人机工程学教案

安全工程专业《人机工程学》课程设计指导书题目名称：编写教师：专业：班级：设计日期：安全工程教研室《人机工程学》课程设计指导书一、课程设计教学目的与意义人机工程学是一门综合性的应用型学科，是实现人性化设计的重要理论指导和设计方法。

在《人机工程学》理论教学完成后，通过完成一次具体课题的设计，使同学真正触摸实际设计中的人机工程学问题，真正体验所学知识与实际设计的联系，引导同学体验设计、发现问题、分析问题，探索可能的设计改进，以及寻求更佳的设计方案，以提高同学们运用人机工程学理论知识解决实际设计问题的能力。

同时，完成课程设计需要作两方面的调研：现实情况的调研和文献资料查询，这部分工作超越课堂，超越教材，需要到图书馆、资料室、因特网以及设计的种种现场去进行调研，对激发同学的学习主动性，培养自我钻研、开拓进取的精神起着积极的促进作用。

二、课程设计内容、任务描述与要求：在认真研读教材，理解教材内容的基础上，选择一个适宜的设计题目（见后面的参考选题），通过实际调研和信息查询及其信息资料的分析，提出需要解决的人机学问题，本着建立良好的人——机——环境关系的思想，应用人机工程学的理论和知识提出解决方案，完成课题中的人机学问题的研究与设计，使设计适合人的生理（人体尺寸、解剖学特征）、心理、感知、认知、行为习惯和情感等因素，具有使用上的舒适性、健康性、安全性、方便性、高效率等人机学特征。

四、课程设计过程中的各环节要求：（一）选题要求：课题选择一定切合实际，确实是可能接触到的事物，而且在规定的时间内可以完成。

可以在下面提供的设计题目中选取，也可以自行拟订题目，自行拟订题目必须和老师进行沟通后方可以进行。

课程设计选题：1)城建学院校园内分类垃圾箱人性化设计2)城建学院学生宿舍公共洗漱间设计3)长春市公交车站候车座椅人因设计4)153路公交车上的座位人因设计5)城建学院食堂餐桌椅人因分析与设计6)城建学院综合楼内部标识导向系统设计7)城建学院大学生宿舍家具设计8)城建学院综合楼多媒体教室空间设计9)老年人手机设计10)老年人躺椅设计11)老年人登山拐杖设计12)牙刷的人因设计13)家用拖把的人因分析与设计14)手机用户界面设计的人因分析15)城建学院校园网络主页的人因分析与改善（二）调研要求：解决所选课题所涉及的人机问题，仅仅依靠教材上的数据资料是远远不够的，作为设计或立论的依据，不能凭个人主观感受或推测来判断人机关系的优劣，闭门造车是完成不了设计的，所以每个同学必须针对设计选题，走出校门进行较广泛的设计调研，设计体验，收集设计现状的有关资料，更重要的是明确设计的使用者，收集有关用户（消费者）方面的信息（人体尺寸、使用方式、使用过程感受等），以便使设计更具有针对性。

《人机工程学》课程教案大纲（10级）编号：40082350英文名称：Ergonomics适用专业：工业设计专业责任教案单位：材料工程系工业设计教研室总学时：48（其中实验学时数：8）学分：3考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教案目的：本课程针对工业设计专业学生开设，是工业设计专业的主要专业基础课程之一。

人机工程学的理论和方法为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据；为设计中“机的功能”合理性提供科学依据；为设计中考虑“环境因素”提供设计准则；为“人-机-环境”系统设计提供整体思路；为“以人为核心”的设计思想提供可行方法；培养学生正确的学习和研究方法，逐步树立辩证唯物主义世界观。

通过本课程的学习，培养学生把人－机－环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造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率，培养“以人为本”的设计价值观。

为产品设计、展示设计等专业课的学习和以后从事设计工作奠定基础。

主要教案内容与具体要求：一、人机工程学概述通过本章的学习，使学生掌握人机工程学的各种定义和命名、研究内容与方法，人机系统的内涵；了解人机工程学与工业设计的关系等。

树立“以人为本”的设计观念。

重点：人机工程学的定义、研究内容与方法、人机工程学与工业设计的关系。

难点：人机工程学的研究内容，如何树立“以人为本”的设计观念。

二、人体测量与数据应用通过本章的学习，使学生了解人体测量的基本知识和常用的人体测量数据，掌握人体测量数据在产品设计的应用的方法和步骤。

重点：人体测量数据的主要统计函数、常用人体测量数据、人体测量数据的应用。

难点：人体测量数据的修正和应用。

三、人体感知与运动特征通过本章的学习，使学生了解并掌握人机系统中“人”的特性，主要是人体与外界直接发生联系的三个系统：感觉系统、神经系统和运动系统的特性。

重点：视觉机能及其特征、听觉和其他感觉机能及其特征、运动系统的机能及其特征、人的运动输出。

人机工程学课程教案第一章：绪论1.1 课程简介介绍人机工程学的定义、研究对象和意义。

解释人机工程学在工程设计、产品开发和人类行为研究中的应用。

1.2 人的因素讨论人的生理、心理和行为特点对人机系统的影响。

分析人类感知、认知和操作过程的基本原理。

1.3 机器因素介绍机器的功能、性能和可靠性对人机系统的影响。

讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。

1.4 人机系统解释人机系统的定义和组成部分。

探讨人机系统的分类、特点和应用领域。

第二章：人的因素工程2.1 人的生理特点分析人的身体结构和功能对作业效率和舒适性的影响。

讨论人的体力、耐力和疲劳特性。

2.2 人的心理特点介绍人的感知、认知、情绪和动机对作业表现的影响。

探讨人的注意力、记忆、决策和问题解决能力。

2.3 人的行为特点讨论人的习惯、学习能力和适应性对作业效果的影响。

解释人的行为模式和行为改变的原因。

第三章：机器因素工程3.1 机器的功能和性能分析机器的功能、性能和可靠性对操作效率和安全性的影响。

讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。

3.2 机器的可靠性和维护介绍机器的可靠性、维修性和维护策略。

解释机器故障的原因和预防措施。

3.3 机器的安全性和环境适应性讨论机器的安全性、防护装置和环境适应性。

分析机器在不同环境条件下的作业效果和风险。

第四章：人机系统设计原则4.1 人的能力与需求分析人的能力、需求和限制在人机系统设计中的重要性。

解释人机系统设计中的“匹配原则”和“适应原则”。

4.2 系统整体优化介绍人机系统设计的整体优化方法和原则。

讨论系统各组成部分的协调和整合。

4.3 系统评价与反馈解释人机系统评价的目的、方法和指标。

讨论系统反馈的作用和重要性。

第五章：人机系统案例分析5.1 汽车驾驶舱设计分析汽车驾驶舱设计中的人机工程学原则。

讨论驾驶舱布局、控制器设计和驾驶辅助系统。

5.2 计算机界面设计介绍计算机界面设计中的人机工程学原则。

《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。

3、人体测量的误差和修正分析人体测量中可能产生的误差来源，如测量工具误差、测量方法误差、被测量者姿势误差等。

符合人机工程课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习人机工程学的基本原理和方法，使学生能够理解人机交互系统的设计原则，掌握人机工程学的基本概念和技术，培养学生运用人机工程学原理解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.理解人机工程学的基本概念和原理；2.掌握人的心理、生理和行为特点；3.了解常见的人机交互界面和设备设计原则。

4.能够运用人机工程学原理分析实际问题；5.掌握人机工程学的设计方法和工具；6.具备一定的创新能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1.培养学生对人的关注，尊重人的需求和特点；2.培养学生对专业的热爱和敬业精神；3.增强学生的社会责任感，使其意识到人机工程学对人类生活的重要性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.人机工程学的基本概念和原理：介绍人机工程学的定义、发展历程和基本原理，使学生对人机工程学有一个整体的认识。

2.人的心理、生理和行为特点：分析人的感知、认知、情绪和行为规律，为学生提供设计人机交互系统时考虑人的因素的理论基础。

3.常见的人机交互界面和设备设计原则：介绍键盘、鼠标、触摸屏等常见交互设备的设计原则，以及界面设计的基本规律。

4.人机工程学的设计方法和工具：讲解人机工程学的设计流程、方法和工具，如用户画像、用例分析、原型设计等，帮助学生掌握实际操作技能。

5.实践项目：结合具体案例，让学生运用所学知识分析和解决实际问题，培养学生的创新能力和团队协作精神。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，确保学生掌握扎实的理论基础。

2.案例分析法：分析典型的人机工程学案例，让学生了解实际应用，提高分析问题和解决问题的能力。

3.实验法：学生进行实际操作，培养学生的动手能力和创新思维。

4.小组讨论法：分组讨论和实践项目，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供理论学习的参考。

人机工程学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和应用领域。

2. 使学生理解人机系统的组成部分，包括人的能力、局限性和机器的功能。

3. 帮助学生掌握人机交互的基本原则，提高界面设计的合理性。

技能目标：1. 培养学生运用人机工程学原理分析实际问题的能力。

2. 提高学生设计人机交互界面的技能，包括界面布局、操作逻辑等方面。

3. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论、实践，共同解决人机工程学相关问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对人机工程学领域的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的欲望。

2. 引导学生关注人机系统的可用性、可访问性，培养他们关爱弱势群体的情感。

3. 培养学生具备安全意识，认识到人机工程学在保障生产安全、提高生活质量方面的重要性。

课程性质：本课程为人机工程学的基础课程，旨在帮助学生建立人机工程学的基本概念，掌握人机交互设计的基本原则和方法。

学生特点：学生为高中生，具有一定的逻辑思维能力和创新意识，对人机交互领域有一定的好奇心。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

通过小组讨论、案例分析、实验操作等教学手段，提高学生对人机工程学的理解和应用能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使他们在掌握知识技能的同时，具备良好的社会责任感和创新精神。

二、教学内容1. 人机工程学基本概念与原理- 介绍人机工程学的定义、发展历程和应用领域。

- 分析人机系统的基本构成，探讨人的能力、局限性与机器特性的关系。

2. 人机交互设计原则- 阐述人机交互的基本原则，如一致性、简洁性、易用性等。

- 结合实例分析优秀人机交互界面的设计方法和技巧。

3. 人机系统可用性评估- 介绍可用性评估的方法和工具，如任务分析、用户测试等。

- 通过案例让学生了解如何对现有产品进行可用性评估和优化。

4. 人机工程学在实际应用中的案例分析- 分析典型的人机工程学应用案例，如智能家居、无人驾驶等。

《人体工程学》教案撰写人：张瑞竹5、人机界面与人机交互：是人机系统中,“人”与“机”之间能够相互施加影响、实现相互作用的区域。

结合之前所讲人机工程学的发展史对人机界面从人性化和高科技应用方面举例进行阐述讲解。

6、介绍人因工程学的学科体系，引出人因工程学的具体运用方法和作用。

其中，人因工程的研究方法包括：测量人体各部分静态和动态数据；调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；对时间和动作的分析研究；测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论。

运用原则和评价指针包括37个原则和相应的37个指针。

第三节课结合设计需要，讲解人的基本特征。

举以往学生在设计中出现各种尺寸问题，最终导致设计不可实现或者不可使用的例子，强调了解人的特征的重要性。

提起学生的学习兴趣后，引出对人的特征的讲述。

1、人的特征：用PPT图片和板书结合的形式讲解人的感知、处理、课识。

视觉显示器包括：（按形式和显示内容）模拟显示器、数字显示器、指示灯、图形指示器、计算机显示器；（按原理）机械式、电子式。

定量显示器：结合图片让学生认识各种显示器特征。

定性显示器设计：从技术上分为机械式和电子式。

可用于定性认读和检查认读。

结合实例说明定性信息的用途：①依据一个预先确定的变量范围，确定变量的状况。

（汽车水箱水温控制，温度正常值得范围需预先确定）②控制一个变量在预期的正常范围内。

（汽车驾驶速度的控制）③观察变化趋势和变化速度等。

（飞机飞行高度变化速度提示）信号灯设计信号灯的作用：①显示状态（电池充电、洗衣机洗衣、各种设备的电源灯等）②警示（高速路警示灯、汽车刹车灯、机场跑道灯等）③识别（汽车示宽灯、机场跑道灯、飞机标示灯）④显示指令（红绿灯）设计过程中应该注意的问题：①亮度：至少两倍于背景的亮度。

人机工程学课程教案一、课程简介1.1 课程名称：人机工程学1.2 课程目标：使学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和方法，能够运用人机工程学的知识解决实际问题。

1.3 课程内容：本课程主要内容包括人机工程学的基本概念、人的心理与生理特性、人机系统设计、人机界面设计、人机工程实验等。

二、教学方法2.1 讲授法：通过教师的讲解，使学生了解人机工程学的基本概念、原理和方法。

2.2 案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握人机工程学在实际应用中的技巧和方法。

2.3 实验法：通过人机工程实验，使学生亲自体验人机工程学的基本原理和方法。

三、教学内容3.1 第一章：人机工程学概述人的心理与生理特性人机系统的基本概念人机工程学的起源与发展3.2 第二章：人的心理与生理特性人的感知与认知人的心理与行为人的生理特性3.3 第三章：人机系统设计人机系统的组成与结构人机系统的分析与设计方法人机系统的评价与优化3.4 第四章：人机界面设计界面设计的基本原则界面设计的方法与技巧界面设计的评价与优化3.5 第五章：人机工程实验实验设备与方法实验项目与内容四、教学评估4.1 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占总成绩的30%。

4.2 期中考试：包括选择题、填空题、简答题等，占总成绩的30%。

4.3 期末考试：包括论述题、案例分析题等，占总成绩的40%。

五、教学资源5.1 教材：人机工程学教程，，机械工业出版社，2024年。

5.2 课件：教师自制的课件，用于辅助讲解和展示。

5.3 实验设备：人机工程实验设备，用于实验教学。

六、教学活动安排6.1 第六章：人机系统的安全与舒适安全人机工程的基本原则人的失误与事故分析人机系统的舒适性设计6.2 第七章：人机系统的故障分析与预防故障模式与效应分析（FMEA）故障树分析（FTA）人机系统的可靠性设计6.3 第八章：人机工程在产品设计中的应用产品设计中的人机工程考虑产品可用性评估案例研究：人机工程在汽车设计中的应用6.4 第九章：人机工程在工业工程中的应用工业工程与人机工程的关系生产线设计中的人机工程问题案例研究：人机工程在智能制造中的应用六、第十章：人机工程学的未来发展新技术在人机工程学中的应用人机工程学面临的挑战与机遇学生分组讨论：人机工程学在未来十年的发展趋势七、教学评估7.1 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占总成绩的30%。

《人机工程学》课程实验教学大纲一、课程简介人机工程学（Ergonomics）是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科，是一门研究和应用极为广泛的综合性边缘学科，涉及工程技术、工程心理学、环境工程学、人体生理学、营销学、美学等学科内容。

本课程从宜人性角度介绍了人体测量数据、人的生理和心理等特点，讨论了通过对工具、机器、系统、环境、作业空间布置、显示与控制装置的合理设计来提高工作的效率、舒适性、有效性和人-机-环境协调性等问题。

二、教学目的通过人机工程教学实验，可弥补课堂理论教学中的不足，增加学生的感性知识；掌握一些常用的测定方法；深化理论知识，使理论与实际结合起来；培养学生具有一定的设计试验方案的能力、利用实验的原始数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力等。

三、课程总学时：48学时课程总学分：3实验总学时（课外学时/课内学时）：16/8总学分：0.5必开实验个数：5选开实验个数：1四、适用专业：工业设计五、考核方式及办法实验考核主要由三个部分组成：一是实验态度，二是实验动手能力，三是实验报告。

在每一次实验后指导教师均根据这几个大的方面对学生进行考核并登记平时成绩。

最后按10%的比例计入学生的课程总成绩。

六、配套的实验教材或指导书：自编《人机工程学实验指导书》七、实验项目：实验一手指灵活性测试实验学时数: 0.5(一)．实验类型：综合型(二)．实验类别：专业基础(三)．每组人数：2-4人(五)．实验目的：测定手指、手、手腕灵活性，测定手和眼的协调能力，并分析其影响因素。

(六)．实验内容：熟悉实验仪器的性能、用途和技术参数，按实验指导书和实验教师提供的实验操作方法行测试实验，将测试数据及有关的设备参数等记录在已经设计好的原始数据表格中，对测试原始数据进行分析处理。

(七)．主要仪器设备及其配套数：BD-II-601型手指灵活性测试仪2套(八)．实验材料消耗费：5（元/ 时/组）实验二时间知觉测试实验学时数:2.5(一)．实验类型：综合型(二)．实验类别：专业基础(三)．每组人数：2-4人(四)．实验要求：必修(五)．实验目的：检测各种因素对时间知觉的影响，测量人对声、光节拍的估计误差；测量者对声、光节奏反应的差别阈限；或按一定节奏进行时间知觉的训练。