人机工程学修正版

《人机工程学》教学大纲一、课程基本信息英文名称：New Human Factors 课程编号：130530003课程学时：40学时课程学分：2.5学分适用专业：环境设计专业课程性质：必修/选修开课单位：人文与艺术学院开课学期：二年级下学期先修课程：设计素描、设计色彩、计算机辅助设计二、课程教学目标目标1：通过学习《人体工程学》，使学生了解人体工程学的基本理论体系，初步学会从人体工程学的基本原则和方法出发，发现设计中存在的人体工程问题，并且能在课程学习的基础上，通过设计实践，创造性地提出人体工程解决方案。

目标2：通过项目的设计与实施，使学生将掌握室内设计中所运用的尺寸的基本知识，具备学生将室内设计与人机工程学的知识相结合的能力。

三、课程要求本课程对人机工程学在室内设计中需要注意的事项以及室内环境对人的心理和生理的作用出一些考核要求，使同学们了解和掌握人体工程学与室内空间的尺寸的关系，根据所调查的特定人群进行作业空间范围的测量，用工具记录较为深刻的人体尺寸资料。

对室内总体环境进行深入了解，了解室内环境测评的具体要求，以及对室内环境设计起到的作用和意义。

通过同学们做好的记录与收集的资料对记录内容做总结汇总。

四、教学内容第1章人机工程学概述（4学时）知识要点：人体工程学的定义。

1.1掌握人体工程学的定义。

1.2了解人体工程学的发展史。

1.3了解人体生理特性。

1.4熟悉人体工程学在室内设计中的作用。

重点：重点掌握人体工程学的定义、研究内容和人体生理特征。

难点：人体工程学的发展史。

第2章人体测量学与人体尺寸（4学时）知识要点：人体尺寸的分类和影响因素。

2.1熟悉和掌握人体测量的概念。

2.2了解人体尺寸的分类和影响因素。

2.3熟悉和掌握人体尺寸的设计方案。

2.4掌握百分位的概念与运用。

2.5熟悉人体常用尺寸。

重点：掌握人体尺寸的分类和常用人体尺寸。

难点：百分位的运用。

第3章作业环境中的人体因素（4学时）知识要点：人体的活动空间和范围。

第一章1.人机工程学人机工程学（Man-Machine Engineering)：研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。

☐研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；——研究对象☐研究人和机器及环境的相互作用；——研究内容☐研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。

——研究目的2.人机工程学发展的各阶段经验人机工程的发展阶段☐研究内容：研究每一职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作，规划利用人力的最好办法；制定培训方案，使人力得到最有效的发挥；研究最优良的工作条件；研究最好的管理组织形式；研究工作动机，促进工人和管理者的通力合作。

☐研究人员：心理学家☐研究特点：在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。

科学人机工程学——二战中尖锐的军械问题☐研究人员：心理学家、解剖学家、生理学家☐研究特点：人的因素——机器适应与人现代人机工程学——对工业文明的反思与可持续发展☐研究人员：解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、管理工程等等。

☐研究特点：把人-机-环境作为一个统一的整体来研究，以创造最适合人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境相协调。

3.怎样看待人机工程学与工业设计的异同点？工业设计的核心是产品设计，产品设计离不开“人”的因素。

相同：有着工作对象和目标的一致性，都研究人与物的关系，研究人机交互界面上的问题。

不同：工业设计更多考虑文化、经济、市场的因素人机工程更注重人的适宜性。

在劳动、管理学科也有广泛的应用。

第二章1.几个人体测量基准面1)矢状面2)正中矢状面3)冠状面4)水平面5)眼耳平面：左右耳屏点及右眼眶下点的水平面2.人体测量中几个主要统计函数均值方差∑==niixnx11()⎪⎭⎫⎝⎛--=--=∑∑==niiniixnxnxxns1222121111标准差抽样误差 抽样误差=标准误差=全部样本均值的标准差百分位数(1)求某百分位数人体尺寸若人身高均值 X=170，S D =10，K%=30 P 30=X= X －(S D ×K)即有30%的人身高小于等于164.76cm 。

人机工程学完整课件教学内容：本节课的主题是《人机工程学》，我们使用的教材是《小学科学》的第8章。

本章主要介绍了人机工程学的基本概念、设计和应用。

具体内容包括：人机工程学的发展历程、人机交互的基本原理、人机界面设计、人的心理和生理特性、安全与健康等。

教学目标：1. 让学生了解人机工程学的基本概念，知道它在我们日常生活中的应用。

2. 培养学生运用人机工程学的原理解决实际问题的能力。

3. 提高学生对人机界面设计的认识，培养他们的创新意识和动手能力。

教学难点与重点：难点：人机工程学的基本原理及其在实际应用中的体现。

重点：人机界面设计的原则和方法。

教具与学具准备：教具：电脑、投影仪、PPT课件、实物模型等。

学具：笔记本、彩色笔、贴纸等。

教学过程：1. 导入：通过一个有趣的动画短片，引导学生了解人机工程学在日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

2. 新课导入：介绍人机工程学的定义、发展历程和基本原理，让学生对人机工程学有一个整体的认识。

3. 案例分析：分析一些实际案例，让学生了解人机工程学在现实生活中的应用，如汽车方向盘的设计、电脑鼠标的使用等。

4. 小组讨论：让学生分成小组，讨论人机界面设计的原则和方法，并分享各自的观点。

5. 实践活动：让学生分组进行人机界面设计，选取一个日常生活用品，如笔筒、水杯等，对其进行改进设计，使之更符合人机工程学原理。

6. 成果展示：每组展示自己的设计作品，其他同学进行评价，教师进行点评。

板书设计：人机工程学定义：研究人、机器和环境之间的相互作用，以提高工作效率和安全性的一门学科。

发展历程：早期、现代基本原理：人的心理和生理特性、人机交互原理应用：日常生活、工业、医疗等领域作业设计：1. 请简述人机工程学的基本原理。

2. 举例说明人机工程学在日常生活中的应用。

3. 根据人机工程学原理，设计一个更符合人体工程学的笔筒。

课后反思及拓展延伸：本节课通过案例分析、小组讨论、实践活动等形式，使学生对人机工程学有了更深入的了解。

目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科，旨在优化人与机器系统的交互，提高工作效率和人的舒适度。

发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。

研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。

其中，人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等；机器是指各种设备、工具、装置和系统等；工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。

研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域，如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。

学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。

它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识，研究人与机器系统的交互问题。

学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。

通过优化人与机器系统的交互，可以提高工作效率，减少事故和错误，降低人的疲劳和不适感，从而提高生产效益和生活质量。

人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉，是人接收外界信息的主要途径。

负责传递和处理感官信息，控制人体运动和反应。

由骨骼、关节和肌肉组成，支持人体姿势和运动。

输送氧气和营养物质到身体各部分，同时排除废物。

感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等，影响人对信息的处理和理解。

情感与情绪影响人的决策和行为，与人的需求和动机密切相关。

学习与技能形成通过经验和训练，人能够形成新的行为习惯和技能。

ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科，为人机工程设计提供基础数据。

人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等，用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。

人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出，为设计提供力学依据。

人机工程学改良方案一、人机交互界面设计人机交互界面设计是人机工程学的核心内容之一，它直接影响着人们与机器之间的沟通和交流。

当前，随着人工智能、虚拟现实等新技术的发展，人机交互界面设计也面临着新的挑战和机遇。

在这方面，我们可以通过以下几个方面来改良人机交互界面设计：1. 多模态交互设计。

多模态交互设计是指通过多种感知通道（如视觉、听觉、触觉等）来进行交互，以提高用户的交互体验和效率。

在人机交互界面设计中，我们可以借鉴多模态交互设计的理念，设计更加丰富、直观的交互方式，以满足不同用户的需求。

2. 智能化交互界面设计。

随着人工智能技术的不断发展，智能化交互界面设计也成为了人机工程学的一个重要方向。

我们可以通过人工智能技术，设计出能够主动适应用户需求的交互界面，从而提高用户的交互体验和效率。

3. 虚拟现实交互界面设计。

随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实交互界面设计也成为了人机工程学的一个热门领域。

我们可以通过虚拟现实技术，设计出更加真实、直观的交互界面，以提高用户的沟通和交流效率。

二、人机交互系统安全性人机交互系统安全性是人机工程学的另一个重要方面，它直接关系到用户的生命安全和财产安全。

当前，随着网络安全、数据安全等新问题的出现，人机交互系统安全性也面临着新的挑战和机遇。

在这方面，我们可以通过以下几个方面来改良人机交互系统的安全性：1. 多层次安全防护。

在人机交互系统设计中，我们可以采用多层次的安全防护措施，从软件、硬件、网络等多个方面来保障系统的安全性，以防止各种安全威胁的产生。

2. 用户行为分析。

通过用户行为分析技术，我们可以对用户的行为进行监控和分析，及时发现并预防潜在的安全威胁，从而保障系统的安全性。

3. 智能化安全监控。

通过人工智能技术，我们可以设计智能化的安全监控系统，能够主动识别和应对各种安全威胁，从而提高系统的安全性，并保障用户的生命安全和财产安全。

三、人机交互系统的可用性人机交互系统的可用性是指系统对用户的易用性和友好性，它直接关系到用户的使用体验和效率。

人机工程学第1章人机工程学概论人机工程学是研究人与机器之间的交互关系和设计优化问题的学科。

它涉及到人的认知、感知和运动等行为，以及机器的设计、人机接口和系统的优化。

人机工程学的主要目标是改善机器和人之间的交互性能，提高系统的易用性、效率和安全性。

人机工程学的发展历史可以追溯到20世纪初。

在当时，工业化和技术革命的推动下，机器在人们的日常生活中越来越重要。

然而，由于机器的设计不符合人体工程学原理，造成了许多问题，如疲劳、劳损和事故等。

为了解决这些问题，人们开始关注如何将人体科学原理整合到机器的设计中，这就是人机工程学的起源。

人机工程学的研究范围很广泛，涵盖了多个学科领域，如心理学、生理学、工程学、计算机科学和设计学等。

研究的方法也很多样化，包括实验研究、建模分析和仿真模拟等。

通过这些方法，人机工程学研究人机交互的规律和问题，发展出一系列的设计原则和方法，以指导机器的设计和人机接口的优化。

1.用户需求分析：人机工程学首先要了解用户的需求和期望，通过调查、访谈和问卷调查等方法，分析用户的心理、生理和行为特征，确定系统的设计目标。

2.人类认知和感知：人机交互是通过人类的认知和感知过程实现的，研究人的注意力、记忆、问题求解和决策等认知过程，以及感知的感觉、知觉和运动等能力，有助于优化人机界面的设计。

3.人体工程学设计：人体工程学是将人体科学原理应用到机器的设计中，研究如何使机器与用户的身体特征和动作协调一致，减少用户的体力消耗和劳损，提高人机交互的效率和舒适性。

4.人机界面设计：人机界面是人与机器之间的交互媒介，研究如何设计界面以使用户能够直观地理解和操作机器，通过图形、声音、触觉和语音等多种方式，实现信息的传递和理解。

5.系统优化与评估：人机工程学也关注如何对机器和系统进行优化和评估，以提高其性能和可靠性。

通过模型分析、仿真测试和用户评估等方法，可以评估系统的易用性、效率、安全性和用户满意度等指标。

人机工程学在许多领域都有应用，如航空航天、交通运输、医疗保健、信息技术和消费产品等。

（译文）人机工程学资料参考第4部分：20个常见人体工程学危险源和解决方案施力作业涉及施力的作业会增加受伤的危险，这种工作包括提起、放下、推拉、携带、紧握或需要使用一定力气或很大力气的其他动作。

身体张紧会导致过度疲劳受伤。

在工作场所是否存在这个问题？工作需要明显施力或紧握重物吗？工人的面部表情表现出他正在用力吗？如下情况会增加受伤的风险：用力时身体的姿势不正确需长期频繁地用力。

在静止状态下长期保持用力的姿势。

我们可以采取哪些对策？1）最理想的对策就是利用工程控制，从源头上消除危险例如，使用能减少用力强度的新工具。

2）另一种对策就是从源头减少风险，包括减轻重量或减少工作所需用的力气。

3）减少工人工作过程中的风险等级，包括执行轮岗制、定期设备保养和/或统一使用提升装置。

人了解和掌握安全操作方法。

动作笨拙动作笨拙被视为一种危险。

突然施力或不流畅的动作会增加身体拉伤的危险。

受伤的原因可能是一次笨拙用力的动作，也可能是身体恢复不足长期累积的结果。

在工作场所是否存在这个问题？动作流畅吗？发现有工人完成工作费力吗？一般可以流畅进行的动作突然出现短时的停顿或笨拙吗？如下情况会增加受伤的风险：突然动作时身体姿势不当。

例如，手肘向外展开推车时，车轮撞到阻碍物。

在工作中经常出现笨拙的动作。

我们可以采取哪些对策？1）最理想的对策就是利用工程控制，从源头上消除危险例如，可以用稳定的设备。

2）另一种对策就是从源头减少风险，包括配置较大的车轮或改变车轮的转动能力。

3）减少工人工作过程中的风险等级，包括执行轮岗制、减少身体意外受力的情况以及采用设计更理想的手柄。

人了解和掌握安全操作方法。

伸手够物品站着或坐着时伸手够远处的物品会导致身体拉伤，所以也会带来危险。

坐着时伸手够远处的物品会使肩膀和下背部处于非正常状态。

物品的重量以及物品离支点的距离使关节受力，增加了扭转力，从而会导致上述身体部位的拉伤。

在工作场所是否存在这个问题？工人需要伸手够物品吗？经常需要在侧面或弯腰伸手够物品吗？如下情况会增加受伤的风险：超过了工人正常的伸手触及范围。

文件制修订记录1范围为了优化人、机器及工作环境之间的关系，使人员在工作过程中能够采取最佳的工作姿势，以确保人员在工作中安全、健康，制定本控制程序。

本标准适用于公司范围内的所有生产工作、办公场所。

2规范性引用文件GB/T20001-2001《标准编写规则》《质量、环境和职业健康安全手册》NOSA安健环管理253管理标准GB/T14776人类工效学工作岗位尺寸设计原则及数据。

GB/T18717.2-2002用于机械安全的人类工效学设计GB/T12330-90体力搬运重量限值GB11523-89手传振动测量规范GB9361-88计算站场地安全要求GB/T4205人机界面（MMI）操作规则GB/T4025人机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器的编码规则GB/T4026-2003人机界面标志标识的基本和安全规则GB/T3787-93手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程。

GB/T18717.1-2002用于机械安全的人类工效学设计第一部分全身进入机械的开口尺寸规定原则。

GB/T18717.2-2002用于机械安全的人类工效学设计第二部分全身进入机械的开口尺寸规定原则。

GB/T18717.3-2002用于机械安全的人类工效学设计第三部分全身进入机械的开口尺寸规定原则。

3定义和术语人机工程学：运用人的生理学、心理学和其它有关学科知识，使机器设备和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高工作效率。

4.0管理规定的内容与要求4.1办公场所桌椅高度及向后活动间距的人机工程管理与要求4.1.1办公场所的桌面高度应符合《GB/T14776》关于工作岗位尺寸管理标准即：台面高度与地面基准之间距离应为720mm左右，不减轻人体上体脊柱长期工作的疲劳，提高工效。

4.1.2办公场所的椅面高度与地面高度以之间距离为：360～480mm之间，以减少人体下肢长期工作的疲劳，提高工效。

4.1.3办公场所工作的办公桌与人活动空间应大于1000mm，以利于人体向后的活动。

安全人机工程学教材第一章：人机工程学概述1.1 人机工程学的定义和目标1.2 人机交互的重要性1.3 人机工程学的基本原理和方法第二章：人机界面设计2.1 人机界面的定义和功能2.2 人机界面设计的基本原则2.3 人机界面设计的常见方法和工具第三章：用户认知与信息处理3.1 用户认知过程与心理模型3.2 用户信息处理的特点和限制3.3 如何优化人机交互过程中的信息传递与理解第四章：任务分析与用户建模4.1 任务分析的基本概念和方法4.2 用户建模的目的和步骤4.3 如何运用任务分析与用户建模提高系统安全性第五章：人机交互设计原则5.1 可用性与可控性的平衡5.2 反馈与确认的重要性5.3 设计易于学习与记忆的界面第六章：界面评估与测试6.1 界面评估的目的和基本原则6.2 如何进行用户测试和可用性测试6.3 如何根据测试结果改进人机界面设计第七章：安全人机工程学7.1 安全人机工程学的概述和意义7.2 安全人机界面设计的要求7.3 安全人机工程学在系统安全性方面的应用第八章：用户认证与授权8.1 用户认证与授权的概念和目的8.2 常见的用户认证与授权技术8.3 如何设计安全可靠的用户认证与授权系统第九章：错误处理与紧急情况响应9.1 错误处理的重要性与原则9.2 如何设计有效的错误提示与解决方案9.3 环境监测与紧急情况响应的设计考虑第十章：人机界面的可持续发展10.1 人机界面的可持续发展的概念和挑战10.2 设计绿色人机界面的方法与原则10.3 可持续发展对人机工程学的影响和意义附录：人机工程学案例分析通过对实际案例的分析，探讨人机工程学在安全设计、用户体验和系统可靠性方面的应用。

参考资料提供相关的学术文献、经典著作和实践案例，供读者深入了解和学习人机工程学的相关知识和技术。

该教材将介绍人机工程学的基本概念、设计方法和应用技术，并特别关注安全人机工程学的理论和实践。

读者将通过学习本教材，了解如何将人机交互过程中的安全性纳入设计考虑，并掌握评估与测试人机界面安全性的方法。