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人体工程学主要研究范文1
【关键词】人体工学 室内设计
设计是为人服务的,而室内设计中的人体工学就是帮助我们更科学地创造出能适合于人的身心要求的理想环境。人体工学是二次大战发展起来的一门新科学,它以人—物关系为研究的对象,以实测统计分析为基本的研究方法,广泛用于军事,空间技术,工业生产建筑及室内设计,生活用品等领域。人体工学研究的目标在於让人类工作及生活更有效率,同时促进人类的幸福。这牵涉到一方面建立及维持设备、工具、工作、及环境因子间的相容性,另一方面也考虑人体解剖、生物力学及观念上、行为上的特徵。
1.人体工学的内容
人体工学又叫人类工程学,是以人体测量学,生理学等作为研究手段和研究方法,综合的进行人体结构,功能,心理以及力学等问题的研究学科.实质上,所谓人体工学,在本质上就是使工具的使用方式尽量适合人体的自然形态,这样就可以使用工具的人在工作时,身体和精神不需要任何主动适应,从而尽量减少使用工具造成的疲劳。人体工学是利用生理、心理特徵的资讯,来设计人类使用的装置和系统。其资料和原理,被广泛应用於家庭、工作场所和娱乐,是人和工作及生活环境交互作用的研究。
人体工程学联系到室内设计,其含义为:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。
2.人体工程学的基础数据和计测手段
人体基础数据人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
2.1人体构造
人体构造与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉,这三部分在神经系统支配下,使人体各部分完成一系列的运动。人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。人体动作域人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据,人体动作域的尺度则为动态的,其动态尺度与活动情景状态有关。室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。
例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂构高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。
2.2人体生理计测根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。
人体生理计测方法主要有:
2.2.1肌电图方法把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。
2.2.2能量代谢率方法由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下:
运动时氧耗量-安静时氧耗量能量代谢率(RMR)
基础代谢率耗量
2.2.3、精神反射电流方法对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。
3.人体工程学在室内设计中的应用
3.1由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:
3.1.1确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。
3.1.2确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据家具设施为人所使用,因此它们的形体、尺度必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地,这些要求都由人体工程科学地予以解决。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。
3.1.3提供适应人体的室内物理环境的最佳参数室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。
3.1.4对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素,人体工程学通过计测得到的数据,对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。
3.2人体工学在室内设计中的作用
人体工学是室内设计不可缺少的基础主要有以下两个方面:
3.2.1.为确定空间范围提供依据.影响空间大小,形状的因素相当多,最主要的因素是人的活动范围以及家具设备的数量和尺寸.因此,在确定空间范围时必须搞清使用这个空间的人数,;每个人需要多大的活动面积,空间内有哪些家具设备以及这些家具设备需要占用多少面积和空间.
人体工学提供了不同性别的人在立,坐,卧是的平均尺寸,提供了人们在使用各种家具设备和从事各种活动时所需空间的面积和高度尺寸等,一旦确定了空间内的总人数,就可以确定出空间的合理面积与高度.
3.2.2.为家具设计提供依据.家具的主要功能是实用,因此,无论是人体家具还是贮存家具都要满足使用要求,属于人体家具的椅,桌,床,要让人坐着舒适,书写方便,睡得香甜,安全可靠,并能减少疲劳感;属于贮藏家具的橱,柜,架等,要有适合贮存各种物品的空间,还要便于人们存取.设计家具时,必须以人体工学为指导,是家具尺寸符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸.
参考文献
1.《住宅室内设计》,苏丹,中国建筑工业出版社
人体工程学主要研究范文2
【关键词】《人体工程学》 展示设计专业 融合创新
“人体工程学(Human Engineering),也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”,即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。人体工程学是由6门分支学科组成,人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究学。
人体工程学作为独立学科有40多年的历史。它诞生于第二次世界大战之后的欧美,主要产生于工业社会大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系。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,操作装置,控制盘的视觉显示,这就涉及到了心理学、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,这又涉及到了心理学、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。在迅速发展的设计行业里,人体工程学发展速度非常快,特别是室内设计行业,未来则将向着多元化、人性化和智能化的方向发展。
人体工程学是展示设计艺术专业教学中重要的专业必修课程之一。设计师必须具备人体工程学方面的知识和修养,并且能妥善地解决和处理人体工程学问题,才能取得设计上的成功。随着人们生活品质的提升和文化事业的蓬勃发展,人们更追求空间的舒适和愉悦。按照人体工程学基础而进行的展示设计是舒适愉悦的前提。本课程通过对人在某种工作环境中的生理、心理学等因素的研究;培养学生树立一种科学态度,达到人―使用物―环境的相互结合;通过设计使得在展示空间中提升信息传递的效率,确保人的健康、安全和舒适等问题,使设计真正地服务于人。通过本课程的学习,使学生得到人体基本形体构造的知识,同时使学生懂得人体一些重要尺寸在展示设计专业中的应用,为展示设计的后续课程及今后实际工作打下扎实的基础。
由此,我们的课程教学就不能泛泛讲解《人体工程学》中的基础内容,我们要将该课程的基础内容与展示设计专业进行改革与融合创新,使之成为为我专业所用的专业基础课程。
2013年,由北京印刷学院设计学院会展方向陶海鹰老师主笔,根据专业特点,形成了《人体工程学》课程的本专业教学大纲。成果如下:《人体工程学》通过对人在某种工作环境中的生理、心理学等因素的研究;培养学生树立一种科学态度,达到人―使用物―环境的相互结合;通过设计使得在展示空间中提升信息传递的效率,确保人的健康、安全和舒适等问题,使设计真正地服务于人。
基本要求如下:第一章,展示中的尺度问题。了解人体工程学的发展与应用,并熟悉展示空间环境中人的各种尺度关系。了解人体工程学在展示设计中的意义。第二章,展示的通道分布于陈列设计。了解展示的观众通道分布是按人流股数计算的,大型展示活动一般采用多线通道;了解和熟悉展示设计的陈列密度,以及与展厅空间跨度、净高的关系;了解阅读心理及阅读习惯并能设计视觉流程;从人体工程学的角度分析展示中的陈列高度,以及与参观者视线的相对位置;了解展示设计与视觉特征的关系。第三章,展示信息传达效率的提升。了解展示信息传达的有效途径;熟练运用展示设计语言来更好地传递信息。第四章,展示设计的色彩与照明。了解并掌握展示空间环境中的色彩与照明设计原则,研究展示空间中色彩与照明对人的心理作用。了解掌握展示设计中的色彩应用规律。了解掌握在展示设计中对光源、光照的要求。
人体工程学主要研究范文3
关键词:工业设计;人机工程学;理论;技术;应用
1人机工程学发展概述
1.1人机工程学的概念和发展历史
人机工程学是研究人、机、环境之间相互作用的学科,其研究目的是使机械系统或者人机环境系统能够在最大程度上符合人类的形态以及生理、心理的特点,保证人们可以利用机械设备安全、舒适并且高效地进行各种活动。人机工程学涉及心理学、医学等多个领域的知识,着重研究人和机器的相互关系,从而提高人机整体的工作能力。人机工程学从人学会制造工具开始就已经存在,具有悠久的历史,不过人机工程学作为一项独立学科出现只是20世纪的事情。人机工程学的发展历史主要分为三个阶段:第一阶段是人适应机器的阶段,在这个阶段主要是进行人机匹配,通过对人进行各种训练使人达到使用机器的水平。第二阶段,机器适应人的阶段,在这个阶段英国成立了人机工程学学会,标志着人机工程学成为一门专门的学科。在此阶段由于机械越来越复杂,对人进行严格训练也很难使人们达到适应机器的水平,因此研究者将更多的精力放在了机器适应人的研究当中。第三阶段,是以人为中心的系统阶段,人们将人、机和环境视为一个整体进行系统研究,并将许多新兴的科学理论,如系统论、信息论等应用到了研究之中,着眼于为人类创造更舒适、安全并且高效的工作环境。进入21世纪,人机工程学快速发展,人机交互技术更是被各个国家视为重要的研究内容。
1.2人机工程学在我国的发展
人机工程学在我国的研究历史并不长,直到20世纪80年代我国才正式对人机工程学进行研究。随着人机工程学在我国的快速发展,我国研究人员对于其的研究逐渐侧重于人机工程学的实际应用,如人机界面设计、作业环境及安全设置问题和操作者的疲劳程度等方面。根据近些年来我国研究人员在科学刊物上发表的论文来看,我国的人机工程学研究主要集中在工业技术、医药卫生、交通运输以及自动化、计算机技术等领域,这些领域的人机工程学相关论文占到了总量的一半以上。
1.3人机工程学在工业设计中的作用
人机工程学在工业设计中起到的主要作用是为工业设计提供科学依据,人机工程学在人、机和环境的相互关系上的研究进展,使工业设计在人机关系的设计上有了可靠的依据。在工业设计的策划和调研阶段,研究人员需要对与人相关的人机工程学数据做研究,这也是工业设计中最需要人机工程学理论的阶段。在工业设计中通常利用人机工程学理论对设计的产品进行改良。例如,人机工程学被利用于电脑键盘的设计之中,通过人机工程学的理论对键盘的布局、主键盘、数字符主键盘等的位置进行改进,从而使键盘的设计更加人性化,使人们提高了使用键盘时的效率。利用人机工程学理论可以完善目前许多多媒体控制台的缺陷,通过对控制台的结构、形状等条件进行理论分析,建立了一种坐、立两种姿势都可以使用的多媒体控制台,方便人们的使用,促进其使用效率的提升。
2工业设计中人机工程学的应用方法
2.1工业设计中常用的人机工程学方法
在工业设计中有许多人机工程学方法被应用,其中常用的方法有人体参数法、调查方法和模型方法等。人体参数法,主要是指设计人员根据人体的身体各方面的数据,如尺寸数据、结构数据和身体机能数据等对设计的产品进行改进,以提高产品对人的适应程度。调查方法,主要是指设计人员根据产品设定的销售人群进行人体的特征以及习惯的调查,从而改良产品的属性。模型方法,是指设计者通过利用计算机等技术构建三维模型的方式来测试产品是否符合人体工程学的原理,以便对产品的设计进行修正。下面将对人体工程学在工业设计中的具体应用进行简单的分析,我们以头脑侧面建立方法为例。首先,设计者对产品所面向的人群进行定位,并分析用户的群体属性,如年龄、学历、文化背景等,然后对用户处理数据的过程进行分析,通过分析结果确定产品信息的表示层次和方式,并由此来确定产品的形状、大小等参数,并对产品强调的信息、颜色等条件进行设定,最终确定产品的设计对应关系,之后对设计内容进行评价和验证,对设计内容进行修改和测试,最终确定整个设计体系。
2.2设计心理学理论的应用
设计心理学是工业设计中人机工程学应用的新理论,它基于心理学,是一门将人的心理状态及需求和产品设计联系在一起的一门科学,其研究目的是使实际的产品更加符合人们的心理需求。因此,这门学问不仅会研究设计对社会上潜在的消费人群的心理影响,同时也会研究设计者在设计过程中的心理变化,并将这些心理都反馈到设计之中,从而使设计更加符合人们的心理预期。这种理论的调查方式有很多种,如心理描述法、抽样调查法、访谈法和观察法等。笔者认为可以将虚拟现实技术应用到人们对设计的心理反应上,这种方式可以让人们对设计了解得更深入全面,得出的心理反应结果也更为准确。在设计中注重人心理的研究,是人机工程学在工业设计中应用发展的新趋势。
2.3计算机辅助人机工程设计方法
计算机辅助人机工程设计技术涉及计算机技术、人机工程学、生理学、工程技术等多种理论和技术,其中虚拟人体模型的方法是其在工业设计中主要的应用方法,通过虚拟人体模型技术可以让人们对设计进行更好的评测,使相关设计取得更好的效果。计算机辅助人机工程设计应用到工业设计中有许多优势,如可以在设计前期对设计的方案进行评测、缩短制造的周期、降低成本,还可以减少返工的概率。尤其是在一些危险领域,其中的实验项目具有很大的危险性,如汽车碰撞实验,此时计算机辅助人工设计就可以发挥作用。
3人机工程学的研究和发展趋势
目前,人机工程学发展趋势更加注重其实际应用。随着社会的不断发展,工业设计的理念也在不断发展,设计者从以往注重设计产品的形式,到现在更加注重人对产品的情感体验,给人机工程学提供了更广阔的利用空间。在人机工程学的理论研究上,人们开始注重研究感性工学,并基于新时代的背景,提出了“人机工程教育学”以及“参与式人机工程学”等新的理念,同时虚拟现实技术也是人机工程学研究的热点方向,其在人体工程学和工业设计中有很大的研究价值。在未来,人机工程学还会呈现出多学科交叉的趋势,涉及管理学、教育学、心理学和计算机科学等多种科学领域,并在设计师和使用者的心理研究方面继续探究,使设计出的产品为人们提供更加丰富的情感体验。
4结语
人机工程学经过几十年的发展,形成了比较成熟的理论体系,也出现了多种应用方法,对工业设计的发展起到了重要的辅助作用,促进了工业设计的不断发展。随着科学技术的不断发展,人机工程学理论不断的完善,工业设计也逐渐向人性化、情感化方向发展,使人们拥有越来越好的产品体验。
参考文献:
[1]卢兆麟,汤文成.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].图学学报,2009,30(6):1-9.
人体工程学主要研究范文4
[关键词]人机工程学;设计的实践性;实践性教学
[中图分类号]J022 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0209-02
社会的发展、技术的进步、人们生活方式的改变……这一切的一切皆赋予了设计“以人为本”的理念,设计从产生到发展始于人类生活的开始。人类的历史、文化遗产等都产生于设计,在此,设计所进行的是一种文化活动,借设计把人类社会推向未来。那么,设计学科如何全面适应社会科学技术的发展、如何最大限度地满足人类社会的生产方式、生活方式、人类交流及思维方式……这些无疑对设计及设计教育学提出新的更高要求。在探索设计基础课程――人机工程学的教学模式之时,首先,应明确设计的性质、目的,即设计的两个方面:一是创造;二是改良。所谓:“创造”是从无到有,根据人的需要,创造某种具有真正功能、全新方式的“物”。如果只是对“物”的外观、形态、材质、性格等方面进行改变,那只是借创造之名,实为“改良”;其次,应全面掌握人机工程学学科的性质、特点及内容,并与设计相融,有针对性地构建人机工程学的知识结构、教学内容、课程设置体系、教学模式等。
1 人机工程学理论知识
1.1 人机工程学基础理论
人机工程学又叫人体工程学、人间工程学、工效学等,是一门抓住人、物、环境的联系,以人体生理学、心理学为基础,结合各类相关学科知识,研究“人―机―环境” 三者之间协调、一致性关系的学问。其中,以人体科学中的人类学、生物学、心理学、解剖学、人体力学、人体测量学等为其一;以环境科学中的环境保护学、环境心理学、环境监测技术等学科为其二;而以技术科学中的工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程、交通工程等学科相互整合,构成了本学科的体系,其目的是为设计和科学研究提供理论指导与依据,为人类社会建立一个舒适、安全、良好的工作与生存环境。其内涵包括:
(1)为设计中考虑“人的因素”提供准确人体尺度参数
人体工程学应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究成果与方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,为设计提供准确人体尺度数据。如人体感知特征、反应时间、各部分的尺寸、体重、重心以及人体生物学等人机学参数。
(2)为设计中“物”的功能合理性提供科学依据
设计中如何解决人与物相关的各种功能的最优化,创造出与人的生理和心理机能相协调的“物”,这将是当今设计中,在功能问题上的新课题。而人体工程学可提供操作简便、省力而又准确的依据。
(3)为设计中考虑“环境因素”提供设计准则
人体工程学研究各种环境因素对人体的反应和适应能力,分析声、光、热、电、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人影响程度,确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,从保证人体的健康、安全、合适和高效出发,为设计提供了设计方法和设计准则。
(4)为设计中提高工作效率作出理论指导
人体工程学的研究成果是将人―机―环境三要素作为一个系统来指导具体设计,这就为设计中提高工作效率提出理论依据。
1.2 设计与人体工程学
作为一门新兴的边缘学科,人体工程学发展至今也不过四五十年的历史,其基本指导思想与工作内容与设计有很多的相关性。如:人机工程学的基本理论“设计要适合人的生理、心理需求”与设计的基本观念“创造物,应同时满足人们的物质与文化需求”具有一定的一致性。二者的相同点,即同样都是研究人与物之间的协调关系;反之,由于设计在历史发展中更多的融入美的探求等文化因素,包括视觉传达设计、饰品设计等,而人机工程学则在劳动与管理科学中有广泛应用,这是二者的区别。
设计迈入当代之际特别强调“设计的人本主义”,其意义在于提倡设计的人性回归,而人体工程学更加重视“以人为本”,讲求一切为人服务,强调人类的衣、食、住、行,从人的自身出发,在以人为主体的前提下考虑其他因素。诚如日本千叶大学小原教授所言:“人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学等学科的各种特征。”人体工程学已广泛应用于当代设计,通过对人体计测、人体力学与运动测量、人的视觉与显示系统设计、人的行为与操纵系统设计等人体诸因素的研究,在设计领域,如:工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程设计、交通工程设计等的应用已日臻成熟。
2 人机工程学教学模式探索
2.1 基础课程教学实践性特点
基础课程教学――人机工程学是专业设计基础教学的必修课之一,针对其社会性、实用性及与人的需求相互依存的特性,在教学的主要目的、教学方式、教学手段等方面着重强化学生设计的创造性思维、操作技能和实践能力的培养;作为寻求理论知识与具体的设计课题相互转换、虚拟与现实共生的教学方式,要求课堂教学与社会实践紧密结合、传统工艺与现代化表现手段的统一。在对人―物―环境感知、认知、理解、分析、重构的基础上,紧紧围绕专业设计的培养目标、特点及教学目的,注重借鉴、消化、融合国内外有关人机工程学教学的方法与经验,更重视与中国设计教学结合,为设计提供设计的依据,同时,所创造的“物”,能够使人―物―环境三者之间相互协调,其特点是由基础教学通向专业设计的桥梁。
总之,人机工程学以基础课程教学的实践性为主线,更强调课程设置的针对性。
(1)教学内容与形式结合
在人机工程学教学中,注重理论教学与动手能力的互动性,在传统工艺的基础上强化计算机辅助设计在教学中的作用,通过二者的教学整合,从而掌控着当代设计的脉搏。
(2)思维方式的培养
人机工程学以抽象思维为主线,具体的形象思维作为辅助方法;以理论知识为指导,强化工艺技能的培养。在教学过程中,贯彻“在学中做,在做中学”的理念。通过实践,培养学生视觉反应力,增强视觉接受信息的能力,即感悟能力;开发想象能动性及对未知领域自觉探索,即创新能力;培养分析能力、思维能力、锻炼对事物的把握能力、努力使基础课教学适应专业课的需要。
(3)基础课程教学实践性
一种理论只有用于实践才有其存在的价值和意义;如果不能指导实践,那便是毫无意义的空话。人机工程学的实践性,依专业教学特点,强调基础教学理论的实践性,着眼于培养综合素质、技术全面设计人才。在“初步实践―理论与实践并行―系统实践”的模式中,通过人机工程学实验性特征,以实际课题或模拟课题的形式,采用讲、做(操作)结合,在做(操作)中,强化对理论知识的理解、实现理论知识和实践教学的交替渗透。
2.2 人机工程学教学模式
(1)任务引领式课程模式
即按照课题任务的相关性原则进行课程设置,它不同于以学科界限进行课程设置体系,是通过以课题任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成课题任务的过程中,学习相关理论知识,融“教、学、做”为一体,借生产性实训、实习等教学改革措施,培养学生的实践能力、创新能力及理论与具体课题相结合的人才培养模式。
(2)人机工程学任务引领式课程模式的形式与特点
在整个艺术设计教学体系中,理所当然地将整个体系划分为基础课、专业基础课、专业课三大类。教条式的划分使三者严重脱节,成为设计教与学最突出的滞后点。任务引领式课程模式是以某一具体的设计任务及设计课题贯穿基础、理论及技能三者之间的系统框架,加大三者之间课程结构的转换,形成以服务于社会需求、突出设计的实用性、强调发挥学生主动探索精神的新型“媒介”式课程模式。如:设计的思维训练、命题设计的程序与方法、人机工程学与实践教学等。
3 结 论
设计学科随着时代的发展,而不断改变着其存在的形态。我们在探讨人机工程学教学模式的同时,必须明白人机工程学边缘学科这一本质,在人类科学与文化不断进步、创新的时代,对于作为艺术与科学、物质与精神、人―物―环境三者和谐之纽带的设计基础学科“人机工程学”,变是永远不变的原则,只有如此,才能最大限度地满足人类社会的需要。
参考文献:
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人体工程学主要研究范文5
蓬勃发展的新学科
人机工程学是一门涉及多学科的工业设计学科,它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、舒适等方面的特性得以提高。可见,前面提到的“人机工程学”应用在产品设计中只是其应用领域中的很小一部分。
人机环境问题是人类生产和生活中普遍性的问题,因而人机工程学从不同的学科、不同的领域发源,又面向更广泛领域的研究和应用。其发源学科和地域的不同,导致了该学科长期存在多种名称,在英语中,主要有欧洲的提法Ergonomics、美国的提法HumanEngineering等,在汉语中,则还有“人类工效学”、“人类工程学”和“人体工学”等表述。我国一般把“人类工效学”作为这个学科的标准名称,而“人机工程学”的叫法更为普遍。
上世纪才兴起的人机工程学在第二次世界大战期间获得了突破性的进展,因为战争中复杂武器的发展,使得人机协调问题突然激化。例如空战和战斗机的发展变化提出对飞行员的体能和智能要求,使得人员的选拔和培训难度不断增大,然而在飞机的仪表显示和飞行员座椅等部件的设计中加大对人的因素的考虑后,解决了人机协调的矛盾,也带动了有关的技术和方法迅速发展。人机工程学的应用领域是十分广泛的,几乎涉及人类工作和生活的各个方面。
源于电话设计
应用如此广泛的人机工程学的起源竟是小小的电话的设计。做舞台设计工作出身的亨利・德雷夫斯(1903~1972)是人机工程学的奠基者和创始人。1929年他建立了自己的工业设计事务所,1930年开始与贝尔公司合作,并与贝尔电话公司结下了不解之缘,成为影响现代电话形式的最重要设计师。
相当长的时间里,贝尔公司生产的电话具有分离的话筒和听筒,然而,德雷夫斯却对此提出了异议。1937年,德雷夫斯提出了从功能出发,听筒与话筒合一的设计。他设计的300型电话机首次把过去分为两部分、体积很大的电话机缩小为一个整体。这个设计非常成功,很快受到了用户的欢迎。20世纪50年代初期,制作电话的材料由金属转为塑料,从而基本确定了现代电话的造型基础。到50年代末,德雷夫斯已经设计出一百多种电话机。德雷夫斯的电话机因此进入了美国和世界的千家万户,成为现代家庭的基本设施。
德雷夫斯的人机工程学的其他研究成果是在1955年以来他为约翰・迪尔公司开发的一系列农用机械中,这些设计围绕建立舒适的、以人机学计算为基础:的驾驶工作条件这一中心,特点是外型简练,其中与人相关的部件设计符合人体舒适的基本要求,这是工业设计的一个非常重要的进步与发展。
德雷夫斯的设计信念是设计必须符合人体的基本要求,他认为适应于人的机器才是最有效率的机器。他经过多年研究,总结出有关人体的数据以及人体的比例及功能,1955年出版了专著《为人的设计》,该书收集了大量的人体工程学资料,1961年他又出版了著作《人体度量》,从而为工业设计领域奠定了人机工程学这门学科的基础,德雷夫斯成为最早把人机工程学系统运用在设计过程中的一个设计家。
以人为本,因人而异
在追求公平的现代社会里,产品的整齐划一却不是人们追求的目标,人们需要的是多姿多彩的个性化产品。这里的个性化主要有两层含意:一是指外形和功能上满足人们的心理偏好和使用习惯,二是设计上有针对性,适应不同层次用户的需求。人机工程学体现在产品设计上,就是既要“以人为本”,还要“因人而异”,在实现产品基本功能的基础上兼顾这些需求。
例如学生桌椅的设计。因为青少年的学习姿势不当会导致近视眼,所以为了防止驼背和近视眼,人们设计了各种姿势纠正器具来限制驼背,使学生写字时保持直坐姿势。然而这些器具未必能完全解决问题。问题的关键是:人的眼睛是向前长在脸上的,适合于正面的观察,而看书和写字要求面部向下倾斜,这时挺直脊柱必然导致颈部弯曲角度加大。如果又要挺胸又要直颈,看书和写字就会非常不方便。这个问题合理的解决办法是让桌面具有适当的斜度,并将椅座设计为具有瀑布形的前缘。可见相应的桌椅设计是很重要的。
按人体工学原理设计的鼠标和键盘也是为了解决类似的问题。在操作计算机时,一般人们往往是手臂向前悬空地操作键盘和鼠标。手臂的悬空形成肩颈部的静态疲劳,使得使用者不便背部后靠在椅子靠背上工作,而当使用者脱离靠背又手臂悬空时,体重就全部需要由脊柱来承担,其结果或者是腰背的疲劳酸痛,或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背,或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合征。尽管这一问题目前的解决现状仍不够理想,但是无疑人体工学是一个很好的研究方向。
再如大客车座椅的设计。这类座椅上往往有一道鼓起来的凸包。从设计上来说,这道凸包本来是用来。垫靠颈部的凹处,使人的头颈更舒服的。而对于大多数中国人来说,这个凸包常常是顶在后脑勺,使得当身体后靠在椅背时反而很不舒服。问题的出现是由于这些座椅的设计是从国外引进,而生产者在尺寸上完全照搬。由于中国人的身材比西方人矮小,就出现这样的结果。解决这类产品设计问题就需要针对目标人群(如某一地区的男、女或不同年龄段人员)建立人体尺寸数据库,包括人体静态尺寸和动态尺寸,作为设计时的重要考虑因素。
前途无量
人体工程学主要研究范文6
《人体工程学》作为景观设计专业基础课程之一,利用生理学、心理学及其他相关知识学科来研究人 、 机、 环境系统之间优化的问题。以“以人为本”尊重自然环境的原则构建人与环境的和谐相处。其教学目标分为以下三点:
知识目标:人体工程学的知识基础和人体工程学中人、室内外环境与设施之间的关系。
素质目标:创造出更加舒适、安全、高效的生活和工作环境,培养学生创新意识、开拓思维、增强艺术内涵和人文修养,激发学生自主学习及可持发展的综合能力。
能力目标:室内外空间设计,形式美法则的灵活运用、人体工程学在景观设计中的应用。
人体工程学以人为主体,研究人体结构功能、心理等方面与景观环境之间的协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目的是安全、健康、高效和舒适性。
2 体验式教育模式在人体工程学上的创新与发展
人体工程学注重研究人的感觉,视觉和听觉及触觉,心理与空间行为和习性之间的关系,与景观设计的比例尺度,功能气场、道路划分、植物绿化设计等的室外空间与设施的相互作用。
人体工程学未来将面向多元化的教学手段、人性化的设计理念、智能化的方向飞速发展。
而体验式教学法创建的是一种互动的交互形式,强调重视师生的双边情感体验。体验式教学的核心在于激发学生的情感,引发和激发兴趣的方式,培养他们的创造性思维。《人体工程学》需要学生有独立自主、创新等精神为目标,亲自测量、验证才能获得科学有效的数据,养成主动思考与反思。课程采用专题研讨、实践教学为教学手段。通过体验式教学,使理论课程切实有效地服务于实际设计与生活。
2.1 体验式教学促使学生不断产生新创新、新认识
在高等教育大知识背景的前提下,体验式教学使学生不断产生新经验、新认识,促进学生个性全面成长。景观设计专业《人体工程学》使学生真切体验、感受与认知相关理论知识,课程中实施体验式教学,激发对抽象枯燥的数据理论知识的兴趣。
体验式教学内容包括四个阶段:亲历阶段即学生亲身经历某一件事或某一个情境阶段。形成阶段即学生对上述亲历过程进行抽象、概括,形成概念或观念。检验阶段即学生在新情境中检验所形成的概念或观念的阶段。反思阶段即反思已经形成的概念或观念,产生新经验、新认识。
景观设计专业注重生态的融合、人文的共鸣、群众需求。
在讲授不同人体数据时,要考虑到人体静态与动态功能尺寸,还有一定的使用状态和方式。学生要有严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计真正符合人体工程需求的景观环境。在教学过程中部分学生对单一的课堂实训主动性不够,被动学习的情绪明显,由于不同环境因素的复杂性为主动学习设置障碍。因此,授课时应联系学生日常环境,引导学生亲自去体验、感受、测量相关数据,主动思考与自己日常生活密切相关的公共设施和景观环境等。
2.2 以专题创新研讨教学为主,提升学生自主学习能力
《人体工程学》教学采用研讨、生动直观的教学方法,在课程重点章节内容安排专题任务研讨,提出专题设计内容,让学生分组展开讨论。对项目进行分析讨论和深入设计,学生分组讨论制作 ppt,创造互相学习的机会,阐述设计的理念思路和设计方法,在切磋、研讨中相互学习共同提高,在自主学习环境下发现问题解决问题。研讨课中提倡以学生为主,培养学生自主、探究、合作观念,也符合《人体工程学》多元化、人性化的发展,提升学习的能动性与个性体验,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。
2.3 理论与实践结合,以实践教学为目的
《人体工程学》是一实践性较强的学科 , 为了使学生在今后实际设计时能有据可循。因此,课程面向实践教学为主要依托。
教师在理论教学中穿插一些实践课程,以学生常见现实生活现象为题材,让学生走出课堂,讲授不同人体尺寸与相关景观环境设施时,让学生调研本地区不同年龄层人体特征与生活习性,调研 300 多名来自不同年龄、不同职业人群,办公与购物环境的消费心理需求等,收集分析大量人体尺寸,得出最佳舒适度,在教学过程中体验独立创造,参与合作的快乐,使学生在积极的体验中完成教学任务,实现教学目标。有利于锻炼学生的创造性思维,培养学生的适应能力。
3 结语
景观设计是一个充满生机、前景广阔的专业。在社会教育体制转型的背景下,景观设计专业在我国教育界将迎来新的变革与发展。通过本文《人体工程学》课程体验式教学研究体会了教学的乐趣。激发了学生的创新思维和实践过程。在未来调整和革新高等教育的课程体系、结构、内容,构建符合高素质教育要求的新课程体系。是景观设计专业还需长期探索研究的目标。
参考文献:
[1] 殷陈君 . 人体工程学 [M]. 北京 : 化学工业出版社,2014.
[2] 王鑫,杨西文 . 人体工程学 [M]. 北京 : 中国青年出版社,2012.