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人体工程学研究内容范文1
［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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人体工程学研究内容范文2
关键词：人；服装；环境；服装设计
中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2011）33-0179-01
服装设计过程中，人、服装、环境三者相互关联与影响构成系统，称为“人―服装―环境”系统，亦称为“服装人体工程学”系统。人体工程学充分介入服装设计领域，人们对服装款式、色彩、流行、运动、舒适、功能等全方位的要求才能得以完美的实现。
一、人体工程学
人体工程学是一门新兴的边缘学科。它所研究的内容包含了生理和心理两方面，从生理角度看，主要研究依靠人体的结构尺度，找出与设计物的比例关系，根据人体结构的基本参数进行各领域的设计活动，满足人们的物质需求；从心理角度看，研究色彩、线条、空间、形状、声音、气味、肌理等客观因素对人的感情、运动、意志、行为等方面的影响，从而在具体的设计中注意造型、色彩、环境等因素，达到更科学、更合理、更愉悦，满足人们的精神需求。这两个角度也正是当今服装设计中所应该重视的。
二、人体工程学与服装设计的关系
（一）人的因素
在人―服装―环境系统中，人是关键的要素，人的生理、心理特性和能力限度，是人―服装―环境系统最优化的基础。作为主体的人，既是自然的人，又是社会的人。对于自然人的研究有：人体形态特征参数、人的感知特性、人的反应特性以及人在工作和生活中的心理特性等；对于社会人的研究有：人在工作和生活中的社会行为、价值观念、人文环境等。
（二）服装的因素
不同的研究对象，涉及的因素各不相同，因此服装因素的研究范围很广，其研究内容归纳为以下几个方面：服装卫生、服装结构、服装材料、服装色彩、着装心理等。
（三）环境的因素
主要指着装者的所处场合、工作地点以及气候环境。
（四）人―服装关系的研究
人与服装是研究服装造型中需要了解的人体形态、构造、体表、运动形态、体型、皮肤等部分内容，力求服务于设计师的创造，使服装更具“以人为本”的绩效。
（五）人―环境关系的研究
任何人、服装系统都处于一定的环境之中，因此人、服装系统的功能不可避免地受到其周围环境的影响。人与服装相比，其受影响的程度更大，如照明、温度、湿度、有害气体以及辐射等。
三、人体工程学对服装设计的影响
（一）围绕着人体及服装的存在环境，研究环境对人体作用的温热条件要求及保健卫生等。
其温热条件有温度、湿度、气流、辐射热等物理因素，有通过皮肤或粘膜侵入的化学因素，有微生物寄生等生物因素，还有心理上的社会性因素。
（二）人的生存是建立在活动的基础上的，围绕人的活动，研究人在站、坐、行走、跑步、工作运动时必要的姿势与服装的结构设计
如服装穿脱的动作，步行与跑步时脚与鞋的关系，弯腰举手等运动时姿态与衣服领部、袖型、袖窿的形状、尺寸、结构及胸省、皱摺的位置、尺寸等有密切的关系，这些都要进行科学的分析、实验、研究。结构设计不好，就要影响人们的活动效率，带来不便，使人感到不舒适，严重的甚至影响人的健康。从工效学的角度进行人体运动时肌电流、能量代谢率、呼吸量、脉搏、人体的伸缩性等方面分析研究，以求得人体活动时所需的适当延伸度。人体活动时皮肤延伸变化的研究，有利于测定服装与人体运动变化时相互接触的程度和服装表面的变化形式。同时也应注意由于因年龄不同皮肤的皱纹松弛影响其延伸程度也不同。
（三）围绕人―服装―环境的关系，进行服装材料的研究
同样的款式由于不同面料的透气性、保暧性、散热性、耐酸碱性、缩水性、抗皱性不同，同种材料由于织造的方式不同、印染的方法不同，其耐磨性、伸缩性、耐洗性、悬垂性不同，对人体穿着的舒适程度及人与环境的关系影响很大。人们为了适应环境的要求，还研究制造了一些特殊用途的服装材料，如带电作业的服装，其面料就带有防护作用的金属丝。
服装设计师在从事设计活动中，应坚持按服装与人、环境的界面关系去反映、协调它们所固有的内在规律性。研究人的生理、心理以及行为特点，使设计出来的服装更好地与人的形体尺寸、生理结构、身心特点相匹配，使设计出来的服装真正为人所穿、受人亲睐。
人体工程学研究内容范文3
在人机工程设计实践中，大部分学生采用了提出问题分析问题解决问题的方法，应用部分以人机知识来展开设计，但受现有教材限制，学生设计过程中缺乏创新，即使有创新，受三维建模技术和设计方法的限制及落后，三维建模结果与设计构思相差较大，达不到预期效果。
主要改革内容
随着计算机辅助设计技术的发展，计算机辅助人机工程设计已逐步完善，具有以下优势：在设计前期对设计方案和设计布局进行仿真评价，减少设计返工和实物原型的制作，缩短从设计到制造的周期和成本。计算机辅助人机工程设计的发展为工业设计人机工程的教学提出了新的发展方向，将计算机辅助人机工程内容引入到人机工程学课堂教学中，充分利用CreoParametricManikin提供的人机工程和人体因素分析两个模块功能，针对全球人群模拟和显示人机之间的交互，在一定程度上改进了传统的设计表现方法，也避免了专业实验设备不足、无法进行准确的设计验证等问题。
1教学内容及教学方法改革
根据工业设计专业的研究内容和专业研究方向，在教材选择上主要在保持课程内容完整的前提下，对现使用的教材内容进行了筛选，工业设计专业人机工程学主要教学内容包括：人体尺寸、桌椅设计、显示装置、操控装置、环境设计、工作空间与工作岗位设计等内容。对与工业设计不是密切相关的热环境和声环境等内容进行了删减，同时增加计算机辅助人机工程内容的讲解与操作训练。在设计表现方法上，增加自顶向下设计方法的讲解，在CreoParametric中应用该方法进行人机工程的设计与分析。
在理论讲授过程中，摆脱传统讲授方式，结合计算机辅助人机工程操作进行直观演示，以加深理解和应用。如在人体尺寸讲解过程中，可充分结合CreoParametric中人体库的知识，其Manikin全球人群库包括中国、意大利、日本、荷兰、美国男女各P5、P50、P95三个不同的百分位1850年龄组的数据，便于人体尺寸分布数据状态和各部分尺寸的直观展示；在显示装置章节中结合manikin的视觉分析功能，查看最佳视角等效果；在控制装置中结合manikin的可触及分析功能，展示手足的功能尺寸。将传统比较枯燥的理论知识通过计算机辅助人机分析的方式直观的展示出来，从应用的角度进行理论知识的讲解。
2计算机辅助人机工程的具体应用
计算机辅助人机工程在人机工程学教学中的具体应用主要有以下3个方面：CreoParametric（以前称为Pro/engineer）的基础操作学习、ManikinExtension专门培训、自顶向下设计（Top-DownDesign）方法的学习与应用。CreoParametric是PTC全新推出的设计软件系列，是3D产品设计领域的标准。目前国内大部分高校在计算机辅助设计教学中采用了该软件，大连大学机械工程学院工业设计专业一直将该软件作为计算机辅助工业设计课程教学的必选之一。新版培养方案中该课程与人机工程学课程在同一学期开设，为人机工程学课程改革提供了便利条件，在计算机辅助工业设计课程中能掌握CreoParametric的基本草绘、实体及曲面建模、装配和工程图等模块的基本操作，该课程的设置为计算机辅助人机设计的应用提供了软件操作基础。
ManikinExtension是完善数字化人体建模解决方案，为设计者在以人为中心的设计中打开一扇窗，是CreoParametric的新模块，因操作复杂，在人机工程学教学中必须增加该部分内容的讲授。主要讲授Manikin全球人群库的选择与替换，标准的3D人体模型的插入、定制和操控精确，宏观和微观及自定义人体姿势库的使用，可触及包络调整及分析，视野分析，重力分析，人体模型运动分析以及国际各类主流人机工程标准如姿态（RULA）、推拉（SNOOK）、举放（NIOSH）、能量消耗（GARG）等操作的过程与方法。通过该模块内容的讲解与具体操作，结合CreoPara-metric的基础操作知识，结合人机工程学基本理论知识，为计算机辅助人机工程的设计提供了软件操作基础及人机工程分析仿真操作基础，可完成比较完善的人机产品设计。
传统的人机工程设计方法已经不适合先进的计算机辅助人机工程的设计方法。传统的设计方法主要采用手绘草图、确定基本尺寸、三维建模仿真、物理样机的制作及人机分析的过程，花费了大量时间后发现没有达到用户需求或设计指标，而需要反复修改。采用CreoParametricManikin可改善此问题，在设计的初期将人机工程学作为首要考虑的因素，采用三维数字人体模型进行三维数字化建模仿真，此方法可通过自顶向下设计（Top-DownDesign）方法实现。在CreoParametric的装配模块中利用自顶向下设计方法，根据设计要求导入Manikin三维数字人体模型，进行产品三维模型的创建，在创建过程中充分考虑相关人机工程学要素，并进行相关的分析，可在一定程度上增加实物模型验证的准确性。采用自顶向下设计的方法，可增强人机设计的准确性，弥补实验室人机设备不足的问题。
人机工程教学改革实践案例展示
人体工程学研究内容范文4
【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
人体工程学研究内容范文5
引言
人体工程学研究的主要内容是人、人和物品、人和环境之间的关联，为了能够更好更高效的实现各种订立目标，为其提供科学的理论依据与定量依据。室内设计主要是通过对室内家具的陈设、组织的摆放、视觉环境的处理与物理环境的融合，以最大程度的满足人们对生产生活的要求，单从室内设计的角度来说，人体工程学主要研究的是人、人和物品、人和环境彼此之间的内在关联，但是室内设计是把这种内在联系外在化呈现，彼此间的关系是灵魂和外表的关系。但是实际情况不是这样子的，出现这种误解的原因主要是因为人们对人体工程学与室内设计的认识不足，另外一个则是人们对二者间的关联性理解不足。
人体工程学的基本参数
人体基础参数具体包含以下几个方面的内容，也就是人体组成结构、人体参照数据、人体工作范围和人的心理因素等。
1.人体尺度大小与不同地区人种间的差异
人体尺度大小所指的是某一个部分或者某一个整体的尺寸大小，其中有身高、臂长、肩宽和腿长等等多个部分的内容。全球各个范围内不同人种之间的生理尺寸之间有较大的差异。依照相关报道资料显示，荷兰人不仅男人个高，平均身高为182.5厘米，且女性身高也达170厘米，东方人到荷兰常常因为无法够到汽车的扶手手环而闹笑话。这些因素直接决定了各个不同地区的实用工具与用品尺寸之间的差异。
2.人体动作范围
室内设计过程中需要对尺寸大小有精准的把握，需要建立在不同空间与使用模式之下，从安全、高效、舒适的基准出发。人们在室内活动区域大小就是动作范围，使用各种测量计算方式测定的人体动作范围属于人体工程学研究的一项基础数据，而动作范围指的是人在运动状态下需要的活动空间，动态尺度与活动情景等与人体尺度有密切关联。
3.人们心理范围
人们对空间的满意程度，绝大程度上来源于心理空间。空间对人的心理影响程度很大，人的心理空间会随着人移动，同时还具有伸缩性。环境自身对人的心理会造成巨大影响，人长期在低矮、狭小、昏暗的空间中生活，会使得人心理产生负面情绪，外在表现便是压抑、燥虑、精神难以集中等等。
人体工程学应用在室内设计
1.室内光环境设计
人们从外部环境中所接受的信息中，超过80%来自光引发的视觉体验。所以打造一个舒适的光环境，是室内设计中的一项重要研究课题。室内采光主要分成了自然光与人造灯光。自然光不但对人们的视觉健康有更多的有利因素，而且人们可以从窗户向外看到室外的风光，而且自然光的采集有助于能源的节约。自然光采集的主要部件是窗户，窗户分成了天窗和侧窗，一般人们多见的天窗包括矩形天窗、水平天窗、锯齿形天窗和下沉式天窗集中。侧窗的窗型外形越宽，所获视野越广阔，越高光照的深度越大。一般在室内设计建设过程中出现较多的侧窗类型为落地窗和高台窗。落地窗可获得广阔的视野，能够和室外建立密切的联系，高台窗能够减少眩光的出现概率，同时可以给人带来一定安定感与私密感。具体的窗型设计需依照室内环境的具体表现特点确定。
人造灯光的设计就是使用各种人造光源特点，使用灯具造型设计与分布设计，营造一种特定的人工光环境。照明程度是判定室内光环境的一项重要标准。室内照明设计过程中的照度分布需要和人体工程学标准相适应，例如工作范围内，照明的均匀度需要保证在0.7lx以上；非工作区的照度相比工作区的照度要低一些。与此同时，室内的光照环境还需要确保有合适的亮度分布，一般被观察物体的亮度如果是邻近环境的三倍，会获得较好的视觉程度。
2.室内色彩设计
室内色彩的利用需要有助于让人们保持稳定的生活与工作情绪，同时满足空间内的各项使用功能要求，此项要求属于室内色彩设计的一般人机学要求。例如办公空间与居室色彩的利用会对人们的生活造成直接影响，例如使用纯度较低的灰色系能够给人舒适、安静的感觉。但是快餐店需要给人一种欢快、活泼的室内感觉，因此多用亮黄和红色，例如肯德基、麦当劳等。
使用不一样的色彩给人的心理感受都是不一样的，同时也会对人的身体健康产生不同影响。像是粉红色会给人一种舒适温柔的感觉，可是长时间在粉红色的环境中生活的话，会降低人的视力、听力，加快脉搏的跳动，所以居室设计过程中不宜大范围的使用粉红色。小空间使用白色会让人产生一种视觉宽敞感，可是孤独症患者与抑郁症患者不适宜长期在白色环境中生活。
3.室内声音环境设计
室内声音环境的设计，最主要的一项内容便是避免噪声的干扰，避免噪声的方法有很多，例如可以使用有隔音消声作用的楼板、门窗等，或者使用吸声板当成室内的墙面设计，除了这些常规方法，不一样的室内环境，对声音环境的要求也大不相同，例如在教室和演讲厅等室内，需要保证各个方位都有较好的语音清晰度；而在歌剧院、音乐厅等室内则要求能够得到优美动听的音质。这就需要声环境将室内空间的容积、室内房间的形体与室内席位数目等一同纳入考虑范围，依照他不同的室内空间功能要求，选择合适的处理方法，并且尽可能的将回声、声影与声聚焦的声音缺陷避免。
4人体工程学为家具设计提供的科学标准
人体的结构大小、人体的功能大小属于室内设计中的一项基础化参数与参照，也是满足使用功能的本质性要求。其直接决定了家具原始的表现形态、组合方式与室内空间大小等。同样的，在生理学方面的各项研究也为确保使用者的身心健康提供了必要的参数与制度指导。
人体工程学直接从家具和人、家具和物品之间的关系程度做衡量，但是把家具分成人体系类、准人体系类、建筑系类、能量系数类和装饰系类等等。这种区分标准不但在于重视家具和人、家具和物品的紧密程度，而且对设计程度也有较高的重视。
人体工程学将人们的工作、生活与学习行为分解成了各种不同的生活表现状态，而分列出了单独的一类生活系类，再比如对生活系类细化，可以得出生活系类中的各种表现形式，举个例子，依照人的各种姿势的不同表现性质、空间大小、眼高位置等，将人的各种姿势分别表示成立位姿势、坐位姿势、蹲靠位姿势和卧位姿势四种类型，依照姿势的各种不同形式可以为家具设计提供不同的科学参照标准。
1.家具设计基准点的确定
对基准点与基准面做正确选择属于家具设计中的前提与基础。人体工程学认为家具设计需要将坐位、立位等各种不同的基准点加入考虑范围，像是坐位使用的家具和桌椅等等需要使用坐位当成基准点。这主要是因为人们处于坐位时，眼高的位置、肘部的位置等都必须从坐骨结节位置开始计算才可以将其当成是设计的零点标高，但是不可以用无关的脚底位置当成参照标准。在桌面高度确定的过程中，也只可以把桌面到座骨结节点的距离当成衡量标准，而不能够是桌面到地面的整个高度。
2.明确家居设计的优化执行性能
例如人体工程学专家在对人睡眼状态做肌电图、脑电波、体压分布、出汗、睡姿等各个躯体状态做测量后，表示人们在睡眠的状态下，体感的舒适程度受制于人体压力分布，但是合理的压力分布又必须是人体感觉敏感程度承受压力小，人体感觉迟钝部位承受压力大。由此可以得出，软床垫的各个部位需要分配不同的弹力要求，这样也就改正了过去软床垫各个部位弹力一致的误区，确定了最优化床功能设计。
3.确定家具的最佳设计尺寸
人体工程学测量了各种有关人体各部位的尺寸，人体的肢体活动范围和人在接触某些家具的时候，体压的分布，肌肉、神经、血液与呼吸的反映情况等都不一样，从各个层面确定科学数据，以确定家具设计的最优尺寸。像是单人床宽度确定的时候，有研究报道显示窗宽50厘米时因为床窄，因此翻身次数减少，减少次数大约比90厘米宽的床少30%，降低睡眠质量，但是窗宽在70厘米至130厘米间时，差别不大。由此可知，单人床宽度的最低标准应该是70厘米，最好的宽度大小应该是90厘米。
人体工程学研究内容范文6
〔关键词〕人体工程学；艺术设计；教学改革
人体工程学是艺术设计专业重要的学习内容，也是专业基础必修课之一。它主要服务于实用艺术，为提高事物的使用功效和舒适度提供科学依据和保障。在现代生活中，随着科技成分在社会生活中所占比重的增大，人体工程学已成为实用艺术不可缺少的组成部分。如环境艺术、城市雕塑、工业设计等学科有着较强的科学性、工程性的特点，需要相关工科知识的有力支持，才能办得更具特色，更符合现代社会发展的需要和人的需求。因此这门课程教学的成效直接关系到后续的设计类专业课程教学是否能顺利展开，帮助学生在具体课题的设计当中将艺术性与科学性结合起来，对相应的设计理论课也起到示范作用。
人体工程学课程的内容对艺术设计的作用主要体现在以下几个方面：
⑴ 为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数；
⑵ 为设计中“物”的功能合理性提供科学依据；
⑶ 为设计中考虑“环境因素”提供设计准则；
⑷ 为进行“人—机—环境”系统设计提供理论依据；
如何使艺术设计专业的学生正确理解人体工程学的内涵，并将该课程的知识更好地应用于实际的设计项目当中，是一个值得我们所有专业教师共同探讨重要的课题。
一、教学中存在的问题分析
1．教学模式陈旧，缺乏针对性
人体工程学是从工程技术类科学延伸到设计领域的，课程内容偏重理论、原理、公式和数据，相对比较枯燥，特别是对艺术类的学生来说是一门非常头疼的课。部分院校的艺术设计由于办学时间不长、师资力量不足等原因，在人体工程学教学时还是采取传统的“课堂理论知识灌输 +课终闭卷考试 ”的模式进行教学。学生普遍有厌学心理，虽然靠在考前死记硬背都能基本过关 ，但考过之后很快就忘记。这种教学模式无法使学生真正在后续的各专业课的学习和课程设计中具体应用本学科的知识，导致理论学习和工程实践严重脱节。
2．人体工程学是实践性很强的专业，但在学校期间的学习往往和社会实际脱节，难以使学生从现实层面了解课程内容
人体工程学的实践课程大都基于课堂练习及在实验室训练等这些表面的“实践”方式，忽略了学生参与和直接动手的生产实践环节，从而使课题的解决方法单一、与社会实际脱节。这样培养出来的学生很难快速适应社会对综合型艺术设计人才的高要求。
二、主要教学方法的探讨
1.多元化的教学方法
①．重视设计实践教学
在信息多元化的社会中，学生自主学习的渠道越来越多样化，教师要根据时代的变化不断更新自己的教育理念。目前的教育方法主要还是以教师单方面授课、学生个人动手实践的模式居多。根据现实需要，教师也可挑选网上设计招标项目，如家具、展厅或环境小品的设计等，让学生自组团队，设计投标，当然教师也可虚拟课题进行。在这种实战或模拟的互动教学中，学生会更加投入，互相协作并且了解哪方面欠缺，为以后自学指明了方向，有利于完善他们的知识结构。
②．合理运用多媒体
在课件的设计上采用多媒体课件形式，将繁杂枯燥的理论知识化为浅显易懂的图表，灵活运用多种直观形式如文字、图形、声音、视频等，将传统教学中的各种信息表现出来，在较短时间里，让学生的各种感官并用，利用多种信息渠道， 提高对信息的吸收率，加深对知识的理解，从而达到优化教学的目的。
③．结合案例进行讲授
为了使学生在具体的设计中能更好地运用人体工程学原理，更好地理解其使用范围和应用方法，在教学中就应注重运用丰富、典型的案例进行阐释，通过对具体案例的评析、讲解和讨论，使学生更好地理解人体工程学和本专业的关系，学会进行相关知识和方法进行设计。例如，在人体测量与数据应用这一章中，为了更好地理解各个人体测量数据的应用范围及应用场景，除了选择书中介绍的案例外，还参考了大量和艺术设计相关的案例，特别是大量的人体测量数据与环境设计和室内设计的关系，像室内展厅设计中的空间设计、展具设计等，就会涉及到身高、立姿双手上举高、眼高的相关尺寸等。
2.灵活进行课程设计
虽然人体工程学是理论课程，但是它的作业最好要求学生以简单的设计形式来完成，或者开设相应的课程设计进行辅助教学。
①．调研报告
调研报告可以很好地引导学生对所学理论知识的重新理解，本课程设计了一次调研报告：“用人体工程学眼光去审视我们的校园环境”，要求同学们认真观察思考，从室外环境景观——寝室、教室、绘图室、阅览室等——坐具、寝具、文具等三个角度，去发现现实生活和校园环境当中不合理的人体工程学问题。此次作业可随着课程章节内容的展开逐步进行调研及资料的搜集，重点在发现问题，深入分析问题和提出完善的解决方案。学生通过调查分析汇总以后，不但加深了对人体工程学概念和基本理论的认识，而且有助于发现问题和解决问题的思维方法的养成。学生将报告制作成幻灯片的形式，在课堂上进行陈述，不同的案例及每个学生的思考都能得到共享，加深了大家对理论知识的理解和掌握。
②．小课题的设计
本课程安排了一次小课题设计“工作椅设计”，根据人体尺寸依据及椅子设计原则，分析目前学生用椅的缺点，设计一种适合学生用的椅子。作业提交内容包括效果图、必要的结构图、基本外观尺寸图及设计说明。课题主要是对人体尺寸测量章节内容所进行的一次设计实践，通过训练使学生重点掌握椅类家具（休闲椅、工作椅）基本尺寸规律，座面、椅背的倾斜角度及其弯曲曲率规律。养成整体匹配意识，亦即尺寸、倾斜度、曲率的整体配合规律。最后通过作业的展示及点评， 使学生们受益匪浅。
③．大课题的设计
大课题设计既是实践性教学的重要环节之一，又是教学的核心内容。以小型空间设计作为设计题目，如居室设计、书房设计、小酒吧设计、小办公环境设计或专卖店设计等，制定完整的任务书，要求根据空间功能恰当地分割空间、布置和营造空间，尺寸处理要满足人的心理和行为需求，其中的家具及用具设计要以人的舒适使用为宜，并将设计意图以效果图的形式体现出来。该课题的设计内容几乎涵盖了人体工程学课程主要知识点的各个方面，所以用作设计实践非常适合。
三、结语
在人体工程学的教学中，尤其针对艺术专业的学科特点，如果仍旧采取传统教学模式，课程教学的效果难以满足人才培养目标的需要。在该课程的教学中，一方面要利用多元化的教学手段系统地给传授学生人体工程学的基本概念、理论、方法和技能，另一方面作为主讲教师还要灵活进行课程设计的安排，注重培养学生综合运用知识和创新实践的能力。
参考文献
1． 罗碧娟·工业设计专业“人机工程学”课程的教学改革与探讨[J]·科技信息，2009，（24）
2． 吕天娥·浅议环境艺术设计专业中的人体工程学教学[J]·艺术与设计，2008，（08）
