人體工程學的原則范文

導語：如何才能寫好一篇人體工程學的原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：人體工程學;功能;景觀設計;

中圖分類號：J59 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-10-00-02

一、人體工程學的概念及發展

人體工程學（Ergonomics），也稱人類工程學、人間工學或工效學。原出希臘文“Ergos”，即“工作、勞動”和“nomes”即“規律”，也就是探討人們勞動、考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學。這門科學在第二次世界大戰前才開始有了系統的研究。在我國也很早就開始了這方面的研究。據西漢文獻記載，在制造兵器時，要考慮大小合手、長短適中。明代家具設計為了使人觸感舒適，椅子的靠背做成適合人體脊柱彎曲的曲線，棱角做成鈍圓型，椅角做成圓柱塑，這些都融進了中國古代樸素的人體工程學思想。這就說明人體工程學原本就是研究人在適度的勞動中用力規律的一門學科。我國將人體工程學作為一門獨立的學科研究，是從20 世紀80 年代末開始的。

人體工程學是建立在技術科學、心理學、生理學、衛生學的交叉點上， 它利用解剖學、人體測量學及生物物理學等研究成果來研究人在生存環境中可能擁有的功能， 以創造最佳的生活環境與勞動條件， 保證勞動的效率和安全， 有利于身體健康。

二、人體工程在環境設計中的作用主要表現在以下幾個方面

（一）人體工程學為環境設計提供了可靠的原則

“以人為本”是環境設計的基本原則1 運用人體工程學可以密切環境與人的關系， 通過對人體特征及活動規律的深入研究， 可以加強環境的有效利用， 使環境設計更加科學、合理。

（二）使功能得以量化

在以往的設計中， 對于功能問題多憑經驗而缺少科學的根據， 而運用人體工程學則可以彌補這方面的缺陷， 通過有效地功能價值分析， 減少了設計的盲目性。解決該問題包括人在環境的運動狀態的功能組織原則、排列原則和使用頻度等1

（三）為環境空間質量提供可靠保證

人的生理結構及特征、生活內容及性質、活動規律及范圍是決定室內外空間的性質、尺度、形狀的重要因素。而人體工程學提出了“舒適帶”的理論， 使環境更加適應人的生理條件， 并提供安全、可靠的保證。這其中包括空氣成分、氣象條件、光輻射及其聲波、磁場溫度、濕度等對環境質量的影響。

（四）提供適應人感覺的環境條件

人的感覺能力存在一定的差別和一定的限度， 人體工程學就是從一般規律著手研究其特性、共性而制定的原則。對于任何一件家用電器特別是視聽設備系統， 它的質量效果除本身技術質量以外， 很大程度上則取決于它所在空間適應人體工程學的程。

1、視覺系統

環境對人所產生的作用， 絕大多數是通過人的視覺實現。掌握人體工程學可以正確地運動用光學原理來保護人的視力， 了解人的生理結構、視覺特征與視野范圍可以獲得最佳視覺效果的途徑， 并滿足人的心理需求。

2、聽覺系統

人耳作為聽覺系統包括兩種功能， 一是獲得聲音功能， 二是尋求平衡與確立位置的功能。人體工程學主要運用聲學原理進行研究人耳與聲音的關系、聽覺效果以及噪聲對人的危害等。

3、嗅覺、味覺與觸覺系統

嗅覺、味覺及觸覺方面的效果對環境質量有著重要的影響， 因此，我們要千方百計予地重視， 正確對待，這也是用其它方法所不能替代的客觀需要。

三、人體工程學在景觀設計中的研究

景觀設計中的人體工程學是人體工程學在空間設計中的有效利用，是研究人體工程學與空間條件之間正確、合理的關系，以取得最高生活機能效率?？臻g設計是“為人造物”，.創造出以“人”為中心的人性環境。中國古代就十分重視人與環境的和諧，強調“天人合一”。景觀設計的研究重心也應該放置在“人”上面。人體的結構非常復雜，由運動器官、感覺器官、消化器官、大腦等共同構成。人的身體有一定的尺度，活動能力更有一定的限度，無論是采取坐、立、臥、行中的哪一個活動，都有一定的限度和方式，因此，對于與活動有關的空間計劃和設施器物等的設計，都必須考慮到人的形體特征、動作特性和體能極限等人體因素，使活動效率提高到最大程度，身體疲勞降低到最小程度，并使人承受一定的負荷及由此產生的生理、心理變化。同時，還要考慮人的活動與環境的相互關系，環境的溫度、濕度、噪音、光線和氣味等都直接而強烈的影響人體的活動能力和活動效率。此外，年齡、性別、個體、體質和智能等個人差異和民族差別，地域特征以及經濟技術指標，都是值得考慮的設計因素。

四、《人體工程學》在景觀設計中的重要性

景觀設計是一門研究如何創造功能合理、舒適美觀、符合人的生理要求和心理要求的室外環境的學科，從這一點可以看出人體工程學和景觀設計在思想和內容上有很多的共同點（都是研究人和環境），人與環境的關系就如同魚和水的關系，彼此相互依存，相互聯系，人是環境的主角，環境是人的環境，人的一切活動的是為了滿足人的生活和工作需要，因此《人體工程學》課程在環境藝術設計專業學習中極其重要，體現在以下幾點。

首先，環境藝術設計中的景觀設計是其根本，對空間的研究是如何強調科學性和藝術性，如何為人服務，而《人體工程學》根據人體測量數據，從人的尺度，行為空間（動作域），生理空間以及知覺空間等，確定各種不同的功能空間的劃分和尺寸，使空間更有利于人們的活動，為確定人們在室外活動所需空間范圍提供主要依據。

其次，設施與環境在景觀設計中占有很大的比例和很重要的地位，對室外環境效果起著重要的影響，其形體、尺度以人體尺度為主要依據，同時設施與陳設的使用范圍也要求由人體工程學提供重要參考依據。同時景觀設計重視人與環境的關系，室外環境包括氣溫與氣濕環境、光環境、聲環境、振動環境、氣味環境等，它們對人的生理、心理影響巨大，是環境藝術設計探討的重要問題，人體工程學正為室外環境的設計提供有力的科學依據。

總之，在景觀設計中不論是整體規劃還是細節處理，都以滿足人和人際活動的需要為核心，都以創造人的使用方便和舒適為目的，提倡“以人為本”的人性化設計無疑需要人體工程學提供準確的設計航標。

五、人體工程學在景觀設計中的運用

（一）景觀設計中的空間環境心理。

人在室外環境中，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。

1、領域性與人際關系距離。

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。室外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。根據人際關系的密切程度、行為特征來確定人際距離，印分為：密切距離、人體距離、社會臣離、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，私密性則涉及在相應空間范圍內包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室外空間中要求更為突出。由于在室內空間中形成更多的“盡端”，也就更符合人們“盡端趨向”的心理要求。

（二）景觀設計中色彩與環境心理的應用。

人們總是最先用視覺來感受環境，而在一個固定的環境中，最先映入眼簾的是色彩，色彩處理的好壞不僅影響著視覺美感，也影響著人的情緒和工作生活效率研究發現，人置身予綠色的環境中，皮膚溫度可降低l 至2 度，脈搏每分鐘減少4 至8 次，呼吸減慢、血壓降低，心臟負擔減輕，表現出一副安靜自若的神態，促使人更加冷靜地對待現實。

（三）光影與環境心理的關系。

現代室外光環境的設計中，光不僅起照明的作用，而且還是界定空間、分割空間、室內空間氛圍的重要手段，同時光還表現一定的裝飾內容、空間格調和文化內涵，趨向于實用性及文化性的有機結合，成為現代景觀設計的一個重要因素。光和影的襯托給人們提供了愉悅的視覺刺激，是營造氣氛與創造意境的“特殊材料”。安藤忠雄認為：“光和影能給靜止的空間增加動感，給無機的墻面以色彩，賦予材料更動人的‘表情’”。由于光的功能是多元化的，現代室外光環境的設計內容在深度和廣度上表現出多層次、多方面的特性，通過各種設計手段創造某種環境氣氛、制造某種情調、實現特定構思的環境設計，滿足人的心理需求和精神消費。例如通過燈光與環境的結合設計出不同的功能空間，通過光線的合理運用，改變了環境的固有色給人的視覺帶來協調性，劃分且營造出一個優雅的環境氛圍，使人對空間產生無限的遐想。

綜合上述的分析，掌握人體工程學不僅能為景觀設計提供了一些依據和方法， 更主要的是使我們對待設計的理念產生了質的改變。設計不是想當然的行為， 知其然， 更應知其所以然。

景觀設計中的人體工程學主要研究兩個方面的問題：一方面是借助人體測量資料設計室外動態空間的可行性，并作為空間計劃和活動設備的根據;另一方面憑借運動與感覺、生理和心理的研究資料作為環境條件設計的可靠標準，并作為環境設計的根據，再以這兩方面為參照，即在一定的約束條件范圍內，設計出有效使用面積最大、單位造價最低、資源消耗最少、人與環境最和諧的室外空間。

參考文獻：

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關鍵詞：人體工程學；設計；教學改革

人體工程學是設計專業重要的學習內容，也是專業基礎必修課之一。它主要服務于實用藝術，為提高事物的使用功效和舒適度提供科學依據和保障。在現代生活中，隨著科技成分在社會生活中所占比重的增大，人體工程學已成為實用藝術不可缺少的組成部分。這門課程教學的成效也直接關系到后續的設計類專業課程教學是否能順利展開，對相應的設計理論課也起到示范作用。如何使藝術設計專業的學生正確理解人體工程學的內涵，并將該課程的知識更好地應用于實際的設計項目當中，是一個值得所有專業教師共同探討的重要課題。

一、教學中存在的問題分析

1.教學模式陳舊，缺乏針對性。人體工程學對于設計類的學生來說是一門非常頭疼的課。部分院校的藝術設計由于辦學時間不長、師資力量不足等原因，在人體工程學教學時還是采取傳統的“課堂理論知識灌輸+課終閉卷考試”的模式進行教學。學生普遍有厭學心理，雖然靠在考前死記硬背都能基本過關，但考過之后很快就忘記。

2.學生在校期間的學習和社會實際脫節，難以使學生從現實層面了解課程內容。人體工程學是實踐性很強的專業，但在學校期間的學習往往和社會實際脫節，難以使學生從現實層面了解課程內容。

3.教學手段和方法缺乏啟發性。目前的教學比較趨于傳統的教學模式。理論課程主要以教師授課為主，教授人體生理學、人體心理學的基礎知識等。課程中安排的實踐教學主要是對簡單的家具進行測繪，然后在計算機上進行仿真。這種授課方式沒有跳出傳統模式固有的框架，在教學過程中缺乏啟發性，難以激發學生的創造潛能。

二、教學方法探討

1.多元化的教學方法。（1）重視設計實踐教學。在信息多元化的社會中，學生自主學習的渠道越來越多樣化，教師要根據時代的變化不斷更新自己的教育理念。目前的教育方法主要還是以教師單方面授課、學生個人動手實踐的模式居多。根據現實需要，教師也可挑選網上設計招標項目，如家具、展廳或環境小品的設計等，讓學生自組團隊，設計投標，當然教師也可虛擬課題進行。在這種實戰或模擬的互動教學中，學生會更加投入，互相協作并且了解哪方面欠缺，為以后自學指明了方向，有利于完善他們的知識結構。（2）合理運用多媒體。在課件的設計上采用多媒體課件形式，將繁雜枯燥的理論知識化為淺顯易懂的圖表，靈活運用多種直觀形式如文字、圖形、聲音、視頻等，將傳統教學中的各種信息表現出來，在較短時間里，讓學生的各種感官并用，利用多種信息渠道，提高對信息的吸收率，加深對知識的理解，從而達到優化教學的目的。（3）結合案例進行講授。為了使學生在具體的設計中能更好地運用人體工程學原理，更好地理解其使用范圍和應用方法，在教學中就應注重運用豐富、典型的案例進行闡釋，通過對具體案例的評析、講解和討論，使學生更好地理解人體工程學和本專業的關系，學會進行相關知識和方法進行設計。例如：在“人體測量與數據應用”這一章中，為了更好地理解各個人體測量數據的應用范圍及應用場景，除了選擇書中介紹的案例外，還參考了大量和藝術設計相關的案例，特別是大量的人體測量數據與環境設計和室內設計的關系，像室內展廳設計中的空間設計、展具設計等，就會涉及到身高、立姿雙手上舉高、眼高的相關尺寸等。

2.靈活進行課程設計。雖然人體工程學是理論課程，但是它的作業最好要求學生以簡單的設計形式來完成，或者開設相應的課程設計進行輔助教學。（1）調研報告。調研報告可以很好地引導學生對所學理論知識的重新理解，本課程設計了一次調研報告：“用人體工程學眼光去審視我們的校園環境”，要求學生認真觀察思考，從室外環境景觀――寢室、教室、繪圖室、閱覽室等――坐具、寢具、文具等三個角度，去發現現實生活和校園環境當中不合理的人體工程學問題。此次作業可隨著課程章節內容的展開逐步進行調研及資料的搜集，重點在發現問題，深入分析問題和提出完善的解決方案。（2）小課題的設計。本課程安排了一次小課題設計“工作椅設計”，根據人體尺寸依據及椅子設計原則，分析目前學生用椅的缺點，設計一種適合學生用的椅子。作業提交內容包括效果圖、必要的結構圖、基本外觀尺寸圖及設計說明。（3）大課題的設計。大課題設計既是實踐性教學的重要環節之一，又是教學的核心內容。以小型空間設計作為設計題目，如居室設計、書房設計、小酒吧設計、小辦公環境設計或專賣店設計等，制定完整的任務書，要求根據空間功能恰當地分割空間、布置和營造空間，尺寸處理要滿足人的心理和行為需求，其中的家具及用具設計要以人的舒適使用為宜，并將設計意圖以效果圖的形式體現出來。

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Research on Ergonomics Teaching Method Based on Flipped Classroom

Zhang Hui

（School of Naval Architecture and Ocean Engineering，Zhejiang Ocean University，Zhoushan Zhejiang，316022，China）

Abstract：In order to improve the students'ability of autonomous learning and knowledge application，a new method of ergonomics teaching based on the flipped classroom is put forward in this paper.Firstly，the mode and method of applying flipping the classroom are analyzed.Then the teaching methods of the existing ergonomics are compared， and the features of methods used to teach ergonomics are analyzed.Some new teaching methods of flip classroom applied to ergonomics are put forward.The steps of the autonomous learning，making the quality teaching video and organizing the classroom learning activity during the teaching process are described. Finally，this method is verified by the example.The results show that the method is effective and feasible.

Key Words：Autonomous learning；Knowledge application；Flip classroom；Ergonomics；Teaching method； Application mod

翻轉課堂教學法是以學生課前自主學習、課堂試驗練習為主，老師課堂講解為輔的一種教學方法。這種方法因可極大激發學生的求知欲望，培養學生獨立思考能力而被廣泛應用，受到各級教學部門的重視。邱蕓[1]根據小學語文課堂中學生年齡小、知識點松散等特點，提出了語文翻轉課堂應研發高質量微課、培養學生自學能力、提高教師研讀能力、增加課堂實效和加強家校聯系等方法。吳華[2]等通過對翻轉課堂教學的起源、內涵、理論的相關研究，以布魯姆教育目標分類學理論為基礎，構建了初中數學翻轉課堂基本流程，并設計了初中數學翻轉課堂教學的實施步驟。顧葉斌[3]在語文教學中引入翻轉課堂，探討了翻轉課堂在高中作文教學中的應用模式，打破了傳統教學結構，推動了課堂轉型。彭敏[4]在大學英語讀寫課的翻轉課堂教學實踐中，充分利用網絡微課平臺、精心做好課堂設計、重視對學生的指導和監督，真正轉變了教師的角色。從以上分析可以看到，翻轉課堂教學法在中小學及大學的基礎課教學中應用較多，但在大學專業選修課中應用卻較少。大學選修課是學生根據自己的專業需要和興趣愛好進行選擇，而大多數專業選修課中基本概念和陳述性知識較多，學生感覺枯燥乏味，缺乏學習興趣，因此，迫切需要應用翻轉課堂教學法改善大學選修課的教學質量。

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[5]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[6]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[7]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[8]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[9]。

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Camtasia Studio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Camtasia Studio軟件，再打開Microsoft Powerpoint，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。

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關鍵詞： 汽車設計 人體工程學 審美取向

1.人體工程學在汽車設計中的應用

“人體工程學”一詞源于希臘語，原意是“工作”和“規律”［1］，是20世紀50年代初迅速發展起來的一門新興科學，旨在通過對人體各部分的特點、人的種種思維和動作的研究，掌握人的特性，并依據這種特性設計產品，使設計產品適應人體的各種要求，使人―機系統工作效能達到最佳。研究內容是工程技術設計當中與人體相關的問題，大體上包括以下三個方面：（1）機器部件如何使人的操縱和使用更為適合；（2）環境控制和生命保證系統的設計要求合理；（3）人―機系統總體設計，解決整個機器系統與人體相互適應的問題。它涉及信息論、控制論、仿生學等多門新興的科學領域。

人類從開始制造交通工具起，就已經注意使其適應人體自身的活動特點和要求，人體工程學在汽車設計中的應用在國內外已有多項成果，研究內容也日益深廣。其中的一些研究對解決汽車設計如何適應人體要求，提高人機系統的工作效能這一問題具有重要的指導作用。概括說來，人體工程學之于汽車設計的基本要求是：車與人體測量相適應；車與人的生理、心理反應相適應；車與人的審美需求相適應。

車與人體測量相適應指的是在進行車身室內人體布置設計時需要注意與之密切相關的是駕駛姿態下的人體尺寸，需借助二維的人體模型，以人體尺度為依據，利用人體工程學所提供的人體尺度的百分位值，采取“去掉兩頭”的基本原則，即選擇符合產品使用要求的最小和最大身材的人體尺度，作為確定對象范圍的設計依據。在使用人體尺度值時，應該注意到國家、地區、性別和年齡的差別，設計出來的汽車室內空間應為全世界大多數人所適用。

當然，今天的汽車設計除了駕駛員在車身室內坐姿遵循人體工程學原理外，對其他方面的要求也不斷提高，其中包括底盤減震性、乘坐性、駕駛員手伸及界面、操縱感手柄的形狀等［2］。購買者對車身室內其他方面的要求也越來越高，在試駕某輛車，其試車項目包括：乘降性（上下車方便）、乘坐舒適性、操作性、視野、空調、造型、安全、環保、節能等。例如，底盤低則乘坐舒適，設計者會通過降低車頂高度而直接降低車身高度，同時也降低了汽車的高度、重心、座面高度，有助于乘車姿勢的改善，減少空氣的阻力，提高運動性能，符合當前的環保理念，目前這種車在市場上很流行。

人體工程學的研究成果，對汽車的設計，特別是車身、駕駛室和操縱系統的設計有著重要的意義，它具有人體科學與技術科學相結合的特征，與汽車工程技術科學不可分割。因此，開展人體工程學的研究，并將其研究成果應用到汽車的產品設計中，對提高汽車的設計水平、增強產品的競爭力具有重要的意義。

2.美學在汽車設計當中的地位

美學是以研究美的存在、美的認識和美的創造為主要內容的科學。它涉及的內容非常廣泛，包括汽車在內的工業產品，是通過各種形態為人們所感知的。汽車造型及內飾的發展與汽車性能的完善和制造水平的提高是分不開的，同時與各個歷史時期的政治經濟水平、地理環境、生活水平、審美習慣、民族風俗等密切相關。

汽車的造型和其他藝術品一樣，最重要的是獲得整體感，外部造型與內部裝飾的統一完整是衡量汽車造型的標準［3］。汽車作為一個統一的整體，既要考慮外部結構、整體比例、質感、色彩、裝飾和動感外，又要反映出一定的思想內容，體現出一個明確的主題。體感的舒適不再是購車者選車的唯一標準，外型的美感也成為重要的標準之一，同時也成為人體工程學在汽車設計當中最基本的條件之一。

汽車產品還應該注重技術美。汽車是給人來駕駛和乘坐的，所以造型設計除了包含人體工程學以外，在遵循形式美法則的普遍規律同時，研究汽車產品造型設計，以及成型制作的技術美問題成為汽車設計成功的關鍵。這就要求設計者和工程技術人員提高自身的審美能力，充分研究人體工程學，創造出“美”的產品，使設計的汽車在滿足性能的基礎上符合大多數的欣賞習慣和要求。

3.大眾審美與個性審美對汽車設計的要求

同一對象在不同人的心中會有不同的美的感受和判斷，這叫做審美的差異性。審美的差異性是普遍存在的。生理、心理的不同，性格、認識的不同，民族、地域的不同，興趣、愛好的不同，經濟生活的不同，文化傳統、藝術修養的不同，年齡、性別的不同等決定了大眾對美感的差異，因而對于同一審美對象會有種種評價，甚至得出截然不同的結論，這就是人們常說的“眾口難調”。

因此，通過車身的顏色一般可以比較清楚地認識到車主的個人性格特征。如：選擇車身顏色較不起眼的人，多是循規蹈矩、工作態度認真負責的人；相反，選擇亮麗顏色的多是滿足于享受生活樂趣的人。

美國芝加哥庫伯行銷集團的研究報告表明，顏色是主宰汽車銷售價格的三大因素之一。還有的專家估計，受歡迎與不受歡迎的顏色之間，其差價可達300美元以上［4］。在美國，消費者對顏色的重視程度甚至高于對車型的重視。因此，從市場營銷的角度看，顏色絕對是左右消費者的重大因素之一，也成為設計汽車造型的重要內容，受到汽車生產廠家的日趨重視。

任何一個優質的汽車造型設計都不是毫無依據的，它都在不斷地追求自身的特殊效果。除了具有藝術設計的共同規律這一共性外，還應該具有個性的一面。汽車造型設計將美的造型與機能緊密結合起來，創造了一個能藝術地反映汽車機能特性的形象，同時也符合人類在長期實踐總結出來的美學基本原則，即外在形式美和內在科技美的結合體。一個優秀的汽車車身設計師應該在把握美學基本規律的基礎上，針對不同的消費群體來進行設計，這同時也會推動實現其目標的技術手段的新發展。

4.人體工程學與審美相輔相承，不可分割

在當今的汽車設計行業，人體工程學與審美相輔相成，不可分割。消費者在購車時，除去汽車的性能外，首先考慮的是這輛車駕駛的舒適性，所以上述的有關人體工程學的問題就全部包括在內，如果駕駛姿勢不舒服或者操作手柄或界面不適合駕駛員駕駛時的姿態，甚至涉及駕駛安全問題，就沒有必要再考慮外觀。因此，人體工程學在汽車設計當中的地位是最重要的一部分。另外，如果汽車只是乘駕舒適，而從外觀上看，如果外表顏色、內飾、操作界面等沒有任何美感，也同樣不會吸引消費者的眼球?？偟膩碚f，汽車設計不僅僅停留在圖紙上，不僅僅停留在裝配車間里，從汽車出廠到消費者的購買這一過程應該認為是汽車設計的一個延伸。只有注重汽車設計當中的各個環節，既尊重人體工程學，又滿足消費大眾審美取向，同時注重一小部分人的個性審美差異，將這些因素相互結合并且運用到汽車的造型設計當中去，才是汽車生產的王道。

參考文獻：

［1］樂玉漢.人體工程學在車身設計中的應用［J］.國外汽車，1993.5.

［2］陳友新，信繼欣編著.汽車營銷案例學［M］.武漢理工大學出版社，2003.10.

篇5

18世紀上半葉，研討式教學產生于哥廷根大學。至19世紀初，柏林大學將其作為一種制度確立下來，應用于小班和研究生教學。隨著學科的細分，研討式教學的應用領域不斷拓寬，德國的研討式教學在各國的大學教育中得到廣泛應用，同樣也對我國的高等教育產生了深遠的影響。

研討式教學是指教師以課程授課內容和學生知識積累為基礎，指導學生創造性地應用自己所學的知識和能力，發現問題、討論問題和解決問題，在研討中累積知識，培養創新思維和能力。

二、人體工程學教學的現狀分析

對于藝術設計專業的學生而言，《人體工程學》是一門重要的專業基礎課，課程內容廣泛，涉及的學科領域眾多且交叉性強，想要學好這門課程并非易事。經問卷調查，被調查人群中11%的學生認為《人體工程學》內容復雜枯燥，部分理論知識難以理解;59%的人認為課程內容的綜合性與藝術類學生的知識背景存在矛盾，是導致學習困難的原因之一;19%的人缺乏學習興趣，認為《人體工程學》的理論難以聯系實際，導致學習效果不佳。對教師而言，《人體工程學》屬于難教的課程。我國的人體工程學較西方國家起步晚，教材多而不精，部分理論直接引入了西方國家或日本的人體工程學研究成果，研究的條件背景不明。對于這部分內容教師常照本宣科，學生覺得晦澀難懂，教學效果大打折扣。此外，《人體工程學》常采用考試作為考核方式，學生為了通過考試需要死記硬背理論知識，很難培養在實踐中的應用能力。為了改變這一現狀，需要教師和學生共同努力，采用不同于以往填鴨式的教學方法，以期取得良好的教學效果，達到教師和學生的共同進步。

三、研討式教學的應用

研討式教學主要是為了解決傳統授課方式遇到的某些問題而采用的。教師是學習的引導者和組織者，提供學習場地和設備(教室、模型實驗室、多媒體設備和實驗設備等)，學生才是學習的主體。在《人體工程學》的教學過程中，發現座椅設計這一課題內容豐富，涉及面廣，較為適合作為研討課的學習內容。下面以座椅設計研討課為例，介紹研討式教學在《人體工程學》課程中的實際應用。

(一)設定學習目標和任務

研討課的開始，教師設定學習的總體目標設計適合每個學生自己的學習椅，完成座椅設計的成果圖紙，并在圖紙上列表說明座椅各功能尺寸數據的由來。另外，將學習任務分成了 座椅設計中人的因素、座椅設計的環境因素和座椅的尺寸、造型和材料設計三個方面。

(二)學生分組自學并展開討論

將學生分成多個學習小組(每組3～4人)，課下查閱相關資料，課上交流學習。通過查閱相關資料，學生了解到，座椅設計中人的因素主要包括人體基本構造、人體測量、人座椅界面的壓力分布、人體疲勞等重要內容。在課上的交流學習過程中，各小組抽出一名學生向全體同學講解某一個部分的內容(確保每個學生講課的機會均等)，教師和學生隨時可以提出疑問并共同探討解決。人體測量中百分位的概念是學習的重點和難點，由教師負責解釋;座椅設計中用到的人體靜態尺寸，由學生自帶測量工具互相展開測量實驗，并對數據進行了統計與分析。人座椅界面的壓力分布和人體疲勞相關知識，則采用了最直觀的學習方式，將學生作為被試者進行體壓分布測量實驗和肌電實驗，給學生留下了深刻的印象。座椅功能尺寸設計是座椅設計的重點，這一環節則在學生通過自主學習充分了解和掌握座椅尺寸設計要素后，通過設計圖紙來完成學習效果的檢驗。

(三)集體評議

集體評議是由師生共同檢驗學習效果的重要環節。每名學生都需要將自己的設計圖紙展示出來并講解，老師和同學提出問題并共同探討解決問題，同時完成本門課程的考核，成績由老師和學生分別給出的成績共同組成，也體現了公平公正的原則。最初學生對于研討式的方式反應淡漠，后來發現本課程的學習需要每個人的參與且參與度越來越高，從最初的被動參與到后來的主動學習，學生的學習態度和積極性都發生了極大的變化。經過逐步的教學研究和實踐，通過后續的反饋環節得知，調整課程的學習內容，以研討課的形式增加課堂討論環節、實驗和設計實踐環節，取得了良好的教學效果。

四、小結

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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?？梢圆扇〉拇胧┌O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：

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[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.

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    目前,這種現代電腦辦公作業系統的迅速普及,已經悄無聲息的嚴重威脅到辦公人員的健康,就是因為人體工程學在電腦辦公空間中沒有得到很好的應用與重視。這就要求設計人員在設計電腦辦公系統、辦公人員在使用現代電腦辦公作業時,充分考慮到以下問題:(1)保持正確的姿勢。電腦辦公系統中主要包括顯示器、鍵盤、鼠標、打印機、復印機、傳真機、電話機等,一般操作的視距范圍在380mm~760mm之間,在

    560mm處最為適宜,小于380mm時會引起目眩,超過760mm時細節看不清。觀察時頭部轉動角度,左右均不宜超過45°,上下均不宜超過30°,根據這些人體工程學數據,電腦屏幕應該放在距離560mm處最佳,位置略低于眼水平線10mm~

    20mm,顯示器的亮度也不要太亮,以免光線刺激眼睛,導致視力下降。顯示屏、鍵盤和鼠標的位置也應該放置合理。首先,鍵盤放置的高度以手臂自然下垂時,肘關節的高度為宜,操作時使鍵盤稍微向工作人員的方向傾斜,這樣的放置有利于減少肩周、手腕部位的損傷。再者,使用鼠標時,在手腕處放置一個增高的柔軟墊,使得手臂不處于懸空狀態。移動鼠標時盡量靠臂力,不要用腕力,減輕對手肌腱鞘的損害。(2)若有條件,應該使用符合人體工程學原理的鍵盤和鼠標?，F在市場上已經出現了各種采用人體工程學原理設計的鍵盤和鼠標,用戶可以根據自己的條件與喜好選擇適合自己手型、臂長的鍵盤鼠標。使手腕、手指、臂部操作時不僅提高使用舒適度,而且提高工作效率,從而避免患上“鼠標手”、“肩周炎”等疾病。

    二、現代辦公座椅的人體疲勞因素研究

    依據美國的人體工程學研究協會指出,單靠采用優良的座椅就能使工作人員每天增加相當于40分鐘的工作時間,筆者認為,好的辦公用椅應該具備以下條件。(1)保持脊椎自然S曲線的靠背,可以防止不自然的軀體姿勢。為了能夠在坐著工作的時候,人體的腰椎曲線保持自然的S形狀,座椅的靠背必須符合人體工學的腰椎設計,當坐下來工作時,能很貼切地保持腰椎的自然曲線,使椎間板承受壓力平均,以獲得更舒適與健康的姿勢,來提高工作效率,保持脊椎健康。(2)符合人體臀部曲線的坐墊,減輕肌肉負擔。在座椅上放置符合人體臀部曲線的坐墊,可以增加大腿底面及臀部與椅座的接觸面積,降低并分散這些部位的壓力。如果坐墊向座面里面的方向后傾3~5度,可以避免臀部向前滑動,增加盆骨的穩定性。(3)座椅材質的構成。一個品質好的座椅,不僅要注重正確的靠背、坐墊等,最重要的是它的舒適度,舒適度的高低與辦公座椅材質的好壞密不可分。辦公家具中,選擇坐墊與靠背都是PU發泡的是最適合的,因為PU發泡具有彈性好、不變形、不老化和無毒等特征。如果坐墊材質過硬,無法均衡的支撐身體;若坐墊材質過于柔軟,會使坐姿變化,導致肌肉疲勞。因此,辦公用椅的坐墊需采用彈性優異、密度均一的材質。

    三、辦公室內空間設計對人體疲勞因素研究

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[關鍵詞] 人機工程學 習慣 PC鍵盤

一、引言

隨著個人電腦在人們生活工作中的普及,人們與電腦鍵盤的接觸也日益增多。由于使用鍵盤給人帶來的利弊也越來越受到人們的關注――鍵盤對人的生理影響,尤其是長期使用會對人手造成傷害,形成一系列的“鍵盤效應”。

雖然人們已經意識到鍵盤給人們帶來了很多的傷害,人們也從人機工程學的角度提出了許多的合理解決方案,但是在現實中,這種現象還是普遍存在。人們設計的所謂符合“人機工程學”的鍵盤也只是紙上談兵,在市場上屢屢失敗。

本文就從這個現象出發,分析鍵盤在使用上的缺陷,提出這是習慣和人機工程學之間的關系引起的。

二、現今鍵盤的概況和缺陷分析

1.鍵盤的特點

現在普遍使用的臺式計算機鍵盤為1971 年國際標準化組織認證的國際標準鍵盤QWERTY 鍵盤,由主鍵盤區、F 鍵功能鍵盤區、編輯與定位鍵盤區和數字輔助鍵盤區組成。圖1所示,為普通QWERTY 鍵盤的主鍵盤區、編輯與定位鍵盤區和數字輔助鍵盤區的布局。

2.人手的特點

設計以心理為圓心、生理為半徑,用以建立人與物(產品)以及環境之間和諧關系的方式,最大限度地挖掘人的潛能,綜合平衡地使用人的肌能,保護人體健康,不斷地引領人類趨于完善。

手――鍵盤界面最自然的姿勢為上臂從肩關節自然下垂,與前臂之間夾角70到90度,以保證作業時肘關節受力而不是上臂肌肉受力;還應保持手和前臂呈一直線,腕部向上不得超過20度,腕外展不超過15度;雙手向內相向交叉成60-70度,手指自然彎曲,同手掌一起構成一個半圓形,呈空握球狀;兩手掌間距約100-280mm。

3.缺陷分析

分析現今人們使用的標準鍵盤過程,歸納使用標準鍵盤的缺陷如下:

(1)學起來耗時多,而效果不是很好。學會熟練使用這種標準鍵盤并不容易,實驗表明要達到每分鐘40個詞的速度需要學習100小時到120小時,這是對職業打字員的最低要求(一般說,學會一種計算機語言需要100小時)。再要提高大字速度就非常困難,要達到非分鐘60到80個詞的打字速度就需要數倍時間的操作練習。1936年和1943年西雅圖華盛頓大學教授德佛拉客(A.Dvorak)按照泰勒理論和動作時間分析方法研究了這個標準鍵盤,他認為在各行,各業,各種水平的教育中,學習打字機鍵盤是最費時間的。

(2)布局的不合理。大多數人不是左撇子,而鍵盤左手敲鍵數達到57%,而且人的有些手指比較靈活,而敲鍵數與此不成正比。還有,上面一行的敲鍵數明顯高于其他兩行,有時一只手空閑,而此時用的正好是人們不靈活的左手。這些情況的產生必然會導致降低人的工作效率。

(3)對人的生理傷害。人平常在對鍵盤進行操作時,并沒有處于自然放松狀態,人手上的肌肉,血管,神經都長時間受到壓迫,而長時間地使用鍵盤容易造成雙手肌肉的緊張,嚴重的甚至造成使用者肌體上的勞累損傷,其癥狀包含因使用鍵盤造成的手腕神經壓迫、坐姿不良引起的脊椎神經傷害以及頸部和腰部、累積性骨骼肌肉損傷,重復某一動作而形成強迫性,以致身體相應部位處于持續的緊張狀態而導致的局部神經禁臠。

三、問題的產生。

通過上述分析,我們可以肯定現在使用的標準鍵盤存在大量的問題,人們也為此提出了大量的解決方法,但是收

效甚微。現在就這個問題進行以下分析:

為解決問題人們作出的努力。首先對鍵盤的設計提出了一下的要求:①盡量減少手指的轉移動作,轉移動作中盡量減少“列”轉移;②除拇指外,前四指的擊鍵動作應當是短促的按壓動作,而拇指要避免按壓動作,其側向劃撥動作效率高而且運用自如,因此鍵盤設計要考慮各手指鍵特別是拇指鍵位置與對應手指動作相適應的問題;③鍵盤橫向排列要與前四指在同一行操作時的自然位置相適應,縱向排列要與手指行轉移的自然方向和范圍相適應。接著對此進行了一系列的設計。如圖。

分析。這樣的鍵盤雖然說是滿足了人機工程學上的一些原則,但是根本沒有得到市場的肯定。這是什么原因呢?我認為,以上對現有標準鍵盤的分析既然正確,設計也是按照這種分析結論來設計的,那么就應該是使用者的問題了――習慣。人們對標準鍵盤的使用習慣,導致了人們不能接受這么大的設計變化,花時間來進行改變。

習慣。習慣一定是行為,而且是穩定的、甚至是自動化的行為。用心理學的話來說,習慣是刺激與反應之間的穩固鏈接。一旦人們在使用鍵盤時形成了使用習慣,那么就很難改掉。這就是習慣地特點。再者,重新學習新的鍵盤必然要花費大量的時間和精力,而且效果還不一定明顯,這就導致了人們最終放棄使用所謂的遵循人機工程學原則的鍵盤。

小結。要滿足對人們生理健康有利的人機工程學原則,就需要人們改變的自己長期使用形成的習慣,但是人們不能接受這種改變,之間就存在了巨大的矛盾――習慣與人機工程學之間的矛盾。

四、產品人機與習慣之間的聯系

從上面對現今標準鍵盤的分析,發現了鍵盤的設計中習慣與人機工程學之間的矛盾。推而廣之,下面我們就對產品的人機關系和習慣之間的關系進行分析。

1.從人機工程學上要求產品的人機關系要要符合人們的使用習慣

人機工程學是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。

習慣是人們在長期使用中形成的一種穩定而自動化的行為。通常人們在習慣地支配下使用產品時不會感覺到不適,甚至說是感到舒適,協調。而在需要人們突然要改變習慣,來做以前本身就會的東西時,人們就需要打破這種穩定而自動化的行為,從而會產生不適,甚至對此感到反感。

由此我們可以看到人機工程學上的目的是要產生健康舒適的產品來為人們服務,而習慣作為影響人們感到舒適的其中一個重要因素,產品就應該符合人們的使用習慣。

2.產品的人機關系與人們的習慣之間會有沖突

任何產品的在開發階段都必然存在一定的不成熟設計,這就對人們的使用形成了“錯誤”的使用習慣,隨著人們對這種產品的深入設計,必然會發現這種缺陷,提出種種改進方案。這些方案的產生必然就要求人們改變使用習慣,從而產生對人們生理,心理健康有利的使用方式。人們的使用習慣一旦形成,就不容易改變,――習慣的改變是使人感到不適。由此我們可以作出大膽的推測,那就是大多數的產品都存在產品的人機關系和人們的使用習慣之間的矛盾。這種矛盾就具有普遍性?，F實中這種矛盾大量存在,如,電話的撥號問題,手機的鍵盤問題,鼠標的設計問題。

3.三點建議

從上面對產品的人機關系和矛盾的分析,我們在解決這個矛盾是應該注意一下幾點。

盡量避免這種矛盾的產生。我們可以通過在產品設計的最初階段盡量滿足產品的人機工程學原則,杜絕這種矛盾產生的源泉。設計產品時設計師對產品造成的影響要有高度的責任心,對產品的人機關系要做到沒有一點疏漏,并用實驗的方法來驗證產品的人機關系。通過在產品進入市場前就進行大量的設計基礎工作,就可以大大避免這種現象的產生。

在實在要改變人們的使用習慣時,要采取循序漸進的方式。在設計產品時進行大量的基礎工作降低這種矛盾的產生的概率,但是總會由于種種原因,設計會出現這樣那樣的疏漏,從而形成這種矛盾。而我們為人們的生理心理健康著想,就必須讓這種習慣得到改變,但是我們又不能忽視人們的在改變使用習慣時產生的不適,所以我們采用循序漸進的辦法。一次一個小小的改變,對人們的來說還是可以接受的。通過這種小的改變,積少成多,最后徹底解決這種矛盾。通過這種方法即解決了設計缺陷對人們的傷害,又沒有讓人們由于突然改變自己使用習慣形成不適,可以說是一個比較合適方法。

在需要進行大的改變時,應盡量減少人們在改變這種使用習慣時產生的不適。在有些情況下,不能采用上述的循序漸進的辦法來解決這種矛盾,這就需要設計師在設計時采用一些措施來使二者盡量統一,比如說轉移人們的注意力,改變習慣帶來的舒適等等。

通過上面的建議我們可以看出主要還是通過種種措施來讓習慣和人機關系達到統一,避免上述矛盾的產生。

五、總結

產品的人機關系最為產品設計中的一個重要部分,對產品的成功與否起著至關重要的作用。同時,人機關系的處理還關系到使用者的生理,心理健康問題。而人們的使用習慣有些時候“拒絕”與滿足人機工程學的原則,我們需要從中進行調和。這才是我們的人性化設計,真正做到以人為本。

本文從現今標準鍵盤的使用出發,以人機工程學的角度分析了其缺陷和需要改進的地方,接著發現了習慣和人機工程學之間存在的一些關系,提出了產品在設計過程中需要綜合考慮的人機和習慣,達到人機與習慣的統一。

只有將人機工程學原則與人們使用產品的習慣協調解決好,才能設計出人們會接受的產品,才會設計出以人為本的產品。

參考文獻:

[1]宿 芳 張智君:鍵盤操作的工效學研究回顧.應用心理學

[2]陶國林:人機工程學在包裝設計中的應用.包裝工程

[3]嚴 揚:人機工程學設計應用.中國輕工業出版社

[4]丁玉蘭:人機工程學.北京理工大學出版社

[5]趙英新 陳 淑 景 :人機工程鍵盤的設計與研究. 山東工業大學學報

[6]楊明朗 袁 桃:基于人機工程學的鍵盤設計.包裝工程

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關 鍵 詞：圖像處理類軟件 人機工程 軟件界面 交互設計

1.界面設計中的研究方法

1.1人機工程學簡介

人機工程學（Er g o n o m i c s），在美國有人稱之為人類工程學（Human Engineering），在歐洲有人稱之為人類工效學（Engonomics），日本稱之為人間工學，其他國家大多引用西歐的名稱。人機工程學不同的命名充分的體現了人機工程是“人體科學”與“工程技術”的結合。從科學性和技術性方面，人機工程學可以這樣定義：人機工程學是研究“人-機-環境”系統中人、機、環境三大要素之間的關系，為解決系統中人的效能、健康問題提供理論與方法的科學。[1]

現代人機工程學研究的方向是：把人-機-環境系統作為系統來整體研究，以創造最適合于人操作的機械設備和作業環境，使人-機-環境系統相協調，從而獲得系統的最高綜合效能。隨著時代的發展，人機工程學也將緊隨科學技術的發展而發展，與其他學科的相互交錯相互滲透更加深入。[1]軟件界面設計中也普遍運用到人機工程學，其中的人是用戶，機是指軟件，而環境則是界面。如何處理好人-機-環境的關系，是設計人員需要著重考慮的。

1.2人機工程學在軟件界面設計中運用的重要性

以用戶為中心（user centered）是一種設計思想，而不是具體的設計方法"它來源于以人為本的設計價值觀，認為機器應該適應人，減輕人的體力和腦力負擔，成為人的輔助者。[3]運用人機工程學原理去研究軟件界面設計，真正的將一款軟件設計成為用戶服務的軟件，與未考慮以用戶為中心的軟件界面設計相比，其優勢在于以下幾個方面：1.讓用戶獲得更加高級的使用感受。人機工程學可以為界面設計提供大量的數據，以優化界面排布、色彩、圖形文字大小等。讓用戶在使用過程中更加愉悅，軟件的交互感更強。2.提高軟件工作效率。以用戶為中心的設計可以研究用戶在使用過程中最關注的地方，著重將用戶使用和頻率高的部分優化，進而提高工作效率。3.提升軟件自身價值。如今軟件市場競爭激烈，圖像處理類軟件更是是如此。一款軟件能夠從眾多軟件中脫穎而出，被大眾所認可，在豐富完善軟件功能的同時，也需要有一個讓用戶滿意的界面。

1.3人機交互特點

人機交互（Human Computer Interaction）是指人與機器之間的信息交互，故可稱為人機對話或人機通信。為和研究的內容靠近，本文的人機交互僅限于人與計算機系統的交互。這里所說的“交互”指的是信息交換，即計算機用戶與計算機系統（如軟件、硬件）之間的信息交換。[1]

人機交互的特點主要有兩個：第一是人與機交互是雙向的，即人傳達給機器一個信息，同時機器還會反饋給人一個信息，這樣人和機器就實現了對話，這種對話語言就叫做交互。第二是交互手段的多樣性。早前人機對話僅僅是通過鼠標、鍵盤來實現的，但是隨著技術的不斷進步，這種對話語言呈現多種形式，例如聲音、觸摸。交互手段的增加意味著人與機器對話更加便利、準確，進而增強了用戶體驗。

2.圖像處理軟件簡介和特點分析

計算機軟件大體分為兩大類，一類是系統軟件，另一類是應用軟件。其中操作系統就是最基本的系統軟件，比如Windows、Linux、Mac等；應用程序則十分豐富，可以細分成許多小的類別，其中圖像處理軟件就是其中重要的一個類別。

照片處理軟件是一類對數碼照片進行分析、修復、美化、合成等處理的軟件，在圖形圖像處理領域，照片處理軟件屬于圖像處理軟件的分支，是專門針對數碼照片工作的軟件。[2]

2.1 圖像處理軟件特點

軟件呈系列性。現在許多大公司都將自身的軟件群組成系列，共同進行推出、更新以及維護，這樣做的好處在于公司橫向產品線較長，為方便管理這些軟件，推出了系列產品來。

操作區域最合理化。圖像處理類軟件屬于工作軟件，在使用過程中，用戶需要使用大量不同類型的工具，并且盡可能觀察到更多圖片的細節。

用戶需求不同。對于普通用戶來講，需求層次較低，僅僅需要簡單的圖像處理功能。對于設計師來說，則需要更加強大的圖像處理功能，滿足復雜作圖的需求。

應用領域范圍廣。許多行業都有對于圖片處理的需求，典型的行業有：平面設計、工業設計、計算機設計類：包括網頁設計，軟件界面設計，交互設計等等、攝影。隨著軟件功能的不斷擴大，現在的圖像處理軟件還可以制作簡單的動畫和三維效果的圖像，因此還可以應用于影視、建模等領域。

3.圖像處理類軟件界面設計中人機交互的詳細研究

目前主流圖像處理軟件數量較多，同時不同軟件定位也各不相同。專業的圖像處理軟件有Adobe的photoshop系列；基于應用的處理管理、處理軟件picasa等，還有國內很實用的大眾型光影魔術手，非主流軟件有美圖秀秀，動態圖片處理軟件有Ulead GIF Animator，gif movie gear等。[2]通過幾款有代表性軟件的界面進行分析，得到了一些規律，并且加以人機工程學原理分析。

3.1 軟件界面設計內容

軟件用戶界面作為計算機軟件與用戶之間的交流橋梁，應具備美觀、易懂易操作、易學習、用戶友好等特點，因此軟件界面設計越來越受到重視。軟件界面設計具體包括啟動界面的設計、軟件整體框架風格設計、按鈕控件設計、窗體面板設計、菜單界面設計、圖標設計、軟件產品包裝等多領域設計。

用戶能夠直接接觸到軟件的地方即是設計人員需要考慮的地方，界面設計具體包括以下幾個內容：啟動界面設計、整體框架界面風格設計、工具面板設計、菜單欄設計、圖標設計等。啟動界面：啟動界面是用戶使用軟件必然見到的一個畫面，由于很多圖像處理軟件啟動過程中需要加載大量的程序以及插件，往往需要較長的時間，同時啟動速度也與用戶電腦的硬件配置有關系，因此有時用戶會長時間面對這個畫面。整體框架界面風格設計：軟件框架界面的風格可以傳達出軟件的定位?；蛘哒f框架設計是一款軟件界面的靈魂，它決定了整個軟件的風格走向。工具面板設計：工具面板是使用者接觸最多的部分，因此在設計過程中應具有更好的交互感，簡單易用則是它的設計原則。菜單欄設計：菜單欄是每款軟件都保留的部分，軟件的所有功能都能在菜單欄里找到。圖標設計：圖標廣泛存在于軟件界面之中，圖形語言的信息傳達是通過圖形的視覺形態傳達圖形的指涉含義，是形義共同作用的結果。圖形與圖像的直觀性和通識性克服了文字語言交流中的障礙、準確快速地傳遞著信息。

3.2 人機工程學在其中的應用

前文總結了圖像處理類軟件在界面上的特點以及人機工程學方法運用到軟件界面設計中的重要性，因此在軟件設計中必然加入人機工程學研究理論和研究方法。以下從人機工程學的三個方面來探究圖像類軟件界面設計規律。

3.2.1 設計心理學在其中的運用

圖像處理類軟件的用戶基本可分為兩大類，一類是專業用戶，另一類是非專業用戶。兩類用戶對于軟件的功能需求基本相同，都是處理圖像，但是不同點在于需求程度不同，專業用戶需要對圖像進行更高級更復雜的處理，而非專業用戶則需要快速簡單有效的處理。根據不同種類用戶的需求，軟件在自身界面設計上也進行了相應的調整，分成了許多模塊，讓不同用戶都享有自己的使用空間，進行高效的操作。

用戶使用感受也是設計心理學研究的一大方向，不同軟件可以傳達給用戶不同的使用感受。軟件在設計過程中注重用戶的使用感受，這就是人性化設計。人性化設計是指在產品設計過程中充分考慮使用者生理和心理結構、思維方式等，使人的生活更加方便、舒適，是科學和技術在藝術與人性處的契合點[3]。人性化設計最核心最本質的理念是“以人為本”。軟件界面中的“以人為本”設計體現在：界面的視覺效果“賞心悅目”，界面的布局合理以及界面的層次邏輯清晰。

3.2.2 人體測量學在其中的應用

一個軟件界面中的信息交錯復雜，在界面設計時要考慮不同信息的布局。根據人體尺寸中人轉動眼睛和頭部時的能見度圖像可知，要把最重要和最經常使用的信息盡可能設置在視野中心3°范圍內，一般性的信息在20°～40°內，次要信息設在40°～60°范圍內，對于80°以外的視野范圍，因視覺認讀效率低一般不宜顯示信息。[4] 人眼的水平運動比垂直運動的速度快而且幅度寬，因而顯示信息排列的水平范圍應大于垂直范圍。[4]

在圖像處理類軟件界面中，圖像的顯示是最重要的部分，因此設置在界面中心位置，操作工具顯示信息為次要信息，設置在圖像兩側。界面的上部和下部則顯示不重要的信息和一些使用頻率低的按鈕。

3.2.3 認知心理學在其中的應用

認知心理學的應用主要是兩個方面，1.對界面進行信息結構劃分。按心理學要求，用戶界面中信息的排列應當符合操作信息的邏輯性，因此應該把顯示根據所傳遞的信息或功能進行分組排列。這就涉及到了信息結構的設計，在人機工程學中可以運用卡片分類法和集簇分析法對信息結構進行定量分析，最后以樹狀圖表達出來以供設計人員參考。2.提醒提示的運用。人的記憶是不完善的，經常會有遺忘的情況發生。因此在界面設計中對于需要注意的重要信息應設置取樣提醒裝置，提醒操作著對某個特別的信息源進行取樣。根據人的知覺特性，可以采取亮的、彩色的及變化的特征來引導人的視覺注意。 [4]

4.結語

現如今軟件界面設計倡導“人性化”，“以用戶為中心”的理念，因此在軟件界面設計中加入了人機工程學原理，使得軟件界面在用戶使用過程中更加順暢，提高工作效率。同時根據圖像處理類軟件的特點，運用人機工程學研究方法，為圖像處理類軟件界面的設計提供參考。

參考文獻

[1] 陸敏.基于人機工程的軟件界面設計研究[D].江蘇：南京航空航天大學機電學院，2008.

[2] 季慧.圖像處理軟件界面設計研究[D].湖南：湖南大學軟件學院，2011.

篇10

【關鍵詞】座高；座寬；座深；靠背寬度；扶手高度

人們在生活和工作時，離不開座椅，特別是以坐姿進行工作的人，每天都有1/3以上的時間在與座椅打交道。因此座椅設計除了材料運用得當及造型大方美觀以外，更重要的是要符合人體工學設計原則，即進行座椅設計時必須充分考慮人體的坐態生理特征。坐姿有利于身體下部的血液循環，可以減少下肢的肌肉疲勞感。但是人們坐著時，骨盆向后方傾轉，因而使得背下端的骶骨產生傾轉，使脊柱由S形（正常狀態）向拱形變化，使得椎間盤受到很大壓力，從而導致腰痛等疾病。因此，座椅設計要保證椎間盤壓力最小。在長期的生活實踐中，數學家研究發現：人體本身有些部位的尺寸存在著有趣的對應關系。

座高。是指人在標準坐姿時，坐面距離地面或足支撐平面的距離，即座面到足平面的距離。適當的座高應滿足以下條件：首先，適當的座高應使大腿保持水平，小腿垂直雙腳平放于地面。其次，座面不能過高，否則小腿懸空時，大腿受椅面前緣壓迫，使坐者感到不適，長時間這樣坐著血液循環受阻，小腿麻木腫脹。再次，座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾，正常的腰椎曲線被拉直，致使腰酸不適。座高與身高間的計算公式為：亞洲人座高= 0.222*H ，歐洲人座高= 0.222*H（H為身高尺寸）。

座深。是指坐面的進深，即坐面前緣點距離后緣點的距離。適當的座深應滿足以下條件：首先正確的座深應使靠背方便地支持腰椎部位。如座深大于身材矮小者的大腿長（臀部至膝窩距），座面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位，這樣若要得到靠背的支持，則必須改變腰部正常曲線；否則，坐者必須向座緣處移動以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持。其次為適應絕大多數使用者，座深應按較小百分位的群體設計，這樣身材矮小者坐著舒適，身體高大的人只要小腿能得到穩定的支持，也不會在大腿部位引起壓力疲勞。座深與身高間的計算公式為：亞洲人座深=0.267*H，歐洲人座深= 0.275*H（H為身高尺寸）。

座寬。是指座椅坐面的寬度，通常以人體測量尺寸中的坐姿臀寬的數據作為設計依據。適當的座寬應滿足以下條件：首先，座寬必須能容納身材粗壯的人。對單人使用的座椅，參考尺寸是臀寬，以女性群體尺寸上限為設計根據。其次，對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應以肘間距的群體上限位為設計基準，以避免擁擠壓迫感。再次，座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業，雙臂應得到應有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側伸展以尋求支承，這樣會引起肩部疲勞。座寬與身高間的計算公式為：亞洲人座寬=0.199*H，歐洲人座寬=0.202*H（H為身高尺寸）。

靠背寬度。是指座椅靠背的寬度，通常以人體測量尺寸中肩寬的數據作為設計依據。適當的靠背寬度應滿足以下條件：首先，座椅靠背的寬度可根據座椅的用途來確定，對于工作座椅，靠背的寬度應以不妨礙手臂的操作活動為前提。其次，對于休息用椅或長途運輸工具中的乘客用椅，在空間條件與徐的情況下，可適當加寬。座寬與身高間的計算公式為：亞洲人靠背寬度=0.222*H，歐洲人靠背寬度= 0.250*H，其中，H為身高尺寸。

扶手高度。是指扶手上平面距離坐面的距離，通常以人體測量尺寸中坐姿肘高的數據作為設計依據。在不妨礙執行某些特定作業的情況下，一般座椅應考慮設置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托，減輕手臂下垂重力對肩部的作用，使人體處于較穩定的狀態。它也可以作為起身站立或變換坐姿的起點。適當的扶手高度應滿足以下條件：首先，扶手高度扶手不能太高，否則迫使肘部抬高，肩部與頸部肌肉拉伸。其次，扶手高度不宜過低，過低則實際上使臂部得不到支撐，或者軀干必須偏斜，以尋求一側的支承。扶手高度與身高間的計算公式為：亞洲人扶手高度=0.356*H，歐洲人扶手高度= 0.406*H，其中，H為身高尺寸。

上述座椅設計的主要參數與身高間的關系的計算公式，是在現有多種經驗公式的基礎上匯總、推算出來的，具有一定的可用性與可參考性。通過經驗公式，在進行座椅設計時可以使關鍵參數的確定更為便捷、準確；可以有效地提高設計的效率；能有效地促進人機工程學的推官和普及。

在設計中充分考慮人體的各種尺度，一切操作裝置都應設在人的肢體活動所能及的范圍之內，其高低位置必須與人體相應部位的高低位置相適應；而且其布置應盡可能設在人操作方便、反應最靈活的范圍之內。因而也就要求設計者能了解一些人體測量學方面的基本知識，并能在設計過程中正確使用這些尺寸。

參考文獻

[1]丁玉蘭．人機工程學．北京理工大學出版社，2006

[2]蘇勝．基于舒適度的休息性座椅相關角度分析[J]．包裝工程．2010（22）