人體工程學概念精選(九篇)

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第1篇：人體工程學概念范文

一、人體工程學課程現狀

從課程設置來看，人體工程學是環境藝術設計專業的必修課程，通常安排在大學二年級的下半學期，是進入專業課程學習前的專業基礎課，有8周的課程安排，共32個學時。在此之前，學生已學習的課程主要為基礎必修課，如素描、色彩、設計構成、圖案、計算機輔助設計等。從課程內容來看，人體工程學作為一門綜合性的邊緣學科，研究的內容和范圍極其廣泛。因此，許多專業都開設了此門課程，只是針對不同專業的特點，在授課內容的重點、難點及時間安排上略有不同。以環境藝術設計專業為例，課程的內容包括人體工程學及其應用、人體工程學基礎（包括人體生理學知識、心理學知識、人體測量學知識）、人與環境（包括人與環境的交互作用、行為與環境、視覺與環境、聽覺與環境、膚覺與環境、嗅覺與環境、人和環境質量評價）、環境行為與室內設計（包括居住行為與戶內設計、商業行為與店堂設計、餐飲行為與餐廳設計、觀展行為與展廳設計、人際行為與室內交往空間設計）。從教師授課情況來看，環境藝術設計專業的人體工程學涵蓋的理論知識多、涉及范圍廣，若要在短短8周的時間內既對每個章節進行細致的分析講解，還對每個知識要點進行擴展和延伸，時間明顯不夠。因此，教師通常以理論課的方式講述人體工程學，主要講授人體工程學的基本原理、概念、方法，課程結束后以傳統的理論考式進行考核。從學生學習情況來看，相比專業課程而言，人體工程學在整個課程體系中所占學分分值較少。大部分學生認為此課程屬基礎理論課，以理論課的心態對待，對人體工程學課程重要性的認識不足，課堂出勤率不高，常出現遲到、曠課現象。

二、教學中存在的問題

（一）教學模式單一，教學方法陳舊

教師圍繞教材內容，固守傳統教學模式和思維模式，采取單一的教學方法，是導致人體工程學教學效果差的直接原因。在傳統的教學理念中，教師是課堂的主導者，常常采取“填鴨式”的教學模式；學生是信息的被動接收者，習慣性采用機械的、死記硬背的方式記住知識要點，完成對課程內容的學習，很難將知識內化成與實際經驗相符的內容。加之受課時的限制，教師忽視了與學生的互動和交流。這種授課方式既限制了學生的思維能力，也使教師很難收到學生反饋的信息，更無法全面了解學生的情況，進而不能針對學生的學習情況進行及時的教學調整。

（二）同質化教學，缺少與專業課程的聯系

作為一門交叉學科，人體工程學常以基礎課的形式引入不同學科專業，如工程制造專業、工業設計專業等。教師常以講述的方式對課程內容進行陳述式的講解，往往忽略人體工程學針對不同學科、不同專業具有不同的重點與難點，若均采用同樣的教學方法講授相同的內容，必然導致學生對該課程在本專業的作用理解不足，做不到有的放矢的學習，影響學習效果。

（三）缺乏實踐環節，理論與實際脫節

人體工程學屬應用型學科，需要在理論框架上輔以實踐教學。但是，目前教學中教師講授理論知識的時間占據了全部課時，實踐部分流于形式，導致這種情況出現的原因主要有三點：一是授課教師將本門課程定性為理論課，僅按照理論課的步驟和方法，圍繞書本內容完成講解部分；二是課堂缺少實驗環境，無法進行有效的實踐教學環節；三是課程學時少，除理論講授之外沒有更多的時間進行實踐教學，導致本門課程終究無法與專業相結合，最終淪為一門講授純理論的課程。

三、課程教學改革與實踐

（一）明確課程定位

人體工程學包含對人的生理和心理特征、人的行為模式、人體基本數據、人與環境關系的分析，其內容是環境藝術設計順利實施的基礎。教師應圍繞教學大綱的要求，明確人體工程學在專業中的基礎作用，制定具有針對性的教學方案和課程設計。同時，在上課之初就應該向學生指出人體工程學課程的重要性及其與本專業其他課程的關系，充分調動學生的學習積極性，促進教學工作更好的開展。

（二）轉變教學理念

“以學生為導向”的教學模式，強調學生作為教學主體在教學中的地位，改變學生以往作為教學附屬者而導致學習目標不明確、產生學習惰性的現象。學生由被動接受者轉變為知識體系的構建者、信息加工者，提高了學習的能動性，強化了學習效果。教學模式的轉變，首先要求教師改變教學理念，由知識的傳輸者轉變成學習的引導者，加強師生互動，及時對學生的學習情況進行評估，通過案例分析、課題討論、現場教學等環節加強學生對知識的應用，使理論與專業有機結合起來。

（三）采用多樣化的教學方法

由于受到教學條件、學時的限制，人體工程學的實踐課題很難在既定的教學時間開展，但這并不意味著人體工程學只能作為理論課的形式出現。若僅注重理論框架的完整性而忽視與實踐課題的結合，勢必會限制其與專業課的聯系，也必然會使其成為無關緊要的理論課。在有限的教學時間里，教師可采用多樣的教學方式，如案例分析、實地調研、小組討論等，將理論與實踐結合。在提高學生學習能力、問題分析能力的同時，強化學生對人體工程學的認識，使人體工程學真正成為環境藝術設計專業不可或缺的基礎課。具體做法如下：第一，在教學中以實踐為導向，以理論為指導。人體工程學和環境藝術設計都屬于應用型學科，理論和實踐相結合，才能使理論更好的指導實踐。教師講授理論時，可將文字講解與視覺圖片相結合，用圖片展示空間形態，用文字做闡述，如在講到人的行為與環境的關系時，可聯系學生熟悉的校園環境，以某一行動路徑為導向，分析學生的行為方式及由此形成的空間形態，并對行為模式與空間形態之間的相互制約的關系做進一步的解釋。第二，引入調研課題，開展實踐教學。在學生已基本掌握概念、原理的基礎上，教師可以設計實踐課題，如指導學生綜合運用自然觀察法、實測法、資料研究法、調查分析法等，對人體、家具進行測量，制作人體模型或空間模型；或是對校園空間進行實地考察與測量，分析人的行為模式與空間形態的關系等。課題實施的方式可以是自主研究，也可以是團隊合作。通過對個案的調查、測量、分析、總結，將教師口中抽象的理論與學生切身體驗結合起來，轉化成形象、生動、可感知的內容，以加深學生對知識的理解。第三，設計課堂討論環節，鼓勵學生提出自己的觀點。通過前期實地調研課題的開展，學生對空洞的概念、數據、原理有了更多的理性認識。教師設計課堂討論環節，鼓勵學生以匯報演講的方式，對前期調研的成果進行總結并提出自己的觀點。通過理論——實踐——總結的過程，使學生完成課程的學習，提高學習能力，逐步完善知識體系。第四，考核內容既要涵蓋基礎知識，又要體現專業特色。人體工程學涵蓋的知識點多，教師常采用問答的模式進行考核，雖然能夠考察到學生對知識的掌握情況，卻不能考察到學生的實踐能力，也無法了解學生綜合運用知識的能力。因此，考核形式應多樣化，內容應當從理論與專業結合的角度設計，如針對室內設計方向的學生，考核內容可以是“完成一套居室空間的平面布置圖”。由教師提供原始建筑圖，學生假定空間性質、人群使用情況等，完成對空間的分析與布局。如此，學生將人體工程學課程學到的知識綜合運用于實際案例中，既得到了實踐的機會，又提高了學習興趣，同時幫助學生建立起學科專業間的聯系。

四、結語

第2篇：人體工程學概念范文

[關鍵詞]家具設計中的人體工程學；家具色彩與現代家具形態設計

中圖分類號：TK0.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）19-0395-01

在實際生活中，家具到底是個什么樣的形狀，我們除了用形容詞來描繪她的容貌和形態特征以外，我們還可以用具體的尺度、比例、數據來說明。家具中的人體工程學因素是構成家具物質形態的重要因素，是家具外部結構與使用者適合關系的直接表現。在家具造型形態設計中，人體的尺度、比例、家具的適用范圍、人們傳統的美觀觀念等因素共同決定家具尺度感。

1.人體工程學理論是現代家具尺度、比例的基本依據家具產品本身是為人使用的，所以家具設計中的尺度、造型、色彩及其布置方式也都必須符合人體生理、心理尺度及人體各部分的活動規律，以便達到安全、實用、方便、舒適、美觀之目的

（1）家具設計中的人體工程學概念

在這里，引入人體工程學概念，介紹影響現代家具形態設計的又一重要因素。家具設計中人體工程學研究指的是在特定環境中，家具設計能達到使用者心理、生理上的舒適，并且易于使用、操作方便，滿足其工作、休閑等不同場合下的需求。能夠生產制造出人們用著方便、舒適的家具形態，是近些年來家具形態設計師們所追求的。

（2）家具的尺度設計

對大多數設計師和廠家來說，依據人體工程學原理，確定恰當的家具尺度是構筑家具形態的第一步，也是極其重要的一步。因為人體尺度及其測量數據會決定家具長、寬、高的確定以及擺放所需要的空間。通過人體工程學歸類研究把人的工作、學習、休息等生活行為分解成各種姿勢模型，把人體的基本動作形態分為坐、立、臥三種。科學研究證明，由于人體各個部位的肌肉、骨骼、神經等有差異，使得人體各部位在不同的姿態下，對疲勞、壓力、疼痛等的感覺是不相同的，對血液循環的阻礙程度也不同。依據人體各部位需求，科學、合理的設計坐、臥等與人體密切的家具尺度、形態，對改善人體有關系統的狀況，最大程度的消除人體疲勞，提高和改善生活質量有很大的作用。具體地說，就是在家具尺度的設計中，根據人的立位、坐位和臥位的基準點來規范家具的基本尺度及家具間的相互關系。如柜類、不帶座椅的講臺等的高度設計以人的立位基準點為準；寫字臺、餐桌、座椅等以坐位基準點為準；床、沙發床及榻等臥具以臥位基準點為準。下面以工作座椅為例來探討符合人體工程學的尺度對家具形態的要求。實踐證明，座椅設計較理想的形式是應能便于人調整姿態，最大限度地減輕全身疲勞。對于長時間坐著工作的人來說，座椅是否舒適，主要取決于椅子的高度、座深、座寬、靠背高度及傾斜角度等基本參數。

①座高座面高度過高或過低都會讓人產生不適感，尤其對膝關節功能逐漸降低的老年人來說，座面高度過低的話，起來坐下，雙膝用力，都會很困難。恰當的座高應是略小于小腿的長度，一般工作座椅的座高取43cm左右，輕便沙發取33-38cm。

②座深正確的座深，應略小于坐姿狀態下大腿的水平長度。最適合的座深是使座面前沿離開小腿N窩約4-6cm距離，這樣可防止小腿N窩受壓，同時小腿也能活動自如。以我國人體的平均坐姿大腿平均長度，男性為44.5cm，女性為42.5cm，再減去前沿4-6cm的空隙，以42-40cm作為座深的尺寸是比較合適的。具體使用功能不同，座深也有差別。工作用椅，人的上身通常是端坐的姿勢，座深可以稍淺；休息用椅，靠背成一定的傾斜角度，座深稍深，最多不易超過53cm。

③座寬舒適的座椅，應能夠便于人體變換坐姿，這樣才不會因為長時間保持一種姿勢而產生疲勞。合適的座寬應使臀部完全受到支撐，一般以人的平均肩寬尺寸再適當放寬一些，以大于46cm為易，會議廳、影劇院的排椅應不小于54cm。若是扶手椅，不易過寬，若太寬不便于人的手放到扶手上。

④背斜角即靠背與座面的夾角，高靠背適合休息用椅，背斜角約為110°～115°；低靠背適合工作學習，背斜角約為100°～105°。靠背的合適高度約為36cm～63cm，寬度在32.5cm～37.5cm范圍內為宜。

⑤扶手高度扶手的功能是使人坐在椅子上時，讓手臂自然放在扶手上，減輕兩臂的負擔，適宜的扶手高度為座面以上20～24cm之間。角度可隨座面的傾角而傾斜，一般與座面平行即可。座面與靠背的柔軟程度不同，對人產生的影響也不同。

2.不同使用范圍的家具需要不同的尺度、比例尺度與比例須依據功能滿足一定的使用人群、使用環境、使用場所

如老年人使用的家具和兒童使用的家具在尺度、比例上是截然不同的。再如同是椅子類家具又有工作用、學習用、生產用、生活用、休息用等的分別，不同的使用場所，在尺度、比例的要求上也是不同的。假設放置在室外公共空間中的座椅，除供人們短時間內休息外，還有一個主要作用就是美化公共空間，傳達當地的文化。

（1）人們傳統觀念對現代家具尺度，比例的影響人們的傳統觀念對家具的尺度、比例感覺有著很大的影響，這些傳統觀念是在人們的文化知識、藝術修養和生活經驗的基礎上形成的，對家具的部件形式變化和尺寸變化有著一定的知覺定式，超出了這個知覺范圍，人們就會感覺這個家具過高或過低、過大或過小，不合比例，不符合家具形態的審美要求。推敲家具各尺寸之間的尺度、比例關系是取得家具形態美的一個重要手段。

（2）家具色彩設計的原則。以下列舉幾項色彩在形態設計中常用的手法。

（1）以人為中心的設計原則

家具的色彩根據家具的使用者對色彩的認識和需求，制定不同的色彩計劃。家具產品的色彩充分體現以人為中心，共性與個性、普遍與多樣的辯證統一的設計原則。

（2）符合美學法則的原則

“簡潔就是美”既要求家具產品形體結構簡單、利落，又要求色彩單純、明朗。單純明朗的色彩，有一定的主色調，達到對比與調和等審美要求，并且符合時代審美需求，根據家具產品的功能、使用環境、用戶要求以及顏色的功能作用等進行設計。

（3）滿足企業形象的原則

①同一家具產品造型，用不同的色彩進行表現，形成產品橫向系列。會給感覺品類豐富，增加形態視覺上的豐富性。

②以色彩區分模塊，體現產品的組合性能。

③以色彩進行裝飾，以產生富有特征的視覺效果。

第3篇：人體工程學概念范文

1 前言

汽車是非常復雜的產品并需滿足各方面的性能要求，其設計開發過程也由許多不同的工作階段組成，而各工作階段又需要使用多種不同的設計驗證技術。只有采用新技術將整個產品的開發過程及其不同的工作方式進行全面的集成才能達到加速和優化設計的目的。

從目前概念車的世界里，內部（車內）多變的色彩為汽車賦予了更多的活力．同時，空間的利用在內部結構的設計上占到了一個什么重要的作用，事實也引證了這一點．仔細對比一下目前的新概念，很多汽車的內部結構已經相當的精簡．當然這不是說要放棄一些本來必須的東西，設計師只是把一些實用的工具隱藏起來．譬如是把一些DVD導航，冷氣口隱藏起來．在新的設計理念里，簡單比雜亂給人的感覺更好．

汽車內部的設計也是一種學問．有些東西是不可以模仿的．德國汽車和中國的汽車有什么不同？其實同樣的車，差別當然不是很大，之所以人們對這兩種汽車存在著不同的意見，最主要的是感覺的差異．而這種感受不只是局限在單純的駕駛感，人們對德國的總體感覺還有對德國文化的理解也是一個很重要的因素．中國一開始就給人家一個不好的影響是，中國的東西不好．就這樣小小的一句話，害了中國的產品，包括汽車．而中國人乃至世界對于中國汽車的不滿，內部結構發面占到了一定影響．中國雖然已經融入了世界，但不可以模仿的東西太多，需要慢慢探索學習的東西也很多，中國汽車發展很快，但是內部結構的設計一直滯后于世界。筆者總結了中國汽車內部結構的幾點不完善．第一：工藝不夠精細，印象中有一個很影響深刻的事情，在06年的廣州車展中，我親眼看到中國一輛名叫＂UFO＂汽車的座椅竟然爆線了，雖然說這是一輛展車而非量產車，但是幾十萬的觀眾看到這樣一個不足會有什么感受？而事情的背后反映出的問題同樣值得深思．第二：總體感覺不夠清晰，簡明．很難說造成這種感受的原因對汽車的布局把握不好。因為布局的好與不好也沒有一個很明確的定義．但是感覺的東西很直觀，也是最實在的。一個東西好不好，感受是最好的驗證．第三：人才不足，國外很多的非機器制造的汽車工藝是由許多有十幾年經驗的工匠完成的，而且這種工藝是一代傳一代的，也很少說會外傳，可以這么說，版權的保密性非常好．雖然學不到，但中國也可以學習一下這種模式，雖然短期看不到什么效果，但是長遠對中國的汽車還是很不錯的．目前中國還沒有進入一個自主豪華車時代，而這個時代卻是培養人才最好的時機，但中國在這方面確做得不夠好．

數字化虛擬技術就是通過集成各種計算機技術，并充分發揮其應用潛能，使產品開發設計能夠可靠地在計算機系統內，以數字化模型方式完成產品的設計和驗證。在汽車開發中，虛擬技術有助于決策層及早對設計方案進行決策和進行跟蹤管理；有助于加強異地的合作，共同解決技術難題；有助于在制造樣車前進行反復驗證和校核，從而及早發現和避免設計錯誤；有助于在產品投產前及早獲取產品信息以進行市場調查。貫穿于產品開發全過程的數字化虛擬技術可使產品特性得到全面系統的優化，使開發周期大大縮短，開發費用大大減少，提高產品質量，最終提高企業在市場的競爭力。

2 汽車內部結構設計

汽車內部結構是一個從構思、設計到驗證的復雜的系統工程．結構時要考慮眾多的約束關系和人機工程的要求。汽車內部結構是“以人為中心”的設計，即以人為中心，在滿足一定的約束條件下，運用人機工程學達到人－車－環境和諧的設計理念。汽車內部結構設計是同時進行多方面結構的設計過程，也是不斷反復遞進尋求最優化方案的設計過程。

汽車內部結構主要任務是：①車型主要結構尺寸確定：乘員結構；整車主要尺寸確定；踏板，換檔桿及手剎位置結構；轉向盤及轉向管柱結構；行李箱結構；側車窗玻璃；頂蓋位置；座椅及儀表板結構等。②人機工程學研究：確保駕駛員及乘員的居住舒適性，安全性，以及駕駛員的操縱方便性和具有良好的視野等。③法規符合性校核：風窗面積及雨刷結構；手伸及界面；儀表板可視范圍；內外后視鏡視野；安全帶固定點等。在滿足這些要求的同時，還要盡量減小整車質量，增大車室內空間，提高整車的經濟性能。在傳統的設計中，工程師使用二維人體模板在二維主圖版上進行汽車內部結構設計，無法事先對踏板、換檔桿、轉向盤的操縱性和坐姿及視野性等性能進行空間位置的評估和驗證，只有在制作了物理樣車后由一定比例的人進行實際的駕駛操作才可完成驗證．

如今，由于計算機技術的發展和應用，在汽車開發中已廣泛采用CAD 方法進行三維數字化設計，以三維數據為主線，使用虛擬樣車來優化產品設計和驗證過程。因而，數字化三維人體模型相應地在汽車內部結構的人體工程學模擬和分析中發揮其潛能和優勢。

3 數字化三維人體模型

在產品周期的各個階段，人都是最重要的因素。數字化三維人體模型可有效地應用在汽車虛擬設計及制造的整個生命周期，從初始的概念方案設計至最后的產品驗證。

數字化人體模型技術可輔助設計者確定人在相應的工作環境下的性能，確定人體尺寸／形態／功能及其定位，滿足舒適性和安全性標準的要求。如圖1 所示，在虛擬的CAD 設計數據中，可調入此虛擬的人體模型，完成操作任務和分析工作。通過三維人體模型可運用數字人體和電子樣車進行與人相關要素的模擬分析校核，如人的可操作性，舒適性，可視性等重要設計要素。在汽車內部結構過程中應用數字化三維人體模型可提高設計效率和設計質量；改善安全性及人機工程學性能；減少物理樣車的制造及驗證工作和周期。

波音公司、通用公司、戴姆勒－克萊斯勒公司等這些大的飛機和汽車公司已將數字化三維人體模型越來越廣泛的應用于產品生命周期的各個方面和各個階段．CATIA，EDS 等大的軟件公司，也相繼推出數字化三維人體模塊供用戶使用并不斷補充及完善。

現以CATIA 的人體模型模塊（Manikin）為例簡要說明數字化三維人體模型的主要功能。該三維人體模型包括4 個子模塊：構造人體（Human Builder）模塊，生成可與產品相配合的人體模型；編輯人體尺寸(Human Measurement Edit)模塊，可對人體模型的各部分的尺寸進行有比例地調整；人體動作分析（Human Activity Analysis）模塊， 對人肢體進行由靜態姿勢到復雜的動態動作的評價；人體姿態分析(Human Posture Analysis)模塊，進行人體各種姿態的分析。此人體模型包括有104 組人體測量數據；100 個無約束的連接；148 個自由度；各種姿勢輪廓；包含所有關節的手模型、脊椎模型、肩模型、臀部模型等模型；可表現關節活動的制約及動作運動的上下極限并可進行調節。此模塊具有如下幾方面用途：測量人體尺寸；視野分析；坐姿分析；運動舒適角度分析；伸及范圍分析；舉升、放下和搬運分析；設計干涉檢查；運動模擬等。

4 按SAE 標準進行汽車內部結構時涉及到的人體工程學內容

在進行汽車內部結構時，SAE 中有如下用于駕駛員和乘員的人體工程學研究和設計的相關標準。

5 應用數字化三維人體模型進行汽車內部結構及設計校核

數字化三維人體模型在汽車內部結構設計及校核中承擔著人機工程學的結構設計及校核驗證的重要角色。圖2 所示為數字化三維人體模型在一汽車內部結構中的應用實例。它協助汽車設計工程師進行一系列乘員內部居住性的結構優化工作，主要包括：協助確定汽車主要控制尺寸；確定不同人體尺寸的駕駛員及乘員的乘坐位置和駕駛姿態；對人體乘坐姿態及其舒適性進行分析和評估；確定踏板、轉向盤、操縱桿、儀表及控制按紐等零件的結構位置，并進行操作合理性評價；模擬乘員上下車姿態以評估上下車方便性；駕駛員及乘員的座椅位置確定及安全帶的固定位置的確定；模擬座椅的滑動、及桿件操縱的運動過程并進行評價；校核駕駛員駕駛過程中的直接視野和通過內外后視鏡的間接視野的法規符合性；協助進行儀表板結構和儀表板盲區的校核；確定合理的車內寬度和頭頂空間；分析人體重量在座椅上的力的分布；對手及腳對操縱部件操作時所施加的力進行評估；同時檢查設計間隙及干涉分析，最終記錄數據并輸出優化的結構結果。

第4篇：人體工程學概念范文

蓬勃發展的新學科

人機工程學是一門涉及多學科的工業設計學科，它研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等方面的特性得以提高。可見，前面提到的“人機工程學”應用在產品設計中只是其應用領域中的很小一部分。

人機環境問題是人類生產和生活中普遍性的問題，因而人機工程學從不同的學科、不同的領域發源，又面向更廣泛領域的研究和應用。其發源學科和地域的不同，導致了該學科長期存在多種名稱，在英語中，主要有歐洲的提法Ergonomics、美國的提法HumanEngineering等，在漢語中，則還有“人類工效學”、“人類工程學”和“人體工學”等表述。我國一般把“人類工效學”作為這個學科的標準名稱，而“人機工程學”的叫法更為普遍。

上世紀才興起的人機工程學在第二次世界大戰期間獲得了突破性的進展，因為戰爭中復雜武器的發展，使得人機協調問題突然激化。例如空戰和戰斗機的發展變化提出對飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓難度不斷增大，然而在飛機的儀表顯示和飛行員座椅等部件的設計中加大對人的因素的考慮后，解決了人機協調的矛盾，也帶動了有關的技術和方法迅速發展。人機工程學的應用領域是十分廣泛的，幾乎涉及人類工作和生活的各個方面。

源于電話設計

應用如此廣泛的人機工程學的起源竟是小小的電話的設計。做舞臺設計工作出身的亨利?德雷夫斯(1903～1972)是人機工程學的奠基者和創始人。1929年他建立了自己的工業設計事務所，1930年開始與貝爾公司合作，并與貝爾電話公司結下了不解之緣，成為影響現代電話形式的最重要設計師。

相當長的時間里，貝爾公司生產的電話具有分離的話筒和聽筒，然而，德雷夫斯卻對此提出了異議。1937年，德雷夫斯提出了從功能出發，聽筒與話筒合一的設計。他設計的300型電話機首次把過去分為兩部分、體積很大的電話機縮小為一個整體。這個設計非常成功，很快受到了用戶的歡迎。20世紀50年代初期，制作電話的材料由金屬轉為塑料，從而基本確定了現代電話的造型基礎。到50年代末，德雷夫斯已經設計出一百多種電話機。德雷夫斯的電話機因此進入了美國和世界的千家萬戶，成為現代家庭的基本設施。

德雷夫斯的人機工程學的其他研究成果是在1955年以來他為約翰?迪爾公司開發的一系列農用機械中，這些設計圍繞建立舒適的、以人機學計算為基礎：的駕駛工作條件這一中心，特點是外型簡練，其中與人相關的部件設計符合人體舒適的基本要求，這是工業設計的一個非常重要的進步與發展。

德雷夫斯的設計信念是設計必須符合人體的基本要求，他認為適應于人的機器才是最有效率的機器。他經過多年研究，總結出有關人體的數據以及人體的比例及功能，1955年出版了專著《為人的設計》，該書收集了大量的人體工程學資料，1961年他又出版了著作《人體度量》，從而為工業設計領域奠定了人機工程學這門學科的基礎，德雷夫斯成為最早把人機工程學系統運用在設計過程中的一個設計家。

以人為本，因人而異

在追求公平的現代社會里，產品的整齊劃一卻不是人們追求的目標，人們需要的是多姿多彩的個性化產品。這里的個性化主要有兩層含意：一是指外形和功能上滿足人們的心理偏好和使用習慣，二是設計上有針對性，適應不同層次用戶的需求。人機工程學體現在產品設計上，就是既要“以人為本”，還要“因人而異”，在實現產品基本功能的基礎上兼顧這些需求。

例如學生桌椅的設計。因為青少年的學習姿勢不當會導致近視眼，所以為了防止駝背和近視眼，人們設計了各種姿勢糾正器具來限制駝背，使學生寫字時保持直坐姿勢。然而這些器具未必能完全解決問題。問題的關鍵是：人的眼睛是向前長在臉上的，適合于正面的觀察，而看書和寫字要求面部向下傾斜，這時挺直脊柱必然導致頸部彎曲角度加大。如果又要挺胸又要直頸，看書和寫字就會非常不方便。這個問題合理的解決辦法是讓桌面具有適當的斜度，并將椅座設計為具有瀑布形的前緣。可見相應的桌椅設計是很重要的。

按人體工學原理設計的鼠標和鍵盤也是為了解決類似的問題。在操作計算機時，一般人們往往是手臂向前懸空地操作鍵盤和鼠標。手臂的懸空形成肩頸部的靜態疲勞，使得使用者不便背部后靠在椅子靠背上工作，而當使用者脫離靠背又手臂懸空時，體重就全部需要由脊柱來承擔，其結果或者是腰背的疲勞酸痛，或者是腰肌放棄維持直坐姿勢而塌腰駝背，或者是把手腕抵在桌沿而引發腕管綜合征。盡管這一問題目前的解決現狀仍不夠理想，但是無疑人體工學是一個很好的研究方向。

再如大客車座椅的設計。這類座椅上往往有一道鼓起來的凸包。從設計上來說，這道凸包本來是用來。墊靠頸部的凹處，使人的頭頸更舒服的。而對于大多數中國人來說，這個凸包常常是頂在后腦勺，使得當身體后靠在椅背時反而很不舒服。問題的出現是由于這些座椅的設計是從國外引進，而生產者在尺寸上完全照搬。由于中國人的身材比西方人矮小，就出現這樣的結果。解決這類產品設計問題就需要針對目標人群(如某一地區的男、女或不同年齡段人員)建立人體尺寸數據庫，包括人體靜態尺寸和動態尺寸，作為設計時的重要考慮因素。

前途無量

第5篇：人體工程學概念范文

關鍵詞：室內裝修；人體工程學；環境心理學

第一節人體工程學的含義和發展

人體工程學（HumanEngineering），也稱人類工程學、人間工學或工效學（Ergonomics）。工效學Ergonomis原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動”和“nomos”即“規律、效果”，也即探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。

人體工程學起源于歐美，原先是在工業社會中，開始大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協調關系，作為獨立學科有40多年的歷史。第二次世界大戰中的軍事科學技術，開始運用人體工程學的原理和方法，在坦克、飛機的內艙設計中，如何使人在艙內有效地操作和戰斗，并盡可能使人長時間地在小空間內減少疲勞，即處理好：人—機—環境的協調關系。及至第二次世界大戰后，各國把人體工程學的實踐和研究成果，迅速有效地運用到空間技術、工業生產、建筑及室內設計中去，1960年創建了國際人體工程學協會。

及至當今，社會發展向后工業社會、信息社會過渡，重視“以人為本”，為人服務，人體工程學強調從人自身出發，在以人為主體的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活、生產活動中綜合分析的新思路。

日本千葉大學小原教授認為：人體工程學是探知人體的工作能力及其極限，從而使人們所從事的工作趨向適應人體解剖學、生理學、心理學的各種特征。“

其實人—物—環境是密切地聯系在一起的一個系統，今后“可望運用人體工程學主動地、高效率地支配生活環境”。

人體工程學聯系到室內設計，其含義為：以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內環境之間的合理協調關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內環境和設施的相互關系。

第二節人體工程學的基礎數據和計測手段

一、人體基礎數據

人體基礎數據主要有下列三個方面，即有關人體構造、人體尺度以及人體的動作域等的有關數據。

1、人體構造

與人體工程學關系最緊密的是運動系統中的骨骼、關節和肌肉，這三部分在神經系統支配下，使人體各部分完成一系列的運動。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運動，是人體的支柱，關節起骨間連接且能活動的作用，肌肉中的骨骼肌受神經系統指揮收縮或舒張，使人體各部分協調動作。

2、人體尺度

人體尺度是人體工程學研究的最基本的數據之一。

3、人體動作域

人們在室內各種工作和生活活動范圍的大小，即動作域，它是確定室內空間尺度的重要依據因素之一。以各種計測方法測定的人體動作域，也是人體工程學研究的基礎數據。如果說人體尺度是靜態的、相對固定的數據，人體動作域的尺度則為動態的，其動態尺度與活動情景狀態有關。

室內設計時人體尺度具體數據尺寸的選用，應考慮在不同空間與圍護的狀態下，人們動作和活動的安全，以及對大多數人的適宜尺寸，并強調其中以安全為前提。

例如：對門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應取男性人體高度的上限，并適當加以人體動態時的余量進行設計；對踏步高度、上擱板或掛鉤高度等，應按女性人體的平均高度進行設計。

二、人體生理計測

根據人體在進行各種活動時，有關生理狀態變化的情況，通過計測手段，予以客觀的、科學的測定，以分析人在活動時的能量和負荷大小。

人體生理計測方法主要有：

1、肌電圖方法

把人體活動時肌肉張縮的狀態以電流圖記錄，從而可以定量地確定人體該項活動強度和負荷。

2、能量代謝率方法

由于人體活動消耗能量而相應引起的耗氧量值，與其平時耗氧量相比，以此測定活動狀態的強度，能量代謝率的計算式，以及不同活動的能量代謝率（RMR）。其計算式如下：

運動時氧耗量-安靜時氧耗量

能量代謝率（RMR）

基礎代謝率耗量

3、精神反射電流方法

對人體因活動而排出的汗液量作電流測定，從而定量地了解外界精神因素的強度，據此確定人體活動時的負荷大小。

三、人體心理計測

心理計測采用的有精神物理學測量法及尺度法等。

1、精神物理學測量法

用物理學的方法，測定人體神經的最小刺激量，以及感覺刺激量的最小差異。

2、尺度法

以順序在心理學中劃分量度，例如在一直線上劃分線段，依順序標定評語

可由專家或一般人，相應地對美丑、新舊、優劣進行評測。

第三節人體工程學在室內設計中的應用

由于人體工程學是一門新興的學科，人體工程學在室內環境設計中應用的深度和廣度，有待于進一步認真開發，目前已有開展的應用方面如下：

一、確定人和人際在室內活動所需空間的主要依據

根據人體工程學中的有關計測數據，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

二、確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據

家具設施為人所使用，因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據；同時，人們為了使用這些家具和設施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內空間越小，停留時間越長，對這方面內容測試的要求也越高，例如車廂、船艙、機艙等交通工具內部空間的設計。

三、提供適應人體的室內物理環境的最佳參數

室內物理環境主要有室內熱環境、聲環境、光環境、重力環境、輻射環境等，室內設計時有了上述要求的科學的參數后，在設計時就有可能有正確的決策。

四、對視覺要素的計測為室內視覺環境設計提供科學依據

人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數據，對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區域等提供了科學的依據。

第四節環境心理學與室內設計

在闡述環境心理學之前，我們先對“環境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環境可以說是圍繞著人們，并對人們的行為產生一定影響的外界事物。環境本身具有一定的秩序、模式和結構，可以認為環境是一系列有關的多種元素和人的關系的綜合。人們既可以使外界事物產生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產生影響。例如人們設計創造了簡潔、明亮、高雅、有序的辦公室內環境，相應地環境也能使在這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受，能誘導人們更為文明、更為有效地進行工作。心理學則是“研究認識、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特征”的學科。

關于環境心理學與室內設計的關系，《環境心理學》一書中譯文前言內的話很能說明一些問題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”，但他們“往往忽視人工環境會給人們帶來什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環境適合于人類的生存與活動”。以往的心理學“其注意力僅僅放在解釋人類的行為

上，對于環境與人類的關系未加重視。環境心理學則是以心理學的方法對環境進行探討”，即是在人與環境之間是“以人為本”，從人的心理特征來考慮研究問題，從而使我們對人與環境的關系、對怎樣創造室內人工環境，都應具有新的更為深刻的認識。

一、含義

環境心理學是研究環境與人的行為之間相互關系的學科，它著重從心理學和行為的角度，探討人與環境的最優化，即怎樣的環境是最符合人們心愿的。

環境心理學是一門新興的綜合性學科，環境心理學與多門學科，如醫學、心理學、環境保護學、社會學、人體工程學、人類學、生態學以及城市規劃學、建筑學、室內環境學等學科關系密切。

環境心理學非常重視生活于人工環境中人們的心理傾向，把選擇環境與創建環境相結合，著重研究下列問題：

1、環境和行為的關系；

2、怎樣進行環境的認知；

3、環境和空間的利用；

4、怎樣感知和評價環境；

5、在已有環境中人的行為和感覺。

對室內設計來說，上述各項問題的基本點即是如何組織空間，設計好界面、色彩和光照，處理好室內環境，使之符合人們的心愿。

二、室內環境中人的心理與行為

人在室內環境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點，這也正是我們進行設計的基礎。

下面我們列舉幾項室內環境中人們的心理與行為方面的情況：

1、領域性與人際距離

領域性原是動物在環境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質的區別，但人在室內環境中的生活、生產活動，也總是力求其活動不被外界干擾或妨礙。不同的活動有其必須的生理和心理范圍與領域，人們不希望輕易地被外來的人與物所打破。

室內環境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離統盤考慮。人際接觸實際上根據不同的接觸對象和在不同的場合，在距離上各有差異。赫爾以動物的環境和行為的研究經驗為基礎，提出了人際距離的概念，根據人際關系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為：密切距離；人體距離；社會距離；公眾距離。

每類距離中，根據不同的行為性質再分為接近相與遠方相。例如在密切距離中，親密、對對方有可嗅覺和輻射熱感覺為接近相；可與對方接觸握手為遠方相。當然對于不同民族、、性別、職業和文化程度等因素，人際距離也會有所不同。

2、私密性與盡端趨向

如果說領域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應空間范圍內包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內空間中要求更為突出。

日常生活中人們還會非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進入宿舍的人，如果允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選，相對地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位，餐廳中靠墻卡座的設置，由于在室內空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的心理要求。

3、依托的安全感

生活活動在室內空間的人們，從心理感受來說，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內空間中更愿意有所“依托”物體。

在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上，人們并不較多地停留在最容易上車的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對散落地匯集在廳內、站臺上的柱子附近，適當地與人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

4、從眾與趨光心理

從一些公共場所內發生的非常事故中觀察到，緊急情況時人們往往會盲目跟從人群中領頭幾個急速跑動的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當火警或煙霧開始彌漫時，人們無心注視標志及文字的內容，甚至對此缺乏信賴，往往是更為直覺地跟著領頭的幾個人跑動，以致成為整個人群的流向。上述情況即屬從眾心理。同時，人們在室內空間中流動時，具有從暗處往較明亮處流動的趨向，緊急情況時語言訴引導會優于文字的引導。

上述心理和行為現象提示設計者在創造公共場所室內環境時，首先應注意空間與照明等的導向，標志與文字的引導固然也很重要，但從緊急情況時的心理與行為來看，對空間、照明、音響等需予以高度重視。

5、空間形狀的心理感受

由各個界面圍合而成的室內空間，其形狀特征常會使活動于其中的人們產生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品——具有三角形斜向空間的華盛頓藝術館新館——有很好的論述，他認為三角形、多滅點的斜向空間常給人以動態和富有變化的心理感受。新晨

三、環境心理學在室內設計中的應用

運用環境心理學的原理，在室內設計中的應用面極廣，暫且列舉下述幾點：

1、室內環境設計應符合人們的行為模式和心理特征

例如現代大型商場的室內設計，顧客的購物行為已從單一的購物，發展為購物——游覽——休閑——信息——服務等行為。購物要求盡可能接近商品，親手挑選比較，由此自選及開架布局的商場結合茶座、游樂、托兒等應運而生。

2、認知環境和心理行為模式對組織室內空間的提示

從環境中接受初始的刺激的是感覺器官，評價環境或作出相應行為反應的判斷是大腦，因此，“可以說對環境的認知是由感覺器官和大腦一起進行工作的”。認知環境結合上述心理行為模式的種種表現，設計者能夠比通常單純從使用功能、人體尺度等起始的設計依據，有了組織空間、確定其尺度范圍和形狀、選擇其光照和色調等更為深刻的提示。

第6篇：人體工程學概念范文

關鍵詞：人機系統；環境條件；人因工學

0 概述

人機工程學和環境心理學都是近數十年發展起來的新興綜合性學科。過去人們研究探討問題，經常會把人和物、人和環境割裂開來，孤立地對待，認為人就是人，物就是物，環境也就是環境，或者是單純地以人去適應物和環境對人們提出要求。而現代室內環境設計日益重視人與物和環境間以人為主體的具有科學依據的協調。因此，室內環境設計除了依然十分重視視覺環境的設計外，對物理環境、生理環境以及心理環境的研究和設計也已予以高度重視，并開始運用到設計實踐中去。

人機工程學是研究人的特性及工作環境與機器相匹配的科學。在室內環境中，它把人和室內視為一個有機結合的系統，指出室內環境應該具有什么樣的條件才能使人付出適宜的代價后可獲得整個系統的最佳效益。人機工程學不僅涉及室內工程技術理論，還涉及人體解剖學、生理學、心理學以及勞動衛生學等。認真研究這門科學，可以創造出最佳設計和最適宜的條件，使人機實現高度協調統一，形成高效、經濟、安全的有機系統。

如何讓機器及室內工作環境的設計，能更適合人的生理、心理特點，讓人在作業當中，能夠感受到舒適和便捷，以至融洽和滿足？這些問題，由于會讓您覺得新奇而又全無頭緒，或者說天真而又脫離實際，或者過于簡單和平易近人，因而覺得是無須專門來研究和思考的問題。但是就這個問題在發達國家已發展出了一個影響巨大的現代學科――人機工程學，我國也已在近20年取得了長足的進展。

1 什么是人機工程學

人體工程學（Human Engineering），也稱人類工程學、人因工學或工效學（Ergonomics）。其為一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。

人機工程學從不同的學科、不同的領域發源，又面向更廣泛領域的研究和應用，是因為人機環境問題是人類生產和生活中普遍性的問題。聯系到室內設計，其含義是：以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內環境之間的合理協調關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內環境和設施的相互關系。

2 人機工程學與室內環境研究的迅速發展

人機工程學的各個分支學科的研究，都在一定程度上具有人機工程學研究的性質。所有這些思想和方法經過長期和零散的醞釀，在二戰時期獲得了突破性的進展，從此也奠定了人機工程學被視為成熟的現代學科的地位，在世界范圍受到重視并被視為工業的推動力之一。這種情形的發生，是因為戰爭中復雜武器的發展，使得人機協調問題的突然激化。例如，空戰和殲擊機提出對飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓難度不斷增大，促使在飛機的儀表顯示、操縱工具和飛行員座椅及周圍環境等部件的設計中，不得不加大對人的因素的考慮，進而帶動了有關的技術和方法的迅速發展。

人機工程學作為一個工程學科，其研究常常是圍繞具體的現實問題而展開。例如，由于航空航天活動對人類生理適應性和工作能力的挑戰，促進了航空航天醫學的發展，在北京航空航天大學飛行器設計與應用力學系，也較早設立了人機環境專業的教學和科研；由于工業生產中職業病的廣泛危害，在北京醫科大學公共衛生學院也開展了包括坐姿作業導致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業病學的研究，同時也就涉及作業姿勢、作業環境評價等方面的人機工程學的研究。

人體工程學在室內環境設計中的應用目前已開展有如下方面的應用：

（1）確定人和人際交往在室內活動中所需空間的主要依據根據人體工程學中的有關計測數據，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

（2）確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據家具設施為人所使用，因而它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據；同時，人們為了使用這些家具和設施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內空間大小，停留時間長短，對這方面內容測試的要求也越高，如車廂、船艙、機艙等交通工具內部空間的設計。

（3）提供適應人體的室內物理環境的最佳參數室內物理環境主要有室內熱環境、聲環境、光環境、重力環境、輻射環境等，室內設計時有了上述要求的科學參數后，在設計時就有可能有正確的決策。

（4）對視覺要素的計測為室內視覺環境設計提供科學依據人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數據，對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區域等提供了科學的依據。

3 人機工程學與室內設計的情感和審美體驗――環境心理學①與室內設計

在闡述環境心理學之前，我們先對“環境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環境可以說是圍繞著人們，并對人們的行為產生一定影響的外界事物。環境本身具有一定的秩序、模式和結構，可以認為環境是一系列有關的多種元素和人的關系的綜合。人們既可以使外界事物產生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產生影響。

關于環境心理學與室內設計的關系，《環境心理學》一書中譯文前言內的話很能說明一些問題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”，但他們“往往忽視人工環境會給人們帶來什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環境適合于人類的生存與活動”。以往的心理學“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上，對于環境與人類的關系未加重視。環境心理學則是以心理學的方法對環境進行探討”，即是在人與環境之間是“以人為本”，從人的心理特征來考慮研究問題，從而使我們對人與環境的關系、對怎樣創造室內人工環境，都應具有新的更為深刻的認識。

環境心理學是研究環境與人的行為之間相互關系的學科，它著重從心理學和行為的角度，探討人與環境的最優化，即怎樣的環境是最符合人們心愿的。環境心理學是一門新興的綜合性學科，環境心理學與多門學科，如醫學、心理學、環境保護學、社會學、人體工程學、人類學、生態學以及城市規劃學、建筑學、室內環境學等學科關系密不可分。環境心理學非常重視生活于人工環境中人們的心理傾向，把選擇環境與創建環境相結合，著重研究下列問題：第一，環境和行為的關系。第二，怎樣進行環境的認知。第三，環境和空間的利用。第四，怎樣感知和評價環境。第五，在已有環境中人的行為和感覺。

對室內設計來說，上述各項問題的基本點即是如何組織空間，設計好界面、色彩和光照，處理好室內環境，使之符合人們的心愿。

設計必須是服務于人的，否則它便不能被稱作設計。人機工程學以人為本、從人的特點出發展開研究，這正符合了設計的訴求。現在設計師呼吁“人情味”的設計，其實這便是在產品的功能之外尋求最舒適宜人的產品表現方法，人機工程學為此提供了必要而日益充分的條件。我們可以從椅子靠背形狀的變化上看到人機工程學在設計“人情化”中的作用。椅背一度是筆直垂直于凳面的，無論靠背是高還是矮，人稍坐久了便會感到腰背部疲勞酸痛，常坐這種椅子還會影響骨骼的生長。隨后出現了斜背椅，椅背由外向內收，坐者可有依后而靠的動作，疲勞不適有所減輕，但坐久了仍會有不舒服的感覺。今天的設計師們依照人機工程學提供的人體數據和生理力學數據將靠背設計成適合大多數人背部形狀和無能無力態勢的曲線形，使人的背部有了充裕的活動空間而不乏承靠感，而椅背下半截的斜直線又對腰部起了隨托作用，可避免坐者久坐駝背的現象。在滿足椅子的結構與功能巧妙結合的前提下，設計師們又依據人機工程學中對審美的適應部分的內容，發揮聰明才智，用不同材質為椅子創造了千姿百態的美妙外觀，使椅子更大程度地滿足大眾的“幸福”要求。

再看看設計者們通過對人機工程學的掌握而作的色彩設計的成功范例。民用客機多因載客量大而體積龐大，巨型的客機雖然隨著科學技術的發展而有較高的安全系數，但其外觀上的笨重總給人不夠輕巧、安全的感覺。設計師們用巧妙的色彩搭配很好地解決了這個問題，白色和銀白色是看起來最輕的顏色，人們由它們可以聯想矯捷的海鷗、輕盈的云朵等，而且白色和銀白色都能很好地反向陽光，抵御強光的侵蝕。依據這樣的色彩特征，設計師們把客機設計成白色或銀白色，使巨大的機體瞬間輕盈起來。而飛機的起落架相對于巨大的機體顯得過于弱小，設計師們用厚重的黑色包裹它，讓它顯得堅硬而富支撐力。通過這樣的色彩設置，再大機型的飛機都如靈巧的鳥兒，讓人能夠放心乘坐。

3.1 室內環境中人的心理與行為

人在室內環境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點，這也正是我們進行設計的基礎。下面我們列舉幾項室內環境中人們的心理與行為方面的情況：

（1）領域性與人際距離。領域性原是動物在環境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質的區別，但人在室內環境中的生活、生產活動，也總是力求其活動不被外界干擾或妨礙。不同的活動有其必需的生理和心理范圍與領域，人們不希望輕易地被外來的人與物所打破。室內環境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離通盤考慮。人際接觸實際上根據不同的接觸對象和在不同的場合，在距離上各有差異。赫爾以動物的環境和行為的研究經驗為基礎，提出了人際距離的概念，根據人際關系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為密切距離、人體距離、社會距離、公眾距離。

（2）私密性與盡端趨向。如果說領域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應空間范圍內包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內空間中要求更為突出。日常生活中人們還會非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進入宿舍的人，如果允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選，相對地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位，餐廳中靠墻卡座的設置，由于在室內空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的心理要求。

（3）依托的安全感。生活活動在室內空間的人們，從心理感受來說，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內空間中更愿意有所“依托”物體。在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上，人們并不較多地停留在最容易上車的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對散落地匯集在廳內、站臺上的柱子附近，適當地與人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

（4）從眾與趨光心理。從一些公共場所內發生的非常事故中觀察到，緊急情況時人們往往會盲目跟從人群中領頭幾個急速跑動的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當火警或煙霧開始彌漫時，人們無心注視標志及文字的內容，甚至對此缺乏信賴，往往是更為直覺地跟著領頭的幾個人跑動，以致成為整個人群的流向。上述情況即屬從眾心理。同時，人們在室內空間中流動時，具有從暗處往較明亮處流動的趨向，緊急情況時語言引導會優于文字的引導。上述心理和行為現象提示設計者在創造公共場所室內環境時，首先應注意空間與照明等的導向，標志與文字的引導固然也很重要，但從緊急情況時的心理與行為來看，對空間、照明、音響等，須予以高度重視。

（5）空間形狀的心理感受。由各個界面圍合而成的室內空間，其形狀特征常會使活動于其中的人們產生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品――具有三角形斜向空間的華盛頓藝術館新館有很好的論述，他認為三角形、多滅點的斜向空間常給人以動態和富有變化的心理感受。

3.2 環境心理學在室內中的應用

環境心理學在室內設計中的應用面極廣，其應用應注意：室內環境設計應符合人們的行為模式和心理特征；認知環境和心理行為模式對組織室內空間的提示；室內環境設計應考慮使用者的個性與環境的相互關系。

4 人機工程學對室內設計發展的作用

人機工程學使設計更多地獲得經濟效益。人機工程學步入興盛階段的標志之一是環境（包括當下環境和未來動作環境）被納入了“人―機”系統。與此相適應，設計把環境也納入了自己的內容。人機工程學提出了適宜于人的種種環境參數，包括溫度的、濕度的、噪聲的、色彩的、光線的等，為宜人環境的設計提供了科學依據。生產操作者處于宜人環境中的生產效率比往有大幅度提高，這直接指向經濟效益。根據有關資料，工廠車間在其他條件不變的情況下，僅對原來不適宜的門窗做些改進，使自然光線照明比較合適并加以變化，涂上悅目而適當的色彩，就能提高生產效率2%～4%，同時工作者的疲勞程度相應降低。另外，人機工程學在人體測量學和人的生理、心理學適應方面為藝術設計者對工業產品結構外形的合理設計提供了科學依據，生產者和使用者在操縱機器時不會遇到太多的困難，這也在一定程度上提高了生產效率。

人機工程學致力于人與室內環境之間的協調，分開來講，則有室內設計的人性化和人的技術化兩個方面。

隨著工業生產智能化的發展，人機工程學在這基本意義上有了更貼近人的要求的變化。現在的人機工程學的目標是建立最安全適宜的外部條件，使人在工作過程中達到高效的同時，獲得舒適和精神上的愉悅。簡言之，就是做到舒適+有效+美。

最近，國際上工藝先進國家的室內設計正在向高技術、高情感方向發展，這兩者相結合，既重視科技，又強調人情味。在藝術風格上追求頻繁變化，新手法、新理論層出不窮，呈現五彩繽紛，不斷探索創新的局面。

歸根結底，人機工程學的在室內設計最終目的是“一切以人為本”，使“物”的功能與形式更好地實現統一，從而獲得最大的經濟效益、最大的情感效益和審美效益，強調“人”這個主體，讓消費者滿意，方便為目的。

注釋：①環境心理學現為一門相對獨立的學科，但由于與“人”相關，本人覺得其也應納入人機工學研究范疇。

參考文獻：

第7篇：人體工程學概念范文

關鍵詞：人體工程學；機械設計；機械制造；必然性

隨著社會進步，科學技術處于不斷創新的階段，很多只是向企業提供的機器本身工作效率的機械產品和市場需求出現了矛盾，企業工人的需求開始朝向人機工程學在機械上運用的實際狀況，分析機械設計是否可以滿足工人的情緒需求、能力需求和操作習慣等。工人希望其操作的機械設備不需要付出太多的體力勞動，且確保操作者可以保持持續性且飽滿的精神。

1人機工程學概述

就工程學發展的角度分析，人機工程學實際上是一門交叉性質的學科內容，其整個學科的范圍已經涵蓋了工程學范圍、心理學范圍和力學范圍等，建立在人體工程學基礎上的深入分析，由此確保實現人、機和外部環境三者之間的良好協調和分配。就機械設計的角度來看，整個設計過程實際上是系統性的工程，就設計者的角度分析，整個設計過程中需要針對不同的設計元素進行充分考慮分析，例如，分析工作環境、分析機械設備自身和實際的工作強度等因素。隨著智能化技術的不斷創新，當前機械設計的諸多項目中，人本設計的理念得到了良好的推廣和應用。就實用性的角度分析，機械設計的實際目的是為了有效提升項目作業的實際效率，由此可見，設計者需要關注人機工程學發展的有關理論內容，注重理論應用于實踐的適應性。

2機械設計制造中需要考慮到的人體機能系統

就機械設計制造的過程分析，需要考慮的因素很多，例如，需要分析使用者的神經系統、感覺系統和運動系統等，以上也都是人機工程學發展的重要影響因素。

2.1人體神經系統

人體中的大腦中樞功能運轉主要表現在對不同種類信息的獲取和整合，做好信息的處理，中樞功能表現為對獲取的各類信息進行整合與處理，由此能夠及時的應對外部環境的刺激，基于以上分析，研究人員針對機械設備設計的時候，需要避免產品實際反映速度太快，避免人腦的反應比不上機械反應速度的情況，除了以上考慮，研究人員還需針對人腦的記憶功能進行合理分析和利用，由此來有效提升研發產品的實際工作效率。

2.2人體感覺系統

就生理學研究的角度分析，人體內涵蓋了很多的感覺神經，諸多的感覺通道都各自對應了不同的場合，例如，視覺通道主要是為了向外部傳達信息；聽覺通道的作用主要是為了獲取外部的信息。就機械設計的研究人員來看，產品實際設計的過程中需要關注人體的實際感覺，注重使用者的感受，針對人的視力范圍和聽力范圍進行思考，確保產品設計的科學性和合理性。

2.3人體運動系統

運動系統的主要職能是為了確保不同動作和勞動的完成，機械設計需要考慮到骨關節和肌肉強度，例如，肢體運動過程中需要分析肢體的運動范圍和出力強度，分析運動的速度等。

3人機工程學在機械設計、制造中應用的必然性

3.1便于操作、觀察與維護

工廠操作中，需要實現人-機-環境協調，如果處理不好人機關系，會顯著影響到員工的工作效率，例如，機具太低的話，工人工作要彎腰，不僅很容易疲勞且會給員工帶來不好的身體影響，導致駝背。如果照明不好，影響員工視力和工作效率。因此應用人機工程學有助于將部件合理安排和擺放，有助于員工的日常操作、觀察和維護。應用的原則是為了更加簡便，減少操作位置和修理位置的數量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的適應性。不同類型的部件操作需要顯著區分開，信號顯示的形式也要有差異。駕駛員與汽車之間是十分典型的人機關系。汽車駕駛室的內部布置需要符合駕駛員的視野范圍，確保乘坐舒適和安全，方向盤和座椅的位置、坐墊到腳踏板之間的距離都需要符合人機工程學標準。

3.2創造舒適的工作環境

如果工人的工作環境比較舒適，其身體可能不會發生很大的疲勞，精神可能也會保持十分愉悅的狀態，間接的影響到工作效率。由此可見，人機工程學十分關注實際環境對于個人工作效率和身體健康的影響，例如，噪聲污染問題。就實際的生產生活來看，人們經常受到噪聲的實際苦惱，很多噪聲可能聲音不太大，但是也能給人帶來很多的煩躁。溫度和濕度對于人的影響也是很大的，高溫很容易使人分散注意力，操作準確性降低，協調能力變弱。根據調查研究顯示，夏季溫度控制在18℃～24℃，冬季溫度控制在17℃～22℃，這樣員工的工作效率較高。

3.3提供安全防護

安全防護的內容包含兩點，第一，采取針對性措施避免操作失誤的產生，良好防護機器運行。操作的失誤可能來自于外部因素或者內部因素，由此產生很多誤動作，也可能是因為操作者自身的因素發生了失誤。可以采取的措施包含設置避免超載的安全裝置，自動鎖緊裝置、控制開關等。第二，針對操作者自身實施的安全防護措施，例如，行走的車輛為了保障駕駛員的人身安全，已經設置出防翻滾駕駛臺、防震座椅等。人身防護關系到的安全技術很多，例如，構件可靠性技術、有限損壞技術等；除此之外，報警系統、防護罩、擋板等設備的應用效果都不錯。

3.4提升人機功能分配的協調性

人機功能分配的協調性是機械設計制造過程中需要關注的重要內容，不能只是簡單的考慮到技術能力、經濟能力、材料的性能，避免設計出來的機械產品只注重性能，忽視了設備和人之間的協調性，降低了人們的購買率和使用率。經過分析，筆者認為，人機功能協調性的主要影響因素包含以下兩點，第一，機械制造和設計的過程中片面的將機械作為主體，忽視了人的因素，由此產生了機械設備十分先進但是人協調性很差的情況。第二，隨著科學技術的進步，人們更多的關注自己的生理情況，機械設計需要滿足人們的生理需求。就未來機械設計制造的發展前景來看，設計人員可能不僅要分析機械設計知識，還需不斷學習相關的物理學知識、生理學知識和人體工程學等知識，綜合全面的分析人和機器工作效率的各方面因素，良好的模擬很多預況，良好的選擇人和機器工作效率之間的一個最佳點，提升人的高效率，同時保障機器運行的高效率。將工作項目和機械的實際功能良好的分配到人和機器上，實現人機的合理分配，提升機械運行效率。例如，對機械設計制造的過程中需要考慮到不同人的行為和操作習慣，分析身體彎弓時產生的實際推力，提重物的時候人們的身體重心會顯著下降，機器控制上還需考慮到人體實際的反應時間，確保機械運行的安全性。

4結束語

不管科學技術未來的發展怎么樣，時代都將是隨著科學技術不斷變遷的，機械制造設計的全程目標都為了良好的服務人們，因此機械設計和制造的過程中不能只是一味的思考機械運行的效率，需要關注機電一體化的發展趨勢，將人機工程學的理念運用在設計中，實現人機結合的最終目標。人機工程學理論融合機械設計和制造過程中，肯定會給機械行業帶來新的競爭環境，提升行業競爭力，由此良好實現機械設計的功能，促進科學技術和經濟的良好發展。

作者:席志強 單位:山西農業大學信息學院

參考文獻：

[1]盧小菊，劉英林.淺談人機工程學在機械設計中的應用[J].機械工程與自動化，2013，03：165-166.

[2]劉世豪，杜彥斌，郭志忠.基于人機工程學的數控機床耦合仿生優化設計方法研究進展[J].河北科技大學學報，2015，03：232-239.

[3]劉濤，陳明.基于人機工程學的數控機床設計與分析[J].組合機床與自動化加工技術，2014，11：49-52.

第8篇：人體工程學概念范文

關鍵詞概念車發展設計科技文化

科技創業

PIONEERINGWITHSCIENCE&TECHNOLOGYMONTHLY

進入21世紀，為了引領和表現新世紀未來汽車的發展走勢，不少國際汽車公司接二連三的在全球各大車展中推出自己的概念車和新型汽車。然而有一個現象必須引起我們關注：作為一個汽車大國，中國卻少有汽車企業推出自己開發設計的概念車。其中的主要原因是我國汽車設計理念和方法的缺乏以及對概念車研發的不夠重視。可以說，一個沒有自主設計和自主開發能力的汽車產業，很難說是一個完整的汽車產業。因而我們必須加大對汽車設計的研究與投入，確立一種積極正確的汽車設計的理念，廣泛開展概念汽車的設計。

1“概念車”的定義

所謂“概念車”就是尚未開始進入市場的一種設計獨特且具有一定超前意識的新車型。其主要特點就是：它必須是能給人以思考、能引導新觀念的汽車。一般在它剛設計出時，人們的審美觀念、消費能力甚至于汽車制造工業的水平還難以承受。一般它會以它前衛的外形設計、創新材料的大膽運用、更完美的性能、全新的汽車室內設計等預示著汽車工業的發展方向。

世界一些大汽車公司每年都花費大量的人力、物力設計自己的概念車，并在一些大型汽車博覽會上展示。可以說，隨著概念車的不斷推出，不久的將來就可能會出現具有今天某些概念車的某些特征或功能的汽車。但不一定每一輛概念車都會最終演變為量產車進入市場，大多數的概念車最終只能是個“概念”為人們討論、研究而已。

2概念車在現實中的意義

2.1概念車反映汽車產品設計開發的發展趨勢

2.1.1表現最高科學水平和最成熟技術的概念車

在歷屆的國際汽車大展之中，各大汽車公司和推出許多概念汽車，這些概念車除去造型優美之外，還更多的融入了大量現代的高新技術及手段，概念汽車的推出成為汽車公司引以自豪的理念，概念汽車的研究與開發往往都伴隨著新技術和新材料的使用，帶有一定的前瞻性，預示著一個新的發展階段和開端，因為這個原因，汽車公司對概念汽車的開發都投入極大的人力和物力，以其顯示汽車公司的強大發展勢頭。

各種高科技的應用，使得汽車慢慢地演變為信息、通信、娛樂中心并可與外界進行信息交換，計算機功能及互聯網的全方位介入，車載信息，娛樂設備，高級導航設備，實時交通信息功能日趨普及，這些高新技術必然要求汽車設計師們建立起一種超越時空的新的價值體系，各種新技術的出現為汽車設計賦予了更為廣闊自由的空間。汽車的功能也進一步擴展，在概念汽車的開發中，汽車逐漸由冰冷的機器變成人類交流的信息平臺，如有的概念車有自己表達感情的方式，具備有喜、怒、哀、樂等表情，這些都使得概念汽車高高地超越于量產汽車，成為一個新的時代的象征。概念汽車的設計對汽車產品產生越來越大的影響，它代表了汽車產業的發展方向和基本思路，是汽車公司設計水平和科技水平的象征。

2.1.2人類生理需求和心理需求的最大滿足———汽車工程中的人機工程學

人機工程學是20世紀50年代初迅速發展起來的一門新學科，其目的在于研究、解決工程技術設計與人體之間的關系。而汽車車身設計中的人體工程學，則是要以人(駕駛員、乘客)為中心，從人體的生理、心理和人體的運動出發，研究車身設計時，在布置和設備等方面，如何適應人的需要，創造出一個操縱方便、安全可靠、美觀舒適的駕駛環境和乘坐環境，即設計一個最佳的人—車—環境系統。

汽車設計中的人機分析首先需要對人體各部尺寸進行測量、統計和分析，在進行室內布置設計時以此為依據，確定車內的有效空間，以及各部件、總成(座椅、儀表板、方向盤等)的布置位置和尺寸關系。通過對人體生理結構的研究，使座椅設計充分符合人體乘坐舒適性要求。根據對人體的操縱范圍和操縱力的測定，確定各操縱裝置的布置位置和作用力大小，使人體操縱時自然、迅速、準確、輕便，以降低操縱疲勞程度。通過對人眼的視覺特性、視野效果的研究、試驗、校核駕駛員的信息系統，以保證駕駛員能獲得正確的駕駛信息。根據人體的運動特點，研究汽車碰撞時對人體的合理保護，正確地確定安全帶的鉸接點位置和對人體的約束力，研究振動時對乘坐舒適性的影響，研究乘客上下車的方便性，以確定車門的開口部位和尺寸。根據人體的生理要求，合理地確定和布置空調系統。研究人的心理特性和要求，設計一個舒適、美觀、輕松的乘坐環境。

2.1.3虛擬產品開發技術的運用

目前，越來越多的汽車設計公司及制造公司開始使用虛擬產品開發技術，采用三維3D技術虛擬實境開發概念車。歐寶汽車即采用3D虛擬實境技術設計開發概念車。設計人員可以親身體驗飄浮在空中的虛擬影像汽車設計和制造，節省了可觀的開發費用，并計劃推廣到其在北美的14座裝配廠去。英國的勞斯萊斯、法國雷諾、德國奧迪，以及意大利、瑞典等汽車廠都在積極進行這種虛擬設計、制造。

過去汽車研究開發中心要開發新車或是改型，都是先用油泥塑造車身實物模型，修改極為耗時。現在汽車的研發，尤其是概念車的開發越來越追求最短的開發時間。如果現在引進虛擬產品開發技術，只要在電腦中輸入數據，建構出車型數字模型，在實驗室中，即可呈現出一輛理想中的汽車影像，工程師們只要戴上目鏡，就可看得一清二楚，就有如一輛真的汽車在眼前，經過各位設計工程師的討論修改后，很快就可設計出理想的新款汽車。定型后，既可利用電腦中的數據，外包試制零部件和試裝新車，實現組裝零誤差，而且開發時效比過去快多了。2.1.4概念車向綠色環保型發展的趨勢

進入21世紀以來，世界各國已累計生產約15億輛汽車，據專家估計，2010年全球的汽車產量將達到7500萬輛。人們在感嘆汽車工業迅猛發展的同時，也越來越認識到汽車污染給人類自身帶來的危害，于是各國紛紛制定有關汽車的環保措施和法規，以保護人類賴以生存的環境，于是汽車環保設計這一汽車設計新概念被擺到了突出重要的位置上。

提高能源的利用率，改進發動機配置，包括電子控制燃油噴射系統、二次空氣噴射、熱反應器、廢氣再循環系統、催化凈化裝置、曲軸箱通風系統、燃油蒸發控制系統。

發展代用燃料，開發研究新的環保能源，包括天然氣、液化石油氣、快速充電蓄電池、混合動力、氫燃料。

在汽車制造過程中使用綠色材料、綠色包裝、綠色制造工藝以及綠色設備與裝備。

綠色汽車的回收再制造。

2.2概念車預示道路交通中人類行為方式的演變

2.2.1概念車預示了未來道路交通方式的發展趨勢

伴隨著汽車的發展，汽車的地位也在慢慢地變化，如今汽車在人們心目中成為一種符號、一種財富的象征和一種地位的體現，然而汽車作為一種道路交通方式的本質卻被人們忽略。概念車設計正是基于汽車本質的一種具有預見性的創新設計。在概念車的設計中通過對人類日常生活方式、人類于道路交通中的使用方式、行為方式和生活方式等各方面的預測和分析，設想解決未來道路交通方式中的人與物之間的不和諧因素。當今科技強勁而高速的發展使得交通工具具備了極為廣泛的發展空間，越來越多的高新技術不斷地在新車中應用。當前世界許多大的汽車公司已經意識到今后汽車發展最大的障礙已經不再是技術上的限制了，而是設計師思維的限制了。

現在各大車展中出現的概念車一般為兩種：一種是以現有的最新技術已經可以實現的概念車另外一種是那些提出了某些創新但還處于技術方案研究階段的概念車。比如能表達自己感情的車,能夠隨意更換車殼的汽車，能夠方便地更改駕駛方式的汽車，能夠在水中游的水陸兩用車，能夠飛的太空汽車，能夠變色的汽車。像由豐田和索尼共同研制的“POD”車，就能通過車前燈、后視鏡、尾部天線以及座椅向車主表達自己的“感情”。像德國大眾旗下西亞特公司在美國國際車展上推出的多功能概念車“Sal?鄄sa”，就有運動型、舒適型和城市型3種駕駛方式可供你選擇。

2.2.2概念車表現各國文化的差異

美國作為世界汽車工業的領頭羊，在概念車的制造上都是走在世界前列的。因為各種文化在美國交融、碰撞，因此其概念車更多地體現了文化的多樣性；又引起是一個高度發達的商業國家，商業設計及實用主義盛行，因此其設計是建立在深厚的美學倫理之上而又真正解決實際問題。與美國車形成鮮明對比的是日本概念車。日本作為世界產量第二的汽車大國，其概念車務實多與想象，技術勝于藝術，更關注解決技術問題，可以說這是日本概念車的設計前提，每一種車型都是為解決一種技術問題而開發的。而日本車造型保持小巧、簡潔、經濟的風格特征以及和諧的人機關系處理均體現出了日本人作為東方人思維的細膩和折衷解決問題的處事方法。

美國把設計看作商業行動中的一個重要環節，日本把設計看作加速產品淘汰的一個工具，德國把設計看作社會文化的基礎，而法國則把設計看作設計師表現的舞臺。所以從各個國家的概念車設計風格的不同，我們可以看出不同國度的不同設計理念、以及其不同的設計文化背景。

3結束語

未來汽車設計的發展必然隨著汽車技術的進步而日新月異，眾多設計師的藝術風格也會更廣泛更強烈地體現在汽車設計之中，而給予人們更加廣泛的選擇。高科技下，個性鮮明、更加人性化的汽車將是21世紀汽車產業發展的必然，因為它符合人類對文化、個性的追求和需要。因此，加大對概念汽車的設計的重視和投入，將對我國汽車產業的發展起到極大的推進作用。

參考文獻

1尹定邦．設計學概論［M］．湖南：湖南科學技術出版社，1999

2張洪欣．汽車設計［M］．北京：機械工業出版社，1997

第9篇：人體工程學概念范文

1現有的人機工程學教學方法

人機工程學是一門理論性和實踐性都較強的學科，不少教師在該課程的教學方法上進行了有益的探索。郭紅光等人針對教學對象的培養目標，展現學科發展前沿，適當增加教學案例與實踐，以提高學生的實踐能力。適當加大課堂綜合表現的比重，充分發揮學生的積極性、主動性，實現課堂教學的高效開展。宋海草等人針對人機工程學課程傳統教學模式中存在的問題，提出了基于FC教學方法，通過師生角色轉變，提升學生自主學習的主動性和積極性，激發學生的創新能力。杜妍潔根據產品設計趨勢，分析用戶體驗與人機工程學的關聯性，提出了注重用戶體驗研究的人機工程學教學內容、教學方法和實踐教學步驟，探索以學生實踐為主，講練結合的方式，進一步引導實踐指導設計。陳亦仁等運用調研、實驗以及文獻研究的方法，詳細剖析了傳統教學中人機工程學課程所存在的問題，并針對這些問題，提出在教學內容、教學模式和教學手段等方面的改革措施。各方法的特點如表1所示。上述這些方法都在不同的方面提高了學生的學習興趣，但老師仍然作為演員在教學中承擔了大量的知識講授任務，學生的自主學習能力沒有得到有效激發。因此，該文根據人機工程學的特點提出基于翻轉課堂的教學方法。

2基于翻轉課堂的人機工程學教學方法

翻轉課堂教學法強調學生的課前自主學習和教師的課堂活動組織，因此，在人機工程學的教學過程中，必須做好以下四個步驟。

2.1布置課前自主學習

翻轉課堂教學法主要目標是培養學生的自主學習能力，因此，課前學習任務的布置是必不可少的環節，課前學習內容包含觀看相關課程章節的PPT和知識拓展視頻，以激發學生的興趣，了解基本概念和設計方法。

2.2制作優質教學視頻

除了提供學生一些拓展知識的視頻外，自制教學視頻也是必須的，優質教學視頻可結合教學內容和所用教材，通過視頻形式將教學PPT呈現給學生，以便于學生多次觀看和學習。

2.3組織課堂學習活動

翻轉課堂教學法強調學生課前自主學習，課堂通過完成各種練習了解學生對所學的基本知識和方法的掌握程度。因此，在課堂上老師所做的更多工作是答疑解惑，組織有序的課堂學習活動可起到事半功倍的效果。

2.4實施翻轉課堂教學

在實施翻轉課堂的教學活動中，需要對各主要步驟的效果進行評價，以便及時改進教學方法，更好地實現課堂翻轉。

3應用實例

人機工程學是一門研究人、機與環境的相互關系的學科，主要包括人體因素、人機界面、作業環境和人機系統設計等內容，主要探討應用人機工程學的原理和方法,進行人機系統的設計與分析評價的方法。進行翻轉課堂教學是人體測量章節，通過該章節的學習，可了解人體測量方法，測量數據的標準化，理解和掌握測量數據標準化的計算過程；了解手握式工具設計、工作座椅設計的生理學基礎和基本原則，懂得座椅設計的過程，熟練掌握座椅的設計原則。

3.1布置課前自主學習

3.1.1對象分析

在進行翻轉課堂設計時，必須考慮學生的知識結構及所學專業。這里所授課學生為機械電子專業的大四學生，電工電子方面的課程學習較多，機械設計及制造方面的課程相對了解較少，已學過理論力學、材料力學、機械設計、機械制造工藝學、計算機輔助設計等內容，但掌握情況良莠不齊，教學時應遵循以應用為目的。因此，有必要在課前任務中布置更多激發興趣的視頻或PPT。

3.1.2課前學習資料

(1)本科《人機工程學》教材，人體測量的配套PPT、動畫；(2)產品的設計原則（視頻）；(3)習題：測量本人身體的各種尺寸。通過課前學習安排，可使學生觀看視頻，了解生活中常見的人體測量基本術語，吸引學生對人體測量的注意力；學習人體測量基本術語及測量方法，掌握座椅設計的相關知識；利用案例分析，通過觀看座椅的經典設計案例，分析座椅的設計原則；根據課前任務完成的反饋情況，通過小組討論或學生上課講解等形式，鼓勵學生自己歸納、總結產品的設計原則。

3.2制作優質教學視頻

優質教學視頻可供學生反復觀看,加深知識的理解。視頻錄制的方法有很多，最常用的方法是利用CamtasiaStudio軟件進行錄制，該軟件是一款專門捕捉屏幕音影的軟件，能記錄影像、音效、鼠標移動的軌跡和解說聲音等屏幕動作，另外，還具有及時播放和編輯壓縮的功能，可對視頻片段進行剪接，輸出AVI及GIF等常用格式。使用時，需先安裝CamtasiaStudio軟件，再打開MicrosoftPowerpoint，可發現增加了一個名為“加載項”的菜單，如圖1所示。點開后可看到有五個圖標，先點擊“麥克風”和“話筒”圖標，開啟設備，然后點擊“預覽”圖標查看聲音和圖像效果，調整結束后，即可點擊“錄制”圖標開始錄制，圖2為錄制的效果圖。

3.3組織課堂學習活動

在翻轉課堂教學法中，課堂學習主要是為了檢驗學生課前學習的效果，有針對性地歸納總結所授章節的知識點，以評價學生的學習成果。組織課堂學習活動時，需進行以下幾項工作。(1)了解學習內容：在人體測量章節中，工作座椅的人機工程學設計方法，相關的人體測量方法,工作座椅設計的生理學基礎和基本原則已布置為課前學習任務。(2)制定學習目標：在人體測量章節中，學生需了解座椅設計的過程，熟練掌握座椅的設計原則，學生需設計出新型的座椅。（3）設計課堂活動：在進行課堂活動設計時，需分步驟、分形式和分時間安排不同階段的活動，具體活動安排如表2所示。設計良好的課堂活動可檢查課前任務的完成情況，應用理論知識于設計實踐，培養學生的自主動手能力，獲得較好的課堂教學效果。

3.4實施翻轉課堂教學

經過以上三個主要步驟后，翻轉課堂教學已基本完成，但還需進行評價，這種評價通常通過學生所完成的學習任務進行。該章節的學習任務是設計出個性化的座椅，大部分學生都可通過課堂實踐在規定的時間內完成，因此，該章節的翻轉課堂教學是可行的。詳細的翻轉課堂設計如表3所示。

4結語