第一章 人机工程
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人体工程学1人机工程学生物动力学工程学解剖学心理学生理学系统工程第一章 . 人机工程学概论1. 人机工程的起源和历史1. 1. 人机工程的起源——人机关系和人机矛盾的演变和发展的三个历史时期人机工程学的发展首先是由于人和“人造物”之间的矛盾。
著名人体工程学家伍德(John Wood )认为:“当人操作和控制系统的能力无法达到系统的要求时,人们就确认了人体工程学这门学科。
”第一时期——石器时代、青铜时代和农耕时代人们使用的工具均属手工工具,人的劳动属手工劳动。
因此,人机关系是一种所谓“柔性”的关系,即工具对于使用者而言是一种“器物”,工具对于人没有很大的“约束力”,工具是个体意义的工具或者说“我的工具”。
因此,在人机关系中人占主导地位。
第二时期——工业化时代工业化使“器物”的工具演变为具有动力和计算能力的机器,形成了社会化的大工业生产方式和组织方式。
人与机器的关系演变为“刚性”的关系,人机关系中人不再处于主导地位。
机器对于人具有强大的“约束力”,人的工作效率和生活素质取决于甚至是依附于机器。
第三时期——信息时代这将是人机关系的一次重大演变。
如果机器的智能水平达到了一定程度的“自主性”,可以设想人机关系将是一种相互适应的关系,或者说一种“弹性”的人机关系。
人机交互是未来人体工程学发展的核心点。
1. 2.人机工程学简史——四个阶段早期人机工程学以19世纪80年代和90年代初的工业化运动为起点。
代表人物:泰勒(W Taylor) ——最早进行人和机器匹配问题研究的学者;吉尔伯瑞斯(F Gilbreth )——时间和动作研究:手术研究;莫斯特伯格(H Musterberg) ——用实验方法进行人员挑选和培训。
理论思想:泰勒,《科学管理原理》:铁锹实验p6“人的本性是懒惰和低效”。
使机器的运动与人的作业、工作组织形式之间建立最佳的匹配关系,降低人的无效活动;注重“测量”的概念。
人机工程学诞生人机工程学的诞生于1945年到1960年期间。
⼈机知识点整理第⼀章⼈机⼯程学概论1. ⼈机⼯程学:是研究⼈、机械及其⼯作环境之间相互作⽤的学科。
2. ⼈机⼯程学名称:⼈类⼯效学、⼈间⼯学、⼈-机-环境系统⼯程、⼈体⼯程学、⼈类⼯程学、⼯程学⼼理学、宜⼈学、⼈的因素等。
3. ⼈机⼯程学的发展阶段:1)经验⼈机⼯程学【特点】:机械设计的主要着眼点在于⼒学、电学、热⼒学等⼯程技术⽅⾯的原理设计上,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;2)科学⼈机⼯程学【特点】:重视⼯业与⼯程设计中“⼈的因素”,⼒求使机器适应于⼈;3)现代⼈机⼯程学【特点】:现代⼈机⼯程学着眼于机械装备的设计,使机器的操作不越出⼈类能⼒界限之外;密切与实际应⽤相结合,通过严密计划设定的⼴泛实验性研究,尽可能利⽤所掌握的基本原理,进⾏具体的机械装备设计;⼒求使实验⼼理学、⽣理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、⼯程学、⽅⾯的研究⼈员共同努⼒,密切合作。
4.现代⼈机⼯程学研究的⽅向是:把⼈-机-环境系统作为⼀个统⼀的整体来研究,以创造最适合于⼈操作的机械设备和作业环境,使⼈-机-环境系统相协调,从⽽获得系统的最⾼综合效能。
5.⼈机⼯程学科的研究⽅法:观察分析法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法。
第⼆章⼈体测量与数据应⽤1.⼈体测量:是通过测量⼈体各部位尺⼨来确定个体之间和群体之间在⼈体尺⼨上的差别,⽤以研究⼈的形态特征,从⽽为各种⼯业设计和⼯程设计提供⼈体测量数据。
2.⼈机⼯程学范围内的⼈体形态测量数据主要有两类:⼈体构造尺⼨:是指静态尺⼨功能尺⼨:是指动态尺⼨3.⼈体测量主要⽅法:普通测量法、摄像法、三维数字化⼈体测量法。
4.⼈体测量基准⾯:⽮状⾯、正中⽮状⾯、冠状⾯、横断⾯、眼⽿平⾯5.百分位:百分位由百分⽐表⽰,称为“第⼏百分位”。
例如,50%称为第50百分位。
6.百分位数:百分位数是百分位对应的数值。
例如,⾝⾼分布的第5百分位数为1543,则表⽰有5%的⼈的⾝⾼将低于这个⾼度。
人机工程培训材料第一章:什么是人机工程人机工程(Human-Computer Interaction,简称HCI)是研究人与计算机之间相互交互的学科领域,旨在改善计算机系统和用户之间的交互性能和用户体验,提高系统的可用性和人机交互的效果。
人机工程通过研究人的行为、需求和认知来设计和评估计算机系统,以确保用户能够高效、安全、愉悦地与计算机进行交互。
第二章:人机工程的基本原则1. 可用性:人机工程注重设计用户友好的系统,确保用户能够方便地使用系统,并能快速完成任务。
2. 相互性:人机工程追求构建理解和响应用户行为的系统,能够准确地理解用户的意图并提供相应的反馈。
3. 适应性:人机工程倡导设计可适应用户需求和偏好的系统,能够根据用户的个性化要求和工作习惯进行个性化定制。
4. 可访问性:人机工程致力于构建无障碍的系统,能够满足不同群体的特殊需求,如身体残障者、视觉障碍者等。
第三章:人机工程的设计原则1. 简单明了:设计要简单明了,避免过分复杂的操作流程和冗余的功能,以保证用户能够快速上手并掌握系统的使用方法。
2. 一致性:设计要保持一致性,即在不同的界面和操作环境中使用相同的符号、术语和操作方式,以减少用户的认知负担。
3. 反馈及时:系统要能够及时给用户反馈,告知用户操作的结果和进展情况,以增强用户对系统的控制感和满意度。
4. 错误防范:设计要尽量预防用户的错误操作,如提供清晰的指示、合理的默认选项和适当的警告,以减少用户的错误率。
第四章:人机工程的实践方法1. 用户调研:通过问卷调查、访谈等方式了解用户需求和偏好,为系统设计提供参考。
2. 任务分析:分析用户在完成特定任务时的需求和行为,设计出高效的任务流程和交互界面。
3. 原型设计:通过制作原型,让用户和设计团队更好地理解系统的功能和交互方式,以提供反馈和改进的机会。
4. 用户评估:通过用户测试、评估问卷等方式,验证系统的可用性、用户满意度和任务完成效率,以指导系统的改进和优化。
第一章人机工程学绪论:同学们你们所学的专业是产品设计,产品设计的目的是满足人的需求,包括物质层面也包括精神层面,不管是我们设计一个产品、设计一个空间,人的需求是设计的出发点,也是设计的目的和归宿。
人机工程学是研究人、机、及其工作环境之间相互作用的学科。
其研究目的是使在所设计的人机环境系统中,人尽其力,“机”尽其用,环境尽其美,使整个系统安全、高效,且对人有较高的舒适度和生命保障功能。
最终目的是使系统综合使用效能最高。
设计需要感性的认识,更需要理性的思考。
产品设计是艺术与科学技术相结合的学科,人机工程学的支持就是赋予设计科学化的色彩,使设计更少的受设计者主观意想影响。
产品设计要求设计最终将形式与功能相统一,而人机工程学对设计的功能性,无论是满足物质性的功能还是精神性的功能的满足都起科学的支撑,为人性化的设计提供了依据。
形态判断设计价值的一种冲击。
1.1人机工程学的命名与定义人机工程学是一门涉及诸多方面的综合性边缘学科。
它在自身发展的过程中,逐步打破了各学科之间的界限,并有机的融合了各相关学科的理论,不断地完善自身的基本概念,理论体系、研究方法以及技术标准和规范。
1.1.1 学科的命名由于该学科研究和应用的范围极其广泛,各个领域的研究人员都试图从自身的角度来给本学科命名和定义,因此,世界各国对本学科的命名不尽相同,即使在同一个国家里,命名也不统一。
美国的“Human Engineering”译为“人类工程学”或“人体工程学”;Human Factors ; Human Factors Engineering 人类因素学或人类因素工程学原苏联及东欧国家的“Engineering Psychology”一般译为“工程心理学”;日本的相应学科译为:人间工学人体工程学;人机工程学;人类工效学;人机控制学;宜人学等等。
国际上较为通用的名称是采用西欧各国的命名“Ergonomics”希腊语中的两个词根“Ergon”(工作、出力)和“Nomics”(规律、正常化)构成的即“人类工效学”,本意为人的劳动规律,也可理解为把机械产品设计成十分符合人类的工作或动作的法则或习惯,该词能全面的反映本学科的本质,词义能保持中立性。
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义国际人机工程学会(International Ergonomics Association,IEA):研究人与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。
(2000.8)人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统,使之满足人们的需要、能力和限度。
一般定义:人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。
人机工程学:按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计3、说出人机工程学科常见的名称美国:Human Engineering; Human Factors Engineering人类工程学或人类因素工程学欧洲:Ergonomics 人类工程学或工效学。
已被国际标准化组织正式采纳,本义:劳动的规律。
工程心理学(前苏联);人间工学(日本)我国:人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。
4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法?研究内容:1)人体特性的研究:主要研究在工业设计中与人体有关的问题。
2)工作场所和信息传递装置的设计:主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置,使人可以舒适高效的工作。
3)环境控制与安全保护:主要研究从长远利益出发,如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响,事故危险性最小。
4)人机系统的总体设计:人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计,即在整体上使“机”与人体相适应,解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可,使二者取长补短,各尽所长。
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。
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。
人机工程学课程教案第一章:人机工程学简介1.1 课程目标:了解人机工程学的定义、发展历程和应用领域。
掌握人机工程学的基本原理和方法。
1.2 教学内容:人机工程学的定义和发展历程。
人机工程学的基本原理和方法。
人机工程学的应用领域。
1.3 教学活动:导入:介绍人机工程学的概念和重要性。
讲解:讲解人机工程学的发展历程、基本原理和方法。
案例分析:分析人机工程学在现实生活中的应用案例。
1.4 作业与评估:课堂参与:评估学生在讨论和提问中的表现。
第二章:人的因素2.1 课程目标:了解人的生理、心理和行为特征对人机系统的影响。
掌握人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.2 教学内容:人的生理、心理和行为特征。
人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.3 教学活动:讲解:讲解人的生理、心理和行为特征及其对人机系统的影响。
互动讨论:讨论人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.4 作业与评估:课后作业:要求学生分析一个具体的人机系统,并提出改进建议。
课堂参与:评估学生在讨论和提问中的表现。
第三章:机器的因素3.1 课程目标:了解机器的特性、功能和局限性对人机系统的影响。
掌握人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.2 教学内容:机器的特性、功能和局限性。
人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.3 教学活动:讲解:讲解机器的特性、功能和局限性及其对人机系统的影响。
互动讨论:讨论人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.4 作业与评估:课后作业:要求学生分析一个具体的人机系统,并提出改进建议。
课堂参与:评估学生在讨论和提问中的表现。
第四章:人机界面设计4.1 课程目标:了解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
掌握人机界面设计的原则和方法。
4.2 教学内容:人机界面设计的重要性及其对人的影响。
人机界面设计的原则和方法。
4.3 教学活动:讲解:讲解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
互动讨论:讨论人机界面设计的原则和方法。
4.4 作业与评估:课后作业:要求学生分析一个具体的人机界面设计,并提出改进建议。