人体工程学的运用范文

导语：如何才能写好一篇人体工程学的运用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

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．

篇2

关键词：人体工程学；室内设计；室内环境

现代社会对于“装修”一词大家并不陌生，一般而言就是进行室内设计与改造。主要指根据个人的审美要求，通过室内环境的装饰与调整，使之形成舒适、卫生、自然、安全的空间环境，并且在精神层面赋予鲜明的含义。随着时代的进步，人们生活水平进一步提高，室内设计面临的要求（美观、健康、环保、舒适等）越来越高，而且室内设计已经扩展延伸至生活的方方面面：住宅、店面、办公、旅馆、医院、学校、图书馆等等，与人们息息相关。科技水平的提高，天马行空，人们的想象无止境，因而人体工程学也应运而生，并且在室内设计中所占比重越来越大，因此也越来越引起人们的关注，本文将为你揭开人体工程学的面纱，具体的看以下的介绍：

1 人体工程学的含义与发展

（1）〖JP3〗人体工程学的含义。人体工程学（Human Engineering），〖JP2〗又叫人机工学、人类工程学，或工效学（Ergonomics），主要是对环境中的人体活动、心理、生理等进行综合性研究的学科。工效学（Ergonomis）源于希腊文“Ergo”，是指 “工作、劳动”，“nomos”就是“规律、效果”，更可以理解为人体工程学是探究人们的工作效果、劳动效能的规律性。[1]

（2）人体工程学的发展。人体工程学是起源于欧美，在1857年被波兰的雅斯特莱鲍夫斯基教授提出的。此概念象征着健康、安全、舒适和高效能。起初在工业社会，为了探求人与机械设备之间协调关系而大量使用与机械设备上，直到二战在军事上广泛使用，在坦克、飞机的内舱中，运用人体工程学原理和方法为了有效战斗和操作，并且使人在小空间（人―机―环境）中尽量达到协调，减少人员疲劳，大大提高命中率和安全等问题。[2]二战结束后，人体工程学迅速渗透各个领域（空间技术、建筑设计、工业生产、日常生活用品）等，成为当代室内设计的参考基础之一。随着时代的发展，1960年创建了国际人体工程学协会，使得人体工程学在空间技术、建筑、工业生产及室内设计等领域得到有效运用。一直到当今社会，信息化自动化的发展，室内设计开始更加重视“以人为本”的融合理念，其中日本千叶大学小原教授认为：人体工程学可以探知人体的工作能力及其极限，进而使得人们所从事的工作能够适用生理学、心理学以及人体解剖学的各种特征。人体工程学是以人为主体，将先进的人体计测、心理学计测、生理学测量等手段，使得“人――物――环境”紧密地联系在一个系统中，让人们能更主动地、高效能地支配生活环境。并且人体工程学所涉及的学科也较为广泛，如人类学、心理学、生理学、工程技术学、医学等诸多学科，各学科互相作用能更好适应时展的需求，提高生活质量。

2 人体工程学在室内设计中的重要应用

跟随时代的步伐，人体工程学在美国、英国、德国及日本等已经成为一个比较成熟的学科，强调人与自然的协调统一的呼声越来越高，人们在面对紧张快节奏的压力下，想通过室内设计得到调节情绪、安全舒适的空间环境，人体工程学在室内设计中的应用也尤为突出。

（1）确定了人以及人际关系所需要的室内活动的空间大小的依据。运用人体工程学知识，将人的尺度、姿势、动作、心理、人际交往等进行相关计测，来确定空间范围的大小。[3]具体分析：一般而言人所需空间既包括单人自身和心理空间，也包括两人以上平行、相对等互为交叉空间；姿势和动作不同，设计座椅或者工作台高度也就不同；此外某些国外工作环境设计注重人际交往和团队合作在空间隔断设施布置上都有多层含义的探索。

（2）确定了设施的形体、尺度、家具合理设计提供依据。家具是人们最为常见的设施，主要是实用，人体工程学确定了家具设计基准点（座位、立位），涉及生活各方面座椅、柜台、书桌及床等，运用人体工程学为指导，使得人体尺寸与家具设计相协调，才能达到安全舒适，舒缓疲劳等功效。

（3）提供适应人体的室内物理环境最佳参数。室内热环境（高温低温）、光照环境（照明参数）、重力环境（压力和温度）、辐射环境、声音环境（听得更清楚和噪音）等是室内物理环境的主要参数，通过这几方面的参数测量，来确定人体最为舒适的设计环境。

（4）视觉四要素的计测为室内色彩环境设计提供依据。视力、视野、色觉、光觉就是人的视觉四要素，色彩的冲击力和最佳的视野区域都可以通过人体工程学的计测数据来进行最佳的室内设计，满足人们的生活需求。

3 结语

在千变万化的现代社会，每天人们都在步履匆匆地为生活和工作而奔忙，身心疲惫不堪。更加之互联网的普及，人们的生活、生存的空间更加缩小，人们面对残酷的现实更渴求一种有人情味、安抚情绪的舒适环境。室内设计的作用不仅仅在于普通的坐、卧、睡，日常生活中的娱乐、购物、消遣、吃喝等可以通过环境一览无余。人体工程学为重心的室内设计对人们生活有潜移默化的作用，能呈现出人们的喜、怒、哀、乐等截然不同的内心感受。房屋不单单是住所，更是居住者情感思想的强烈体现。通过人体工程学进行的室内设计，可以使沉重的心灵得以减压和释放，在轻松舒适的环境下心绪得以平静，更突出了人、机、环境相互协调统一，更能积极地为人们创造更安全合理的室内空间。

参考文献：

[1] 王丽萍.浅谈人体工程学在室内空间设计中的应用[J].美术教育研究，2013（11）：9191.

篇3

关键词：人体工程学；设计；教学改革

人体工程学是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。这门课程教学的成效也直接关系到后续的设计类专业课程教学是否能顺利展开，对相应的设计理论课也起到示范作用。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，是一个值得所有专业教师共同探讨的重要课题。

一、教学中存在的问题分析

1.教学模式陈旧，缺乏针对性。人体工程学对于设计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。

2.学生在校期间的学习和社会实际脱节，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。

3.教学手段和方法缺乏启发性。目前的教学比较趋于传统的教学模式。理论课程主要以教师授课为主，教授人体生理学、人体心理学的基础知识等。课程中安排的实践教学主要是对简单的家具进行测绘，然后在计算机上进行仿真。这种授课方式没有跳出传统模式固有的框架，在教学过程中缺乏启发性，难以激发学生的创造潜能。

二、教学方法探讨

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”，要求学生认真观察思考，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。（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。（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。

篇4

［关键词］室内设计;人体工程学;关系

近年来，逐渐兴起了一种新兴综合科学，即人体工程学。过去人们认为环境就是环境，物就是物，人就是人，总是要求人去适应环境和物，且在探讨问题时经常将上述三者分开，独立对待。人们思想的不断进步，对于室内环境的要求逐渐转变为人与物之间的关系，倡导以人为本的设计理念，所有在实施前期设计的时候，除了关注传统的视觉效果以外，还要结合业主的需求，和外界环境来综合考虑。

1人体工程学相关概述

当今社会在发展，人体工程学的兴起可以追溯到工业时期，当时人类开始大量生产和使用机械设备，为高效的使用这些设备，人类开始探索人与机械之间的相互关系。人体工程学在当今社会又被叫做人类工程学，随着人们的个人主义不断增强，“以人为本”的观念也渐渐深入人心，人体工程学开始运用到人们的日常生活中来，使得人可以置身于更加安逸舒适的环境中，更加适合人的发展。日常生活中可以身心愉悦，在工作中可以提升工作效果，对人体健康也特别有利。

2人体工程学与室内设计的关系分析

2．1人体工程学促进室内设计质量的提升

在人们将人体构造带入到室内设计后，设计方面也得到了很大的进步与发展。最初，设计是靠人们的想象进行的，设计师根据自己对设计的理解和内心的想象进行设计工作。当引进人体工程学之后，室内设计将其列入到更加科学和理性的层面，有了切实有效的衡定数据，从此极大改变了室内使用和生活环境，为人类生活品质的提升奠定了基础。人类工程学对于室内策划的重要贡献在于，其将老式的室内策划中的知性元素给予了扩大化，至使室内策划有依据可遵、有数据可依照。人类工程学的扩大利用给全体室内策划事业有了极大的跨越。它为室内策划未来的理性化，到达科学和艺术的圆满结合。人体工程学最初并不是为了室内设计而兴起的，与之并没有太大关联，但后期在室内设计中的广泛应用对整个室内设计和人类文明的进步有着深远意义。

2．2人体工程学对室内设计观念的影响

人类工程学对室内策划的高深用义还体现在它对室内策划理念的影响。室内策划的理念伴随人类工程学导入对室内策划的工作产生了深远的影响。一是人体项目学将科学的理论带入到室内规划的概念中来。在早期的室内规划中，设计师的设计思路不够严谨，大多随心所欲，随意性较强。人体工程学的引入带来了室内设计的颠覆，它将科学、严谨的观念渗透到审计师的灵魂之中，使得设计师在设计时考虑人的适用性成为本能，也是现实要求。二是在设计房屋的内部环境中树立整体概念。保守的室内设计师所在意的只有其现在掌握的设计产品是不是达到优秀，而忽略了从房屋的整体角度去想产品是不是适用。新的设计理念的引入则成功转变了这种设计上的缺陷，使得室内设计风格各元素之间的互动性增强，提升了整体效果。

3人体工程学在室内设计中的应用

3．1在家居空间设计中的应用

营造一个品位高雅、格调不俗的家居氛围，不是简单的把自己喜欢的沙发、茶几、电视柜、餐桌椅摆进家里，而是要从科学与艺术的角度，在空间的规划、色彩、光线、个性等方面巧妙构思，如此才能使居住者进入家的环境时，得到身心的放松和满足。现在提倡的“人性化”家居、“健康家居”等都属于人体工程学设计。

3．2在室内家具设计中的应用

室内设计合理，符合空间的用途和性质，也能产生环境美感。作为室内的主体物————家具，要符合人体工程学的原理。它是为人所使用，服务于人的，使用起来应该非常得体、适当，可以起到愉悦人的精神的作用。因此，家具设计包括它的尺度、形式及其布置方式，必须符合人体尺度及人体各部分的活动规律，以便达到安全、舒适、方便的目的。人和家具、家具和家具之间的关系是相对的，并应以人的基本尺度(站、坐、卧不同状况)为准则来衡量这种关系，确定其科学性和准确性，并决定相关的家具尺寸。以家居卧室的布置为例，卧室的宽度不能过小，目前家居卧室的布置方法都将床置于卧室中间，床的顶端靠墙，床脚正对电视柜，左右两边都要留有过道，这样，既留下了床头柜和大衣橱的空间，还在床的两侧留下了过道，使用起来很方便。

4结语

人体工程学的特点就是在认真研究人，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”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人体工程学中将这个系统称为“人―机―环境”系统，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，人体工程学是科学地利用三个要素间的有机联系，来寻求系统的最佳参数。

参考文献:

［1］刘舒．浅析室内设计与人体工程学的关系［J］．魅力中国，2013，(32):299．

［2］任增凯．对人体工程学与当代室内设计的关系分析［J］．中国培训，2016，(10):137．

［3］肖晨凯，朱晓娟．浅谈人体工程学在室内设计中的应用［J］．改革与开放，2013，(02):133－134．

篇5

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

篇6

一、 将矿山特色引入课堂

在课堂教学上，安全人机工程学这门课程课时量较少，要利用好每一堂课的时间来将考试和实践应用的内容教授给学生。在授课内容上大体分为六个方面。一是在课堂上的理论知识，教师应该在实地考察前先将安全人机工程学的基本概念，研究目的和研究内容等基本理论传授给学生，带领学生探究人机结合面和人机系统等多个专业术语的含义。二是在人体参数的研究上，安全人机工程学这门课程，人的安全是最重要的，研究人体形态尺寸和功能尺寸，人体的视觉特征和体型指数，人体的生物力学指数和生物学，运用准则来测量人体数据等。三是研究人机之间的功能分配和人机之间的功能匹配，在矿山工作中人的工作和机器的工作，还有人与机器之间的特性比较。在这些研究的基础上探究人机系统的安全可靠性和研究提高人机系统可靠性的途径。四是设计相关的人机安全系统，根据相关的矿井工作配置来设计人机安全系统，规划井下井上显示器和控制器的类型，确立人机安全系统的设计原则，设计方向。五是研究人的生理学和心理学，在矿井工作的时候人的心理需求和生理需求同样影响在矿山工作的安全性，研究人体常见的疲劳种类和改善解决疲劳的方式。六是在实践中满足矿山安全人机工程学的设计要求，增加机器操作者的健康防护措施和消除对人体健康的影响，以及完善井下工作人员的防护装置的设计原则等。在课堂讲解中要将矿山的特色，将所从事行业特色融入课堂之中去，对相应的知识点以相关的实例进行讲解。对于矿山的工作场地分析则是用煤矿井场地进行分析，因为煤矿井的作业环境与一般的地面厂房有很大的差异，相对于地面而讲地下井昏暗潮湿，温度高噪声大，影响地下矿井的工作因素多，在教授课程项目时，应选取这种有代表性的工作环境进行讲解。

二、 引入重视矿山特色的经典案例

安全人机工程学是一门以培养实践人才为基准的应用型学科，在课堂教学中要多以实际案例来进行教学，通过经典案例的教学讲解来启发学生的思考方式，让学生通过在解决案例的过程中不断锤炼自己学到的知识点。让案例教学法充分融入平时的课堂教学中去，培养学生们积极参加解决各种案例，将知识教授和能力培养结合起来，锻炼出新时代社会需要的复合型应用人才。案例教学法的种类较多，安全人机工程课程可以使用自由讨论式，主题探讨式，小组解决式和教师案例讲解式，每种都有不同的特点和培养侧重。在案例的选取上要选取和知识点相复合，并且具有代表性的实际案例，例如在讲解机器的可靠性选择时，选取经典的四川肖家湾煤矿井爆炸案例，介绍并分析事故的原因，也可以让学生们自主学习找出事故的发射原因，并在课堂中分组讨论预防和解决同类事故的方式。在案例教学法的教学过程中教师要加以把控，既可以将其作为基础知识的讲解点也可以作为基础知识的运用范畴，对于专业内重要的理论知识，教师可以先进行理论的讲解，对重要知识点的设计原理和要求部分进行反复讲解，在对一个完整人机安全系统进行分析评价，在运用当堂的知识来分析该系统中那些部分符合安全学设计，那些符合安全学设计，并分小组讨论来改进相关人机安全系统方案。

三、 突出实践的矿山特色教学方法

在安全人机工程学的教授中有很多的理论知识点，对于许多没有实践经验的学生来说，单纯的理论知识点有些陌生，仅仅依靠老师在课堂上的讲解学习的效果不够明显，案例的教学也无法弥补没有实际教学的弊端。在安全人机工程学中必须要进行充足的实践教学，主要有实验教学和课程设计。在实验教学方面主要紧密围绕课程所学内容，目标和教学对象，增设与矿山相关的实验。可以在实验室中模拟煤矿井下的实际工作环境，在实验室所设置的环境中进行温度湿度照明和湿度等的测定。在课程设计方面在内容上要与进行实践的矿山特征要吻合，积极地引导学生在矿山企业中的生产系统中选取相关的课题来进行探究，如对实际煤矿井下温度湿度，风速照明和噪声瓦斯等作业环境要素进行测量判断，让学生分组进行测量分析，对矿山企业的作业环境进行分析和评价，找出其中的不足并提出改善和解决的办法。

篇7

1.教学方法陈旧，缺乏创新点和突破点

人体工程学课程对于艺术设计专业的教学十分重要，当前多数高职院校均开设了这门专业基础课。艺术设计的各个领域，包括室内设计、景观设计、展示设计、家居设计、产品设计等，这些设计的基础均是以人为本。人体工程学研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人、机器和环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题。因此，一些教师把这门课程作为一门理论课来讲授是比较合理的。多数职业院校把这门课程安排在大学第一学期，但是大学一年级的学生初次接触基础课往往会比较茫然，不明白学习这门课有什么作用，而一些教师的授课方式往往是列举很多人体尺寸和家具尺寸，学生只能生搬硬套、死记硬背。这种教学方式不但不能获得好的教学效果，还会使学生产生厌学情绪，对其日后的专题设计课程学习不利。

2.教材内容更新慢，缺乏优秀的设计案例

人体工程学教材版本众多，但是仔细阅读就会发现部分教材的内容大致一样，一成不变的身体尺寸数据是全书重点，对于这种僵化的内容和乏味的图示，一些基础差的学生接受起来有一定难度。而且，一些教材中的数据没有与实际工作接轨。世界在发展，科技在进步，新时期的很多优秀的设计却很少出现在教材里。学生对教材中的内容也只是熟悉一下而已，很难将理论与设计实践相结合，这违背了高职教育培养实践型人才的要求。

3.与实践教学环节脱轨

高职院校应以培养应用型人才为根本任务，以适应社会发展需求为目标，以培养技术应用型人才为主线，合理制订学生的能力素质培养方案。高职院校的学生通过在校期间接受相关的培养，在其毕业后能够掌握基础理论、过硬的技术能力和足够的专业知识。高等职业技术教育培养的是应用型高级技术人才，所以在教学计划中应大量增设实践教学环节，提高学生的实践能力。人体工程学是必修课，更是理论课，这门课程的学习过程学生几乎都在教室内完成，很难将课堂上学到的理论知识应用到实际设计中，因此，教师也就不能很好地完成教学目标。

二、人体工程学与实践应用的结合方法

1.转变教学观念，以培养应用型人才为教学方针

培养应用型人才是当今高职院校的教学重点，学校在制订课程教学大纲时应注重基础理论知识的灵活运用，把大量的教学时间放在实践上。教学时要根据不同层次学生的特点，因材施教，教学内容应深浅合适，突出实践性。人体工程学课程在室内设计专业占据重要的地位，它无论是对后续课程还是学生日后的具体工作都有着重要的意义。一方面，后续设计课程必须以人体工程学为理论依托；另一方面，它能够指导工程设计方案的实施，体现方案的人性化和合理性。因此，在课堂教学中，教师应在讲解的同时加入实际工程知识，有针对性地把知识传授给学生，这样既讲授了基本的理论，又让学生结合了实际，学生对人体工程学课程中的一些概念、意义等才会有更深层次的理解。如，在讲解人体尺寸测量时，笔者让学生准备尺子，在教室中把桌椅排列成不同的空间组成形式，可以模拟卧室、客厅、广场和购物空间等，学生可以边布置边测量边思考。这样的教学形式比较直观、形象，学生通过亲身体会感受展示空间的通道尺寸、衣柜与床的高度等，亲身体会人体工程学的奥秘，从而能够把所学知识真正应用到实践中。

2.顺应新时期的设计发展潮流，更新教学内容

艺术设计行业是一个发展迅速、紧跟时代潮流的行业，新技术、新产品、新设计思潮层出不穷，教师也要把这种日新月异的变化带到人体工程学的课堂教学中。首先，在教材的选择上，要尽量选择一些实践性强且附带大量案例的教材，同时，教师应根据学生所学专业的实际情况适当增删教学内容，把握重点。如，在实践环节的课堂教学中，教师可以让学生尝试设计椅子，学生根据题目进行设计创意，在设计的过程中就会主动了解椅子的尺寸、角度、适宜场所等。这就可以变被动学习为主动学习，学生的学习兴趣增强了，教师的教学环节也出彩了不少。在制作的过程中，教师可根据学生设计初稿指导其修改，让学生逐步了解人体工程学的内涵和意义。其次，教师要及时为学生补充一些新的知识。艺术设计课程知识更新比较快，教师应在课堂教学的基础上适当补充社会实践，让学生到家具市场、文具商店、菜市场、花鸟鱼市场、户外广场、大型商场等公共场所亲身体验人体工程学的知识。除此之外，教师还要经常带学生到各种施工现场进行调研，参与设计实践项目，这样学生才能时刻关注设计界的新动态、新工艺，才能更好地把人体工程学的理论知识应用在实践中。

3.教学方法要多样化

高职院校应当在合理的范围内尽可能多地为学生提供实践场所、实训室、工作室等，教师可以把教学从课堂上搬到工作室中，鼓励学生参与一些正在进行的工程项目，结合其他课程进行交叉学习。教师应对学生进行分工，通过观摩、演示、实践等多种手法丰富课堂内容。这样学生就不会感觉是在学习枯燥的理论知识，而是在玩中学，知识掌握得会更直观、牢固。人体工程学其实不是一门枯燥的理论课，学生课上做笔记、课下背数据的时代已经过去，教师可以让学生在课堂上收获更新、更直观的知识与理论。教师应带领学生深入市场，调研当下流行家具的样式、尺寸等，通过图片、数据等形式帮助学生理解本课程需要掌握的知识。当然，教师除了要具备良好的专业素质外，还要掌握学生性格特点，调动学生的学习积极性，使学生愉悦地完成学习任务。

三、结语

篇8

【关键词】老龄化；人体工程学；无障碍；设计

【中图分类号】R686【文献标识码】A【文章编号】1044-5511（2011）11-0473-02

随着社会的发展进步和人口老龄化的加快，老年人越来越受到人们的关心和社会的重视。“人性化”的社会倡导我们更多的关注老龄人群这一相对弱势的群体，在这种理念引导下进行家具以及相应环境的设计，将极大地方便他们的日常生活，同时也从一个侧面反映了社会的文明进步。而面对日益迫切的需求，如何更好地设计出适合的家具产品就成为了值得我们研究的方向。作为设计人员应该从充分研究老年人的生理和心理的基础上，利用科学分析法和深入细致地调查获取这一类人群对家具的切实需求，设计出在功能和外观上都尽可能符合老年人行为能力和生活习惯的家具。要达到这一目的，需要从两个方面入手：一是人体工程学角度研究老年人群有别于其他人群的体质特征；二是从无障碍设计角度关怀老年人的生理心理需求。

1 人体工程学与无障碍设计

1．1 人体工程学:人体工程学(Human Engineering)，也称人类工效学(Ergonomics)。人体工程学是一门研究系统中人和其他元素的交互作用的科学，致力于应用理论、原则、数据和方法进行设计，以求将人和整个系统达到最佳。

人体工程学起源于欧美，第二次世界大战中，开始运用其原理和方法，在坦克、飞机的内舱设计中，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。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，并于1960年创建了国际人体工程学协会。而把人体工程学原理引入到家具中，目的就是为了优化用户和家具产品、家居环境之间的界面，力求使人、物及环境的系统达到最佳组合，从而发挥出最好的作用。

1．2 无障碍设计:无障碍设计（barrier-free design）这个概念名称始见于1974年，是联合国组织提出的设计新主张。无障碍设计强调在现代社会，一切有关人类衣食住行的空间环境以及各类建筑设施、设备的规划设计，都必须充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者的使用需求，营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。在欧美、日本等一些国家，较早认识到了无障碍设计的重要性，进行了必要的研究，极大地改善了特殊人群的日常生活，甚至对广大普通人群的生活品质也有提高。

我国引入无障碍设计虽然起步晚、起点低，但也已取得了显著成绩。国家建设部已下发了《城市道路和建筑物无障碍设计规范》，其中有24条为工程建设强制性标准条文，于2001年8月21日起开始执行。目前我国多数城市的干道、主要商业街、广场、医院等采用了无障碍设计，城市住宅小区的无障碍设施也开始起步。但是，应该注意到的是，无障碍设计还没有引起我们的足够重视，普及方面也存在较大的差距，比如人们的居室以及家具日用品等，很多都还没有无障碍设计的考虑，成为了无障碍设计的盲点。

1．3 人体工程学在无障碍家具设计中的介入:老年人、残疾人、行动不便者对环境和用品有更多的依赖性，无障碍家具设计就是考虑到这一群体的特点，在设计中采取的“人性化”措施使家具更适宜他们生活。而人体工程学作为人体科学、环境科学与技术科学融合交叉的新兴学科体系，有着广泛的应用领域，其聚焦点在于“协调人与产品的关系”，在家具产品中则主要着眼于优化“人-家具-室内”的关系。无障碍家具设计要得以科学合理地实现，人体工程学的介入和运用是必不可少的。

人体工程学在现代家具设计中的应用，特别强调其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算，在进行大量分析的基础上为设计提供科学的依据。例如大家都很熟悉的椅子，其高度常定在390mm~420mm之间，根据就是人的坐姿时的基准点（坐骨结节点）为准进行测量和设计，高度不够会使体压集中，并让人在起立时显得困难；高度过高会使两足不能落地，时间久了血液循环不畅，肌腱会发胀而麻木。对现代家具进行设计，要力图做到“人-家具系统”相互和谐。

在无障碍设计中，设计师可以运用人体工程学在家具和其他相关设施的设计上妥善处理功能与造型，以方便人们的日常动作行为，从而帮助有障碍人群独立生活的愿望得以实现。人体工程学，作为研究人体在生活、工作等行为活动中的适用度的重要依据，将是研究无障碍家具设计过程中不可或缺的重要部分。主要着眼点在于对居住环境的各个空间中的家具进行尺寸分析及功能研究,使之符合目标人群的行为、生理、心理需求，给他们带来便利，满足他们的需求。

2 老年人生理特征和心理变化

老龄化问题也是我国21世纪要面临的一大社会问题。随着生活水平的提高，医疗条件的改善，人们的预期寿命长了，老年人也就多了。2005年统计，中国60岁以上人口是1.44亿，占全国人口的11%。因此，中国已经进入了老龄化社会，而老年人也是无障碍设计关注的重点人群。由此可见，我国对于无障碍设计是有着较为迫切的需求的，这值得我们设计人员关注和重视。

2．1 老年人的生理特征:老年人的生理变化主要是机体老化、功能障碍。随着年龄的增长，人体各系统、组织和器官功能逐渐衰退，导致机体活动减退、生物效能减低、环境适应能力减弱和器官应激能力衰减。具体来看主要有以下几个方面：（1）肌肉骨骼系统:老年人随着年龄的增长，身体不断萎缩，其人体尺度也发生相应变化，最明显的表现在身高。老年科学研究结果表明，人在28~30岁时身高最大，35~40岁之后逐渐出现衰减。一般老年人在70岁时身高会比年轻时降低2.5%~3%，女性的缩减有时最大可达6%。除此之外，老年人的肌肉及骨骼系统衰退，反应和灵活程度下降，肌肉的强度以及控制能力也不断减退，一般人70岁时的肌肉强度只相当于30岁时的一半。（2）感知能力:老年人的感觉器官会衰减，一般首先是听觉和视觉发生障碍，视觉主要表现在眼角膜变厚，晶状体弹力下降，睫状肌调节能力减退，多出现老花眼。老年人还会出现辨色能力下降，对近似色的区分力下降，判断高差和有少量光影变化的能力也会减弱；听力衰退则主要表现为高频声音不敏感，所以交谈时经常需要很接近；触觉味觉嗅觉也会随着感觉细胞的衰老和减少逐步减退。（3）思维能力:人的记忆、分析、综合、判断、推理以及计算能力，都是人的智力组成内容。根据智力测验，最佳智能状态在25岁左右。进入老年后，记忆力和反应速度的降低较为明显。

2．2 老年人的心理变化:随着老年人生理衰退，心理状况也悄然发生改变。而在中国由于现代社会“空巢家庭”、“留守老人”的出现，缺乏和子女交流的居家老人心理的变化较之以往更加明显。就心理学角度而言，老年人的心理变化主要表现在以下几个方面：（1）失落感：老年人由于一般不再从事生产性工作，心理上会产生一种失落感，从而表现出两种情绪：一种是沉默寡言，表情淡漠，情绪低落，凡事都无动于衷；一种是表现为急躁固执易怒，对周围的事物看不惯，为一点小事而发脾气。（2）依赖感：老年人由于社会和个人生理原因，会偏向于依赖性增强。主要表现在经济上依赖、生理上依赖和社交上依赖。（3）怀旧情绪：人到老年，思想不再像年轻时候乐于憧憬未来，而更倾向于回顾过去，说话做事都带有浓厚的怀旧色彩。由于退休之后生活的节奏突然放缓，老年人的心态也更趋向于安静详和的状态。（4）行事小心：心理研究表明，老年人做事情较为趋向稳扎稳打，不会轻易冒险，行动上比较小心，不是很在意所花的时间。

3 老年人家具设计原则

根据老年人群的身心特点，运用人体工程学和无障碍设计法则进行家具的造型、色彩、功能、材料等方面的设计和确定时可以归纳出一些具体的做法，有助于满足老年人的生理和心理需求，以达到安全、便利和舒适的效果：

（1）尺度和造型:老年人的无障碍家具在设计时首先要考虑家具的尺度，由于老年人身体尺度的萎缩，家具的工作台面高度应适当降低，柜类家具的储存空间高度也需要和正常成年人有所区别。可另一方面，老年人的体重和身体围度却一般会比普通成年人大，故人体家具如椅子沙发等宜宽大稳重而不宜小巧。造型方面，由于老年人的怀旧情感，应避免采用年轻人所偏爱的现代几何造型，宜传统造型风格，但表面装饰也不宜太过繁杂，避免清洁工作量加大。另外为了适应腿脚不太方便，需轮椅或坐姿行动的老年人，厨柜、卫浴柜的下方宜留出容膝空间。另外，造型上应该更加强调安全性，可以多运用一些无尖角、圆滑的形体，以减少磕碰、擦伤等意外情况的发生。

（2）色彩和材料:色彩方面从老年人偏宁静的心理状态出发，应该使用柔和统一的色调，以增加家具的平静、庄重、高雅的感觉。而另一方面老年人的视力敏感度降低，因此如果有功能提示的区域应用较明显的色彩或图案加以强调。

材料方面首要因素是环保健康，实木类材料为首选，人造板材应达到国家E1级环保标准。表面涂饰以哑光漆为好，椅子座面靠背宜采用柔软舒适的软包材料。尽量减少玻璃、金属等质地较硬容易造成伤害的材料。

（3）功能和细节:由于我们的设计对象的身体机能的衰退和不足，往往难以轻松地把握自己的动作，同时判断力也下降。因此，设计上要充分考虑家具的功能，辅助他们方便使用，保障他们的人身安全。人体家具和准人体家具可增加一些辅、保护性的设施，如扶手、安全抓杆等，使用者可用手臂支撑来弥补下半身肌肉力量的缺点；卧具可以增加电动或机械升高斜倚功能，方便起身；柜类家具的储存空间划分宜简单明了，内部可安装照明灯，高处可以加入升降装置，方便取放。

4 具体设计分析

在这里我们根据基本功能进行分类的设计分析。

4．1 家具设计实例:①人体家具：这是一类直接支撑人体的家具，如椅、凳、沙发、床等。老年人在家里的大部分活动都需要和这一类家具有关。（1）坐具类：对于椅、凳这种坐具来说，加入扶手可以方便人起坐时抓握，增加身体平衡的支点。因此，有扶手的椅子是比较适合无障碍设计的；在坐具尺寸上，座面宽度应使用较大些的尺寸，对于体重较大的老年人来说坐起来更加方便，活动起来更加自由；另外，座具的背倾角和坐倾角可适当偏大，以增加其舒适性。沙发的设计首先要从人体工程学角度确定其倾斜角度和坐深，如人体坐姿的倾斜角度和坐深较大，会使人起身更为费力。另外沙发的坐垫靠垫不能太过柔软，人的腰椎将得不到有力支撑，因此应该注意使其软包填充更具有韧性和弹性。此外，沙发周围加上脚踏、杂志搁架等功能附件以方便老年人的休闲生活。②床具类：床的长宽设计宜采用大尺寸设计，即满足大身材对床的要求。另外由于人在睡眠时姿势经常变化，为使人睡眠时舒适，也应该按大身材来设计。可用身高的P90 或P95为上限，两侧再各留100~150 mm 的余量，建议采用尺寸为1000mm×2050mm。对于下肢不便的老年人来说，应该在床的一侧或两侧安装扶手，方便上下床，而床面高度应与轮椅高度接近（500mm）。为了便于起身还可以使用电动升降装置调节床具的上半部分角度和高度。③ 准人体家具：此类家具的功能部分与人有关，代表类型为桌、台等。桌子不宜过高或过低，过高容易导致人的肌肉疲劳，长期如此可能会出现颈椎问题；过低的桌子则会使人感到书写不适，肩部疲劳，胸闷，起坐吃力等。对于下肢活动不便的人，可在桌子的侧面安装扶手装置，以便辅助走路和起立支撑。而下方容膝空间也要比正常的最低580mm高，以方便腿部进出。如为轮椅使用者更需要加大为750mm左右。④贮存类家具：贮存类家具主要为柜架类家具。对于带有抽屉和顶柜的柜类，不宜有低于双膝的抽屉和高过头的顶柜，以减少人的躬身和爬高，减少不安全因素的存在，且使用省力。另外其家具饰件如拉手的体量不宜太小，也不宜棱角太过分明，可以考虑采用镂铣方式与抽屉柜门面板一体化处理。同时，抽屉滑轨柜门铰链要选用高品质的五金配件，确保家具开启轻巧省力。柜门的设计宜采用推拉门或者折叠门，避免采用平开门，因为平开门需占用较大的空间且不利于轮椅使用者开启或关闭。

5 总结

老年人无障碍家具是通过设计来弥补他们在家居生活中的行为障碍。设计者应更多地研究老年人群的特点和实际要求，充分应用人体工程学，才能真正做出符合他们的生理心理需求的无障碍设计，构建一个真正相互尊重、平等的社会环境。

参考文献

［1］尚秀芝、刘振华. 老年人的生理特点及临床用药原则［J］. 中国医药指南，2011，10.

［2］高桥仪平（著）、陶新中（译）. 无障碍建筑设计手册――为老年人和残疾人设计［M］ . 中国建筑工业出版社，2003.12.

［3］胡景初. 现代家具设计［M］. 中国林业出版社.

［4］张蓓、程俊飞. 无障碍设计原理在老年人家具中的应用［J］. 包装工程，2007，3.

［5］刘敏. 住宅室内空间的家具配置［D］. 北京：北京林业大学，2006，06.

［6］刘颖、田庆丰. 独居对老年人心理健康的影响调查［J］. 医药论坛杂志，2009，13.

［7］Standards For Barrier-free Design［S］. ONTARIO Government Facilities，2004.

［8］Sara J. Czaja. Human Factors Research Needs for an Aging Population［M］. National Academy Press, Washington, D.C.，1990.

［9］胡宏伟、串红丽、杨帆. 我国老年人心理孤独感及其影响因素研究［J］. 陕西行政学院学报，2011，3.

［10］王晨光、李秀荣. 满足老年人生理心理需求的室内环境设计研究［J］. 家具与室内装饰，2010，7.

篇9

关键词：农机产品；人机工程学；安全；便利

农机产品作为一种需要使用者长时间、持续性的操作的机械系统，在其设计之初是否充分运用人机工程学理论知识，将直接关系到使用者生产作业时的安全和舒适，以及能否减轻使用者疲劳程度和提高工作效率。如果农机产品能够具备优良的人机性能，既能满足使用者的作业要求，又能使作业者操作起来更加方便、安全和舒适，同时可以减少使用者身体疲劳和精神负担。

中国是一个农业大国，农业现代化离不开农机产品的现代化。随着科技和经济的发展，中国农机在普及率、产量上不断提高，农业机械化程度越来越高。然而不可忽略的一点是农机产品的质量却没有同步增长，存在着设计理念缺失、造型粗狂简单、操作不便、不符合人体工程学要求等诸多问题。这样就造成了我国农机产品在国际市场上缺乏竞争力，所以，加强我国农机产品的人性化设计刻不容缓。

1 人机工程学简介

在人机工程学发展的不同历史时期，不同的学者提出过多种关于人机工程学的定义，分别反映了当时人机学学科思想的侧重点。国际上较为常见的名称有：人类工效学，或简称工效学，这个学科名称在世界上应用最广；人的因素（学），或人因工程（学），美国一直沿用的名称，某些东南亚国家和我国台湾也采用这个名称；人类工程学，或称人体工程学；工程心理学以及人-机-环境系统工程学、宜人性设计（人机工程设计）等等。国际人机工程学学会（IEA，International Ergonomics Association）对人机工程学下过国际学者较为认可的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。

2 农机产品简介

农机，即农业机械，是指在作物种植业和畜牧业生产过程中以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。我国新石器时代的仰韶文化时期就有了原始的耕地工具――耒耜；在公元前3世纪，与耕地、播种、收获、加工和灌溉等种植业相关的铁、木制农具开始大量出现；公元前90年前后，赵国发明的三行耧，即三行条播机，其基本结构至今仍被应用；到9世纪已形成结构相当完备的畜力铧式犁。

在20世纪30年代，马拉收割机、马拉谷物联合收获机等畜力机械相继出现；40年代起，自走式的谷物联合收获机逐渐成为主流；到了50年代，先后制造并推广使用了谷物播种机、割草机和玉米播种机等；到了60年代，水果、蔬菜等农副产品的收获机械开始迅速发展；从70年代开始，伴随着科技革命的进程，电子技术开始逐步应用于农业机械产品作业过程的监测和自身控制，产品的自动化程度逐渐提高。进入21世纪，液压技术、电子技术、电子计算机、红外线、GPS等新技术已广泛应用于农业机械，农业机械产品开始朝着人性化、智能化、集成化、多元化的方向发展。

3 农机产品设计中的人机工程学分析

3.1 农机驾驶视野分析

农机的驾驶视野起到掌握农机工作情况和确保行驶安全的作用。除了驾驶室内的监控设备外，其视野主要受农机玻璃门窗的影响。因此，为了提高农机驾驶者的视野，一是可以改进、扩大门窗玻璃，二是可以改进倒车镜、驾驶室内电子监控设施等设施。

3.2 农机显示设备分析

农机的显示设备（仪表）的人机因素设计尤为重要，不仅关系到作业效率，更关系到操作者的人身安全。农机的仪表设计应将各种信息尽可能地显示在人的视觉特点范围内，使得操作人员头部自然转动甚至不需要转动的情况下就可以方便地看清仪表显示数据。

仪表排列时水平范围应大于垂直范围，且遵循自左至右、自上而下和顺时针方向排列。按仪表的重要程度和使用频率差异，应以左上方布置为最优，然后依次为右上方、左下方、右下方。表盘上字符的设计应该力求能[晰地显示信息，应选择恰当地字体和大小。仪表的指针方面，形状尽可能简单，宜采用头部尖、尾部平、中间等宽的指针。除了显示仪表在农机中的应用，声音提示、数字显示、屏幕显示也越来越多地运用到农机设计中来，并且为及时、有效、直观地反映农机运行状况起到了很好的保障作用。

3.3 农机驾驶座椅分析

座椅的相关尺寸数据来源于对人体动态和静态尺寸的研究。但由于操作人员需要长时间动态操作，故而人体的尺寸参数仅仅是参考因素之一。面临不同的座椅参数，需要综合考虑操作需要、动态尺寸、大小百分位等因素，进行灵活运用。为了保证坐垫上合理的体压分布 ， 坐垫应相对结实平坦。另外，座椅靠背应保证有对人体背部和腰部的合理支承。在农机驾驶座椅的材料选择方面，要充分考虑到座椅材料的震动舒适性以及对人体热环境的影响。

3.4 操控装置分析

对作业空间内的操控装置进行设计，必须要注重以人为中心，结合人体测量学数据，同时操控装置的排布还必须要兼顾人的心理因素，以减轻农机作业时操作者的疲劳感和单调厌倦感。

操控装置设计时除了必须使用手来操作的工作外，应尽量用脚踏控制装置，并要确保所有操控装置简单易操作，靠单人即可完成。布置时还应考虑功能性，将功能上相关或相近的控制器按顺序就近布置。对于按钮等性质的操作装置或重要的操控器须有灯光或声音的配合。

4 结语

当前，我国农机产品鼓励政策的出台以及国内外农机市场需求不断增加，对农机产品的性能及人性化要求也不断提高。因此，企业必须要将人机工程学理论应用到农机产品的设计和制造过程中，为国内外农机用户提供质量可靠、充满人性化的农机产品。

参考文献：

[1] 王凤仙.农业机械设计中的人机工程学研究[J].内蒙古科技与经济，2009（3）.

[2] 丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2005.

[3] 徐中舒.耒耜考[J].农业考古，1983（1）.

[4] 谢斌，朱忠祥，宋正河，毛恩荣.拖拉机悬挂系统控制技术的发展特点[A].中国农业机械学会2008年学术年会论文集[C]. 2008.

篇10

[关键词]逆向工程；人机工程学；改良设计；实验

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.251

为了能够在市场竞争中取得优势，很多企业不断改良产品设计，推出新产品。因此，产品改良设计的原理与方法是工业设计专业学生所必须掌握的。《工业产品再设计》课程即是针对如何改进现有产品的工业设计专业课程。[1]人机工程学是工业设计中重要的辅助手段。[2]在工业设计领域，人机工程学为衡量产品使用舒适度提供了参考和评价标准。而在人机工程学应用于工业设计实践方面，Shenchang Eric Chen提出形态混合迁变的方法，即可以运用人体尺度数据与产品数据合成新产品造型。本文所介绍的实验方案，运用逆向工程[1][3]的方法：首先用油泥、发泡泡沫等材料制作人体生理构造反形，再利用shape averaging[3]（Morphing）法对人体反形与产品形态进行混合迁变，得出新的产品形态。本文列举两例自行车把改良设计实验。

1 实验1

本实验运用手掌持握反形（有手指凹陷）与目标车把合成新的车把造型，目的在于改良和优化现有车把与手掌生理结构的吻合度。使用带有手指凹陷构造的手掌持握反形，可以得出持握稳定的车把设计结果。

（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（有手指凹陷），并利用数字化三维扫描仪和Stereo 3D获取其三维数据（图1）。

（2）利用数字化三维扫描仪获取目标车把（图2）三维数据。

（3）分别抽离等量的手掌持握反形（有手指凹陷）与目标车把的截面轮廓线。

（4）将两组截面轮廓线置于同一坐标系，并缩放调整位置与尺度。

（5）将两组轮廓线进行混合运算，并采取不同的Morphing比例，选择最佳混合迁变结果，其加权比例为3∶7；图4左侧为目标车把局部截面轮廓线，右侧为油泥手掌持握反形（有手指凹陷）局部截面轮廓线，红色为所选最佳结果。

（6）以步骤（5）中的结果，创建新曲面，生成最终形态（图3）。

（7）制作改良车把设计效果图（图略）。

2 实验2

本实验运用手掌持握反形（无手指凹陷）与目标车把合成新的车把造型，目的在于改良和优化现有车把与手掌生理结构的吻合度并且保留一定的手掌自由度。使用不带有手指凹陷构造的手掌持握反形，可以得出持握稳定性稍差，稍有些手掌活动自由度的车把设计结果。

（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（无手指凹陷），并利用数字化三维扫描仪和Stereo 3D获取其三维数据（图5）

（2）利用数字化三维扫描仪获取目标车把（图2）三维数据

（3）分别抽离等量的手掌持握反形（无手指凹陷）与目标车把的截面轮廓线

（4）将两组截面轮廓线置于同一坐标系，并缩放调整位置与尺度

（5）将两组轮廓线进行混合运算，并采取不同的MORPHING比例，选择最佳混合迁变结果，其加权比例为5∶6；图7左侧为目标车把局部截面轮廓线，右侧为油泥手掌持握反形（无手指凹陷）局部截面轮廓线，红色为所选最佳结果

（6）以步骤（5）中的结果，创建新曲面，生成最终形态（图6）

（7）制作改良车把设计效果图（图略）

3 结 论

本文所介绍的两例实验为2014年天津工业大学机械工程学院工业设计专业《工业产品再设计》课程实验。实验案例表明：两个设计方案均有效的对自行车把的造型进行了改良设计。所不同的是实验1的结果可使手掌持握车把时贴合更为紧密，实验2 的结果手掌持握的自由度较高。两种改进设计可适用于不同使用习惯的人群。由于设计来源于人体结构反形，这种直观反求的方式保障了人体结构与产品外形的吻合度。本实验的结果取决于手掌持握反形与目标车把形态的混合结果。故，手掌持握反形的设计在本项实验中至关重要，直接影响实验结果。因此，本实验的局限即在于设计结果对不同生理尺度的适应性较差。因此，本实验的方法，可以拓展为运用多件不同尺度的手掌持握反形得出多个设计结果，即可以产生不同尺码的产品，以符合更多人群的需求。

本课程实验使学生掌握了基于人机工程学的产品改良设计方法，激发了学习兴趣，培养了专业技能，提高了学生对工业设计专业的认知度。

参考文献：

[1]陈永超，王秋惠，杨爱慧，等.基于逆向工程技术的工业产品再设计课程实验研究[J].中国市场，2015（19）.

[2]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].工程图学学报，2009（6）：1-9.