第4章 作业器具设计
四章展现设计成果
虎钳使用注意事项有：
①在钳台上安放虎钳时，应使固定钳身的钳
口工作面处于钳台边缘之外、这样便于夹持 长条形工件，强力作业时，应使作用力朝向 固定钳身，以免过多增加丝杆螺母的负荷； ②夹持工件时用手扳紧即可，不得用加力杆 或敲击，以免损坏丝杆、螺母，同时工件夹 紧的程度要合适，注意防止夹伤工件表面； ③虎钳在钳台上要固定牢靠，同时板紧锁紧 螺钉。不能用手锤敲击活动钳身。
㈠ 钳工手工工具及量具
⒈ 常用的画线工具及其用法
⑴
画针。
画针用中Φ4mm~Φ6 mm的钢 丝制成，尖端磨锐淬火。
画针的使用方法：
是将画针倾 斜20~25度，尖端紧靠尺端面， 均匀用力，一次画准。
⑵ 画规。
画规在画线工作中用途很多，可 画圆或圆弧、等分角及里取尺寸 等。 钳工用的画规有 普通画规（常用） 弹簧画规 画规用中碳钢或工具钢制成，两 脚尖端经过淬火硬化。 使用时，作为旋转中心的一脚应 加以较大的压力，另一脚以较轻 的压力在工件表面上画出圆弧， 这样可使中心不滑移。
㈡ 钳工常用的基本设备
钳工常用的基本设备
有钳台、虎钳、砂轮 机和钻床等。 ⒈ 钳台 钳台又称钳桌，是钳 工专用的工作台，用 于安装虎钳并放置工 件、工具（图4-39）。
⒉ 虎钳
虎钳是用来夹持工件的，有台虎钳、机用平口钳及 手虎钳等。台虎钳固定在钳台上，机用平口钳是放 在钻床等机床的工作台上夹持工件的，手虎钳则用 于夹持轻巧的小工件，并用手把持。
①正确选用与钻孔相适应的钻头，并保持钻头锋利；
②工件应夹持牢靠，在钻孔处预先用样冲打孔窝； ③钻孔时轴向压力不要过大，当电钻转速下降时应减 小压力，当钻孔将要钻穿时，也要减小轴向压力； ④使用前先空转一下，检查电钻运转是否正常。
作业空间设计与用具设计ppt课件
接触类型
心理距离
亲密距离
≤450
个人距离
450～1200
社交距离
1200～3500
公共距离
3500～9000
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2 个人领域
1）边界效应：大多数人更喜欢或站或坐于公共空间 的边界。这说明个人领域并不是越大越好，空间 过大会使人觉得难以把握，而感到无所适从。
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2）交往与联系的需求：人不仅有私密性的需求， 还要交往的需要，不单纯拒其他人于个人心理空 间尺度之外，如开放式办公室。
更小。
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3 坐、立姿交替
既可以避免由于长期站姿操作而引起的疲劳，又可以 在较大的的区域活动以完成作业，同时可以帮助作业 者完成一些较为精细的作业。
并不是所有的作业都可以采用坐、立交替的作业姿势， 它只适合一些特殊的作业。例如，作业中需要重复前 申超过41cm或高于15cm的操作。
作业类型
精密作业 一般作业 重荷作业
工作高度（以肘 高为零位）cm
+ 5~10
-- 5~10
--15~30
零位为肘高，我国男性肘高均值为102cm,女性为96立体工作区域
立体区域就是将水平面工作区域和垂直面工作区域结
合，上肢在三维工作空间运动所包括的范围。立体工 作区域也可分为最大工作区域和正常工作区域。舒适 工作区域一般介于肩与肘之间的空间范围内，此时手 臂活动路线最短。
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9.2.4脚的工作区域
1 坐姿脚的工作区域
深影区为脚的灵敏作业空间，适合摆 放用力不大但需要较频繁操作的踏板；浅 影区需要大腿、小腿有较大的动作，适合 摆放较用力但不需要频繁操作的踏板。
第4章-作业器具设计
第4章作业器具设计4.1 手握式工具设计4.1.1. 手握式工具设计的生理学基础手是人类最重要的运动器官之一，日常生活、工作中的大多数活动需要通过手或者手的配合来完成。
人的双手能做复杂而灵巧的捏、握、抓、夹、提等的动作，有极其精细的感觉。
人手是由骨骼、肌肉、神经、韧带、血管等组成的复杂结构。
前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼，其相互交错可完成手腕的旋转；手腕结构中主要是一快腕骨，其转动使人的手腕可做两个轴向的运动，在垂直面上为掌屈/背屈（Palmar flexion/Dorsiextension），其中背屈可达75°～80°，掌屈为85°～90°；在水平面上则为尺偏与桡偏（Unlnar deviation/Radial deviation），其中尺偏可达35°～37°，桡偏可达15°～20°（图4.1）；人的手掌主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑，这条沟内是人手主要神经和血管的通道；手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。
图4.1 腕关节动作状态4.1.2. 手握式工具设计的基本原则（1）保持手腕处于顺直状态手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态。
但当手腕处于掌屈、背屈、尺偏等别扭的状态时，会使腕部酸痛、握力减小。
如长时间这样操作，会引起腕道综合症、腱鞘炎、肱骨外踝炎（网球肘）等症状。
把手弯曲式的工具可以降低疲劳，容易操作，对于腕部有损伤者特别有利。
（图4.2）一般认为，将工具的把手与工作部分弯曲10°左右效果最好。
（2）减轻掌部组织所受压迫操作手握式工具时有时需要施加相当的力，如果工具设计不当，会在掌部和手指处造成很大的压力，妨碍血液在尺动脉的循环，引起局部却血，导致麻木、刺痛感等。
手把设计应具有较大的接触面，使压力能分布于较大的手掌面积上，减少应力；或者使压力作用于不太敏感的区域，如拇指与食指之间的虎口位置。
作业空间与用具设计
作業空間與用具設計作業空間設計的基本要求一行動空間1.保證通行順利,過道的高度至少為1950MM,寬度至少應為630MM.2.操作聯繫方便.3.機器布置合理.4.信息交流暢通,視線暢通.二.心理空間1.人身空間:對接近程度采生及就的空間.2.領域性:固定的作業領域.三.活動空間作業中常用作業姿勢,立姿,坐姿,裝立姿,單腿跪姿以及臥姿等,其活動空間視各人肢體而定.工作區域設計水平工作區域最大工作區域是以肩峰點為軸,上肢完全伸直作回轉運動所包括的範圍.正常工作區域是上臂靠近身體,曲肘,前臂平伸作回轉運動所包括的範圍.五.垂直面作業區域最大工作區域定以為以肩峰點為軸,上肢伸直在矣狀面上移動時,手的移動軌跡所包括的範圍.正常工作區域為上肩自然下垂以撓骨點為軸,前臂在矣狀面上移動時手移動軌跡所包括的範圍..立體工作區域將水平面工作區域和垂直面工作區域結合,上肢在三維空間內運動所包括的立體工作區域圖,舒適工作區域一般介於肩與肘之間的空間範圍內,此時手臂活動路線最短.六.工作區域設計在確定最大工作區域和正常工作時應注意:A.由於人體測量數據是在裸,體體挻直條件下測得的,固定在設計時,必須加以修正.B.根據中指之尖所能達到距離必須在姿勢不同時加以修正.坐姿作業工作面高立姿工作面高度單位:MM坐椅的類型1.工作用椅.2.休息用椅.3.我功能座椅.七.座椅設計1.座椅設計:休息坐椅,可取380~450MM,工作座椅400~480MM,工作坐椅的設計就為要調使其與工作面保持適宜高度,辦公用椅調節範圍為330~530MM.2.椅面寬度:以寬為好,通常以女性臀部第95百分位數設計,一般可取400~450MM,對天扶手椅應不小於500MM.3.椅面深度:椅面深度指椅面的前後距離,通常工作桌椅可取350~400MM,休息椅取14~24度,工作坐椅4~6度.5.靠背的高和寬:工作坐椅,高低采用支撐在腰曲處中低靠背,寬度奇取320~360MM.休息用椅,應采用高靠背並加靠墊,寬度可取350~480MM.6.靠背傾角:工作用椅95~105度,學校用椅可取95~100度,休息用椅105~110度.7.扶手高度:休息用椅扶手設計由椅面壓下處計可取200~230MM,而扶手間距500~600MM,工作用椅一般不設扶手.八.座椅設計時應的問題.1.靠的作業在於支持軀干,而主要在於支持腰部,在靠背下部應留現高125~200M(由椅面計)的一段空隙.2.對於工作用椅,椅腳就設計成5個,並均勻分布在直徑為400~450MM賀固上.3.為減少坐姿時小腿的,應保證小腿有足夠空間對於頻繁起座的座椅,應設置小腳輪.4.椅面材料應透气性好且不打滑,椅面前緣應量弧曲面.九.手握式工具設計1.避免靜態肌肉負荷.2.保持手腕處於順直狀態3.避免掌部組織受過大壓力. 3.避免手指重復動作.十.把手設計1.直徑:著力抓握30~40MM,精密抓握8~16MM.2.長度:合適長度為100~120MM.3.形狀:圓形截面把手較好,但為防止打滑可彩三角形或距形,對於螺絲起子,采用丁字形最佳夾角為60度,把手彎曲最佳角度為10度左右.4.雙把手工具,主要因素是抓握空間,當抓握空間為45~80MM時,握力最大,若兩把手平行時為45~50MM,把手內彎為75~80MM,最大握力應限制在100N左右.5.用手習慣與性別差异.。
《4简易木工工具我会用》作业设计方案-小学劳动技术人民版五年级上册
《简易木工工具我会用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课作业设计旨在通过实际操作，让学生掌握简易木工工具的基本使用方法，增强学生的动手能力和安全意识，为后续的木工制作打下坚实的基础。
二、作业内容1. 理论学习：学生需通过课堂讲解和观看视频，了解简易木工工具的种类、用途及安全使用注意事项。
2. 工具认识：学生需认识并熟悉各种简易木工工具，包括锯子、刨子、锤子等，了解其结构和使用方法。
3. 实践操作：学生需在教师指导下进行实践操作，学会正确使用锯子进行简单的木材切割。
操作过程中需注意安全，遵循正确的姿势和操作方法。
4. 作品制作：学生利用所学的知识和技能，制作一个简易的木制品，如小凳子、简易画架等。
在制作过程中，需注意材料的选取和工具的使用。
三、作业要求1. 理论学习要求：学生需认真听讲，观看视频并做好笔记，确保对工具的种类、用途及安全使用注意事项有充分的理解。
2. 工具认识要求：学生需在课后复习，熟悉每一种工具的名称、特点和使用方法，并能够正确区分不同工具。
3. 实践操作要求：学生在实践操作过程中需严格遵循教师指导，注意安全，保持正确的姿势和操作方法。
如遇问题，应及时向教师请教。
4. 作品制作要求：学生需按照教师提供的图纸或自己的设计，选用合适的材料和工具进行制作。
作品应符合安全标准，结构稳固，外观整洁。
四、作业评价1. 教师评价：教师根据学生的理论学习、工具认识、实践操作和作品制作情况进行评价，给予相应的指导和建议。
2. 同学互评：学生之间可进行互相评价，交流学习心得和经验，共同进步。
3. 自评反思：学生需在完成作业后进行自评反思，总结自己在本次作业中的收获和不足，为今后的学习提供参考。
五、作业反馈1. 教师反馈：教师将根据学生的作业情况，给予针对性的反馈和建议，帮助学生改进和提高。
2. 家长反馈：家长需关注孩子的作业完成情况，与孩子交流劳动技术的体验和收获，鼓励孩子积极参与劳动技术课程的学习。
作业空间与用具设计
办公室工作通常在水平台面上进行，如阅 读、写作。但有研究发现，适度倾斜的台 面更适合于这类作业，实际设计中也已有 采用斜作业面的例子： 当台面倾斜（12°和24°）时，人的姿势 较自然，躯干的幅度小，与水平作业面相 比，疲劳与不适应感会减小。 绘图桌面应设计成可调节式： 高度 66-133 角度 0°-75°
人机工程学第三版P124
电子化办公台人体尺度
电子化办公台可调设计
电子化办公台组合设计
工作座椅设计应用
一般工作场所座椅 办公室工作座椅 座椅设计信观念
人机工程学第三版P129-132
座椅结构形式
办公室工作座椅
作业面高度 作业面高度的确定应遵循以下原则： 1.如果作业面高度可调节，则必须将高度调 节至适合操作者身体尺度及个人喜好的位 置。 2.应使臂长自然下垂，处于合适的放松状态， 小臂一般应接近水平状态或略下斜；任何 场合都不应使小臂上举过久。
3.不应使脊椎过度扭曲。 4.若在同一作业面内完成不同性质的作业， 则作业面应可调节。
3.总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总
体作业空间。总体作业空间不是 直接的作业场所,它反映的是多个 作业者或使用者之间的相互关系, 如一个办公室或计算机房
作业面设计及作业空间布置的原则
水平作业面 水平作业面主要在坐姿作业或坐/站作 业场合采用，它必须位于作业者舒适 的手工作业空间范围内。对于正常作 业区域，作业者应能在小臂正常放置 而上臂处于自然悬垂状态下舒适地操 作；对最大作业区域，应使在臂部伸 展的状态下能够操作，且这种作业状 态下不宜持续很久。
各种工具设计
工作台
---种类 ---特点
《4 简易木工工具我会用》作业设计方案-小学劳动技术人民版五年级上册
《简易木工工具我会用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 掌握木工工具的使用方法，了解其基本功能和安全注意事项。
2. 培养实践操作能力和观察力，提高手眼协调能力。
3. 树立安全意识，养成良好的劳动习惯。
二、作业内容1. 任务一：制作简易木工工具展示架任务要求：（1）使用手锯（或锯子）将木板切割成合适大小，并拼接成展示架形状。
（2）使用木工凿子将展示架边缘修整光滑。
（3）使用木工榔头将展示架固定在桌面上。
（4）使用安全防护用品（如手套、口罩等）。
2. 任务二：制作简易木工工具收纳盒任务要求：（1）根据木工工具尺寸，设计合适的盒子形状。
（2）使用手锯将木条切割成合适的长度，拼接成盒子框架。
（3）使用木工锤子、凿子等工具将盒子框架修整光滑。
（4）使用胶水或钉子将盒子封口。
3. 注意事项：（1）确保使用安全，遵守安全操作规程。
（2）保持工作区域的整洁，避免木屑等杂物。
（3）记录所用工具和材料，以便老师检查作业完成情况。
三、作业要求1. 独立完成作业，家长不参与或协助制作。
2. 按时提交作业，作业质量应符合要求，无明显错误。
3. 作业完成后，整理好工具和材料，保持整洁。
四、作业评价1. 评价标准：（1）是否正确使用木工工具；（2）制作的作品是否符合要求；（3）安全意识是否到位；（4）完成作品的速度和质量；（5）作业态度是否认真。
2. 评价方式：学生自评、小组互评、教师评价相结合的方式进行。
其中，教师评价为主要依据，结合学生自评和小组互评结果，给出最终成绩。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，老师将在课堂上进行作业展示和点评，让学生了解自己的优缺点。
同时，老师也会对学生的反馈进行总结，针对学生提出的问题进行解答和指导。
2. 学生根据老师点评和反馈，及时调整自己的学习方法和态度，进一步提高自己的劳动技能和素质。
同时，也鼓励学生相互交流和学习，共同提高自己的劳动技术水平。
3. 对于作业完成质量较差的学生，老师将进行个别辅导和帮助，确保每个学生都能掌握木工工具的使用方法，达到课程教学目标的要求。
《常见的工具》作业设计方案
《常见的工具》作业设计方案第一课时一、教学背景与目标本次作业设计旨在帮助学生加深对常见工具的了解，提升其日常生活中的实用技能。
通过本次作业，学生将能够熟练掌握如何正确使用各种工具，并培养他们的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 培养学生认识各种类型的常见工具，如扳手、螺丝刀、榔头等；2. 学习如何正确使用这些工具，并掌握其基本功能和操作方法；3. 练习在实际生活中应用这些工具，解决日常生活中的问题。
三、教学流程1. 导入：通过图片、视频等多媒体形式展示各种常见工具的名称和外观，让学生对这些工具有一个初步的了解。
2. 学习：介绍每种工具的基本功能和使用方法，让学生逐步掌握各种工具的正确使用技巧。
3. 演示：老师现场演示如何正确使用这些工具，并让学生亲自动手尝试操作，纠正他们的错误做法。
4. 练习：让学生在教师的指导下进行练习，使用各种工具解决一些简单的问题，如拧螺丝、钉钉子等。
5. 总结：帮助学生总结这次练习的经验和教训，让他们明白使用工具需要注意的一些事项。
四、作业要求1. 观看示范视频，了解各种常见工具的名称和使用方法；2. 完成练习题目，使用指定的工具解决相应问题；3. 撰写实验报告，总结使用各种工具的经验和感受。
五、考核方式1. 练习成绩：按照学生的操作技巧和解决问题的能力评分；2. 实验报告：评分内容包括使用工具的方法是否正确、解决问题的效果如何以及对使用工具的感想等。
六、教学评价通过这次作业设计，学生将能够掌握各种常见工具的使用方法，提升其实用技能和解决问题的能力；同时，学生的动手能力和观察力也将得到有效的锻炼。
七、结语《常见的工具》作业设计方案旨在培养学生的实用技能和动手能力，帮助他们更好地适应现代社会的要求。
希望通过这次作业，学生能够收获知识和技能的同时，更重要的是提升他们的综合素质和解决问题的能力。
愿学生们在未来的学习和生活中能够更加自信、勇敢地面对挑战，展现出自己的才华和能力。
《4 简易木工工具我会用》作业设计方案-小学劳动技术人民版五年级上册
《简易木工工具我会用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 认识并熟悉简易木工工具，了解其基本使用方法。
2. 实践操作，尝试完成简单的木工作品。
3. 培养实践操作能力和创新意识。
二、作业内容1. 制作一个简易木工工具展示台，展示台上需摆放木工工具并注明名称。
2. 设计一份与家庭生活相关的木工小制作，如木制笔筒、桌面装饰等。
3. 在家长的协助下，尝试完成一件家庭小木工任务，如修理家具、制作简易桌面等。
三、作业要求1. 确保安全使用木工工具，严格按照使用说明操作。
2. 完成的作品需美观、实用，符合家庭生活需求。
3. 鼓励创新，发挥想象力，尝试使用不同的木工工具和材料。
4. 作业完成后拍照或录像，上传至班级微信群或提交电子版作业。
四、作业评价1. 评价标准：作品完成度、工具使用熟练程度、创新意识等。
2. 评价方式：学生自评、小组互评、教师评价相结合。
3. 教师评价后，将优秀作品在班级展示，并给予适当奖励。
五、作业反馈1. 鼓励学生提出作业中遇到的问题和困难，共同讨论解决。
2. 收集学生对课程的建议和意见，以便改进教学。
3. 通过班级群及时反馈作业评价结果，表扬优秀作品，鼓励进步者。
在本次作业中，学生将有机会亲手接触和使用简易木工工具，熟悉其基本操作方法，并在实践中锻炼自己的动手能力和创新意识。
作业要求部分着重强调了安全使用木工工具的重要性，以及作品的美观实用性和创新性，旨在培养学生的综合素质。
同时，作业评价将采用学生自评、小组互评和教师评价相结合的方式，确保评价的公正性和准确性。
此外，我们还鼓励学生提出作业中遇到的问题和困难，以便我们更好地了解学生的学习情况，及时调整教学策略。
同时，我们也将收集学生对课程的建议和意见，以便不断改进和完善我们的教学工作。
通过及时反馈评价结果，我们可以表扬优秀作品，鼓励进步者，同时也可以让未达标的学生了解自己的不足之处，明确努力方向。
希望通过本次作业，学生们能够更好地掌握简易木工工具的使用方法，提高自己的实践操作能力和创新意识，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。
工位器具设计方案
工位器具设计方案工位器具是指办公室、车间、实验室等工作场所中用来存放、支撑和操作办公用品和工作工具的设备和家具。
设计一个合理的工位器具方案可以提高工作效率，增加工作舒适度和安全性。
下面是一个700字的工位器具设计方案示范：工位器具设计方案为了提高员工的工作效率和工作环境的舒适性，我们设计出了一个合理的工位器具方案。
该方案涵盖了以下几个方面的设备和家具：1. 办公桌和椅子：我们选择了宽敞的办公桌和舒适的椅子。
办公桌采用了L形设计，以提供足够的工作区域。
椅子具有可调节高度和可倾斜背部的功能，以确保员工能够找到合适的工作姿势。
2. 文件柜：在每个工位旁边设置一个文件柜，方便员工存放和组织重要文档和文件。
文件柜采用了锁定功能，以保护机密信息的安全。
3. 台灯：每个工位上都有一个台灯，以提供额外的照明。
台灯具有可调节灯光亮度和灯色的功能，以满足不同员工的需求。
4. 监视器支架：为了使员工更方便地使用电脑和显示器，我们为每个工位设计了一个监视器支架，将显示器抬高放置，以提高视野。
5. 储物架：在工位侧面的墙上设置了储物架，用于存放员工的个人物品和办公用品。
储物架具有多层和可调节高度的功能，以适应不同尺寸和重量的物品。
6. 防护屏风：在每个工位之间设置了防护屏风，以提供一定的隐私性和噪音隔离。
7. 公共区域家具：为了员工能够放松休息和进行团队交流，我们设置了一个舒适的休息区和一个会议室。
休息区配备了柔软的沙发和咖啡桌，会议室配备了会议桌和椅子。
通过以上设计方案，我们可以提高员工的工作效率和工作环境的舒适性。
每个员工都能够找到合适的工作姿势，并且能够方便地存放和组织文件和个人物品。
公共区域的设施也能够满足员工的休息和团队交流的需求。
我们相信这个工位器具设计方案能够为员工创造一个舒适、高效的工作环境。
《4简易木工工具我会用》作业设计方案-小学劳动技术人民版五年级上册
《简易木工工具我会用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生掌握简易木工工具的基本使用方法，了解木工工具的种类和功能，培养学生的动手能力和安全意识，为后续的木工制作打下坚实的基础。
二、作业内容1. 工具认识：学生需熟悉并掌握简易木工工具的名称、用途及使用方法。
包括锯子、刨子、尺子等工具，并能正确区分工具的各部分名称和功能。
2. 工具操作：学生需在老师的指导下，进行简单的工具操作练习。
如正确握持锯子进行直线锯切，使用刨子进行简单刨削等。
操作过程中要遵循安全操作规程，注意保护自己和他人的安全。
3. 制作实践：学生需在教师的指导下，利用所学工具进行简单的木制品制作。
如制作简易小板凳的坐板或小木块等，以加深对工具使用的理解和掌握。
三、作业要求1. 工具认识：学生需准确记住每一种工具的名称和功能，并能正确区分各部分名称。
2. 工具操作：学生需在操作过程中注意安全，严格按照教师指导的方法进行操作。
对于操作不熟练的学生，需多次练习直至熟练掌握。
3. 制作实践：学生需按照教师提供的图纸或指导进行制作，注意尺寸和比例的准确性。
制作过程中如遇到问题，需及时向教师请教。
4. 作业提交：学生需将所制作的木制品及使用工具的过程记录（包括照片或文字描述）按时提交给教师。
四、作业评价1. 评价标准：评价内容包括学生对工具的认识程度、操作熟练度、制作的木制品的质量及过程记录的完整性。
2. 评价方式：教师根据学生的作业完成情况进行评分，并结合学生在课堂上的表现给予综合评价。
对于表现优秀的学生给予表扬和鼓励，对于存在问题的学生给予指导和帮助。
五、作业反馈1. 教师需对学生的作业进行认真批改，指出存在的问题及改进建议。
2. 对于共性问题，教师需在课堂上进行讲解和示范，帮助学生改正错误。
3. 教师需及时将学生的作业成绩反馈给学生及家长，以便家长了解孩子的学习情况，同时鼓励学生在家中继续练习和探索。
4. 教师需根据学生的作业完成情况和课堂表现，调整后续的教学计划和作业设计，以满足学生的学习需求。
《常见的工具作业设计方案-2023-2024学年科学人教鄂教版》
《常见的工具》作业设计方案
一、作业背景
工具是人类社会发展的必备品，我们的生活离不开各种工具的辅助。
本次作业旨在让学生了解常见的工具，掌握其应用方法及作用，培养学生的实践能力和动手能力。
二、作业目标
1. 了解常见的工具名称及功能。
2. 掌握常见工具的正确应用方法。
3. 提高学生的实践能力和动手能力。
三、作业内容
1. 学生分组，每组选择一个常见的工具，如榔头、螺丝刀、扳手等。
2. 学生调研所选择工具的名称、功能、应用方法等信息，并撰写一份小结报告。
3. 学生进行实践操作，展示所选择工具的正确应用方法。
四、作业流程
1. 第一周：学生分组选择工具，并开始调研工具信息。
2. 第二周：学生完成调研报告，并准备实践操作。
3. 第三周：学生进行实践操作，并展示操作过程。
五、作业评判
1. 调研报告：包括工具的名称、功能、应用方法等内容，要求准确全面。
2. 实践操作：评判学生操作的熟练水平和正确性。
3. 展示表现：评判学生展示工具应用方法的清晰度和流畅度。
六、作业要求
1. 学生需认真完成调研报告和实践操作，确保信息准确完备。
2. 学生需按时完成作业，不得迟交。
3. 学生需积极参与小组讨论和合作，共同完成作业任务。
七、作业总结
通过本次作业，学生不仅了解了常见的工具名称和功能，还掌握了正确的应用方法，提高了实践能力和动手能力。
希望学生在平时生活中能够灵活运用所学知识，更好地适应社会发展的需要。
《4 简易木工工具我会用》作业设计方案-小学劳动技术人民版五年级上册
《简易木工工具我会用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 了解并熟悉简易木工工具的基本使用方法；2. 掌握基本的安全操作注意事项；3. 培养动手实践能力，提高手脑协调能力。
二、作业内容1. 工具介绍与体验：学生需要熟悉并观察以下简易木工工具：锯、刨、凿、斧头。
在教师的指导下，每人至少操作一遍，感受工具的使用。
2. 简单木工作品：教师提供简单的木工作品示例，如制作一个小木夹。
学生需根据示例，使用所学的简易木工工具，完成作品。
3. 安全操作提示：在教师的指导下，学生需了解并牢记简易木工工具的安全使用注意事项，如正确站姿、握姿、用力方式等。
4. 问题与讨论：学生完成作品后，可与教师、同学讨论使用这些简易木工工具时的体验和感受，分享遇到的问题及解决方式。
三、作业要求1. 独立完成作业：学生需独立完成作业，若有困难可向教师或同学请教；2. 操作规范：使用工具时需按照安全操作规程进行，确保自身和他人的安全；3. 整洁有序：工作区域需保持整洁，用过的工具和材料需归位；4. 记录问题：作业过程中遇到的问题需如实记录，以便课后讨论和总结。
四、作业评价1. 工具使用熟练程度：根据学生操作简易木工工具的情况，评价其是否能够熟练运用；2. 作业完成情况：根据学生完成小木工作品的质量，评价其动手实践能力；3. 安全意识：评价学生在操作过程中是否能够牢记安全注意事项；4. 课堂表现：评价学生在课堂上的参与度和学习态度。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师需及时给予反馈，指出优点和不足，提出改进建议；2. 学生可根据教师的反馈进行改进，提高自己的操作水平；3. 定期组织学生进行经验分享，相互学习，共同进步。
通过本次作业，学生可以进一步熟悉简易木工工具的使用方法，提高动手实践能力，同时也能增强安全意识，养成良好的学习习惯。
教师可根据学生的反馈和表现，及时调整教学策略，提高教学质量。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标1. 巩固学生对简易木工工具的认识和使用方法；2. 提高学生动手操作木工工具的能力，培养其安全意识和环保意识；3. 培养学生的创新思维和实践能力。
《常用的工具作业设计方案》
《常用的工具》作业设计方案一、作业目标通过本次作业，学生将能够熟练掌握常用的工具的应用方法，提高自身动手能力和实践能力，培养学生的实用技能和创造力。
二、作业内容1. 选择三种常用的工具（如榔头、螺丝刀、扳手等），对其进行详细介绍，包括用途、结构、操作方法等。
2. 分组进行实际操作，让学生亲自操作这些工具，体会其应用过程，培养学生的动手能力。
3. 设计一个小组项目，要求学生利用这些工具制作一个简单的手工品，展示他们的创造力和实践能力。
三、作业步骤1. 学生在课前准备阶段，通过查阅资料或观看视频，了解所选工具的基本信息，并做好笔记。
2. 在教室上，老师进行详细讲解，介绍这些工具的用途、结构和操作方法，解答学生的疑问。
3. 学生分组进行实际操作，老师提供指导和帮助，确保学生能够正确应用这些工具。
4. 学生在小组内讨论，共同设计制作一个手工品，并在规守时间内完成。
5. 学生展示自己的作品，并进行互相评判和交流，分享制作过程中的心得体会。
四、作业评判1. 老师将根据学生的笔记、操作表现和作品质量进行评分，鼓励学生勇于尝试和创新。
2. 学生互相评判，提出建设性意见，帮助同砚改进自己的作业，增进进修氛围的建立。
3. 作业完成后，老师将组织学生进行反思讨论，总结本次作业的收获和不足的地方，为下一次作业做准备。
五、作业延伸1. 学生可以尝试应用其他工具，进行更多的实践操作，提高自己的动手能力。
2. 学生可以利用所学的知识，参与相关比赛或活动，展示自己的技能和创造力。
3. 学生可以将所制作的手工品送给家人或朋友，分享自己的效果和快乐。
通过本次作业设计，希望能够激发学生的进修兴趣，培养他们的实用技能和创造力，为他们未来的发展打下坚实的基础。
愿每个学生在这次作业中都能有所收获，展现出自己的才华和潜力。
《常用的工具作业设计方案》
《常用的工具》作业设计方案一、教学目标：1. 了解常用工具的种类和用途；2. 掌握各种工具的正确应用方法；3. 培养学生动手能力和实践能力；4. 提高学生的观察力和分析能力。
二、教学内容：1. 常用的手工具：如锤子、扳手、螺丝刀等；2. 常用的电动工具：如电钻、电锯、电砂轮等；3. 常用的测量工具：如卷尺、量角器、卡尺等；4. 常用的修理工具：如胶水、胶带、螺丝等。
三、教学过程：1. 导入：通过展示各种工具的图片或实物，引起学生的兴趣；2. 讲解：介绍各种工具的名称、结构和用途，让学生了解其基本知识；3. 演示：老师演示如何正确应用各种工具，并注意安全事项；4. 练习：学生分组进行练习，动手操作各种工具，熟练掌握应用方法；5. 总结：让学生总结本节课所学内容，加深印象；6. 作业：安置作业，要求学生用所学工具制作一个小手工品或修理一个简单物品。
四、评判方式：1. 观察学生在练习中的表现，包括动手能力、操作技巧等；2. 检查学生制作的手工品或修理的物品，看是否符合要求；3. 考察学生在总结中对所学内容的理解和掌握水平。
五、教学资源：1. 工具实物或图片；2. 教学PPT或视频资料；3. 练习材料和作业题目；4. 学生反馈表。
六、延伸拓展：1. 邀请专业人士来学校进行工具应用技能培训；2. 组织学生参与相关比赛或展示活动，展示他们的动手能力；3. 增加更多种类的工具和更复杂的操作内容，提高学生的技能水平。
通过本节课的进修，学生将对常用工具有更深入的了解，掌握正确的应用方法，培养动手能力和实践能力，为未来的进修和工作打下良好的基础。
希望学生能够在实践中不息提升自己，成为真正的工具专家！。
《各种各样的工具作业设计方案-2023-2024学年科学人教版2001》
《各种各样的工具》作业设计方案第一课时一、背景介绍：在我们的日常生活和工作中，各种各样的工具扮演着重要的角色。
无论是家庭中的厨房用具、办公室里的文具，还是工厂里的机械设备，工具都在方便我们的同时提高了效率。
通过学习各种工具的种类、用途和操作方法，我们可以更好地使用这些工具，提升自己的生活质量和工作效率。
二、学习目标：1.了解常见工具的分类和特点；2.掌握各种工具的正确使用方法；3.培养学生对工具的保养和维护意识；4.提高学生的动手能力和解决问题的能力。
三、教学内容和教学方法：1.教学内容：（1）了解各种工具的分类：手工具、机械工具、厨房用具、电子设备等；（2）学习各种工具的用途和特点；（3）掌握各种工具的正确使用方法；（4）学习工具的保养和维护知识。
2.教学方法：（1）讲授：通过课堂讲解，介绍各种工具的分类、用途和操作方法；（2）实践：设计实际操作环节，让学生亲自动手尝试不同工具的使用；（3）讨论：组织小组讨论，分享各自对工具的认识和体会；（4）实地考察：组织学生参观工厂或者家庭，了解不同工具在实际生产和生活中的运用。
四、作业设计：1.个人作业：（1）完成工具分类表格：要求学生列举出自己所熟悉的各种工具，并进行分类，包括手工具、机械工具、家用工具等；（2）手工具练习：选择一种常见手工具（如螺丝刀、锤子等），制作视频教程分享给同学，介绍该工具的用途和正确使用方法；（3）观察家庭工具箱：家庭作业要求学生观察家中的工具箱，了解家庭常用工具的种类和用途，编写一份工具清单。
2.小组作业：（1）工具应用案例分析：小组共同选择一个特定领域（如建筑工地、厨房、汽车维修等），收集该领域常用工具的资料，设计一份工具应用案例分析，展示不同工具在实际操作中的作用和重要性；（2）工具保养小贴士：小组合作编写一份工具保养小贴士，包括常见工具的保养方法、储存注意事项等，展示给全班同学。
五、评估方式：1.个人作业的评估：（1）工具分类表格的准确程度和细致程度；（2）视频教程的内容丰富度和清晰度；（3）家庭工具箱观察的体会和总结能力。
《常见的工具作业设计方案-2023-2024学年科学人教鄂教版》
《常见的工具》作业设计方案一、教学目标：1. 了解常见的工具及其用途。
2. 掌握应用常见工具的方法和技巧。
3. 提高学生的动手能力和实践能力。
二、教学内容：1. 锤子2. 扳手3. 螺丝刀4. 手电钻5. 电动锯三、教学步骤：1. 导入：通过展示各种工具的图片或实物，引起学生的兴趣和好奇心。
2. 介绍：简单介绍每种工具的名称、外形和用途。
3. 演示：老师演示如何正确应用每种工具，并注意事项。
4. 练习：学生分组进行练习，模拟应用各种工具进行操作。
5. 总结：让学生总结每种工具的用途和应用方法，加深理解。
四、教学方法：1. 视频展示：通过播放相关视频，让学生更直观地了解各种工具的应用方法。
2. 实践操作：让学生亲自动手操作，提高他们的动手能力和实践能力。
3. 讨论交流：鼓励学生在小组内讨论，分享自己的理解和体会。
五、教学评判：1. 观察学生的操作过程，看是否掌握了正确的应用方法。
2. 通过小测验考察学生对各种工具的了解水平。
3. 评判学生在实践操作中的表现，包括操作技巧和安全认识。
六、教室延伸：1. 可以组织学生到实验室或工作室进行实地参观，了解更多工具的应用途景。
2. 可以邀请专业人士来讲解各种工具的应用技巧和注意事项。
七、作业设计：1. 观看相关视频，了解各种工具的用途和应用方法。
2. 模拟应用各种工具，拍摄操作视频，并写下操作心得体会。
3. 制作一个展示板，展示各种工具的图片、名称、用途和操作方法。
八、教学反思：1. 教学内容是否符合学生的实际需求和兴趣。
2. 教学方法是否有效，是否能够激发学生的进修兴趣和积极性。
3. 教学评判是否客观公正，能够准确反映学生的进修情况。
通过本次教学，学生将能够全面了解常见的工具，并掌握它们的应用方法和技巧，提高他们的动手能力和实践能力，为将来的进修和工作打下坚实的基础。
《茶壶作业设计方案-2023-2024学年科学人教版2001》
《茶壶》作业设计方案一、设计背景本作业设计旨在帮助学生深入理解茶文化，提高学生的审美能力和创造力，同时培养学生的动手能力和团队合作精神。
通过制作茶壶这一传统工艺品，让学生感受到中国传统文化的魅力，激发学生对艺术的热爱和探索。
二、设计目标1.了解茶文化的历史和传统价值；2.掌握茶壶的制作工艺和技巧；3.培养学生的审美能力和创造力；4.提高学生的动手能力和团队合作精神。
三、设计内容1.讲解茶文化：教师介绍茶文化的历史渊源、传统价值和在中国人生活中的重要塞位，激发学生对茶文化的兴趣。
2.茶壶制作过程：教师示范茶壶的制作过程，包括选材、设计、制作、烧制等环节，让学生了解茶壶的制作工艺和技巧。
3.学生实践：学生分组进行茶壶的设计和制作，每组成员卖力不同的环节，培养学生的动手能力和团队合作精神。
4.展示和评比：学生展示自己设计制作的茶壶，由全班进行评比，评选出最具创意和工艺精湛的茶壶，并颁发奖品。
四、设计步骤1.准备材料：教师准备陶土、陶轮、工具等制作茶壶所需材料。
2.讲解茶文化：教师介绍茶文化的历史和传统价值，引导学生对茶文化进行深入了解。
3.示范制作：教师示范茶壶的制作过程，让学生了解茶壶的制作工艺和技巧。
4.分组制作：学生分组进行茶壶的设计和制作，每组成员卖力不同的环节，培养学生的动手能力和团队合作精神。
5.展示评比：学生展示自己设计制作的茶壶，由全班进行评比，评选出最具创意和工艺精湛的茶壶，并颁发奖品。
五、评判标准1.设计创意：茶壶设计是否新颖奇特，体现学生的审美能力和创造力；2.工艺精湛：茶壶制作是否精细细致，体现学生的动手能力和技术水平；3.团队合作：学生在分组制作过程中是否积极配合，体现学生的团队合作精神。
六、总结反思通过本次作业设计，学生不仅了解了茶文化的历史和传统价值，掌握了茶壶的制作工艺和技巧，还培养了学生的审美能力和创造力，提高了学生的动手能力和团队合作精神。
希望学生能够在实践中感受到中国传统文化的魅力，不息探索和发现艺术的乐趣，为传承和创新中国传统工艺做出贡献。
《其他常见工具作业设计方案-2023-2024学年小学科学湘科版》
《其他常见工具》作业设计方案一、教学目标：1. 了解不同类型的常见工具及其用途。
2. 掌握各种工具的应用方法和注意事项。
3. 提高学生的实践操作能力和创新思维。
二、教学内容：1. 常见手工具：尺子、剪刀、锤子等。
2. 电动工具：电钻、电锯、电磨等。
3. 其他工具：测量工具、修理工具等。
三、教学过程：1. 导入：通过图片或实物展示各种工具，引起学生的兴趣。
2. 知识讲解：介绍不同类型的工具及其用途，讲解应用方法和注意事项。
3. 操作演示：老师演示如何正确应用各种工具，学生跟随操作。
4. 练习：学生分组练习应用工具，完成指定任务。
5. 总结：让学生总结本节课学到的知识和经验，提出问题和建议。
四、作业要求：1. 列举5种常见工具及其用途。
2. 描述其中一种工具的应用方法和注意事项。
3. 设计一个小实验或手工制作项目，应用至少3种不同工具完成。
4. 制作一个工具应用指南，包括常见工具的名称、用途、应用方法和注意事项。
五、评判标准：1. 准确性：对常见工具的了解是否准确。
2. 操作技能：应用工具时是否熟练并注意安全。
3. 创新性：设计的实验或项目是否具有创新性。
4. 完备性：工具应用指南是否包含所有因素。
六、参考资料：1. 《工具应用手册》2. 网络资源：常见工具的应用视频和教程。
七、作业提交方式：1. 电子版：发送至指定邮箱。
2. 纸质版：提交至班级或学校办公室。
八、注意事项：1. 完成作业需按时提交，迟交扣分。
2. 作业需认真完成，抄袭或作弊将打消成绩。
3. 如有疑问可向老师请教，不懂不要随意操作工具。
以上为《其他常见工具》作业设计方案，希望同砚们能够认真完成作业，掌握好工具的应用方法，提高实践能力和创新思维。
祝大家进修顺利！。
《常见的工具作业设计方案-2023-2024学年科学人教鄂教版》
《常见的工具》作业设计方案一、教学目标1. 让学生了解常见的工具的种类和功能；2. 帮助学生掌握如何正确应用这些工具；3. 提高学生的动手能力和实践操作能力；4. 培养学生的观察力和分析能力。
二、教学内容1. 木工工具：如锤子、钉子、尺子、电动钻等；2. 电工工具：如螺丝刀、剥线钳、万用表等；3. 厨房工具：如刀、砧板、炒锅等；4. 花园工具：如铲子、剪刀、喷壶等；5. 其他常见工具：如手电筒、打火机、剪刀等。
三、教学过程1. 导入：介绍各种工具的种类和功能，引发学生的兴趣；2. 进修：分别介绍每种工具的用途和正确应用方法，让学生观察和分析；3. 操练：让学生分组进行实际操作，应用不同工具完成指定任务；4. 总结：让学生总结应用过程中的经验和技巧，提出改进意见；5. 拓展：让学生自行探索其他常见工具的用途和操作方法，分享给同砚。
四、教学评判1. 学生表现：根据学生的实际操作情况和表现，评判其掌握水平和实践能力；2. 作业评判：安置作业让学生继续练习和稳固所学知识，并及时批改评判；3. 口头评判：鼓励学生在教室上分享自己的体会和心得，增进交流和进修。
五、教学资源1. PowerPoint课件：用于介绍各种工具的种类和功能；2. 视频教学：展示各种工具的正确应用方法，帮助学生更直观地理解；3. 实物展示：准备各种工具的实物让学生观摩和操作，加深印象。
六、教学建议1. 鼓励学生勇于尝试和探索，培养他们的动手能力和创造力；2. 注重实践操作，让学生亲自动手应用工具，体会其中的乐趣和技巧；3. 配合家长，让学生在家中也可以继续练习和应用所学知识。
七、教学反思1. 总结教学过程中的优点和不足，不息改进和提高教学质量；2. 关注学生的进修情况和反馈意见，及时调整教学方案，更好地满足学生需求。
通过以上《常见的工具》作业设计方案，置信能够帮助学生更好地了解和掌握各种常见工具的应用方法和技巧，提高他们的实践操作能力和观察分析能力，为他们未来的进修和生活奠定良好的基础。
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第4章作业器具设计4.1 手握式工具设计4.1.1. 手握式工具设计的生理学基础手是人类最重要的运动器官之一，日常生活、工作中的大多数活动需要通过手或者手的配合来完成。
人的双手能做复杂而灵巧的捏、握、抓、夹、提等的动作，有极其精细的感觉。
人手是由骨骼、肌肉、神经、韧带、血管等组成的复杂结构。
前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼，其相互交错可完成手腕的旋转；手腕结构中主要是一快腕骨，其转动使人的手腕可做两个轴向的运动，在垂直面上为掌屈/背屈（Palmar flexion/Dorsiextension），其中背屈可达75°～80°，掌屈为85°～90°；在水平面上则为尺偏与桡偏（Unlnar deviation/Radial deviation），其中尺偏可达35°～37°，桡偏可达15°～20°（图4.1）；人的手掌主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑，这条沟内是人手主要神经和血管的通道；手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。
图4.1 腕关节动作状态4.1.2. 手握式工具设计的基本原则（1）保持手腕处于顺直状态手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态。
但当手腕处于掌屈、背屈、尺偏等别扭的状态时，会使腕部酸痛、握力减小。
如长时间这样操作，会引起腕道综合症、腱鞘炎、肱骨外踝炎（网球肘）等症状。
把手弯曲式的工具可以降低疲劳，容易操作，对于腕部有损伤者特别有利。
（图4.2）一般认为，将工具的把手与工作部分弯曲10°左右效果最好。
图4.2 握柄弯曲的手握式工具（2）减轻掌部组织所受压迫操作手握式工具时有时需要施加相当的力，如果工具设计不当，会在掌部和手指处造成很大的压力，妨碍血液在尺动脉的循环，引起局部却血，导致麻木、刺痛感等。
手把设计应具有较大的接触面，使压力能分布于较大的手掌面积上，减少应力；或者使压力作用于不太敏感的区域，如拇指与食指之间的虎口位置。
（图4.3）如果没有特殊作用，把手上最好不留指槽，因为人体尺度不同，不合适的指槽可能造成某些操作者手指局部的应力集中。
图4.3 减轻掌部组织所受压迫的手握式工具（3）避免手指重复动作反复用食指操作扳机式控制器，会导致狭窄性腱鞘炎（扳机指）。
设计时应尽量避免食指做这类动作，可以用拇指或指压板代替。
（图4.4）拇指由局部肌肉控制，重复拇指动作比重复食指动作的危害性小一些。
对于拇指，应尽可能避免过度伸展，而多个手指则可分散用力。
图4.4 用拇指或多个手指控制的手握式工具4.1.3. 把手设计把手是手握式工具与手接触的部分，一般由掌面与手指周向抓握。
把手直径取决于工具的用途与手的尺寸。
一般而言，着力抓握的把手比较合适的直径是30～40mm，精密抓握的把手比较合适的直径是8～16mm。
把手长度主要取决于手掌宽度。
根据第5百分位女性到第95百分位男性数据，掌宽一般在71～97mm之间，合适的把手长度为100～125mm。
把手的截面形状也应根据作业性质考虑。
对于着力抓握，把手与手掌的接触面积越大，则压应力越小，因此圆形截面把手较好。
为了防止与手掌之间的相对滑动，可以采用三角形或矩形截面的把手，这样也可以增加工具放置时的稳定性。
为了增大摩擦，并使手感舒适，把手上经常会设置各种槽纹、凸起，还可以使用皮革、橡胶等质地较软的材料。
双把手工具（如剪刀、老虎钳）设计时还需要考虑抓握空间。
当抓握空间宽度为45～80mm时，抓力最大。
为适应不同的使用者，最大握力应限制在100N左右。
此外，人在使用工具时，用手有习惯性，约90％的人惯用右手，10％的人惯用左手。
男女使用工具的能力也有不同，女性约占人群的48％，平均手长约比男性短2cm，握力只有男性的2/3。
这些设计时都应加以考虑。
4.2 工作座椅设计座椅按照用途的不同可分为三类：简易座椅，如板凳；工作座椅，如办公室或操作场所座椅，多用于长时间就座；休息座椅，适用于客室、休息室及各种交通工具的乘客用椅。
以下以工作座椅为代表探讨座椅的人机工程设计。
4.2.1. 坐姿与工作座椅设计的生理学基础坐姿是经常使用的工作姿势，相对于站姿和其它工作姿势具有明显优点：坐姿可以减轻人体足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位所受的静肌力作用，减少人体能耗、消除疲劳；坐姿比站姿更有利于血液循环；坐姿还有利于保持身体的稳定，更适合静态作业、精细作业和脚操作场合。
工作座椅直接影响着坐姿，工作座椅的设计需要考虑以下人体生理学基础：（1）脊柱形态坐姿时人体的支撑结构为：脊柱、骨盆、腿和脚，其中脊柱最关键。
脊柱由33块脊椎骨靠复合韧带和介于其间的椎间盘连接组成，从侧面观察有四个生理弯曲，即颈弯、胸弯、腰弯及骶弯，保证腰弧曲线的正常形状是获得舒适坐姿的关键。
（图）分析腰椎的变形，可以发现当腰部支承在靠背上，使躯干与大腿间呈115°角时腰椎的弯曲与自然形态最接近，是最舒适的姿势；上体取铅直姿势时，不使用腰部支承反而比腰部支承有利，担长时间坐姿时，为了了能将腿前伸而得到休息，还是应有腰部支撑；为使坐姿下腰弧曲线变形最小，座椅应在腰椎部提供两点支承，第一支撑应位于第5、6胸椎之间，相当于肩胛骨的高度，称为肩靠，第二支承应位于第4、5节腰椎之间的高度上，称为腰靠，合理的腰靠应该使腰弧曲线处于正常的生理曲线。
图4.5 脊柱形态（2）肌肉活动度脊椎骨依靠肌肉和肌腱连接，一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到拉力或压力，使肌肉活动度增加，导致疲劳酸痛。
根据研究，在挺直坐姿下，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力，腰椎部位肌肉活动度高，提供靠背支承腰椎后活动度则明显减小；躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。
（3）体压分布人体结构在骨盆下方有两块圆骨，称为坐骨结构。
人体坐骨粗壮，能比周围的肌肉承受更大的压力；而大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循环和神经传导而导致不适。
所以座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来设计，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减少，至大腿时压力渐至最低值。
（图4.6）图4.6 理想体压分布曲线（102Pa）（4）体态平衡人的坐姿并不是固定不变的方式，还包括通过改变坐姿来压力分布、缓解肌肉疲劳，同时根据坐姿的变化不断地保持身体平衡的动作。
坐姿的调节和自发稳定坐姿的动作同属体态平衡，即就座者达到变化和稳定时的中间过程。
由于坐姿有各种特征，所以由变化到平稳的活动类型就会不同。
因此，座椅的设计必须能够满足这种平衡要求，使就座者能灵活、平稳地进行体态自动调节。
4.2.2. 工作座椅设计的基本原则①座椅的样式和尺寸应适宜人体尺度和坐姿；②座椅要适于就座者的体位并保持其稳定；③座椅要适于就座者保持不同姿势和调节坐姿的需要；④靠背的结构和形状要尽可能减少就座者背部和脊柱疲劳；⑤座椅上应配有适当质地的座垫以改善臀部及背部的体压分布。
4.2.3. 工作座椅人机工程设计我国1994年7月1日开始实施的GB／T 14774－1993《工作座椅一般人类工效学要求》给出了一般工作场所（含计算机房、打字室、控制室、交换台等场所）坐姿操作人员使用的工作座椅的术语、结构型式、主要尺寸和一般人类工效学要求。
工作座椅设计需要考虑的重要因素包括座高、座宽、座深、腰靠等。
（1）座高座高又称座面高，是指坐骨下支点的臀部到地面的高度。
就座者穿着规定的工作服装和鞋子，就座后两脚平放于地板上，小腿与地板垂直，大腿下缘处处于与座面平行的位置，这时的座面高，即为工作座椅座面的恰当高度。
为了避免座面前缘压迫大腿导致血液循环不畅，座椅的高度一般不应超过小腿较短的人所适应的高度。
根据中国成年人人体尺寸，我国的工作座椅座面高a取360～480mm为宜。
为适应不同人体尺寸的需要，工作座椅可以设计为座高可调的结构。
（2）座宽考虑到男女肥胖者的需要，座宽一般依据女性中第95百分位的臀宽尺寸设计。
无扶手的工作座椅座宽b应在370～420mm之间，推荐值为400mm。
扶手座椅的座宽应不小于50mm。
（3）座深座深应保证就座者在各种坐姿下靠背能够支承腰部，避免座深太大导致弓腰才能靠到椅背，或座深太小导致大腿失去支承。
我国的工作座椅座深c应取360～390mm为宜，推荐值为380mm。
（4）座面倾角座面倾角是指座面前端翘高之后，座面相对于水平面的夹角。
座面向后倾斜的座椅会使就座者自然地后倚，通过靠背的支承减少背部肌肉承受的静负荷，还可以防止就座者从座面上滑落。
工作座椅的后倾座角α取0°～5°为宜，推荐值为3～4°。
（5）腰靠靠背可以帮助脊柱保持正常、轻松的姿态，其形状和角度是重要的参数。
根据GB／T 14774－93，腰靠长d应在320～340mm之间（推荐值330mm），腰靠宽e应在200～300mm 之间（推荐值250mm），腰靠厚f应在35～50mm之间（推荐值40mm），腰靠高g应在165～210mm之间，腰靠圆弧半径R应在400～700 mm之间（推荐值550mm），倾覆半径r应为195mm，腰靠倾角β应在95º～115º之间（推荐值110º）。
（以上参数所示意义见图4.7）图4.7 一般工作座椅结构形式此外，工作座椅的人机工程设计还要考虑坐面、腰靠、支架、扶手等各部分的要求，具体可参见GB／T 14774－1993。
4.2.4. 典型的工作座椅设计1. 古代的工作座椅设计对于座椅的人机工程设计，早在数千年前就不自觉地开始了。
古埃及的工匠们工作时使用的小凳，一般有三条外叉腿，坐面呈弧形凹陷，人坐在上面，后部翘起部分正好支在骶部，比较舒服（图4.8）；古希腊和古罗马继承并发展了古埃及坐具文明的成就，其代表作克里斯莫斯椅（klismos chair），优美的线条从力学的角度看是科学的，从舒适的角度看也是优秀的（图4.9）。
2. 适应人体尺度的工作座椅设计现代人机工程学后，座椅的设计开始建立在人体测量的基础上。
1948年瑞典整形外科医生阿盖布罗姆（Bengt Akerblom ）出版专著《站与坐的姿势》，系统地论述了人体不同姿态对肌肉及关节的影响，1954年他完成了著名的阿盖布罗姆座椅靠背曲线，并基于此展开了符合人机工程的座椅设计。
（图4.10）许多国家在上世纪70年代已经将座椅研究的成果制定成标准，指导工业生产，包括：学校课桌椅、办公用椅、工作座椅、飞机座椅、汽车座椅、火车座椅等，如我国的GB ／T 14774-1993《工作座椅一般人类工效学要求》、GB/T 3976-2002《学校课桌椅功能尺寸》等。