高度決定座椅高度。

椅子扶手要有合理高度以便手肘輕靠，同時(shí)令手腕感覺運(yùn)動(dòng)更舒適。侯建軍、申利明認(rèn)為作業(yè)時(shí)保持手臂的水平或向下是辦公桌面設(shè)計(jì)的最佳原則。同時(shí)通過VDT實(shí)驗(yàn)操作，王生、李莉等發(fā)現(xiàn)前臂與水平面成0。角時(shí)，肌電積分值最小，此時(shí)肌肉負(fù)荷最小。身體的穩(wěn)定性也可以通過手、來幫助實(shí)現(xiàn)，如果需要手臂支撐，可以把手臂放在桌子上。對(duì)于有靠手的座椅，靠手高度自椅面以上200mm止下為宜，應(yīng)該是能使手臂自然地垂下的高度，靠手太高是錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)。

這些問題的解決都和人體尺寸密切相關(guān)。盡管不同人體的形體尺寸差異較大，但人體坐姿關(guān)節(jié)角度舒適區(qū)域大致相同，這是我們進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要著重參考的。經(jīng)過測(cè)算，人體的坐姿狀態(tài)可由一組坐姿關(guān)節(jié)角度進(jìn)行表征，坐姿關(guān)節(jié)角度的舒適范圍。

從下半身來分析，舒服的坐姿是大腿保持接近水平以及兩腳被地面所支持。為了避免大腿前部膝胭位置有過高的壓力，座位前沿到地面或腳踏的高度不應(yīng)大于腳底到膝胭位置的距離。由于考慮到工作面高度的需要，可能椅子高度造成有的人腳達(dá)不到地面，這時(shí)應(yīng)該使用腳墊等支撐物。當(dāng)然，帶有轉(zhuǎn)軸可調(diào)節(jié)高度的椅子是最理想的選擇。工作椅的轉(zhuǎn)軸可使椅子通過轉(zhuǎn)動(dòng)來適應(yīng)人的身高差異、姿勢(shì)改變或移動(dòng)。轉(zhuǎn)椅也增加了坐者能伸手達(dá)到的范圍，使坐者輕松接近或者離開工作對(duì)象，而不需要前后移動(dòng)椅子。帶有滾輪也是大部分工作椅的人性化設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。

石振宇設(shè)計(jì)的這把健康辦公椅在結(jié)構(gòu)上考慮到要讓椅族在坐姿關(guān)節(jié)角度的舒適范圍內(nèi)能夠輕松隨意活動(dòng)。在椅子靠背靠近腰部的位置稍微前凸，從而方便支撐腰椎以保持腰背曲線，減輕腰部、腹部肌肉的負(fù)擔(dān)；靠背上部靠近頸部的位置向后傾斜，方便支持頸椎以降低頭部供血系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；椅面盡量保持大腿與手臂平行的姿勢(shì)，膝蓋、手肘和臀部盡量達(dá)到直角。

(二)座椅體壓分布

人體重力作用在椅墊和靠背上的壓力分布稱為體壓分布當(dāng)一個(gè)人坐在椅子上，他身體的重量并非全部在整個(gè)臀部上，而是集中在兩塊坐骨的小范圍。優(yōu)良的設(shè)計(jì)應(yīng)使身體主要重量由圍繞著坐骨結(jié)節(jié)的面積來承受。具有彈性的座面可以增加人與椅子的接觸表面，從而減小壓力分布的不均勻性。但是椅子的彈性承托有一個(gè)度的把握問題，太軟的座面容易造成身體不易平衡和穩(wěn)定。要盡可能做到不同體重的人坐下去時(shí)都有一種椅面在緩慢變形中帶來的穩(wěn)定的舒適感覺。

座椅各靠面的角度也明顯影響壓力分布數(shù)據(jù)。通過對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析得出：靠背傾角對(duì)于靠背接觸面積的影響最為顯著，對(duì)靠背平均壓力的影響、對(duì)座面的最大壓力、平均壓力梯度的影響最大；座面高度是影響座面接觸面積的主要因素，對(duì)座面的最大壓力梯度、平均壓力影響最大；座面傾角對(duì)于靠背最大壓力值的影響最大。從方差分析結(jié)果得到：座高數(shù)值對(duì)座面的壓力分布數(shù)據(jù)有顯著影響，座面傾角和靠背傾角的改變顯著影響靠背的壓力分布數(shù)據(jù)。

合理的座椅座高應(yīng)為膝胭高度值，座面傾角0。靠背傾角20。在不能改變座椅座面的彈性、材質(zhì)以及座面形狀的情況下，可以通過改變座椅的座高、座面傾角以及靠背傾角來實(shí)現(xiàn)人在座椅上體壓分布數(shù)據(jù)的改變，從而得到較為舒適的座椅。不同的體壓分布指標(biāo)具有不同的物理意義，在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)座椅的功能要求加以選擇。

(三)同步傾仰

理想的椅子靠背應(yīng)該在水平和垂直兩個(gè)方向均可調(diào)節(jié)。好的設(shè)計(jì)是，座椅的靠背具有彈簧作用，可以隨人體背部的移進(jìn)移出而相應(yīng)移動(dòng)。有的座椅靠背能支持人的肩部，具有較高的高度和呈凹面形狀，可以給整個(gè)背部較大面積的支撐。椅面跟椅背的彈性稱為同步傾仰?，F(xiàn)在普通辦公椅的彈性主要依靠氣彈簧，氣彈簧會(huì)使人坐上去感覺過硬。石振宇這款椅子所采用的彈性支撐結(jié)構(gòu)是一種新型玻纖材料，這種材料比鋼材彈性記憶力小，基本不存在疲勞問題。另外，滋潤(rùn)性好，彈性系數(shù)比較穩(wěn)定，耐受性也比較好，沒有熱脹冷縮。其粗糙溫和的表面既可透氣，又可減少身體下滑。其材料污染性也比較小，資源節(jié)約，成本也適合。

(四)影響辦公椅性能的材料因素

座椅和身體的緊貼部位的悶熱現(xiàn)象也是影響座椅舒適度的因素。尤其是在夏季，雖然大部分辦公場(chǎng)所有空調(diào)等降溫措施，但是這個(gè)問題仍然存在。座椅的蒙皮材質(zhì)除了滿足一定的彈性需求和質(zhì)感表現(xiàn)外，對(duì)消除悶熱有主要的功能，為此要求座椅的蒙皮面料具有吸濕性和熱量的調(diào)節(jié)。塑料類椅面不透氣，表面太滑，使人坐著感到不舒服。從相關(guān)參數(shù)中得知，毛織物不僅具有良好的吸濕性、隔熱性，而且還有迅速的水分?jǐn)U散性。因此選擇毛織物面料蒙皮最適宜解決悶熱的問題。同樣，坐墊材料的選擇也要滿足透氣和散熱的性能，一般普遍采用聚氨酯泡沫，這是因?yàn)樗菀讖谋砻嫜杆偕l(fā)水蒸氣和透氣好。如果坐墊材料單純追求透氣性好，就是用天然纖維和化纖交織的彈性材料聚氨酯纖維，后者具有纖維狀的壁面，也具有流暢的通氣環(huán)境，性能優(yōu)于聚氨泡沫。

第5篇：人體工程學(xué)理論范文

[關(guān)鍵詞]家具設(shè)計(jì)中的人體工程學(xué)；家具色彩與現(xiàn)代家具形態(tài)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TK0.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）19-0395-01

在實(shí)際生活中，家具到底是個(gè)什么樣的形狀，我們除了用形容詞來描繪她的容貌和形態(tài)特征以外，我們還可以用具體的尺度、比例、數(shù)據(jù)來說明。家具中的人體工程學(xué)因素是構(gòu)成家具物質(zhì)形態(tài)的重要因素，是家具外部結(jié)構(gòu)與使用者適合關(guān)系的直接表現(xiàn)。在家具造型形態(tài)設(shè)計(jì)中，人體的尺度、比例、家具的適用范圍、人們傳統(tǒng)的美觀觀念等因素共同決定家具尺度感。

1.人體工程學(xué)理論是現(xiàn)代家具尺度、比例的基本依據(jù)家具產(chǎn)品本身是為人使用的，所以家具設(shè)計(jì)中的尺度、造型、色彩及其布置方式也都必須符合人體生理、心理尺度及人體各部分的活動(dòng)規(guī)律，以便達(dá)到安全、實(shí)用、方便、舒適、美觀之目的

（1）家具設(shè)計(jì)中的人體工程學(xué)概念

在這里，引入人體工程學(xué)概念，介紹影響現(xiàn)代家具形態(tài)設(shè)計(jì)的又一重要因素。家具設(shè)計(jì)中人體工程學(xué)研究指的是在特定環(huán)境中，家具設(shè)計(jì)能達(dá)到使用者心理、生理上的舒適，并且易于使用、操作方便，滿足其工作、休閑等不同場(chǎng)合下的需求。能夠生產(chǎn)制造出人們用著方便、舒適的家具形態(tài)，是近些年來家具形態(tài)設(shè)計(jì)師們所追求的。

（2）家具的尺度設(shè)計(jì)

對(duì)大多數(shù)設(shè)計(jì)師和廠家來說，依據(jù)人體工程學(xué)原理，確定恰當(dāng)?shù)募揖叱叨仁菢?gòu)筑家具形態(tài)的第一步，也是極其重要的一步。因?yàn)槿梭w尺度及其測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)決定家具長(zhǎng)、寬、高的確定以及擺放所需要的空間。通過人體工程學(xué)歸類研究把人的工作、學(xué)習(xí)、休息等生活行為分解成各種姿勢(shì)模型，把人體的基本動(dòng)作形態(tài)分為坐、立、臥三種?？茖W(xué)研究證明，由于人體各個(gè)部位的肌肉、骨骼、神經(jīng)等有差異，使得人體各部位在不同的姿態(tài)下，對(duì)疲勞、壓力、疼痛等的感覺是不相同的，對(duì)血液循環(huán)的阻礙程度也不同。依據(jù)人體各部位需求，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)坐、臥等與人體密切的家具尺度、形態(tài)，對(duì)改善人體有關(guān)系統(tǒng)的狀況，最大程度的消除人體疲勞，提高和改善生活質(zhì)量有很大的作用。具體地說，就是在家具尺度的設(shè)計(jì)中，根據(jù)人的立位、坐位和臥位的基準(zhǔn)點(diǎn)來規(guī)范家具的基本尺度及家具間的相互關(guān)系。如柜類、不帶座椅的講臺(tái)等的高度設(shè)計(jì)以人的立位基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)；寫字臺(tái)、餐桌、座椅等以坐位基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)；床、沙發(fā)床及榻等臥具以臥位基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)。下面以工作座椅為例來探討符合人體工程學(xué)的尺度對(duì)家具形態(tài)的要求。實(shí)踐證明，座椅設(shè)計(jì)較理想的形式是應(yīng)能便于人調(diào)整姿態(tài)，最大限度地減輕全身疲勞。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間坐著工作的人來說，座椅是否舒適，主要取決于椅子的高度、座深、座寬、靠背高度及傾斜角度等基本參數(shù)。

①座高座面高度過高或過低都會(huì)讓人產(chǎn)生不適感，尤其對(duì)膝關(guān)節(jié)功能逐漸降低的老年人來說，座面高度過低的話，起來坐下，雙膝用力，都會(huì)很困難。恰當(dāng)?shù)淖邞?yīng)是略小于小腿的長(zhǎng)度，一般工作座椅的座高取43cm左右，輕便沙發(fā)取33-38cm。

②座深正確的座深，應(yīng)略小于坐姿狀態(tài)下大腿的水平長(zhǎng)度。最適合的座深是使座面前沿離開小腿N窩約4-6cm距離，這樣可防止小腿N窩受壓，同時(shí)小腿也能活動(dòng)自如。以我國(guó)人體的平均坐姿大腿平均長(zhǎng)度，男性為44.5cm，女性為42.5cm，再減去前沿4-6cm的空隙，以42-40cm作為座深的尺寸是比較合適的。具體使用功能不同，座深也有差別。工作用椅，人的上身通常是端坐的姿勢(shì)，座深可以稍淺；休息用椅，靠背成一定的傾斜角度，座深稍深，最多不易超過53cm。

③座寬舒適的座椅，應(yīng)能夠便于人體變換坐姿，這樣才不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間保持一種姿勢(shì)而產(chǎn)生疲勞。合適的座寬應(yīng)使臀部完全受到支撐，一般以人的平均肩寬尺寸再適當(dāng)放寬一些，以大于46cm為易，會(huì)議廳、影劇院的排椅應(yīng)不小于54cm。若是扶手椅，不易過寬，若太寬不便于人的手放到扶手上。

④背斜角即靠背與座面的夾角，高靠背適合休息用椅，背斜角約為110°～115°；低靠背適合工作學(xué)習(xí)，背斜角約為100°～105°?？勘车暮线m高度約為36cm～63cm，寬度在32.5cm～37.5cm范圍內(nèi)為宜。

⑤扶手高度扶手的功能是使人坐在椅子上時(shí)，讓手臂自然放在扶手上，減輕兩臂的負(fù)擔(dān)，適宜的扶手高度為座面以上20～24cm之間。角度可隨座面的傾角而傾斜，一般與座面平行即可。座面與靠背的柔軟程度不同，對(duì)人產(chǎn)生的影響也不同。

2.不同使用范圍的家具需要不同的尺度、比例尺度與比例須依據(jù)功能滿足一定的使用人群、使用環(huán)境、使用場(chǎng)所

如老年人使用的家具和兒童使用的家具在尺度、比例上是截然不同的。再如同是椅子類家具又有工作用、學(xué)習(xí)用、生產(chǎn)用、生活用、休息用等的分別，不同的使用場(chǎng)所，在尺度、比例的要求上也是不同的。假設(shè)放置在室外公共空間中的座椅，除供人們短時(shí)間內(nèi)休息外，還有一個(gè)主要作用就是美化公共空間，傳達(dá)當(dāng)?shù)氐奈幕?/p>

（1）人們傳統(tǒng)觀念對(duì)現(xiàn)代家具尺度，比例的影響人們的傳統(tǒng)觀念對(duì)家具的尺度、比例感覺有著很大的影響，這些傳統(tǒng)觀念是在人們的文化知識(shí)、藝術(shù)修養(yǎng)和生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成的，對(duì)家具的部件形式變化和尺寸變化有著一定的知覺定式，超出了這個(gè)知覺范圍，人們就會(huì)感覺這個(gè)家具過高或過低、過大或過小，不合比例，不符合家具形態(tài)的審美要求。推敲家具各尺寸之間的尺度、比例關(guān)系是取得家具形態(tài)美的一個(gè)重要手段。

（2）家具色彩設(shè)計(jì)的原則。以下列舉幾項(xiàng)色彩在形態(tài)設(shè)計(jì)中常用的手法。

（1）以人為中心的設(shè)計(jì)原則

家具的色彩根據(jù)家具的使用者對(duì)色彩的認(rèn)識(shí)和需求，制定不同的色彩計(jì)劃。家具產(chǎn)品的色彩充分體現(xiàn)以人為中心，共性與個(gè)性、普遍與多樣的辯證統(tǒng)一的設(shè)計(jì)原則。

（2）符合美學(xué)法則的原則

“簡(jiǎn)潔就是美”既要求家具產(chǎn)品形體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利落，又要求色彩單純、明朗。單純明朗的色彩，有一定的主色調(diào)，達(dá)到對(duì)比與調(diào)和等審美要求，并且符合時(shí)代審美需求，根據(jù)家具產(chǎn)品的功能、使用環(huán)境、用戶要求以及顏色的功能作用等進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）滿足企業(yè)形象的原則

①同一家具產(chǎn)品造型，用不同的色彩進(jìn)行表現(xiàn)，形成產(chǎn)品橫向系列。會(huì)給感覺品類豐富，增加形態(tài)視覺上的豐富性。

②以色彩區(qū)分模塊，體現(xiàn)產(chǎn)品的組合性能。

③以色彩進(jìn)行裝飾，以產(chǎn)生富有特征的視覺效果。

第6篇：人體工程學(xué)理論范文

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué);農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)專業(yè);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）41-0119-03

國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)（IEA，International Ergonomics Association）將人機(jī)工程學(xué)定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素（研究對(duì)象）;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用（研究?jī)?nèi)容）;研究在工作中、家庭生活中與閑暇時(shí)怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學(xué)科（研究目的）?！焙?jiǎn)言之，人機(jī)工程學(xué)是研究“人―機(jī)器―環(huán)境”系統(tǒng)中人、機(jī)械和環(huán)境三個(gè)要素之間關(guān)系的一門學(xué)科[1，2]。在現(xiàn)在的全球化競(jìng)爭(zhēng)中，以解決人的“安全、高效、舒適、省力”問題和人、機(jī)器、環(huán)境相互協(xié)調(diào)為目的的人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)理論和方法已經(jīng)被運(yùn)用在工業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。作為農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)專業(yè)的一門專業(yè)課程，人機(jī)工程學(xué)的主要目的是讓學(xué)生熟悉并掌握人機(jī)工程學(xué)的基本理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的能力[3]，為學(xué)生在農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)鑒定、推廣應(yīng)用、系統(tǒng)規(guī)劃和企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理等方面工作奠定基礎(chǔ)。

一、人機(jī)工程學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)的弊端

1.教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性?，F(xiàn)行的人機(jī)工程學(xué)教材均面向工程設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)，教材編寫者大都考慮本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生背景知識(shí)、就業(yè)方向以及在本專業(yè)內(nèi)部人機(jī)工程學(xué)與其他課程的銜接，例如，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新性產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才為目標(biāo)，人機(jī)工程在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)就更加注重實(shí)用性和應(yīng)用性，而弱化理論?，F(xiàn)行教材中出現(xiàn)的案例在工程設(shè)計(jì)等專業(yè)較為常用，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生熟悉和關(guān)心的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容在人機(jī)工程學(xué)教材中很少體現(xiàn)。因此，學(xué)生在使用教材時(shí)感覺到“人機(jī)工程學(xué)”這門課和其他課程無法很好地聯(lián)系和銜接，在以后工作中沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)學(xué)生個(gè)人能力培養(yǎng)和未來發(fā)展幫助不大，這就直接導(dǎo)致學(xué)生在上課時(shí)缺少主動(dòng)思考和積極學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.教學(xué)方法陳舊。教學(xué)過程是學(xué)生、教師及教學(xué)內(nèi)容相互作用、相互協(xié)調(diào)的一個(gè)過程，最終目標(biāo)是讓學(xué)生這個(gè)教學(xué)“中心”學(xué)習(xí)到本課程的概念、理論，并學(xué)會(huì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中使用本課程的理論方法。然而，目前我國(guó)人機(jī)工程學(xué)課程教育模式仍然是“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心”[4-6]，教學(xué)過程中以教材的知識(shí)講授為重點(diǎn)，忽略學(xué)生使用知識(shí)的能力培養(yǎng)，造成學(xué)生只懂“理論”不懂“實(shí)踐”的奇怪現(xiàn)象。在實(shí)際人機(jī)工程學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，雖然教師以多媒體教學(xué)為主，但事實(shí)上僅僅是將板書內(nèi)容搬到了電腦屏幕上，教學(xué)內(nèi)容依然是教材上的內(nèi)容，教學(xué)方法依然是傳統(tǒng)的知識(shí)灌輸方法。這樣的結(jié)果致使學(xué)生被動(dòng)接受，減少了教師和學(xué)生互動(dòng)的內(nèi)容，壓抑了學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，使得學(xué)生出現(xiàn)負(fù)面情緒，直接導(dǎo)致課程的內(nèi)容不能被學(xué)生學(xué)習(xí)和理解，也偏離了教學(xué)目標(biāo)。

3.考核方式單一。傳統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)課程考核方式不注重學(xué)生的實(shí)踐能力，單純以理論知識(shí)為考核目標(biāo)，以閉卷考試為考核手段，造成學(xué)生在課堂上不積極，臨考前幾天把課本的知識(shí)點(diǎn)死記硬背下來，而這種短時(shí)間記憶很快又被遺忘。顯然，這種考核方式不能促使學(xué)生積極學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考，無法檢測(cè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，也達(dá)不到構(gòu)建科學(xué)理論知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)實(shí)踐能力這一重要教學(xué)目標(biāo)。

二、“人機(jī)工程學(xué)”教學(xué)改革方法探索

1.教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。人機(jī)工程學(xué)涉及人、機(jī)械和工作環(huán)境，要求學(xué)生不僅要具有深厚的工程技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)還必須廣泛學(xué)習(xí)生理學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、人體運(yùn)動(dòng)學(xué)以及環(huán)境保護(hù)等相關(guān)學(xué)科。農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的“人機(jī)工程學(xué)”教學(xué)內(nèi)容建設(shè)要求針對(duì)本專業(yè)學(xué)生的知識(shí)背景、培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)方向結(jié)合本課程的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有教學(xué)資料進(jìn)行整合，突出人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用，刪減部分工業(yè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，增加具有農(nóng)業(yè)機(jī)械特點(diǎn)的設(shè)計(jì)案例。因此教學(xué)任務(wù)重，各部分跨度大，重難點(diǎn)多。本課程的突出難點(diǎn)是在教學(xué)內(nèi)容安排上，既要突出融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，又要體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化學(xué)科的最新研究應(yīng)用情況。因此，在課程建設(shè)中應(yīng)采用理論教學(xué)―實(shí)驗(yàn)教學(xué)―單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)―小課題設(shè)計(jì)―課程設(shè)計(jì)的教學(xué)鏈。課程教學(xué)中以農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)為主線，著重講述人體測(cè)量數(shù)據(jù)、人的生理和心理特性及其在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，并盡可能地闡明問題最原始的出發(fā)點(diǎn)及其應(yīng)用的可能性和局限性。另外，人機(jī)工程學(xué)作為一門迅速發(fā)展的學(xué)科，新的理論方法不斷涌現(xiàn)，而且越來越多地被運(yùn)用在包括農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品在內(nèi)的許多工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域。因此，在教學(xué)過程中需要不斷關(guān)注人機(jī)工程學(xué)的最新文獻(xiàn)動(dòng)態(tài)，了解最新的理論和方法，同時(shí)與其他院系、研究機(jī)構(gòu)保持聯(lián)系密切，關(guān)注本學(xué)科的最新技術(shù)和發(fā)展方向，不斷更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。

2.教學(xué)方法建設(shè)。積極采用參與互動(dòng)式、體驗(yàn)式、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、案例教學(xué)法和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法等現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。通過對(duì)課程重要概念進(jìn)行課堂討論，加深學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)基礎(chǔ)概念理解，重視引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。通過案例教學(xué)，分析人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用，增強(qiáng)課程的實(shí)用性，讓學(xué)生能更深刻地理解人機(jī)工程學(xué)在本學(xué)科中的應(yīng)用途徑和未來方向，充分鍛煉學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，在案例教學(xué)過程中注重使用現(xiàn)代化教學(xué)手段，包括視頻、教學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件等。通過課堂練習(xí)、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、小課題設(shè)計(jì)和大課堂設(shè)計(jì)四個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。在某些章節(jié)之后，組織對(duì)某些案例或問題進(jìn)行專題討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)、看法，對(duì)學(xué)生的討論、作業(yè)、設(shè)計(jì)等進(jìn)行評(píng)價(jià)、輔導(dǎo)和展示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，充分利用學(xué)校其他專業(yè)的資源和校外合作企業(yè)，結(jié)合優(yōu)秀實(shí)例進(jìn)行講解，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。提高學(xué)生的創(chuàng)意構(gòu)思，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，注重設(shè)計(jì)質(zhì)量、講求工作效率的良好工作作風(fēng)。這樣通過教、學(xué)、練、交流、驗(yàn)證一系列的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生真正理解、掌握、運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論方法解決實(shí)際問題的最重要環(huán)節(jié)，也是人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)基于人機(jī)工程學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的知識(shí)背景，以培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)本學(xué)科理論方法并運(yùn)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中為目的，采用循序漸進(jìn)的原則，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度安排相應(yīng)課題。本課程通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐調(diào)研兩方面完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)以綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，主要包括人體靜態(tài)特征尺寸測(cè)量與分析、人體動(dòng)態(tài)特征尺寸測(cè)量與分析、農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備的座椅、顯示裝置及操縱裝置人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)、農(nóng)機(jī)機(jī)械化安全人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)等。社會(huì)實(shí)踐調(diào)研主要需要深入到市場(chǎng)、田間、農(nóng)村一線，調(diào)研并分析現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備在人機(jī)工程學(xué)方面存在的問題，并提出改進(jìn)方案。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系建設(shè)，完善具有農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)特色的人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)方案體系。

4.考核體系建設(shè)?？己梭w系是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)的一個(gè)重要手段。如果要剔除傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，就必須首先改革以閉卷考試為主的傳統(tǒng)單一考核體系，建立一種注重知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力的多維考核體系。根據(jù)課程中理論知識(shí)、設(shè)計(jì)方法和綜合應(yīng)用不同階段的不同特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和解決實(shí)際問題的實(shí)踐動(dòng)手能力為目標(biāo)，設(shè)計(jì)不同的課堂作業(yè)和課后練習(xí)，例如收集文獻(xiàn)資料、觀察人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。在每一章結(jié)束后設(shè)計(jì)一個(gè)小課程設(shè)計(jì)，小課程設(shè)計(jì)是學(xué)生將課堂所學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化的一個(gè)必不可少的過程，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)本章知識(shí)的運(yùn)用。在期末將傳統(tǒng)的閉卷考試改為大課程設(shè)計(jì)，大課程設(shè)計(jì)需要學(xué)生融合本課程所學(xué)重要理論知識(shí)，綜合運(yùn)用多種設(shè)計(jì)方法，個(gè)人獨(dú)立完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)，包括文獻(xiàn)、調(diào)研、設(shè)計(jì)圖紙和最后答辯。

三、師資隊(duì)伍和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)是教學(xué)工作的核心，是學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的基本保證，也是師資隊(duì)伍的重要組成部分[7，8]。利用優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)以農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為中心，對(duì)人機(jī)工程學(xué)的教程進(jìn)行修訂，使其更加符合農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和本專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，豐富課程內(nèi)容，協(xié)調(diào)與其他專業(yè)課的關(guān)系，最終提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。人機(jī)工程學(xué)本身作為一門獨(dú)立課程以外，也是其他機(jī)械類專業(yè)課程的補(bǔ)充，因此可以聯(lián)合其他專業(yè)課教師，共同組成專業(yè)課程教師群，共同建設(shè)人機(jī)工程學(xué)及其相關(guān)專業(yè)課程。同時(shí)，建立公平高效的團(tuán)隊(duì)運(yùn)行和激勵(lì)機(jī)制，健全青年教師培訓(xùn)機(jī)制，吸引更多青年教師加入到人機(jī)工程學(xué)課程建設(shè)隊(duì)伍。

本文分析了傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式，提出傳統(tǒng)教學(xué)的弊端。根據(jù)作者多年在人機(jī)工程學(xué)課程的一線教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的背景知識(shí)結(jié)構(gòu)，總結(jié)探索出人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)方面需要改革的方向，具體從教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)方法建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)、考核體系建設(shè)及教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等幾個(gè)方面進(jìn)行論述，對(duì)今后的人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃制定及教學(xué)任務(wù)安排方面均具有重要指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：人體工程學(xué)理論范文

Research on Ergonomics Teaching Method Based on Flipped Classroom

Zhang Hui

（School of Naval Architecture and Ocean Engineering，Zhejiang Ocean University，Zhoushan Zhejiang，316022，China）

Abstract：In order to improve the students'ability of autonomous learning and knowledge application，a new method of ergonomics teaching based on the flipped classroom is put forward in this paper.Firstly，the mode and method of applying flipping the classroom are analyzed.Then the teaching methods of the existing ergonomics are compared， and the features of methods used to teach ergonomics are analyzed.Some new teaching methods of flip classroom applied to ergonomics are put forward.The steps of the autonomous learning，making the quality teaching video and organizing the classroom learning activity during the teaching process are described. Finally，this method is verified by the example.The results show that the method is effective and feasible.

Key Words：Autonomous learning；Knowledge application；Flip classroom；Ergonomics；Teaching method； Application mod

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是以學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、課堂試驗(yàn)練習(xí)為主，老師課堂講解為輔的一種教學(xué)方法。這種方法因可極大激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力而被廣泛應(yīng)用，受到各級(jí)教學(xué)部門的重視。邱蕓[1]根據(jù)小學(xué)語文課堂中學(xué)生年齡小、知識(shí)點(diǎn)松散等特點(diǎn)，提出了語文翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)研發(fā)高質(zhì)量微課、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、提高教師研讀能力、增加課堂實(shí)效和加強(qiáng)家校聯(lián)系等方法。吳華[2]等通過對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的起源、內(nèi)涵、理論的相關(guān)研究，以布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了初中數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂基本流程，并設(shè)計(jì)了初中數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)施步驟。顧葉斌[3]在語文教學(xué)中引入翻轉(zhuǎn)課堂，探討了翻轉(zhuǎn)課堂在高中作文教學(xué)中的應(yīng)用模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)了課堂轉(zhuǎn)型。彭敏[4]在大學(xué)英語讀寫課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中，充分利用網(wǎng)絡(luò)微課平臺(tái)、精心做好課堂設(shè)計(jì)、重視對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和監(jiān)督，真正轉(zhuǎn)變了教師的角色。從以上分析可以看到，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在中小學(xué)及大學(xué)的基礎(chǔ)課教學(xué)中應(yīng)用較多，但在大學(xué)專業(yè)選修課中應(yīng)用卻較少。大學(xué)選修課是學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)需要和興趣愛好進(jìn)行選擇，而大多數(shù)專業(yè)選修課中基本概念和陳述性知識(shí)較多，學(xué)生感覺枯燥乏味，缺乏學(xué)習(xí)興趣，因此，迫切需要應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法改善大學(xué)選修課的教學(xué)質(zhì)量。

1 現(xiàn)有的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法

人機(jī)工程學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的學(xué)科，不少教師在該課程的教學(xué)方法上進(jìn)行了有益的探索。郭紅光等人[5]針對(duì)教學(xué)對(duì)象的培養(yǎng)目標(biāo)，展現(xiàn)學(xué)科發(fā)展前沿，適當(dāng)增加教學(xué)案例與實(shí)踐，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力。適當(dāng)加大課堂綜合表現(xiàn)的比重，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高效開展。宋海草等人[6]針對(duì)人機(jī)工程學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，提出了基于FC教學(xué)方法，通過師生角色轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。杜妍潔[7]根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢(shì)，分析用戶體驗(yàn)與人機(jī)工程學(xué)的關(guān)聯(lián)性，提出了注重用戶體驗(yàn)研究的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)步驟，探索以學(xué)生實(shí)踐為主，講練結(jié)合的方式，進(jìn)一步引導(dǎo)實(shí)踐指導(dǎo)設(shè)計(jì)。陳亦仁等[8]運(yùn)用調(diào)研、實(shí)驗(yàn)以及文獻(xiàn)研究的方法，詳細(xì)剖析了傳統(tǒng)教學(xué)中人機(jī)工程學(xué)課程所存在的問題，并針對(duì)這些問題，提出在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)手段等方面的改革措施。各方法的特點(diǎn)如表1所示。

上述這些方法都在不同的方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但老師仍然作為演員在教學(xué)中承擔(dān)了大量的知識(shí)講授任務(wù)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力沒有得到有效激發(fā)。因此，該文根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)提出基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)和教師的課堂活動(dòng)組織，因此，在人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)過程中，必須做好以下四個(gè)步驟。

2.1 布置課前自主學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，因此，課前學(xué)習(xí)任務(wù)的布置是必不可少的環(huán)節(jié)，課前學(xué)習(xí)內(nèi)容包含觀看相關(guān)課程章節(jié)的PPT和知識(shí)拓展視頻，以激發(fā)學(xué)生的興趣，了解基本概念和設(shè)計(jì)方法。

2.2 制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻

除了提供學(xué)生一些拓展知識(shí)的視頻外，自制教學(xué)視頻也是必須的，優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和所用教材，通過視頻形式將教學(xué)PPT呈現(xiàn)給學(xué)生，以便于學(xué)生多次觀看和學(xué)習(xí)。

2.3 組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，課堂通過完成各種練習(xí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)的基本知識(shí)和方法的掌握程度。因此，在課堂上老師所做的更多工作是答疑解惑，組織有序的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)可起到事半功倍的效果。

2.4 實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動(dòng)中，需要對(duì)各主要步驟的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法，更好地實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)。

3 應(yīng)用實(shí)例

人機(jī)工程學(xué)是一門研究人、機(jī)與環(huán)境的相互關(guān)系的學(xué)科，主要包括人體因素、人機(jī)界面、作業(yè)環(huán)境和人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，主要探討應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析評(píng)價(jià)的方法[9]。

進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是人體測(cè)量章節(jié)，通過該章節(jié)的學(xué)習(xí)，可了解人體測(cè)量方法，測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，理解和掌握測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算過程；了解手握式工具設(shè)計(jì)、工作座椅設(shè)計(jì)的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本原則，懂得座椅設(shè)計(jì)的過程，熟練掌握座椅的設(shè)計(jì)原則。

3.1 布置課前自主學(xué)習(xí)

3.1.1 對(duì)象分析

在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)及所學(xué)專業(yè)。這里所授課學(xué)生為機(jī)械電子專業(yè)的大四學(xué)生，電工電子方面的課程學(xué)習(xí)較多，機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的課程相對(duì)了解較少，已學(xué)過理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等內(nèi)容，但掌握情況良莠不齊，教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循以應(yīng)用為目的。因此，有必要在課前任務(wù)中布置更多激發(fā)興趣的視頻或PPT。

3.1.2 課前學(xué)習(xí)資料

（1）本科《人機(jī)工程學(xué)》教材，人體測(cè)量的配套PPT、動(dòng)畫；

（2）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原則（視頻）；

（3）習(xí)題：測(cè)量本人身體的各種尺寸。

通過課前學(xué)習(xí)安排，可使學(xué)生觀看視頻，了解生活中常見的人體測(cè)量基本術(shù)語，吸引學(xué)生對(duì)人體測(cè)量的注意力；學(xué)習(xí)人體測(cè)量基本術(shù)語及測(cè)量方法，掌握座椅設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)；利用案例分析，通過觀看座椅的經(jīng)典設(shè)計(jì)案例，分析座椅的設(shè)計(jì)原則；根據(jù)課前任務(wù)完成的反饋情況，通過小組討論或?qū)W生上課講解等形式，鼓勵(lì)學(xué)生自己歸納、總結(jié)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原則。

3.2 制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻

優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻可供學(xué)生反復(fù)觀看，加深知識(shí)的理解。視頻錄制的方法有很多，最常用的方法是利用Camtasia Studio軟件進(jìn)行錄制，該軟件是一款專門捕捉屏幕音影的軟件，能記錄影像、音效、鼠標(biāo)移動(dòng)的軌跡和解說聲音等屏幕動(dòng)作，另外，還具有及時(shí)播放和編輯壓縮的功能，可對(duì)視頻片段進(jìn)行剪接，輸出AVI及GIF等常用格式。

使用時(shí)，需先安裝Camtasia Studio軟件，再打開Microsoft Powerpoint，可發(fā)現(xiàn)增加了一個(gè)名為“加載項(xiàng)”的菜單，如圖1所示。點(diǎn)開后可看到有五個(gè)圖標(biāo)，先點(diǎn)擊“麥克風(fēng)”和“話筒”圖標(biāo)，開啟設(shè)備，然后點(diǎn)擊“預(yù)覽”圖標(biāo)查看聲音和圖像效果，調(diào)整結(jié)束后，即可點(diǎn)擊“錄制”圖標(biāo)開始錄制，圖2為錄制的效果圖。

3.3 組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法中，課堂學(xué)習(xí)主要是為了檢驗(yàn)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的效果，有針對(duì)性地歸納總結(jié)所授章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，需進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作。

（1）了解學(xué)習(xí)內(nèi)容：在人體測(cè)量章節(jié)中，工作座椅的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)方法，相關(guān)的人體測(cè)量方法，工作座椅設(shè)計(jì)的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本原則已布置為課前學(xué)習(xí)任務(wù)。

（2）制定學(xué)習(xí)目標(biāo)：在人體測(cè)量章節(jié)中，學(xué)生需了解座椅設(shè)計(jì)的過程，熟練掌握座椅的設(shè)計(jì)原則，學(xué)生需設(shè)計(jì)出新型的座椅。

（3）設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)：在進(jìn)行課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，需分步驟、分形式和分時(shí)間安排不同階段的活動(dòng)，具體活動(dòng)安排如表2所示。設(shè)計(jì)良好的課堂活動(dòng)可檢查課前任務(wù)的完成情況，應(yīng)用理論知識(shí)于設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的自主動(dòng)手能力，獲得較好的課堂教學(xué)效果。

3.4 實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

經(jīng)過以上三個(gè)主要步驟后，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)已基本完成，但還需進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)通常通過學(xué)生所完成的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行。該章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)是設(shè)計(jì)出個(gè)性化的座椅，大部分學(xué)生都可通過課堂實(shí)踐在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，因此，該章節(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是可行的。詳細(xì)的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)如表3所示。

第8篇：人體工程學(xué)理論范文

關(guān)鍵詞：曲線，現(xiàn)代設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用

Abstract: in today's world for complexity science research, achievements have fusion and all fields and disciplines. For nonlinear science theory but makes people cognitive fee Euclid system, more theoretical framework such as: chaos learn, topology, the standard mathematical analysis, show the stabilization of the dynamic structure, advocating liquidity and continuity of building age.

Keywords: curve, modern design, widely used

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、 生理需求

人作為建筑使用的主要對(duì)象，人性化的創(chuàng)作應(yīng)該作為建筑設(shè)計(jì)思考當(dāng)中的首要因素。這類創(chuàng)作力圖改變建筑與人類之間的冰冷關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人與建筑相互溝通交流的理想狀態(tài)。這是相互溝通的感受是建立在人與建筑之間最直接的接觸當(dāng)中，包括建筑給予的關(guān)懷，都可以激發(fā)人類對(duì)其的情感。這種知覺上的情感可以轉(zhuǎn)化為精神和心理的安慰。所以建筑作為人類的使用對(duì)象是否可以讓人覺得舒適，則是建筑好壞的基本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1、 人體的曲線表現(xiàn)

《圣經(jīng)》為人類的誕生描繪出美麗的圖畫:上帝耶和華創(chuàng)造天地海洋和萬物后，第六日造人，用塵土造出男人亞當(dāng)，用肋骨造出女人夏娃。他們?cè)谕滔律茞汗?，袒程，無憂無慮地生活在嘉林豐茂，碩果累累的伊甸園里。

人類在漫長(zhǎng)的生命進(jìn)化歷程中，人最初確實(shí)是以的軀體擁抱大自然的。人類在不斷完善自身的同時(shí)，也以各種不同的方式達(dá)到人與自然的和諧。人類創(chuàng)造財(cái)富，也創(chuàng)造了自身。人體藝術(shù)美是人對(duì)自身構(gòu)造之完美的認(rèn)識(shí)和禮贊。人體藝術(shù)美的發(fā)現(xiàn)是人的覺醒的一個(gè)重要組成部分，是人脫離自然狀態(tài)，獲得自我意識(shí)的重要標(biāo)志，是人的實(shí)踐和思維能力的本質(zhì)的飛躍。

人體從骨骼到細(xì)胞組織甚至是頭發(fā)都呈現(xiàn)出優(yōu)雅的曲線，我們可以觀察自己的身體除了男性的短胡須以外，基本找不出任何一條直線。人的整個(gè)身體基本都由柔和優(yōu)雅的曲線構(gòu)成。人體的曲線就像一本展示去曲線美的教科書。古希臘藝術(shù)家也稱人體是世界上最完美的形體。

2、 人體工程學(xué)

當(dāng)設(shè)計(jì)中結(jié)合了人體工程學(xué)使很多方面得到了更好的協(xié)調(diào)，人和使用對(duì)象之間就產(chǎn)生了配合默契，很顯然可以達(dá)到和使用對(duì)象之間整合的目的――高效。人在工作時(shí)是有一定的活動(dòng)空間，設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到工作效率。舉了簡(jiǎn)單的例子，眾所周知同等面積的四邊形周長(zhǎng)要比圓形長(zhǎng)，那么在工作的時(shí)候需要從一邊走道另一邊，按照人體工程學(xué)人的行走路線是曲線形的，將直角換成圓弧線是不是就可以提高效率。建筑中的人體工程學(xué)配合也是讓使用更加安全、舒適和高效。

二、 心里需求

1、視知覺

視知覺概括的說就是人的視覺認(rèn)識(shí)外部客觀世界的過程。從心理學(xué)的角度，人們感知客觀事物是聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、視覺五種感官功能共同作用的結(jié)果，而其中視覺感官大約占60%，是感知事物最重要的器官。人們?cè)谟^察事物時(shí)，通過眼睛所獲取的視覺信息在視網(wǎng)膜內(nèi)進(jìn)行初步編碼、加工后，經(jīng)視神經(jīng)傳入大腦枕葉的視覺中樞，由視覺中樞對(duì)信息作進(jìn)一步處理、分析、整合而形成視覺感知。

視知覺能夠捕捉事物的本質(zhì)，具有選擇性、持久性，能夠把對(duì)象簡(jiǎn)化、組合、抽象、結(jié)合、分離。視知覺本身并非低級(jí)的“觀看”，它本身已經(jīng)具備了思維功能，具備了認(rèn)識(shí)能力和理解能力。我們對(duì)外界的認(rèn)知是通過知覺―就是對(duì)外界環(huán)境做出反應(yīng)的工具,視知覺發(fā)生的過程就是對(duì)某種事物的突出特征的把握,并將其狀態(tài)或者形式進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化以便利于理解。

2、視知覺對(duì)審美的影響

視知覺心理學(xué)研究表明，人的眼睛對(duì)于觀察到的物象具有簡(jiǎn)化性。那些極為簡(jiǎn)單和規(guī)則的視覺樣式，因?yàn)槠湟荒苛巳?，往往?huì)被人的眼睛忽略掉。格式塔心理學(xué)將這種現(xiàn)象概括為“簡(jiǎn)化原則”。簡(jiǎn)單的物象不容易引起視覺的注意，因此亦不能在更深層次上引起人們內(nèi)心的振動(dòng)。但當(dāng)人們對(duì)復(fù)雜的視覺式樣進(jìn)行組織或建構(gòu)的時(shí)候，內(nèi)心卻會(huì)產(chǎn)生某種緊張，這種緊張?jiān)谌说男睦肀憩F(xiàn)為一種“力”的狀態(tài)，而這種“緊張力”的出現(xiàn)正是審美快樂產(chǎn)生的機(jī)制。在大多數(shù)人眼里，那些相對(duì)復(fù)雜和不規(guī)則的視覺式樣比較容易被人的眼睛捕捉到，這種圖形一般具有更大的刺激性和視覺沖擊力，并能喚起內(nèi)心深處更長(zhǎng)時(shí)間和更強(qiáng)烈的好奇心。人們憑借著對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)本身的領(lǐng)悟，可以獲得深刻的心理效應(yīng)。

通過對(duì)視知覺的認(rèn)知我們就不難了解人類對(duì)審美是需要一種復(fù)雜性，一種豐富感，那么我們就要?jiǎng)?chuàng)造這種豐富感就要增加被欣賞物的復(fù)雜性，或者使用各種方式增加視覺豐富感。

譬如對(duì)于人體美的認(rèn)識(shí)，往往把體態(tài)的起伏凹凸視為曲線美；又如對(duì)于舞蹈藝術(shù)，從造型的角度則是把它看成是線的律動(dòng)。說明曲線要比直線更具有這種復(fù)雜感，那就是相對(duì)于直線更容易滿足視知覺下的審美規(guī)律。無論是直觀的，還是抽象的曲線，均可視為是點(diǎn)不斷改變運(yùn)動(dòng)方向所留下的軌跡，因此，它具有沒有明確的方向性和極富變的多樣性變化。

三、 親和自然

人類社會(huì)一步步的發(fā)展歷經(jīng)了與自然三個(gè)不同的階段，從恐懼崇敬自然、征服自然到現(xiàn)在希望親近自然與大自然共同發(fā)展三個(gè)階段。如今社會(huì)發(fā)展到一定程度――物質(zhì)文明極度豐富，自然環(huán)境也遭到破壞生態(tài)失衡、環(huán)境污染嚴(yán)重人類重新正視與自然的關(guān)系。也正是如此人類更加向往田園般的生活環(huán)境，渴望回歸大自然，甚至發(fā)現(xiàn)自然與人類是血濃與水的情感。正視人類與自然是相互依存、相互聯(lián)系的整體，從整體上把握住規(guī)律，并以此作為認(rèn)識(shí)自然和改造自然的基礎(chǔ)。人類只是自然的一部分，不是萬物的尺度，同時(shí)由于主客觀條件的限制，人類的認(rèn)識(shí)具有很大的局限性，況且人類的認(rèn)識(shí)正確與否、能否得到完善和發(fā)展，一點(diǎn)也不能離開認(rèn)識(shí)自然和改造自然的活動(dòng)。

曲線是自然描繪的母形，自然界中的所有事物如飛禽走獸、山川河流都可以用最原始的曲線形式描繪出來。曲線靈活、自由、婉轉(zhuǎn)、多變的特性描繪了自然動(dòng)人的創(chuàng)造力。動(dòng)物包括人類從骨骼到肌肉甚至是血管和基因的構(gòu)成都少不了曲線的影子。各種動(dòng)物的身上也能看到曲線的存在，無論從天鵝的脖子到鹿角，還是鯨魚噴出的水柱都是曲線構(gòu)成的。

四、 物質(zhì)永恒運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

我們生存的世界充滿著豐富多彩的生命形式，而運(yùn)動(dòng)是生命存在的根本屬性，運(yùn)動(dòng)的生命需要有與之相適應(yīng)的空間環(huán)境，凝固的時(shí)間和空間是無法想象的。因此通過四維空間來感受空間的流動(dòng)感和運(yùn)動(dòng)感是人類固有的生理需求。

從一般意義上來講，“物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)是不可分割的，物質(zhì)的世界處于永恒的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展之中，絕對(duì)靜止，脫離運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)是沒有的，所以運(yùn)動(dòng)是普遍的、永恒的、無條件的，因而是絕對(duì)的;靜止是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特定狀態(tài)，它是暫時(shí)的、條件的、相對(duì)的”。

第9篇：人體工程學(xué)理論范文

關(guān)鍵詞：SDA2型；司機(jī)室人機(jī)工程學(xué)；RDS7533.1；UIC651

人機(jī)工程學(xué)在當(dāng)前鐵路機(jī)車車輛的設(shè)計(jì)中已經(jīng)越來越重要。機(jī)車司機(jī)室是機(jī)車乘務(wù)員的工作場(chǎng)所，應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)對(duì)機(jī)車駕駛室進(jìn)行設(shè)計(jì)，其目的是使所設(shè)計(jì)的司機(jī)室不僅能滿足機(jī)車乘務(wù)員的工作要求，而且能使機(jī)車乘務(wù)員操作方便、舒適、安全，減少身體疲勞和精神負(fù)擔(dān)[1]。

SDA2型內(nèi)燃機(jī)車是中車戚墅堰機(jī)車有限公司為澳大利亞PacificNational公司研制的一款交流傳動(dòng)干線貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。根據(jù)合同技術(shù)規(guī)范及機(jī)車上線許可的強(qiáng)制規(guī)定，需對(duì)SDA2型機(jī)車的司機(jī)室人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行分析，包括瞭望視野、乘坐舒適性等。

本文從司機(jī)室布局（包括司機(jī)室布置及尺寸校核、通道及出口校核、視野校核、座椅校核）和操縱臺(tái)布置（包括司機(jī)可操作區(qū)域的校核、顯示器件、控制器的布置）兩大方面對(duì)司機(jī)室進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)評(píng)估。

1司機(jī)室人機(jī)校核基本參數(shù)

（1）人體尺寸數(shù)據(jù)：RDS7533.1《鐵路車輛-駕駛室-第一部分：機(jī)車車輛》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，司機(jī)室的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足著裝成年人群中最小人體尺寸的第五百分位的女性（P5）至第九十五百分位的男性（P95）的范圍[2]。由于該標(biāo)準(zhǔn)沒有關(guān)于人體尺寸著裝數(shù)據(jù)修正的具體內(nèi)容，本文根據(jù)UIC651《機(jī)車、動(dòng)車、動(dòng)車組和駕駛拖車的司機(jī)室設(shè)計(jì)》中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正[3]。人體尺寸數(shù)據(jù)主要來源于英國(guó)OpenErgonomics公司PeopleSize2008系統(tǒng)。

（2）座椅參考點(diǎn)：由于RDS7533標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出關(guān)于坐姿狀態(tài)和站姿狀態(tài)下司機(jī)眼點(diǎn)的確定方法，因此參考UIC651進(jìn)行確定。以踵點(diǎn)（HP點(diǎn)）為人體布置基準(zhǔn)，分別將第5和95百分位的人體擺放在司機(jī)室內(nèi)上，使人體的軀干和上下肢處于最佳的活動(dòng)范圍和角度關(guān)系。依據(jù)布置好的人置和人體尺寸，確定出第5和95百分位人所在位置的座椅參考點(diǎn)。

（3）視野校核準(zhǔn)則：RDS7533規(guī)定司機(jī)應(yīng)能看到在直向軌道中心線兩側(cè)3米的，距離車鉤中心前方5米的高4米的高柱信號(hào)燈；從坐姿和站姿駕駛位置向前的視野應(yīng)能看見軌道上機(jī)車前方5米處站立的第五百分位的完全著裝成年男子的頭部。

2司機(jī)室人機(jī)校核

2.1司機(jī)室布置和尺寸校核

司機(jī)室布置和尺寸校核主要是保證司機(jī)工作時(shí)有足夠的作業(yè)空間，使其能安全方便有效地完成各種駕駛?cè)蝿?wù)。其布置和尺寸設(shè)計(jì)不能妨礙司機(jī)操作范圍內(nèi)的活動(dòng)，不能使司機(jī)產(chǎn)生過度疲勞。尤其是影響到視點(diǎn)的儀表盤的傾角，更應(yīng)在充分研究的基礎(chǔ)上確定。儀表盤內(nèi)部必要的指示燈和重要的儀器、按鈕等應(yīng)集中配置在視野以內(nèi)。另外為便于維護(hù)保養(yǎng)作業(yè)，還有必要充分考慮設(shè)備的安裝方法和結(jié)構(gòu)。設(shè)備安裝方式上，除了司機(jī)直接必要的部分以外，應(yīng)將其他設(shè)備鑲嵌在操縱臺(tái)面板內(nèi)。

在操縱臺(tái)外沿垂直面內(nèi)，從地板面至天花板高度為1992.1mm，滿足RDS7533規(guī)定的：當(dāng)司機(jī)被要求進(jìn)行站姿作業(yè)時(shí)，從駕駛位置算，室內(nèi)凈高應(yīng)有至少2000mm（優(yōu)先），并不小于1850mm（最小值）。以第95百分位的人眼高為基準(zhǔn)，其視線平面內(nèi)深度為1830.4mm，滿足UIC651規(guī)定的：沿司機(jī)就座時(shí)視線平面縱向測(cè)量，前窗內(nèi)表面與處于司機(jī)座椅后面的最近物體（墻、門、櫥等）之間，司機(jī)室必須有1500mm的最小深度。

第5和95百分位的司機(jī)眼睛到司機(jī)座椅前部前窗的距離為835.7mm、945.2mm，滿足RDS7533規(guī)定的：操縱器的位置應(yīng)使得司機(jī)的眼點(diǎn)與擋風(fēng)玻璃距離不小于400mm。

2.2通道及出口校核

司機(jī)室通道出口必須不僅對(duì)司機(jī)來講易于到達(dá)，相應(yīng)地，座椅不得成為妨礙工作人員到達(dá)出口的主要障礙。工作人員必須能安全、毫不困難地撤出司機(jī)室。

司機(jī)室后端門尺寸為1796*576.5mm，滿足UIC651規(guī)定的：工作人員必須能安全、毫不困難地撤出司機(jī)室，并且至少撤出2m的距離。出口高至少1800mm，寬至少500mm。門的凈空至少為1700*430mm。

座椅下方設(shè)置移動(dòng)軌道，向后調(diào)節(jié)最大范圍即312.4mm時(shí)，座椅與操縱臺(tái)之間的距離大于第95百分位的人大腿厚加上著裝修正值208mm，司機(jī)進(jìn)出未與任何部件干涉，滿足UIC651規(guī)定的：司機(jī)室內(nèi)工作人員的行動(dòng)自由不得受突出物妨礙和RDS7533規(guī)定的：座椅的放置應(yīng)該容許第95百分位著裝成年男性容易出入。

2.3視野校核

經(jīng)過校核計(jì)算，第5百分位的女性可以瞭望到左右側(cè)高柱信號(hào)，第95百分位的男性瞭望高柱信號(hào)不受遮擋，第5百分位女性與第95百分位男性均可看到機(jī)車前方5米的成年男子，滿足RDS7533標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.4座椅校核

SDA2型機(jī)車裝用座椅的靜態(tài)尺寸為椅高可調(diào)范圍：480±130mm、椅寬：480±10mm、背靠高：620mm和腰靠?jī)A角：80°～135°、肘靠距離：620±10mm分別滿足RDS7533和UIC651要求。

由第5百分位司機(jī)和第95百分位司機(jī)確定的座椅參考點(diǎn)上下調(diào)節(jié)范圍為113mm，而座椅上下調(diào)節(jié)范圍為130mm；前后調(diào)節(jié)范圍為150mm，而座椅前后可調(diào)節(jié)范圍為240mm，滿足RDS7533和UIC651要求的：座椅應(yīng)該是可調(diào)節(jié)的，滿足第5百分位的女性到第95百分位的男性駕駛員的視野要求，而且能讓他們?cè)隈{駛位置接觸到所有必需的控制器；從生理學(xué)觀點(diǎn)來講，座椅必須能讓司機(jī)保持正確的姿勢(shì)，并且座椅易于調(diào)節(jié)，以適用于不同高度的工作人員。

2.5操縱臺(tái)容膝空間的校核

操縱臺(tái)的形狀和尺寸必須允許司機(jī)易于接近其座椅，并且腿和膝蓋活動(dòng)起來有足夠的自由度。司機(jī)坐姿駕駛作業(yè)時(shí)，需將腳擱置在腳踏板上。此時(shí)操縱臺(tái)下方應(yīng)該有足夠的空間容納司機(jī)的腿部。UIC651中規(guī)定了操縱臺(tái)的容膝空間，必須有高度最小為650mm的凹進(jìn)處供工作人員放腳和腿。當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)座椅時(shí)，凹進(jìn)處的寬度必須足以讓工作人員移動(dòng)腿，而膝蓋不受任何阻礙。根據(jù)二維圖紙測(cè)量，操縱臺(tái)容膝高度為642.9mm～663mm，滿足司機(jī)容膝需求。

2.6司機(jī)可操作區(qū)域的校核

司機(jī)在機(jī)車駕駛過程中，在坐姿狀態(tài)下，手要對(duì)操縱臺(tái)上的司控器、按鈕、按鍵、轉(zhuǎn)換開關(guān)、扳鍵開關(guān)等器件進(jìn)行操作。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中，如何在安全駕駛條件下有效減少乘務(wù)員上肢的工作負(fù)荷、提高作業(yè)效率是在設(shè)計(jì)機(jī)車操縱界面時(shí)必須考慮的問題。本文采用JACK軟件，對(duì)第5百分位司機(jī)和第95百分位司機(jī)的最佳作業(yè)域、正常作業(yè)域和最大作業(yè)域進(jìn)行三維校核。由于校核工況較多，受限于空間本文僅展示第5百分位司機(jī)的舒適作業(yè)域的三維校核示意圖。

通過校核，速度及制動(dòng)手柄等重要器件位于第95百分位人的最佳操作域內(nèi)，均位于第5百分位和第95百分位人的正常操作區(qū)域內(nèi)。顯示面板上的操作器件均在第5和95百分位人的可及區(qū)域內(nèi)。對(duì)講機(jī)在第5和95百分位人的正常操作域內(nèi)。

3結(jié)論

根據(jù)上述理論分析，司機(jī)室布置及尺寸、通道及出口、視野、座椅、司機(jī)可操作區(qū)域的校核均滿足RDS7533和UIC651的相關(guān)要求值。操縱臺(tái)包括顯示器件、控制器等主要部件的布置，也均在司機(jī)可接受的作業(yè)范圍內(nèi)。所以SDA2型內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)室的人機(jī)工程學(xué)是符合要求的。