时间：2023-05-29 17:24:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人机工程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：技术；电视艺术；电视美学
检 索：.cn
中图分类号：TB47 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）07-0105-03
Man Machine Engineering in Machine Tool Design
MAO Yang（Dalian Polytechinc University Art and Information Engineering，Dalian 116600，China）
Abstract ：In the field of industrial production， NC machine tool is a kind of very important equipment，its quality directly affects the quality of the product. Is the current situation， domestic CNC machine tools exist defects in rigid lines， the operation is complicated， not only can not effectively enhance machining quality and efficiency， also may endanger the safety of life and property of the assembly line workers. The author combined the work experience and the related theory knowledge， in this paper has studied the machine tool design in the man-machine engineering application， for the related personnel reference.
Key words ：machine tool modeling； design； ergonomics
Internet ：.cn
人机工程学自诞生以来便受到了数控机床设计界的广泛关注，机床设计者利用人机工程学来改善数控机床运转条件、调整机床显示屏安装角度等。现阶段，结合人机工程学知识所制造的数控机床不仅具备美观的外型，性能也得到了显著的提升。
一、人机工程学概述
心理学、人体测量学、生物力学、生理学与工程学等学科知识共同构成了人机工程学。在机床造型设计中应用人机工程学的主要目标是结合该学科理论，设计出拥有最大运转效率、操作便利安全的机械设备。人机工程学之所以能够实现确保人、机器以及环境系统总体性能最优化的目的，主要原因是其向设计者揭示了人、机器以及环境三者之间的规律与关系。
近年来，人机工程学的应用愈来愈广泛，应用主要集中于工业领域。通过应用人机工程学，人们有效地提升了机器的性能、改善了工人的操作条件、减少了职业病的发生几率。就目前状况而言，我国工业发展势头较好，数控机床应用普遍，所以人机工程学应用条件良好。
二、数控机床人机系统设计目标
人机系统在数控机床中应用的基本目标便是实现“机宜人，人适机”。数控机床能够承受巨大的工作量，在工件精度控制方面具有巨大的优势，而相比于数控机床，人拥有活跃的思维，能够对工作中的突发状况做出紧急处理。在数控机床造型设计上应用人机工程学知识，就是为了加强人与机器的配合，从而最大程度地强化人机系统的总体功能并提升系统运转效率。
人与数控机床构成和谐的人机系统，人与机器共同履行应尽的职责。人机系统中，机器负责开展高强度的运算以及工件加工工作，操作人员则负责编写控制程序、下发操作指令以及维护保养数控机床等。
三、人机系统具体设计
（一）工作台控制装置设计
工作台是数控机床的关键构成成分，其负责对相关工件进行加工。工作台控制装置是指挥机械臂运转的“大脑”，在工作台控制装置设计工作中，设计者必须要考虑到操作人员手臂活动范围等因素，力求使操作人员能够便捷地操作工作台。调查数据显示，我国大部分数控机床操作人员患有腰肌劳损、腰椎盘突出等疾病，造成该现象的主要原因之一是常规的数控机床设计使得操作者长时间地处于静态弯腰状态中。因此，数控机床人机系统设计者应当竭力避免上述问题的发生，合理地设计工作台台面，充分结合人机工程学相关知识来确定台面的高度。
通常情况下，操作人员是站立操作工作台的，在此情况下，工作台面应当靠近操作员的手部，如此方能避免操作人员长时间弯腰的现象出现，还能有效地防止操作人员因身体前倾而跌倒。数控机床的控制杆和手柄由杠杆以及执握柄构成，从操作条件来看，控制杆以及手柄属于单手控制器范畴，数控机床的手柄一般在操纵力相对较小的操作环境下使用。结合人体工程学相关知识，认为在手柄转动角度不大于手腕转动的常规角度的条件下，工作人员的操作将更加地轻松高效。
为了最大程度地消除数控机床运行过程中手柄与操作人员手掌之间的摩擦，可以采用轴套式的手柄设计。为了提升操作人员手部的舒适性，可以采用触感良好的软树脂作为手柄套的材料，也可以为操作人员发放软树脂制成的工作手套，从而实现对操作人员手部进行双重保护的目的。
（二）显示输入面板设计
显示输入面板是数控机床的核心组分，负责显示数控机床运行状态等重要工作。显示输入面板的高度设计十分重要，传统的数控机床未重视显示输入面板的高度设计工作，从而导致操作人员无法便捷地观测运行数据，不仅影响了数控机床的正常运行，同时在一定程度上影响了操作人员的身体健康。
依照人机工程学理论，认为数控机床显示输入面板的高度应当取百分之五十的人体尺寸，即设计成操作人员平均身高的一半，事实表明，该种设计能够有效地满足机床操作人员的操作要求，使操作人员能够轻松地完成数据分析、输入等工序。为了提升面板操作的舒适性，机床设计者还需要重点考虑面板高度与操作人员肘高的适应性。如果操作人员经常性地抬高手臂以进行显示输入面板操作，则容易产生肌肉酸痛感，长此以往可能造成手臂肌肉血液循环不畅，所以，机床设计者需要充分确保面板与操作人员的肘高相匹配。
需要特别指出的是，应当采用可调节式面板设计，这是因为每个人的生理构造有着细微的差别，在此情况下，如果面板是固定的，即使高度设计考虑到了操作人员身高平均值、肘高平均值等因素，也难以最为有效地为每一个操作人员提供最优的工作环境。就目前状况而言，悬挂式、分离式、贴合式以及下伸式等形式的显示输入面板技术实现难度相对较低、实际应用效果颇佳，因此被广泛应用于数控机床中。每个操作人员对面板高度的要求不同，所以应当在控制面板上安装体积与高度合理的把手，从而有效地增强操作人员的工作便利性。
由于现代化的数控机床需要执行多类加工任务，功能比较丰富，因此显示输入面板上分布着大量的按键，按键的大小设计工作十分重要，按键过大或者过小都可能导致操作效率低下甚至引发误操作，影响数控机床的运转效率与质量。面板按键尺寸大小要与操作人员手指端面积相匹配。一般来讲，按键面积需要稍稍大于人的手指端面积。为了保障操作的准确性，按键的工作行程以及按压力需要符合相关行业规范与国家标准。
为了尽量缩小显示输入面板的体积，按键的排布应当尽量紧密，但是应当注意按键排布不能过于紧密，否则操作人员可能在无意间同时按下两个键位，如此有可能引发相关安全事故。得益于科技的迅猛进步，现阶段数控机床控制面板按键技术得到了极大的改进，国有企业基本普及了感应式键盘设计，这种面板感应灵敏度非常好，并且拥有极佳的触感，能够显著地增强数控机床操控工作的舒适性。
为了促使操作人员能够更好更快地获取收索信息，应当依照一定的原则来设计按键的排布，经验表明，奇数个横向的按键排列方式能够最为有效地提升操作人员信息获取工作的便利性与准确性。最好划分功能键位区域，划出字母键、数字键以及方向指示键等键位区域，如此能够帮助操作人员更好地找到所需键位，同时有利于操作人员养成良好的击键习惯。
数控机床显示输入面板上分布着大量的旋钮，有的旋钮可以旋转一周以上，有的旋钮只能旋转一周以内，而有的旋钮则无法旋转，这类旋钮发挥着定向指示的作用。为了便于操作人员迅速区分不同功能的旋钮，可以在旋钮设计中应用色彩编码技术。依据相关技术规范可知，红色可以用来表示停止机床运转，而绿色则表示接通或者启动数控机床。
为了提升操作的准确性与便捷性，数控机床面板上分布了一些符号与文字以标示键位的功能，如果操作环境中照明条件不佳，则操作人员将较难在短时间内准确获取标示文字以及符号的信息，因此，建议设计者在面板键盘设计上采用背光技术，如此能够显著地改善面板操作环境，增强击键的准确性与便捷性。
（三）机床开合门设计
在数控机床中，开合门是一道非常重要的设施，其能够较为有效地保护操作人员的生命财产安全，与此同时还能发挥隔声的效果。机床操作人员需要实时监控工作台，为了支持这一工作，设计者应当合理设计开合门上的视窗，视窗不宜过大也不能太小。现阶段，数控机床开合门主要采用左右拖拉设计，应当确保拖拉开合门的力的大小处于合理水平。通常情况下，加工中心中的加工任务繁多、而且数控机床的体积也较大，而对于大型数控机床而言，最好增大把手的长度与开合门的尺寸。
（四）生产环境设计
现代化的数控机床操作业务对生产环境要求极高，因此要确保生产环境具备干净整洁的特征。为了增强工作人员操作机床面板的舒适性，认为需要确保数控机床的造型与生产环境相和谐，着重突出数控机床造型的人性化特点。行为心理学相关理论指出，颜色可以影响人的行为与心理，在中国传统文化中，红色象征着喜悦、丰收，蓝色代表着沉稳、宁静，鉴于数控机床实际操作状况，认为采用红色作为机床装饰色的方案不太实际，综合考虑后，认为可以将蓝色与绿色作为数控机床的主色调。
使用蓝色与绿色来装饰数控机床益处颇多。蓝色能够在一定程度放松人的心情，使得操作人员在轻松愉悦的环境中开展相关工作，而绿色不仅给人以清新的感受，还能有效地减缓操作人员的视觉疲劳，防止操作人员患上近视眼，有效地保护了操作人员的视力。德国是数控机床生产技术最发达的国家，而韩国DMG公司生产的一款数控机床便采用了蓝绿色开合门设计，据一些机床操作人员反映，操作蓝绿色的机床设备能够放松自身的心情，从而提升了工作效率以及质量。
（五）安全防护设计
安全防护设计工作意义重大，在过去几年中，媒体报道了许多惨烈的机床安全事故，主要原因之一是数控机床安全设计不到位，因此必须要确保数控机床的造型设计满足相关安全标准，能够给予操作人员一个安全舒适的操作环境。为了提升操作人员的心理安全感，数控机床的造型必须完全符合人机工程学的相关要求，要拥有饱满的整体造型。应当高度重视数控机床的着色处理工作，主要采用蓝色与绿色，如此能够促使操作人员获得足够的心理安全感。除此之外，要着力于完善人机工程设计，做好造型尺寸设计工作。调查数据显示，很大一部分机床安全事故的诱因是操作人员无意间接触了机床的按钮开关，所以为了保障操作人员的安全，必须要规范数控机床的尺寸设计，并将关键按钮置于不易被无意碰触到的位置上。
设计人员应当做好数控机床显示以及控制装置设计工作，各项设计需要充分结合操作人员的心理以及生理特点，最大程度地避免不合理设计的出现。由于操作人员需要长时间地查看显示面板上的数据，长此以往可能会影响操作人员的视力，因此可以采用智能化面板设计，设置视力保护提醒时间。
四、如何提升数控机床造型设计工作的质量
（一）提升机床设计者的综合素质
无论是何种工作，在其中发挥最关键作用的因素的“人才”，数控机床造型设计工作也不例外。通过调查走访，发现部分机床设计者的综合素质不高，主要表现在专业知识储备量不足与对人机工程学知识理解不透彻上。因此，企业要对症下药，采取针对性措施以提升机床设计者的综合素质。建议企业通过举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实地扩充机床设计者的专业知识储备与强化其实践设计能力，从而使其更加适应新时期数控机床造型设计工作的各类要求。
除此之外，企业应当定期派遣业绩突出、学习能力强的设计者前往德国、日本等数控机床设计、制造技术成熟发达的国家学习交流，以便回国后提升设计团队的整体综合素质。企业可以制定合理的薪资分层制度，将机床设计人员的工作业绩、工作态度以及周围同事对其的评价等因素纳入薪资考核体系当中，通过物质方面的激励以激发设计人员的工作积极性。
（二）加快数控机床设计制造标准建设
客观上讲，我国数控机床设计与制造技术与德日等国家仍有较大的差距，除了人才保障体系方面有一定差落外，机床设计制造行业缺乏健全的技术指导体系也是造成中国数控机床整体性能落后进口德日机床的主要原因之一。鉴于上述情况，认为政府应当尽快组织专家小组，研讨建立合理可行的数控机床设计与制造标准体系，从而为广大机床设计、制造企业提供权威可靠的参考。此外，政府应当加大对中小型机床生产企业的财政补贴力度，降低这些企业的银行贷款门槛，如此方能最大程度地促进数控机床生产行业的总体进步。
五、结语
新的发展形势下开展机床造型设计革新工作极为必要，人体工程学在机床设计中能发挥巨大的作用，为此，广大设计人员应当积极学习人机工程学知识，善于借鉴优秀的机床设计经验，在实际工作中保持认真严谨的态度，如此方能促进我国工业的长足发展。
参考文献：
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一、人机工程学在汽车设计上的体现
1、在显示装置上的体现汽车上目前使用的最普遍的显示装置主要是各种信号灯、仪表盘。从车辆人机工程学的角度就是要求驾驶员从显示装置获取信息既要准确又要迅速，而且实现简单。下面从信号灯和仪表盘两个方面介绍人机工程学在其设计和选用上的体现，在汽车信号灯设计上的体现是信号灯必须清晰醒目，以使用目的不同为区分，而且信号灯在满足要求的情况下要放在显眼的位置，与操纵机构不能发生干涉，如信号灯背景色首选灰暗色，警戒等不利因素信号灯用红色，提醒信号灯用黄色，运行正常用绿色，信号灯位置最好与操纵机构分布在不同象限等。在汽车仪表盘设计上的体现是数量信息和一般性能用数字显示仪表，优点是读数快、占用面积小，质量信息、调节性能、监控性能用指针运动型模拟显示式仪表，优点是不用读出具体数值，直接从指针位置就可判别。
2、在操纵装置上的体现汽车中操纵装置种类繁多，分类方法各不相同。但主要分为手控和脚控。总的来说，从人机工程学的角度体现为：按钮、踏钮、扳钮适合开关控制，旋转选择开关适合分级控制、旋钮适合粗细调节控制，扳钮开关适合快调节控制等，曲柄适用于费力、移动幅度大且精度不高的调节，手轮适用于微调，旋塞适用于无级调节，钥匙适用于有安全要求的装置，脚踏板适用于动作简单、快速、需要较大操作力的调节等。操纵装置设计要适应于人的生理特点，方便大多数使用如操纵力度应按驾驶员的中、下限能力设计，运动方向要同机器的运行状态相协调如汽车转向盘，而且尽量能利用人体自然动作和重力来进行设计。操纵装置的形状和样式尽量和它的功能有逻辑关系且便于辨认和记忆，操纵装置的大小应适合于人的手或脚进行操作，至于操纵装置的布置也要适合驾驶员的习惯和逻辑。
3、在驾驶空间上的体现驾驶空间在汽车上的体现主要是驾驶室，其设计是综合考虑人体方方面面因素，对驾驶室的空间布置、工作台、座椅、环境进行人机工程学设计，为驾驶员创造舒适和方便的驾驶条件，因此驾驶室的设计一定要符合人机工程学原理。作业空间布置是指在作业空间确定之后，对显示装置、操纵装置的位置安排设计。驾驶室空间布置人机工程学主要体现在显示装置和操纵装置的重要性、使用频率、功能、使用顺序等方面，如紧急制动，一旦使用，就要保证准确而且迅速地响应。经常使用的装置要置于驾驶员易见及易触碰的位置。配电指示与其开关应设置在同一区域。工作台的关键尺寸及安装其上的显示装置和操纵装置的相对尺寸，均要以人体测量数据为基准。驾驶座椅的结构型式应尽量和驾驶坐姿的各种操作活动的要求向匹配，使驾驶员在驾驶的过程中基本保持身体稳定、舒适，且能进行精准的操作和控制。良好的驾驶座椅设计应尽可能保证驾驶员在连续数小时的工作中，身体能够得到很好的支持,座椅设计在大多数情况下是需要试验和经验来保证的。GB/T12552-90《载货汽车驾驶员操作位置尺寸》，GB/T13053-91《客车驾驶区尺寸》，GB/T6235-97《农业拖拉机驾驶座及主要操纵装置尺寸》，以及我国机械行业标准JB/T6716-93《农业拖拉机驾驶室门道、紧急出口与驾驶员的工作位置尺寸》，JB/T6715-93《农业拖拉机驾驶座标志点》等许多标准中，规定了有关车辆驾驶室的作业空间布置和尺寸的推荐数据。
二、结束语
总之，人机工程学在汽车设计上的体现远远不止文章中所涉及的，我们从人机工程学的研究内容和其在汽车设计上的体现，充分感受到这门学科在汽车研发和设计时的重要性，车辆人机工程学对于改善驾驶员的劳动条件及车内乘客的舒适性、保护其身心健康、确保其生命安全有明显的促进作用。
作者：陈旭 单位：西安石油大学
[摘要]设计中所面临的各种因素，如人机操作、使用物的功能与结构、形态的人文特征等等，都反映了人―物、物―人交流的途径与方式。而设计的核心是“人”。以前的人机界面是研究人一机矛盾，适用于物、理分析而缺乏创新分析，相对研究人―物―环境―信息关系的“设计艺术”则显得较为片面。所以探讨设计界面，即人―物、物―人界面是有意义的。
一、设计界面的涵义
界面的说法以往常见的是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系的学科，对象物所代表的不是简单的机器与设备，而是有广度与深度的物；这里的人也不是“生物人”，不能单纯地以人的生理特征进行分析。“人的尺度，既应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度；既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能，也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化”。
设计的界面存在于人一物信息交流，甚至可以说，存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系。
二、设计界面的存在
美国学者赫伯特．A．西蒙提出：设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：
1)功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。
2)情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这―界面反映着设计与人的关系。
3)环境性设计界面外部环境因素对人的信息传递。任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽缺的界面因素。
应该说，设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心而构成的，它们之间形成有机和系统的联系。
三、设计界面存在的方法论意义
当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面，“使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动”。在目前的知识经济时代，在满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。一个个性化的设计作品能否被消费者所认同?新产品开发能不能被市场所接受?在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学十艺术”的简单误区。
现代的人机工程学和消费心理学为设计提供了科学的依据，它们的成功就在于实验、调查和数理表述，是较为可系的。同样对设计艺术而言，进行设计界面的分析，也要有生理学、心理学、文化学、生物学、技术学学科基础。从理论上来说，它要直接建立在信息论和控制论的基础之上。相对于机械、电子设计和人机设计，以往人机界面设计把握了技术科学的认识和手段，忽视了人文科学观念与思想。它的界面设计只能存在于局部的思考范围内，只成为一个设计的阶段。
有人以功能论来评判设计。“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言，它的提法是片面的。这是因为：第一，功能不是单一的，它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。“过分追求单一的功能会导致将许多重要内容(装饰性、民族性、中间性)被排斥掉”。而且“有些内容并不是‘功能’的概念所能包括了的，更何况物质和精神的内容也并不是时时处处等质等量的融洽在一个统一体中，随产品的不同、时期的不同，它们各自的主次地位也随之变化”。在现今信息技术高度发展的时代，情感因素越来越成为设计的主要方面。物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下，却日益不能代表情感诉求的表述；第二，按“形态服从功能”而设计的产品，对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的，产品要为人们所理解，必须要借助公认的信码，即符号系统；第三，满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的，象汽车等成熟的产品，年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。社会经济发展到一定程度，才能出现设计的专业需求，而这时人们的基本物质需求已能满足，简单地以物质来决定设计是不恰当的。
相反，设计界面体现了人一物交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的方方面面，明确了设计的目标与程序。
四、设计界面的分析
按照设计界面的三类划分，有助于考察设计界面的多种因素。当然，应该说设计界面的划分是不可能完全绝对的，三类界面之间有涵义上也可能交互与重叠，如宗教文化是一种环境性因素，但它带给信仰者的往往更多的却是宗教的情感因素。在这里环境性和情感性是不好区分的，但这并不妨碍不同分类之间所存在的实质性的差异。
1功能性界面
对功能性界面来说，它实现的是使用性内容，任何‘件产品或内外环境或平面视觉传达作品，其存
在的价值首要的是在于使用性，由使用性牵涉到多种功能因素的分析及实现功能的技术方法与材料运用。在这一方面，分析思维作为一种理性思维而存在。如果作为一种处理方式来设计产品，则这种产品会使多种特征性(如民族性、纯粹性)因素中性化，如果去除产品商标，就很难认出是哪国的或哪个公司的产品。当然，这方面也说明了产品中存在着共同性因素，它使全人类能做出同样的反应。人的感觉和判断能力有着国际性的、客观性的特征。
功能性界面设计要建立在符号学的基础上。国际符号学会对符号学所下定义是：符号是关于信号标志系统(即通过某种渠道传递信息的系统)的理论，它研究自然符号系统和人造符号系统的特征。广义的说，能够代表其他事物的东西都是符号，如字母、数字、仪式、意识、动作等，最复杂的一种符号系统可能就是语言。设计功能界面，不可避免地要让使用者明白功能操作。每一操作对人来说应是符合思维逻辑的，是人性的，而对机械、电子来说则应是准确的、确定无疑的，这双方的信息传递是功能界面的核心内涵。
2情感性界面
一个家庭装饰要赋予人家居的温馨，一副平面作品要以情动人，一件宗教器具要体现信仰者的虔诚。其实任何一件产品或作品只有与人的情感产生共鸣才能为人所接受，“敝帚自珍”正体现着人的感情寄托，也体现着设计作品的魅力所在。
现代符号学的发展也日益这一领域开拓，以努力使这种不确定性得到压缩，部分加强理性化成分。符号学逐渐应用于民俗学、神话学、宗教学、广告学等领域，如日本符号学界把符号学用于认识论研究，考察认识知觉、认识过程的符号学问题。同时，符号学还用于分析利用人体感官进行的交际，并将音乐、舞蹈、服装、装饰等都作为符号系统加以分析研究，这都为设计艺术提供了宝贵与有借鉴价值的情感界面设计方法与技术手段。
3环境性界面
任何的设计都要与环境因素相联系，它包括社会、政治和文化等综合领域。处于外界环境之中，“是以社会群体而不是以个体为基础的”，所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。
联系到设计的历史，我们可以利用艺术社会学的观点去认识各时期的设计潮流。18世纪起，西方一批美学家已注意到艺术创造与审美趣味深受地理、气候、民族、历史条件等环境因素的影响。法国实证主义哲学家孔德指出：“文学艺术是人的创造物，原则上是由创造它的人所处的环境条件决定。”法国文艺理论家丹纳认为“物质文明与精神文明的性质面貌都取决于种族、环境、时代三大因素”。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或20世纪80年代的反设计，现代的多元化，“游牧主义”(Nemadism)都反映着环境因素的影响。
环境性界面设计所涵盖的因素是极为广泛的，它包括有政治、历史、经济、文化、科技、民族等，这方面的界面设计正体现了设计艺术的社会性。
以上说明了设计艺术界面存在的特征因素，说明在理性与非理性上都存在明确、合理、有规则、有根据的认识方法与手段。
成功的作品都是完善地处理了这三个界面的结晶。如贝聿铭设计的卢浮宫扩建工程，功能性处理得很好，没有屈从于形式而损害功能；但同时又通过新材料及形式反映新的时代性特征及美学倾向，这是环境性界面处理的典范；人们观看卢浮宫，不是回到古代，而是以新的价值观去重新审视、欣赏，它的三角形外观符合了人们的心理期望，这是情感性界面处理的极致。新晨
五、设计界面的运用原则
1)合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。
任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。
2)动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。
3)多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。
4)交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。
5)共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。
六、设计界面的应用方法
设计界面所包含的因素是极为广泛的，但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多，但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形，但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识，并最终反映出人的“美”的心理活动。
设计界面的运用，核心是设计分析。在一些国际性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时，首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步，而是进行对象人的日常行为分析，作出故事版(STORY)。它先假定对象人的年龄为35岁，名：Xxxx，从而分析他的家庭、喜好与憎恶，分析他的日常行为，进而考察其人在什么场合需要僚机，从而为设计提供概念(CONCEPT)与目标(TARGET)，进行设计。经过分析，设计师有了明确的概念与目标，并随信息的交互产生了创造力。
【关键词】人机工程学；生产工艺设计；人机料法环；主观性验证和客观性验证
人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象，结合人体在运动过程中的特质，对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科，最早人机工程学由英国人首创，并迅速在全世界开展，随着几十年的发展，逐渐成为一门新兴科学，并为之赋予了更加广阔的内涵，我国进入80年代以后，也开始人机工程学（Ergonomics）的研究。对制造业而言，生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡，并通过规范性文件的方式固化起来，作为制造业的导引文件和作业指南，这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系，成为生产工艺设计过程的基础指南，为制造业从业人员所重视，逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中，成为工艺设计过程中的主要应用方法，在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用，人机工程学应用的领域和频次更加扩大，成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。
1人机工程学的主要研究对象
所谓人机工程学，需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力，因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法，通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况，以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断，主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括：视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键，同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化，分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力，同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。
2工艺设计过程对人机工程学研究的要求
对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言，工艺设计过程并不是简单的数据需求，更不是简单的对人机分析，更重要的是应用成果，其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化，从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体，将生产各个要素进行有机的结合，以达到更加充分有效的发挥人的作用，最大限度的以达成目标为目的，同时对劳动者进行身体的保护，以更为科学的方式，为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境，这不仅是制造过程持久性的需求，也是不断提高制造过程效率，从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此，在工艺设计过程中，对于优于人机工程学本身的量化活动，工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势，其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程，其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所，制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的，按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体，这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范，能力限制和引导，人是生产要素中最活跃的因素，同时也是有意识有目的的主动主体，因此对于生产要素的各个组成部分而言，人是最主要的，同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导，但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用，并科学评估其反作用对控制过程的影响，并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine)，它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类，充分考虑人机工程学的研究成果，以效果目标为主要考量对象，以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准，验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。
3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法
对于工程分析而言，所有的验证方法都具有共通之处，无论研究问题的角度和着眼点有多少不同，工程分析的方法都是具有相似性的，我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证，通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证，对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法，对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言，更多的试图应用客观性验证方法，常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法，同时在大多数实践活动过程中，我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目，因此出于不断改进和循环验证的需要，我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配，这是在制造系统最惯常使用的方法，对于方案目标，具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程，这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。
4工艺设计过程应用的主要内容和重点
对于工艺设计过程的实际应用，人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析，工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此，工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的，工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面，是工艺设计过程需要着重控制的内容。（1）人力资源的选择，按照前述分析，对于不同的工艺过程，选择合适的作业人员，不仅可以大大的提高工作效率，同时也是工艺过程流畅性的主体要求，对于不同的作业岗位，选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要，人的个体差异，使操作者对工作的适应程度不同，尤其是人机关系的协调性显得更为重要，更何况对于特殊工种，从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费，也是工艺设计需要考虑的问题。（2）要研究人机关系的协调性，动作科学合理人适其职，重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义，只有科学的人机工程目标和理念，才能充分照顾人机各自特性，充分发挥人机配合应有的协调一致，从而达到安全生产，建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。（3）信息工程学应用体现在人机信息传递过程中，信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标，其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程，易用防错，适合人使用。（4）安全人机工程学研究的目标，是要将这些因素控制在规定的标准范围之内，使环境条件符合人的生理和心理要求，从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境，创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件，例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素，都会影响人的健康。（5）安全性设置和过程控制，是工艺过程控制的重要环节，采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开，是创造良好作业环境的主要方法，设计可靠的安全装置，是安全人机工程学的任务，兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施，也是避免人员伤害的主要方式方法。（6）工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生，也是研究人机工程的可靠性需求，其目的是过程保障能力达到最大化，危险系数降低到最低水平。
5结语
人机工程学研究是一项涉及多学科，融会多种工具和方法的新兴课题，为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑，只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法，才是将这一科学充分的融入实践当中，为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。
参考文献
1人机工程设计的运用
人机工程学与设计结合运用的研究的必要性在21世纪具有重大的意义。21世纪，科技、文化的发展变化迅速，设计趋势中巨大的变化已经发生，在理性的东西越来越多转换到情感需求的需求转化。如何处理与被服务的人的需求变化;如何利用高科技手段治疗高情绪问题;需要如何适应一个日益突出的多样化，个性化，差异化的设计趋势等等理性上的需求，并在一个主要的人体工程学应用问题，都是设计师自身需要思考的问题。我们国家的设计领域正在走向世界这个大舞台，设计本土化这个问题，是需要我们去正确看待它，即设计必须融入各个地区的地域文化才会有可能会有艺术与设计的持续性发展，从而使我国的艺术设计更加的具备自己的民族性格和文化特色。它还有特别强的民族性以及地域性，所以，在中国当下的人机工程学必须开展，必须要让人机工程学在设计领域的运用更加早的符合自身国家地域的民族性格和地域文化特色。人机工程学，从不同的设计角度来看也是不一样的，我们就从产品设计这一设计方向来看一下人机工程学在这个方向所需要研究的几个方面：人体特征的分析与研究，在与人体的设计分析与研究的设计里面，包括用户组成分析和研究的主要问题;用户的分析，生理状态的分析;用户的行为分析。各种形式的数据，包括人类，人体运动参数，对人类的感知的响应特性等。提供了基础产品设计数据的可靠的科学依据。人机系统的整体设计的研究，是由人机系统的整体设计决定了人机系统工作绩效水平的优劣。工作性能取决于系统性能和人自身的智慧，把它们协调好了，就可以达到很好的功能，若未能协调好，那么它们之间就会出现问题。人的工作及行为方式的研究，是人有一定的范围的工作空间，这个空间的设计是否合理是直接关系到人的行为的。因此，我们研究人的行为和人的工作空间活动，用以满足行动的人的定向运动方式和生活习惯，使设计所利用的空间更有效的方便人类行为，两面配合，能起到良好的工作效益。人机工程学应用研究中存在的问题分析，1984年开始正式决定建立适合中国国情的人机工程学研究，最初是为了用于安全和增强效率的，符合人机工程学设计领域中的应用才刚刚开始，还有很多问题需要我们一一解决。在产品设计和人机工程学相结合发展的应用里，有几个方面有如下问题：研究人机工程学的研究在一些边缘方面的研究不够深入，特殊人群如残疾人，老龄化人口方面的可供研究的数据资料很少;在设计问题的正确定位，过分强调依赖了人体工程学的人机工学设计，会影响创新的设计的发挥，并会导致机械的设计思想，僵化，缺乏活力，从而丧失这门设计的目的;人机工程学的应用应该容易流于一个形式，仅仅是对人的生理大小的简单运用，而对于人的精神层次（意识形态差异和需求，心理，情感和人性）上的心理，行为的过程中人们的生活和经验没有深入研究特性，如行为的特点就未能全面在产品设计以及相关设计领域中应用广泛。
2盲人主题餐厅的设计
2.1盲人的用餐需求
对于视觉障碍者的用餐，大多是因为没有盲文菜单以及无障碍设计的因素导致盲人或障碍人士无法安心和便捷进入餐厅用餐，从心理上的需求来说，我们不仅仅只是在针对某个群体而开创一项商业需求，我们更多的，是给予障碍人士一个能够得到发自内心的尊重和不歧视的态度和心愿的设计。我们都属于社会，而又为社会做着自己的建设，为什么因为种种障碍，而得到差别对待，甚至于歧视，冷漠？残酷的言语不光在攻击他们的心，更是彰显攻击者本身的道德水准和其有色眼光的刺眼光亮。盲人的用餐需求，更是对于社会本身对待弱势群体的拷问，从进入餐厅的引导到入座，用餐等一系列正常人方便至极的行为举止来说，我们要多方面考虑弱势群体的心理感受以及安全性舒适性。既然盲人无法从视觉上去感受，那我们可以从听觉以及嗅觉上来提示或通知，消除盲人对于陌生黑暗的不安和抗拒。
2.2盲人主题餐厅的意义
盲人主题餐厅，其灵感源于法国巴黎的黑暗餐厅，这家黑暗餐厅与这里的盲人主题餐厅不同，黑暗餐厅的侍者均为盲人，它也可以间接提供给盲人就业机会，解决了一小部分盲人的生计问题。相对于盲人主题餐厅，黑暗餐厅显得过于黑暗,当然这里仅仅是指的光线，而盲人主题餐厅的灯光依旧，只是引导和使用餐具能很好的解决盲人和非盲人以及障碍人士的用餐问题。黑暗餐厅则是提供以顾客一次模拟盲人用餐的体验，也可能会加深正常人对于盲人以及其他障碍人士的关怀“,原来他们的困难这么严峻”。我想这是一个正常人进入黑暗餐厅后对盲人以及其他障碍人士的感受。而盲人主题餐厅追求的则是盲人或其他障碍人士进入用餐的感受是“吃饭方便多了”。
2.3盲人主题餐厅的规划
盲人主题餐厅的主要规划目的就是方便障碍人士，所以，越直接越简单越好，没必要设计成兜兜转转的形式来增强餐厅整体的气氛。抛开整体规划，细节上的局部规划要注意对于噪声的控制，因是盲人主题餐厅，他们的视觉的障碍，导致他们接收信息的渠道仅剩听觉，嗅觉和触觉，听觉的信息接收尤为重要，运转的机械设备和运输工具等是主要的噪声源,有两种方法来控制它们的噪声：一，首先改善结构，这是提高精密零件的加工和装配的质量，使用相对适当的操作方法等等，以便降低声源的噪声发射功率。二，使用吸声、反射、干扰等特点，以及安装消声吸音，隔音，振动，隔振等，以控制噪声声源的扩散。让就餐的障碍人士及无障碍人士都能享受到一个良好的用餐环境。嗅觉上，要避开易过敏气味。而这些，我们所做的一切，均来自我们关心人、爱护人、尊重人的人文关怀。人文关怀不仅仅只是整个社会素质得到进步的标志，更是人类自觉意识提高的反映。拥有这样理念的设计，才应该是我们对于整个弱势群体所做设计的最好体现。
作者：宋华 单位：华中科技大学武昌分校艺术设计学院
【关键词】人机工程学 高速动车组 椅面倾角 座椅深度 模拟仿真
1 引言
随着社会的发展以及科技的不断进步，人的生活方式也在发生着变化，人们会不断地产生新的需求，这一理论同样适用于高速动车组，以人为本的设计贯穿于整个动车组的设计始终，随着人们需求的变化动车组的人性化设计也是一个不断进化的过程。在提高行车速度和保证旅客安全的基础上，改善旅客乘坐环境和舒适度是一个以人为本的设计体现。座椅是乘客直接接触的车内设备，对乘坐舒适度有直接关系，因此对座椅的人机工程学研究具有重大意义。
2 座椅各部分尺寸人机工程学设计
2.1 放腿空间
按GB-10000《中国成年人体尺寸》，坐姿状态下膝盖高度为532mm，加上鞋子高度修正为550mm。坐姿的臀膝距为595mm。根据UIC660-2002《保证高速列车技术兼容性的措施》中座椅放腿空间应大于770mm的要求，距离地板550mm高度空间距离为770mm。从人机工程学角度考虑，在平面布局中座椅间距不能小于890mm。
2.2 座椅高度
按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年男性95百分位为依据，坐姿小腿加足高为448mm，如图1，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为450mm。取成年男性50百分位为依据，坐姿小腿加足高为413mm，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为415mm。由于座椅坐垫为发泡面料结构，承重后椅面高度会稍向下移动，综合分析座椅椅面高度定为430±10mm。
2.3 座椅深度
按GB-10000《中国成年人w尺寸》，取成年男性95百分位为依据，坐深为494mm，取成年男性50百分位为依据，坐深为457mm 。综合分析座深定为470±10mm。
2.4 乘客的进出空间
按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年男性95百分位为依据，立姿状态下肘高为1096mm，加上鞋子高度修正为1198mm，取成年男性50百分位为依据，立姿状态下肘高为1024mm，加上鞋子高度修正为1025。后排坐垫和前排靠背之间最小间距应在人体立姿的胸部偏下位置。按《中国成年人体尺寸》成年男性95百分位胸厚为245mm。在没有扶手等支撑物的情况下，后排坐垫和前排靠背之间最小间距为245mm，才能保证乘客自然、顺利的站起、坐下以及行走。在保证座椅排布间距及乘客进出空间的前提下，座椅倾角应小于103°。
2.5 座椅边扶手尺寸
根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肘高298mm，成年男性50百分位坐姿肘高263mm，根据GB/T12985-91姿势修正量座高减44mm，座面到扶手上表面的距离可取230mm左右。根据在坐姿状态下手臂平放，前臂贴近扶手椅面的宽度确定边扶手宽度为70mm，中间扶手宽度为50mm。扶手长度为370mm。
2.6 座椅椅背外形曲线及靠背角度设计
对坐于各种不同靠背角度的座椅的人体，靠背与水平成110°左右时，可获得良好的背部支撑。根据不同乘客的需要，靠背应设置一定的调节范围，调节范围在98°至120°为宜。根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm，坐姿颈椎高701mm，成年男性50百分位坐姿眼高798mm，坐姿颈椎高657mm，头靠中心应设计在距椅面710mm高度，90mm范围内上下可调整且在任意位置可定位的样式，头枕长度设计为300mm左右，宽度设计为190mm左右。
2.7 靠背尺寸
根据GB1000-1988成年男性95百分位最大肩宽469mm，成年男性50百分位最大肩宽431mm，靠背宽以480mm为宜。根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肩高641mm，成年男性50百分位坐姿肩高598mm，靠背高尺寸应设计为600mm。
2.8 座椅宽度尺寸
由于女性臀宽一般都大于男性，按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年女性95百分位为依据，坐姿臀宽为382mm，加上衣服厚度修正为400mm。考虑变换姿势时所需要的活动空间及空间压抑产生的心理修正量，双人座椅座宽可取460mm。
2.9 椅面倾角
椅面倾角一般可取5°～10°为宜。
3 座椅的人机分析
人机模拟分析。根据座椅各组成部分关键尺寸建立产品模型，将人体模型放在一个环境中，通过对人体模型中腿部、手臂、腰部、颈部、头部几部分的活动区域的活动范围模拟分析，文中座椅各部分的数据均能保证人体的最佳舒适度，符合人机工程学原理。
4 结语
本文以GB-10000《中国成年人体尺寸》规定的人体尺寸为依据，针对大部分人群给出的座椅人机工程学设计尺寸，主要从座椅布置的前后距离，与人体接触的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面给出的经验数值从人机工程分析上得出座椅设计的合理性尺寸，为以后动车组或其它车型的座椅的设计提供了参考依据。
参考文献：
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[4]夏国伟.人机工程学在动车组中的应用[D].南昌大学，2009.
[关键词] 人机工程学 习惯 PC键盘
一、引言
随着个人电脑在人们生活工作中的普及,人们与电脑键盘的接触也日益增多。由于使用键盘给人带来的利弊也越来越受到人们的关注――键盘对人的生理影响,尤其是长期使用会对人手造成伤害,形成一系列的“键盘效应”。
虽然人们已经意识到键盘给人们带来了很多的伤害,人们也从人机工程学的角度提出了许多的合理解决方案,但是在现实中,这种现象还是普遍存在。人们设计的所谓符合“人机工程学”的键盘也只是纸上谈兵,在市场上屡屡失败。
本文就从这个现象出发,分析键盘在使用上的缺陷,提出这是习惯和人机工程学之间的关系引起的。
二、现今键盘的概况和缺陷分析
1.键盘的特点
现在普遍使用的台式计算机键盘为1971 年国际标准化组织认证的国际标准键盘QWERTY 键盘,由主键盘区、F 键功能键盘区、编辑与定位键盘区和数字辅助键盘区组成。图1所示,为普通QWERTY 键盘的主键盘区、编辑与定位键盘区和数字辅助键盘区的布局。
2.人手的特点
设计以心理为圆心、生理为半径,用以建立人与物(产品)以及环境之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,不断地引领人类趋于完善。
手――键盘界面最自然的姿势为上臂从肩关节自然下垂,与前臂之间夹角70到90度,以保证作业时肘关节受力而不是上臂肌肉受力;还应保持手和前臂呈一直线,腕部向上不得超过20度,腕外展不超过15度;双手向内相向交叉成60-70度,手指自然弯曲,同手掌一起构成一个半圆形,呈空握球状;两手掌间距约100-280mm。
3.缺陷分析
分析现今人们使用的标准键盘过程,归纳使用标准键盘的缺陷如下:
(1)学起来耗时多,而效果不是很好。学会熟练使用这种标准键盘并不容易,实验表明要达到每分钟40个词的速度需要学习100小时到120小时,这是对职业打字员的最低要求(一般说,学会一种计算机语言需要100小时)。再要提高大字速度就非常困难,要达到非分钟60到80个词的打字速度就需要数倍时间的操作练习。1936年和1943年西雅图华盛顿大学教授德佛拉客(A.Dvorak)按照泰勒理论和动作时间分析方法研究了这个标准键盘,他认为在各行,各业,各种水平的教育中,学习打字机键盘是最费时间的。
(2)布局的不合理。大多数人不是左撇子,而键盘左手敲键数达到57%,而且人的有些手指比较灵活,而敲键数与此不成正比。还有,上面一行的敲键数明显高于其他两行,有时一只手空闲,而此时用的正好是人们不灵活的左手。这些情况的产生必然会导致降低人的工作效率。
(3)对人的生理伤害。人平常在对键盘进行操作时,并没有处于自然放松状态,人手上的肌肉,血管,神经都长时间受到压迫,而长时间地使用键盘容易造成双手肌肉的紧张,严重的甚至造成使用者肌体上的劳累损伤,其症状包含因使用键盘造成的手腕神经压迫、坐姿不良引起的脊椎神经伤害以及颈部和腰部、累积性骨骼肌肉损伤,重复某一动作而形成强迫性,以致身体相应部位处于持续的紧张状态而导致的局部神经禁脔。
三、问题的产生。
通过上述分析,我们可以肯定现在使用的标准键盘存在大量的问题,人们也为此提出了大量的解决方法,但是收
效甚微。现在就这个问题进行以下分析:
为解决问题人们作出的努力。首先对键盘的设计提出了一下的要求:①尽量减少手指的转移动作,转移动作中尽量减少“列”转移;②除拇指外,前四指的击键动作应当是短促的按压动作,而拇指要避免按压动作,其侧向划拨动作效率高而且运用自如,因此键盘设计要考虑各手指键特别是拇指键位置与对应手指动作相适应的问题;③键盘横向排列要与前四指在同一行操作时的自然位置相适应,纵向排列要与手指行转移的自然方向和范围相适应。接着对此进行了一系列的设计。如图。
分析。这样的键盘虽然说是满足了人机工程学上的一些原则,但是根本没有得到市场的肯定。这是什么原因呢?我认为,以上对现有标准键盘的分析既然正确,设计也是按照这种分析结论来设计的,那么就应该是使用者的问题了――习惯。人们对标准键盘的使用习惯,导致了人们不能接受这么大的设计变化,花时间来进行改变。
习惯。习惯一定是行为,而且是稳定的、甚至是自动化的行为。用心理学的话来说,习惯是刺激与反应之间的稳固链接。一旦人们在使用键盘时形成了使用习惯,那么就很难改掉。这就是习惯地特点。再者,重新学习新的键盘必然要花费大量的时间和精力,而且效果还不一定明显,这就导致了人们最终放弃使用所谓的遵循人机工程学原则的键盘。
小结。要满足对人们生理健康有利的人机工程学原则,就需要人们改变的自己长期使用形成的习惯,但是人们不能接受这种改变,之间就存在了巨大的矛盾――习惯与人机工程学之间的矛盾。
四、产品人机与习惯之间的联系
从上面对现今标准键盘的分析,发现了键盘的设计中习惯与人机工程学之间的矛盾。推而广之,下面我们就对产品的人机关系和习惯之间的关系进行分析。
1.从人机工程学上要求产品的人机关系要要符合人们的使用习惯
人机工程学是一门多学科的交叉学科,研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。
习惯是人们在长期使用中形成的一种稳定而自动化的行为。通常人们在习惯地支配下使用产品时不会感觉到不适,甚至说是感到舒适,协调。而在需要人们突然要改变习惯,来做以前本身就会的东西时,人们就需要打破这种稳定而自动化的行为,从而会产生不适,甚至对此感到反感。
由此我们可以看到人机工程学上的目的是要产生健康舒适的产品来为人们服务,而习惯作为影响人们感到舒适的其中一个重要因素,产品就应该符合人们的使用习惯。
2.产品的人机关系与人们的习惯之间会有冲突
任何产品的在开发阶段都必然存在一定的不成熟设计,这就对人们的使用形成了“错误”的使用习惯,随着人们对这种产品的深入设计,必然会发现这种缺陷,提出种种改进方案。这些方案的产生必然就要求人们改变使用习惯,从而产生对人们生理,心理健康有利的使用方式。人们的使用习惯一旦形成,就不容易改变,――习惯的改变是使人感到不适。由此我们可以作出大胆的推测,那就是大多数的产品都存在产品的人机关系和人们的使用习惯之间的矛盾。这种矛盾就具有普遍性。现实中这种矛盾大量存在,如,电话的拨号问题,手机的键盘问题,鼠标的设计问题。
3.三点建议
从上面对产品的人机关系和矛盾的分析,我们在解决这个矛盾是应该注意一下几点。
尽量避免这种矛盾的产生。我们可以通过在产品设计的最初阶段尽量满足产品的人机工程学原则,杜绝这种矛盾产生的源泉。设计产品时设计师对产品造成的影响要有高度的责任心,对产品的人机关系要做到没有一点疏漏,并用实验的方法来验证产品的人机关系。通过在产品进入市场前就进行大量的设计基础工作,就可以大大避免这种现象的产生。
在实在要改变人们的使用习惯时,要采取循序渐进的方式。在设计产品时进行大量的基础工作降低这种矛盾的产生的概率,但是总会由于种种原因,设计会出现这样那样的疏漏,从而形成这种矛盾。而我们为人们的生理心理健康着想,就必须让这种习惯得到改变,但是我们又不能忽视人们的在改变使用习惯时产生的不适,所以我们采用循序渐进的办法。一次一个小小的改变,对人们的来说还是可以接受的。通过这种小的改变,积少成多,最后彻底解决这种矛盾。通过这种方法即解决了设计缺陷对人们的伤害,又没有让人们由于突然改变自己使用习惯形成不适,可以说是一个比较合适方法。
在需要进行大的改变时,应尽量减少人们在改变这种使用习惯时产生的不适。在有些情况下,不能采用上述的循序渐进的办法来解决这种矛盾,这就需要设计师在设计时采用一些措施来使二者尽量统一,比如说转移人们的注意力,改变习惯带来的舒适等等。
通过上面的建议我们可以看出主要还是通过种种措施来让习惯和人机关系达到统一,避免上述矛盾的产生。
五、总结
产品的人机关系最为产品设计中的一个重要部分,对产品的成功与否起着至关重要的作用。同时,人机关系的处理还关系到使用者的生理,心理健康问题。而人们的使用习惯有些时候“拒绝”与满足人机工程学的原则,我们需要从中进行调和。这才是我们的人性化设计,真正做到以人为本。
本文从现今标准键盘的使用出发,以人机工程学的角度分析了其缺陷和需要改进的地方,接着发现了习惯和人机工程学之间存在的一些关系,提出了产品在设计过程中需要综合考虑的人机和习惯,达到人机与习惯的统一。
只有将人机工程学原则与人们使用产品的习惯协调解决好,才能设计出人们会接受的产品,才会设计出以人为本的产品。
参考文献:
[1]宿 芳 张智君:键盘操作的工效学研究回顾.应用心理学
[2]陶国林:人机工程学在包装设计中的应用.包装工程
[3]严 扬:人机工程学设计应用.中国轻工业出版社
[4]丁玉兰:人机工程学.北京理工大学出版社
[5]赵英新 陈 淑 景 :人机工程键盘的设计与研究. 山东工业大学学报
[6]杨明朗 袁 桃:基于人机工程学的键盘设计.包装工程
【关键词】室内设计 室内艺术 人机工程学
引言
人机工程学，又称人体工程学、人类工程学等，从本质上来说是一门关于“人”的科学。人机工程学从人体生理和心理两个角度进行深入分析，一方面了解外在客观因素对人的行为、意志、情感的影响，另一方面了解人身体结构上各方面的参数[1]。通过对这两方面的了解和分析，将所了解到的信息应用在室内设计中，使得室内艺术中的环境、色彩、造型等更加符合人们的各种需要。
1 人机工程学在室内家具设计的应用
随着科技的进步，人们的生活方式也在悄然发生着改变，陈旧的家具造型设计观念已经满足不了人们生活中对家具的需要。人们在追求家具实用性和舒适性的同时，越来越在意家具所应当具备的美好的艺术感。家具的美感往往体现在它的造型上，而它的实用性则是对它最基本的要求，所以在利用人机工程学进行室内家具设计时，必须兼顾到这两点。人机工程学通过对坐姿和肌肉运动的关系研究，发现依靠的姿势可以减少人的腰部疲劳，对于在家中也采取长时间坐姿的人，在设计座椅时，就要使座椅的靠背大于90°，这样可以有效防止盆骨转动，减轻疲劳程度，减少脊椎损害[2]。
2 人机工程学在室内设计的应用
人机工程学和室内环境设计都是为了创造有利于人类身心健康的环境而存在的，这两者的结合，能够更好地营造出更加舒适的室内环境。人机工程学在室内设计上的应用主要有以下几点。
2.1 确定室内空间的范围
根据人体工程学的有关计测数据，从人的尺度、动作以及人际交往的空间等，来确定室内空间的范围。
2.2 确定家具设施的造型和使用范围
家具设施作为人的实用工具，在设计造型和尺寸时，必须符合使用者的身体尺度，同时还要兼顾到它的使用范围，在这些设施周围必须留有一定的活动空间。
2.3 提供适应人体的室内物理环境的最佳参数
室内物理环境多种多样，对人体的影响也各不相同。在进行室内设计时，有了对室内热环境、声环境、重力环境、辐射环境等的科学参数后，就能设计出更加合理、更加科学的室内环境。
2.4 进行视觉要素计测
人眼的视觉要素包括视力、视野、光觉、色觉等，对这些要素数据的计测，能够对室内光照设计、色彩设计、视觉最佳区域设计等提供科学的依据。
3 人机工程学中行为心理对室内设计的影响
人的行为心理常常因为文化、社会制度、民族等因素的影响，而呈现出复杂多样的行为特征，这也就影响了人对室内设计的要求。
3.1 心理空间
人们在衡量空间范围时，不仅是通过生理的角度，也通过心理的角度。对空间的满意程度以及使用方式取决于人的心理尺度，这就是心理空间。每个人在心理上都有一个个人空间，并随着现实位置的移动而移动。比个人空间更加私密的则是每个人的领域性。这两点使得人们对室内空间设计时区域的划分有了更加明确的要求，必须保持一定的人际距离。
3.2 人在空间中的定位
有人观察研究过，不论是在车站候车还是在剧场和门厅，人们总是愿意站在柱子附近并远离人们行走的路线。这就是人们在空间中对自己的定位，选择视野开阔而本身不受注意，又不至于受到他人干扰的地方。
3.3 空间环境与人际交流
通过对不同布局空间中发生的人际交流类型的研究，发现位于住宅群体布局中央的人有较多的朋友，这也就说明人类的行为模式与空间的构成有着密切的关系。
3.4 捷径效应
所谓捷径效应是指，人们在穿过某一空间时，总是尽量采取最简洁的路线，即使有其他因素影响，也会选择捷径。
3.5 幽闭恐惧症
对于幽闭空间的恐惧感，人们在生活中多少都会有一些，有些人重，有些人轻，所以在室内设计时，要建立这一空间与外界的联系，尽可能缓解人在空间中的危机感。阿尔特曼指出“可以认为空间的使用是由人决定，同时又决定人的行为”[3]，由此可以看出，人与人之间的相互作用、人的行为方式，对空间环境的形态设计起着很大的影响作用。
结语
综上所述，人机工程学在室内设计应用时，应富有时代气息，应体现一种方便、健康和舒适的设计理念，要使得室内环境造型上具有艺术美感，要更加符合人的心理趋向。在此，笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为推动人机工程学在室内艺术中的应用做出重要的共享。
参考文献
[1]张品.关注居住环境的无障碍设计[J].建筑，2002，（5）：43-44.
[2]王秀玲.人机工程学的应用与发展[J].机械设计与制造，2007，（1）：
关键词：人机工程学；老年人；轮椅设计；SAMMIE
近年来轮椅行业保持快速发展，但是，我国轮椅行业产品结构单一，绝大部分产品为一般轮椅，产品价格低。高端产品如电动轮椅和运动轮椅研发投入不足，技术水平与国外相差很大，主要依靠进口。然而东西方人的体型差异很大，面向西方使用人群设计的轮椅未必就适合东方人使用，为了设计出真正适合中国老年人使用的轮椅，必须对轮椅使用人群的人体尺寸、心理特征、行为模式以及生活习惯等进行分析，为轮椅的尺寸提供参考，设计出安全、舒适、适合中国人使用的轮椅。
1SAMMIE在轮椅设计中的应用
人机工程学是应用人体测量学、生理学、人体力学等诸多学科来研究“人-机-环境”三者相互的关系的学科。本文中的研究对象主要是老年轮椅使用者，要考虑的人机工程要素主要包括：老年人人体尺寸、老年人生理及心理特征、人体力学等。
SAMMIE中录入了数十个国家的成年人人体尺寸数据库，包括中国98年成年人人体尺寸数据库，也可以根据需要定制人体模型，在人体关节活动范围内移动人体的肢体和关节，模拟各种操作姿势。它的基本功能主要包括：（1）可达域分析：在工作场所中使用手或脚可以触碰到的范围及物体。（2）合适性分析：用于评估近似人群对一定限制的工作空间的合适性。（3）工作姿势分析：调节人体关节的角度模拟人体工作姿势，并以此来评估人体工作姿势的可行性、舒适性和身体关节的受力等情况。（4）视野分析：根据人体视野特性模拟人体模型的视野，通过参照头部和颈部的运动，仿真人体实际操作过程中的视野，并以此来对产品的视野性能进行评估。
在具体轮椅设计活动中，人机工程学的应用主要体现在以下几个方面：
（1）为轮椅设计提供人体数据参考。结合人体测量学、人体力学、心理学、生理学等学科，对老年人体生理特征、机能结构进行分析，得到老年人的肢体可及范围、人体机能等特征参数，为轮椅的尺寸设计作参考。
（2）为轮椅设计提供造型和结构依据。人机工程学强调让机器适应人，而不是人适应机器。比如优秀的手持式产品设计，要考虑人的手掌、手指尺寸，对不同的手持姿势进行分析对比，找到最贴近人手的自然状态、最安全、最省力的一种操作方式；产品的外形要符合手握的姿势，线条自然流畅。
（3）为轮椅设计提供“环境因素”参考依据。在设计过程中，考虑人在不同使用场景中的适应能力和承受限度，分析环境中的光线、温度、湿度、振动等因素对人体生理和心理的影响，以保证最终设计的产品满足安全、舒适和高效的要求。
2老年人的生理及心理特征分析
人到老年身体形态和生理机能都会发生相应的变化，充分考虑分析老年人的生理及心理特征，才能设计出适用更多老年群体的产品。
2.1生理特征
在生理上，老年人的特征为：
（1）骨骼肌肉系统衰老：老年人肌腱、韧带萎缩僵硬，肌力降低，容易发生骨折且关节活动不利。
（2）感知系统衰老：老年人视觉、听觉下降，味觉、嗅觉、触觉敏感度降低，使老年人对伤害性刺激不敏感，因此在日常生活中易发生意外事故。
（3）思维系统衰老：临床上发现，老年人大脑出现脑萎缩，记忆力、注意力逐渐变差，生活效率也随之下降。
2.2心理特征
（1）离退休综合征：老年人离退休以后突然从忙忙碌碌转到无所事事，逐渐淡出原来的人际关系网，社交范围狭窄，一时间无所适从。
（2）孤独：当下国内“空巢”现象比较普遍，客观上造成老年人可以对话的对象少了，使老年人感到缺乏关爱，孤独感油然而生。
（3）固执或狭隘自负：部分老年人习惯用老眼光看事物，总觉得过去“老一套”好，很难接受新鲜事物。
（4）畏惧死亡：人到老年很少不生病，对疾病、死亡的忧虑、恐惧往往会对老年人产生超负荷的心理压力。
3基于SAMMIE的轮椅创新设计
3.1设计原则
根据以上对于老年人的生理及心理特征分析，总结概括出老年人轮椅的设计原则：
（1）舒适性。轮椅的设计应符合人机工程学，轮椅的尺寸尽可能符合人体的器官尺寸，让使用者脊柱保持正常的生理曲度，各部分肌肉处于放松状态，从而提高舒适性，保证使用者的身体心理健康。
（2）安全性。老人轮椅的设计应采用轻便、高效型材料，这既能提高老年人轮椅的使用性能，减轻重量，又能保障老人的使用安全。
（3）易用性。轮椅的操作方式简便易用，不会让老年人产生心理畏惧感，同时应弱化其护理产品的特殊性痕迹，做到人性化、温暖化。
（4）物美价廉。老年人轮椅设计要严格控制生产成本，简约大方，只有这样，电动老人康复轮椅才能够迅速普及，融入人们的家庭生活，造福老年人。
3.2提出方案
根据老年人的人因分析以及老年人轮椅的设计原则，设计出符合人机工程学的老年人轮椅，该轮椅的靠背和支撑脚角度能够调节，以适应不同使用者的身体尺寸。见图1、图2。
3.3SAMMIE人机分析
（1）构建人体模型。以《中国成年人人体尺寸GB/T10000-1988》和《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则GB/T12985-91》为标准，选取P5男性、P5女性、P95男性、P95女性，建立4个人体模型，由于老年人普遍存在身高降低，肢体功能减弱的情况，需要对人w模型的尺寸进行一定的修正。由于研究轮椅设计，所以主要考虑坐姿下的人体尺寸，具体参数如图3：
（2）导入轮椅模型，将建立的轮椅模型导入SAMMIE中，为了方便分析，需要将轮椅模型简化，保留关键结构。将人体模型调整成坐姿状态，结合弯腰屈膝等动作，将人体模型的各部位调整至合适角度，使其与轮椅匹配，分析坐姿状态下的轮椅人机关系是否合理。如下图4，从左到右依次为P5女性、P95女性、P5男性、P95男性的坐姿分析图。
由上可知，将轮椅靠背与支撑脚做出不同程度的调整之后，除P95男性的小腿角度，其他角度均能满足四个百分位人体模型的舒适活动范围。四组模型的腰部曲线能与轮椅靠背吻合，使腰椎处于放松状态。
关键词：人机工程学；婴儿车；调查分析；设计方法
中图分类号：J022 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2014）09-125-2
一、人机分析
婴儿车的设计首先应当考虑的就是人机工程学，包括婴儿和成人的人机比例。不仅要兼顾内使用者（婴儿），也要充分考虑外使用者（一般是成人）。比如车高的设计直接关系到外使用者在推行过程中的使用，如果与成人的肘高度不合理，很容易产生手部过多的负担。而内部坐深直接影响婴儿的使用舒适度。
（一）成人：手功能高及肘高数据
除去数据的最高值与最低值的平均数：男1024.2mm，女960.8mm，平均992.5mm，得出结论：装置伸展后的整体高度在1000mm左右为宜。
（二）婴儿：从6个月到3岁的身高、体重、坐高数据列表
7个月大宝宝男女平均身高为67.8cm，坐姿下功能尺寸为44.8cm。36个月大宝宝男女平均身高为98cm，坐姿下功能尺寸为55.45cm。
每个人的身高都不同，假若座椅的高度应该在1000mm左右，那么成人的手肘部位不会过度地扭曲，手部的位置不会因为长时间保持一种状态而疲惫。分析得出：婴儿车座椅尺寸为560*860*1060cm，座椅有效宽度为265mm，婴儿将更加舒适。
二、婴儿车设计中的问题与分析
（一）成人的弯腰幅度
婴儿车的位置普遍偏低，因此成人需要进行较大幅度的弯腰才能与婴儿进行交流活动。这并没有充分地满足人机工程学的要求。
（二）婴儿的视野
一般成人的视野在1m―2m之间，于是很多的环境设施都是在此视野范围内进行规划设计的。但是婴儿的视野却在1m以下，大部分时候婴儿并没能如愿地看到广阔的世界。这不仅影响婴儿的视觉发育，也将影响婴儿的情绪。
（三）污浊的空气
由于比重的原因，位于1m以下的是空气质量最差、细菌最密集、环境铅污染最为严重的地带。但往往绝大部分的婴儿车婴儿座位设置都在较低的位置，这对婴儿的呼吸非常不利。
（四）爬楼梯的问题
在一般楼梯上或扶手电梯上使用婴儿车都会很不方便，婴儿车体积较庞大，有些成人懒得拆卸，把小孩与车一同乘坐梯式手扶电梯，这种情况相当危险。目前的大部分婴儿车都未能很好地解决该问题，只有在坡式的手扶电梯中使用婴儿车最为安全。
（五）存物空间的问题
时下有相当一部分的婴儿车已经设计了一个存物平台给成人们放置各类物品。但很多时候，存物的空间仍然不够，如果是外出旅游则会表现得更为明显。设想如果婴儿座位得到相应的提高，那么座位以下的离地面的位置都能作为存物空间来考虑。
（六）孩子间的交流
据调查表明，大多数2岁及以下的孩子都处独自玩耍状态，而2岁以上的孩子通常与其他同龄儿童的接触更多。新生婴儿（0―6个月）并不适合使用婴儿车，所以婴儿车实际上要更多考虑超过1岁的婴儿使用需求，即交流的需求，因此造型不宜设计得庞大或复杂。
（七）轻便
有不少婴儿车功能非常丰富，造型也很华丽。但是却称得上是重量级的车子，这样并不适合携带外出，可以多采用轻质材料。
（八）数码元素
在行为的延伸动作中有其中一项是“欲”。而一些数码产品能很好地满足婴儿或成人的一些小欲望，例如听音乐或看短片。或者为数码（玩具）外设提供更好的放置方式。
三、婴儿车的人机工程设计
根据以上婴儿车人机、功能和需求的分析，主要有几个方面的体现：成人的弯腰幅度应该定为800mm，一般成人的视野在1m―2m之间，但是婴儿的视野却在1m以下，位于1m以下的是空气质量最差、细菌最密集的，所以婴儿座椅高度定为1000mm。婴儿车体积如果较庞大，用于一般楼梯上或扶手电梯上使用就会出现很不方便的弊病，所以最好设计成折叠的方式。提升相应的高度，可以把座位以下的位置设计成存物空间，通过此方式增大存物空间，童车的位置提升也可以方便成人和婴儿双方向交流。
另外需要重点考虑的还有：
（一）座位方向
研究表明孩子在乘坐婴儿车时脸朝向父母，会对他们的成长产生许多的积极的影响，能提供亲近感和交互性。
（二）婴儿亲子心理
长期使用婴儿车，会自然地减少婴儿与母亲身体接触的频率，将造成婴儿或多或少的“感觉剥夺”。婴儿车中应考虑“拟态补充”，例如采用充气坐垫的座椅，柔软和温暖可以让儿童感觉像是父母的怀抱。
（三）外观
婴儿喜欢夸张的形态，外形的设计要新奇吸引人，也要与生活密切相关。比如仿生学，可以把生活中常见的物品或者是动物作为主形态，加以夸张。但是不要过于夸张，过于夸张会引起婴儿的恐惧心理，感觉陌生。
四、结论
婴儿的产品到底长什么样子并不是设计师说了算，外观的造型是否能经得起推敲，最终取决于那些使用者。造型取决于功能这点毋庸置疑，重点在于寻求功能的过程是否正确。如果寻求的过程是错误的，那么再绚烂的造型也会显得软弱无力。婴儿车的设计不光是色彩、材质的选择，应该以人机为准，以达到更舒适、安全、可靠的要求，达到健康的婴儿车的标准。好的设计不光要满足婴儿的需求，还要满足成人的需求，体现一切以人为本的设计理念。设计的目的就在于此。
参考文献：
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[6]Stokke官方中文网.http：//.
关键词：工作过程；人机工程学；课程开发
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0095-02
从世界范围来看，职业教育课程开发在经历了“学科系统化”、“学习理论导向”和“职业分析导向”模式后，正在向“工作过程导向”的模式发展。所谓“工作过程导向”的模式即从实际工作岗位的典型工作任务出发，以完成实际工作任务所需要的知识为学习内容，以培养企业所需的职业能力为目标，以实践过程的学习为主要过程的一种全新的职业教育模式。这种模式的显著特点是加强了职教课程内容与工作之间的相关性，有利于整合理论与实践，提高学生职业能力培养的效率。基于这种全新的职业教育模式，笔者拟尝试对工业设计专业《人机工程学》课程开发进行一些切实可行的研究。
课程设计思路
基于工作过程的课程开发步骤一般是职业分析（岗位分析）工作过程分析归纳典型工作任务开发行动领域学习领域开发分析学习情境设计教学实施。
岗位分析通过对我院近三届毕业生就业岗位的跟踪调查，收集行业对毕业生的需求信息，确定了工业设计专业所对应的职业岗位群，其主要就业岗位群包括绘图员、助理设计师、设计师、高级设计师、设计主管、设计总监等6种。
工作过程分析通过对多家设计公司和企业如深圳浪尖、广州毅昌的调研与访谈，在佛山中格威电子有限公司的全面参与下，共同研究归纳出工业设计（狭义的）行业的工作过程，如图2所示。
工作过程——岗位能力——学习领域对工业设计行业工作过程分析后，归纳出典型的职业工作任务：前期分析、创意设计、设计表现、方案实施、方案评估、优化方案和批量生产。通过动态跟踪企业对工业设计人才的需求和对毕业生提交的“工业设计专业建设和人才需求调查表”进行分析与统计，综合确定了工业设计行业工作过程中工作岗位能力要求和学习领域，如图3所示。
课程定位与目标能力设计
《人机工程学》是工业设计专业的一门核心课程，旨在培养工业设计行业工作过程中“方案实施”所需的工程能力。按照职业能力所包括的专业能力、方法能力和社会能力，课程的教学目标能力定位如表1所示。
学习情境设计
工业设计的核心是产品设计。产品设计的对象是人，而不是产品，目的是通过分析人的需求，发现人的潜在需求，分析人在现实生活中遇到的问题和困难，从而设计出“安全、舒适、健康和效率”的产品。“安全、舒适、健康和效率”是产品设计的核心思想，同样也是《人机工程学》的核心思想。
为了使学生在设计中把握这一核心思想，按照“工学结合，理实一体；项目驱动，能力为本”的教学模式组织实施，将《人机工程学》归纳为3个教学项目：汽车仪表盘设计、座椅设计和电磁炉设计；设计了18个教学单元（如表2所示），每个教学单元都是从项目中分解出来的任务；安排了3个实验：汽车驾驶实验、坐姿人体尺寸测量和动态人体尺寸测量实验、《人机工程学》学习情境设计。
教学内容的组织与教学单元设计
按照学生能力培养规律组织教学内容遵循学生职业能力培养的基本规律，由单一到综合，由简单到复杂，基于工作过程以真实的工作任务对《人机工程学》知识点进行解构与重构，整合、序化教学内容，如图4所示。
按照“人—机—环境”系统设计教学单元《人机工程学》的最大特点就是在认真研究人—机—环境三要素自身特性的基础上，不单纯着眼于单一要素的优化与否，而是将使用机的“人”、所设计的“机”以及人与机共处的“环境”作为“人—机—环境”系统加以研究，将人、机、环境看作是一个系统的三大要素，在深入研究三要素各自性能和特征的基础上，着重强调从系统的总体性能出发，运用系统论、控制论和优化论三大基础理论，使系统三要素形成最佳组合的优化系统。教学单元设计如表2所示。
考核方案设计
考试是教学评价的重要组成部分，应尝试多种形式的考试方法，促进学生掌握知识、提高能力，如以评代考（练），即以3～4人为一个小组，首先小组内部相互讨论形成设计方案，然后各小组交换方案互评，成绩取小组的平均成绩，培养学生的自主学习能力、团队精神及竞争意识。再如以答辩代替笔试，即在完成最后产品设计方案和效果图后，由小组成员分工讲述自己的设计方案，其他小组提问，小组成员轮流回答其他小组提问，通过一问一答，一是能够发现设计方案本身存在的问题，二是可以考查学生掌握本课程及相关知识的多少，同时又能提高学生的口头表达能力。
总之，科学的评价体系应全面真实地反映学生的学习态度、学习能力和学习效果，既要反映考试情况，更要反映平时综合能力的训练情况。
学生学期成绩评定的参考方式如表3所示。
特色与创新
“感性输入—理性输出”教学方法针对典型工业设计行业工作过程特色，每个设计任务或者设计项目都是抽象的设计要求或者设计主题——感性输入，而最后提交的成果都是理性的设计方案——理性输出，由此创造了一种独特的教学方法：感性输入——理性输出。
系统思想的培养《人机工程学》将“人—机—环境”作为系统加以研究和设计，力求系统最优化，这是本课程最大的特点。本课程一直采取“大班上课，小组研讨”的方式，每个项目都是以小组合作的形式完成的。在实际教学中，把小组当作一个系统，充分激发小组每个成员的潜能，比如“头脑风暴”法，充分发挥小组成员的优势，共同学习、共同研究、共同探讨，最终通过小组的齐心协力和团结合作实现系统最优、力量最大。
运用CATIA辅助人机工程设计运用CATIA可以建立人体模型、编辑人体模型和进行人体模型的高级设置，模拟人体各种姿态，进行人体测量编辑和人体模型姿态分析、人体运动分析等。通过CATIA建立人体模型、设计人体模型的参数、姿势分析、运动分析，可以实现现实虚拟，并可获得一系列分析问题的数据和结论，如图5所示。
基于工作过程的教学设计，从方法论上保证了整个教学过程以学生为中心，以学生动手为主，实现了在“做中学、学中做”。实践证明，以工作过程为导向设计课程，把课堂变成工作岗位，把岗位中的具体工作作为学习和研究的对象，可使学生在完成具体工作任务的过程中学习知识，教学过程更灵活、更开放。学生学习的主动性和积极性都可得到大大提高，学生拥有自主选择学习方式和学习过程的权利，同时综合素质教育始终贯穿于教育教学整个过程，可重点培养学生分析问题、解决问题的能力，全面提高学生的就业能力和工作能力。
参考文献：
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关键词：人机系统环境条件人机工程学
随着现代科技进步与发展，机械与人机工程的结合应用越来越广泛，在现实生活中机械专业不再仅仅局限在零件设计与装配过程上，而是与人机工程越来越紧密的联系在一起，在不同的作业中，人、机器、环境三者之间的协调与配合越来越密不可分。已涉及医学、生理学、心理学、人体工程学、医学等等多个领域。在我们的工作与生活中成为非常重要的一部分。
机械与人机工程学的核心问题是在不同作业中，人、机器及环境三者的协调、配合，研究方法，应用领域及评价手段。
内容与研究方向
人机工程学是一门关于人、机、环境协调关系的科学,它首先是一种理念,把使用产品的人作为产品设计的出发点,要求产品的外形、色彩、性能等,都要围绕人的生理、心理特点来设计;其次是一系列的基础知识和研究方法,其基础知识来源于心理学、预防医学、美学、人体测量学等,其研究方法包括自然观察、访谈和问卷调查、现场或实验室的对照比较和测试、有关的统计分析等;第三是整理形成的设计技术,包括设计准则、标准、计算机辅助设计软件等。其研究的对象是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；其研究的内容是人和机器及环境之间的相互作用；其研究的目的是提高工作效率，保证人的健康、安全和舒适性问题。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、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、心理变化、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。
机械设计是一项极其复杂的工程，机械与人机工程学是一门新兴的边缘学科，其中最重要的就是人机合一。研究的主要方向是与人有效结合。怎么结合，如何应用在实践中，如何让它为人类更好的服务。人、机、环境三者缺一不可。通过人机工程学的研究与应用，可为机械设计中考虑“人”的因素提供人体尺寸参数；为机械设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据；为机械设计中考虑“环境”因素提供设计准则；为进行人、机、环境系统设计提供理论依据。
存在问题
由于人机工程学中涉及的领域较多，范围较广，情况较为复杂，要使人、机、环境三者系统有效地结合在一起不是一件容易的事情。人是系统的总体，机器要与人的各项功能相适应，适应人的特点，如操纵空间要与人的测量尺寸相符，操纵机构要与人的形体及人体测量尺寸相适应。另外机器要适合人的视觉、听觉和触觉，还要符合人的常规要求，工作能力范围等。机器的操纵系统中控制台的高度要在坐姿人体的水平线以下，还要注意控制台的角度，安装位置等。机器的设计要符合人的视觉、听觉和触觉的要求。然后要结合环境因素，因为对工作环境的要求更为苛刻，首先是环境温度，环境温度是表示环境冷热程度的物理量。环境温度对于人体产生的生理效应，除了温度的高低外，还与环境中的湿度和风速（空气流动速度）等因素有关。因此在环境生理学上常采用温度-湿度-风速的综合指标来表示环境温度。这类温度指标统称为生理热指标，常用的有下列几种：①有效温度(ET)：根据人的主诉制定的温度指标。它将温度、湿度和风速等条件综合在一起，成为一种具有同等温度感觉的最低风速和饱和湿度的等效气温指标。②干－湿－黑球温度:以干球、湿球、黑球三种不同温度数值按一定的比例加权平均求得的温度指标。这种温度指标能反映环境温度对人体生理影响的程度。它主要是湿-黑-干球温度(WGBT),计算公式为： WGBT=0.7T+0.2Tg+0.1Ta。
研究方法
研究方法主要包括测量方法、模型工作方法、调查方法和数据的处理方法。
测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。
模型工作方法 这是设计师必不可缺少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。
调查方法 人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也不完全准确，因此，设计师常以调查问卷的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、性格爱好、表情变化、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更真实有效。
数据的处理方法 当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学概率方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。
