人体工程学教案

项目一人体工程学概述引入新课人体工程学和环境心理学都是近数十年发展起来的新兴综合性学科。

过去人们研究探讨问题，经常会把人和物、人和环境割裂开来，孤立地对待，认为人就是人，物就是物，环境也就是环境，或者是单纯地以人去适应物和环境对人们提出要求。

而现代室内环境设计日益重视人与物和环境间，以人为主体的具有科学依据的协调。

因此，室内环境设计除了依然十分重视视觉环境的设计外，对物理环境、生理环境以及心理环境的研究和设计也已予以高度重视，并开始运用到设计实践中去。

那我们这学期就来了解人体工程学与设计有着怎样的关系。

学习新知提出任务任务一人体工程学及其发展史任务二人体工程学的研究内容布置任务1.什么是人体工程学？2.人体工程学研究的内容有哪些？3.人体工程学的意义介绍知识人体工程学概念、人体工程学的发展史、人体工程学的研究内容分析任务一、人体工程学的发展史（一）什么是人体工程学？人体工程学是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。

（二）研究对象：人、机、环境的关系目的：如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化人：人的生理需求、心理需求、行为特点和技能限度生理需求：饮食、呼吸、运动、居住等生理需要心理需求：人都希望生活得愉快一点，工作的安全、舒适一点，劳动的轻巧方便一点，休息、消遣时得到美好的精神享受（三）行为特点和技能限度：人的行为特点受到人体自然形态的影响案例：对象情况：安妮，女，12岁，新加坡某小学六年级学生主要症状：脊椎侧突，脊椎骨随着年龄的增长而弯曲，呈现蛇形另：每年，该学校保健服务所接见的脊椎侧凸症病例有大约280宗。

一项1996年的调查显示，患上脊椎侧凸症的孩童，比14年前增加了许多。

发育期间，小孩子的脊椎骨也长得最快。

调查显示，11和12岁的女生当中，有1.4%患有脊椎侧凸症。

相比之下，同龄的男生只有0.2%患有这个病症。

人：指使用者，特指人的心理特征、生理特征及适应设备和环境的能力。

机：指人造工具：日常生活中使用的各类简单工具、器具和工业生产中的复杂机器设备环境：向物质生活提供原材料和动力资源的大自然，向产品生产提供市场需求、文化观念、政策法令规范的社会环境和工业生产、环艺设计、展示、服装等不同领域设计、研究的具体环境内容人-机-环境的关系：以人为主体，运用人体测量、生理及心理测量等方法，研究人的结构功能、身体力学、社会心理等方面与室内设计外设计之间的协调关系，以符合安全、健康、高校、舒适等各层次需求，实现“人-机-环境”的和谐共存。

二、人体工程学的研究内容（一）测量方法1、尺度测量 4、体积测量2、动态测量 5、肌肉疲劳测量3、力量测量 6、其它生理变化的测量（二）模型工作方法根据人体测量数据进行处理和选择，从而得到标准人体尺寸，利用塑料、密实纤维等材料，按照1/1、1/5等设计中常用比例制成各个关节均可活动的人体侧视和三视模型。

设计用人体模型通常可分为一、二纬人体模板和三纬人体模型。

主要应用于设计机械、作业空间、家具交通运输设备等方面的辅助制图、辅助设计、辅助演示或模拟测试等方面。

（三）人体工程学的研究意义1、为确定人们在室内活动所需要的空间提供设计依据，根据相关人体测量数据。

2、为确定家具、设施的尺度及使用范围提供设计依据。

3、提供符合人体需要的最佳室内环境。

4、为室内视觉环境设计提供科学依据。

5、实现“以人为本”的人性化设计理念。

学生跟进做好老师讲课重点内容的笔记并分组讨论任务中的问题。

完成任务分小组选代表进行知识小结。

介绍人体工程学定义、人-机-环境分别代表什么、以及这三者的关系。

思考题2题：简述人体工程学的研究内容和意义。

项目二人体工程学基础复习旧知提问：1、人体工程学的研究对象。

2、人-机-环境分别指的是什么？3、人体工程学研究的内容及意义？引入新课向同学展示人在活动时的水平投影。

提出问题：人们活动时的运动范围各不相同，因此在室内设计中要注意哪些问题？学习新知提出任务任务一人体骨骼主要特征布置任务1.人体测量数据有几种分类？2.人体尺寸的差异3.常用人体尺寸有哪些？4.人体测量的方法介绍知识人体数据的来源、人体数据的分类、以及室内设计中常用的人体尺寸分析任务一、人体测量数据的来源人体数据是建筑结构和家具设计的重要基本资料之一。

各种机械、设备、环境设施、家具尺度、室内活动空间等都必须根据人体数据进行设计。

如:桌椅、门、过道的尺寸二、人体测量数据的分类人体尺寸的测量可分为两类，即构造尺寸和功能尺寸。

（一）构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。

可以测量许多不同的标准状态和不同部位。

如手臂长度、腿长度、座高等。

它对与人体直接关系密切的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。

主要为人体各种装具设备提供数据。

（二）功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围。

它是动态的人体状态下测得。

是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。

它对于解决许多带有空间范围、位置的问题很有用。

三、人体尺寸的差异（一）种族差异（二）世代差异（三）性别、年龄和职业差异（四）居住环境差异四、常用人体测量数据我国成年人最常用的人体构造尺寸：（一）人的肢体活动范围（二）人体全身活动空间五、室内设计中常用的人体尺寸（一）身高，指人体直立，眼睛平视是从地面到头顶的垂直距离。

一般用来确定通道和门的最小高度。

（二）眼睛高度,是指人体直立，眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。

可用于在剧院、礼堂、会议室等处人的视线。

（三）肘部高度，是指从地面到人的前臂与上臂结合处可弯曲的部分距离。

可用于确定柜台、梳妆台、厨房案台等舒适的高度。

（四）直坐高度；挺直坐时从座椅表面到头顶垂直高度。

确定椅凳表面到头顶的垂直高度，座椅上方障碍物的允许和有效高度。

确定双层床的高度、酒吧、火车卧铺高度。

（五）肩宽；两肩之外侧水平距离。

确定座椅间距和通道宽度。

（六）殿部宽度；两胯之间的水平距离。

确定座椅的内侧尺寸、酒吧、沙发等的宽度。

（七）肘部放平高度；从座椅面到肘部尖端的垂直高度。

确定椅子扶手、工作台、参桌和其他设备的高度。

（八）大腿高度；从椅面到大腿端部之间的垂直间距。

确定柜台、书架、会议桌、抽斗下方间隙的高度（大腿与上方障碍物间的适当距离）。

（九）膝盖高度；从地面到膝盖骨中心垂直距离。

与大腿厚度结合使用，确定家居的抽屉下方与地面间的最适宜高度。

（十）膝腘高度；挺身坐，从地面到膝盖背部垂直距离。

确定椅面高度，尤其对于确定有倾斜角度的椅面前缘高度非常有用。

（十一）臀部至膝盖长度；臀部最外侧至膝盖骨前面的水平距离。

确定影剧院、报告厅固定排椅的间距。

（十二）坐姿手臂垂直伸够高度；坐直时手臂垂直向上伸直，座椅表面到中指末梢的垂直距离。

确定头顶上方的控制装置和开关位置。

（十三）垂直手握高；站姿，手握横杆然后使横杆上升到不使人感到不舒服或拉得过紧的限度，此时从地面到横杆顶部的垂直距离。

确定开关、控制器、拉杆、把手、书架及衣帽架的最大高度。

（十四）最大人体厚度；人体直立，从前胸最外点到背或臀部最后点的水平间距。

确定检查孔的最小宽度，或确定围栏的最大间隙。

六、人体测量的方法形态测量、运动测量、生理测量和心理测量生理测量：心率、肌电图、闪频值、脑电图心理测量：问卷调查法、语义微分法、身体疲劳部位调查法、两点识别法学生跟进通过本节的学习和小组讨论完成完成任务完成上述练习概括室内设计中人体常用的尺寸。

无项目二人体工程学基础知识提问：室内设计常用的人体尺寸有哪些？人体工程学是以人为中心，实现室内外空间环境与人体生理、心理等各方面的和谐统一。

因此，人体感知系统对设计具有极为重要的影响。

人类能认识世界，改造环境，首先是依靠人的感觉系统，实现人和环境的交互。

感觉的产生过程：感觉器官—大脑—产生感觉。

提出任务任务二人体感知系统对设计的影响任务三人体运动系统对设计的影响布置任务1.感觉和知觉的定义。

2.感觉和知觉的基本特征。

介绍知识人的行为与环境的关系、人体感官的初步认识分析任务任务二人体感官系统对设计的影响一、感觉（一）感觉的形成——来自体内外的环境刺激通过眼、耳、皮肤等感觉器官产生信号脉冲通过神经系统传递到大脑中枢而产生意识。

（二）感觉——是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。

（三）感觉特性感觉适应——由于感觉器官不断接受同一种刺激而产生的。

暗适应、明适应、温觉适应等。

感觉阈限——是刺激强度必须达到某种程度，才引起感受器的感应，从而激起神经冲动，此时的刺激强度，即为阈限。

感觉疲劳——当同一种刺激物的刺激时间过长时，由于生理原因，感觉适应变成感觉疲劳。

“久闻不知其香”、“熟视无睹”等。

感觉对比——当同一感觉器官接受不同刺激特的刺激时会产生比较。

感觉补偿——当某种感觉丧失后，其他感觉可在一定程度上进行补偿。

盲人的听觉和触觉会很发达。

为残疾人的室内外环境的无障碍设计提供理论依据。

二、知觉知觉——人脑对直接作用于感觉器官的事物整体的反映,是对感觉信息的组织和解释过程。

四个基本特征：选择性：指将某种对象从背景中优先区分出来。

整体性：指将由许多分散的部分或多种属性组成的对象作为具有一定结构的统一整体。

它与人们的经验和阅历关系密切。

理解性：指用以往的知识和经验来解释当前知觉对象的特征。

恒常性：指的是在一定范围内发生变化而知觉的印象却保持相对不变的特性。

三、视觉视觉——由眼睛、视神经和视觉中枢共同构成，是第一大感觉系统，外部百分之八十的信息是通过眼睛来感知的，视觉环境设计是室内设计中极为重要的一个方面。

（一）视觉要素1.视野与视距，视野是人体在头部和眼球固定不动的情况下，眼睛正视前方物体时所能看见的空间范围。

2.视力，是指眼睛对物体形态的分辨能力，视力与明亮成正比，背景月亮，清晰度越好。

3.眼的调节。

4.光感，光感与光亮度成正比，光亮度可以分为绝对光亮度和相对亮度。

5.色觉，亮度越大，眼睛对色彩的感知能力就越强。

（二）视觉现象1.残像，指眼睛在经过强光刺激后，会有影像残留于视网膜的现象。

2.明适应和暗适应。

需要特别注意室内外环境和工作面光照的均匀性，避免有过度的暗适应引起视觉疲劳。

3.向光性，在室内设计中进行局部照明时，以及提高局部商品或空间亮度，可以吸引人的视觉注意力，起到引导和展示的作用。

通过室内墙面和家具的光照度还可以减少顶棚的压抑感。

（三）视错觉在设计中的应用案例:法国国旗红、白、蓝三色的实际比例为35:33:37，因为白色具有扩张感，蓝色具有收缩感，所以人们感觉这三种颜色的面积是相等的。