人机工程学课程设计
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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。
人机工程课程设计寝室一、课程目标知识目标:1. 让学生了解人机工程基本概念,掌握人机工程在寝室设计中的应用原则。
2. 使学生掌握寝室空间布局设计的基本方法,了解寝室设施的人性化设计要求。
3. 帮助学生了解我国相关寝室设计规范,提高学生的规范意识。
技能目标:1. 培养学生运用人机工程原理进行寝室设计的能力,提高学生的创新意识和实践能力。
2. 培养学生运用绘图软件进行寝室设计表达,提高学生的绘图技能。
3. 培养学生团队协作能力,提高学生在项目实践中的沟通与协作水平。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对人机工程学科的兴趣,培养学生的专业素养。
2. 培养学生关注生活、关爱他人的情感,提高学生对人性化设计的认识。
3. 培养学生遵循规范、尊重他人劳动成果的价值观,提高学生的社会责任感。
课程性质:本课程为人机工程学科的应用实践课程,结合寝室设计实例,让学生在实践中掌握理论知识,提高学生的实际操作能力。
学生特点:学生具备一定的人机工程基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力,但实际设计经验不足。
教学要求:教师需结合学生特点,采用案例教学、项目实践等方法,引导学生运用所学知识解决实际问题,培养学生的创新能力和团队协作精神。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 人机工程基本概念:介绍人机工程定义、发展历程、基本原理等,帮助学生建立对人机工程学科的基本认识。
参考教材章节:第一章 人机工程概述2. 寝室设计原则与方法:讲解人机工程在寝室设计中的应用原则,如空间布局、设施尺寸、光照与色彩等。
参考教材章节:第三章 人机工程在环境设计中的应用3. 寝室设计实践:结合实际案例,指导学生进行寝室空间布局设计,培养学生运用人机工程原理解决实际问题的能力。
参考教材章节:第五章 空间设计实践4. 寝室设计规范与人性化:介绍我国寝室设计相关规范,强调人性化设计在寝室设计中的重要性。
参考教材章节:第四章 人机工程设计规范与人性化设计5. 寝室设计表达:教授学生运用绘图软件(如CAD、SketchUp等)进行寝室设计表达,提高学生的绘图技能。
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北方联合出版传媒股份有限公司1. 引言人机工程学是一门研究如何优化人机交互的学科,适用于各种工程领域,尤其是在设计产品时非常重要。
为了更好地结合理论与实践,我们开展了一次人机工程学课程设计,合作对象为北方联合出版传媒股份有限公司。
2. 课程设计方案2.1 目标本次课程设计的目标是深入了解北方联合出版传媒股份有限公司现有的产品设计状况,分析其人机交互方面存在的问题,并提出改进方案。
同时,通过与公司合作,学生们将有机会将所学的理论知识应用于实际实践中,并加强合作与沟通能力。
2.2 实施步骤•第一步:与北方联合出版传媒股份有限公司联系,并了解其产品设计情况。
•第二步:将学生分组,每个小组研究并分析一个产品的人机交互问题。
•第三步:通过多种手段(如讨论、问卷调查、用户测试等)收集用户对产品人机交互的意见和建议。
•第四步:在理论指导下,小组提出改进方案,包括界面设计、用户体验、操作流程等方面,并汇报给公司。
•第五步:在公司的指导下,小组实施改进方案,并对改进效果进行评估与调整。
2.3 课程设计工具•计算机模拟软件(如Axure、Sketch、Mockplus等):用于设计交互界面,演示用户操作流程。
•问卷调查工具(如问卷星、腾讯问卷等):用于获取用户对产品的意见和建议。
•用户测试工具(如用户体验实验室、调查软件等):用于收集用户体验数据。
3. 设计成果课程设计结束后,小组们分别提出了改进方案和实施效果报告。
3.1 改进方案•小组A:针对公司电子书设计不够人性化的问题,提出了多种改进措施,如优化界面、增加书签功能、增加自适应调节亮度等。
•小组B:针对公司网站首页设计不够美观,对用户体验影响较大的问题,提出了新的首页设计方案,优化了页面布局和色彩搭配,增加了网站用户数量。
•小组C:针对公司APP界面设计不够直观,操作流程较为繁琐的问题,提出了新的APP界面设计方案,增加了更多的点击区域,优化了操作流程,方便用户的使用。
人机工程学课程设计设计背景人机工程学是一个跨学科的领域,它研究人与机器之间的交互,旨在使人们能够更加有效地与机器进行沟通和互动,从而实现更好的工作效率和体验。
在这个领域中,课程设计是非常重要的一环,它可以帮助学生深入了解人机交互的本质,掌握相关的设计方法和技能,培养出优秀的人机交互设计师。
设计目标本次课程设计旨在让学生能够掌握人机交互的基本原理和设计方法,具备一定的人机交互设计能力,能够独立完成小型人机交互设计项目。
设计内容第一阶段:理论学习在本阶段,学生将学习人机交互的基本概念、原理和方法,包括以下内容:1.人机交互的定义、发展历程和研究方法;2.用户需求分析和用户体验设计;3.交互设计原则和模式;4.人机界面设计和评估;5.多模态交互设计。
第二阶段:实践训练在本阶段,学生将通过一个小型的人机交互设计项目,实践所学的知识和技能,包括以下内容:1.项目需求分析和用户调研;2.设计方案的制定和评估,包括界面设计和交互设计;3.原型设计和测试;4.项目的实现和测试。
第三阶段:项目汇报和分享在本阶段,学生将对自己的设计项目进行汇报和分享,包括以下内容:1.项目目标和创意;2.设计过程和方法;3.设计成果和效果;4.经验总结和展望。
设计成果经过本次课程设计,学生将掌握一定的人机交互设计能力,具备一定的实践经验和开发技能,能够独立完成小型人机交互设计项目。
同时,他们还将具备一定的团队合作和汇报分享的能力。
总结本课程设计旨在为学生提供一个全面的人机交互设计培训,让他们能够在这个领域中获得更加深入的理解和实践经验,为日后的职业生涯做好准备。
在课程设计的过程中,需要注重理论和实践相结合,创造出一个鼓励学生思考和实践的学习环境,让他们能够真正地认识到人机交互设计在现代社会中的重要性和独特价值。
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。
人机工程学教案范文标题:人机工程学教案一、教学目标1.了解人机工程学的基本概念和发展历程;2.掌握人机工程学的基本理论和方法;3.能够应用人机工程学原理对实际问题进行分析和解决。
二、教学内容1.人机工程学概述a.人机工程学的定义和基本概念;b.人机工程学的发展历程及其在工程设计中的作用;c.人机工程学与其他学科的关系。
2.人体工程学a.人体结构与功能特点;b.人体工程学在工程设计中的应用;c.人体工程学的实验方法和数据采集。
3.机器人人机交互a.机器人的基本原理和分类;b.机器人人机交互的重要性及其应用领域;c.机器人人机交互设计的实例和方法。
4.软件人机交互a.软件人机交互的基本概念和原则;b.软件人机交互设计的方法和技术;c.软件人机交互的案例分析。
5.设备人机交互a.设备人机交互的基本概念和原则;b.设备人机交互设计的方法和技术;c.设备人机交互的案例分析。
6.人机工程学评价a.人机工程学评价的基本概念和方法;b.人机工程学评价的实施步骤和技术工具;c.人机工程学评价的应用案例。
三、教学方法1.理论讲授结合案例分析;2.小组讨论,研讨相关实例;3.实地参观和观察工程实践案例。
四、教学工具1.多媒体投影仪;2.计算机及软件。
五、教学过程1.第一节:人机工程学概述(30分钟)a.引入人机工程学概念及其应用领域;b.介绍人机工程学的发展历程;c.讨论人机工程学与其他学科的关系。
2.第二节:人体工程学(60分钟)a.介绍人体结构与功能特点;b.探讨人体工程学在工程设计中的应用;c.指导学生参与人体工程学实验,并进行数据采集。
3.第三节:机器人人机交互(60分钟)a.介绍机器人的基本原理和分类;b.讨论机器人人机交互的重要性及其应用领域;c.分析机器人人机交互设计的实例和方法。
4.第四节:软件人机交互(60分钟)a.解释软件人机交互的基本概念和原则;b.指导学生进行软件人机交互设计的方法和技术探讨;c.分析软件人机交互的案例。
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%。
校园人机工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解人机工程的基本概念,掌握其在校园环境中的应用。
2. 学生能掌握人机工程在改善学习环境、提高学习效率方面的关键因素。
3. 学生能了解人机工程在校园安全、健康方面的作用。
技能目标:1. 学生具备运用人机工程原理,分析校园环境中存在的问题并提出改进方案的能力。
2. 学生能够通过团队合作,设计符合人机工程学原则的校园设施。
3. 学生能够运用人机工程知识,提高个人学习环境的舒适度和学习效果。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对校园环境优化和人性化的关注,树立以人为本的设计理念。
2. 学生养成关注身边人机交互问题的习惯,增强对生活环境的责任感。
3. 学生通过课程学习,提高对科学知识的热爱,激发创新精神和实践能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为校园人机工程课程,旨在让学生了解人机工程学在校园环境中的应用,提高学生的环境意识和创新能力。
针对初中年级学生的认知水平,课程内容以实际案例为主,结合学生的生活经验,引导他们发现、分析并解决问题。
在教学过程中,注重培养学生的合作意识、动手能力和创新思维,使他们在实践中感受人机工程学的价值。
通过本课程的学习,为学生创造一个舒适、安全、高效的校园环境奠定基础。
二、教学内容1. 引言:人机工程学基本概念,介绍人机工程在校园环境中的应用。
- 教材章节:第一章,第一节2. 校园人机工程原理与应用:- 教材章节:第一章,第二节;第二章,第一节- 内容:人机工程学的基本原理;校园环境中的实例分析;人机工程在提高学习效率、保障安全方面的应用。
3. 校园设施设计与优化:- 教材章节:第二章,第二节;第三章,第一节- 内容:基于人机工程学的校园设施设计原则;案例分析;学生动手设计校园设施方案。
4. 校园环境安全与健康管理:- 教材章节:第三章,第二节;第四章,第一节- 内容:人机工程在校园安全、健康方面的作用;常见问题分析及解决策略。
目录摘要 (1)第一章阶梯教室门窗、桌椅及相关设施的人机关系 (2)1.1安全人机工程学 (2)1.2 感觉系统中存在的人机关系 (2)1.3神经系统中的人机关系 (4)1.4运动系统 (5)1.5课桌椅色彩设计的人机关系 (5)1.6学校课桌椅调查分析的背景 (5)1.7安全人机工程学研究方向 (6)第二章人体相关尺寸的收集 (7)2.1高校桌椅设计的人体尺寸依据 (7)2.2现有桌椅的功能尺寸测量 (8)2.3坐姿人体尺寸 (10)2.4立姿人体尺 (12)2.5人体相关水平尺寸 (13)2.6人体活动空间相关尺寸 (15)第三章阶梯教室门窗的安全人机工程分析 (16)3.1阶梯教室的门窗的安全人机工程分析 (16)3.1.1 教室内色调分析 (16)3.1.2 教室内光照分析 (17)3.1.3对门用安全人机工程学分析 (20)3.1.4对窗户用安全人机工程学分析 (21)3.2对阶梯教室门窗的合理性改良和设计 (23)第四章阶梯教室桌椅的安全人机工程分析 (24)4.1桌椅的安全人机工程分析 (24)4.1.1桌下抽屉与净空高设计 (25)4.1.2桌椅的水平间距设计 (26)4.1.3座椅扶手设计 (26)4.2对阶梯教室桌椅合理性改良和设计 (27)第五章设计总结 (29)参考文献 (31)摘要安全人机工程学作为一门集合各种学科的综合学科,对安全起着至关重要的作用,其研究方法具有科学性、流程性。
而基础设施是我校学生与教职工生活学习中很普遍的直接或间接接触的,更是我们安全生活的一种保障,跟人体也是息息相关的。
因此,安全人机工程学在其中的应用也是显得异常重要。
用人机工程学的有关原理,探讨了大学院校里教室中的设施(黑板、讲台、课桌、课椅)的布置和尺寸与人(教师、学生)的功能尺度相协调的关系,得出了一组合理的数据,从而达到减少教师和学生上课时的疲劳,提高教学效果的目的。
进入21世纪以来,随着我国高校招生规模的不断扩大和高校信息化进程的逐步加快,大学校园硬件建设高速度发展,各类先进设备不断引入,提高了学生的学习效率,但同学们每天大量使用的课桌椅却并不尽如人意。
根据网上发布的一些统计资料,发现高校课桌椅的设计存在着许多问题,致学生的身体疲劳、视力下降、要不损伤、劲椎病等诸多现象增多,严重影响了学习效率及身体身体健康。
因此健康舒适人性化的高校课桌椅审计问题亟待解决。
文章运用人机工程学的原理和方法,以“安全、舒适、高效、健康”的原则,结合设计心理学、统计学等知识,对高校课桌椅的使用现状及设计存在的主要问题进行分析,对青年大学生这一使用群体进行问卷调查和人体尺寸测量,就高校课桌椅设计对青年大学生的生理、心理产生的影响进行分析,最后从设计参数、材料和结构、色彩三方面介绍高校课桌椅的人性化设计。
第一章阶梯教室门窗、桌椅及相关设施的人机关系1.1安全人机工程学安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发来研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,对在活动过程中的人实行保护目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。
也就是说,在实现一定的生产效率的同时,如何最大限度地保障人的安全健康与舒适愉快。
这主要是从活动者的生理、心理、生物力学的需要与可能等诸多因素,去着重研究人从事生产或其他活动过程中实现一定活动效率的同时最大限度地考虑外界因素的机理和预防与消除危害的标准与方法提供科学依据,从而达到实现安全卫生的目的,确保人类能在安全健康、舒适愉快的条件与环境中从事各项活动。
1.2感觉系统中存在的人机关系感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反应,感觉是人们了解外部世界的渠道,也是一切复杂心理活动的基础和前提。
人的感觉类型有视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉、本体感觉等。
认得感觉器官接受内外环境的刺激,将其转化为神经冲动,通过传入神经,将其传至大脑皮层感觉中枢,便产生了感觉。
根据课题需要,对于高校大学生使用课桌椅的状态,主要介绍视野和视距、皮肤感觉和本体感觉三部分。
1)视野和视距视野是指人眼能观察到的范围,一般以角度表示。
视野按眼球的工作状态可分为:静视野、注视野和动视野三类;在人的三种视野中,注视野范围最小,动视野范围最大。
人机工程学中,一般以静视野为依据设计有关不件,以减少人眼的疲劳。
图4—2为静视野在水平、铅垂两个方向上的最佳值。
图4—3为人眼在垂直面的视野范围,在垂直面的最大视野范围大约为120度,人的自然视线低于标准视线,坐姿时最佳范围15度,观看最佳视区为30度范围内。
视距是指人在控制系统中正常的观察距离。
观察各种显示仪表时,若视距过远或过近,对认读速度和准确性都不利,一般应根据观察物体的大小和形状在380~760mm之间选择最佳视距。
2)皮肤感觉皮肤是人体上很重要的感觉器官,感受着与外界环境中与它接触物体的刺激。
对于高校桌椅设计,是指学生在使用过程中的触压、疼痛、光滑或粗糙等感觉。
比如高校大学生在使用桌椅的过程中,身体受到刺激强化到某一程度,痛感就随着刺激出现。
1.3神经系统中的人机关系神经系统是人体最主要的机能调节系统,人体各器官、系统的活动,都是直接或间接的在神经的控制下进行的。
大学生在使用教室或图书馆桌椅学习时,不论是读写或听说的状态都是通过神经的调节作用,使其对外界环境的变化产生相应的反应,从而与周围环境之间达到协调统一,保证人的操作活动得以正常进行。
神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统。
1.4运动系统运动系统是人体完成各动作和从事生产劳动的器官。
由骨、关节和肌肉三部分组成。
全身的骨关节连接构成骨骼。
由于肌肉的收缩与舒张牵动骨,通过关节的活动而能产生各种运动。
1.5课桌椅色彩设计的人机关系色彩三要素:色相、色彩的相貌;明度,色彩的明暗程度;彩度、色彩的饱和程度。
在高校桌椅设计中既要保证课桌椅单体色彩的美观,对大学生产生的心理作用,还要保证各种色彩在教室环境内的协调性。
总体来说课桌椅的设计要求色彩明朗、精神饱满。
因此,选取一些冷暖适中的色彩,并提高色彩的明度、降低色彩的饱和度就是折中的好办法。
这样可以选取红橙黄色或者蓝青色等颜色。
这样既可以创造愉悦的氛围,又不至于使学生过于兴奋,达到轻松愉悦的环境氛围。
1.6学校课桌椅调查分析的背景教室是老师授课、学生学习知识的场所,作为学校最基础的教学设施,教室里的任何组成设备,都与我们平时的学习生活息息相关,尤其是教室课桌椅,是否坐着舒适,是否有良好的活动空间,以及是否有好的视线能看到黑板,对我们来说是有直接影响的。
学校综合楼里的教室都是大型的阶梯教室,大约有160个座位左右,能容下四个班的学生人数。
但在平常的学习生活中,我发现学校的教室里还是存在不少不符合人因工程学原理的问题的,例如,就我们最常用的课桌椅而言,椅子坐上去会感觉腰部的不舒适(尤其是长时间就坐),同时感觉教室里座位间的间距比较小,人多的时候坐着就感觉很拥挤,没有舒适的工作空间等等。
所以我们小组成员决定对学校的教室进行一次实地考察,以综合楼205教室为例,通过实地考察,发现教室里存在的一些问题,并测量一些数据,拍一些照片,通过上网查阅资料,根据收集到的数据进行分析,发现问题与不足,并利用人因工程学的知识提出合理的改进建议。
1.7安全人机工程学研究方向在任何一个人类活动场所,总是包括人和机(此处的机是广义的,即系统中除人之外、与人有关联的其它因素)两大部分。
这两种性质截然不同的要素——人与机,彼此之间存在着物质、能量和信息不停的交换(即输入、输出)和处理上的本质差异。
而人机结合面起着人机间沟通的作用,各自发挥功能,提高系统的效率,保证系统的安全。
因此,人机系统是一个有机的整体。
第二章人体相关尺寸的收集2.1高校桌椅设计的人体尺寸依据要想使高校桌椅产品最大限度地满足大学生在健康、安全舒适上的需求,就必须在产品设计时充分考虑人们的生理、心理特征。
而在人的生理特性中,最基本、最核心的是人体的尺寸数据,高校大学生的人体尺寸是校园桌椅产品尺寸的科学依据。
在互联网的各种搜索,发现众多调查研究显示:从1995年至现在,我国12岁至17岁青少年的身高体重明显增加;男生身高增高69mm,体重增加5.5kg,女生身高增高55mm,体重增加4.5kg。
由此可见,21世纪新一代的高校大学生人体尺寸将有更大的增幅,高校桌椅产品所依据的人体尺寸标准有待更新修改。
人体各项数据示意图2.2现有桌椅的功能尺寸测量据国家标准GB/T3976-2002《学校课桌椅功能尺寸》的规定,结合本课题的需要,最终确定高等院校课桌椅的主要功能尺寸参数包括14项数据,其测量说明及测量结果如下:桌面高(h1):从地面到桌面前缘最高点的垂直距离;桌下净空高(h2):从地面到桌面的前缘底部的垂直距离;桌面深(t1):桌面后缘到前缘的水平距离;桌面宽(b1):桌面的水平宽度;座面高(h4):从地面到椅座面前缘最高点的垂直距离;座面深(t4):椅座后缘到前缘顶点的水平距离;座面倾角a:椅座面水平面的夹角;靠背倾角β:桌面与水平面的夹角。
另外,还包括靠背点距座面高、靠背下缘距座面高(h5)、靠背上缘距座面高(h6)、桌椅高差(h1—h4)、桌椅水平距离(l)等设计参数,如图所示我校桌椅的功能尺寸的实际测量结果2.3坐姿人体尺寸2.4立姿人体尺2.5人体相关水平尺寸2.6人体活动空间相关尺寸第三章阶梯教室门窗的安全人机工程分析3.1阶梯教室的门窗的安全人机工程分析3.1.1 教室内色调分析色彩对人的心理状态有着不可忽视的影响。
人们处于不同的颜色环境中,除了视觉辨别力受到影响、视野发生变化外,人的心理感觉也会有所变化,不同的颜色会产生不同的抽象概念和不同的感觉。
(1)冷暖感。
如红色、黄色和橙色给人以暖的心理感觉;蓝色的衣服看上去凉爽。
(2)兴奋和压抑感。
如红色、黄色等暖色调给人以兴奋感,使人情绪高涨、精神振奋、易于激动;蓝色等冷色调使人冷静,抑制人的情绪。
(3)轻松和压抑感。
明度高的颜色会使人感到轻松、自在、舒畅的感觉;明度低的颜色使人产生压抑和不安的感觉。
(4)软硬感。
明度高的颜色感觉软;明度低的颜色感觉就硬等等。
每种颜色都具有特殊的心理作用,虽然个体之间的感觉存在着差异,但某些感觉特征却是一致的,主要表现在对视觉工作能力和视觉疲劳的影响。
单就引起眼睛疲劳而言,蓝、紫色最甚,红、橙色次之,黄绿、绿篮、绿、淡青等色引起视力疲劳最小。
使用亮度过强的颜色,瞳孔收缩与扩大的差距过大,眼睛易疲劳,而且使精神不舒适。
根据颜色的效果,合理的选用颜色,在工作场所构成一个良好的颜色环境,可以得到很好的效果,如:(1)增加明度,提高照明设备的利用效果;(2)注意力集中,减少差错、事故和消耗,提高工作质量和工作效率;(3)发挥颜色对人心理和生理的作用,使精神愉快,减少疲劳;(4)改善劳动条件,使环境整洁,有美感。