《安全人机工程》教学大纲(14章版)

《安全人机工程》课程教学大纲课程编号: 506119课程名称：安全人机工程英文名称：Safety Man-machinery Engineering (Safety Ergonomics)课程类型: 专业核心课总学时：48 讲课学时：48 实验学时：另有安排学分：3适用对象: 安全工程本专科先修课程：安全学原理执笔人：孟现柱审定人：一、课程性质、目的和任务安全人机工程学是安全工程专业的专业基础课。

本课程主要包括：人机工程学概论、人体测量数据的处理与应用、人的感知与反应特征、人的心理特征、人的作业特征、显示器与控制器的设计与布局、作业空间与作业环境设计、人机系统总体设计，典型的人机系统设计以及人机工程学应用范例。

本课程的目的是：研究实现以保证工作效率为必要条件和以追求实现人的安全为目标这一要求所需要的人机学理论、方法和采取安全设备工程或其它工程措施的依据。

本课程的任务是：1、使学生系统地掌握安全人机学方面的基础知识，为后续专业课程的学习提供必要的知识基础。

这些知识包括：1）使学生系统掌握人机工程学的基本概念、基本理论，领会“人—机—环境系统”的含义。

2）使学生系统掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。

3）使学生系统掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。

4）使学生系统掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。

2、培养学生运用所学安全人机学方面的知识分析和解决实际问题的能力，使学生能够运用安全学的思想和方法分析解决实际问题，使学生具有人机系统设计的初步能力，具备对一般企业中人机系统进行检查与评价的能力。

3、培养学生的探索精神和创新意识，实现学生知识、能力、素质的协调发展。

4、使学生了解安全人机学在人类社会发展中的作用。

5、使学生树立辩证唯物主义世界观。

二、课程教学和教改基本要求（1）教学过程中，要注意安全人机工程各部分内容之间的相互联系，应保证课程内容的系统性和完整性，同时着重加强学生对基本内容、基本方法的理解和掌握，注意理论联系实际，注重渗透工业生产和现代生活的观点、概念和方法，在教学中要注意引导学生逐步体会安全人机学的研究方法，对知识的形成、建立过程要作深入的分析，并适当地介绍有关的知识。

真正使《安全人机工程》课程成为提高学生整体科学素质的重要途径。

（2）本课程以课堂讲授为主，在课堂教学中应对演示实验给以应有的重视，并争取利用一切现代化的教学手段加强教学的直观性，以提高教学效果。

这样做不仅可以使学生建立起正确的概念，还可以通过示范作用促使学生在将来工作时也能重视并认真做好实验。

（3）在教学方式和教学手段上，要注意充分调动学生主动学习的积极性，并且落实到课程的各个教学环节中，注意结合教学内容适当安排课堂讨论，注意引导学生阅读有关书刊，提倡学生主动研究问题，提高学生的自学能力。

（4）注意与后继课程、实验课程等有关课程的联系与配合，注意各门课之间的衔接及分工，对后继课程和实验课程中将详加讲授的内容在现阶段可以少讲或不讲，以保证学生集中精力学好基本内容，避免不必要的重复。

，但在具体计算中，应与后续课程和实验课协调一致，互相配合。

（5）为了提高学生分析和解决实际问题的能力，应适当安排一定数量的习题课和例题，以引导学生正确运用所学知识解决实际问题。

同时通过一定量的习题加深学生对知识的理解，扩大学生的知识面。

为了促使学生思考问题，牢固掌握基本概念，对教学中的一些典型问题可安排讨论课，并注意及时布置适当的思考题。

思考题、习题和例题都应该全面和重点兼顾，例题重点要体现在对基本概念和规律的理解上，习题是学好课程的必要手段，但要控制好习题数量，注意防止难题、偏题来误导学生。

（6）在安全人机工程教学中应如何恰当地反映当代工艺技术发展的先进水平，是教学改革中值得重视的问题。

因此要适当介绍有关的工业生产实际问题以及人机学对人类的影响，以丰富课堂内容、扩大学生的知识面、提高学生的学习兴趣。

（7）在保证完成大纲规定的基本内容及要求的前提下，对体系安排、课时分配、章节划分及教学方式等具体情况可进行适当的调整。

三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容第一章概论（2学时）重点：人机工程和安全人机工程的定义、研究目的、内容和学习和研究方法难点：安全人机工程学与工效人机工程学的关系教学要求：1、掌握人机工程学的定义、熟悉人机工程学的研究目的、内容和学习和研究方法；2、了解人机工程学的起源与发展史；3、掌握安全人机工程学的定义、熟悉安全人机工程学的研究对象、内涵以及与其他各学科的关系；4、知道安全人机工程学与工效人机工程学的关系以及其在安全工程学中的地位；5、了解安全人机工程学在中国诞生的历程。

教学内容：第一节人机工程学的定义人机工程学的定义、研究目的、内容和方法第二节人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展史第三节安全人机工程学安全人机工程学的定义、与各学科的关系、发展与展望第二章人体的人机学参数（4学时）重点：均值、方差、标准差、百分位数、确定功能修正量、人体测量数据在设计产品中的原则、应用和计算难点：确定功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用教学要求：1、了解人体测量的基本术语（立姿、坐姿、测量基准面等）、知道测量仪器（人体测高仪、直角规、弯角规）的使用方法、理解各种统计函数（均值、方差、标准差百分位数等）的定义和含义；2、了解人体动态尺寸与安全生产的关系；3、熟悉各种人体的体部指数、各种人体的生理学参数（最大耗氧量、最大需氧量、氧债、最大心输出）的定义和计算方法；4、知道如何选择百分位和适用度；5、掌握人体测量数据的运用准则、能够从安全的角度确定功能修正量；6、学会人机学参数、人体的生理学参数、人体测量数据能够综合运用和掌握，尤其熟悉人体测量数据在设计产品中的应用。

教学内容：第一节人体尺寸测量人体测量的基本知识、基本术语、测量仪器、统计函数第二节人体的人机学参数与计算人体的体部指数与人机学参数计算、人体的生理学参数及测量第三节人体测量数据的处理与应用人体测量数据的运用准则、人体尺度在工程设计中的应用，人体测量数据的处理与应用第三章人的生理特性（8学时）重点：1、感觉、知觉、感觉阀、人的反应时间、视角、视距、视野、错觉、适应、听阀、掩蔽效应、人的反应时间2、注意、气质、性格、情绪、情感的概念，非理智行为的心理因素3、手和脚的作用力的特点、人的作业姿势与操纵力的关系4、氧债、疲劳机理、测量方法、影响因素、疲劳的改善与消除难点：掩蔽效应、人的反应时间、疲劳机理、疲劳的测量方法教学要求：1、知道人的视觉和听觉特征，掌握感觉阀、人的反应时间、视角、视距、视野、错觉、适应、听阀、掩蔽效应等概念；2、了解人的反应时间的特点，知道如何缩短人的反应时间，知道如何提高人的信息处理能力；3、知道人的知觉的特征、色彩对生理和心理的影响；4、知道人的生物节律并会计算；5、了解注意、情绪、情感、意志、态度、性格、能力、气质、需要、动机的概念、特征及其与安全的关系；掌握非理智行为的心理因素的表现；6、了解骨骼的功能、关节的作用、肌肉的力学特性；知道手和脚的作用力的特点、人的作业姿势与操纵力的关系以及其对安全生产的影响；7、知道体力活动过程中人的生理变化特点；8、知道疲劳概念、分类、机理、症状；掌握疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的改善与消除。

教学内容：第一节人的生理特性感觉与知觉的特征、视觉特征、听觉特征、人的反应时间、环境因素的生理效应第二节人的心理特性人的心理学特性、颜色的心理效应、声音的心理效应第三节人体生物力学人体生物力学的一般知识、各部分操纵力及其影响因素第四节疲劳和恢复人体活动过程的生理学变化、疲劳概念、分类、机理、症状、测量方法、影响因素、疲劳的改善与消除第四章安全人机功能匹配（8学时）重点：人机特性比较、人机功能匹配、可靠度及其度量指标、人的可靠性、机的可靠性、系统可靠性的计算、提高系统可靠性的途径难点：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算教学要求：1、知道人的功能、机的功能的特点；掌握人机的优缺点以及如何分配其功能；2、掌握人机功能匹配的概念，知道为什么要进行人机功能匹配以及人机功能匹配分配不当造成的危害；3、掌握可靠性及其度量指标的概念；掌握影响人的可靠度的因素；4、掌握人的失误的类型、具体形式及其对人机系统的影响；5、知道机的可靠性以及系统可靠性的计算；6、掌握提高系统可靠性的途径。

教学内容：第一节人机功能匹配人的功能、机的功能、人机特性比较、人机功能匹配第二节人机系统的安全可靠性可靠性及其度量、人的可靠性、机的可靠性、系统可靠性的计算、提高系统可靠性的途径第五章人机系统的安全设计（24学时）重点：1、显示器分类、刻度盘指针式显示器的设计、信号显示设计、语言传示装置的设计、听觉传示装置设计2、控制器的类型及选择、控制器设计的原则和考虑因素3、显示器与控制器布置方法、配置方法4、安全防护距离、典型安全防护装置的设计原则5、坐姿的作业空间设计、立姿的作业空间设计、坐立交替的作业姿势的作业空间设计、如何设计最佳作业空间6、作业场所的光照要求、防止和控制眩光的措施、色彩调节的作用、振动和噪声防治难点：刻度盘指针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、如何设计最佳作业空间教学要求：本章是人机工程学的重点内容，通过本章学习，要了解和掌握下列内容：1、知道人机系统的安全设计包括的主要内容以及遵循的原则；2、知道工厂工作设计、作业空间设计，掌握如何设计出最佳作业空间；3、知道各种作业姿势的优缺点，掌握如何在工作设计中应用；4、知道显示器分类及功能、视觉显示方式的选择原则；掌握刻度盘指针式显示器、语言传示装置、信号显示装置以及仪表盘的设计方法；5、知道控制器的类型及选择；掌握控制器设计中应该考虑的人机因素和典型控制器设计方法；6、知道为什么要对显示器与控制器进行配置，学会如何对显示器与控制器布局；7、知道对温度环境改善的措施；8、知道防止和控制眩光的措施、进行照明设计的方法，并能够对工作场所的色彩环境进行评价；了解振动和噪声、有毒环境的防治方法；9、知道安全防护装置的作用与分类、设计原则和典型安全防护装置。

教学内容：第一节显示器设计（6学时）显示器分类及功能、视觉显示方式的选择、刻度盘指针式显示器的设计、听觉传示装置设计、信号显示设计第二节控制器设计（4学时）控制器的类型及选择、控制器设计中的人机因素、典型控制器设计、显示器与控制器布局第三节显示器与控制器的配置（2学时）显示器与控制器布置方法、配置方法第四节安全防护装置设计（2学时）安全防护装置的作用与分类、设计原则、典型安全防护装置第五节作业空间设计（4学时）坐姿的作业空间设计、立姿的作业空间设计、坐立交替的作业姿势的作业空间设计、如何设计最佳作业空间第六节作业环境设计（4学时）光环境、温度环境、色彩环境、振动和噪声、有毒环境、其他环境第六章实践与应用（4学时）重点：控制室的设计要求、显示终端对健康的影响、显示终端的设计方法、产品设计中的要求难点：控制室的设计要求、显示终端的设计方教学要求：1、了解控制室的平面布置、掌握控制室的设计要求；2、了解显示终端对健康的影响，掌握显示终端的防护方法；3、了解办公室的特点，掌握办公室的设计要求；4、学会产品设计中的一般要求以及如何实现产品的安全性、可靠性、舒适性、内实、外美的方法；5、知道计算机键盘的设计遵循的原则。