第3章+人机工程学
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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。
人机工程学复习资料第一章:人机工程学概论Man-Machine Engineering1.人机工程学的命名:美Human Engineering(人类工程学)/Human Factors Engineering(人的因素工程学)西欧Ergonomics(人类功效学)2.学科的定义:人机工程学是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;研究人和机器及环境的相互作用;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、安全和舒适等问题的学科。
它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、功能、心里以及力学等问题研究的学科。
3.人机工程学发展有哪三个阶段?每个阶段的特点是什么?1.经验人机工程学特点:人适应于机器;2.科学人机工程学特点:机器适应于人;3.现代人机工程学特点:人机互适。
4.人机工程学的研究内容是什么?研究方法?1.内容:1.人的特性研究;2.机器特性的研究;3.环境特性研究;4.人、机关系的研究;人、环境关系的研究;6.机、环境关系的研究;7.人、机、环境系统特性的研究。
2.研究方法:1.观察分析:a.瞬时操作分析法b.知觉与运动信息分析法c.动作负荷分析法 d.频率分析法 e.危象分析法f.相关分析法2.实测法3.实验法4.模拟和模型实验法5.计算机数值仿真发。
5.人机工程学对工业设计的作用有几个方面?1.为工业设计中考虑‘人的因素’提供人体尺度参数;2.为工业设计中‘物’的功能合理性提供科学依据;3.为工业设计中考虑‘环境因素’提供设计准则;4.为进行人、机、环境系统设计提供理论依据;5.为坚持以‘人’为核心的设计思想提供工作程序;第二章:人体测量与数据应用6.人体测量的主要方法有哪些?1.普通测量法;2.摄像法;3.三维数字化人体测量法:a.手动接触式三维数字化测量仪b.非接触式三维数字化测量仪7.人体测量的基本术语,被测者姿势有哪些,测量的基准面有哪些,1.被测者姿势:a.立姿b.坐姿2.测量基准面:a.矢状面b.正中矢状面c.冠状面d.横断面e.眼耳平面3.测量方向:a.足侧端b.外侧c.远位e.尺侧f.腓侧4.支承面和衣着5.基本测点及测量项目8.人体测量中的主要统计函数,重点看百分位数,百分位数以及它的运算方式,上课做过练习,小尺寸,大尺寸的计算方式是不一样的9.常用的人体测量数据,看一下几个人体尺寸,会查表,数据1.人体主要尺寸2.立姿人体尺寸3.坐姿人体尺寸4.人体水平尺寸10.人在工作位置上的活动空间尺度有哪些1.立姿的活动空间2.坐姿的活动空间3.单腿跪姿的活动空间4.仰卧的活动空间11.主要人体尺寸的应用原则,看表2-912.人体尺寸应用方法流程是什么,看大标题1.确定所设计产品的类型;2.选择人体尺寸百分位数;3.确定功能修正量;4.确定心里修正量;5.产品功能尺寸的设定第三章:人体感知与信息处理13.视觉机能及其特征,视觉系统的构成,视觉机能有哪些,还有水平面视野,垂直面里的视野,重点看39页这两段视觉系统的构成:眼睛、视神经和视觉中枢1.视觉机能:a.视角与视力b.视野与视距c.中央视觉和周围视觉d.双眼视觉和立体视觉e.色觉与色视野f.暗适应和明适应水平视野:双眼视区大约在左右60°以内的区域,在这个区域里还包括字、字母和颜色的辨别范围垂直视野:假定标准视线是水平的,定为0°,则最大视区为视平线以上50°和视平线一下70°。
第一章要点1、人机工程学的定义及发展历程,各个阶段的代表人物。
定义: IEA:人机工程学是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;研究人和机器及环境的相互作用;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、舒适等问题的学科。
(BCPE职业人机工程师认证委员会):人机工程学是关于与设计有关的人的能力、人的极限、人的特性等的知识体系。
人机工程学设计就是运用这种知识体系来设计工具、机器、系统、任务、工作以及安全、舒适、有利于提高人的效率的环境等。
人机工程学的发展以及特点:a、19世纪未到20世纪30年代经验人机工程学:机械设计的是主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理计上,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。
代表人物:F.W.Taylor(泰勒)。
吉尔布雷斯夫妇b、20世纪30年代到60年代科学人机工程学:重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于人。
设计师亨利·德雷夫斯出版的《人的尺度》为工业设计师提供了依据。
麦克考米克“人类工程学”被做为大学教科书C. 20世纪60年代至今现代人机工程学:研究方向: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。
2、什么是人机环境系统,能熟练地画出人机系统图。
人—机—环境系统,指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。
简称人机系统。
人—指操作者或使用者;机—泛指人操作或使用的物。
可以是机器。
也可以是用具、工具或设施、设备等;环境—是指人、机所处的周围环境。
如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等3、人机工程学的学科体系及研究内容研究内容:1.人体特性的研究:在设计中与人与有关的方面,包括生理与心理两方面。
目的是使机(机器、设施、工具和工作环境等)更适合于人的生理及心理特性。
人体感知与信息处理感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的反映,因此既具客观性又具主观性。
人的主要感觉器官包括眼、耳、鼻、舌、皮肤,对应的感觉分别是视觉、听觉、嗅觉、味觉和肤觉。
此外,人对自身也有感觉、称为内部感觉。
光作用于视觉器官,使其感受细胞兴奋,其信息经视觉神经系统加工后便产生视觉。
其形成过程为:光线一角膜一瞳孔一晶状体(折射光线)—玻璃体(固定眼球)—视网膜(形成物像)--视神经(传导视觉信息一大脑视觉中枢(形成视觉)。
通过视觉,人可以感知外界事物的大小、形状、明暗、颜色、动静。
视觉是人最重要的感觉,至少有80%以上的外界信息经视觉获得。
视觉的优势是:可在短时间内获取大量信息;可利用颜色和形状传递性质不同的信息;对信息敏感,反应速度快;感试范围广,分辨率高;不容易残留以前刺激的影响。
但也存在容易发生错视和容易疲劳等缺点。
视觉机能是视觉器官毒客观事物识in能力的总称·包括视角、视力、视野、对比感度、颜色辨认等视角是观察物体时。
从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在射入眼球时的相交角度,视角a的大小与观察距离L和被看物体上两端点的直线距离D有关。
眼睛能分辨被看物体最近两点的视角,称为临界视角,正常眼的临界视角约为1'。
说明视力越好。
应用国际标准视力表远视力表检测,司际正常视力标准规定为1.0(用标准对数视力表检查时为5.0),即临界视角为1'。
视力随着照度、背景亮度和物体与背景的对比度的增加而增大,随年龄的增加而下降。
注视野和动视野3类。
静视野是指在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。
注视野是指在头部固定、而转动眼球注视某一中心点时所见的范围。
动视野是指头部固定而自由转动眼球时的可见范围。
在人的3种视野中,注视野范围最小,以减少人眼的疲劳。
不同颜色对眼的刺激能引起感觉的范围也不同,称为颜色视野,白色的视野最大,其次是黄、蓝、红、绿等(图2.14)。
(小字)在垂直平面的视野是:假定标准视线是水平的,定为0°,则最大视区为视平线以上50°和视平线以下70°。
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:绪论1.1 课程介绍解释人机工程学的定义和研究领域强调人机工程学在现代工程设计中的重要性1.2 人机工程学的历史和发展介绍人机工程学的发展历程和重要里程碑讨论人机工程学的发展趋势和未来展望第二章:人的因素2.1 人的能力与限制讨论人的感知、认知、运动和情绪能力分析人的生理和心理限制2.2 人机交互介绍人机交互的基本原理和方法探讨人与计算机、的交互方式和技术第三章:机器和人机系统设计3.1 系统设计原理介绍系统设计的基本原则和方法强调人机系统的整体性和兼容性3.2 界面设计讨论界面设计的目标和要求分析不同类型界面的设计方法和实例第四章:人机工程学应用案例分析4.1 汽车人机工程学分析汽车驾驶舱设计和操作界面的人机工程学应用讨论汽车安全系统和智能驾驶技术4.2 工业与人机协作介绍工业的基本原理和应用领域探讨工业与人机的协作模式和安全性第五章:评估与改进5.1 人机工程学评估方法介绍人机工程学评估的方法和技术强调评估过程中的数据收集和分析方法5.2 人机工程学改进策略讨论根据评估结果进行人机工程学改进的策略和方法强调持续改进和人机工程学的实践应用第六章:环境因素与人机工程学6.1 环境对人的影响分析温度、噪声、振动等环境因素对人的影响讨论人在不同环境下的工作能力和舒适度6.2 环境设计与人机工程学介绍环境设计的基本原则和方法探讨环境设计在提高人机系统性能方面的作用第七章:人机工程学在产品设计中的应用7.1 产品设计原则介绍产品设计中的人机工程学原则强调产品设计应以人为中心7.2 产品设计案例分析分析生活中常见产品的人机工程学设计案例讨论产品设计中的创新与实践第八章:人机工程学在工程管理中的应用8.1 工程管理与人机工程学介绍工程管理中的人机工程学应用强调人机工程学在提高工程管理效率和安全性方面的作用8.2 工程管理案例分析分析工程管理中人机工程学应用的案例讨论工程管理中的挑战与解决方案第九章:人机工程学在安全与健康中的应用9.1 安全与健康中人机工程学的作用分析人机工程学在安全与健康领域的作用强调人机工程学在预防事故和提高工作舒适度方面的意义9.2 安全与健康案例分析分析人机工程学在安全与健康领域应用的案例讨论如何通过人机工程学提高工作场所的安全性和健康性第十章:未来挑战与发展方向10.1 技术发展对人机工程学的影响讨论新兴技术如、虚拟现实等对人机工程学的影响分析技术发展对人的能力、限制和需求的改变10.2 人机工程学的未来发展展望人机工程学的未来发展趋势和挑战强调人机工程学在推动可持续发展和创新中的重要作用重点和难点解析重点环节:1. 第一章绪论中的课程介绍和人机工程学的历史和发展。