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1闽北职业技术学院教案2011~2012学年第二学期课程名称：人体工程学授课教师：刘泽玥课程所属系（部）：艺术与传播系2课程名称:人体工程学授课班级：11室内设计（1）、（2）、（3）、（4）课程类型：□理论课□实践课总学时：32学分：2使用教材：1、刘昱初、程正渭著《人体工程学与室内设计》中国电力出版社2008出版2、刘峰、朱宁嘉编《人体工程学设计与应用》辽宁美术出版社2007出版教学方法、手段：讲授、讨论、练习考核方式：考试主要参考书目：1、张月主编《室内人体工程学》（第二版）中国建筑工业出版社2005出版2、张绮曼郑曙暘主编《室内设计资料集》中国建筑工业出版社1991出版3、刘盛璜编著《人体工程学与室内设计》3授课日期：2012.02.14/2012.02.17标题:人体工程学简介：人体工程学；人体工程学发展的历史；人体工程学的定义；人体工程学研究的主要内容；人体工程学的研究方法；人体工程学与室内设计。教学目的与要求：了解人体工程学及其发展的历史；理解人体工程学研究的主要内容；人体工程学的研究方法；掌握人体工学与室内设计。授课时数：2课时教学重点、难点：人体工程学研究的主要内容教学内容及过程:1.1诸论引例：鲁智深要打造一条100斤的禅杖，铁匠却对他说。。。。。。铁匠最关心什么，器物必须与人的体能相适应。器物要和人（使用者）的各种因素相适宜。这就是现代人体工程学基本理论的简洁表述。人体工程学基本思想的萌芽在人类历史上源远流长。因为这是人们自发的思维倾向，本能的行为方式。猛张飞身高八尺，惯使一条“丈八蛇矛”，18/8=2.25，蛇矛是张飞身高的2.25倍，张飞能耍的开吗？请看小人书上是怎么画的。4所谓人的因素，不限于人体尺寸、体能、肢力等人体生理方面，还涉及到人的感知、认知、情感、精神、心理、社会等更多、更深的方面。在工业设计的所有领域----产品设计、视觉传达设计、环境设计中都很重要。日常生活中人机学问题：例1大沙发豪华气派，坐着却腰疼。因为大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计中的解剖学问题。例2一些“上档次”的宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的“高招”、“损招”!一般人们对枕头高度要求的差别，哪有一倍之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌低，而两个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得“正常待遇”。其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头”、再配一个较薄的“附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了吗?并不难解决。问题出在哪里?缺乏“产品应与生理条件相适应”的考究。例3旧式旅客列车的窗户。例4车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而背风一侧乘客却依然热不可挡。其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺流”，效果甚佳。例5公共卫生间为什么总有人做不到“便后冲水”？例6公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲水正在推广，效果显然可见。例7楼道里“人走关灯”的标语与彻夜长明的灯互相嘲笑。“节约用电人走关灯”5的条子随处可见，人走楼空后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑，怎么下楼、拐弯、出门呢?现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也可以从合理安排开关位置方面寻找解决办法。例8不少学校的图书馆阅览室里，座位安排在长条形桌案相对着的两侧。师生们低头阅读或伏案书写时倒也无事。但阅读中也难免要停下来略事思索，于是把头抬了起来，……，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头，不经意间互相目光交接，双方都觉得尴尬。这就是设计心理学方面的问题。例9深色发亮的小药片塑料袋，说明文字很小，颜色与塑料袋颜色的对比又弱；存款单居然是白纸上印着橙黄色的字。例102003年春夏之交SARS肆虐流行，北京室应时推出了“带耳朵的垃圾箱”。同，媒体迅即报道“受到欢迎,有一定效果云云”，这经得起时间的考验吗？例11大学生生活环境中的人机学问题比比皆是：床柜桌椅、寝室水房、浴室餐厅、超市网吧、实习工厂、银行邮局、学具文具、电脑手机、实验室、图书馆、运动场、公交车，无处不在。在日常生活中发现和思考人机学问题的深广度，是检验本课程学习效果的标准之一。1.2人体工程学定义人体工程学是40年代后期发展起来的一门技术科学。叙述人体工程学的定义可有各种不同的表达方法，所以其名称较多。按其来源说，其名称有应用实验心理学，应用心理物理学，工业心理技术学，心理工艺学，工程心理学，生物工艺学；按其研究目的来说，其名称有人类工效学，人机工程学，机械设备利用学，人机控制学等。目前世界上普遍采用的人类工效学（日本称人间工学，美国称人的因素）。Ergonomics一词在1857年由波兰教授雅斯莱鲍夫斯基提出的，它来源于希腊文，其中Ergos是工作，nomes是规律，整个词是工作之意。在我国应用的名称有人类工效学，工效学，人类工程学，人体工程学，人机工程学，工程心理学。考虑到室内设计的特点，因此我们沿用了人体工程学名称，并简称“人体工程学是研究人与工程系统及其环境相关的科学”。61.3人体工程学研究目的我国关于人类工效学的研究起步较晚，目前正处在发展阶段。1989年成立了《中国人类工效学学会》，下设安全与环境等专业学会，1991年1月成为《国际人类工效学协会》的正式成员。1.4人体工程学的研究内容早期的人体工程学主要研究人和工程机械的关系，即人-机关系。其内容有人体结构尺寸和功能尺寸、操纵装置、控制盘的视觉显示，这就涉及到生理学、人体解剖学和人体测量学等；继而研究人和环境的相互作用，即人-环境关系，这又涉及到心理学、环境心理学等。至今，人体工程学的研究内容仍在发展，并不统一。由于各学科的研究领域不同，故差异较大，但概括起来，主要有下列几个方面：（1）生理学研究人的感觉系统、血液循环系统、运动系统等基本知识。（2）心理学研究感觉、知觉、注意、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性等概念。（3）环境心理学研究人和环境的交互作用，刺激与效应，信息的传递与反馈，环境行为特殊和规律等知识。（4）人体测量学研究人体特征，人体结构尺寸和功能尺寸及其在工程设计中的应用等知识。由此可见，凡是涉及与人有关的事和物，也就会涉及到人体工程学问题。随着人体工程学与有关学科的结合，也就出现了许多的相关的学科，如研究工业产品装潢设计，便产生了技术美学；研究机械产品设计，产生了人机工效学；研究医疗器械，产生了医学工效学；研究人事管理，产生人际关系学；研究交通管理，产生安全工效学；研究建筑设计，产生建筑工效学等等。1.5人体工程学的发展历程1.5.1对劳动工效的苛刻追求－人机学的孕育美国工程师F。W·泰勒(FrederickW。Toylor，1856-1915，图l-5)开创的“时间与动作研究”（TimeAndMotionStudy）包括泰勒的“铁锹作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌砖作业实验”等多项研究。“铁锹作业实验”是用种大小不同的铁锹，交给工人使用，比较他们在每个7班次8h里的工作效率。结果表明工效有明显差距。这其实是关于体能合理利用的最早科学验。另一个专题是对比各种不同的操作方法、操作动作的工作效率；这就是关于合理作业姿势的最早科学研究。砌砖作业实验是用当时问世不久的连续拍摄的摄影机，把建筑工人的砌砖作业过程拍摄下来，进行详细分解分析，精简掉所有非必要动作，并规定严格的操作程序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“规范”地连续作业，他们合著的《疲劳研究》(1919年出版)更被认为是美国“人的因素”方面研究的先驱。1914年，美国哈佛大学心理学教授闵斯特伯格(Minsterberg)，把心理学与泰勒等人的上述研究综合起来，出版了《心理学与工业效率》一书。l915年英国成立了军火工人保健委员会，研究生产工人的疲劳问题；l919年此组织更名为“工业保健研究部”，展开有关工效问题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、男女工体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度以及工作中播放音乐的效果等等。但这一时期研究的核心是最大限度地开挖人的操作效率。从对待人机关系这个基本方面考察，总体来看是要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的主要目的是选拔与培训操作人员。在基本学术理论上与现代人机学是南辕北辙，存在对立的。因此，应该把这段时期看作人机学的孕育期。20世纪的两次世界大战期间，制空权是交战各国必争的焦点之一。飞行员在高空复杂多变的气象条件下控制飞行，本来就不轻松。驾驶战斗机与敌机格斗，还要高度警觉地搜索、识别、跟踪和攻击敌机，躲避与摆脱对方的威胁，短短几十秒内，在警视窗外敌情的同时，要巡视、认读各种仪表，立即做出判断，完成多个飞行与作战操作，更是不易。1.5.2二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生第二次世界大战，随着科技进步，飞机逐渐实现了飞得更快更高、机动性更优的技术升级。与之相应，机舱内的仪表和操作件(开关、按钮、旋钮、操纵杆等)的数量，也急剧增多了。例如，一战时期英国SE。5A战斗机上只有7个仪表，到二战时期的“喷火”战斗机上增加到了19个。一战时期美国“斯佩德”战斗机上的控制器不到10个，8到二战时期P-51上增加到了25个。这就使得经过严格选拔、培训的“优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、意外伤亡频频发生。出现在飞机上的问题擦亮了人们的眼睛，再去考察其他的兵器和民用产品，才发现从复杂机器到简单工具，类似的问题原来程度不同地普遍地存在着。例如，二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能被冰冷的金属粘住。这说明，器物不但要与人的生理条件相适应，而且还必须顾及环境的因素。针对前面这些问题，有的国家开始聘请生理医学专家、心理学家来参与设计。仪表还是那么多，改进它们的显示方式、尺寸、读值标注方法、指针刻度和底板的色彩搭配、重新布置它们的位置和顺序，使之与人的视觉特性相符合，结果就提高了认读速度、降低了误读率。操作件也还是那么多，改进它们的形状、大小、操作方式(扳拧、旋转或按压)、操作方向、操作力、操作距离及安置的顺序与位置，使之与人手足的解剖特性、运动特性相适应，结果就提高了操作速度、减少了操作失误。这些做法并不需要增加多少经费投入，却收到了事半功倍的显著效果。1.5.3现代人体工程学的诞生从第二次世界大战到战后初期，上述正反两方面的现实，使各国科技界加深了这样的认识：器物设计必须与人的解剖学、生理学、心理学条件相适应。这就是现代人机工程学产生的背景。与人机学的孕育期对比，学科思想至此完成了一次重大的转变：从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。直到20世纪五六十年代，在设计和工程方面，人机学的研究和应用还主要局限于军事工业和装备(但在劳动和生产管理方面的研究和应用，不局限于军事部门。)。从那时以后，迅速地延伸到民用品等广阔的领域，主要有：家具、家用电器、室内设计、医疗器械、汽车与民航客机、飞船宇航员生活舱、计算机设备与软件、生产设备与工具、事故与灾害分析，消费者伤害的诉讼分析等等