人体工程学的作用范文

时间:2023-12-26 18:07:27

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人体工程学的作用

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关键词:人体工程学;设计;舒适;健康

人体工程学主要研究科技和空间环境与人类之间的交互作用。在实际的工作、学习、生活环境中,人体工程学者应用相关学科知识进行设计,以达到人类安全、舒适、健康、工作效率提高的目的。

在我们生活的周围,无处不存在与人体工程学相关的东西。我们上下的楼梯、坐具、家具、电脑、键盘、笔、垃圾箱等等,很多都或多或少地体现着人体工程学的应用。正因为这些运用,才使得我们的生活如此的方便、舒适。没有这种符合人体工程学的设计,生活可能不堪设想。

比如这样一些不符合人体工程学的例子:手机的开机键关机键设置不合理;座椅的靠背设计不符合人体脊椎曲线;有的楼梯台阶高度设计不合理,走起来很累;公共场地的面积与实际需容纳的人数不匹配,造成人员拥堵;有的公交车上的扶手设计也不合理,没有考虑乘客的身高因素,统统设计为同一种高度,矮个子的人够着很困难;儿童用的药品药盒没有采用安全盖,造成医疗事故;有的产品开启不方便,锁扣设计不合格,等等。

人体工程学有关于人体结构的诸多数据对设计起到了很大的作用。了解了这些数据之后,我们做室内设计时就能够充分地考虑这些因素,做出合适的选择,并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。比如,家具的设计就要适合人体静态和动态时的特殊尺寸要求。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,这样才不会使得活动在其中的人感觉约束、拘谨。另外,颜色、色彩及其布置方式,都必须符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律,以便达到安全、实用、方便、舒适、美观之目的。人体工程学在家具设计中的应用,就是特别强调家具在使用过程中对人体的生理及心理反应,并对此进行科学的实验和计测,在进行大量分析的基础上为家具设计提供科学的依据。同时,把人的工作、学习、休息等生活行为分解成各种姿势模型,以此为研究家具设计,根据人的立位、坐位和卧位的基准点来规范家具的基本尺度及家具间的相互关系,

坐具是日常生活中我们用到最多的用品。作为家具一员,其重要性不言而喻。因而,坐具中的人体工程学知识运用则显得格外重要。一旦椅子不符合人体要素,则会带来很多麻烦。例如椅子的靠背如果设计不当,人坐在上面会感觉很累,后背很别扭,长期下去,脊椎可能受到不同程度的损害。

居家生活中,劳动量比较大的地方非厨房莫属了,橱柜的尺寸和各项家具的摆放及材料色彩的选用极大的影响了人们在厨房的工作效率,在新的厨房概念中,厨房不仅是烧菜的地方,还应该是娱乐、休闲、朋友聚会、沟通情感的家庭场所。“厨房新生活”传达了一个全新的生活概念。在选购橱柜时不仅要注意柜体面材的选择,在进行厨房设计时,还应该考虑合理的作业流程和人体工程学设计。以清洁餐具为例,习惯上,在清洁水池上方吊柜存放餐具,如果没有按科学的测量,操作起来的结果,就像漫画里的人物,拿放物品非常费劲。如果按人体工程学的原理加以设计,加宽水池的宽度,延展的宽度作为后操作台,同时降低吊柜的高度,只是改变一点,就可以把工作的强度降到最低。以烹制食品为例,普通的操作台与吊柜之间的高度设计不够合理,操作起来,阻隔视线,一不小心,还有碰头的危险。当人体工程学巧妙的融入橱柜设计中,一切就不同了。以吊柜的开启方式为例,吊柜是橱柜中重要的组成部分,存放物品时,吊柜的开启方式,直接影响使用是否方便。传统的开启方式占用空间,上掀柜门方便好用,也利于美观。以柜子与大抽屉的类比为例。如果我们用柜子储藏物品,取物时,要打开柜门,蹲下才可以拿到物品。如果用抽屉储存物品,拉开抽屉,就可以看到全部的物品,轻松取物。一切都是那么轻松和舒适,人体工程学在橱柜设计中的运用,让舒适的生活在厨房中精彩上演。

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【论文关键词】人体工程学 以人为本 尺寸 适宜

【论文摘要】随着社会的发展、信息社会的过度,人们更重视“以人为本”,为人民服务。人体工程学就是一切从人自身出发,在以人为本的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活生产活动中综合分析的新思路。

一、人体工程学的起源

人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始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,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人——机——环境的协调关系,并伴随着人类技术水平和文明程度的提高而不断发展完善。

二、人体工程学的涵义

人体工程学是一门关于技术和人的协调关系的科学,也是一门多学科的交叉学科。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;然后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;这些设计技术再和特定领域的其他设计技术及制造技术相结合,就形成符合人体工学的产品,这些产品让使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人体工程学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。

三、人体工程学在环境艺术设计中的体现

人体尺度:8W+gl = C~ 。人体尺度,即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。

1.常用的室内尺寸如下:室内隔墙断墙体:厚度0.12m;大门:门高2.0m~2.4m,门宽0.90m~0.95m;厕所、厨房门:宽0.8m~0.9m、高1.9m~2.0m;室内窗:高1.0m,左右窗台距地面高度0.9m~1.0m;玄关:宽1.0m、墙厚0.24m;踏步:高0.15m~0.16m、长0.99m~1.15m、宽0.25m;扶手宽0.01m、扶手间距0.02m、中间的休息平台宽1.0m。 转贴于

2.常用家具尺寸:(1)单人床:宽0.9m、1.05m、1.2m;长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m;高0.35m~0.45m。(2)双人床:宽1.35m、1.5m、1.8m,长、高同上。(3)圆床:直径1.86m、2.125m、2.424m。(4)衣柜:厚度0.6m~0.65m、柜门宽度0.4m~0.65m、高度2.0m~2.2m。(5)正方型茶几:宽0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m,高度0.33m~0.42m,但边角茶几有时稍高一些,为0.43~0.5m。(6)书桌:厚度0.45m~0.7m(0.6m最佳)、高度0.75m。(7)书架:厚度0.25~0.4m、长度0.6m~1.2m、高度1.8m~2.0m。(8)椅凳:座面高0.42m~0.44m、扶手椅内宽于0.46m。(9)餐桌:中式一般高0.75m~0.78m、西式一般高0.68m~0.72m。(10)方桌:宽1.20/0.9/0.75m。(11)抽油烟机与灶的距离:0.6m~0.8m。

四、人体工程学与环境艺术设计的关系及作用

人与环境之间的关系如同鱼与水的关系一样,彼此相互依存,人是环境的主题,在理想的环境中,不仅能提高工作效率,也能给人的身心健康带来积极的影响。从环境艺术的角度来说,人体工程学的主要功能和作用在于通过对人的生理及心理的正确认识,是一切环境更适合人类的生活需要,进而使人与环境达到统一。

人体工程学在环境设计中的作用主要体现在它为确定空间场所范围提供依据,为设计家具、设施提供依据、为确定感觉器官的适应能力提供依据。因为影响场所空间大小、形状的因素很多,但最主要的因素就是人的活动范围及设施的数量和尺寸。因此环境艺术设计当中不能忽视人体工程学,只有根据人体学设计的环境才能使环境更为舒适,满足人们生活的需要。

参考文献

[1]刘峰,朱宁嘉.《人体工程学设计与应用》.辽宁美术.2007(8)

[2]刘昱初,程证渭.《人体工程学与室内设计》.中国电力出版社

[3]张月.《人体工程学》.中国建筑工业出版社

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人体工程学(HumanEngineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis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。

人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始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,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,各国把人体工程学的实践和研究成果,迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去,1960年创建了国际人体工程学协会。

及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。

日本千叶大学小原教授认为: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、心理学的各种特征。

其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。

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。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。

人体工程学的基础数据和计测手段

一、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。

1、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。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成,脊柱可完成多种运动,是人体的支柱,关节起骨间连接且能活动的作用,肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张,使人体各部分协调动作。

2、人体尺度人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。

3、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。

二、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:

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、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。

三、人体心理计测心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。

1、精神物理学测量法用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。

2、尺度法以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。

人体工程学在室内设计中的应用

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:

一、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。

二、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。

三、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。

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关键词:室内设计;教学;人体工程学

一、人体工程学及室内设计的综述

(一)人体工程学综述

随着社会经济的飞速增长,如何满足人们的需求变得尤为重要。人体工程学作为一门较为先进的学科,对人、物和环境之间的关系进行综合的考虑和评估,从而实现三者的有机结合,在工程学的发展中具有至关重要的意义。随着人们对设计要求日益提高,人体工程学在室内设计中始终将人作为研究的主要对象,不但要加强室内的视觉效果,还应注意对物理环境以及人们的心理环境进行研究和设计。

(二)室内设计综述

室内设计主要是根据建筑物的使用性能不同,按照相应的设计标准,考虑到建筑所处的环境和功能,利用建筑美学的有关原理和一些技术手段,设计出功能合理、优美舒适的生活环境,以此来满足人们日益增长的物质生活和精神生活需求。室内设计的空间环境不仅要满足建筑使用要求,还应该体现出建筑的使用价值,在此基础上尽量设计出具有一定的建筑风格、历史文化以及具有特色的环境氛围的室内设计方案。人体工程学在室内设计中的应用主要表现在精神功能以及室内设计的实用功能两个方面。人们的心理环境的变化会受到室内环境的影响,好的室内设计方案在一定程度上有利于提高人们的心理健康程度。另一方面,室内设计最根本的目的就是为了满足人们的使用要求,所以在设计时必须控制好建筑的实用性。

二、室内设计教学中人体工程学的运用

人体工程学在室内设计教学中的应用就是始终坚持以人为本的思想理念。

(一)室内设计教学中生理计测的运用

人体在活动的过程中,其生理变化的状况是不同的,采用生理计测的方式能够科学、客观的测量出人体在活动时的负荷情况及能量的消耗状况。通常的计测方式有能量代谢率法和肌电图法。因为人体在消耗能量的过程中会产生一定的耗氧量,活动时的耗氧量和平时的相比,强度状态会发生一定的变化,通过能量代谢率公式进行计算就能计算出人体在不同情况下的代谢率。肌电图法是利用活动过程中电流图和肌肉伸缩的情况来确定人体的负荷和活动强度的。在教学中,我们应该根据不同的生理计测的结果,使学生提高室内设计中对人体活动情况的注意力,尽可能保证设计的合理性。

(二)人体工程学的基础数据在室内设计教学中的运用

人体工程学中的基础数据有三个方面:人体尺度、人体构造、人体的动作域。这些方面在室内设计教学中都会被运用。其中,人体工程学研究的基本数据之一就是人体尺度,加强室内设计教学中对人体尺度的研究对保证设计方案的实用性具有深刻的意义。其次人体构造是和人的运动系统联系最紧密的部分,如人体的肌肉、关节和骨骼,分别通过神经系统的分配,使人体各部分顺利的完成运动。骨骼是人体的支柱,通过四肢骨、躯干骨以及颅骨这三个部分进行运动,再通过骨关节的连接加强活动,最后由神经系统向骨骼肌传递信号,形成肌肉的舒张或收缩,从而协调人体的工作。人体活动的区间以及生活的空间范围就是人体的动作域。人体的动作域的大小和人体的活动情况息息相关,所以,准确的动作域的分析对确定室内空间的尺寸十分重要。在室内设计的过程中,我们应该尽可能的采用多种计测方式测定出人体的动作域,为人体工程学的研究提供基础的数据。

(三)室内设计教学中心理计测的运用

心理计测的方式主要有尺度法和精神物理学法等。尺度法主要是在心理学中按照一定的顺序进行划分。精神物理学测量的方式就是采用物理的方式测量出最小的人体神经刺激量,以保证在设计中加以注意。在室内设计教学中,应该尽可能让学生进行实践、合作,组织相应的团队,将学生作为教学的中心,通过自评、组评、互评以及团体评的方式进行教学,最大限度的激发学生的潜力,提高学生的积极性,从而获得良好的教学效果。

三、结语

在室内设计的教学中,如何应用人体工程学的概念对提高室内设计的水平至关重要,因此,在教导学生的过程中,教师应尽量提高学生学习的主动性和创造性,充分利用人体工程学的相关理念教导学生进行室内设计。

参考文献:

[1]曹会波.小议模型制作在室内设计教学中的作用[J].美与时代(中),2011,(06):52-53.

[2]林海.变与不变——基于教学论的室内设计教学工作室制的思考[J].艺术教育,2011,(09):66-67.

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【关键词】人体工程学;室内设计;教学;设计应用

一、课程概况

人体工程学的起源追溯到近代工业革命发展时期,成为一门独立的学科时间不长。人体工程学的内容涉及范围广泛,由多种学科交叉技术性强。2000年8月,IEA修订了其定义“人体工程学是研究系统中人与其他要素的相互关系的科学,是关于如何实现人与整个系统最优化的理论、数据及设计方法的科学。”

现当代生活中的科学和技术不断发展,更加促使了人们对各方面舒适度和安全性的要求越来越高。所以,室内设计需要依据建筑的结构和功能,运用科学技术手段,设计出相对优化的“人、机(家具陈设)、环境”这一整体系统。

人体工程学课程教学既室内设计起到重要作用,也成为未来学科发展的重要科学内容。更会直接影响到学生学习和实践室内设计其他专业技能课程。

二、课程的主要特点及教学现状分析

人体工程学在教学大纲中通常被定位为专业理论课程,因此最终的考核形式一般以理论试卷考试来评定学生成绩。这就造成了学生的学习目的性有所跑偏,学生会为了不挂科而死记硬背课程中的概念,原理和各种设计方法。而教师在平时的教学安排中,同样将课程的重难点依托考试内容分析讲解。这就造成一种恶性循环的教学模式,导致学生对所掌握的理论知识缺乏实际运用能力。在大学教育中成绩不是评定学生优秀与否的唯一标准,应该更加注重培养学生独立学习和自我创新的能力。

(一)“人体工程学”课程大纲和内容体系不统一

人体工程学在艺术设计类专业中属于专业必修课程,由于艺术设计专业包含了视觉传达设计、工业设计、环境设计、服装设计等多类专业,就要求各专业侧重的分支学科不同。因此在室内设计专业中,人体工程学课程的教授范围也有相对的差异性和不同的侧重点。作为专业课,课程大纲侧重点不同和课程内容缺乏针对性,都使得该门课程当前的教学体系较为混乱。

(二)艺术生的普遍特征

学设计的艺术生,中学就开始画画,高考又经过专业的绘画考试,感性思维强于理性,对视觉类图像影像等敏感度高于枯燥的文字理论,通常理论基础差,却动手能力强。根据教学大纲安排,人体工程学作为一门理论基础课,一般在大二上学期开设,此时学生还没有对专业相关的设计技能课有过多接触,因此对学习人体工程学的目标不明确,容易对课程内容中的众多尺寸数据等科学技术性问题产生抵触心理,缺乏学习的积极主动性。

(三)缺乏科学合理的创新教育

高校教学模式的改革是近几年教育改革的重点,在传统的教学模式中教课形式相对单一,教师过多的灌输式教育,闭卷考试的考核方式,压制了学生的天赋和创造性。纯理论式的课程设计形式枯燥单调,教师根据考试内容画重点,考前死记硬背,使得这些理论基础内容在考试后迅速被遗忘,对于平行课程和后续专业技能设计课程不能提供良好的奠基作用,学生在设计实践中更是缺乏灵活运用的能力。这种纯理论式教学模式显然不能满足社会对当代大学生的要求,即使有高校已践行了社会实践环节,但还没有取得很好的收效和普及。

三、课程教学改革的主要思路

(一)课程教学内容的整合

学大纲,明确教学的目的性是应用而非应试。加强专业需要的理论基础针对性学习,明确区分与其他设计专业的侧重点不同。不同的设计专业应选用适合的人体工程学教材。教师应选择课程侧重点明确,重点难点突出的实用性教材。室内设计专业常应用到的工程学 相关原理,如人体测量数据的选择和应用、人的感知运动神经系统、物理的声光热学、人的心理行为习惯等,是研究人与环境的科学依据。课程内容应当加强对人与环境的关系引导,才能更好的为人体工程学在室内环境设计的应用奠定基础。

(二)针对艺术生特点调整教学方法

1.互动式教学

人体工程学的学科确立和研究起步晚,还有很多需要填补的空缺。因此在教学方法上,应注重从学生自身出发,通过教学中与学生的交流沟通,使其主动的发现问题,通过探讨研究,总结出新的数据和说明。通过不断发现和解决问题从而提升其创造性。

2.实验式教学法

人体工程学中,人体本身的结构尺寸、功能尺寸、视觉知觉感觉等相关数据的结论,可以用课堂小实验的形式让学生模拟体验,比单纯的用图片示意学生更有影响力。

实验课程教学能让学生亲自通过研究和发现,很大程度可以激发学生的创新和创意,从而提升对学科的感性认识和理性分析,效果直观。

通过带学生参观各种功能类型的样板间,让学生有目的学习,如何使空间达到一个符合人生理及心理需要的舒适安全健康的空间。通过体验家具尺寸、人体尺寸、各种心理行为习惯等对空间的平面布局、家具选择、色彩和材质的选用的实际影响。

3.多媒体教学

艺术类学生的感性认知力较强,图形化思维大于文字思维,因此传统讲授与多媒体教学相结合,是提高教学效率的有效方法。直观的图片、动画、视频生动形象,可以缓解枯燥的文字理论,提升学生的学习兴趣。使课堂完成一个从读图,讲授,问答,提高学生认知的过程。

4.引导和启发式教学

引导学生站在设计师的角度,去全面的考虑设计的要求和需要,如何做到“以人为本”,可以通过一些正面或反面案例,让学生运用所学的相关章节知识进行案例分析。引导学生举一反三,根据一个案例或一个原理,总结归纳出知识的延伸内容。案例可以从学生熟悉的身边校园生活或家庭娱乐生活中,学生用PPT图文并茂的形式,总结对家具或空间环境的感受,找出不符合人体工程学的问题,依据所学原理及相关知识,分析并提出一套解决问题的方法,并当堂汇报给老师和其他同学听,相互学习和促进。学习的过程是培养学生良好的学习习惯与方法的过程。

5.设计实践在教学中的应用(列举实际教学实践校企合作案例)

就课堂可言,可言通过实际测量的方式,例如在家具尺寸这一章节中,调动其主动性,让学生亲自对宿舍的床柜等进行数据测量,总结其设计的优缺点,提出自己的理解和改良方案。将理论知识应用化,将实践应用系统理论化,相互作用,既提升了学生的学习兴趣,又将概念具体和生动化,帮助学生理解和加深对知识的记忆。测量范围也可以扩大,带学生走出校园,亲自测量室外环境中的设施尺寸。到当地的装潢材料市场实地考查,通过和销售人员的交流,进一步了解实际室内空间及家具尺寸。增强学生对家具和空间尺寸数据的敏感度和进一步的认知。

就设计应用而言,高校实际教学实践可以通过搭建校企合作的形式和科教一体化的办学平台。可以与当地的设计公司达成协议,让学生定期去考察学习,或假期以助理设计师的身份参与实际的设计工程,公司不仅低成本培养了新锐设计师,学生也得到了锻炼和专业技能的提高。就我校而言,曾联合家具工厂体验店的合作,开展过“家具设计与链条式创新”的人体工程学研究,从科学理论和功能体验的角度研究家具创造的技术应用问题。通过学生的创意设计,帮助企业更新家具设计的品质和功能,真正实现企业与学生的共同获益的效果。

四、结语

以人为主体的现当代室内设计需要有科学依据的支撑,除了要有美观的设计形式,更重要是人体工程学才能解决的,空间安全舒适合理性。人体工程学的教学研究还处于探索阶段,教学的探究还需要不断改革和创新,打破原有的纯理论式教学,紧密围绕专业特色,将课堂与设计应用结合起来,才能培养出适应现当代社会的技术型实用人才。

参考文献:

[1]⒊食酰程正渭.人体工程学与室内设计[M].中国电力出版社,2008:56-90.

[2]张月.室内人体工程学(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

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论文摘要:很多人通过多年来的积累,拥有了自己的住宅,所以在室内设计中,不仅仅要美观大方,舒适感和便捷感也得到了人们的重视。人体工程学在室内设计中的应用,就是解决人们在居住空间中健康、高效、愉快工作和生活的需求,也是现代室内设计追求的标准。

一、概述人体工程学

人体工程学是一门关于技术和人的协调关系的科学,也是一门多学科的交叉学科。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;然后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;这些设计技术再和特定领域的其他设计技术及制造技术相结合,就形成符合人体工学的产品,这些产品让使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人体工程学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。

二、概述室内设计

室内设计是指为满足一定的建造目的(包括人们对它的使用功能的要求、对它的视觉感受的要求)而进行的准备工作,对现有的建筑物内部空间进行深加工的增值准备工作。目的是为了让具体的物质材料在技术、经济等方面,在可行性的有限条件下形成能够成为合格产品的准备工作。需要工程技术上的知识,也需要艺术上的理论和技能。室内设计是从建筑设计中的装饰部分演变出来的。他是对建筑物内部环境的再创造。室内设计可以分为公共建筑空间和居家两大类别。当我们提到室内设计时,会提到的还有动线、空间、色彩、照明、功能等等相关的重要术语。室内设计泛指能够实际在室内建立的任何相关物件:包括:墙、窗户、窗帘、门、表面处理、材质、灯光、空调、水电、环境控制系统、视听设备、家具与装饰品的规划。

三、人体工程学为室内设计奠定了基础

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。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。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:(1)为人际交往空间的确立奠定了基础。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。(2)为家具、设施的形体、尺度及其使用范围奠定了基础。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)为室内设计的视觉环境奠定了基础。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。

四、人体工程学为室内设计要素提供了依据

(1)合理的空间布局。根据人体工程学提供的数据一句,空间的合理分布给人们以美的感受是设计基本的任务。(2)合理的运用色彩。室内色彩除对视觉环境产生影响外,还直接影响人们的情绪、心理。科学的用色有利于工作,有助于健康。(3)合理的采光。人类喜爱大自然的美景,常常把阳光直接引入室内,以消除室内的黑暗感和封闭感,特别是顶光和柔和的散射光,使室内空间更为亲切自然。光影的变换,使室内更加丰富多彩,给人以多种感受。(4)合理的装饰。室内设计根据结构和人的心理需求,结合功能需要加以装饰,可共同构成完美的室内环境。充分利用不同装饰材料的质地特征,可以获得千变完化和不同风格的室内艺术效果,同时还能体现地区的历史文化特征。(5)合理的陈设。室内家具、地毯、窗帘等,均为生活必需品,在符合审美的条件下,结合人体工程学的要求,更能体现其特点和个性。(6)合理的绿化。室内设计中绿化以成为改善室内环境的重要手段。室内移花栽木,利用绿化和小品以沟通室内外环境、扩大室内空间感及美化空间均起着积极作用。

参考文献

[1]刘峰,朱宁嘉.人体工程学设计与应用[M].辽宁美术出版社,2007

[2]刘昱初,程证渭.人体工程学与室内设计[M].中国电力出版社

[3]张月.人体工程学[M].中国建筑工业出版社

[4]刘盛璜.人体工程学与室内设计[M].中国建筑工业出版社

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外观造型设计

工业设计不仅是功能、性能等技术设计,还结合了外观造型设计。产品外观部件的位置、尺度、色彩、材质等都会使用户产生不同感受,产生愉快或压抑等的情绪,进而影响产品功能的发挥和使用积极性。

信息传达设计

产品与人的信息传递,有视觉、听觉和触觉传递等形式。研究人机交互时,人的视觉传递信息,如屏幕、仪表、信号图表、标记等,人的听觉传递信息,如提示音、报警器等,及人的习惯定势再做设计,都能对用户使用产品的效率产生影响。

操作装置设计

操纵装置的动作都必须由人施加适当的力和运动才能实现。因此,操作装置的设计也要符合人机工程学,如操作装置的形状、位置、运动状态和操纵力等,都要适合人体力学和人体生理结构特征,应设计在人操作最方便、反应最灵活的空间范围之内,否则会造成操纵困难,工作效率低,甚至影响人的身体健康。

人一机一环境系统设计

人机工程学的根本研究方向是通过揭示和运用人、机、环境之间相互关系的规律,通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应能力等以达到确保“人一机一环境”系统总体性能的最优化,确定人在环境中的舒适范围和安全限度,把人—机—环境系统作为一个统一的整体来研究,使人—机—环境系统相协调,创造良好的工作环境以保证人体安全和高效率工作。

人机工程学的应用与发展,使工业产品设计日益满足“人的因素”,从而为使用者创造一个舒适宜人的生活、学习环境。

人机工程应用于工业设计的特点

工业设计中应用人机工程的显著特点,是在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。这个系统中,人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。优秀的工业设计是设计人员与用户之间的一种交流,而人机工程学是其中重要的媒介,它是研究”人-机-环境”系统中人与机、环境之间相互关系的学科,在设计领域的作用越来越凸显,它真正体现出人性化的设计对人的尊重和关心,是人与产品完美和谐结合,也是以人为本的体现。

总结

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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。

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关键词:人体工程学;高跟鞋;设计

1 人体工程学概述

人体工程学是一门交叉性很强的基础应用科学,也是指导设计学科进行设计研究的重要科学内容。美国人机工程学专家伍德(charlesCwood)认为人体工程学的定义是“设备的设计必须适合人在各个方面的因素,以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率。”我国人体工程学者对人体工程学下的定义是“人体工程学是运用生理学、心理学和其他相关学科的知识,使机器与人相互适应,并创造舒适和安全的环境,从而提高功效的一门科学。”按照国际人体工程学会(InternationalErgonomics Association,简称IEA①)认为:人体工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考量工作效率、人体健康、生命安全和舒适程度等问题的学科。②

2 脚型与高跟鞋之间的关系

高跟鞋,顾名思义是指鞋跟非常高的鞋子,一般是指7厘米以上的鞋子。但是由于近年来高跟鞋种类繁多,高跟鞋按高度来分的话,1至3厘米是低跟鞋,4至7厘米是中跟鞋,7厘米以上为高跟鞋;按高跟鞋的鞋跟设计来分的话,分为叠跟、曲线跟、路易式跟、逗号式跟、锥尖跟。

要分析高跟鞋与脚的组合关系,就要先了解人体脚型特征,脚的基本形式由骨骼决定的,脚的骨骼共有26块,包括趾骨、跖骨、跗骨三大部分,其中趾骨14块,是足部运动灵活性最高的部位;跖骨5块,维持着足部运动的平衡性,趾骨和跖骨共同组成趾跖关节,是脚部屈挠最频繁的位置;跗骨7块,贯穿人体重心线,是承受人体重力的主要部位。人脚的26块骨骼与附着在其上面的肌肉,共同支撑着人体直立和推动着人体运动。

与高跟鞋设计有关的足部结构还有足弓,足弓是脚部位的弓状突起,在人运动过程中发挥着重要作用,当足弓受力时,同时足弓会发生变形(图1,图2)。图1为正常脚弓形状,图2为受力后足弓的形状,足弓在人体当中的作用相当于减震器,正常情况下是弓形的,在受力之后会变平,有些扁平足的人足弓是扁平的,所以扁平足的人比正常人更容易觉得疲劳。如果鞋设计不当,会造成穿用时的不舒适感,严重的会导致脚病的产生。例如鞋底凸度过大,会挤压脚弓,穿用者会感到疲劳,如果长期穿用这样的鞋,会使附着在脚弓上的肌肉和韧带受到伤害,造成扁平足,影响人的健康。从舒适性和安全性的角度考虑,鞋的脚弓位置应该加上缓冲和减震装置,在不影响脚弓正常功能的基础上,有效改善穿用性能。

3 高跟鞋的高度与舒适性关系

影响高跟鞋舒适性的因素有很多,其中最明显的就是鞋跟高度。随着鞋跟高度增加,人体重心向前移,前足承受的压力增大。跟高3厘米左右的中低跟鞋把足后跟的压力向前移一部分,分散后足中的压力,对人体是有利的,可以减缓后跟的疲劳。但是跟高达到7cm的高跟鞋的前足中的压力过于集中会造成不舒适。随着鞋的高度的增加,脚掌所承受的压力也就越大,通过图3可以看出。对于舒适保健的鞋跟高度有人认为应该是平底鞋;也有人认为平底鞋有害健康会加大足弓的翻折幅度,存在造成足弓弹性丧失的危险,说法不一;但是通过研究发现舒适保健的不是平底鞋,而是3cm左右坡度的坡跟鞋,使压力稍稍分散。因此越来越多的平底鞋也是会有一定坡度,与完全平底的鞋相比其耐疲劳时间更长。

高跟鞋的舒适度不仅跟高度有关,鞋跟的粗细对压力的分布也会产生很大影响。跟的粗细影响脚掌压力的分散与集中,受力面积越小,压力越大。穿粗跟鞋的时候,脚部跟骨位置很平稳,脚掌的压力也由后跟分担了一步分,而穿细高跟鞋的时候,后跟稳定性没有粗跟的好,从心理角度来说不会把后跟所有的重力放在上面,相对来说还是穿粗跟鞋要更舒适一些。

4 结语

从上面的内容我们已经了解到了人体工程学对于高跟鞋设计应用的重要性,医学和人体工程学证明,穿着高跟鞋对人体有不利影响,但因女性的审美需求高跟鞋不会消失,7至10厘米甚至更高的高跟鞋,依然受到很多女士的青睐,所以要想让高跟鞋与脚进行最舒适的组合,就必须了解脚部的骨骼特征以及影响骨骼受力的鞋的因素。本文对舒适度最高,不利影响降低到最小的高跟鞋设计提供理论参考依据。

注释:①IEA是国际人体工程学会的简称,成立于1960年,先后召开了10多届国际性会议,英、美、德、日、法等许多国家的人体工程学会均与IEA建立了联系。

②刘峰.人体工程学[M].辽宁美术出版社,2008:8.

参考文献:

[1]刘峰.人体工程学[M].辽宁美术出版社,2008.

[2]文化服装学院编(日).王佩国,郝瑞闽,编译.文化服装讲座―――鞋・帽篇[M].中国轻工业出版社,2000.

[3]唐芳,肖居霞,张海泉,魏取福.高跟鞋底优化以改善压力舒适性[J].期刊论文.皮革科学与工程,2011(2).

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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。

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2结语