人机工程学实验报告

《人机工程学》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称：人机工程学

课程类别：专业基础课

课程学分：＿____

课程总学时：＿____

适用专业：＿____

二、课程的性质、目的和任务

（一）课程性质

人机工程学是一门研究人、机器及其工作环境之间相互关系和相互作用的学科。它是工业设计、机械工程、计算机科学、心理学等多学科交叉的领域，旨在通过优化人机环境系统，提高工作效率、保障人员健康和安全、提升用户体验。

（二）课程目的

1、 使学生了解人机工程学的基本概念、研究内容和方法，掌握人机工程学的基本原理和知识体系。

2、 培养学生运用人机工程学的理论和方法，分析和解决实际问题的能力，能够对产品、系统和环境进行人机工程学设计和评价。 3、 引导学生树立以人为本的设计理念，关注人的需求和特点，提高设计的人性化水平。

（三）课程任务

1、 让学生掌握人体测量学、人体力学、人的感知与反应、人的心理与行为等方面的知识，了解人的生理和心理特性对人机系统设计的影响。

2、 使学生熟悉人机界面设计、工作空间设计、作业环境设计等方面的原则和方法，能够进行合理的人机系统设计。

3、 培养学生通过实地观察、用户调研、实验测试等方法获取人机工程学数据和信息的能力，并能够对数据进行分析和处理。

4、 提高学生的创新思维和综合设计能力，能够在设计实践中运用人机工程学的知识，创造出更符合人的需求和特点的产品和系统。

三、课程教学内容及要求

（一）人体测量学

1、 人体测量的基本术语和方法

讲解人体测量的定义、目的和意义。

介绍人体测量的基本术语，如立姿、坐姿、测点等。

演示人体测量的常用工具和方法，如身高计、体重秤、皮尺等。

2、 人体尺寸数据的应用 分析人体尺寸数据的统计特征，如均值、标准差、百分位数等。

讲解如何根据人体尺寸数据进行产品设计，如座椅高度、工作台面高度、操纵手柄尺寸等。

举例说明人体尺寸数据在服装设计、建筑设计等领域的应用。

呷Ｉ习吨　毅名　２０１３年第２２期　

ＤＯＩ编码：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００７—００７９．２０１３．２２．０６７　

“安全人机工程＂课程建设与教学方法实践　

朱　方　刘　宏　解清杰　

摘要：结合江苏大学“安全人机工程”课程建设情况，介绍了如何结合注册安全工程师的要求整合课程内容，构建多样的教辅资料，　采用互动式案例教学法、现场参观学习法增强教学效果，构建理论教学、实践教学和注册师培养三位一体的课学实践体系，培养学生分析　

问题、解决问题的能力。　关键词：安全人机工程；课程建设；注册安全工程师　作者简介：朱方（１９８３－），男，江苏镇江人，江苏大学安全工程系，讲师；刘宏（１９６８一），男，江苏江都人，江苏大学环境学院副院长，　副教授。（江苏镇江２１２０１３）　基金项目：本文系江苏大学教改研究课题项目“专业认证背景下的大学生工程实践和创新能力培养体系研究——以安全工程专业为　

例”（项目编号：２０１３ＪＧＹＢ０３２）的研究成果。　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—００７９（２０１３）２２—０１３６—０２　

江苏大学安全工程专业筹建于１９８４年，是国内最早设立安　

全工程本科专业的五所高校之・，坚持“行业引导专业、专业服　

务行业”的办学思想，培养工程应用型高级专门人才ｏ　

“安全人机工程”是以人机工程学的原理和方法为基础，　

以安全为前提、以工效为目标，研究人、机、环境三者之间的　

相互关系，探讨如何使机、环境适宜人的生理、心理特性，使　

人一机一环境相协调，创造舒适、高效、安全的劳动条件的一　

门交叉学科。从安全的角度出发，解决人机结合面的安全问　

题。本课程专业基础性强，为后续设备安全技术、职业卫生防　

治技术、通风除尘技术、噪声控制技术、工业防毒技术等专业　

课准备必要的知识；实践性强，所传授内容直接与工程实践的　

需要相衔接，有助于培养学生安全系统设计方面的综合能力。　

因此，本课程几乎被所有开设安全工程专业的院校列为核心　

目录

绪论： .................................................................................... 1

1发展历史 .................................................................................. 1

1.1 研究意义 ................................... ....................................... 1

1.2 2 我校课桌椅现状调查分析 ........................................... 2

2.1 高校课桌椅体系的概念 ..................................................... 2

2.2 主要存在问题: .................................................................... 2

2.3 现有桌椅的功能尺寸测量 ................................................. 3

3 安全人机工程学对现有课桌椅的评价 ................................ 4 4 高校课桌椅设计依据 ............................................................ 4

4.1 高校桌椅设计的人体尺寸依据 ………….............................. 4

4.2 高校桌椅使用人群的生理状况 ........................................ 5

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手摇卷笔刀实验与人机分析

1、实验目的

通过测量人使用卷笔刀时躯体各部分的运动范围及出力，结合人机理论，改良现有卷笔刀，使其使用时更加舒适。

2、实验内容

（1）调查两位常用卷笔刀的绘画人士，得出卷笔刀的如下缺点：

卷笔刀使用时不易抓握，摇动时费力，加紧装置开关不易识别，铅笔削的过尖，削笔时不知进展。

在使用时发现有时铅笔卷不进去，这是由于弹簧弹性系数过小造成的。

（2）、测量卷笔刀的各个尺寸得表1（单位mm）：

高度h 90

宽度b 50

长度l 50

手摇柄直径d 10

手摇柄长l1 20

曲柄长l2 40

夹紧部分与刀身最大距离l3 21 2 / 8

（3）现分三个场景进行试验（所选模特手长18cm,手宽8cm,身高170cm）：

场景1、取出铅笔，将其安放在刀架上

图1 图2

此过程中的动作主要涉及将夹紧装置拔出，将夹紧装置开关打开，将铅笔放入准备切削

将此过程中手部、臂部的尺寸与最大范围和在舒适的范围内作对比见下表2

尺寸 项目 工作中 最大角度 舒适的范围

腕关节 外摆5度 30 外摆0度 3 / 8

弯曲0度 -60至+75 弯曲0度

肘关节 85度 0-145 85度-110度

操作过程中遇到的问题是前方蓝色夹紧装置在拔出时不易抓握，容易打滑。

结论：由表2知肘关节出在舒适的范围内。而腕关节非常接近舒适范围，考虑操作的姿势以及短时间内操作可以当作符合人机来处理。

场景2、进行切削

此场景中主要涉及的动作主要是固定卷笔刀身和转动手柄至完成切削

○1尺寸分析

将此过程中手部、臂部、肩部的尺寸与最大范围和在舒适的范围内作对比见下表3

尺寸 项目 工作中 最大角度 舒适的范围

腕关节 外摆0度

弯曲0度 30

-60至+75 外摆0度

弯曲0度 4 / 8

肘关节 左手：92度

右手：85度（+0.5转动变化量） 0-145 85度-110度

肩关节 右臂外摆30度 -30至180 0度