人機工程精選(九篇)

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第1篇：人機工程范文

關鍵詞：人機工程學；情感設計；人工智能

中圖分類號：TP18文獻標志碼：A文章編號：2095-2945（2018）09-0136-02

近年來，人工智能從工程領域逐漸滲透到社會生活的各個角落，其重要性和廣泛性逐漸成為共識。如果回歸科研角度，如何合理構建人工智能的學科體系以促進其發(fā)展，就顯得更為重要。由于人工智能技術的研究正處于不斷的深入與拓展階段，其學科體系也應在發(fā)展的過程中得以完善和確立，所以本文僅對人機工程學在體系中的位置及作用做相關論述。

縱觀人工智能的研究歷史及發(fā)展前沿，人工智能與思維科學的聯(lián)系越來越緊密，一般認為二者之間關系是實踐和理論的關系，人工智能是思維科學的技術應用分支。從思維科學的角度來看，知、情、意是人類三種基本的思維形式，如果把相當長一段歷史時期的人工智能的發(fā)展視作人工認知，那么人工情感和人工意志兩個方面將是兩個重要的研究熱點。而人工情感顯然在兩個發(fā)展階段中起著承上啟下的重要作用。當前，人工情感研究主要包括三個方面：情感識別、情感表達與情感理解，而且在情感識別與情感表達兩個方面取得的非常顯著的成果，但在情感理解方面仍有待進一步研究。

考察生物智能的發(fā)展過程，進而考察情感表達的表現(xiàn)形式，這些都會給人工智能的研究帶來豐富的啟示。從橫向來看，各類生物智能都在并行進化；從縱向來看，某一類生物智能無論作為種群還是個體，也是不斷地在進化和發(fā)展。因此，人工智能及其情感表達也應是這樣一個相似過程，所有后發(fā)的科學技術都是在前期知識積累的基礎上發(fā)展而來，盡管速度和形式可能會有區(qū)別。所以，在人工智能的觀念和知識體系在不斷地深入研究和建立起來的過程中，原本看似與人工智能無關的傳統(tǒng)的機械設計、制造及其自動化技術，現(xiàn)在從并行發(fā)展的角度來回看，卻在發(fā)展軌跡的某一節(jié)點處殊途同歸。按照思維科學的知、情、意三個階段來劃分，傳統(tǒng)的機械技術知識絕大部分均可以作為人工認知層面的基本組成部分，而與人工智能研究相交叉的與情感有關的領域則可作為人工情感和人工意志的組成部分，如人機工程學即可歸結到人工情感設計的體系下進行重新審視。

對機械產(chǎn)品設計而言，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計技術主要集中在功能性設計上，通過技術經(jīng)濟性、可靠性、結構工藝性及標準化的有機結合，完成產(chǎn)品的使用功能設計，以力學、電學等工程技術為設計要點。但是隨著將人和機看成一個系統(tǒng)，人機一體化越來越強調(diào)和諧統(tǒng)一，在不斷研究和摸索的進程中，諸如人體測量、心理學等學科不斷的交叉、匯聚一起，從而構建完成人機工程學的基本學科體系，產(chǎn)品設計中改善勞動條件和提高勞動效率的關注度逐漸加強。顯然，在早期人機工程學發(fā)展過程中，無論是“讓人適應機器”，還是“讓機器適應人”，始終是將機器看作是一個從屬的、非智能的個體，當然也無真正的、普遍的感情交流與融合。但是隨著人工智能技術的發(fā)展，大量與人類關系密切的機器開始智能化進程，我們不但需要而且也可能在機器冰冷的外殼里注入智能的靈魂，從而使人、機、環(huán)境從智能的角度真正做到和諧統(tǒng)一。如果在傳統(tǒng)的設計技術基礎上做人工智能方面的延伸設計，則必須構建其人工情感的外在表達方式。正如人類的情感表達，人工情感表達既有其內(nèi)在一面，同時也應有其外在的一面。人類的情感可以通過表情、聲音、肢體、服飾、色彩搭配等外在形式來表達，人工智能亦應如是。

人機工程學是構建情感設計的一塊基石，也是眾多模塊中的一個。如同人類自身由于生理和心理等方面的要求而注重自己的服飾、形體一樣，在機械設計過程中人們在解決完機械內(nèi)在的功能性要求后，自然產(chǎn)生提高機械外部適應性的要求。如果我們把一臺機械看成是一個智能體，盡管它可能處于智能的不同階段，但它也總會或最終也由于“心理”或“生理”的需求而要完成其與周圍環(huán)境的相互適應的任務。我們說人類的情感是對客觀事物的態(tài)度，反映著客觀事物與人的需要之間的關系。人機工程學則是研究人、機械及其工作環(huán)境之間相互作用的學科。人類的情感是以“我”為主，反映著“我”對客觀事物的需求關系；而人機工程學則是從操作者的角度，來調(diào)整機器、人類、環(huán)境三者之間的關系。從表面上看，似乎并沒有機械的自主參與，但是人機工程學的任務就是先行代替機械完成其表情、聲音、肢體、服飾、色彩搭配等的適應性設計，有朝一日實現(xiàn)了機械的自主思維，如同一個失憶的人清醒過來，他就能夠迅速的找回自己。所以。如同傳統(tǒng)的科學知識都可以集成、貯存在數(shù)據(jù)庫中，成為人工智能知識層面上的基本構成一樣，人機工程學也必將是重復這樣一個過程。

如果把人工智能個體看作是一個類人智能體，那么最終他的情感即是“他”對客觀事物的一種態(tài)度，反映著客觀事物與“他”之間的關系。而人機工程學亦應是研究“他”與人、周圍環(huán)境之間相互作用的學科。當“他”意識到自己生活和工作在人類和周圍環(huán)境之間，如果“他”要適應人類和周圍環(huán)境，“他”就必須學會控制自己、調(diào)整自己、改造自己。當前階段，人類如同其“形象設計師”，這種控制、調(diào)整、改造基本上是出于人類的一己之需；但從客觀上，又不可能不影響到自己與“他”之間的情感協(xié)調(diào)。我們規(guī)劃人工智能體，人工智能體也同時在規(guī)劃我們。從目前人機工程學研究情況來看，主要是人體測量、人體感知與運動輸出、顯示裝置設計、操縱裝置設計、工作臺椅與手握工具設計、工作崗位與作業(yè)空間設計、事故分析與安全設計、作業(yè)環(huán)境的分析與評價。上述內(nèi)容基本上由人來主導。如果從“他”的角度來看，即變成是自己如何去適應人類和周圍環(huán)境?！拔摇币私馊祟惖臉嬙?，“我”的外表（顯示裝置）要能夠得到人類的認可；“我”的舉手抬足（操縱裝置、手握工具等）要與人類的生理習慣相一致；“我”的行止范圍要滿足人類的心理和生理要求；“我”的存在不能給人類帶來危脅和隱患。這些非語言因素是機械表達情感的表層方式，并幫助類人智能體更好地融入人類和周圍環(huán)境，這些都將是情感表達最直觀、最感性的一面。所以，人機工程學對人工智能的情感設計具有重要的意義。

從當前人工智能研究現(xiàn)狀來看，人工情感設計的內(nèi)在形式和外在形式依然還是一個熱點，在情感識別與情感表達方面取得的成果不應僅僅局限在語音、面部、肢體運動等方面，還應在更廣泛的意義上加入人機工程學等學科做更深入的研究。畢竟，傳統(tǒng)的工程技術造就了一大批和人類生活密切相關的機械產(chǎn)品，如何讓他們以智能化的形式更好地與人、環(huán)境相互適應并和諧發(fā)展更具有現(xiàn)實意義。從情感理解方面的進一步研究看，比較研究人類的情感理解可知，脫離溝通對象的外在表現(xiàn)形式而純粹談論情感理解要困難得多，利用人類的思維規(guī)律去重新認識人機工程學，合理的規(guī)劃機械的情感設計，可能會為人工情感理解的研究另辟蹊徑。

第2篇：人機工程范文

【關鍵詞】人機工程 GUI 設計

一、人機工程學的學科內(nèi)容

人機工程學是一門研究人類、機器和環(huán)境之間相互作用的學科，它主要目的是為了使設計的機械設備或者人機系統(tǒng)能夠滿足人的生理和心理特征，使其能夠更好的為人類服務。在工業(yè)設計中，我們通常將其定義為：對于成批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，憑借專業(yè)知識、經(jīng)驗以及視覺感受等賦予其材料、結構、色彩等新的品質(zhì)和資格。人機界面是人和機器在交互過程中非常重要的一個層面，也可以稱之為用戶界面。它是人和機器之間進行通信的媒介，負責信息的輸入和輸出，其設計的好壞直接影響用戶的使用效果，是現(xiàn)代設計中非常重要的一個方面。

二、GUI的設計及色彩的特征

（一）GUI設計的流程

對于一個完整的用戶界面設計包括其啟動界面的設計、軟件架構設計、相應按鈕的設計、面板的設計、菜單的設計以及圖標和滾動條的設計等等。跟其他產(chǎn)品一樣其設計的過程非常復雜，包括前期的調(diào)研、總體設計、具體設計和實施[1] [2]，是一個需要循環(huán)測試和評估的設計過程。

（二）色彩在GUI設計中的作用

在人機界面使用過程中，色彩對人類的影響最為重要，會受到人們的首先關注，其次才是形狀或者其他。所以對于人類來說色彩直接影響著其精神感受，在設計的過程中就要考慮到用戶的審美觀，使用戶在使用的過程中產(chǎn)生舒適感和美感。

GUI的設計可以分為網(wǎng)頁和軟件兩種不同的類型，其設計時對色彩的選擇也不盡相同。在網(wǎng)頁的色彩設計過程中有很大面積的色塊區(qū)域，其像素空間也較大，設計師在設計色彩時有較大的發(fā)揮空間。但是在對軟件的GUI設計時要考慮到工程類的嚴謹性和專業(yè)性，目前大多數(shù)采用了灰色作為其背景色，那么對于其圖標的色彩設計就會受到很大的限制，且其色彩不宜超過64色。在整個GUI設計中首先要做到簡單明了，對用戶起到引導的作用，引導用戶得到正確的聯(lián)想和操作。其次還要保證色彩的柔和性，降低不同區(qū)域間的對比度，使用戶在使用的過程中不會感覺眼睛疲勞。

（三）人機交互界面色彩的選擇

在進行人機界面的色彩選擇時首先要明確主色調(diào)，以體現(xiàn)界面的主題。在工業(yè)設計中一般選擇淺灰色、淺黃色、淺藍色以及淺綠色等淺顏色的背景，再配以深色系的字，這樣既能夠突出重點，又能夠得到大多數(shù)人的認可。對于人機界面中其他的一些內(nèi)容不宜選用搶眼的顏色，否則就會喧賓奪主，當然并不是完全不能應用，為了突出強調(diào)某些因素可以采用明亮的色彩，但是不能使用太多，否則就會適得其反，達不到強調(diào)的效果[3]。

在進行色調(diào)選擇時一般要考慮一下三點：

1.暖色調(diào)一般會給人一種溫暖的效果，冷色調(diào)則相反，使人感到冷清。

2.高彩度的暖色調(diào)給人刺激和興奮，低彩度的冷色調(diào)能夠使人平靜思索。

3.高明色調(diào)使人感覺清爽、明快，低明色調(diào)則使人感覺深沉和莊重。

在選擇顏色進行背景色搭配時一樣不能使用對比強烈的色彩；使用大面積顏色時要選用低對比度的背景，否則會影響其圖片和文字的辨別，嚴重時會發(fā)生互溶現(xiàn)象，使圖片和文字不容易被辨識。例如在進行標題背景色設計時可以采用較深的顏色，配以鮮明的字體，這樣一方面可以吸引用戶的注意力，另一方面起到了突出界面主題的作用[4]。

三、人機工程學在GUI設計中的重要作用

設計的目的是為了更好的為人類服務，所以人是設計中首先要考慮的因素。人機工程學也是把人作為第一要素來考慮，它在GUI設計中的作用可以簡單的概括為以下三個方面：

（一）提供人體尺度參數(shù)。人體工程學是人際工程學中研究中一個重要的方向，為GUI的設計提供人體結構尺度、生理尺度以及心理尺度等相關數(shù)據(jù)，從而為設計者設計人機界面提供可靠地參考依據(jù)。

（二）提供功能合理性設計參數(shù)。在設計過程中為設計者提供界面中各個要素的形狀、大小以及色彩和布局等的參數(shù)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)人和機器之間通信功能的最優(yōu)化，進而最大限度的適應人類心理和生理需求。

（三）提供系統(tǒng)設計的理論依據(jù)。人機工程學是研究人和機以及機所處的環(huán)境一門科學，人機工程學的原理存在于用戶界面設計的每一個過程中。在這個完整的人機系統(tǒng)中系統(tǒng)要能夠為用戶提供繼續(xù)、后退和退出等命令的說明[5]。

四、設計實例

在這次設計中我們以一款兒童英語學習軟件為例進行，設計了其登陸界面和一系列圖標，其界面色彩豐富、圖標的可指示性強。

上述圖標和界面的設計主要采用了黃色調(diào)作為主色調(diào)，能夠給人一種活潑、燦爛和可愛的感覺。對于兒童英語課程的學習來說其用戶主要是兒童，這種色調(diào)的選擇可以使其在使用過程中感到喜歡，增加了其愉快度，從而能夠更好的幫助兒童學習英語。

五、結論

論文以人機工程學為基礎，對其在GUI設計中的相關內(nèi)容進行了闡述，介紹了基于人機工程學的GUI界面設計的方法，并且介紹了色彩在界面設計中的重要作用和如何選擇合適的色彩以達到更好的效果。在文章的最后做著還給出了一個設計實例，驗證了人機工程軟件界面設計方法的指導性。

參考文獻：

[1]何曉佑.產(chǎn)品設計程序與方法.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.

[2]Jeffrey L.Whitten，Lonnie D.Bentley，Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press，1994.

[3]姜葳，用戶界面設計研究，浙江大學碩士學位論文[M].2006年3月。

第3篇：人機工程范文

關鍵詞：人機工程學；課程建設；技術應用

工業(yè)設計專業(yè)工業(yè)設計教育的特征在于綜合性、實踐性和創(chuàng)造性。其中綜合性意味著設計中的知識涵蓋了科學和人文領域(Narvaez2008)[1]。Hoadley與Cox（2009）年認為，“設計是人類活動中的重要一課，因為它連接著理論和實踐，是用來解決不合理的結構、開放性問題的科學活動”[2]。設計知識不是簡單的信息，它不能直接以傳統(tǒng)的方式直接教給學生(WenzhiChen，2010)[3]。《人機工程學》課程作為一門工業(yè)設計等所有從事與人有關的設計專業(yè)的主要專業(yè)必修課，卻還在遵循傳統(tǒng)的“課堂理論知識灌輸+課后知識性問答作業(yè)+課終閉卷考試”[4]的模式進行教學，忽視了學生的主動學習能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校自《人機工程學》課程開設以來，教研組成員立足于學校技術應用型本科的特色定位，根據(jù)理工科生源的知識結構特征組織教學，逐漸形成了注重運用理論進行設計實踐、以機電產(chǎn)品為主要研究對象的課程特色，但在課程教學中還存在不少問題。比如，人機工程學設計案例不足，具體如何應用人機工程學知識解決設計問題的細節(jié)不夠深入等。在此次課程建設中，課題組對本課程的教學內(nèi)容、教學方法和教學手段、考核方式進行了進一步探索、改革，注重知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng)，以設計課題為主線引導學生主動學習人機工程學，從而培養(yǎng)學生具備以人為本的設計素養(yǎng)，靈活運用人機工程學的知識進行創(chuàng)新設計實踐。

一、《人機工程學》課程建設目標

《人機工程學》課程既具有相對的獨立性，又具有較強的延續(xù)性和整體性，是工業(yè)設計專業(yè)的一門具有基礎性質(zhì)的專業(yè)課程，是工業(yè)設計學生進入本專業(yè)各個設計方向?qū)W習的基礎，屬于承上啟下的一門專業(yè)課程。在課程建設之初，依據(jù)學校定位、專業(yè)特色定位及課程性質(zhì)明確了課程的建設目標。

（一）使學生初步掌握人機工程的基本原則與方法，培養(yǎng)“以人為本”的設計素質(zhì)

通過《人機工程學》課程的學習，使學生了解人機工程學學科的基本理論體系，初步學會從人機工程學的基本原則和方法出發(fā)，對產(chǎn)品進行人機工程學方面的改良與創(chuàng)新。在理論知識傳授的同時，培養(yǎng)學生“以人為本”的設計素質(zhì)。

（二）通過搭建從理論到實踐的橋梁，使學生能創(chuàng)造性地提出人機工程解決方案

以往的《人機工程學》課程中，理論偏多，缺少理論向?qū)嵺`的延伸。在課程改革中，需要在教學的每一個階段，通過一個設計項目或設計分析，使學生體驗人機工程在設計中的運用，幫助學生樹立起正確的設計意識，并能創(chuàng)造性地提出人機工程解決方案。

（三）教學內(nèi)容具有鮮明的專業(yè)特色

在專業(yè)建設與發(fā)展過程中，我校工業(yè)設計專業(yè)明確“以工業(yè)產(chǎn)品為主要對象，以面向機電、儀器儀表產(chǎn)品的工業(yè)設計”為特色。因此，在人機工程學課程建設中，尤其突出人機工程學在大中型機電產(chǎn)品、儀器儀表中的運用，為培養(yǎng)機電產(chǎn)品設計人才打下良好的基礎。

二、教學內(nèi)容的改革

作為一門交叉性、邊緣性、綜合性的學科，人機工程學的教學內(nèi)容涉及面廣，48教學課時內(nèi)不可能面面俱到，然而通過精講多練，進行課程教學內(nèi)容的整合與刪減，以基本理論為核心，以設計項目作為主線，將教學內(nèi)容進行貫穿，激發(fā)學生學習的積極性與主動性，從而實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。主要體現(xiàn)在：

（一）循序漸進、舉一反三的課程教學鏈

采用“理論教學——實驗教學——單項實驗——小課題設計——課程設計”的教學鏈，以設計項目為主線組織教學，貫穿教學內(nèi)容。對原有人機工程學的教學內(nèi)容進行整合，突出重點，精講難點，著重講述人的生理和心理特性在產(chǎn)品設計中的具體應用，突出知識的應用，學會以人為本發(fā)現(xiàn)設計問題，綜合考慮各因素，解決人機工程學問題。

（二）注重由理論到實踐的設計案例分析與設計項目

通過單項實驗、小課題設計、課程設計三個實踐環(huán)節(jié)，提高學生的實際應用能力。通過實驗，使得學生掌握常用的人機實驗方法，并逐步能自己設計相關實驗。小課題設計是體驗一些小型手工具產(chǎn)品（如電吹風、牙刷、美工刀、錘子、榔頭等），分析現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點，提出自己的設計改良方案，并與原產(chǎn)品作對比分析，制作改良模型，體驗設計的成效。在后續(xù)的課程設計教學環(huán)節(jié)中針對電動工具等機電類產(chǎn)品進行深入的分析與設計。

（三）注重突出我校“機電產(chǎn)品工業(yè)設計”的專業(yè)特色

在教學內(nèi)容中，結合機床、交通工具等典型機電產(chǎn)品分析人機工程學應用方法。在小課題設計中，分析體驗小型手工具產(chǎn)品，幫助學生初步體驗機電產(chǎn)品設計的一般原則與方法，在課程設計環(huán)節(jié)中對機電產(chǎn)品進行深入分析與設計，在工作室設計等綜合實踐環(huán)節(jié)中選用機電產(chǎn)品作為主要設計實踐對象，并與相應的企業(yè)與設計公司建立緊密的聯(lián)系，成功搭建起“理論”到“設計”的橋梁。

三、開放創(chuàng)新的教學方式與考核方式

人機工程學是工業(yè)設計課程中的一門理論性較強的學科，在教學過程中通過以學生為中心，強調(diào)學生的參與，在設計項目的各個階段有機地引入相關的支撐知識，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）校企聯(lián)合的“多講”教學團隊

在設計分析與實踐環(huán)節(jié)中，將不同研究領域的教師或者教師與設計公司資深的設計師、企業(yè)技術人員形成教學團隊，以講座、workshop等形式共同參與教學，形成教師間相互啟發(fā)、相互激勵、相互促進的“多講”模式[5]。例如，在講解人體數(shù)據(jù)、手工具人機限定時，邀請以此為主要研究內(nèi)容的老師做講座，了解前沿知識，了解實驗的設計方法。在具體設計手工具時，邀請校企合作單位的相關工程師、設計師講解他們的設計經(jīng)驗、設計限制，幫助學生理解人機原則。在設計方案呈現(xiàn)階段，校內(nèi)教師與校外教師組成評圖小組，共同對學生的設計方案進行評價，避免教師的一家之言，保證評價的公正性、有效性，能更全面地評價方案。

（二）開放創(chuàng)新的過程教學模式

在教學方法上，以L.Stenhouse的“過程模式”理論為教學方法理論依據(jù)，積極采用參與互動式、體驗式、現(xiàn)場教學、案例教學法和發(fā)腦風暴訓練等現(xiàn)代教學方法，引導學生主動學習?；咏虒W：學生在教師的指導下，在規(guī)定的時間內(nèi)以小組討論方式對某些案例或問題進行專題討論，如讓學生從人機工程學角度進行優(yōu)秀產(chǎn)品的分析評價，提高鑒別能力和創(chuàng)新能力，初步掌握人機分析方法；在座椅設計章節(jié)之后，精心組織、鼓勵學生對一些名家設計的座椅提出自己的觀點、看法，從而避免了教師上課“一言堂”的做法，提高學生的學習熱情。體驗教學：在課堂作業(yè)中，有一個是要求學生自己測量小組成員的人體尺寸，分析在人體尺寸數(shù)據(jù)中的百分比，通過體驗對人體數(shù)據(jù)與測量有了直觀的認識。小課題設計是通過體驗現(xiàn)有手工具的人機設計，提出改良方案，并制作模型體驗改良效果。在試用產(chǎn)品以及設計過程中，使學生逐漸掌握人機設計原則以及最終的人機效果檢驗方式?，F(xiàn)場教學：在部分章節(jié)中，通過參觀、現(xiàn)場講解，讓學生體驗觸摸感受設計，如儀器儀表、手工具設計，從而對設計有直觀的認識。案例教學：結合優(yōu)秀實例，包括校企合作企業(yè)的設計實例進行講解人機工程學基本理論，引入方案投標、設計比賽，學練結合，教學內(nèi)容也就更為有血有肉，有針對性。頭腦風暴訓練：在設計項目中，讓學生在有限的時間內(nèi)完成一定數(shù)量的設計方案，意在培養(yǎng)他們的發(fā)散性聯(lián)想和創(chuàng)造性的設計想象力。

（三）階段性評價和終結性評價、校內(nèi)校外評價相結合的多維評價模式

工業(yè)設計專業(yè)在知識、能力結構和學習態(tài)度等方面的要求有著自身的特點，在課程教學中注重過程，培養(yǎng)學生按照程序提出問題、分析問題和解決問題的能力，不斷激發(fā)學生的學習積極性?！度藱C工程學》課程評價采用階段性評價和終結性評價相結合的模式，對學生在每一項教學環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)、作業(yè)情況進行考查，結合期末的理論性知識的考核，充分體現(xiàn)過程教學思想。同時，在與企業(yè)合作的設計項目中，最終的考核由企業(yè)人員參與或以企業(yè)項目評價標準為主，教師為輔，學生相互的評價也占一定評價比例，多方綜合評定學生的成績，實現(xiàn)“多維考核”的形式，從而更能觸動學生的學習熱情。在陳述最終方案時，采用每個小組陳述總體思想，每個學生用一定時間闡述自己的設計，充分鍛煉了學生，也是學生與教師、企業(yè)人員，學生之間相互交流學習的重要過程。

四、總結

第4篇：人機工程范文

關鍵詞：人機工程；煤礦機械；應用

1為何如此重視人機工程學在煤礦機械的作用

中國是產(chǎn)煤大國，因資源豐富所以礦山機械產(chǎn)品也很多，煤礦機械屬于野外施工中的重型機械，設備不僅龐大，而且操作復雜，而且面臨的問題也很多，例如：噪音、油污、振動等干擾因素多，并且天氣的復雜多變也影響操作員的正常工作，因此長時間操作是非常困難的，操作員一直不停地操作會因疲勞無法提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在人們對煤機設備的設計即希望造型新穎、布局合理、線條優(yōu)美等有著審美價值，又希望操作過程中疲勞和精神負擔，提高工作效率，減少事故發(fā)生。人機工程學作為這些年來新興的一門學科。它涵蓋的綜合性較強，例如：人體科學、安全科學、環(huán)境科學、工程技術科學、社會科學及技術美學等各種方面理論的知識、研究方法和手段, 運行到整個體統(tǒng)中去,把人的生理、心理特征整合到機械中區(qū)，讓人與環(huán)境與機電設備三者這件的關系相互貫通, 這樣操作簡便、安全舒適、讓人、機、環(huán)境的結合達到最佳狀態(tài)。

2人機工程學在煤礦機械設計中的作用

2.1人體數(shù)據(jù)在機械設計中的應用

礦井工作環(huán)境很艱苦也很很特殊, 因此如何設計出符合人的生理、心理特點的機械是非常有必要的, 我們希望技術人員在操作過程中可以有一個舒適、安全的的工作環(huán)境,又可以提高生產(chǎn)效率, 這就需要設計人員在產(chǎn)品設計的時候掌握機械的使用范圍和人體各部分尺寸范圍, 把人體測量數(shù)據(jù)灌入到機器中去。在設計過程中我們要把設備操縱的重點放在人的主操作位置上, 機械的運動和操控都是由人來主導，要符合人的操作習慣, 這樣可以保證操作者在操作的過程中可以舒適、安全和有效果。此外在設計過程中還要結合操作者的操作的力度,把數(shù)據(jù)控制在范圍內(nèi)，方便操作。要是可以達到以上要求,這種人、機、環(huán)境三方何為一體的效果才能達到最理想的階段。

2.2人性化設計的機械界面

這里所指的操作界面主要是指人機界面的頁面。人機界面是人與機器之間傳遞和交換信息的媒介，是人與機器之間的界面交流。我們所知煤礦設備由于機械較龐大所以結構復雜、零部件機構較多,所以操作界面很是復雜和繁瑣。界面雜亂無序會讓你眼花繚亂，操作起來使人煩躁,還有種很粗糙的感覺,并且存在嚴重的安全隱患。我們所希望的人機界面，在外形上要美觀大方,操作上要通俗易懂、操作便利，而且要有引導功能,讓操作員在工作的過程中感覺到快樂,從而提高工作效率。操作面板是人與機器相交的主要界面,人在面板上進行運行操作,操作起其位置和傾斜角度達到人的需求，對界面上的顯示、控制裝置的大小、位置等，都要適應的人的舒適度，這樣在操作時可以便捷、正確和高效的工作狀態(tài)。

2.3減少煤礦機械操作中的噪音

煤炭工業(yè)是多噪聲行業(yè), 這種噪聲不止存在在一個環(huán)節(jié)中，而是在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都存在的，所以對人的危害是很大的。煤礦生產(chǎn)設備噪聲的生源繁多而且音量很高。這種噪聲長時間下來對人耳可造成聽力損失；這種噪聲已經(jīng)嚴重到影響技術員的正常工作，還造成人的睡眠質(zhì)量下降，嚴重的還會引起各種疾病的發(fā)生；音量太大，技術員在工作中無法專注，會引起一系列的工作上的失誤，對于較大負荷的強度工作，如果因為噪聲的原因，引起的后果將是不可想象的；不僅如此，因為噪聲還會讓儀器設備無法正常運轉, 造成儀表讀數(shù)不準、失靈，甚至還可能金屬材料因聲疲勞而破壞。 因此，設計人員在煤礦機械設備設計的時候就要考慮到噪聲的因素，我們要減少因噪聲帶來的影響。例如在設計時，設計人員了解煤礦通風機和局部通風機是噪聲最大的發(fā)源地，我們就要減少這些部件的噪聲，在通風機選型、空氣動力學設計與機械設計時，保證通風機工作時噪聲較低，或是把通風機的尺寸變大或是縮小，設計的這些原理，前提是不能影響技術經(jīng)濟的指標下，方可達到減低噪聲的效果。

3結束語

現(xiàn)代化的機械工程在設計中會考慮人機工程學原理，已達到人性化的設計。結合環(huán)境因素、人為因素在設計中的影響。保證技術人員在工作操作中者可以放心安全的工作，還能保證提高工作效率。機械設計是非常重要的環(huán)節(jié)，因此設計產(chǎn)品時要充分考慮到人為的因素才可以解決勞動主體與勞動工具之間的矛盾，但也因現(xiàn)在人的能力是有限的，設計的有些產(chǎn)品無法適應人的操作，這樣就不可能達到期望的人機協(xié)調(diào)。隨著科學進步的發(fā)展，人類對自身的理解又更近一步的了解，對科技的發(fā)展也越來越重視，所以讓人與科學的結合是非常有必要的，現(xiàn)在的人們體會到了高科技帶來的便利，也不斷的從經(jīng)驗與教訓中認識到了人機系統(tǒng)協(xié)調(diào)關系的重要性，從而了人機工程學在機械操作設計中的重要性，在這條道路上我們還要不斷的探究和深入。

參考文獻：

[1]高煥,劉瀟驍.分析現(xiàn)代設計理論和方法在煤礦機械設計中的應用[A].煤炭技術,2013(05).

[2]楊麗艷.淺談人機工程在機械設計中的應用[A].機械研究與應用,2010(05).

[3]何萍.人機工程學在工程機械設計中的應用[J].萍鄉(xiāng)高等?？茖W校學報,2007(03).

[4]李俊.人機工程學在機械設計中的應用[J].技術應用,2011(02).

[5]王建軍.人機工程學在人性化煤礦機械設計中的應用研究[J].機械管理開發(fā),2010(114).

[6]耿曉亮,于會榮,韓燕.人機工程在煤礦機械設計中的應用[J].煤礦安全,2012(09).

第5篇：人機工程范文

通過實際經(jīng)驗，我們意識到，絕大多數(shù)的人不知道怎樣正確使用削皮刀，這種錯誤使用的結果就是無盡的麻煩和不必要的傷害，其原因可以歸結為設計不當和手持姿勢不對。

本文就是想通過描述使用者使用削皮刀的整個過程來概述手握工具的設計準則問題。我們首先要做的就是“監(jiān)視”削皮的過程，它能幫助我們認識到削皮過程中碰到的問題，并通過“設計”解決它。由于削皮刀的使用者是不受限制的，有男人、女人、小孩、老人，甚至左撇子等，所以本文要通過“普遍性”的思想來改善設計，從而達到完美設計。

我們可以用完整記錄使用過程的方法找到真正的問題，并且在以后的設計中改進。本文的目的在于：

1.研究使用削皮刀的過程

2.使用削皮刀過程中的實質(zhì)性問題

3.再設計

一、削皮過程研究

1．“使用者―工具―工作”的關系

此圖是對消費者使用產(chǎn)品的圖文說明。運用直觀的圖形形式幫助理解“消費者產(chǎn)品設計”的問題，幫助理解反饋控制系統(tǒng)的理論。

2．削皮刀使用目的

使用者使用削皮刀的目的也是我們設計的最終目的，這正是我們在設計過程中需要考慮的因素。人們使用手動工具的目的是：減少時間、力氣、錯誤，增加性能、安全性、樂趣、滿意度。

3．普遍的設計

普遍設計的原則：公平使用、使用過程中的適應性、簡單和知覺性的使用方法、顯而易見的信息、容忍性的誤差、物理性適應度、動手處理使用過程中的范圍和空間、整體設計。

為了找到使用者在使用削皮刀過程中碰到的實際問題，我們研究“使用全過程”的方法來找“使用者―工具―工作”之間的聯(lián)系，來找使用者對削皮刀的真正需要。同時，通過普遍設計的原則來達到完美設計的標準。

二、做削皮實驗進行研究

這個試驗采用對使用者使用削皮刀整體過程的觀察，用相機記錄下被測者的行為和客觀感受進行研究。

1．削皮刀分析

我們來分析目前市場上普遍流行的兩種削皮刀，如下：

削皮刀包括四個部分：

a．刀片：作用是削掉水果和蔬菜的外皮

b．鉆孔處：掏孔的作用

c．把手：手握的地方

d．掛孔：便于掛在鉤子上

2．試驗

我們選了10個人進行了這個使用削皮刀全過程的試驗。

（1）受測者基本尺寸測量結果

量測項目

平均值

標準差

身高cm

177.6

4.2

體重kg

77.8

5.6

掌長cm

18.6

0.5

掌心長cm

10.4

0.5

虎口長cm

17.2

1.5

掌寬cm

9.6

0.5

肘指尖長cm

44.6

1.8

（2）使用全過程

我們使用了兩種不同的削皮刀和三種不同的水果蔬菜，并且記錄下了整個的試驗過程，很清楚地了解到使用者在削皮過程中的想法。

經(jīng)過分析那些數(shù)據(jù)，把使用兩種削皮刀的情況根據(jù)工作效率和實際操作進行了分類。工作效率的那一類主要集中在使用者的手握技巧上，他們中的絕大多數(shù)都使用同樣的方式，唯一不同的就是各自在技巧上的差別。實際操作的那一類目的在于區(qū)分那些使用者怎樣手握和實際操作的方式。使用者會問一些使用方面的問題，因此通過這個試驗，我們就可以把那些不同的方面分類總結并改進設計。

三、削皮試驗結果

1．發(fā)現(xiàn)問題

通過使用削皮刀的過程分析，發(fā)現(xiàn)削皮的過程中，需要擴展的問題包括掌握把手的尺寸，舒適的角度，削皮的安全度，以下是我們提出的問題：

l操作的正確性

我們觀察到即使用同一個削皮刀，每個人的把握和操作也是不同的。錯誤的把握會影響工作完成的效率，使用者會感到疲勞或者受到傷害。

l當把握削皮刀時手腕的角度

把握的正常的方式是：一只手握著把手，另一只手需要按著水果。所以在操作的過程中，從手腕處會產(chǎn)生一個角度。但是如果不正確的方式繼續(xù)延伸，那么也許會擴展范圍或者手腕的位置，導致使用者受到傷害。

使用者用一只手握住把手，這時產(chǎn)生一種力量，相同的壓力會作用在手腕的肌肉上。另外，如果手的姿勢不正確，就會產(chǎn)生酸痛感。

2解決問題

在整體調(diào)查中，可以把問題分成認知和操作。在把握的方式上，主要是使用者過去的經(jīng)歷和認知。另一些問題也許是不好的設計，為了改善這一點，我們可以從兩個方向設計。一個是告訴使用者怎樣把握，另一個是改進削皮刀，包括材料、把手、刀片、角度、安全感。

l削皮刀的設計應該使使用者只是從表面上正確把握。結構應該很簡單，以便加工制作起來比較容易。

l削皮刀的把手應該沿著我們所把握的槽，因為人的手不是由直線構成的。

l大拇指必須放在一個點上，以便產(chǎn)生壓力，證實使用者的想法。

l人們所合適的把握的長度

3．設計要點：

lA部分是大拇指所在的點,擴大控制的角度

lB部分是把手的槽,設計的目的是提供正確的把握方式和好控制

l全部的設計

1單一的結構容易加工2兩側沒有溝槽,就不會積累污垢

3設計成曲線,是為了增加美感4為使用者設計合適的把手尺寸

四、手握式工具的分析

為了便于研究，我們首先要分析一下手的肌肉分布情況和一般手握式工具所存在和要解決的問題：

1．手部肌肉的名稱及位置

A：拇指指壓處肌肉B：拇指與食指之間虎口處（骨間?。?/p>

C：食指外側邊緣肌肉D：拇指與無名指與手掌間肌肉

E：小指外側邊緣肌肉F：手掌外側邊緣肌肉

G：掌心部位H：魚際I：腕部

2．手握式工具設計原則：

為了保證實用效率和健康，工具必須滿足以下基本要求：有效地實現(xiàn)預定的功能；與操作者身體成適當比例。使操作者發(fā)揮最大效率；按照作業(yè)者的力度和作業(yè)能力來設計；適當考慮性別，訓練程度和身體素質(zhì)上的差異；工具要求的作業(yè)姿勢不能引起疲勞。

設計手握式工具時，應遵循以下人機工程學原則。

1．避免靜態(tài)肌肉復合

當使用工具時，臂部必須上舉或長時間抓握，會使肩，臂及手部肌肉處于靜態(tài)施力，導致疲勞，降低作業(yè)效率。

2．保持手腕處于順直狀態(tài)

手腕順直操作時，腕處于正中的放松狀態(tài)，但當手腕處于掌屈，背屈，尺偏等別扭的狀態(tài)時，就會產(chǎn)生腕部酸痛，握力減小。

3．避免掌部組織受過大壓力

操作手握式工具時，有時常要用手施相當大的力。如果工具設計不當，會在掌和手指處造成很大的壓力，妨礙血液在尺動脈的循環(huán)，引起局部缺血，導致麻木，刺痛感等。好的把手設計應該具有較大的接觸面，使壓力能分布于較大的手掌面積上，減少壓力；或者使壓力作用于不太敏感的區(qū)域，如拇指與食指之間的虎口位。有時，把手上有指槽，但如果沒有特殊作用，最好不留指槽，因為人體尺寸不同，不合適的指槽可能造成某些操作者手指局部的應力集中。

另外，從不同性別來看，男女使用工具的能力也有很大的差異。女性約占人群的48％，其平均手長約比男性短20mm，握力值只有男性的2/3。所以，設計工具時，必須充分考慮這一點。

五、討論

通過觀察使用者的削皮過程，我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)使用者對于操作有不同的看法。所以，設計的主要焦點在于定向性操作。實驗結果表明，一個再設計的削皮刀能提供給使用者正確的預言。雖然效率沒有明顯提高,然而這也許是由于我們對于實驗中削皮刀的尺寸的欠缺。接下來我們應該做的是需要完善削皮刀的尺寸，這樣是為了更好的提高效率。

六、結論

第6篇：人機工程范文

工程機械駕駛室的發(fā)展趨勢

工程機械駕駛室轎車化、人性化、信息化是體現(xiàn)當今工程機械發(fā)展的必然趨勢。駕駛室作為工程機械的一個重要組成部分，人體操作和機械的交互載體，其設計的合理性，舒適性直接影響的操作人員的安全與工作效率。改善操作人員的舒適度，降低疲勞感，是現(xiàn)在工程機械設計的重要課題。人機工程學的原理在國際工程機械駛室設計中得到了廣泛的應用，更舒適、更安全、更可靠且外形更美觀、操作更方便、更靈活、結構更加合理早已成為工程機械的趨勢發(fā)展。在國際上已涌現(xiàn)了一批高水平專業(yè)化的為國際工程機械主機配套生產(chǎn)各種駕駛室的生產(chǎn)廠商，例如為Caterpiller、LiebHerr等世界著名工程機械企業(yè)提供工程機械駕駛室的配套廠。這些工廠為國際先進的工程機械駕駛，國際化標準化生產(chǎn)配套的工程機械駕駛室總成已經(jīng)形成了，包括：電器儀表系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)總成、駕駛室的結構件、座椅、儀表盤支架總成及舒適軟化的駕駛室內(nèi)部裝飾等。高端工程機械駕駛室形成了一個符合人機工程學的有機整體。國外先進廠家已經(jīng)對工程機械的駕駛室提出了一些細致的要求：

a.駕駛室的內(nèi)部布置充分考慮人機工程學，例如儀表的擺放位置，操作方式等，最大限度地降低駕駛員的疲勞程度，從而使駕駛員的工作效率和安全性得到最大程度的提高；

b.內(nèi)部裝備安全舒適豪華，全封閉內(nèi)室，配置空氣懸浮座椅、半自動或全自動空調(diào)、電控門鎖車窗、安全氣囊、環(huán)繞式儀表板、碰撞吸能轉向柱、電動天窗、高級音響娛樂系統(tǒng)等；

c.駕駛室懸置系統(tǒng)采用空氣彈簧，可以有效地隔絕振動和噪聲，提高整車的舒適性和平順性。這些技術要求也為國內(nèi)工程機械駕駛室設計發(fā)展提供了方向。還有很多先進的技術也被大量引用到工程機械駕駛室設計上來，例如：計算機輔助設計、虛擬現(xiàn)實技術、空氣動力學模擬、電子樣車技術、三維人體模型、模塊化設計等，這些先進的技術將有效的提高工程機械駕駛室設計的水平。

人機工程學實驗的應用，也將是為了工程機械駕駛室設計發(fā)展的必然趨勢，目前國內(nèi)的研究絕大部分停留在經(jīng)驗人機工程學、人體尺度和操作范圍上，很少進行有效的人機工程學實驗。先進的人機工程學研究應該基于準確的實驗，利用數(shù)據(jù)說明問題。國際上很多實驗室，在研究人機工程學時都使用生理多導儀，通過采集人體的生理信號，將其數(shù)字化并加以分析得出有效結論。生理多導儀可以采集人體心電、腦電、肌電、眼電、血壓、肌張力、呼吸波、神經(jīng)電位、皮膚電阻等，這些人體參數(shù)，對工程機械駕駛人機工程學研究有著重要作用，利用這些人體參數(shù)，研究人員可以有效的檢驗設計是否滿足人機工程學要求。

第7篇：人機工程范文

紅棗首先是一種樸實的民族食品，它含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、維生素、礦質(zhì)元素），是上等的滋補食品，同時它還在中醫(yī)藥學上有很高實用價值，對人的身體有很好的保健作用。當它在社會交往中扮演禮品的角色時，這不僅承載和傳遞了送禮者的情感企圖，也完美的表達了送禮者的“心意”和“面子”，而這時紅棗的品質(zhì)和包裝就成了消費者最為關注的焦點。但是，市面上的不太成功的包裝卻大大降低了紅棗本身的價值。因此，成功的紅棗包裝設計不僅可以提高產(chǎn)品本身的價值與品味，更是可以提高市場競爭力，為企業(yè)帶來利益與發(fā)展。

2市場紅棗包裝設計存在的問題

包裝作為我國的新興產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。通過調(diào)研不難發(fā)現(xiàn)，當今市場上所有的紅棗包裝還存在著許多的不足。其具體表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）設計創(chuàng)意缺乏個性。

當今市場上紅棗的包裝十分的普遍，幾乎沒有設計可言。包裝多為長方形，包裝材料種類稀少，大致有以下幾種樣式：用各種塑料加工制作的塑料袋裝；蛇皮袋直接裝置；甚至是無包裝紅棗（散裝），布袋裝紅棗等。

（2）思維模式單一。

市面上現(xiàn)有的紅棗包裝造型并不美觀，且實用性差，導致消費者很少或者不愿重復利用，很容易讓消費者將其丟棄掉。

（3）細節(jié)做得不夠。

現(xiàn)有的紅棗包裝，設計很普通，一般是早塑料袋上直接寫有某某的紅棗，再配上紅棗的圖片。這些完全不能讓消費者有視覺上的感受。其次，包裝介紹的信息很少，致使我們對紅棗的特性很不了解。

3紅棗包裝造型設計的人機分析

人機工程學原理在紅棗造型包裝設計中的應用，就是把我們對人的生理和心理的機能和要求直接引入紅棗包裝設計的研究中,研究紅棗的包裝如何適應人體機生理、心理的要求，以便更加安全、合理、舒適地使用包裝品。它不僅為包裝設計提供了科學依據(jù)，而且它標志著一種新的設計觀念的確立。

（1）包裝造型設計中的人機工程學應用

在包裝設計中造型設計是一個重點，造型新穎、獨特的包裝能給人以視覺美感，加深印象，激發(fā)消費者的購買欲望。而人手則是接觸包裝的主要部位，手感的如何，包裝是否開啟方便，是否便于再包裝，是否便于提攜等，這都是消費者十分關注的問題。一方面，包裝造型應符合人的生理要求。從人機工程學原理的角度來說，包裝盒的體積大小、形狀及盒子的打開方式等都應該符合手的使用功能。比如盒體設計的厚度不應過大于成年人的手寬尺寸，以方便拿取；而盒體的造型還應與正常人的手握尺寸相符，若過大則單手不易把握，若過細則手部肌肉易疲勞緊張；盒蓋的設計應根據(jù)人手施力的特點，蓋高與手指的接觸面積越大，越不易因壓力過于集中而使手感到疼痛。還有一些包裝造型特別設計成可以反復開啟、密封性好,并且可以重復利用的形式，這既符合了消費者圖方便的心理需求，同時也是合理利用資源的環(huán)保體現(xiàn)。從這些例子中可見，包裝造型設計，從人機工程學角度出發(fā)，使造型更美觀、新穎又具有宜人性，才真正具有綜合的實用性，達到最終的以人為本的設計目的。另一方面，包裝造型應符合人的心理要求。根據(jù)心理學觀點，物體的不同形狀，會使人產(chǎn)生不同的心理感受，如正方形具有端莊感，根二矩形呈豪華感，根三矩形呈輕，黃金分割規(guī)律矩形具有穩(wěn)健感等。而不合理的造型，會給人沉悶感、危機感等。一個顧客在選購商品時，映入眼簾的首先是造型，因此，造型必須符合一般人的心理要求，適應一定對象消費群體的共同審美意識。

（2）包裝色彩設計中的人機工程學應用

從包裝設計的角度講，關鍵是要把握包裝色和內(nèi)容物相稱的原則，即“商品的形象色”,如在食品包裝中合理地使用黃色———黃油，乳白色———奶粉,紅色———番茄醬,橙色———橙汁,紫色———葡萄等,就可以明確地引導消費者進行選購。再如一些形態(tài)體積較小的包裝在色彩設計上就要考慮多使用鮮艷、明快的色彩，色彩搭配避免過多、過雜、以利于吸引消費者注意。因此紅棗包裝設計應以紅棗的品質(zhì)為主，根據(jù)不同的屬性、檔次需求以及年齡、性別的差異，強調(diào)色彩中人機工程原理的應用，突出包裝外觀的色彩效果，增強注目性，提高包裝設計帶來的商品價值。但是，色彩的感覺隨國家、民族等的不同而有差異：如黑色，在日本受歡迎，但在印度、新加坡卻受冷遇。對于出口產(chǎn)品，要特別注意色彩的正確選擇。

（3）包裝材質(zhì)設計中的人機工程學應用

從人機工學的原理來看：人們對物質(zhì)的感知是視覺、聽覺、嗅覺加上觸覺等共同形成的知覺，是由個別屬性上升形成的整體反應。在進行紅棗包裝設計時就要了解對于整個美的完整的感知和作為人的各種感覺和情緒的滿足，使設計對象符合人的生理情感需要，達到好的材質(zhì)體驗效果。紙盒在紙質(zhì)包裝中占有重要地位。如今，紙盒的功能性已今非昔比，其具有高強度以及很好的防潮性、印刷性，紙盒包裝技術也因此有了長足的發(fā)展。加之紙盒所具備的易回收和再生利用的可循環(huán)性，紙盒包裝已成為一種潮流性包裝。

4結語

第8篇：人機工程范文

關鍵詞:人機工程學;教學改革;教學方法;教學內(nèi)容

人機工程學是工業(yè)設計、工業(yè)工程專業(yè)的核心課程之一,也是機械、電子、車輛工程等專業(yè)的學科選修課,在課程教學中,一方面要系統(tǒng)地給傳授學生人機工程學的基本概念、理論、方法和技能,另一方面還要注重培養(yǎng)學生的綜合運用知識和創(chuàng)新實踐的能力。通過對人機工程學課程的教學實踐和研究,我們根據(jù)該課程的特點和教學目標,結合課程內(nèi)容,采用了一種理論與實踐相結合的教學模式,以課堂教學為載體,改變教學內(nèi)容,激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情;改革教學方法,建立研討式的教學模式,積極引導學生進行創(chuàng)新思維;在課堂內(nèi)、外與學生展開交流討論,張揚學生個性;結合工業(yè)設計的專業(yè)特點,積極引入最新的設計成果,使理論的轉化既快又直接,取得了較好的教學效果。

一、教學內(nèi)容的研究

(一)教學內(nèi)容要有明確的目的性

人機工程學是工業(yè)設計專業(yè)重要的專業(yè)基礎課之一。它通過介紹與工業(yè)設計相關的人的結構、生理和心理等基本特征,研究人、機和環(huán)境之間的相互作用,使人機系統(tǒng)最優(yōu)(見圖1)。其理論方法可為設計中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù),為設計中“機的功能”合理性提供科學依據(jù),為“環(huán)境因素”提供設計準則。學習本課程的目的是使學生具備以人為本的設計思想,掌握人機系統(tǒng)設計的一般方法,在明確系統(tǒng)總體要求的前提下,分析和研究人、機、環(huán)境3個要素應具備的功能及其對系統(tǒng)總體性能的影響,尋求人機系統(tǒng)最優(yōu)組合方案,并能應用人機工程學知識指導具體產(chǎn)品的設計,使人機系統(tǒng)安全、高效、可靠。

(二)構建課程框架體系

教學內(nèi)容的選擇和編排要符合教學規(guī)律,要按照一定的程序?qū)⑼暾闹R教給學生以保證教學的系統(tǒng)性和循序漸進性。人機工程學是一門交叉性的學科,是人體科學、環(huán)境科學、工程科學交叉滲透的產(chǎn)物,是一門新興的邊緣學科,涉及的范圍較廣。它的研究對象是人、機、環(huán)境系統(tǒng),我們將課程也分為4大模塊,人的模塊、機的模塊、環(huán)境模塊和其他。而其中的重點是“人”,所以在課程安排上圍繞“人”的因素來展開,首先通過人體測量與數(shù)據(jù)應用來了解人體的生理結構和測量數(shù)據(jù)的具體應用方法,探討人的設計心理學在設計上的應用;從與設計有關的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”、“感覺系統(tǒng)”、“運動系統(tǒng)”3大系統(tǒng)的特點來講述其與設計的關系及應用方法;機器模塊主要是“顯示系統(tǒng)”和“控制系統(tǒng)”為主的人機的信息界面設計;環(huán)境模塊主要是與人和機器有關的環(huán)境因素,如熱環(huán)境、光環(huán)境等。其他模塊主要研究人機系統(tǒng)的總體設計、事故的成因等。通過以上模塊的教學給學生構建出一個清晰的課程框架體系,從全方位把握課程內(nèi)容,強化各部分的內(nèi)在聯(lián)系和整體性,形成一個相對合理的課程體系框架結構。

(三)教學內(nèi)容動態(tài)更新

人機工程學近幾年在我國的發(fā)展十分迅猛。隨著人機工程學研究的深入以及人們認識上的提高,在學術界和企業(yè)界都取得了很多成果。因此在課程教學過程中,要緊跟時代的發(fā)展,在教學內(nèi)容上不斷更新。一方面要不斷把人機工程學理論研究的最新成果及時納入到教學內(nèi)容中,讓學生充分了解當前發(fā)展的新動向和新趨勢;另一方面將教學與科研相結合,及時將教師本人和他人的科研成果轉化為教學內(nèi)容,實現(xiàn)了課程教學內(nèi)容的動態(tài)更新。再者緊密聯(lián)系人機工程應用的最新發(fā)展,用案例的形式向?qū)W生介紹,如網(wǎng)上資源、學生作品、畢業(yè)設計、教師制作等,及時穿插入日常的教學活動中,豐富課堂的教學。在教學過程中還要依據(jù)學生的不同情況與需求,進行適當?shù)恼{(diào)整。如工業(yè)設計專業(yè)的學生來源有兩個方向,一個是工科的,一個是藝術類的,對于這兩類學生在教學過程中要有不同的側重點,針對學生思維活動方式的不同以及所掌握的知識的不同進行適當?shù)恼{(diào)整,在教學模塊上進行變化,增加不同的內(nèi)容,與學生的特長相結合,使課程的作用發(fā)揮到最大。

二、教學方法的實踐

在教學過程中,針對不同的教學內(nèi)容主要采用了以下幾種教學方法。

(一)以教師為主體的講授形式

對于基本原理和基本概念的學習主要采用講授方式,原理和概念一般都是比較枯燥、抽象的,在講授的過程中注意引導學生從各種不同的角度深入理解,幫助他們理清楚概念的基本構架,掌握其內(nèi)在的含義,從而改變了學生死記硬背的學習方法,也培養(yǎng)了學生富于思考和綜合理解的能力。講授中要注意將抽象的內(nèi)容用形象的方式進行傳達,將枯燥的理論用一種新穎的表達方式呈現(xiàn),從而引起學生的興趣,強化記憶效果。如在講感覺和知覺時,用了“瞎子摸象”來說明感覺和知覺的區(qū)別與聯(lián)系,學生很容易就記住了。在理論講授中結合實物直觀來配合,即用不同的實物通過學生的實際操作來體會原理的具體應用。如在講授控制裝置的布置原則時,用幾種不同布置方式的搖控器讓學生進行操作,并提醒學生注意其操作過程,然后再討論在布置時應該注意的問題,總結出布置的原則。這種原則是由學生在思考過程中自然產(chǎn)生的,所以對于原則的理解更加深刻。人機工程學的知識系統(tǒng)性較強,并且作為一門交叉性的學科,涉及的知識面較廣,所以在教學過程中要注意與其它學科的聯(lián)系,在講授時要注意促進學習的正向遷移,使知識的理解更深刻,對于學科的知識有一個整體上的認識,學習的知識能以一種更穩(wěn)定的形式存儲,提高問題的解決能力。

(二)師生互動式

在教學過程中,根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設問題情境。由于人機工程學與我們的日常生活關系較為密切,所以在教學過程中,一方面結合教學內(nèi)容提出一些常見的問題讓學生思考,這些問題一般是我們司空見慣,然而又沒有進行過深入的思考,或尚未歸結出錯誤的原因的,讓學生進行廣泛地討論,并適時把握討論的方向,最后總結出問題產(chǎn)生的原因及解決方法,加深對相關知識的理解。如給出市場上的兩種電磁爐的控制面板,讓學生思考在設計中存在的問題,由此還引發(fā)出了上市場找缺點的一個。另一方面根據(jù)教學內(nèi)容布置一定的作業(yè),在學生完成作業(yè)的過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時給予指導,由于是在實際的制作過程中發(fā)現(xiàn)的錯誤,便于了解學生對知識的掌握情況。展示作業(yè)讓學生對作業(yè)進行評論,并就一些普遍性的問題展開討論,利用作業(yè)的講評來完善教學內(nèi)容。在講評過程中,由于相互的激勵往往會產(chǎn)生一些新穎的想法,課堂氣氛熱烈,互動效果很好。

(三)案例教學式

結合典型案例和綜合性案例進行講解。通過對具體案例的評析、講解和討論,使學生理解其中所隱含的人機工程學知識和設計原理,掌握相關教學內(nèi)容和設計方法。案例的選擇要有一定的深度和難度,能體現(xiàn)相關的知識點或原理,存在著從多方面進行分析的可能性。一般案例的選擇是國內(nèi)外的優(yōu)秀的作品、學生作品、教師作品等,內(nèi)容一般是與學習、生活密切相關的、學生比較熟悉的產(chǎn)品。通過對案例的研究能領會到理論應用的條件和環(huán)境,激發(fā)學生對人機工程學課程的好奇心、求知欲和探索欲,促使學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣,以開闊學生的視野,拓寬學習的思路。有助于學生舉一反三,培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力。

通過上述3種教學方法的結合,可以有效地將理論內(nèi)容的傳授與實際中的應用進行有機的結合,針對工業(yè)設計專業(yè)的特點,在平時練習和畢業(yè)設計中,強化人機工程學的應用,指導大學生參與科研工作,在具體的實踐中體會理論的應用方法,并將這些成果不斷轉化為新的教學內(nèi)容傳授給下一屆的學生,取得了不錯的成績。

三、與現(xiàn)代化教學手段的結合

(一)課件的設計

人機工程學的內(nèi)容繁雜、信息量大,傳統(tǒng)的教學方式不能有效地解決這個問題。而采用多媒體教學,可以靈活運用多種直觀形式如文字、圖形、聲音、視頻等,將傳統(tǒng)教學中的各種信息表現(xiàn)出來,在較短時間里,讓學生的各種感官并用,利用多種信息渠道,提高對信息的吸收率,加深對知識的理解。結合多媒體的教學,通過精心設計的插圖、聲音、視頻等,使知識簡單、直觀、明了,將抽象的理論形象化,所以對于人機工程學來說,制作多媒體課件是達到良好教學效果的一種途徑。課件的每一章都要依據(jù)章節(jié)的特點來確定其結構與布局、色彩的搭配、界面的表現(xiàn)形式等方面的內(nèi)容。使重點和難點突出,知識點易于理解,并加深記憶。在課堂教學來檢驗課件的效果,根據(jù)學生的反饋信息,再將課件加以修改,從而使其達到最優(yōu)。并在此基礎上推出了網(wǎng)絡課程,實施遠程教育,方便學生適時查看課程內(nèi)容并通過大量的練習來強化知識,并在網(wǎng)絡課程中補充了大量相關信息,如案例分析、精品文章、名人名作等,為學生詳細講解案例,推薦課程相關精品文章及名家作品,內(nèi)容涵蓋全面。以此確保學生在網(wǎng)絡學習中不僅掌握了本課程知識,并且通過對相關信息的攝取極大地大擴充了知識層面,從而達到有效地輔助課程學習的目的。

(二)教學方法

在運用多媒體教學時同樣要注意言語直觀。大部分多媒體課件使用者只利用鼠標或鍵盤控制演示內(nèi)容,忽略了通過教師的授課形體、語調(diào)、表情和動作來提高學生的感知效果。反而不能與學生進行更好的溝通,缺少了在課堂上面對面的互動。另外在課件的演示過程中要把握好節(jié)奏,有張有弛,給學生留下思考的時間。

參考文獻:

1、汪惠芬,劉婷婷.“人機工程學”課程教學模式探索與實踐[J].中國制造業(yè)信息化,2007(9).

2、王興凱.設計基礎課程――人機工程學教學探索[J].藝術與設計,2008(7).

第9篇：人機工程范文

運輸過程中的應用價值

1.對定型產(chǎn)品進行整體包裝結構設計。包裝產(chǎn)品的主要目的之一就是進行運輸行為，部分大型機械設備需要使用起吊設備進行裝卸外，還有部分日常生活用品等均是依靠人力來進行運輸?；诖?，在包裝設計過程中需要充分考慮到人機之間的關系，使得包裝的尺寸以及包裝結構等各個部分能夠互為適應，讓人能夠在搬運期間更為和諧。一些家裝家具生活用品，如洗衣機和電視等，由于產(chǎn)品的外形已經(jīng)被固定了，所以只能通過包裝體的外形尺寸來設計單人或者雙人搬運時手掌抓握的孔洞。一些較為大型的彩電在外包裝設計上，應該設計成兩層預留孔，方便在上下樓梯時更好地抓握。設計孔洞的高度時應該充分考慮好成年人的手高度（手掌心距離地面的平均高度），方便搬運者在搬運過程中能夠處于著力狀態(tài)。另外，孔洞的對角線應該通過包裝體的重心義氣能夠保持搬運時的平衡。根據(jù)相關資料研究結果顯示，人手抓握厚度的理想尺寸大約在25mm~38mm。2.裝箱包整體的設計。對于包裝箱外形尺寸的設計，如啤酒以及水果運輸?shù)劝b體，應該重點考慮好人在站著的時候搬運過程中的效率和舒適度，包裝箱體的結構尺寸取決于人體的結構尺度和適宜用力角度。根據(jù)相關研究資料結果顯示，人搬運貨物時上肢活動最有利的角度是6°~19°，在上述外展角度中，人體的肩背肌肉不容易產(chǎn)生疲勞感。如果人體上臂外展角度超過26°時，肌肉很容易疲勞，工作效率顯著下降。以成年女性為例，包裝箱箱體的長度不超過680mm；以成年男性為例，包裝箱箱體的長度不超過740mm。物體重心距軀干前280mm處不易疲勞，因此包裝箱最大寬度應該在420mm左右為最理想。根據(jù)抗壓強度理論不難發(fā)現(xiàn)，設計紙箱高度最大不要超過箱體寬度。3.裝箱重量的選取。在批量裝卸過程中，負荷比較大，超過人生理的疲勞承受極限，容易造成肌肉疲勞，因此會在一定程度上對人體的身體健康造成傷害。與此同時，負荷過小會造成野蠻裝卸情況出現(xiàn)。從上述角度來看，大批量的酒類、飲料類以及水果類等裝卸都應該綜合考慮到單包和單箱重量是否有利于裝卸作業(yè)的整體效率。

在銷售方面中的應用價值

在商品生產(chǎn)出來之后，需要經(jīng)過銷售才能夠?qū)崿F(xiàn)商品的整體價值?；诖?，包裝作為商品銷售的重要組成部分，如何激發(fā)消費者的購買欲望是其關鍵所在。人與包裝之間也存在人機關系，需要研究清楚消費者的心理需求以及審美需求。從心理需求角度來看，包裝設計在銷售活動中利用好消費者的心理規(guī)律，便于改進設計且提高銷售水平等，不斷地滿足消費需求。舉例來說，商品除了透明塑料盒包裝之外，還有一些看不見內(nèi)容物的鐵盒或者紙盒等封閉式包裝，隨著商品市場的逐漸興起，使用商品包裝逐漸從封閉式開始走向透明式，加強了商品的銷售效果，尤其是對食品的透明式包裝更具有效果。從審美需求角度來看，人類有90%以上的信息均來自于視覺，對包裝設計進行神態(tài)化設計能夠更為適合人體工程學的形狀。一些具有美觀色彩的圖案作品都是包裝設計者重點考慮的方向，不管是運輸包裝亦或是銷售包裝，通過文字、圖案以及商標等不僅僅傳播了銷售信息，又增強了產(chǎn)品的外觀美感，大大加大了消費者的購買欲望。在商場中不難發(fā)現(xiàn)，暢銷的商品在包裝方面一定有其獨特的地方，引起了人們的注意，繼而贏得了消費者的青睞，最終使得商品在市場競爭中處于有利地位。