第1章人机工程学(第三版)
人机工程学第一章
精品资料
日常生活中人机学问题的巡视
日常生活中的人机学问题(wèntí)无处不在，在日程生活中发现 和思考人机学问题(wèntí)的深广度，是检验本课程学习效果的标准 之一。
精品资料
布 氏 夫 妇 —— 砌 砖 作业实验
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人机学的形成和发展
• 第二次世界大战中尖锐的军械问题(wèntí)——人机学的诞生
飞机(fēijī)的 问题
其他兵器
以机器为中心转变为以人 为中心
器物设计必须与人的解剖学 、生理学、心理学条件相适 应
精品资料
人机学的形成和发展 • 向民用品等广阔(guǎngkuò)领域延伸——人机学的发展和成熟
2.公用产品、公共设施、公用空间设计时，该以什么样的人体尺寸为标准？
——尺寸百分位数
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产品设计中人体尺寸数据(shùjù)的应用方法
尺寸(chǐ cun)修正 量
功能修正量
心理修正量
穿着修正量
姿势修正量
操作修正量
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产品设计中人体(réntǐ)尺寸数据的应用方法
Ⅰ型产品尺寸设计（双限值设计）
精品资料
人机学的形成和发展
• 中国古籍(gǔjí)中的卓越论述
《考工记》
故攻国之兵欲短，守国(shǒu ɡuó)之兵欲长。攻国之人众，行地远，食饮饥，且 涉山林之阻，是故兵欲短。守国(shǒu ɡuó)之人寡，食饮饱，行地不远，且不涉 山林之阻，是故兵欲长。凡兵，句兵欲无弹，刺兵欲无蜎，是故句兵椑，刺兵抟 ，毄兵同强，举围欲细，细则校。刺兵同强，举围欲中，重欲傅人，傅人则密， 是故侵之。
第一章人机工程学 概论
1.3 人机工程学的研究内容和研究方法
研究内容
（5）工作环境及其改善
研究工作环境下人的生理、心理的反应，环境对工作生活的影
响，研究控制、改善和预防不良环境的措施。 （6）研究作业方法及其改善 研究人从事体力作业 、技能作业和脑力作业时的生理和心理反 应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷和能量
1.1 人机工程学的定义 人机工程学名称
（1）人类工效学，或简称工效学
（2）人的因素（学），人因工程（学）
பைடு நூலகம்
（3）人类工程学，人体工程学
（4）工程心理学 （5）人－机－环境系统工程学、宜人性设计（人机工程 设计）等
1.1 人机工程学的定义 生活中存在的人机问题
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不多久腰部就 难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰靠”。为什么?
用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋闪闪
有光，文字和底色的对比又弱，中老年人想看清上面
的说明确实费劲。
1.1 人机工程学的定义 人机工程设计的内涵
举车床设计为例。车床里的传动系统、各种机构、材料及热处
理、润滑系统，电动机及电路系统、床身、底座和其他零部件 的刚、强度等等，都不是人机界面，因此不属于人机工程设计 的对象，而是工程技术设计的工作。而车床操作部件的尺寸、 位臵、操作方式、操作力、操作方向、照明系统和刻度盘等标 识系统等等，才是车床人机工程设计的内容。至于车床的造型 和色彩设计，一般地属于工业设计的范围，但造型和色彩显然
1.2 人机工程学的起源和发展
科学人机工程学——二战（发展阶段）
二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典 型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德 军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴 了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能
人机工程学(第三版)
空气中的有害物质如粉尘、有毒气体 等会对人体呼吸系统造成危害，甚至 引发职业病。
作业环境改善措施与方法
照明改善
根据工作需求调整照明强度和色温，使用 护目灯等局部照明设备，减少眩光和阴影
对视觉的干扰。
温度与湿度调节
根据季节和气候特点调节室内温度和湿度， 使用空调、加湿器等设备创造舒适的室内 环境。
02 03
改善措施
公司对办公环境进行了全面改造，包括更换照明设备、加装隔音材料、 更新空调系统等。同时，还重新规划了办公空间布局，提高了空间利用 率和员工舒适度。
改善效果
经过改造后，办公环境焕然一新，员工工作效率和满意度大幅提升，公 司形象和业绩也得到了显著改善。
04
人机界面设计与评价
人机界面基本概念及设计原则
噪音控制
采用隔音材料、消音器等降低噪音源的分 贝值，合理安排工作时间和休息时间，避 免长时间暴露在噪音环境中。
空气质量提升
加强室内通风换气，使用空气净化器等设 备去除空气中的有害物质，提高室内空气 质量。
典型案例分析：办公环境优化
01
案例背景
某公司办公环境陈旧，设施老化，员工工作效率低下，抱怨连连。
采用直观、易懂的图标和符号，降低 用户学习成本，提高操作便捷性。
色彩与字体设计
运用色彩心理学和字体排版原理，提 高信息传达效率和用户阅读体验。
听觉、触觉等其他交互方式探讨
听觉交互
运用声音提示和语音交互技术， 为用户提供听觉反馈和语音控制
功能。
触觉交互
利用振动、力反馈等触觉技术，增 强用户操作的真实感和沉浸感。
学科意义
提高机器的使用效率和人的工作效率； 改善人的工作条件和生活质量；促进 人与机器的和谐发展，推动社会进步。
人机工程学教材
第一章1.人机工程学人机工程学（Man-Machine Engineering)：研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
☐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各种因素；——研究对象☐研究人和机器及环境的相互作用；——研究内容☐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、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。
——研究目的2.人机工程学发展的各阶段经验人机工程的发展阶段☐研究内容：研究每一职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作，规划利用人力的最好办法；制定培训方案，使人力得到最有效的发挥；研究最优良的工作条件；研究最好的管理组织形式；研究工作动机，促进工人和管理者的通力合作。
☐研究人员：心理学家☐研究特点：在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
科学人机工程学——二战中尖锐的军械问题☐研究人员：心理学家、解剖学家、生理学家☐研究特点：人的因素——机器适应与人现代人机工程学——对工业文明的反思与可持续发展☐研究人员：解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、管理工程等等。
☐研究特点：把人-机-环境作为一个统一的整体来研究，以创造最适合人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境相协调。
3.怎样看待人机工程学与工业设计的异同点？工业设计的核心是产品设计，产品设计离不开“人”的因素。
相同：有着工作对象和目标的一致性，都研究人与物的关系，研究人机交互界面上的问题。
不同：工业设计更多考虑文化、经济、市场的因素人机工程更注重人的适宜性。
在劳动、管理学科也有广泛的应用。
第二章1.几个人体测量基准面1)矢状面2)正中矢状面3)冠状面4)水平面5)眼耳平面：左右耳屏点及右眼眶下点的水平面2.人体测量中几个主要统计函数均值方差∑==niixnx11()⎪⎭⎫⎝⎛--=--=∑∑==niiniixnxnxxns1222121111标准差抽样误差 抽样误差=标准误差=全部样本均值的标准差百分位数(1)求某百分位数人体尺寸若人身高均值 X=170，S D =10，K%=30 P 30=X= X －(S D ×K)即有30%的人身高小于等于164.76cm 。
人机工程学
第一章人机工程学绪论：同学们你们所学的专业是产品设计，产品设计的目的是满足人的需求，包括物质层面也包括精神层面，不管是我们设计一个产品、设计一个空间，人的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。
人机工程学是研究人、机、及其工作环境之间相互作用的学科。
其研究目的是使在所设计的人机环境系统中，人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，使整个系统安全、高效，且对人有较高的舒适度和生命保障功能。
最终目的是使系统综合使用效能最高。
设计需要感性的认识，更需要理性的思考。
产品设计是艺术与科学技术相结合的学科，人机工程学的支持就是赋予设计科学化的色彩，使设计更少的受设计者主观意想影响。
产品设计要求设计最终将形式与功能相统一，而人机工程学对设计的功能性，无论是满足物质性的功能还是精神性的功能的满足都起科学的支撑，为人性化的设计提供了依据。
形态判断设计价值的一种冲击。
1．1人机工程学的命名与定义人机工程学是一门涉及诸多方面的综合性边缘学科。
它在自身发展的过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机的融合了各相关学科的理论，不断地完善自身的基本概念，理论体系、研究方法以及技术标准和规范。
1．1．1 学科的命名由于该学科研究和应用的范围极其广泛，各个领域的研究人员都试图从自身的角度来给本学科命名和定义，因此，世界各国对本学科的命名不尽相同，即使在同一个国家里，命名也不统一。
美国的“Human Engineering”译为“人类工程学”或“人体工程学”；Human Factors ; Human Factors Engineering 人类因素学或人类因素工程学原苏联及东欧国家的“Engineering Psychology”一般译为“工程心理学”；日本的相应学科译为：人间工学人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等等。
国际上较为通用的名称是采用西欧各国的命名“Ergonomics”希腊语中的两个词根“Ergon”(工作、出力)和“Nomics”(规律、正常化)构成的即“人类工效学”，本意为人的劳动规律，也可理解为把机械产品设计成十分符合人类的工作或动作的法则或习惯，该词能全面的反映本学科的本质，词义能保持中立性。
2024版人机工程学(第三版)
目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科，旨在优化人与机器系统的交互，提高工作效率和人的舒适度。
发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。
研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。
其中，人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等；机器是指各种设备、工具、装置和系统等；工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。
研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域，如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。
学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。
它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识，研究人与机器系统的交互问题。
学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。
通过优化人与机器系统的交互，可以提高工作效率，减少事故和错误，降低人的疲劳和不适感，从而提高生产效益和生活质量。
人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉，是人接收外界信息的主要途径。
负责传递和处理感官信息，控制人体运动和反应。
由骨骼、关节和肌肉组成，支持人体姿势和运动。
输送氧气和营养物质到身体各部分，同时排除废物。
感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等，影响人对信息的处理和理解。
情感与情绪影响人的决策和行为，与人的需求和动机密切相关。
学习与技能形成通过经验和训练，人能够形成新的行为习惯和技能。
ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科，为人机工程设计提供基础数据。
人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等，用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。
人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出，为设计提供力学依据。
人机工程学 第一章
第一章著名人体工程学家伍德认为：“当人操作和控制系统能够的能力无法达到系统的要求时，人们就确认了人体工程学这门学科”人机关系和人家矛盾的演变分为三个时期：1.石器时代、青铜时代和农耕时代 2.迅猛发展的工业化时代 3.日新月异的信息时代早期历史~20世纪前期——经验人机工程学早期人机工程学以19世纪80年代和90年代初的工业化运动为起点泰勒——最早进行人和机器匹配问题研究的学者铁锹实验《科学管理原理》吉尔伯瑞斯——时间和动作研究手术研究莫斯特伯格——用实验方法进行人员挑选和培训从泰勒到莫斯特伯格的研究都对人机工程学起到了很大作用，但没有明确提出“使机器适应于人的思想”，而更多强调“使人适应于机器。
”1945~1960——科学人机工程学——人机工程学诞生在设计新型的装备时, 人的行为特征和能力极限应该是考虑的主要因素之一。
在这一思想指导下开展的人机关系的研究, 叫做人机工程学。
1960~现在——现代人机工程学现代人机工程学有三个特点：1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。
2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。
3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。
研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而获得系统的最高综合效能。
我国人机工程学的发展我国的人类功效学会成立于1989年，基础工作是在工业心理学和工程心理学领域展开的，在工业设计领域，人机工程学得发展几乎与设计的发展是完全同步的一部人机工程学的发展史其实就是“以人为本”的思想在工程和设计领域的运用和实践的历史从横向看，人机工程学是一门交叉性的学科，涉及心理学、生理学、解剖学、生物力学、工程学等国际人机工程学学会（IEA，International Ergonomics Association）给出的定义：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。
人机工程学 第一章
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
5、计算机软件中的界面设计问题 如屏幕显示、键盘设计、操作系统的 评价、计算机的物理环境、说话式输 入方式。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
6、生产领域的人机工程学问题
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2）动作研究：Gilbreth基本动作研究。
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动作研究之父:弗兰克·吉尔布雷 思
动作研究：也叫工作研究、工作设计或是方 法工程。其研究的对象都是在工作中，如何 找出最简最优的方法，以最少的动作最终达 到节约人力、提高效率、充分降低时间成本 以达到提高经济效益的目的。
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1.4人机工程学研究内容
1.4.5目前国内外重点研究方向
1、工作负荷研究，包括生理和心理负 荷。工作成效的测定与评价。
2、工作场地、工作空间、工具装备的 人机工程学研究。
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1.4人机工程学研究内容
3、作业环境的研究。 4、尖端技术领域中的人机工程学
其它定义
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人机工程导论
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1.1人机工程学的起源与定义
定义特点
1）研究应用学科范围 2）应用领域 3）研究内容:效率;安全与舒适
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人机工程导论
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1.2人机工程学发展的几个
阶段
人机工程学 第一章 总论
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机工程学的起源与发展
• 我国的人机工程学研究起步较晚， １９３５年陈 立和周先庚等在中央研究院和清华大学研究过工作 疲劳、劳动环境等问题。６０年代对铁路信号、飞 机仪表也做过人体工程学方面的研究，由于１０年 动乱中断。１９８５年成立了中国人类工效学标准 化技术委员会和心理学会工业心理学专业委员会。 １９８４年国家科工委成立了军用人－机－环境系 统工程标准化技术委员会。１９８９年成立了“中 国人类工效学学会”。近年人体工程学的研究在我 国许多领域已经取得了显著的发展。但是，与先进 国家比较，人机工程学基础理论、方法论以及成果 的应用还有相当大的差距。人机工程学思想的教学 和科普工作必须加强。
• 同时，在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论 和人体科学等学科中新理论的建立，在本学科中应用 “新三论”来进行人机系统的研究便应运而生。所有 这一切，不仅给人机工程学提供了新的理论和新的实 验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新 的课题，从而促使人机工程学进入了系统的研究阶段，
使学科走向成熟。
• 这一阶段，人机关系的特点：通过选拔与培训，使工 人适应机器。
• 其工作的重要意义在于，提高工效的观念从此不再是 一种自发的思维倾向，它已开始建立在科学实验的基 础上，具有现代科学的形态。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机工程学的起源与发展
• 二、科学的人机工程学(诞生阶段)
• 这一阶段又称为人机工程学的诞生和成长阶段。大致 是从第二次世界大战开始及战后的十几年。由于军事 方面的需要，人机关系的研究，结合了生理学、心理 学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。
人机工程学第1章人机工程学概论
人机工程学第1章人机工程学概论人机工程学是研究人与机器之间的交互关系和设计优化问题的学科。
它涉及到人的认知、感知和运动等行为，以及机器的设计、人机接口和系统的优化。
人机工程学的主要目标是改善机器和人之间的交互性能，提高系统的易用性、效率和安全性。
人机工程学的发展历史可以追溯到20世纪初。
在当时，工业化和技术革命的推动下，机器在人们的日常生活中越来越重要。
然而，由于机器的设计不符合人体工程学原理，造成了许多问题，如疲劳、劳损和事故等。
为了解决这些问题，人们开始关注如何将人体科学原理整合到机器的设计中，这就是人机工程学的起源。
人机工程学的研究范围很广泛，涵盖了多个学科领域，如心理学、生理学、工程学、计算机科学和设计学等。
研究的方法也很多样化，包括实验研究、建模分析和仿真模拟等。
通过这些方法，人机工程学研究人机交互的规律和问题，发展出一系列的设计原则和方法，以指导机器的设计和人机接口的优化。
1.用户需求分析：人机工程学首先要了解用户的需求和期望，通过调查、访谈和问卷调查等方法，分析用户的心理、生理和行为特征，确定系统的设计目标。
2.人类认知和感知：人机交互是通过人类的认知和感知过程实现的，研究人的注意力、记忆、问题求解和决策等认知过程，以及感知的感觉、知觉和运动等能力，有助于优化人机界面的设计。
3.人体工程学设计：人体工程学是将人体科学原理应用到机器的设计中，研究如何使机器与用户的身体特征和动作协调一致，减少用户的体力消耗和劳损，提高人机交互的效率和舒适性。
4.人机界面设计：人机界面是人与机器之间的交互媒介，研究如何设计界面以使用户能够直观地理解和操作机器，通过图形、声音、触觉和语音等多种方式，实现信息的传递和理解。
5.系统优化与评估：人机工程学也关注如何对机器和系统进行优化和评估，以提高其性能和可靠性。
通过模型分析、仿真测试和用户评估等方法，可以评估系统的易用性、效率、安全性和用户满意度等指标。
人机工程学在许多领域都有应用，如航空航天、交通运输、医疗保健、信息技术和消费产品等。
人机工程学课后习题
第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子3、说出人机工程学科常见的名称4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？5、讲述人机工程学发展的4个阶段6、人机工程学与工业设计的关系？7、随机列举数种产品，初步分析其中存在的人机问题并提出解决方案第二章人体测量与数据应用(习题)1、什么是人体测量学？人体测量中的主要统计函数？2、常用的人体测量仪器有哪些？3、人体测量立姿要求？4、人体尺寸数据的特征有哪些？5、人体尺寸分布状况的描述方法？6、学会查人体尺寸表。
成年男子坐姿两肘间宽大于473mm的人所占百分位数是多少？7、求华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数8、人体测量数据应用的原则？9、产品人体尺寸设计的方法与步骤？10、人体尺寸修正量的意义及构成。
11、举例说明实际中需要心理修正量的设计实例。
12、公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型产品尺寸设计？13、请确定火车卧铺铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？第二章人的感知与运动特征(习题)1、什么叫视野及视野的分类？2、什么叫视觉的暗适应与明适应？3、造成眩光的主要因素有哪些？4、视觉的特征有哪些？5、听觉的特征？6、什么叫听觉的掩蔽效应？7、触觉的特征？8、如何提高人的信息处理能力？9、什么是操纵力？手与脚的操纵力有哪些特点？10、什么是反应时间？如何缩短反应时间？11、肢体的运动输出特性主要有那些方面？12、影响运动准确性的因素有那些？13、操作运动准确性要求主要包括哪几个方面？第三章人的心理与行为特征(习题)1、什么是感觉、知觉？2、感觉与知觉的关系？3、感觉的基本特征有哪些？4、什么是感觉阈限？有哪几种？5、知觉有哪几种？主要特征？6、视错觉的种类及其在在设计中的作用？7、注意、记忆、创造性思维的特征？8、人对产品的知觉、记忆、注意的特征？第四章人机的信息界面设计(习题)1、什么是人机的信息界面，信息界面模型？2、在人机系统中，信息显示的方式及特征？3、简述显示器的设计原则。
人机工程学课程教案
人机工程学课程教案第一章：人机工程学简介1.1 课程目标：了解人机工程学的定义、发展历程和应用领域。
掌握人机工程学的基本原理和方法。
1.2 教学内容：人机工程学的定义和发展历程。
人机工程学的基本原理和方法。
人机工程学的应用领域。
1.3 教学活动：导入：介绍人机工程学的概念和重要性。
讲解：讲解人机工程学的发展历程、基本原理和方法。
案例分析：分析人机工程学在现实生活中的应用案例。
1.4 作业与评估：课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第二章：人的因素2.1 课程目标：了解人的生理、心理和行为特征对人机系统的影响。
掌握人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.2 教学内容：人的生理、心理和行为特征。
人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.3 教学活动：讲解：讲解人的生理、心理和行为特征及其对人机系统的影响。
互动讨论：讨论人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机系统，并提出改进建议。
课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第三章：机器的因素3.1 课程目标：了解机器的特性、功能和局限性对人机系统的影响。
掌握人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.2 教学内容：机器的特性、功能和局限性。
人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.3 教学活动：讲解：讲解机器的特性、功能和局限性及其对人机系统的影响。
互动讨论：讨论人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机系统，并提出改进建议。
课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第四章：人机界面设计4.1 课程目标：了解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
掌握人机界面设计的原则和方法。
4.2 教学内容：人机界面设计的重要性及其对人的影响。
人机界面设计的原则和方法。
4.3 教学活动：讲解：讲解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
互动讨论：讨论人机界面设计的原则和方法。
4.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机界面设计，并提出改进建议。
人机工程学第一章
What's in a Name?
The description of Human Factors put forth by one of the founders of the field, Alphonse Chapanis, to wit: "Human factors is a body of knowledge about human abilities, human limitations, and other human characteristics that are relevant to design. What we do is human factors engineering, which I define this way— Human factors engineering is the application of human factors information to the design of tools, machines, systems, tasks, jobs, and environment for safe, comfortable, and effective human use.“ We will also follow Dr. Chapanis in considering Human Factors as synonymous with Ergonomics. "Whether we call ourselves human factors professionals or ergonomists is mostly an accident of where we happen to work and where we were trained. We are all—human factors professionals and ergonomists—ultimately concerned with trying to shape the world in which we live so that it will better suit us and our needs.“
《人机工程学》第1章绪论
《人机工程学》第1章绪论第1章绪论第1章绪论1.1 人机工程学及其发展史1.2 人机系统1.3 人机工程学的研究内容和应用1.4 人机工程学的研究方法第1章绪论1.1 人机工程学及其发展史1.1.1 什么是人机工程学人机工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。
由于它的学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以及学科侧重点的不同，学科的命名具有多样化的特点。
第1章绪论例如，在欧洲多称为工效学(Ergonomics); 在美国多称为人类因素学(Human Factors)、人类工程学(Human Engineering)、工程心理学(Engineering Psychology); 在日本称为人间工学等。
在我国所用的名称有人机工程学、工效学、人机学、人体工程学等，本书使用人机工程学这一名称。
人机工程学目前也无统一的定义。
第1章绪论著名的美国人机工程学专家W.E.伍德森(W.E.Woodson)认为：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操纵控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全和舒适。
前苏联的学者将人机工程学定义为人机工程学是研究人在生产过程中的可能性、劳动活动方式、劳动的组织安排，从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人从生理上和心理上得到全面发展的一门学科。
第1章绪论国际人机工程学会(International Ergonomics Association , 简称IEA)的定义为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、生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科。
《中国企业管理百科全书》中对人机工程学所下的定义为人机工程学是研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
教学课件人机工程学(第三版)
教学课件人机工程学(第三版)一、教学内容1. 人的生理和心理特性2. 人的作业环境与生理心理反应3. 人机系统设计原则与方法4. 显示装置与控制装置设计5. 作业空间与座椅设计6. 人机系统的安全与舒适性二、教学目标1. 使学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和方法。
2. 培养学生运用人机工程学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 提高学生对人机系统设计原则和方法的理解，培养学生具备初步的人机系统设计能力。
三、教学难点与重点重点：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法。
难点：人的生理和心理特性在人机系统设计中的应用，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计。
四、教具与学具准备1. 教具：投影仪、电脑、幻灯片、教学课件。
2. 学具：笔记本、笔、教材《人机工程学》（第三版）。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车驾驶室为例，介绍人机工程学在实际应用中的重要性。
2. 基本概念讲解：通过课件展示，讲解人机工程学的定义、起源和发展历程。
3. 人的生理和心理特性：分析人在不同环境下的生理心理反应，如视觉、听觉、触觉等感知特性。
4. 人机系统设计原则与方法：介绍人在人机系统中的作用、人机系统设计的基本原则和方法。
5. 显示装置与控制装置设计：讲解显示装置的类型、特点和设计原则，控制装置的类型、特点和设计原则。
6. 作业空间与座椅设计：分析作业空间设计的影响因素，如人体尺寸、作业性质等，介绍座椅设计的原理和方法。
7. 课堂练习：以教室为例，分析人机工程学在教室设计中的应用。
六、板书设计板书内容主要包括：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法，人的生理和心理特性，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计等。
七、作业设计1. 作业题目：分析家中客厅的人机工程学设计。
2. 作业题目：举例说明办公室的人机工程学设计。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：本节课通过实例分析和课堂讨论，使学生对人机工程学有了更深入的了解。
人机工程3版课件1
人机学的理论至此趋于成熟。
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4．反思工业文明与可持续发展：人机学的更高阶段 反思工业文明的负面后果，以可持续发展理论为统领，人机学正经历 着新的学科思想演进。绿色设计、生态设计、节能设计、再生设计等理念， 立足于人与自然保持持久和谐，回归到中国古代“天人合一”的设计伦理。
人机学里的“机”或“机器” 是广义的，指一切人造器物：大到飞机、 轮船、火车，小到钳子、笔、水杯；也包括建筑、环境及其中的设施等。
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2. 人机工程学的多种学科名称 人机工程学简称人机学，常见的其他名称有： ﹡人类工效学，或工效学，英文Ergonomics。出现最早，欧洲各 国和世界其他地区通用。 ﹡人的因素（学），英文Human Factors。美国、东南亚、我国台 湾采用。派生名称：人因工程（学），英文Human Factors Engineering。 ﹡人类工程学，英文Human Engineering 。
（译文）
设计心理学应用的经典范例，令人叫绝！
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工作、劳动 姿态都那么自然、 舒展，很好地把 握了工具、设备 a）分金炉清锈清底 与人体尺寸的适 应性问题！
b）铸钟、铸鼎
图 1-116 《天工开物》 插图选
c）扎桕子黑粒去壳取仁
d）琢玉
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二、人机学的形成、发展和学科思想的演进
古代文明中科学思想萌芽，不等同于现代科学理论。
在产品、视觉传达、环境设计中都很重要。
身高2.5倍的蛇矛， 张爷耍得开吗？
图1-1 戏说张爷和他的蛇矛 7
想过感受过这些问题பைடு நூலகம்？
太高啦！！
左撇子、右撇子 都合适！
涂上黄色 “警示条”多好？
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江西美术专修学院
人体工程学
主 讲：古 文
北京理工大学出版社 出版
第1章 人机工程学概论
建筑的内部空间主要为人使用，它 几乎所有部分都与人类的活动有关。 随着人们生活水平的提高和科学技 术的进步，对生活环境在舒适性、 效率性等方面有了更高的要求，技 术和科学的进步也要求室内设计对 解决这一系列的问题有更严谨和科 学的方法。 人体工程学正是这样的一门关于 “人”的学科。
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1.1 人机工程学的命名与定义 人体工程学（Human Engineering)：
研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.1.1 学科的命名
1. 人机工程学 2. 人因工学（Human Factors） 3. 工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动）＋nomos（规律、规则） 3. 生命科学工程（Life-Scineces-Engineering) 4. 生物力学（Biomechanics) 5. 人体状态学（Human Conditioning） 6. 人-机-系统（Man-Machine System） 人体工程学在国外由于研究的方向不用，因而产生了很多部用或意义相 近的名称。同时不同的名称所研究的重点也略有差别
泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。 3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数
学、工程学各方面的知识。 研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而
获得系统的最高综合效能。
学科在国内的发展
学科在国内的发展情况学科在国内的发展情况学科在国内的发展 情况学科在国内的发展情况 本学科在国内起步虽晚，但发展迅速 。解放前仅有少数人从事工程心理学的研究，到60年代初，也只 有在中科院、中国军事科学院等少数单位从事本学科中个别问题 研究，而且其研究范围仅局限于国防和军事领域。但是，这些研 究却为我国人体工学的发展奠定了基础。十年动乱期间，本学科 的研究曾一度停滞，直至70年代末人们逐渐认识到人体工学研 究对国民经济发展的重要性。目前，该学科的研究和应用已扩展 到工农业、交通运输、医疗卫生以及教育系统等国民经济的各个 部门，由此也促进了本学科与工程技术和相关学科的交叉渗透， 使人体工学成为既有深厚理论基础又有广泛应用领域的边缘学科。
这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设 计中“人的因素”，力求使机器适应于人。
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繁琐的仪表 给人操作带 来不便。
现代人机工程学（60年代以来）
现代人机工程学有三个特点： 1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人
的能力极限，而不是让人去适应机器。 2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广
1.1.2 学科的定义
人体工程学是一门技术学。强调理论与实践的结 合，重视科学与技术的全面发展，从基础科学、 技术科学、工程技术这三个层次来进行纵身探讨。
与人体工程学有关的基础科学知识主要包括：心 理学、生理学、解剖学、系统工程等。
从各门学科之间的横向关系看，人体工程学试图 解决的是人与机器、人与环境之间不和谐的矛盾。
“人的健康”
包括身心健康和安全。心理因素能直接影响 生理健康和作业效能，因此人体工程学不仅要研 究某些因素对人的生理损害，而且要研究某些因 素对人的心理损害。
人体工程学着重研究造成事故的人为因素。
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在解决系统中的人的问题上，主要由两条途径： 1）使机器、环境适合于人 2）通过最佳的训练方法，使人适应于机器和环 境。
特点：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、 热力学等工程技术的原理设计上；在人机关系上 是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
科学人机工程学（二次大战~50年代末）
由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外 事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重 要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必 须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等 学科方面的知识。
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在人、机、环境三个要素中
“人”是指作业者或者使用者。 “机”是指机器 包括人操作和使用的一切产品和工程系统。 “环境”是指人们工作和生活的环境。
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“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。
人体工程学的特点：它不是孤立的研究人、机、环境 这三个要素，而是从系统的总体高度，将他们看成一个相 互作用、相互依存的系统。
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研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学 和心理学等方面的各种因素；
研究人和机器及环境的相互作用；
研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统 一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问 题的学科。
人体工程学的定义
人体工程学是研究“人-机-环境”系 统中人、机、环境三大要素之间的关 系为解决该系统中人的效能、健康问 题提出理论与方法的科学。
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1.2 人机工程学的起源与发展
1.2 .1早期文明的发展
自从有了人类和与之同时诞生的人类文明,人们 就一直在不断的改进自己的生活质量和生产效 能,尽管古时候不可能产生今天这样的科学研究 方法,但在人们的创造和劳动中已经潜在的存在 人体工程学的萌芽。
旧石器时代多为打制石器。
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“系统”由相互作用和相互依赖的若干组成部分集合 成的具有特定功能的有机整体。
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“人的效能”
主要是指人的作业效能；即人按照一定的要 求完成某项作业时所表现出的效率和成绩。
一个人的效能决定于工作性质、人的能力、 工具和工作方法，决定于人、机、环境三个要素 之间的关系是否得到妥善处理。
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质地粗糙，棱角分明。
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新石器时代多为磨制石器。
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表面光滑
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适当加入装饰图案
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三足两耳鼎， 此设计便于 架火烹饪食 物和移动， 装饰部位多 集中在腰部 以上。
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1.2 .2独立学科的发展
20世纪初，F·W·泰罗(Frederick W.Taylor,1856-1915)首创了新的科学理论 和一套以高工作效率为目的，省时，省力。 高效的管理方法，被称为“泰罗制”，这 是从理论上对人体工程学进行归纳研究的 开始。
作为一门独立的学科产生于20世纪40年代晚 期。
过去人们认为人体本身会随着机械文明的进 步同时进化。然而事实证明，飞快发展的只有人 类对自然地认识、产生工具和科学技术，人类的 肉体从古至今并没有什么本质上的变化。
随之发展后，就要解决人类的能力与机械关 系的复杂问题。
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经验人机工程学（20世纪初~二次大战）