人体工程学完整教案之一第一章分析

第一章、绪论

一、人体工程学的定义及特点

1.学科定义:

人体工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科，研究和应用范围极为广泛的综合性、边缘性学科或交叉学科。

由于人体工程学是一门综合性、边缘性学科，各个国家的专家、学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义，因而世界各国对本学科的命名不尽相同，即使同一个国家对本学科的名称的提法也很不统一，甚至有很大差别。

如：美国（人类工程学、人的因素工程学）

西欧国家（人类工效学）

日本（人间工学）

中国（人机工程学、人体工程学、人类工程学、工程心理学、人的因素）

（1）美国人机工程学专家c.c伍德认为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高的效率。

（2）W.B.伍德森认为：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、操作控制、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及作业时感到安全和舒适。

（3）著名的美国人机工程学家及应用心理学家A.查帕尼斯认为：

人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得操作简便而又准确的一门学科。另外，在不同的研究和应用领域中，带有侧重点和倾向性的定义还有十种，不过大同小异。可以综合各种提法，丰富我们对人体工程学的理解。如：边缘性学科、人的行为知识、有效性、减少差错、减轻疲劳、人的劳动活动规律、生物力学、生理解剖学、心理学和技术科学、工艺学等等的关键词汇都充分体现人体工程学的内涵。

目前，国际人类工效学学会的定义最具有权威及全面：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、安全和舒适等问题的学科。

2.学科特点:

特点：（1）学科命名多样化

（2）学科定义不统一。

（3）学科边界模糊。

（4）学科内容综合性强。

（5）学科应用范围广泛（产品设计、室内设计等）。

3、人体工程学的起源与发展

英国是世界上开展人体工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性的工作实际上是在美国完成的，所以，人体工程学有“起源于欧洲，形成于美国”之说。虽然本学科的起源可以追溯到20世纪初期，但作为一门独立的学科还只有50年的历史。

人体工程学形成的三个阶段：

（1）经验人体工程学

时间：20世纪初美国学者泰罗的科学管理方法和理论的形成到第二次世界大战之前。

研究的内容：a）研究每一种职业的要求。b）利用测试来选择工人和安排工作。c）规划利用人的最好方法。d）制订培训方案，使人力得到最有效发挥。

e）研究最优良的工作条件。f）研究最好的管理组织形式。g）研究工作动机，促进工人和管理者之间的通力合作。

特点：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的优选上，在人机关系上以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。

（2）科学人体工程学

时间：第二次世界大战期间直至50年代末。

研究内容扩大：首先在军事领域中开展了与设计相关学科的综合研究与应用，重视对“人的因素”的研究和应用，使科学人体工程学应运而生。从军事领域向非军事领域发展。

特点：重视工业与工程设计中“人的因素”力求使机器适应于人。

（3）现代人体工程学

时间：60年代至今

研究内容：宇航技术的研究、原子能的利用、电子计算机的应用

及各种自动装置，使人机关系更趋向复杂。控制论、信息论和人体科学等给人体工程学提供了新的理论和新的实验场所，也提出了新的要求及课题。

特点：a）着眼于机械装备的设计，使机器的操作不超出人类能力界限之外。b）密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛实验性报告，进行具体的机械装备设计。c）力求使实验心理学、生理学、解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。

4、人体工程学的研究内容与方法

人体工程学是研究正确处理人体活动与室内空间之间关系的学科。在人体工程学没有提到正常的研究课题时，人们经常会把人体的尺度与使用的工具、家具、设施等割裂开来，或者没有把人与空间形态、空间氛围等有机地联系起来，造成了人与物、环境的分离。而现代室内环境设计提出的主题是以人为本，注重人、物、环境之间的科学协调性，并对生理环境、物理环境和心理环境的研究和设计，会逐步运用到实际设计中去，不断地提高人们的生活、工作、学习质量。如何使设计的环境空间合乎人体的活动规律，科学地、艺术地将两者完美结合，是其研究的主要内容。

人体结构非常复杂，主要包括头、颈、躯干、四肢等主要部分。达·芬奇说过：“人体是世界的尺度。”这句名言精辟地说明了人体是人类活动的尺度依据。自从有了设计活动以来，一切发明设计都是以人体为依据的。从室内空间的人体活动角度看，人体的运动器官与人体

活动最为密切。人的身体比例有一定的尺度，活动的范围与能力更有一定限度。人体的运动规律不外乎有站立、行走、举手、坐卧等，在平时交往的几项运动中，都有一定距离和范围的尺度。因此在空间设计中无论空间大小，均要根据人体活动的特征及人体极限米考虑，最终的目的就是把活动效率提高到最大限度，把疲劳感降到最小。对于人体尺度的正常值而言，不同的地域、种族人体尺度会有不同，不同的性别、年龄等因素也会有差异。通常设计都是以人体的模数作为参考值，因此室内环境设计还要充分了解人体活动的空间尺度。

人体工程学的研究范围和对象非常广泛，仅其研究的方法就有很多种，目的是为了使人的特性与环境机能和谐统。观察和实验是必不可少的。

研究内容

（1）人体舒适度研究人体工程学的目的就是要围绕人体，设计出操作便捷、减少疲劳、提高工作效率的环境或设备。特别要研究人体的尺度与手、脚活动的高度，以及活动的角度等等。如人们在工作时，是坐姿还是立姿，座椅的高度、倾斜度是多少，在何种倾斜度能坚持多久不疲劳，在什么条件下人的感觉更舒适等。经过反复调整它们之间的关系就会找出理想的尺度。

（2）人体动作研究人们在工作岗位作业时，如果生产方法和动作不当，就会对人体产生不良影响，以致增加劳动强度，产生疲劳现象，降低生产效率。研究设备的尺度人小、位置的高低等与人的操作动作有何必然的联系，研究和分析每一瞬间动作的科学性，