人机工程学课程感悟（共8篇）
现在是人工智能的时代，下面是人机工程学课程设计，欢迎参考！
人机工程学课程设计
安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。
机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。
由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。
由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。
由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。
在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面：
合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。
适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。
友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。
作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直接影响。作业空间布置应遵从重要性原则、使用顺序原则、使用频率原则、使用功能原则。其中，重要性原则是第一位的，首先应考虑对安全关系重大的、对实现系统目标有重要影响的操纵器和显示器，即使使用频率不高，也要将其布置在操作者操作和视野的最佳位置，这样可以防止或减少因误判断、误操作而引起的意外伤害事故。
一、引言
人机工程学是一门新兴的多学科交叉性课程, 在很多专业上发挥着重要作用。同时, 它也是工业设计专业学生必修的专业基础课程之一。人机工程学课程是学生通往各领域产品设计的窗口, 要求学生思考设计的意义和本质, 明白设计研究对象“人—产品—环境”三者之间的相互依存、相互影响, 主体是“人”, 设计需要兼顾人、产品、环境三者之间的关系, 学会通过分析研究找到设计的切入点, 并通过动手制作模型来检测设计的合理性。在课程中学生需要不断观察和实践, 他们既是设计者也是使用者。人机工程学课程要引导学生形成正确的设计观, 同时培养学生主动探索、通过实践来指导设计的能力。面对现今注重用户体验的产品设计趋势, 人机工程学课程内容将如何扩展, 如何有效地使学生运用所学进行实践探索, 并为后期设计起到实际作用, 我们需要不断进行深入的教学探索。
二、人机工程学与产品设计
(一) 人机工程学定义
“国际功效学会”给“人机工程学”下的定义是:研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面因素, 研究人-机器-环境系统中的交互作用的各个组成部分 (效率、安全、健康、舒适等) 在工作条件下、在家庭中、在闲暇时间内如何达到最优化的一门学科[1]。
从本质上来说人机工程学, 是使产品的使用方式与人体的自然形态相适应, 给人们提供合理、安全的产品和舒适的工作环境, 尽量减少人的疲劳, 使人操作方便、省力、高效、安全。
(二) 人机工程学对产品设计的作用
产品设计是将计划、规划设想、问题解决方法, 通过具体载体, 以美的形式表达出来, 通过整套产品设计流程使产品符合市场需求而最终成为商品。人机工程学着重研究“人-产品-环境”之间的和谐平衡关系, 对产品设计环节进行完善, 具体体现在分析调研、草图构思、模型制作、产品测试等产品设计环节上, 通过分析实践得出可行性的设计方案, 它直接关联后续产品设计的最终结果。好的人机设计给使用者带来的是舒适、安全、愉悦、高品质的使用体验, 使产品变得鲜活、情感化, 因此, 人机工程学对于产品设计来说是非常重要的。
三、产品设计中的用户体验
ISO9241-210标准将“用户体验”定义为“人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应”。通俗来讲就是“这个东西好不好用, 用起来方不方便”, 要由用户说了算。因此, 用户体验是主观的, 且注重实际应用。ISO定义的补充说明有着如下解释:用户体验, 即用户在使用一个产品或系统之前、使用期间和使用之后的全部感受, 包括情感、信仰、喜好、认知印象、生理和心理反应、行为和成就等各个方面。还列出三个影响用户体验的因素:系统, 用户和使用环境[2]。注重用户体验的产品设计可以更好地满足用户需求, 给用户提供全面的产品使用体验。
四、人机工程学与用户体验的关系
“人机工程学”与“用户体验”是相互关联的学科领域, 两学科的交集是以人为核心, 研究人们在使用产品或环境系统中的行为方式、生理心理需求等。
人机工程学的发展经历了“人适应机器——机器适应人——人、机器、环境协调发展”三个阶段。如何使“人-产品-环境”和谐发展, 是现阶段人机工程学研究的主要内容。人机工程学涉及到的领域非常广泛, 如人体测量学、生理学、心理学、社会学、美学等。随着人机工程学涉及领域和研究内容的不断扩展和延伸, 人与机器间的尺寸、使用范围等认知已经无法满足现代社会的需求, 设计中人的认知、感性、情感因素日益加强, 人机工程学范围已延伸到了“用户体验”、“情感化设计”。这正是顺应社会发展的结果, 人们对产品已不单是简单的使用需求, 更需要精神上、情感上的体验与共鸣。所以全方位完善产品给用户的整体体验, 可以更好地满足用户的需求, 创造出更高的产品附加值。因此注重用户体验的人机工程学课程教学值得我们深入研究。
五、人机工程学课程教学研究
(一) 教学目的
使学生明白设计的立足点是关注人、产品、环境的相互关系, 从中发现问题、分析问题、解决问题。充分运用人机工程学的相关知识指导实践, 主动学习探索来进行设计。锻炼学生的创造性, 拓展研究思维方式, 提高模型制作动手能力及综合设计评价能力, 让学生能够把课程所学充分运用到以后的设计实践中去。
(二) 教学现状
产品设计专业的人机工程学课程, 教学中人体尺度、人使用产品的行为过程、人机界面、环境因素等在实践环节让学生得以运用, 但课程内容涉及到人的感知与心理内容在实践环节训练中并未涉及。只有人体尺度测量及绘图、操控方式设计和手持产品设计, 设计只涉及外形、尺寸和行为使用层面的研究, 最后让学生用油泥制作的方式将其呈现出来。整个过程学生领会到的是人机工程学的基础, 对于更深层面的设计运用并未进行实际研究与实践, 不能在设计中更好地运用。
(三) 注重用户体验研究的人机工程学教学探索
1. 相关研究层面分析
人机工程学与用户体验的学科共性是研究人在使用产品或环境系统中的行为方式、生理心理需求等, 是从人的需求层面来进行分析研究, 注重人的更深层次的情感体验。
如图所示, 人的需求可概括为三个递进层面, 由低到高依次为:直观需求、行为需求、个性体现。“直观需求”是外化的显性需求, 也是基本需求, 是人的感官系统对产品的形态、色彩、材质、质感等方面的直观感受反馈;“行为需求”是对外化需求的深入层面, 是在直观需求基础上进行人的本能行为分析;“个性体现”是内化的隐性需求, 也是最高需求层, 是人主观心理层面的反馈。人机工程学课程教学应以人的三个需求层面为中心展开, 深入探讨“人-产品-环境”的相互关系, 以更好地辅助设计。
2. 教学内容框架
教学内容分为三大部分:人的因素、人与产品、环境空间。又细化为以下四方面内容, (1) 人体尺度:人体静态尺寸、动态尺寸、产品与人体测量相关项目举例、人体尺寸项目应用场合举例、人体测量实验。 (2) 感知与心理:人体感觉系统、感觉特性及反应、知觉特征、心理现象, 举例说明用户感知产品的基本要素:形态、色彩、灯光、材料、质感、功能、细节等。 (3) 人机交互:人机界面、操控设计和手持产品设计。 (4) 环境空间:作业空间、作业环境 (热、噪声、振动、光) 。
3. 教学实践探索
结合以上研究层面和教学内容框架, 提出以下六个步骤的实践教学环节:
第一、基础认知
以课堂互动形式, 让学生思考一个优秀的产品设计的特性有哪些”, “如何通过人机工程研究实现产品的安全、有效、耐久、可用、美观、环保等特性”。人机工程研究便于学生更好地认识事物的本质, 通过人机工程学认识设计, 帮助学生形成正确的设计观, 让学生认识到人机工程学课程的目的和意义, 并懂得思考设计的本质, 懂得设计是合理性和平衡性的体现, 设计是一种责任。
第二、要素调研
(1) 介绍人体尺度的相关知识, 以图文并茂的方式讲解人体测量与产品及环境空间等相关的应用实例, 让学生了解人体尺度与产品和环境的关联性, 并要求学生对实际产品和环境空间进行测量与调研, 制作报告书, 分析其合理性与不合理性并提出改善措施。
(2) 围绕人的感知与心理展开讲解, 引导学生思考如何让用户感知产品, 然后对产品形态、色彩、灯光、材料、质感、功能与细节等相关设计要素进行讲解, 结合实际案例进行深入讲解并与学生进行课堂互动, 让学生了解人的直观需求对产品设计趋势的影响。
(3) 提出“要为用户提供自然的操作感知方式”的观点, 并让学生思考如何让用户感知和怎么操作使用产品等, 将内容提升到人的行为需求层面去研究。对人机界面设计和操控设计进行讲解, 并结合实际案例分析, 强调人与产品的互动, 让学生从被动过渡到主动, 懂得互动不仅仅是简单的任务上的操作, 更是情感上的沟通, 从而引出对人的个性体现需求层研究。此环节要求学生对用户情感感知与产品控制钮操控方式进行研究, 并用油泥制作出系列操控方式。
(4) 以“手持产品设计”为例深入讲解“人—产品—环境”的相互关系。要求学生进行实际调研, 从研究中总结, 围绕“手持产品设计”课题让学生运用课程所学从人的需求、人与产品、人与环境三方面进行深入调研分析, 制作报告书, 针对问题提出产品的优化解决方案。
(5) 围绕环境空间中的使用环境、自然环境、社会环境的变化对人和产品的影响进行分析, 讲解环境空间中人的适应与变化, 不同环境对产品设计的不同需求, 强调注重“人-产品-环境”关联的系统设计。
第三、草图创意
从调研到草图是把空间思维转换成平面表达的过程, 将调研提出的解决方案以草图形式表现出来, 是最快捷的思维辅助方式, 在边画边思考中不断改善设计。要求学生通过草图绘制, 探讨产品的形态、颜色、结构方式、使用方式, 经过大量的草图表现, 最终选出合理运用人机工程学的最佳设计方案。
第四、模型研讨
从草图到模型是从平面到立体的转换过程, 模型探讨把草图方案制作成油泥模型, 有助于检测设计想法的合理性。学生根据调研分析和草图研讨的比例尺度制作出1:1模型, 通过设计方案立体呈现来不断调整模型, 使之更符合人的使用需求, 让使用方式、比例、形体、细节等达到最佳, 这是模型探讨的侧重点。
但油泥模型缺乏形体精准度, 没有赋予实际设计中产品的材质和颜色, 学生并未对产品形成整体的设计感受, 无法全面地理解人机工程学与产品设计结果的关联性, 也未能打开他们的设计思维。因此, 以下第五、第六提升部分的实践在人机工程学课程中是非常必要的。
第五、手板制作
通过油泥模型探讨所得的模型最佳形体数据, 运用计算机建构三维模型, 导入自动成型机进行仿真手板制作, 并进行材质和色彩的选择与喷涂以完整地呈现设计。由此学生可以对其设计产生整体感受, 并能进一步判断设计的完善性。此步骤能激发学生对人机工程学的整体性认识, 提高学生对产品整体性效果的把控能力。
第六、设计评价
通过前面五个部分由浅入深地呈现设计想法, 学生经历了把设计构思从图纸到仿真手板的优化过程, 在这个过程中每个人都会有优势和不足, 要让学生通过综合性的设计陈述来表达设计想法, 总结设计探讨过程, 从而使学生掌握基本的产品设计评价方法。这种做法, 有助于我们总结教学, 从学生的设计评价中发现课程的优点与不足, 以便于进一步完善教学。
通过以上六个步骤逐渐深入到实践环节, 学生能够运用人机工程学知识通过对产品设计进行研究分析, 达到通过实践指导设计的目的。
4. 考核方法
根据人机工程学课程目标, 有针对性地对每个环节进行测试, 并结合学生的学习积极性、设计创意性以及每个环节完成质量, 综合评定学生成绩。
六、结语
基于关注用户体验的设计趋势, 人机工程学的教学探索显得尤为重要。注重用户体验研究以学生实践为主, 用讲练结合的方式, 让学生通过分析用户与产品及环境空间的互动, 对用户不同层面的需求进行研究, 进一步引导实践指导设计。学生针对人机工程学的研究层面, 通过对用户、产品、环境的持续关注, 更加有责任心, 设计变得更有感情。通过主动探索来积累知识, 从生活中研究分析总结, 开拓思维, 提升创造性和动手能力, 从而培养学生具备一定的设计能力, 为后续课程的学习打好基础。
参考文献
[1]杨爱慧, 马.将人性化设计理念融入课堂——“人机工程学”课程教学改革探究[A].2010年全国高等院校工业设计教育研讨会暨国际学术论坛论文集[C].北京:国防工业出版社, 2010
[2]王新亭, 张峻霞, 尹立苹.“人机工程学”课程教学改革与实践[A].2010年全国高等院校工业设计教育研讨会暨国际学术论坛论文集[C].北京:国防工业出版社, 2010
[3]王兴凯.设计基础课程——人机工程学教学探索[J].艺术与设计, 2008 (07)
[4]周鼎.工业设计人机工程学课程设计研究[J].中国科技信息, 2011 (10)
[5]程金霞.基于感知的主观人机工程学探析[J].包装工程, 2010 (s1)
【关键词】人机工程学 工业设计 教学互动
人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学， 并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康之间的关系，是工业设计专业中重要的课程。人机工程学的学习与研究，从学术类型来说，有研究为主和应用为主两种。人机工程学是设计领域的技术和知识基础， 设计体现 “以人为本” 则必须从人机工程学出发。我校工业设计专业以应用型人才培养为目标，重点应放在应用为主的研究方面进行教学设计。
人机工程学在工业设计专业中处于重要的地位，是工业设计专业重要的专业基础必修课。人机工程学是实践性很强的课程之一，对工程设计类专业后续的课程学习，有着重要的承接作用。人机工程学对工业设计的指导性作用随着其自身的日益成熟和完善也越来越明显。因此，在该课程的教学实践中，要将提高学生实践与创新能力作为重点，充分发挥学生学习的积极性和主动性，同时培养他们正确的学习方法。
一、人机工程学多媒体课件制作
多媒体教学的方式可以及时地将人机工程学理论研究的最新成果融合进课程教学之中。一方面，多媒体课件具有良好的人机界面，能集图、文、声、动画于一体的忒点，可以使教师合理安排教学内容，系统地、有条理地演示课程内容的功能；能帮助学生尽快了解并掌握人机工程学的基本理论与方法； 此外多媒体课件的应用也有利于学生扩大知識面，提高学生的实际应用分析能力。人机工程学课程的主要内容有10个章节模块，即人机工程学绪论、人的形体参数、人的神经系统与感知、人体力学、人的作业能力与疲劳、人的自然倾向与可靠性、人机界面设计、作业空间与用具设计、作业环境、人机系统设计与分析评价等。在实际教学过程中，教学内容取舍的依据是课时安排以及不同专业的教学要求。
另一方面，在一些有关章节，我们可以采用实际案例授课的方式来增强教学效果，结合具体的案例，以问答方式和学生很好地进行互动，从而增强学生对课程的认识。多媒体的授课过程中，我们也认识到，对课程内容的解读不只是把书本内容搬到大屏幕上，还应注重教师的分析讲解，和学生进行良好的互动。在课件中，多媒体形式的选择也要依具体内容而定，软件、文字、动画、声音、图片等相结合，尽量添加生动的实例，例如，将国外学生做模型的视频添加进来，让学生身临其境地感受学习氛围，这样才会使学生更加容易理解什么是工业设计，从而达到提高教学效果的目的。
二、人机工程学课程授课方式
在实际教学中，对教师来说，一节课的关键是根据课堂内容，选择合适的教学方法。要有目的地理清思路，做到声音、图文并茂，避免使用大量的文字。认真学习国内外本学科的前沿动态，做好工业设计学科知识储备，在备课过程中，理清各知识点之间的联接，做到重点突出，讲解有序。在授课中尽可能使用多媒体教学方式，直观、形象、生动是多媒体教学的特点，容易吸引学生课堂上的注意力，激发学习兴趣。尽可能地通过举例论证式教学，通过讲解例子分析心理需求，从而达到良好效果。此外，还应该让学生在课外进行学习，可推荐与课程相关的精品文章以及名家作品，让学生学习掌握本课程延伸知识，扩充本学科的知识层面，从而达到有效辅助课程学习的目的。
三、实践性人机工程学教学体系构建
实践性教学是人机工程学课程教学的重要特色之一。主要内容包括课程实验、课堂讨论与作业、课程设计（即大作业）3个部分。在人机工程学课程教学实践过程中，提高学生学习兴趣是至关重要的，在教学中强调理论的应用性，实践内容的可行性、实用性。实践教学与理论教学应相辅相成， 人机工程学课程实践教学体系则根据知识体系进行系统的构建。根据多年的教学积累，人机工程学的教学内容从四个知识单元分解为多个教学模块和实践模块。教学过程中“故事”“实例” “案例” 根据当时最新事件进行，如果没有与人机相关的事件则按计划事件进行，这样做一是促使学生关注时势新闻、 了解前沿动态； 二是可使授课按计划顺利进行。对重点内容还需要采用多种教学方法与手段交互进行，这与本课程的 “人的注意力” 问题有关， 避免学生产生 “疲劳” 感。
四、结语
在今后时期，应采用更多的案例进行理论的分析，提升学生的学习兴趣，从而有益于教学效果改善。为进一步提升人机工程学课程的教学水平，为社会培养需要的人才，还需要教育者摸索更多合适的教学模式。
【参考文献】
[1]陈静媛.基于应用型人才培养的工业设计专业人机工程学课程教学研究与实践[J].黑龙江教育，2015（06） .
[2]刘星.互动—探究型教学方法在工业设计专业课程教学中的探索与实践[J].设计，2002（02） .
人机工程学课程设计
设计课题 多媒体教室人机学评析与改进
学校院系 云南农业大学工程技术学院 所属专业 组员及学号
指导教师
设计时间
摘要
人机工程学课程设计
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；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。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手段和方法，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见，先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化，提高听课率。
【关键词】： 人机工程；多媒体教室；人体尺寸；照明度；教学设备
人机工程学课程设计
目录
一．引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1背景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.3研究内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1.4方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 二．多媒体教室的现状…………………………………………7 三．评析…………………………………………………………8
3.1采光的评析与改进……………………………………..8
3.2多媒体的评析与改进…………………………………..9
3.3教室整体布局的评析与改进…………………………..13 四.总结………………………………………………………….16 五.心得………………………………………………………….16 六.参考文献…………………………………………………….18
人机工程学课程设计
一、引言
1.背景
了解和把握教学的物理环境，可以使人与客观环境获得最佳的匹配，使教学媒体更充分地发挥其功能，从而取得预期的、良好的教学效果。
（1）多媒体教室
教室是开展多媒体教学活动的主要场所。多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑：
1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方，尽可能离普通教室较远的位置，如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置，以减少与外界的相互干扰、影响。当然，若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话，在选择位置时就可灵活些。
2)多媒体教室形状以矩形为佳，长宽比采用为4：3或5：3较好。室内要有足够的空间高度(3米以上)，室内各角落尽可能采用圆弧形，墙壁采用吸音材料以提高音质。
3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。
4)多媒体教室地面宜采用阶梯状，地面倾角在10℃～15℃之间。
5)座位编排要科学，否则会影响学生的观看效果。前排座位离屏幕不能太近，一般应在3米以上，以减少屏幕雪花干扰，后排座位离屏幕不能太远，一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内，以提高屏幕画面的清晰度。
（2）照明
教学活动要具备必要的照明，通常情况下。教室需有300～500勒克司的照度。多媒体教学中，由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度，教室门窗都要求遮光处理，降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾，这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光，教师控制台上应安装灯光控制器，以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。需要指出的是，学生长期处于光线较暗的环境中，会带来视觉系统的疲劳，人机工程学课程设计
不能引起学生大脑的兴奋，从而无法调动学生学习的积极性，不利于教学活动的进行。因此，除了必需暗光照要求外，教室内一定要保证足够的光照。
多媒体教室大多是用多媒体液晶投影机来投影，由于学校用的多媒体投影机的投影亮度有限（1200ANSI流明以上高亮度的多媒体投影机的价格较昂贵），故在多媒体教室屏幕区的光线不能太亮（即不能有其他较强的光源照在屏幕上），但又不能为此而将整个多媒体教室的亮度降低，因为这样会影响视觉效果和学生的视力。一般处理方法是拉上窗帘，只开后排的几盏灯。比较好的方法是在屏幕区不用照明，用几个聚光灯照亮讲台和黑板，在学生区用暗藏式灯箱来保证足够的照明亮度，四周墙壁和课桌宜用反光较小的涂料和油漆。
（3）颜色
教学环境中不同的主色调会激发师生的心理意识和不同情感、态度的反应，从而产生不同的心理效应、影响学生的智力活动。浅绿色和浅蓝色会使人产生安宁、和谐的感觉，易于消除大脑疲劳，而深黄色和红色，由于它们太容易引起大脑的兴奋．会使人产生惶惶不安的感觉。教学中若以行为定向为主的教学活动，应以暖色如黄、橘黄等为主色调，若从事较为安静的教学活动．则应以冷色如蓝、绿为主色调。由于多媒体教学环境的主色调主要决定于窗帘颜色，窗帘最好采用具有暖色、冷色的多层结构，适应不同目的的教学活动。
（4）通风、温度和湿度
新鲜的空气中，氧气和二氧化碳的百分比分别为78.1％和0.3％。通风不良会使氧气的成份减少，二氧化碳的浓度增加，会阻遏环境中个体的感知和思维等认知活动的有效进行。另外，通风不良也会导致环境温度和湿度的偏高，引起学生头痛、疲倦等不适反应，降低学习效率。教学环境中的温度保持在20℃～25℃较为理想，相对湿度以30～60％之间为宜，此时学生的智力活动最佳。目前大部分多媒体教室一般都配备空调设备，为了创造舒适的教学环境，定期通风、改善室内空气质量显得尤其重要。
多媒体教室由于以上光线问题而一般是不能开窗的，连续使用后，其中的空气将会很浑浊，一来影响师生的健康，二来也同样影响到学生的听课效率。故在新建多媒体教室时可以考虑将静音换气扇组和灯箱一起安装在吊顶中，有条件的学校可以考虑安装带换气装置的小型中央空调，对已建好或改建而成的多媒体教 4
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室可以使用静音换气扇组来改善通风状况。
（5）教学设备
与传统教学相比，多媒体组合教学运用了多种现代教学媒体，如幻灯、投影、电视录像、实物投影、计算机、大屏幕投影仪、音响设备等。媒体的配置应根据教学需要、经济条件及教学环境，避免出现高配置、低效率的现象。所选的媒体在使用中不能破坏正常教学所必须的物理环境。目前以牺牲环境为代价来满足媒体功能发挥的现象非常普遍，其负面影响必须引起大家重视。此外，教学媒体的安置摆放也要合理、规范，便于教师操作使用，各种开关、按键接触要良好，媒体间的连接要可靠、干扰少，保证教学媒体的正常使用。根据人眼视觉的右撇效应．教师的多媒体工作讲台，一般宜放置于教室前中间或偏右位置，投影画面底端水平线应略高出最前排学生的头顶，避免前后遮挡。
（6）教学信息
与传统教学相比，多媒体教学的信息形式多样。包括文字、图像、声音、视频、动画等，而且信息量大，教师应根据教学目的、要求，正确运用和处理这些信息．从数量、质量、广度、深度上把关，对信息进行调节、控制、过滤。教师传递的信息是由教学目标所规定了的教学内容，具有真实性、有效性和接受性的特点，对学生建立有效认知结构和良好个性结构，促进学生智能发展，具有重要的作用。随着网络技术的运用和发展。多媒体教学的信息量剧增．教师必须具备较高的信息搜集、分析鉴别、综合运用的能力。随着现代化教育技术的不断推广，多媒体教学成了教师和学生都欢迎的教学形式，越来越多的学校新建或改建多媒体教室。怎样选择多媒体教室设备，怎样用较少的投入建设一个功能良好的多媒体教室是很多学校关心的问题。
2、意义
近几年来，计算机多媒体技术快速发展并走向成熟，在微机上就可以实现许多传统模拟的数字化。使得视频、音频、图像、动画和图形文字一起在计算机中进行处理，因此，计算机所处理和表达的信息量急剧增加，从而为多媒体计算机在计算机辅助课堂教学中的应用提供了可能。多媒体技术在教育教学中的应用是最有前途、令人振奋的发展领域。利用多媒体技术所具有的高度集成性、良好的交互性、信息容量大、反馈及时等特点，将多种信息同时或交替作用给学习者感
人机工程学课程设计
官，从根本上改变了传统教学的种种弊端，使学习便加趣味化、自然化、人性化。多媒体技术在教育教学中应用的意义既深且远。
然而，如今大多数多媒体教室只是在传统教室的基础上添加了多媒体设备，教室与多媒体使用的配合并不理想。通风采光和多媒体设备的安装等都存在不少问题，教室整体布局不符合人机学原理，给老师上课，学生听课带来了一定的不便。如何创造一个宜人的学习环境是关系到学习质量的一个重要因素。学生每天在学校教室内要度过大量的时间，如果教室本身设计不合理，那么将对学生产生不良的影响，同时也不利于老师的教学。
人机工程学是实现“以人为中心”的设计思想的重要理论基础，是衡量当代产品设计水平的重要指标。随着科学技术的发展，“以人为中心”的理念已成为设计产品系统的主要目标，人机工程学已成为设计学科领域中的主要研究方向，成为工业设计的主要理论基础和设计理念。将人的因素融入到产品开发的整个过程中，关注产品的使用者，确保产品易于使用、学习、生产和安全，提高产品的使用性和质量。
因此，普及人类工程学知识与设计科学合理的高校多媒体教室非常重要。此次设计对教室的通风采光、多媒体设备以及教室整体布局进行评析及改进，以寻求一套符合人体工程学需要的多媒体教室方案，能让老师教学更方便，学生听课更轻松。
3、研究内容
这次课程设计我们组主要结合人机学的相关原理，对多媒体教室的桌椅、讲台、黑板、多媒体、光环境、声环境等方面进行了问题分析与改善，以方便老师更好的授课，同学们更好的听课。
4、方法
我们这次课程设计主要运用了以下三个方法：实测法、观察法、查询资料研究法。首先对选定的多媒体教室实地进行了一些必要的数据测量，然后又通过对多媒体教室的观察研究，结合人机学原理发现其中的不足之处，以方便提出改进方案，最后整理资料的时候我们又查询了一大批相关书籍，可谓一波三折啊，但也乐在其中。
人机工程学课程设计
二、多媒体教室的现状
1.教室平面
图2-1
教室现状
2.教室设施尺寸测量
课桌尺寸测量：桌子高810mm，宽450mm，长1200mm 座椅尺寸测量：座深300mm，坐高430mm，长度1200mm 受教椅子尺寸测量：坐高450mm，坐深480mm，坐姿肘高660mm 讲桌尺寸测量：高1060mm，宽470mm，长1000mm 多媒体受教桌：长1400mm，宽750mm，高1180mm，伸腿空间180mm 黑板尺寸测量：长3970mm，高2160mm 门尺寸测量：高2000mm，宽930mm 教室：高3750mm，长9500mm，宽6850mm 3.教室整体布局描述
教室中摆有四排课桌，每排有八张桌子，教室左边有三个大窗户，两个小窗户，右边有两个小窗口，讲桌和多媒体摆在教室的左侧，投影仪分布在教室右侧门口 4.环境
光环境：教室以自然采光和人工照明混合使用提供教学活动良好的光环境 声环境：教室一共安装了四个音响，分别安装在教室中间和最后对称的位置，老师教学的声音可以让同学们在教室的每一个角落都能清楚的听见；教室隔音效果不好，过道和其他教室的声音将会影响学生的听课效率。
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三、评析
1.采光的评析与改善 评析
图3-1 教室采光
采光有两种方法: 一种是天然采光，就是将适当的昼光引进室内照明。天然采光虽然受到日照时间，纬度气候地形等因素限制，却是最经济的采光方法。教室白天以上课为主，照明主要是自然采光。而人工照明只是为了补充教室内照度不足的区域，使照度分布均匀。晚上以自习为主，也是教室晚自习的唯一光源。所以创造一个良好的照明环境，布置足够的照明设施，才能满足师生的要求。此次调查的教室白天以自然采光为主，人工照明只作为阴天补充及夜间学生上课及自习时所用。
1.自然采光存在问题
①教室容易受到天气条件影响，无法在任何时候都满足光照要求。②自然光线分布不均匀，不符合标准要求。2.人工照明存在的问题
①灯光太强，影响人的视线及投影仪的观看。②灯管全部打开时，有效利用率低，造成资源浪费。改善
针对在自然采光下存在的问题提出可以采取的措施有： ① 在天阴的时候，打开适量日光灯补充光源。
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② 可以将教室南侧窗户玻璃改为透光玻璃，提高南面光照度。
人工照明改进措施：
①在使用投影仪时，可以在不影响学生视野的同时关掉一部分日光灯。②因自习的学生较少，自习时可开第一、三、五列的灯，一、三、五列灯光照度已经足够，这样也能节约资源。
③改列控灯管设备为横控，可根据教室学生的具体分布情况关掉不必要的日光灯，合理使用灯光设备，节约资源。2.多媒体的评析与改进 1.黑板的评析与改善
图3-2
教室黑板
评析存在问题
通过在白天光照强度较大和晚上开启教室内所有灯具的两种情况下调查发现存在以下问题：
1）坐于教室的不同位置看黑板时，均有眩光现象。
2）各个位置的眩光程度和范围不尽相同，总体上白天的眩光现象比晚上严重，白天若拉上黑板旁边窗户的帘子则眩光程度会减弱。
3）第一排右面的几个座位的眩光较严重。4）教室中间座位上的眩光较轻。
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改善
1）黑板最低端高度设置应为2980—1260mm以上，以保证讲台不会挡到学生的视线。
2）按要求的位置，安装黑板灯，以减小晚上黑板眩光程度。
3）为减小白天第一排的眩光程度，可拉上黑板旁边的窗帘，也可将其安装在尽量靠近黑板的位置上。2.讲台的评析与改善（1）讲台与黑板间距
讲台到黑板面应该有适宜的距离，一般在1100mm上比较合适。由调查与测量得到的结果可以得知1330mm>1100mm，因此讲课者在授课的过程中有相对足够的空间活动，符合人机学的要求。（2）讲台与第一排间距
讲台到第一排的距离以1050mm～1100mm为宜.由测量可得到的数据看出讲台距离第一排的距离为1300mm，距离过大可能便后排学生无法看清显示屏幕，可适当调节。
（3）讲台高度
操作面的高度不合理，教师在授课过程中操作多媒体设备时，长时间会造成腰背的酸痛，且由于操作不便，势必会影响教师上课的情绪、思路，导致上课效率的下降。（4）键盘与鼠标
键盘与鼠标控制线过短，操作不便，长期操作易使手腕不适。（5）讲台的位置
讲台位置靠在教室左边，遮挡少数学生视线，影响少数学生听课效果。（6）视角
当老师站在显示器的正前面，显示器不在老师的舒适视野之内，当老师站在讲台靠右，显示器也不在老师的舒适视野之内。改善
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1）讲台与黑板间距在适宜的距离范围内，可保持现状。
2）讲台与第一排的距离偏大，可在不影响学生视野范围的前提下适当减小。3）操作面的高度过低，可在不遮挡学生视线的前提下适当增高。4）可采用无线键盘与鼠标，使老师无论在教室的哪个方位都可以有效方便地操作电脑。
5）讲台位置使得老师经常遮挡学生视线，可将讲台适当左移，让学生在看幕布时不被遮挡。
6）显示器不在老师的舒适视野里，可对其作适当调整，使其让老师得更方便。也可设计成旋转式显示器，使其可随老师视野变动而作相应旋转，始终给老师以最佳视角。
3.教室音响设备的评析与改善
图3-3 教室中安装的几个音响
存在问题
讲台上的扬声器控制线过短，限制老师活动范围，使得老师经常出现在遮挡学生视野的区域，严重影响上课效果。改善
1）建议采用无线扩音器，可设计成形式小巧简单，能够夹在老师衣服上的微型扩音器，使得老师在教室的任何地方被讲话都能够被学生清晰地听到。
2）可对现有扬声器进行改进，通过加长控制线，改变讲台位置来达到改进效果。
4.教室桌椅的评析与改善
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1.椅子的评析及改善
椅面高度设计：适宜的椅面高度应使就坐者大腿近于水平，小腿自然垂直，脚掌平放在地面上。座面不能过高，否则矮身材的人小腿悬空时，使大腿受椅面前缘压迫，坐者感到不适，长时间这样坐，则使小腿血液循环受阻，产生麻木肿胀感。如座面过低，则高身材的人坐时骨盆后倾，正常腰椎曲线被拉直，增加背部肌肉负荷，易产生腰酸背痛感。所以椅面高度以矮身材的人的小腿加足高的数值来设计（见表1），此高度以380~400mm为宜。
椅面深度的设计：椅面深度是指椅面的前后距离，其尺寸应满足三个条件：使臀部得到充分的支持，腰部得到靠背的支持，椅面前缘与小腿之间留有适当的距离，以保证大腿肌肉不受挤压，小腿可以自由活动。如果坐深大于身材矮小的学生大腿长（表1中坐深），则座面前缘将压迫膝窝处压力敏感部位，这样坐的时间长了会不舒适，因此椅面深度的设计应以坐深的第五百分位数值进行设计（表1）这样，身材矮小的学生坐着舒服，而身材高大的学生，只要臀部能得到支持，也不会在大腿部位引起压力疲劳。综上分析，椅面深度应以400mm左右为宜。
表1
坐姿人体尺寸
单位：mm
2.课桌评析及改善
课桌高度通常应与学生坐姿肘高相近或稍高于坐姿肘高。一旦椅座面的高度决定了，则坐姿肘高取决于椅高。因此，课桌高度应与一定的椅高相适应。学生用课桌主要用于记笔记及放置课本，其高度的设计应满足学生记笔记时手臂肘部很舒服地得到依靠。如桌面过低，又要保持身体较正常的腰椎曲线，则必悬臂书写，这时，虽然笔的重量很轻，但是由于力臂较长（笔到肩部的距离），手臂肌肉需同时支持手臂本身重量和笔的重量，使人的肌肉很易疲劳，若寻求肘部依靠在桌面上，则必弯腰弓背，引起腰部不适。如果课桌过高，则桌面的前沿压着前
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臂，或者手的上臂在肩部外展角度过大，都会造成不舒服。以椅面高度400mm来考虑，大百分位坐姿大腿厚为151mm，着装修正量加13mm，同时考虑膝部上下活动需要，取170~180mm。桌面上下缘距取150mm，则课桌高度以（400+170+150=720mm）~（400+180+150=730mm）为宜。3.整体布局的评析与改进 存在的问题
（1）照明
1）教室容易受到天气条件影响，无法在任何时候都满足光照要求。2）自然光线分布不均匀，不符合标准要求。3）灯光太强，影响人的视线及投影仪的观看。4）灯管全部打开时，有效利用率低，造成资源浪费。（2）窗户和窗帘
1）窗户玻璃为毛玻璃，光线不能直接射入，造成教室采光不良，不能很好地自用自然光。
2）教室窗帘不易控制，上课时很难在短时间内全部拉上。（3）黑板
1）坐于教室的不同位置看黑板时，均有眩光现象。
2）各个位置的眩光程度和范围不尽相同，总体上白天的眩光现象比晚上严重，白天若拉上黑板旁边窗户的帘子则眩光程度会减弱。
3）第一排右面的几个座位的眩光较严重。4）教室中间座位上的眩光较轻。（4）音响
讲台上的扬声器控制线过短，限制老师活动范围，使得老师经常出现在遮挡学生视野的区域，严重影响上课效果。
（5）讲台
1）讲台与第一排的距离偏大。2）操作面的高度过低。
3）显示器不在老师的舒适视野里。
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4）讲台位置使得老师经常遮挡学生视线。5）键盘与鼠标控制线过短，不易操作。（6）课桌椅
1）材料透气性不强，长时间坐在上面会使臀部出汗，导致身体不适。2）座椅结构不符合人机学要求，学生在使用过程中容易酸痛。改进设计
（1）照明改进措施
1）在使用投影仪时，可以在不影响学生视野的同时关掉一部分日光灯。2）因自习的学生较少，自习时可开第一、三、五列的灯，一、三、五列灯光照度已经足够，这样也能节约资源。
3）改列控灯管设备为横控，可根据教室学生的具体分布情况关掉不必要的日光灯，合理使用灯光设备，节约资源。
（2）窗户窗帘改进措施
1）将玻璃改为透光玻璃，使得光线能够更好地照进教室，提高教室采光效果。
2）建议改成电子自动控制窗帘与讲台形成连锁，当老师拉开讲台时，窗帘即自动拉上，并可根据教室光度自动调节拉合度。这样在提高窗帘利用率的同时，也能有效减少窗帘损害率，使得窗帘能够更好地发挥作用。
（3）黑板改进措施
1）黑板最低端高度设置应为1260mm以上，以保证讲台不会挡到学生的视线。2）教师在板书时，可将黑板升到学生的最佳视野范围（1260—2980mm）内。3）选用升降式黑板时，应采用不易反光的材料的。
4）按要求的位置，安装黑板灯，以减小晚上黑板眩光程度。
5）为减小白天第一排的眩光程度，可拉上黑板旁边的窗帘，也可将其安装在尽量靠近黑板的位置上。
（4）音响改进措施
1）建议采用无线扩音器，可设计成形式小巧简单，能够夹在老师衣服上的微型扩音器，使得老师在教室的任何地方被讲话都能够被学生清晰地听到。2）可对现有扬声器进行改进，通过加长控制线，改变讲台位置来达到改进
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效果。
3）如果使用时有回啸声，可以衰减功放的高音、混响增益，也可以断开音箱中的高音单元以保证扩音质量。
（5）讲台改进措施
1）讲台与第一排的距离偏大，可在不影响学生视野范围的前提下适当减小。2）操作面的高度过低，可在不遮挡学生视线的前提下适当增高。3）显示器不在老师的舒适视野里，可对其作适当调整，使其让老师得更方便。也可设计成旋转式显示器，使其可随老师视野变动而作相应旋转，始终给老师以最佳视角。
4）讲台位置使得老师经常遮挡学生视线，可将讲台适当左移，让学生在看幕布时不被遮挡。
5）可采用无线键盘与鼠标，使老师无论在教室的哪个方位都可以有效方便地操作电脑。
（6）课桌椅改进措施
1）座椅的结构型式与学生学习时的写字，看书，听课及休息等活动相适应，应使学生在使用椅子的过程中保持身体一定的舒适度，不会因为坐着不舒服而分心而影响学习。
2）座椅的结构型式应考虑人机学的要求，不致使学生的身体受到不良的影响。座椅各零件的外露部分不得有伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位。
3）无论学生是坐在座椅的前部、中部还是往后靠，座椅坐面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。
腰靠结构要有足够的刚性，腰靠结构承受250N的力时，靠背角不得超过115度。
4）座椅的结构材料应耐用、阻燃、无毒。坐面应防滑，如果有条件的话，坐面还应有良好的透气性。
5）设计合理的桌椅尺寸
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四、总结
通过这次课程设计，使我们更好地认识和学习了《人机工程学》，同时也清楚地认识到人机工程学涉及生活学习中的方方面面，起着很大的作用。对人机工程学在教室的应用掌握得比较透彻，之后应用专业知识对教室布局中的教学设备，教学环境，以及人-机系统的相适应进行了分析发现不足之处，并提出了设计改善方案。掌握了人机工程学的研究方法及实践方法，在进行数据测量和实地拍照的时候，我们组团结一致发现不同问题，从不同角度结合人机学专业知识分析问题所在，锻炼了我们发现问题的观察力，培养了我们的团结意识，加深了我们对专业知识的理解，受益匪浅。我们主要是针对以下几点进行设计的：
一、光环境：我校教学环境照明存在的问题主要有浪费和明暗不同两方面，针对此项我们提出了在相应情况下开单列灯和把右侧玻璃改成大而透光的玻璃。
二、桌椅：根据我们的测量数据与人机工程学计算的数据对照，发现教室的桌椅尺寸要么偏大，要么偏小。如：课桌高度720mm（理论）＜810mm（实测），椅面深度300（实测）＜400（理论）。
三、教学设施：存在较多不合理的地方，如上面提过的黑板高度过低，讲台到第一排桌椅的距离窄小，扬声器控制线过短等问题。
五.心得
课程设计诚然是一门专业课，给我们很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我们许多道，给了我们很多思，给了我们莫大的空间，同时，课程设计让我们感触很深，使我们对抽象的理论有了具体的认识。课程设计是每一个合格的大学生的必经过程，也是一个重要的实践性教学环节。本次课程设计，不仅培养了我们正确的设计思想；同时也锻炼了我们综合运用知识的能力。在本次设计中，能一丝不苟地对研究对象进行具体，深刻的认识，充分地利用人机学的知识、按特定的功能与尺寸要求来进行设计，使我们能更为全面深刻的认识和系统的掌握安全人机工程学的原理和内容，尤其是对现行的评价分析和设计改进，提高了我们对人机工程学知识的动手能力，培养了我们对人机实际问题的独立思考和解决的能力，形成了较为系统和科学的思维体系,为以后的专业工作和设计打下了良好的基础。这次课程设计也使我们懂得了理论
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与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
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参考文献
[1] 李克东，谢幼如．多媒体组合教学设计[M]．科学出版社．1994． [2] [美]加涅，布里格斯，韦杰．教学设计原理[M]．上海：华东师范大学出版社，1999．
[摘 要] 本文从人机工程学课程在 工业 设计专业人才培养过程中的地位和作用出发,分析本课程建设的目的是培养应用型人才,提出了课程建设的教学内容、教学方法和教学手段、考核方式的改革思路,以提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。
[摘 要] 本文从人机工程学课程在 工业 设计专业人才培养过程中的地位和作用出发,分析本课程建设的目的是培养应用型人才,提出了课程建设的教学内容、教学方法和教学手段、考核方式的改革思路,以提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。
[关键词] 人机工程学 课程建设 工业设计
人机工程学作为科学技术知识体系的重要组成部分,在工业设计专业的课程体系中占有重要地位。它是工业设计专业学生进入产品设计、平面设计、环境设计、展示设计等专业综合训练时的必修课程。其学科思想、研究方法和研究流程提供了设计的思考路线和指导方向,使设计师以更为理性的思维来理解设计,寻找设计的机会点,从而辅佐和修正设计方案。因此,人机工程学以独立课程单元存在,却又辅助于若干专业设计课程,从课程结构来看,属于承上启下的一门专业课程,其教学的成效直接关系到后续的设计类专业课程教学能否顺利展开。
人机工程学是从工程技术类科学延伸到设计领域的,许多院校工业设计专业在教学时主要采取传统的“课堂理论知识灌输+课后知识性问答作业+课终闭卷 考试 ”的模式进行教学。人机工程学课程课时少,但涉及的内容非常庞杂,教学任务十分繁重。因此,很多老师在课堂上把传授知识为主要目标,向学生灌输结论性知识,而忽视了让学生主动参与、主动学习,忽视了对学生创新能力的培养。在课程结束时,由于涉及内容较多,教师往往会划范围、划重点,学生在考前死记硬背,基本能通过考试,但学生很快就会忘记,对后续课程没有起到应有的作用。这种填鸭式的教学方法,往往会使学生对这门课程失去兴趣,食之无味,最终成为学生的压力和负担,束缚了学生创新思维和实践能力的提高。
为了改变这一现状,笔者借助某校重点课程人机工程学建设项目,对本课程的教学内容、教学方法和教学手段、考核方式进行了探索、改革,注重素质 教育 , 发展 学生个性,加强师生交流,以期能引导学生主动学习人机工程学,培养学生的创新设计实践能力,在实际工作、生活中形成用专业思维考虑问题的习惯和能力。
一、课程教学内容的改革
本课程是一门多学科交叉的边缘性、综合性很强的学科,其内容以基本理论为核心,其他均为“散点式”知识,涉及面广,很多数据可在实际需要时查到。同时,鉴于实现应用型人才的培养目标,理论和应用必须结合,在必要的理论知识基础上,突出工业设计专业应用人机工程学的实用性和应用型;适当删减原先主要是和工程技术专业工科学生的纯理论性的教学内容,同时着力加强本学科与工业设计专业的关联。在教学内容安排上如何突出融知识传授、能力培养、素质教育于一体,同时体现人机工程学科、工业设计学科发展的最新的研究、应用情况,是本课程教学的难点。
在本次课程建设中,采用理论教学—实验教学—单项实验—小课题设计—课程设计的教学链,在课程教学中始终贯穿与突出设计主线,围绕设计课题来组织教学。针对以“产品设计为核心”的工业设计专业,同时兼顾其他相关设计内容,对原有人机工程学的教学内容进行整合,以人机工程学在产品设计中的应用为核心,着重讲述人体测量数据、人的生理和心理特性在产品设计中的具体应用,并尽可能地阐明问题最原始的出发点及其应用的可能性和局限性,突出重点,精讲难点,在教学中做到“精讲多练”,培养学生的设计实践能力。通过单项实验、小课题设计、课程设计三个实践环节,提高学生的实际应用能力。其中单项实验包含:(1)注意分配实验。(2)反应时运动时测定实验。(3)运动稳定性实验。小课题设计是学生自己寻找3件人机工程学设计不合理的产品,并分析其理由,寻找设计的机会点和创意点,尝试提出改进方案。而课程设计在我校是课程结束后有一周时间进行,学分也另计,尽管如此,为了使学生能较早进入状态,带着问题去学习,可在课程中间阶段提出,教师在教学过程中经常分析相关设计,有助于学生顺利完成课程设计,提高他们的学习兴趣,增强他们的实际设计能力。
二、课程教学方法与手段的改革
人机工程学是工业设计课程中的一门理论性较强的学科,要突出能力本位的目标,必须以学生为中心,强调学生的参与,培养学生的动手能力、创新设计能力。
在教学方法上,积极采用参与互动式、体验式、现场教学、案例教学法和项目实训法等的 现代 教学方法,强化实践性教学,提高教学效果和质量。努力寻找和积累相关的设计案例,进行优秀产品设计分析,通过这些案例,让学生能更深刻地理解并掌握人机工程学。同时,为实现学生参与、师生互动的教学,学生在教师的指导下,需预习教材,查阅大量相关资料,在某些章节(如座椅设计)之后,精心组织对某些案例或问题进行专题讨论,鼓励学生提出自己的观点、看法,教师对学生的讨论、作业、设计等进行评价、辅导和展示,从而避免了教师上课“一言堂”的做法,提高学生的学习热情。另外,充分利用学校其他专业的资源和校外合作 企业 ,结合优秀实例进行讲解,积极调动学生的积极性。将参与社会设计方案投标、比赛引入课堂实践教学,引导学生积极参与设计实践,使学生进行多角度练习,让学生在项目分析、设计到最终实现的过程中获得所需的知识和技能,锻炼他们综合分析与项目实施能力,提高学生的创意构思,养成团队协作意识、注重设计质量、讲求工作效率的良好工作作风。这样通过教、学、练、交流、验证一系列的环节,让学生真正理解、掌握、运用人机工程学。
姓名：刘梦宇
班级：工业设计103（建筑产品）学号： 5203210035 指导老师：熊兴福
标题：人机工程--电脑桌椅—设计
电脑桌椅的人机学评析
一、前言··············
摘要 关键词
二、人机工程学简介···········
人机工程学定义 人机工程学应用
三、关于电脑桌椅的概述············
四、我国现有电脑桌椅设计上存在的问题···········
五、电脑桌椅设计原则············
六、设计完成后的最终效果图···········
七、设计说明···········
在设计时考虑的人机学因素 书房电脑桌椅尺寸及各部分构成说明
八、总结···········
九、附录···········
指导老师 参考文献
人机工程在电脑桌椅设计中的应用
一、前言：
摘要：随着社会发展，电脑几近成为在部分家庭的必备品。针地目前市场上电脑桌椅在设计中存在的一些问题和缺陷及对健康的种种不良影响，本文作者从人因工程学角度出发，在对电脑操作时的人体坐姿与支撑方式进行系统分析和研究的基础上，设计出一种符合现代人办公和学习要求的新型全方位电脑桌椅。
关键词：人因工程电脑桌椅设计坐姿支撑
二、人机工程学简介：
人机工程学定义：所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学应用：人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的胜利、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这写信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全灯诸多方面充分体现人类工程学的原理。
三、关于电脑桌椅的概述：
当今时代，电脑在人们的生活、学习和荼中受到了越来越广泛的应用。与此同时，我国也迎来了第三次计算机普及的高潮，这意味着电脑必将广泛进入办公室、学校课堂和家庭。电脑成为每个家庭书房中不可或缺得部分。然而在电脑带给人们方便快捷和高科技的同时，人们也越来越注意到它带来的许多负面影响。如在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，困而肌肉时刻处于紧张状态。此外电脑操作者长时间使用一种坐姿会使接触椅面的部位缺乏自血液流通，并产生神经压迫感，从而造成身体的不适和精神上的疲惫。长期如此，容易诱发严重的职业病。且人们在使用电脑的时候，往往离电脑很近，大都是由于桌面宽度不够，使视距过短，容易产生视疲劳，对于视力健康不利。另外，人们一般书籍和电脑会同时使用，作为一个完整的书桌，需要满足多方面的需求，一般的电脑桌都只是安放电脑的地方，没有设计专门的相应的书架和书桌，造成书本的随
处乱放，寻找时间过多，降低工作效率。因此研究如何从人因工程学角度出发，分析设计合理的电脑桌椅，使其符合人体的生理、心理及解剖学特性，以提高人们在电脑作业时的合适度和工作效率已成为当今家具设计领域的一个重大课题。
为了更好的改进设计符合人因工程的书房电脑桌椅，首先必须对市面上现有的电脑桌椅存在的问题进行总结分析，进而再针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性的电脑桌椅。
四、我国现有电脑桌椅设计上存在的问题：
当前市场上电脑桌品种繁多，款式和着色不乏新颖丰富。然而仔细分析这些产品，真正从人因工程学角度设计的却寥寥无几。一些进口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部分按人因工程学原理角度设计合理的地方，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，使用时同样会给健康带来不良影响。下面综合市场上的电脑桌椅主要存在以下不足和缺陷：
1.电脑椅的作业高度是固定不可调节的，存在着作业面相对人体过高的倾向。在操作键盘和鼠标时缺少不必要的人的手腕、手臂处于悬空状态，极易使手腕、手臂处的肌肉群疲劳。
2.相当一部分电脑桌的键盘托板设计过小，使鼠标只能放在桌面上进行操作此时如果键盘托板的高度是合适的，那么鼠标的高度就太高，操作时容易导致腕部和肘部的肌肉疲劳和疼痛。
3.放置显视器的桌面位置不是偏高就是偏低。偏高时使人仰着脖子看屏幕，引起颈部肌肉的疲劳。偏低时使人低头或不自觉的身体前倾看屏幕，从而保证不了视距和良好的坐姿。
4.电脑桌面设计得过窄，保证不了操作者看显视屏的视距，从而导致眼睛的过度疲劳，引起近视。
5.有许多家庭都是大人和孩子共用一台计算机，但电脑桌和椅子只有一套。显示器的高度、键盘的位置和椅子的高度都是固定的。这种配置如果长期使用，会影响孩子视力和骨骼的健康发育，甚至会造成终生的伤害。
6.虽然有的电脑椅的设计有许多是设计成高度可以随意调节以用来符合不同高度的人使用，但只是单纯考虑了高度，而没有综合运用人因工程学来分析人体的坐姿曲线模型，使设计的椅面、靠背等尺寸和倾角可随坐姿的不同而进行全方位的调节。
7.虽然现在人们用电脑的机会大大地增加了，好多工作都可以在电脑上完成，可是书籍还是必不可少的。一般书籍和电脑会同时使用，作为一个完整地书桌，需要满足多方面的需求，一般的电脑桌都只是由安放电脑的地方，没有设计专门的相应的收架和书桌，所以在要用到书的时候，不得不离开位子寻找，往往导致寻找时间过多，降低工作效率。
五、电脑桌椅设计原则：
1.家具尺寸高度一定要有利于人体的健康。对于桌椅类的高度，国家已有标准规定。其中，桌类家具高度尺寸标准为 700~760mm 四个规格，椅凳类家具的座面高度为 400~440mm 三个规格。另外还规定了桌椅配套使用标准尺寸，桌椅高度应控制在 280~320mm 范围内。
2.正确的桌椅高度应该能使人在坐时保持两个基本垂直，一是当两脚平放在地面时，大腿与小腿能够基本垂直，这时座面前沿不能对大腿下平面形成压迫。二是当两臂自然下垂时，上臂与小臂基本垂直，这时桌面高度应刚好与小臂下平面接触。这样就可以使人保持正确的坐姿和书写姿势。如果桌椅高度搭配得不合理会直接影响人的坐姿，不利于使用者的健康。为此，写字桌台面下的空间高不小于 580mm，宽不小于 520mm。
3.对于涉及到书柜类也有标准，搁板的层间高度不应小于 220mm。小于这个尺寸就放不进 32 开本的普通书籍。搁板层间高一般选择 300~350mm。
4.在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，困而肌肉时刻处于紧张状态。所以电脑桌椅在设计时，椅子的扶手与桌子的表面应该保持在同一水平高度，在操作电脑时，使人的前臂、手腕时刻处于受支撑的状态。
5.考虑人体尺寸差异，设计座面、靠背的高度应在一定范围内可调，桌椅尺寸应该满足不同人的要求，使不同的人在使用时都能感到舒适，长时间使用不会产生职业病。
6.从人体生理特性上分析，人体在坐姿时，属于静态作业，而人体只有在不断活动中才能减少局疗肌肉的持续收缩，从而减少背椎板的内压。所以，为减少身体的肌肉疲劳，电脑椅的设计应允许人体在工作中变换不同姿势，即处于相对的动态作业中。也就是说随着坐姿的变换，设计电脑椅的靠背倾角、座面倾角和座高等尺寸可相应调节。考虑作业时的不同姿势，随着坐姿的变换，靠背倾角尺寸可相应调节。
7.由于电脑设备有很多的线要走，必须有线路，预留开口及足够的空间，且要保证其安全性，而在桌面设置预留走线孔和插座盒等都是很好的方式。每张桌子都必须有数个电器插座，电力递增保护装置也应予以考虑。
8.桌子边部应圆弧型，防划伤，材料绿色环保。
9.电脑作业时人本坐姿分析人在坐姿时，身体的脊柱会由站立时的直形向拱形变化。这是因为坐姿时骨盆向后方倾转，从而使背下端的骶骨也倾转所致。这样就使得人脊柱的椎间盘受到了很大的压力，从而导致腰痛等疾病。研究表明，此时人的第三和第四腰椎间所受的压力最在，长时间的处于受压状态会导致腰痛。因此电脑椅的设计要保证椎间压力最小。
10.电脑桌面应该宽广，使视距保持在合理的范围内避免视距过短的普遍现象。
六、设计完成后的最终效果图：
使用到的材料：木材，塑料，软垫。
七、设计说明：
㈠．在设计时考虑的人机学因素：
1.电脑椅依据人体工学原理设计，通过调整椅面的高度，椅子的扶手可以与桌子的表面保持在同一水平高度，在操作电脑时，使人的前臂、手腕时刻处于受支撑的状态。因为在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，因而肌肉时刻处于紧张状态。有了合适的肘部支撑之后可以使人体保持合理的操作坐姿，即能采取直立或稍向前倾的坐姿，避免了弯腰驼背，对某些桌面作业还可以采用稍向后倾的坐姿，舒服地领先在座椅的靠背上。操作者有多种可供选择的坐姿，可以经常变换姿势以减轻疲劳。合适的肘部支撑不仅使坐姿端正、稳定，同时也使桌面作业更加规范。使用者还可以根据需要调整椅子的倾斜角度。电脑椅最大限度地满足了人体对舒适度的需求，对手臂和身体起到了直接的保护作用，把工作变成惬意的休闲。
2.人体在坐姿时，属于静态作业，而人体只有在不断活动中才能减少局部肌肉的持续收缩，从而减少背椎板的内压。所以，为减少身体的肌肉疲劳，电脑椅的设计应允许人体在工作中变换不同姿势，因此桌面下面不设计抽屉，可以使腿部有足够的活动空间，以便人们变换姿势，消除疲劳。
3.椅子的后部较高，可以给头部也有一个支撑。因为人们长时间坐在电脑桌前的时候，颈部肯定会发生疲劳，所以为了让颈部得于充分的休息，防止出现颈椎病等，就是设计了这一个疗件，防止因长时间用电脑之后的头部酸痛。
4.为了给人体尺寸不同的人都能把脚垂直地有支撑物，就在桌子的底下设计了一个可以根据不同人的要求而可以调节高度的垫脚板，垫脚板的最主要的功能时是为了减缓腿部压力。
5.可折叠的键盘托板，可以根据个人的需要打开或收起来。在键盘托板打开之后可以增加视距，消除眼睛疲劳，并且此时手肘也可以支撑在键盘托板上，使人感到方便舒适。
6.考虑到人体尺寸差异以及各种坐姿的差异以及人们坐着的时候，经常改变姿势对人体健康有力，因此座椅应当适合各种坐姿势，设计座而把高度，靠背的角度，头靠的角度，垫脚板的角度在一定范围内可调。
7.椅面的材料选用毛料，透气性好且不打滑，椅面前缘呈圆弧面，增加臀部的舒适感。
8.电脑作业时人体坐姿分析人在坐姿时，身体的脊柱会由站立时的直形向拱形变化。这是因为坐资时骨盆向后方倾转，从而使背下端的骶骨也倾转所致。这样就使得人脊柱的椎间盘受到了很大的压力，从而导致腰痛等疾病。所以在椅子的背面采用模拟人体的“S”型曲线，给人的腰部以一个支撑。以避免发生以上不好的情况。
9.最后考虑的是在电脑桌的旁边设计了一个书架桌，可以方便人们在操作电脑的时候，突然要用到某些资料的时候，可以直接转过椅子，在书架桌前翻阅资料和书本。
10.在电脑桌的左前方设计了一个可以转动的架子，主要用于放置各种各样的电脑的连接部件和装置。还可以安放插座等物品，他可以分层摆放，不管电脑的线路怎么多，都可以显得简洁明了，井然有序。
㈡．书房电脑桌椅尺寸及各部分构成说明: 主要尺寸如下图：（单位:mm）主视图：
俯视图：
主要尺寸选择说明：
椅子因为是可调高度的，所以高度的调节范围为第五百分位和第九十五百分位，适用于大部分人。
椅子的深度以第五百分位，也可以让大部分人的背靠在椅靠上，可以分散全身的压力，不会导致局部压力过大而导致血液不流通。
椅子的宽度以第九十五百分位为设计标准，基本上能够让大部分人坐下。并且椅子因为有扶手，所以两扶手之间距离应该大于 500mm，选择 540mm.椅面高度可调在 380-530mm 之间。
椅子的背靠因为要到头部，所以选择 780mm。桌面宽度设计的比一般的桌面宽度，主要考虑的是可以加大眼睛到电脑屏幕的距离，并且距离长了之后，人们的选择空间也比较的大，根据不同的需求自由调节。
电脑桌长为 1000mm，主要是根据现有的标准桌子长度为标准。
书架的搁板层间高取 350mm，可以放那个下 32K 大小的书本，施用于大部分情况，比较的实用。以上各个尺寸都是按照人因工和中的尺寸以及结合实际的需要所设计的。
各部分构成功能的说明：
键盘托盘收起来的效果：
八、总结：
通过上面的分析和所设计的电脑桌椅，可以看出来人因工程学的应用的重要性。随着社会的发展，越来越多的人使用电脑，必然还会对电脑桌椅提出新的要求，只有不断的适应社会需要的产品才能长久存在，而对人因工程学的应用是提
高产品竞争力的重要渠道。
九、附录：
1、指导老师:熊兴福教授
2、参考文献：
[1]《工业设计人机工程学》北京理工大学阮宝湘邵祥华编著机械工业出版社
[2]《人机工程学》（修订版）丁玉兰主编北京理工大学出版社
1 安全人机工程学的基本概念
安全人机工程学是人机工程学的一个分支, 人机工程学也称工效学、人类学或者人类因素工程学。人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案, 研究人在作业中与有关机械的所处环境的相互配合。劳动者在劳动过程中是否安全, 主要取决于安全条件、安全状态和安全行为。现代化生产中的“机“向着高速化、精密化、复杂化方向发展, 对操纵“机“的人的判断力、注意力和熟练程度提出更高的要求, 而人类的生理、生物能力学特性等却没有多大变化, 相反, 可能会随文明进步而出现退化现象, 必然出现了人与“机“之间的不协调、不平衡。因此, 所设计的“机“必有符合操作者的身心特征、生物力学特征, 把人机作为一个整体、作为一个系统加以考虑, 使“机“与人经终处于安全卫生、合适、高效率的状态, 这就出现了安全人机工程学。
安全人机工程学研究的内容包括安全人机工程学研究人的生理、心理特性和能力限度、人机功能的合理分配、人机相互作用及人机界面的设计、环境及其改善、作业及其改善、人的可靠性与安全六个方面。
2 安全心理学对安全生产的影响
安全心理学从心理学分离出来, 形成一个完整的研究领域, 安全心理学是研究人们在生产活动过程中的心理现象及其发展、变化规律的科学。主要研究两个方面的内容:一方面揭示人的心理特征:如兴趣、爱好、气质、性格、情绪、情感、动机、态度和能力等, 从而进行事故预测、预防、安全管理和安全评价;另一方面是研究怎样调动劳动者对安全生产的积极性。
安全心理学在组织安全教育、安全培训的活动中, 使人的心理活动走向更科学、更切合实际的轨道;帮助安全监察人员及时发现人的不安全动作的心理状态, 揭示安全事故的本质原因;对事故的主要责任者、肇事者的思想状态、精神状态、行为习惯进行研究, 以便于认清他们重复发生事故的内在原因;从知觉、情绪、意志、行为四个方面进行研究, 对易于重复发生事故的工作, 给予积极的心理矫正, 从心理角度预防同类事故在工作中重演;通过对肇事者的不安全行为的研究, 让大家心悦诚服地认识到防止事故的发生、杜绝不安全行为的关键是事在人为, 进一步加深对安全生产的认识。
企业文化就是安全心理学在现代企业管理中的一个很好的应用。化工集团甲醇分公司大力提倡“亲情家文化”就是从安全心理学角度来正确地引导员工, 使员工的心理活动更科学、更阳光。甲醇分公司形成“亲情家文化”氛围, 让每一名员工来到公司就像来到自己家里一样, 温馨的公司, 舒适的环境, 和谐的氛围, 让员工不由自主感受到快乐、阳光;从而引导员工的心理活动向着科学, 阳光的方向发展, 极大地发挥员工的潜在能力, 减少了员工实际操作中的失误, 保证了员工的健康, 提高了生产效率。尤其是采取了人机对话管理模式, 将每一台设备与员工有交流、有感觉, 将设备拟人化, 通过操作者与设备的对话, 感受到机器的脾气、性能, 使员工能够准确地掌握机器的特性, 轻松愉快地控制机器, 达到人与机有机地结合, 人与环境有机地结合, 从而从心理上引导员工安全完全是可以控制地, 是可以避免地, 最终达到了员工安全生产的愿望, 保证了员工健康的操作环境, 提高了生产效率。
3 安全生理学对安全生产的影响
安全生理条件是机械设计、作业空间和环境设计的依据, 只有适应于人的生理条件的工作环境和机械等, 才能保证生产顺利安全进行。安全生理学就是研究劳动中人体的变化、劳动者在劳动过程中是否处于最佳状态的科学。研究在保证劳动者充分休息以后, 恢复原来的生理状态, 以此作为制定劳动量和休息标准的依据。
安全生理学包括由休息状态到工作状态时生理功能的变化、环境物理因素的生理效应、环境化学因素的生理效应、采光与照明、人体的信息处理系统、疲劳与恢复、人体节律周期。劳动作业能力就是在不降低作业质量的前提下, 尽可能长时间地维持一定作业强度的能力。在以劳动为主的作业中, 作业能力可用劳动生产率来表示;而在以脑力为主的作业中, 目前还没有找到确切表示作业能力的具体指标。劳动作业能力的生理基础是在中枢神经调节、控制下的肌肉收缩。肌肉的收缩以及由于肌肉收缩而完成某项工作, 这正是劳动作业能力的表现。因此, 可以说人的劳动作业能力就是在高级神经活动参与下的肌肉活动能力。至于脑力劳动能力, 则是在高级神经活动起主导作用的条件下完成某项工作的能力。劳动作业能力的动力源泉应为营养物质和氧。社会因素、劳动时间与劳动组织、生产设备与工具、锻炼与练习、健康与营养、个体因素、心理因素、疲劳、劳动环境都影响劳动者的劳动作业能力。
4 采取有利措施, 保证劳动者的工作状态, 提高生产效率
劳动者只有在最佳状态中进行劳动才能保证生产顺利进行, 生产过程中的生理疲劳导致工作效率的降低, 很多生产事故都是因为生理疲劳造成的。疲劳会使动作不协调, 力量减少反应迟钝, 导致劳动能力下降, 甚至会损伤身体。
化工集团甲醇分公司根据安全生理学全面改善员工生产环境的安全条件, 消除员工的生理疲劳, 提高劳动生产率。甲醇分公司给排水车间清排水段罗茨鼓风机安装后, 噪音很大, 严重超出了标准。这种噪音导致清排水工段岗位员工生理疲劳, 影响清排水工段员工的反应能力, 甚至会伤害身体。甲醇分公司领导及技术人员采取将风机加变频器降低风机转速的办法降低了噪音, 消除了清排水工段岗位员工的生理疲劳, 提高了劳动生产效率。去年, 甲醇分公司通过对全公司的维修工操作间进行了改造, 增加了维修工洗浴设施、改善了维修工的休息室, 使维修工能够尽快地消除由于修理设备造成的疲劳, 极大地改善了维修工的安全生产条件, 保证了维修质量, 保障了装置长周期运行, 从而提高生产效率。
5 结论
通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 采取使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性的措施, 不仅能创造舒适、高效安全的劳动条件, 而且还能提高劳动生产率, 为企业创造更高的效益。
摘要：通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 探讨如何使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性, 以求达到人的能力与作业活动要求相适应, 创造舒适、高效安全的劳动条件。
关键词：人,机械,环境,安全
参考文献
[1]《企业安全管理》编审委员会.企业安全管理.黑龙江省劳动保护教育中心, 2003, 7.
关键词：人机学 市场特点 手部尺寸 心理特征
1、前言
氩气刀是近几年来在临床应用的新一代高频电刀，其工作原理是利用高频电刀提供的高频、高压电流，再利用氩气的特性达到一种完善的临床效果。与一般高频电刀相比，具有止血快、失血少、无氧化和焦痂等的特点。随着科学技术的发展进步，对医疗器械的设计要求不仅仅停留在制造和使用上，还要求具有人性化的特点，要求考虑到医护人员和患者的使用。
中国古代设计有着悠久的文化历史，广泛表现出设计严谨、结构流畅、使用方便舒适的特性，在体现古人智慧光芒的同时，也映射出中国传统人机工程学的思想。目前，关于这方面的研究，国内学者多集中于制作、形态设计等领域，成果颇丰，但从工学、人机学角度的研究较少。本文希望通过传统人机学角度对手术刀笔进行深入思考。
2、手术刀笔现有问题及市场特点分析
2.1 市场调研反馈分析
在做产品的市场调研的同时，对产品的使用环境以及使用过程进行调查，其中包括深入了解产品的误操作过程、产品的工作状态，以及医生能够熟练使用产品的时间、工作环境对产品性能和材料以及色彩的要求等方面。
在调研过程中，对目前市场上的氩气刀进行总结归纳，并且调研了类似产品和周边产品，发现了氩气刀存在的一些问题：例如形态太过方正，并且扁平，抓握不方便；按键位置不合理；手握位置触感不强；按键反馈不明显；材料易发生开缝断裂；整体形态设计感不强，形态有待推敲。
2.2 市场特点分析
首先手术刀笔是一种相对公众化的产品，下面对“公众化，个人化”做了意象尺度分析，得出医疗产品尤其是手术刀笔产品在服装、消费类电子产品、家用电器、办公机械等产品类别中的分布位置。由于其面对的是相关科室的医生集体，医疗器械相对于别的产品而言是一种公众化的产品，而非个性化产品，因此医疗器械的设计相对保守，造型设计非标新立异，反映的应是社会主流审美文化。
其次是对医院的特殊环境、医生特殊的社会属性进行分析，在医院的环境里，考虑到医生和病人特殊的心理状态，对医疗产品有专门要求，过分鲜艳的色彩和过分激烈的形态是不允许的，所以医疗器械只能有选择性的接受时尚审美文化因素。
3、氩气刀应用人机工程学的重要性
人机工程学是研究如何使机械设备系统、人机系统和人机环境最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征，以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。同时医疗器械品质的优良，直接关系到我们的生活水平和品质的好坏，所以医疗器械的设计就变得非常的关键，而应用人机工程学来研究医疗器械，可以提高产品的使用安全性，减少使用过程中对人体的危害和降低损耗，从而减少不安全的因素。人机工程学重点在于用户研究，也就是对人的研究，强调“以人为本”，研究的是人的能力、极限、缺陷以及与机器之间的利用关系。
氩气刀在外科手术中具有非常重要的地位，在治疗气道狭窄、食道癌和腹腔镜胆囊切除术等手术中具有非常重要的作用。如果氩气刀设计不合理，就会使医生在长时间手术的过程中容易感到疲劳，甚至在高强度的工作下产生痛觉、麻木等感受，严重影响医生的情绪、操作效率和操作质量，并直接关系到患者的健康。研究表明，医生在手术过程中由于误操作而造成的医疗事故远高于产品本身故障造成的医疗事故。因此，在对氩气刀设计和改良的过程中必须要考虑人机因素，从而减少和避免发生误操作的几率，进而保障产品使用安全。
4、氩气刀人机学分析
医疗人员是氩气刀产品的使用者，因此对医疗人员的手部尺寸参数，特别是手部对产品操作适应性的研究是非常重要的。
4.1 手的生理特征分析
在刀笔设计中，要考虑刀笔的长度、刀笔直径、手握状态和触觉的舒适性。刀笔的长度应接近或者略超过手弯曲工作时的长度，这样可使手在工作时有适当的活动范围。刀笔的直径要与正常的人们所使用的笔尺度大小相符或者略粗，直径太大会影响抓握；直径过小会使肌肉紧张而疲劳，并且降低稳定性。另外，刀笔的结构应该使手保持较自然状态，这样既可以使操作者操作灵活并且舒适。
手掌的掌心肌肉最少，指骨间肌和手指部位是神经末梢布满的区域。指球肌、大鱼际肌、小鱼际肌是肌肉较多的部位。氩气刀在操作的过程中，直接接触部位有拇指、食指的指球肌、中指第一关节内侧和虎口位置，而几乎每一块肌肉都会用力，呈握笔姿势，其中力量集中在拇指和食指，而为保证使用稳定性手腕还要保持用力，高强度工作下会造成手指疲劳、手腕僵直和疼痛。
4.2 触觉与手指接触部分分析
虽然指球肌部分是指尖布满神经末梢，触觉最敏感的部分，但医生在操作氩气刀的时候会戴手套，使敏感度降低，所以在刀笔与手指接触部分应用适当的材料以增加触觉灵敏度。
在手抓握部分，有拇指、食指和中指三部分的生理机能面，刀笔与手指接触部分截面的基本形状应为三角形或者圆形，或者由圆形拓展开来的六边形和有很大圆角的四边形。这是因为在使用过程中，过于扁平的刀身使抓握截面变得细且窄，从而使抓握的稳定性大大降低。
在产品使用过程中，主要靠拇指和食指用力，并且极容易造成疲劳，长时间使用还会使手指麻木，若能使其他手指分担拇指和食指的用力，则可大大降低使用的疲劳度。虎口是一个非常好的助力部位，然而在很多手持器械的设计上虎口部位的设计常常被忽略。刀笔在设计时应充分考虑到虎口位置的特殊性，并借助虎口力量来增加产品使用过程中的稳定性，同时也可使手腕得到一定程度的放松。刀笔抓握后端截面既要拟合虎口形状，也要使刀笔在虎口部位的截面半径变化，其变化尺寸符合手指的活动范围，使其在使用过程中，借助虎口的位置增强刀笔在使用过程中的稳定性且对刀笔在使用中的活动范围不造成影响。
4.3 从心理情绪对设计的思考
和谐观是中国人文精神的价值形态。传统造物思想追求“人”、“物”、“天”整体和谐，这正是如今人机工程学追求的人一机一环系统的协调与优化。古人主张“人第一，物第二”，重视人与物间的有机联系，试图在人与物间建立一种人性化的关系：—方面从人的生理结构出发，注重物的功能性；另—方面又关注人的心理特征，注重人在使用物时的感受。
医生日常的工作异常繁忙，且工作压力很大，手术本就性命攸关，气氛紧张，而如果医疗器械总是冰冷而不近人情，难免会使医生产生焦虑、不安、烦躁等负面情绪。因此从视觉角度分析，要求产品在设计的时要分别从形态、材料、颜色等充分考虑，使产品具有亲和力，从而减少医生在使用过程中因产品外观设计不良而产生的负面情绪。人『生化设计中的情感性考虑。
医疗器械产品的形态设计的定位应考虑到医生及病人在仪器的使用过程中的心理感受，追求产品设计的情感化，使产品透露出亲和力是医疗器械工业设计的趋势。这类产品的形态表情不能太生硬，更不能让人产生面对刑具的恐惧感，太生硬会造成拒人千里之外的冷漠感。产生这种心理感受的原因是人们头脑中固有的形态符号语义错位。产品的亲和感是指产品的形态给人一种安全的、对人无害的、易于亲近、可以和平相处的心理感受，以利于产品与人沟通。
5、结语
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