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【關(guān)鍵詞】《人體工程學(xué)》 展示設(shè)計(jì)專業(yè) 融合創(chuàng)新

“人體工程學(xué)（Human Engineering），也稱人類工程學(xué)、人體工學(xué)、人間工學(xué)或工效學(xué)（Ergonomics）。工效學(xué)Ergonomics原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動(dòng)”和“nomos”，即“規(guī)律、效果”，也即探討人們勞動(dòng)、工作效果、效能的規(guī)律性。人體工程學(xué)是由6門分支學(xué)科組成，人體測(cè)量學(xué)、生物力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、環(huán)境生理學(xué)、工程心理學(xué)、時(shí)間與工作研究學(xué)。

人體工程學(xué)作為獨(dú)立學(xué)科有40多年的歷史。它誕生于第二次世界大戰(zhàn)之后的歐美，主要產(chǎn)生于工業(yè)社會(huì)大量生產(chǎn)和使用機(jī)械設(shè)施的情況下，探求人與機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。早期的人體工程學(xué)主要研究人和工程機(jī)械的關(guān)系，即人機(jī)關(guān)系。其內(nèi)容有人體結(jié)構(gòu)尺寸和功能尺寸，操作裝置，控制盤的視覺顯示，這就涉及到了心理學(xué)、人體解剖學(xué)和人體測(cè)量學(xué)等，繼而研究人和環(huán)境的相互作用，即人―環(huán)境關(guān)系，這又涉及到了心理學(xué)、環(huán)境心理學(xué)等。至今，人體工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容仍在發(fā)展，并不統(tǒng)一。在迅速發(fā)展的設(shè)計(jì)行業(yè)里，人體工程學(xué)發(fā)展速度非常快，特別是室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)，未來則將向著多元化、人性化和智能化的方向發(fā)展。

人體工程學(xué)是展示設(shè)計(jì)藝術(shù)專業(yè)教學(xué)中重要的專業(yè)必修課程之一。設(shè)計(jì)師必須具備人體工程學(xué)方面的知識(shí)和修養(yǎng)，并且能妥善地解決和處理人體工程學(xué)問題，才能取得設(shè)計(jì)上的成功。隨著人們生活品質(zhì)的提升和文化事業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們更追求空間的舒適和愉悅。按照人體工程學(xué)基礎(chǔ)而進(jìn)行的展示設(shè)計(jì)是舒適愉悅的前提。本課程通過對(duì)人在某種工作環(huán)境中的生理、心理學(xué)等因素的研究；培養(yǎng)學(xué)生樹立一種科學(xué)態(tài)度，達(dá)到人―使用物―環(huán)境的相互結(jié)合；通過設(shè)計(jì)使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設(shè)計(jì)真正地服務(wù)于人。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生得到人體基本形體構(gòu)造的知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生懂得人體一些重要尺寸在展示設(shè)計(jì)專業(yè)中的應(yīng)用，為展示設(shè)計(jì)的后續(xù)課程及今后實(shí)際工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

由此，我們的課程教學(xué)就不能泛泛講解《人體工程學(xué)》中的基礎(chǔ)內(nèi)容，我們要將該課程的基礎(chǔ)內(nèi)容與展示設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)行改革與融合創(chuàng)新，使之成為為我專業(yè)所用的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

2013年，由北京印刷學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院會(huì)展方向陶海鷹老師主筆，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，形成了《人體工程學(xué)》課程的本專業(yè)教學(xué)大綱。成果如下：《人體工程學(xué)》通過對(duì)人在某種工作環(huán)境中的生理、心理學(xué)等因素的研究；培養(yǎng)學(xué)生樹立一種科學(xué)態(tài)度，達(dá)到人―使用物―環(huán)境的相互結(jié)合；通過設(shè)計(jì)使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設(shè)計(jì)真正地服務(wù)于人。

基本要求如下：第一章，展示中的尺度問題。了解人體工程學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用，并熟悉展示空間環(huán)境中人的各種尺度關(guān)系。了解人體工程學(xué)在展示設(shè)計(jì)中的意義。第二章，展示的通道分布于陳列設(shè)計(jì)。了解展示的觀眾通道分布是按人流股數(shù)計(jì)算的，大型展示活動(dòng)一般采用多線通道；了解和熟悉展示設(shè)計(jì)的陳列密度，以及與展廳空間跨度、凈高的關(guān)系；了解閱讀心理及閱讀習(xí)慣并能設(shè)計(jì)視覺流程；從人體工程學(xué)的角度分析展示中的陳列高度，以及與參觀者視線的相對(duì)位置；了解展示設(shè)計(jì)與視覺特征的關(guān)系。第三章，展示信息傳達(dá)效率的提升。了解展示信息傳達(dá)的有效途徑；熟練運(yùn)用展示設(shè)計(jì)語言來更好地傳遞信息。第四章，展示設(shè)計(jì)的色彩與照明。了解并掌握展示空間環(huán)境中的色彩與照明設(shè)計(jì)原則，研究展示空間中色彩與照明對(duì)人的心理作用。了解掌握展示設(shè)計(jì)中的色彩應(yīng)用規(guī)律。了解掌握在展示設(shè)計(jì)中對(duì)光源、光照的要求。

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關(guān)鍵詞：人體工程學(xué);功能;景觀設(shè)計(jì);

中圖分類號(hào)：J59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-10-00-02

一、人體工程學(xué)的概念及發(fā)展

人體工程學(xué)（Ergonomics），也稱人類工程學(xué)、人間工學(xué)或工效學(xué)。原出希臘文“Ergos”，即“工作、勞動(dòng)”和“nomes”即“規(guī)律”，也就是探討人們勞動(dòng)、考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學(xué)。這門科學(xué)在第二次世界大戰(zhàn)前才開始有了系統(tǒng)的研究。在我國(guó)也很早就開始了這方面的研究。據(jù)西漢文獻(xiàn)記載，在制造兵器時(shí)，要考慮大小合手、長(zhǎng)短適中。明代家具設(shè)計(jì)為了使人觸感舒適，椅子的靠背做成適合人體脊柱彎曲的曲線，棱角做成鈍圓型，椅角做成圓柱塑，這些都融進(jìn)了中國(guó)古代樸素的人體工程學(xué)思想。這就說明人體工程學(xué)原本就是研究人在適度的勞動(dòng)中用力規(guī)律的一門學(xué)科。我國(guó)將人體工程學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科研究，是從20 世紀(jì)80 年代末開始的。

人體工程學(xué)是建立在技術(shù)科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)的交叉點(diǎn)上， 它利用解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)及生物物理學(xué)等研究成果來研究人在生存環(huán)境中可能擁有的功能， 以創(chuàng)造最佳的生活環(huán)境與勞動(dòng)條件， 保證勞動(dòng)的效率和安全， 有利于身體健康。

二、人體工程在環(huán)境設(shè)計(jì)中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

（一）人體工程學(xué)為環(huán)境設(shè)計(jì)提供了可靠的原則

“以人為本”是環(huán)境設(shè)計(jì)的基本原則1 運(yùn)用人體工程學(xué)可以密切環(huán)境與人的關(guān)系， 通過對(duì)人體特征及活動(dòng)規(guī)律的深入研究， 可以加強(qiáng)環(huán)境的有效利用， 使環(huán)境設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理。

（二）使功能得以量化

在以往的設(shè)計(jì)中， 對(duì)于功能問題多憑經(jīng)驗(yàn)而缺少科學(xué)的根據(jù)， 而運(yùn)用人體工程學(xué)則可以彌補(bǔ)這方面的缺陷， 通過有效地功能價(jià)值分析， 減少了設(shè)計(jì)的盲目性。解決該問題包括人在環(huán)境的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的功能組織原則、排列原則和使用頻度等1

（三）為環(huán)境空間質(zhì)量提供可靠保證

人的生理結(jié)構(gòu)及特征、生活內(nèi)容及性質(zhì)、活動(dòng)規(guī)律及范圍是決定室內(nèi)外空間的性質(zhì)、尺度、形狀的重要因素。而人體工程學(xué)提出了“舒適帶”的理論， 使環(huán)境更加適應(yīng)人的生理?xiàng)l件， 并提供安全、可靠的保證。這其中包括空氣成分、氣象條件、光輻射及其聲波、磁場(chǎng)溫度、濕度等對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。

（四）提供適應(yīng)人感覺的環(huán)境條件

人的感覺能力存在一定的差別和一定的限度， 人體工程學(xué)就是從一般規(guī)律著手研究其特性、共性而制定的原則。對(duì)于任何一件家用電器特別是視聽設(shè)備系統(tǒng)， 它的質(zhì)量效果除本身技術(shù)質(zhì)量以外， 很大程度上則取決于它所在空間適應(yīng)人體工程學(xué)的程。

1、視覺系統(tǒng)

環(huán)境對(duì)人所產(chǎn)生的作用， 絕大多數(shù)是通過人的視覺實(shí)現(xiàn)。掌握人體工程學(xué)可以正確地運(yùn)動(dòng)用光學(xué)原理來保護(hù)人的視力， 了解人的生理結(jié)構(gòu)、視覺特征與視野范圍可以獲得最佳視覺效果的途徑， 并滿足人的心理需求。

2、聽覺系統(tǒng)

人耳作為聽覺系統(tǒng)包括兩種功能， 一是獲得聲音功能， 二是尋求平衡與確立位置的功能。人體工程學(xué)主要運(yùn)用聲學(xué)原理進(jìn)行研究人耳與聲音的關(guān)系、聽覺效果以及噪聲對(duì)人的危害等。

3、嗅覺、味覺與觸覺系統(tǒng)

嗅覺、味覺及觸覺方面的效果對(duì)環(huán)境質(zhì)量有著重要的影響， 因此，我們要千方百計(jì)予地重視， 正確對(duì)待，這也是用其它方法所不能替代的客觀需要。

三、人體工程學(xué)在景觀設(shè)計(jì)中的研究

景觀設(shè)計(jì)中的人體工程學(xué)是人體工程學(xué)在空間設(shè)計(jì)中的有效利用，是研究人體工程學(xué)與空間條件之間正確、合理的關(guān)系，以取得最高生活機(jī)能效率。空間設(shè)計(jì)是“為人造物”，.創(chuàng)造出以“人”為中心的人性環(huán)境。中國(guó)古代就十分重視人與環(huán)境的和諧，強(qiáng)調(diào)“天人合一”。景觀設(shè)計(jì)的研究重心也應(yīng)該放置在“人”上面。人體的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，由運(yùn)動(dòng)器官、感覺器官、消化器官、大腦等共同構(gòu)成。人的身體有一定的尺度，活動(dòng)能力更有一定的限度，無論是采取坐、立、臥、行中的哪一個(gè)活動(dòng)，都有一定的限度和方式，因此，對(duì)于與活動(dòng)有關(guān)的空間計(jì)劃和設(shè)施器物等的設(shè)計(jì)，都必須考慮到人的形體特征、動(dòng)作特性和體能極限等人體因素，使活動(dòng)效率提高到最大程度，身體疲勞降低到最小程度，并使人承受一定的負(fù)荷及由此產(chǎn)生的生理、心理變化。同時(shí)，還要考慮人的活動(dòng)與環(huán)境的相互關(guān)系，環(huán)境的溫度、濕度、噪音、光線和氣味等都直接而強(qiáng)烈的影響人體的活動(dòng)能力和活動(dòng)效率。此外，年齡、性別、個(gè)體、體質(zhì)和智能等個(gè)人差異和民族差別，地域特征以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，都是值得考慮的設(shè)計(jì)因素。

四、《人體工程學(xué)》在景觀設(shè)計(jì)中的重要性

景觀設(shè)計(jì)是一門研究如何創(chuàng)造功能合理、舒適美觀、符合人的生理要求和心理要求的室外環(huán)境的學(xué)科，從這一點(diǎn)可以看出人體工程學(xué)和景觀設(shè)計(jì)在思想和內(nèi)容上有很多的共同點(diǎn)（都是研究人和環(huán)境），人與環(huán)境的關(guān)系就如同魚和水的關(guān)系，彼此相互依存，相互聯(lián)系，人是環(huán)境的主角，環(huán)境是人的環(huán)境，人的一切活動(dòng)的是為了滿足人的生活和工作需要，因此《人體工程學(xué)》課程在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)習(xí)中極其重要，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

首先，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的景觀設(shè)計(jì)是其根本，對(duì)空間的研究是如何強(qiáng)調(diào)科學(xué)性和藝術(shù)性，如何為人服務(wù)，而《人體工程學(xué)》根據(jù)人體測(cè)量數(shù)據(jù)，從人的尺度，行為空間（動(dòng)作域），生理空間以及知覺空間等，確定各種不同的功能空間的劃分和尺寸，使空間更有利于人們的活動(dòng)，為確定人們?cè)谑彝饣顒?dòng)所需空間范圍提供主要依據(jù)。

其次，設(shè)施與環(huán)境在景觀設(shè)計(jì)中占有很大的比例和很重要的地位，對(duì)室外環(huán)境效果起著重要的影響，其形體、尺度以人體尺度為主要依據(jù)，同時(shí)設(shè)施與陳設(shè)的使用范圍也要求由人體工程學(xué)提供重要參考依據(jù)。同時(shí)景觀設(shè)計(jì)重視人與環(huán)境的關(guān)系，室外環(huán)境包括氣溫與氣濕環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境、振動(dòng)環(huán)境、氣味環(huán)境等，它們對(duì)人的生理、心理影響巨大，是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)探討的重要問題，人體工程學(xué)正為室外環(huán)境的設(shè)計(jì)提供有力的科學(xué)依據(jù)。

總之，在景觀設(shè)計(jì)中不論是整體規(guī)劃還是細(xì)節(jié)處理，都以滿足人和人際活動(dòng)的需要為核心，都以創(chuàng)造人的使用方便和舒適為目的，提倡“以人為本”的人性化設(shè)計(jì)無疑需要人體工程學(xué)提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)航標(biāo)。

五、人體工程學(xué)在景觀設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

（一）景觀設(shè)計(jì)中的空間環(huán)境心理。

人在室外環(huán)境中，其心理與行為盡管有個(gè)體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應(yīng)的特點(diǎn)，這也正是我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

1、領(lǐng)域性與人際關(guān)系距離。

領(lǐng)域性原是動(dòng)物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應(yīng)生存的行為方式。室外環(huán)境中個(gè)人空間常需與人際交流、接觸時(shí)所需的距離統(tǒng)盤考慮。根據(jù)人際關(guān)系的密切程度、行為特征來確定人際距離，印分為：密切距離、人體距離、社會(huì)臣離、公眾距離。

2、私密性與盡端趨向。

如果說領(lǐng)域性主要在于空間范圍，私密性則涉及在相應(yīng)空間范圍內(nèi)包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室外空間中要求更為突出。由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”，也就更符合人們“盡端趨向”的心理要求。

（二）景觀設(shè)計(jì)中色彩與環(huán)境心理的應(yīng)用。

人們總是最先用視覺來感受環(huán)境，而在一個(gè)固定的環(huán)境中，最先映入眼簾的是色彩，色彩處理的好壞不僅影響著視覺美感，也影響著人的情緒和工作生活效率研究發(fā)現(xiàn)，人置身予綠色的環(huán)境中，皮膚溫度可降低l 至2 度，脈搏每分鐘減少4 至8 次，呼吸減慢、血壓降低，心臟負(fù)擔(dān)減輕，表現(xiàn)出一副安靜自若的神態(tài)，促使人更加冷靜地對(duì)待現(xiàn)實(shí)。

（三）光影與環(huán)境心理的關(guān)系。

現(xiàn)代室外光環(huán)境的設(shè)計(jì)中，光不僅起照明的作用，而且還是界定空間、分割空間、室內(nèi)空間氛圍的重要手段，同時(shí)光還表現(xiàn)一定的裝飾內(nèi)容、空間格調(diào)和文化內(nèi)涵，趨向于實(shí)用性及文化性的有機(jī)結(jié)合，成為現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素。光和影的襯托給人們提供了愉悅的視覺刺激，是營(yíng)造氣氛與創(chuàng)造意境的“特殊材料”。安藤忠雄認(rèn)為：“光和影能給靜止的空間增加動(dòng)感，給無機(jī)的墻面以色彩，賦予材料更動(dòng)人的‘表情’”。由于光的功能是多元化的，現(xiàn)代室外光環(huán)境的設(shè)計(jì)內(nèi)容在深度和廣度上表現(xiàn)出多層次、多方面的特性，通過各種設(shè)計(jì)手段創(chuàng)造某種環(huán)境氣氛、制造某種情調(diào)、實(shí)現(xiàn)特定構(gòu)思的環(huán)境設(shè)計(jì)，滿足人的心理需求和精神消費(fèi)。例如通過燈光與環(huán)境的結(jié)合設(shè)計(jì)出不同的功能空間，通過光線的合理運(yùn)用，改變了環(huán)境的固有色給人的視覺帶來協(xié)調(diào)性，劃分且營(yíng)造出一個(gè)優(yōu)雅的環(huán)境氛圍，使人對(duì)空間產(chǎn)生無限的遐想。

綜合上述的分析，掌握人體工程學(xué)不僅能為景觀設(shè)計(jì)提供了一些依據(jù)和方法， 更主要的是使我們對(duì)待設(shè)計(jì)的理念產(chǎn)生了質(zhì)的改變。設(shè)計(jì)不是想當(dāng)然的行為， 知其然， 更應(yīng)知其所以然。

景觀設(shè)計(jì)中的人體工程學(xué)主要研究?jī)蓚€(gè)方面的問題：一方面是借助人體測(cè)量資料設(shè)計(jì)室外動(dòng)態(tài)空間的可行性，并作為空間計(jì)劃和活動(dòng)設(shè)備的根據(jù);另一方面憑借運(yùn)動(dòng)與感覺、生理和心理的研究資料作為環(huán)境條件設(shè)計(jì)的可靠標(biāo)準(zhǔn)，并作為環(huán)境設(shè)計(jì)的根據(jù)，再以這兩方面為參照，即在一定的約束條件范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)出有效使用面積最大、單位造價(jià)最低、資源消耗最少、人與環(huán)境最和諧的室外空間。

參考文獻(xiàn)：

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1、在顯示裝置上的體現(xiàn)汽車上目前使用的最普遍的顯示裝置主要是各種信號(hào)燈、儀表盤。從車輛人機(jī)工程學(xué)的角度就是要求駕駛員從顯示裝置獲取信息既要準(zhǔn)確又要迅速，而且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。下面從信號(hào)燈和儀表盤兩個(gè)方面介紹人機(jī)工程學(xué)在其設(shè)計(jì)和選用上的體現(xiàn)，在汽車信號(hào)燈設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)是信號(hào)燈必須清晰醒目，以使用目的不同為區(qū)分，而且信號(hào)燈在滿足要求的情況下要放在顯眼的位置，與操縱機(jī)構(gòu)不能發(fā)生干涉，如信號(hào)燈背景色首選灰暗色，警戒等不利因素信號(hào)燈用紅色，提醒信號(hào)燈用黃色，運(yùn)行正常用綠色，信號(hào)燈位置最好與操縱機(jī)構(gòu)分布在不同象限等。在汽車儀表盤設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)是數(shù)量信息和一般性能用數(shù)字顯示儀表，優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)快、占用面積小，質(zhì)量信息、調(diào)節(jié)性能、監(jiān)控性能用指針運(yùn)動(dòng)型模擬顯示式儀表，優(yōu)點(diǎn)是不用讀出具體數(shù)值，直接從指針位置就可判別。

2、在操縱裝置上的體現(xiàn)汽車中操縱裝置種類繁多，分類方法各不相同。但主要分為手控和腳控?？偟膩碚f，從人機(jī)工程學(xué)的角度體現(xiàn)為：按鈕、踏鈕、扳鈕適合開關(guān)控制，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)適合分級(jí)控制、旋鈕適合粗細(xì)調(diào)節(jié)控制，扳鈕開關(guān)適合快調(diào)節(jié)控制等，曲柄適用于費(fèi)力、移動(dòng)幅度大且精度不高的調(diào)節(jié)，手輪適用于微調(diào)，旋塞適用于無級(jí)調(diào)節(jié)，鑰匙適用于有安全要求的裝置，腳踏板適用于動(dòng)作簡(jiǎn)單、快速、需要較大操作力的調(diào)節(jié)等。操縱裝置設(shè)計(jì)要適應(yīng)于人的生理特點(diǎn)，方便大多數(shù)使用如操縱力度應(yīng)按駕駛員的中、下限能力設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)方向要同機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)相協(xié)調(diào)如汽車轉(zhuǎn)向盤，而且盡量能利用人體自然動(dòng)作和重力來進(jìn)行設(shè)計(jì)。操縱裝置的形狀和樣式盡量和它的功能有邏輯關(guān)系且便于辨認(rèn)和記憶，操縱裝置的大小應(yīng)適合于人的手或腳進(jìn)行操作，至于操縱裝置的布置也要適合駕駛員的習(xí)慣和邏輯。

3、在駕駛空間上的體現(xiàn)駕駛空間在汽車上的體現(xiàn)主要是駕駛室，其設(shè)計(jì)是綜合考慮人體方方面面因素，對(duì)駕駛室的空間布置、工作臺(tái)、座椅、環(huán)境進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，為駕駛員創(chuàng)造舒適和方便的駕駛條件，因此駕駛室的設(shè)計(jì)一定要符合人機(jī)工程學(xué)原理。作業(yè)空間布置是指在作業(yè)空間確定之后，對(duì)顯示裝置、操縱裝置的位置安排設(shè)計(jì)。駕駛室空間布置人機(jī)工程學(xué)主要體現(xiàn)在顯示裝置和操縱裝置的重要性、使用頻率、功能、使用順序等方面，如緊急制動(dòng)，一旦使用，就要保證準(zhǔn)確而且迅速地響應(yīng)。經(jīng)常使用的裝置要置于駕駛員易見及易觸碰的位置。配電指示與其開關(guān)應(yīng)設(shè)置在同一區(qū)域。工作臺(tái)的關(guān)鍵尺寸及安裝其上的顯示裝置和操縱裝置的相對(duì)尺寸，均要以人體測(cè)量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。駕駛座椅的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)盡量和駕駛坐姿的各種操作活動(dòng)的要求向匹配，使駕駛員在駕駛的過程中基本保持身體穩(wěn)定、舒適，且能進(jìn)行精準(zhǔn)的操作和控制。良好的駕駛座椅設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能保證駕駛員在連續(xù)數(shù)小時(shí)的工作中，身體能夠得到很好的支持,座椅設(shè)計(jì)在大多數(shù)情況下是需要試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)來保證的。GB/T12552-90《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》，GB/T13053-91《客車駕駛區(qū)尺寸》，GB/T6235-97《農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)駕駛座及主要操縱裝置尺寸》，以及我國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6716-93《農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)駕駛室門道、緊急出口與駕駛員的工作位置尺寸》，JB/T6715-93《農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)駕駛座標(biāo)志點(diǎn)》等許多標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了有關(guān)車輛駕駛室的作業(yè)空間布置和尺寸的推薦數(shù)據(jù)。

二、結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；生理 ；心理 ； 煤礦機(jī)械

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)以人機(jī)工學(xué)為基本原則，運(yùn)用產(chǎn)品語義學(xué)，人機(jī)界面學(xué)，環(huán)境學(xué)，造型美學(xué)以及工程技術(shù)等方法，來確定研究工程設(shè)計(jì)中所必需知道的有關(guān)人的特征和特性的具體數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)宜人化的操作界面、環(huán)境、作業(yè)程序、工作任務(wù)等，使人與機(jī)械設(shè)備這個(gè)人機(jī)系統(tǒng)盡量做到機(jī)宜人、人適機(jī)。

1 在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)上運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的必要性

我省是煤炭大省，煤礦資源豐富的城市較多，隨之而來的生產(chǎn)煤礦機(jī)械的企業(yè)和產(chǎn)品也非常多，如雞西煤機(jī)廠等。因?yàn)槊旱V機(jī)械產(chǎn)品使用的環(huán)境比較特殊，野外、礦下等等，設(shè)備的操作相對(duì)復(fù)雜，噪音、油污、振動(dòng)等干擾因素多，嚴(yán)寒酷暑、風(fēng)沙雨雪也都影響操作員的正常工作，靈活準(zhǔn)確地操作它，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)并不是一項(xiàng)輕松的工作，極易使操作員產(chǎn)生緊張和疲勞，生產(chǎn)效率不能得到很大的提高而且以往煤礦機(jī)械設(shè)備在人們心目中的形象一直是笨、重、臟，存在色彩單調(diào)、搭配不當(dāng)、體形龐大、線條生硬、不易操作、顯示裝置不夠人性化等諸多問題。這就要求從人機(jī)工程學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)煤礦機(jī)械產(chǎn)品重新進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，做到以人為本，為使用者提供安全、舒適、健康、高效的工作條件。

2人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)械應(yīng)以人機(jī)工程學(xué)原理為其基本的設(shè)計(jì)原則，人機(jī)工程學(xué)是一項(xiàng)以人為本的綜合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)+強(qiáng)調(diào)將人、機(jī)器和環(huán)境作為相互聯(lián)系的三個(gè)基本部分構(gòu)成個(gè)整體．形成人機(jī)系統(tǒng)。其中最重要的是人不能被動(dòng)地去適應(yīng)機(jī)器，而是與機(jī)器共同完成一個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)，從而可以獲得它的最高綜合效能，在設(shè)計(jì)中，主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。

2.1人體測(cè)量數(shù)據(jù)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1.1人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)。人體構(gòu)造上的尺寸是指靜態(tài)尺寸，如煤礦機(jī)械產(chǎn)品上各種操作按鈕的尺寸應(yīng)與人手的尺寸相對(duì)應(yīng)、座椅尺寸與人的下肢及背部尺寸相對(duì)應(yīng)等等；人體功能上的尺寸是指動(dòng)態(tài)尺寸，包括人在工作姿勢(shì)下或在某種操作活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量尺寸。

2.1.2在煤礦機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所有涉及人體尺度參數(shù)的確定都需要應(yīng)用大量人體構(gòu)造和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)時(shí)若不很好考慮這些人體參數(shù)。就很可能造成操作上的困難和不能充分發(fā)揮人機(jī)系統(tǒng)效率。例如，采煤機(jī)操作控制臺(tái)的操作部位的高度與人的上肢舒適操作的高度相比過低或過高，人在操作時(shí)需要彎腰或抬臂，這樣不僅影響工作效率，人體將過早地產(chǎn)生疲勞，而且長(zhǎng)期操作還會(huì)對(duì)操作者的身體健康帶來不利影響。

2.1.3各種煤礦機(jī)械設(shè)備、設(shè)施和工具等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面，首先涉及的問題是如何適合于人的形態(tài)和功能范圍的限度。這里面涉及到了人體測(cè)量數(shù)據(jù)的一個(gè)位置指標(biāo)、一個(gè)界值——人體百分位數(shù)，在設(shè)計(jì)中最常用的是5％、50％、95％三種百分位數(shù)。在煤礦機(jī)械中，絕大部分都是男性，所以百分?jǐn)?shù)以男性為采集數(shù)據(jù)。例如，一切煤礦機(jī)械操作裝置都應(yīng)設(shè)在人的肢體活動(dòng)所能及的范圍之內(nèi)，其高低位置必須與人體相應(yīng)部位的高低位置相適應(yīng)。一般應(yīng)用5％的男性小尺寸數(shù)據(jù)；石門、巷道、硐室、罐籠等，其尺寸應(yīng)以人體數(shù)據(jù)第95％男性的百分位數(shù)為依據(jù)。距離運(yùn)轉(zhuǎn)著的機(jī)器部件的有效半徑、緊急出VI尺寸等的確定。應(yīng)以第99％男性的百分位數(shù)為依據(jù)。還有操作臺(tái)、儀表盤、操縱桿等用具的設(shè)計(jì)高度和安裝高度，裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)的駕駛位置和觀察窗的大小、操縱手柄的形狀和大小、維修空間的形式和大小等，都要根據(jù)人體的尺寸為基本依據(jù)。根據(jù)筆者的研究，總結(jié)出一句話“容得下的空間，夠得著的距離”，作為確定哪些數(shù)據(jù)應(yīng)用小尺寸．

2.1.4哪些數(shù)據(jù)應(yīng)用大尺寸的判定依據(jù)。在滿足人體尺寸數(shù)據(jù)的同時(shí)，要將各種操作設(shè)備布置盡可能設(shè)在人操作方便、反應(yīng)最靈活的范圍之內(nèi)。提高設(shè)計(jì)對(duì)象的宜人性，讓使用者能夠安全、健康、舒適地工作．從而有利于減少人體疲勞和提高人機(jī)系統(tǒng)的效率。

2.2人機(jī)界面在煤礦機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.2.1人機(jī)界面是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的平臺(tái)，也是人與機(jī)器進(jìn)行交流的界面。過去煤礦機(jī)械由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜．其中的動(dòng)力機(jī)構(gòu)較多，在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到以人為本，隨意地進(jìn)行布局，使之操作界面非常繁瑣和雜亂無章，使人在操作時(shí)沒有規(guī)律可循，比較容易產(chǎn)生煩躁的心理，同時(shí)也為安全生產(chǎn)留下了隱患。操作面板是人機(jī)交互的主要界面。面板上各種顯示器、操縱器的配置均應(yīng)以操作者為中心，依據(jù)操作姿勢(shì)、儀表的重要程度和使用頻度來進(jìn)行合理的布置。

2.2.2煤礦機(jī)械傳遞給人的信息的顯示裝置，它們共同的特征是能夠把煤礦機(jī)械設(shè)備的有關(guān)信息以人能接收的形式顯示給人。在人機(jī)系統(tǒng)中，按人接受信息的感覺通道不同．可將顯示裝置分為視覺顯示、聽覺顯示和觸覺顯示。其中以視覺和聽覺顯示應(yīng)用最為廣泛，視覺顯示包括儀器儀表等，聽覺顯示包括音響報(bào)警裝置，如鈴、蜂鳴器等，觸覺顯示是利用人的皮膚受到觸壓或運(yùn)動(dòng)刺激后產(chǎn)生的感覺，而向人們傳遞信息的一種方式，一般較少使用，但是在井下這種特殊環(huán)境下，觸覺顯示就顯得特別重要了。

2.2.3在人機(jī)系統(tǒng)中，人通過信息顯示器獲得關(guān)于煤礦機(jī)械的信息之后。利用效應(yīng)器官操縱控制器，通過控制器調(diào)整和改變煤礦機(jī)械系統(tǒng)的工作狀態(tài)．使它按人預(yù)定的目標(biāo)工作。因此，控制器是把人的輸出信息轉(zhuǎn)換為煤礦機(jī)械輸入信息的裝置，也即在生產(chǎn)過程中。人是通過操縱控制器完成對(duì)煤礦機(jī)械的指揮和控制。目前，常見的人機(jī)信息交換中．人對(duì)煤礦機(jī)械的控制大多是通過肢體活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)人體的操作部位，主要可分為手動(dòng)、腳動(dòng)兩大類控制器。

2.2.4操縱裝置的設(shè)計(jì)首先要充分考慮操作者的體形、生理、心理、體力和能力。操縱裝置的大小、形態(tài)等要適應(yīng)人的手或腳的運(yùn)動(dòng)特征，用力范圍應(yīng)當(dāng)處在人體最佳用力范圍之內(nèi)，不能超出人體用力的極限，重要的或使用頻繁的操縱裝置應(yīng)布置在人反應(yīng)最靈敏、操作最方便、肢體能夠達(dá)到的空間范圍內(nèi)。操縱裝置的設(shè)計(jì)還有考慮耐用性、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、外觀和能耗。操縱裝置是人機(jī)系統(tǒng)中的重要組成部分，其設(shè)計(jì)是否得當(dāng)，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否正常安全運(yùn)行。在使用多種操縱器的復(fù)雜操作場(chǎng)所，如采煤機(jī)控制臺(tái)，按其形狀、位置、大小、顏色或標(biāo)號(hào)對(duì)操縱器進(jìn)行編碼，是提高效率和減少誤操作率的一種有效的方法。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將煤礦機(jī)械設(shè)備操縱機(jī)構(gòu)盡量集中在人的主要操作位置上，操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向也應(yīng)符合大多數(shù)操作者的習(xí)慣，這樣可使操作者的動(dòng)作既安全又有效果，這就是人機(jī)工程學(xué)當(dāng)中所說的操縱與顯示的相合性。因此，操縱與顯示方向的相合性是人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的重要部分，在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)該重點(diǎn)考慮。

綜上所述，在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中，合理的人機(jī)界面設(shè)計(jì)合乎人的思維邏輯，通俗易懂，操作簡(jiǎn)單且具有引導(dǎo)功能，這樣既會(huì)使操作者的動(dòng)作安全而且又有良好的效果，在作業(yè)過程中也會(huì)得到視覺和心理上的舒適感，減輕枯燥工作的疲勞和精神負(fù)擔(dān)，使操作員感覺愉快，提高工作效率，減少事故發(fā)生。

三、結(jié)語

在新的世紀(jì)，我們更加要用新的方式來感知世界，符合人機(jī)工程的人性化的設(shè)計(jì)才是最前沿最實(shí)在的潮流趨勢(shì)。將人機(jī)工程學(xué)的原理和方法運(yùn)用到煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)制造出操作簡(jiǎn)便省力、安全可靠、性能優(yōu)越、高效率的煤礦機(jī)械設(shè)備，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)煤炭科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，提高煤礦安全生產(chǎn)水平，加快煤炭企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[ 1]丁玉蘭，人機(jī)工程學(xué)[ M] ，北京：北京理工大學(xué)出版社，2 0 0 5 ．

篇5

【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程學(xué)；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)方法

一、教學(xué)過程

《人機(jī)工程學(xué)》是一門大學(xué)二年級(jí)的專業(yè)基礎(chǔ)課，一學(xué)期之內(nèi)教授完畢，學(xué)分設(shè)置為2-4個(gè)，主要面向藝術(shù)類學(xué)生，要求學(xué)生具備設(shè)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。在課程之初向?qū)W生梳理課程進(jìn)行的流程，讓學(xué)生在課程開始的初期就對(duì)自己的作業(yè)有一個(gè)大致的規(guī)劃和方向。把課程流程告知學(xué)生后，在整個(gè)學(xué)期前半部分，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的理論指導(dǎo)，讓學(xué)生具備獨(dú)立操作的能力，之后再及時(shí)設(shè)置分段式步驟分?jǐn)?shù)比賽機(jī)制，增強(qiáng)課程的趣味性，引導(dǎo)學(xué)生將新學(xué)習(xí)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐作品，在每個(gè)階段對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)比，組織學(xué)生之間的交流，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)自糾能力，及時(shí)對(duì)學(xué)生的作品作出反饋，幫助學(xué)生做出修改，及時(shí)修正設(shè)計(jì)的方向，讓設(shè)計(jì)盡量保持在一定水準(zhǔn)之上，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際操作的興趣與激情。通過以柜體設(shè)計(jì)的教學(xué)個(gè)案來分析教學(xué)過程中真景實(shí)做的過程以及教學(xué)成效，歸納教師在課前需要做的理論準(zhǔn)備，以及在實(shí)際教學(xué)過程中需要注意的問題，合理設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，總結(jié)如下：1.1了解柜體設(shè)計(jì)的基本原理和基本構(gòu)造在課程的一開始必須先向同學(xué)們介紹一下人機(jī)工程學(xué)的概念，大部分學(xué)生之前對(duì)人體工程學(xué)沒有任何概念，需要在前期先把概念及應(yīng)用范圍先教授給學(xué)生。在教室里通過多媒體教學(xué)和實(shí)物演示讓學(xué)生明白什么是人機(jī)工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)與測(cè)量之間的關(guān)系，以及人機(jī)工程學(xué)的未來發(fā)展、研究對(duì)象等。通過舉一些生活中的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)例子，讓學(xué)生感受人機(jī)工程學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，以此來激發(fā)學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。通過理論講解，學(xué)生明白了什么是人機(jī)工程學(xué)，了解了它的應(yīng)用范疇和心理范疇，樹立了自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。1.1.1人機(jī)工程學(xué)概述人體工程學(xué)強(qiáng)調(diào)以人為本，運(yùn)用各種手段和方法，系統(tǒng)地研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與空間環(huán)境之間的合理關(guān)系，主要是研究人、機(jī)、環(huán)境三要素之間的關(guān)系，綜合平衡地使用人的機(jī)能，解決人的健康安全、機(jī)器的工作效率和環(huán)境的保護(hù)問題，以達(dá)到人體在物質(zhì)、精神、文化層面的要求。1.1.2人機(jī)工程學(xué)的定義人體工程學(xué)是一門研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素，研究人—機(jī)器—環(huán)境的互相作用；研究生活中的效率、健康、安全和舒適等問題的科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)是設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中，要充分體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)的理論，在每個(gè)設(shè)計(jì)階段，都要做好人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，保障產(chǎn)品功能能夠最大程度地發(fā)揮出來。1.2案例引導(dǎo)1.以玄關(guān)柜柜設(shè)計(jì)為案例進(jìn)行前期鋪墊，分析玄關(guān)柜的實(shí)用功能，以及人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的方面，為接下來的衣柜設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。2.讓同學(xué)們模擬業(yè)主并結(jié)合書本知識(shí)進(jìn)行情景模擬，分析總結(jié)玄關(guān)柜的用戶需求，把握設(shè)計(jì)方向，考慮人機(jī)工程學(xué)的具體實(shí)踐，把書本知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)際案例中去。3.同學(xué)們對(duì)目前玄關(guān)柜設(shè)計(jì)所存在的問題進(jìn)行討論，如使用感、高矮、舒適度等角度，分析當(dāng)前設(shè)計(jì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷和成因，根據(jù)實(shí)際使用情況來調(diào)整整改方向。4.對(duì)目前市面上玄關(guān)柜設(shè)計(jì)進(jìn)行問題挖掘，除了現(xiàn)有的問題，還要激發(fā)學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，挖掘產(chǎn)品存在的隱性問題，充分考慮到使用者實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題，多方面、多角度立體地去思考人—機(jī)之間存在的隱性問題。通過對(duì)上述玄關(guān)柜設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的分析，結(jié)合生活實(shí)際應(yīng)用情況，逐步引入到課本內(nèi)容，將實(shí)踐與理論結(jié)合起來，重點(diǎn)講解人機(jī)工程設(shè)計(jì)的原則。1.3學(xué)生在教室內(nèi)測(cè)量并設(shè)計(jì)衣柜的基本步驟（教師在一旁指導(dǎo)）本節(jié)課程選擇把機(jī)房空間改造為室內(nèi)衣柜設(shè)計(jì)，衣柜設(shè)計(jì)貼近生活，是每個(gè)人每天都需要接觸到到東西，從而學(xué)生也更能夠有代入感，通過自身實(shí)際使用感受來對(duì)人機(jī)工程學(xué)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，對(duì)本課程也更容易理解上手，降低第一次實(shí)踐的難度。本課程不能脫離學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐，而學(xué)生在老師指導(dǎo)下正確的測(cè)量尺寸是最為關(guān)鍵的，也是室內(nèi)設(shè)計(jì)的空間測(cè)量學(xué)習(xí)最關(guān)鍵的一步。大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過理論的學(xué)習(xí)，對(duì)于測(cè)量尺寸有了一點(diǎn)概念，但是如何從理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐還是不能很好的掌握，必須通過自己動(dòng)手，才能將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成為實(shí)際的動(dòng)手能力,及時(shí)改正自己的錯(cuò)誤，因此，指導(dǎo)教師要做好指導(dǎo)工作，細(xì)心耐心地觀察每一個(gè)學(xué)生的測(cè)量步驟，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并指導(dǎo)改正，讓學(xué)生意識(shí)到測(cè)量環(huán)節(jié)準(zhǔn)確的重要性。1.4真景實(shí)做----室內(nèi)教室空間改造衣柜設(shè)計(jì)在每一位同學(xué)都掌握了測(cè)量的基本操作、能夠獨(dú)立完成測(cè)量工作之后，接下來我們就進(jìn)入最關(guān)鍵的部分-----測(cè)量機(jī)房空間并進(jìn)行衣柜改造設(shè)計(jì)。1.學(xué)生分小組進(jìn)行測(cè)量。2.把測(cè)量結(jié)果用手繪的形式繪制成圖紙，結(jié)合用戶需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。3.分組進(jìn)行方案深化，對(duì)不合理的部分進(jìn)行討論并商討出修改方案。4.教師進(jìn)行分段式打分點(diǎn)評(píng)、指導(dǎo)修改。

二、教學(xué)條件與保障

2.1師資條件

第一，本課程需要由多名室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教師共同組成教師團(tuán)隊(duì)。通過對(duì)課程進(jìn)行集體備課，制定課程計(jì)劃，實(shí)施指導(dǎo)等教研環(huán)節(jié)，細(xì)化了課程的每個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)課程中的教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行集中討論，統(tǒng)一課程方案，同時(shí)對(duì)每個(gè)班級(jí)不同程度的學(xué)生進(jìn)行區(qū)別化教學(xué)，以達(dá)到因材施教的目的。第二，教師要具備全面專業(yè)的知識(shí)架構(gòu)體系。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展熱點(diǎn)也在不斷改變創(chuàng)新，因此，教師要及時(shí)更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、參與科研活動(dòng)，跟蹤了解當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。第三，教師要有良好的教學(xué)能力。教師要提前了解學(xué)生的知識(shí)背景，了解學(xué)生的心理和學(xué)習(xí)特點(diǎn)。在互動(dòng)性教學(xué)過程中注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，因材施教，觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，改善自己的教學(xué)方案，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和進(jìn)度。

2.2教學(xué)保障

學(xué)校為學(xué)生提供了相應(yīng)的測(cè)量工具、機(jī)房以及相應(yīng)軟件支持，以保證學(xué)生在上課期間能夠充分利用學(xué)校資源進(jìn)行實(shí)踐。同時(shí)，還要做好相應(yīng)的應(yīng)急措施，在學(xué)生實(shí)踐過程出現(xiàn)意外時(shí)，指導(dǎo)教師能夠及時(shí)作出應(yīng)急對(duì)策，以免發(fā)生意外。

三、柜體設(shè)計(jì)的實(shí)施及成果整理

學(xué)生通過模擬真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，記錄自己實(shí)訓(xùn)的數(shù)據(jù)，實(shí)訓(xùn)結(jié)束后把測(cè)量數(shù)據(jù)在電腦上用CAD軟件進(jìn)行繪制，完成對(duì)學(xué)校機(jī)房的測(cè)量及柜體設(shè)計(jì)。在課后反思總結(jié)自己的實(shí)訓(xùn)操作過程中的錯(cuò)漏，結(jié)合理論知識(shí)與老師同學(xué)進(jìn)行討論，看當(dāng)前設(shè)計(jì)產(chǎn)品是否還存在應(yīng)用問題、是否有更好的改進(jìn)方案。由此經(jīng)過一系列的練習(xí)，學(xué)生就完成了人機(jī)工程學(xué)中柜體設(shè)計(jì)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作，以下展示的是本課程的部分學(xué)生作品。

四、結(jié)束語

在教學(xué)過程中，通過分段式分?jǐn)?shù)評(píng)比機(jī)制，增強(qiáng)趣味性，充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使課堂翻轉(zhuǎn)，使學(xué)生對(duì)于人機(jī)工程學(xué)這么課程產(chǎn)生了極大的興趣，在分組實(shí)踐中能夠身體力行的對(duì)人機(jī)尺寸、使用感進(jìn)行深入對(duì)討論與推敲，增強(qiáng)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用感。上課過程中學(xué)生之間也會(huì)對(duì)同一設(shè)計(jì)的不同看法進(jìn)行討論，拓展學(xué)生思維，豐富課堂內(nèi)容，使得整個(gè)課程更加具體化與立體化，極大的改變了“老師教，學(xué)生學(xué)”的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生成為課堂的主人，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)教學(xué)效果。同時(shí)在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了存在著的一些問題。如：同樣的教學(xué)過程可能會(huì)產(chǎn)生完全不同的教學(xué)成果。有些學(xué)生上課比較認(rèn)真，操作時(shí)積極主動(dòng)，并且完成自己的任務(wù)后主動(dòng)幫忙指導(dǎo)其他比較薄弱的同學(xué)，有些同學(xué)則比較被動(dòng)，人云亦云、渾水摸魚。其次，由于測(cè)量環(huán)節(jié)的工具受到限制，沒有辦法滿足學(xué)生各個(gè)小組同時(shí)進(jìn)行操作，只能輪流操作，造成教學(xué)時(shí)間浪費(fèi)，導(dǎo)致一些學(xué)生監(jiān)管有些困難。同時(shí)也由于學(xué)生對(duì)測(cè)量尺寸的不敏感，測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，在教學(xué)效果上有所影響。最后，在教學(xué)上教師也要及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、改正問題，加大控堂力度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，最大程度的去調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思考興趣。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞:多媒體設(shè)備 安全人機(jī)工程學(xué) 人機(jī)學(xué)參數(shù)

1、引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,教學(xué)模式也發(fā)生了根本性的變化,多媒體教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)的一種重要形式。多媒體講臺(tái)以其功能多樣操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在多媒體教室、語音室以及學(xué)術(shù)報(bào)告等各種教學(xué)以及學(xué)術(shù)交流場(chǎng)所,并逐漸成為了大學(xué)課堂內(nèi)必不可少的教學(xué)設(shè)備。多媒體教學(xué)越來越頻繁,重要性愈加顯現(xiàn),我們看到了多媒體教學(xué)設(shè)備的身影越來越多的出現(xiàn)在大學(xué)的教學(xué)過程中,但是多媒體設(shè)備大規(guī)模的投入使用勢(shì)必會(huì)伴隨著大量問題的產(chǎn)生,而這些問題可能會(huì)影響到教學(xué)的正常進(jìn)行,反作用于教學(xué)質(zhì)量。因此,針對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行調(diào)查研究,并提出有創(chuàng)新性和建設(shè)性的改進(jìn)方案,利用人機(jī)工程學(xué)的原理,對(duì)多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),優(yōu)化組合方案,提高利用率十分有必要。

2、研究背景

多媒體講臺(tái)又稱多功能講臺(tái)與傳統(tǒng)講臺(tái)相比:它克服了傳統(tǒng)講臺(tái)外形笨重、功能單一、防盜功能弱等缺點(diǎn);多媒體講臺(tái)內(nèi)可置多種多媒體設(shè)備和中央控制系統(tǒng),能夠智能控制投影儀的開關(guān)和幕布的升降,極大地改善了教學(xué)環(huán)境,提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率;為現(xiàn)代教學(xué)的信息化創(chuàng)造了有力的條件。

2.1 多媒體講臺(tái)的功能要求

多媒體講臺(tái)是集講臺(tái)、電腦、功放、中控系統(tǒng)等為一體的教學(xué)設(shè)備,基本功能有:

2.1.1 人性化中央控制臺(tái)

多媒體平臺(tái)所有設(shè)備的操作均可在中央控制臺(tái)上完成,（如電腦開機(jī)按鍵,投影開機(jī)按鍵、手提電腦外接音視頻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等）,使用起來應(yīng)簡(jiǎn)單、方便,不用彎腰低頭即可實(shí)現(xiàn)。

2.1.2 大容量?jī)?nèi)部空間

講臺(tái)內(nèi)應(yīng)能合理放置電腦主機(jī)（或手提電腦）、鍵盤鼠標(biāo)、中控系統(tǒng)、顯示器、話筒、音頻功放、教學(xué)終端等多媒體設(shè)備。

2.1.3 一臺(tái)多用

多媒體講臺(tái)應(yīng)能在所有設(shè)備使用的狀態(tài)下,仍能在臺(tái)面上放置教材、教具、教學(xué)儀器等以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。

2.2 現(xiàn)今多媒體講臺(tái)的主要規(guī)格

現(xiàn)在市面上的多媒體講臺(tái)雖然具體細(xì)部結(jié)構(gòu)不盡相同。有封閉式的,有開放式的;有翻蓋式的,有推拉式的;有功能高度集中的,也有簡(jiǎn)約型的;鼠標(biāo)鍵盤有放在臺(tái)面上的,也有放在專門托盤上的等等。在產(chǎn)品規(guī)格上,長(zhǎng)度從840～1400mm 不等,寬度為700~770mm,高度絕大部分是900mm,也有1000mm 的。從外形上,可以分為兩大類型:

2.2.1 臥式講臺(tái)

所謂臥式講臺(tái),既是講臺(tái)的長(zhǎng)度尺寸比高度尺寸大的多媒體講臺(tái)。大部分學(xué)校使用的是此類多媒體講臺(tái)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):導(dǎo)軌導(dǎo)向,輕輕推開即可使用;有足夠的平面放置筆記本電腦、教案教具,還能做演示實(shí)驗(yàn)。

使用分析:這類講臺(tái)功能齊全,臺(tái)面上設(shè)有中控面板,使用方便,而且臺(tái)面面積較大,可以放置各種教學(xué)用具和筆記本電腦。電腦顯示屏傾斜設(shè)置,便于教師站立授課時(shí)觀看和操作。但是,這類講臺(tái)的外型高度都只有900mm,且鍵盤和鼠標(biāo)只能放置在講臺(tái)內(nèi)部的離地高度只有不到700mm 的平面上。這個(gè)高度對(duì)于坐姿工作者來說是符合人體工程學(xué)的,但是對(duì)于需要站立講課（便于與學(xué)生互動(dòng)交流）的教師來說確是太矮了,這就致使教師不得不彎腰駝背或者側(cè)腰低肩去使用鼠標(biāo)和鍵盤來進(jìn)行教學(xué),結(jié)果是給上課的教師帶來腰、背、肩、頸部酸痛甚至勞損,危害教師身體健康。

2.2.2 立式講臺(tái)

所謂立式講臺(tái),既是講臺(tái)的長(zhǎng)度尺寸比高度尺寸小的多媒體講臺(tái)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):桌面空間設(shè)計(jì)緊湊,鍵盤置于內(nèi)嵌式蓋板內(nèi),鼠標(biāo)置于臺(tái)面。且講臺(tái)高度較高。

使用分析:這類多媒體講臺(tái)總體體積較小,與臥式講臺(tái)相比,臺(tái)面面積較小,不適合擺放些教學(xué)用具。但其鼠標(biāo)和鍵盤均放置在足夠高的臺(tái)面上,故站立使用時(shí)無需彎腰或者側(cè)腰,自然抬手就能操作,比較符合人體工程學(xué)。故此類型講臺(tái)不太適合日常教學(xué),更適合做報(bào)告。

3、調(diào)查研究

通過初期的調(diào)查研究,我們遴選出了最細(xì)代表性的10個(gè)問題,以調(diào)查問卷的形式進(jìn)行針對(duì)性研究。以下是調(diào)查問卷相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)匯總整理分析以及在使用過程中,使用者對(duì)于多媒體設(shè)備曾出現(xiàn)的問題進(jìn)行的反饋（如圖1）:

(1)投影儀存在受到燈光干擾的情況,在投影使用過程中,需要關(guān)閉照明燈光或是窗簾配合;

(2)多媒體設(shè)備存在設(shè)計(jì)不合理,使用不方便,部分功能缺失,以及容易造成意外傷害的問題,建議對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì);

(3)多媒體人機(jī)交互界面需要改進(jìn),兼容性差,故障率高,系統(tǒng)的智能性和可靠性需要提高;

(4)多媒體設(shè)備存在易老化,抗疲勞能力差的問題,部分設(shè)備出現(xiàn)過短路燒毀的極端情況,在使用的過程中需要特別注意,避免被傷害。

可以發(fā)現(xiàn),大部分的人對(duì)于多媒體設(shè)備的工況都不滿意,多媒體教學(xué)設(shè)備的改進(jìn)空間很大。

4、問題分析

4.1 多媒體設(shè)備易出現(xiàn)的問題

查閱相關(guān)資料,通過研究資料和第一手的數(shù)據(jù),并對(duì)所有的多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行分析后,結(jié)論如下:

多媒體講臺(tái)最易出問題的地方是:

(1)合頁。由于合頁是活動(dòng)連接件,較重和經(jīng)常開啟的使用特點(diǎn)要求固定合頁的板材必須進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),而且要使用高強(qiáng)度的合頁,而高強(qiáng)度的合頁價(jià)格要高出許多,所以很多廠家都未采用,而使用小的、便宜的合頁;

(2)滑道。主要體現(xiàn)在使用滑道的大小、厚度、強(qiáng)度及工藝上,價(jià)格差距也較大,好滑道經(jīng)久耐用,不好的滑道常出問題。其結(jié)果是使用不到一年就開始損壞。

(3)門鎖。鎖的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)千差萬別,質(zhì)量差距較大,價(jià)格也同樣,選用不同結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的鎖直接影響到本產(chǎn)品的質(zhì)量;

(4)加工時(shí)粗制濫造,由于虛焊或假焊造成產(chǎn)品的脫焊;

(5)噴塑工藝較差,質(zhì)量不過關(guān),使用一段時(shí)間后表面脫落。

4.2 校園內(nèi)多媒體設(shè)備常見問題分析

在對(duì)校園內(nèi)的多媒體設(shè)備進(jìn)行了調(diào)查研究之后,從安全人機(jī)學(xué)的角度分析了他們的優(yōu)缺點(diǎn),得出如下結(jié)論:

校園內(nèi)的各型號(hào)多媒體設(shè)備普遍存在的問題:

(1)顯示器設(shè)置角度不合理,不能使教師看清屏幕,教師需要彎腰閱讀和操作,比較費(fèi)力;

(2)鼠標(biāo)和鍵盤的使用不方便,操作時(shí)間久了使用者會(huì)感覺很累;

(3)版面設(shè)置不合理,存在部分功能鍵失效的情況,按鍵太多,主次不分明,操作不方便;DVD的使用很不方便,需要打開底下的機(jī)柜,才能夠使用;

(4)講臺(tái)下部容納腳的空間不夠,坐姿站姿都不舒服;

(5)多媒體講臺(tái)設(shè)置不合理,學(xué)生來回跑動(dòng)時(shí)易被磕碰,造成安全隱患;

(6)機(jī)柜的門開合很不方便,有縫隙,存在將U盤,鑰匙等物品掉入機(jī)柜內(nèi)部的情況,同時(shí)存在機(jī)柜門過重,使用不方便,易出現(xiàn)安全隱患的問題;

(7)投影儀的投影效果受到環(huán)境因素影響很大,尤其會(huì)受到光線,風(fēng)以及所投射內(nèi)容的影響,部分投影儀被燈擋住,會(huì)部分影響到投影的質(zhì)量;

(8)滑道結(jié)構(gòu)在使用一年后,很多都會(huì)損壞,損壞率較高;

(9)部分投影儀在使用的過程中需要進(jìn)行手動(dòng)操作,步驟繁瑣,有受傷風(fēng)險(xiǎn)。

5、改進(jìn)設(shè)計(jì)

考慮到必須提高多媒體設(shè)備的實(shí)用性,耐用性,融合性,通用性,易操作性等多方面性能,我們對(duì)多媒體設(shè)備做了部分修改,并重新設(shè)計(jì)設(shè)別,加入新鮮元素進(jìn)行搭配,整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要針對(duì)多媒體設(shè)備的機(jī)箱和輸出顯示系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng),以求達(dá)到最大程度得符合人機(jī)工程學(xué)相關(guān)參數(shù)的目標(biāo)。

在對(duì)外輸出顯示方面,我們決定取消投影儀,以數(shù)碼板代替投影儀。多媒體上的內(nèi)容可以通過數(shù)碼版顯示,同時(shí)數(shù)碼板上可以用馬克筆寫字,這樣就可以部分代替黑板的功能。通過這種設(shè)計(jì),我們就能克服多媒體信息輸出顯示的問題,同時(shí)能夠提高黑板的利用率,突出人機(jī)交互性和多功能性。

在針對(duì)機(jī)箱的改進(jìn)設(shè)計(jì)中,我們將機(jī)箱變得輕巧,堅(jiān)固,實(shí)用,耐久。對(duì)顯示器的位置和角度進(jìn)行重新設(shè)計(jì),對(duì)整個(gè)機(jī)箱的尺寸及角度設(shè)計(jì)都在人機(jī)工程學(xué)的背景下進(jìn)行。力圖確保對(duì)人機(jī)學(xué)的最大實(shí)現(xiàn),保證舒適性和實(shí)用性同時(shí)兼顧。

5.1 數(shù)據(jù)分析

我們的所有人體數(shù)據(jù)全部參考國(guó)際GB3975-83《人體測(cè)量術(shù)語》和GB5703-85《人體測(cè)量方法》。

所需數(shù)據(jù)（單位mm）:

身高:1678

肩高:1367

臂長(zhǎng):775.236

立姿眼高:1568

肩寬:375

手功能舉高:2003

注:以上數(shù)據(jù)為全國(guó)男性人體參數(shù)均值。

5.2 尺寸設(shè)計(jì)

5.2.1 機(jī)箱設(shè)計(jì)(如圖2）

Step1:計(jì)算屏幕面AB傾斜角度。

在設(shè)計(jì)斜面角度時(shí),需要用到人體學(xué)參數(shù)視野,這里我們以靜視野為準(zhǔn)。查閱相關(guān)資料,人眼在垂直面內(nèi)的靜視野最大范圍角度為120°,以水平線為準(zhǔn),最大仰角50°,最大俯角70°;最佳有效視野為俯角40°。在此,我們?nèi)「┙欠謩e為30°和60°,既在視野范圍內(nèi),也在最佳俯角附近。經(jīng)過計(jì)算,我們得到斜面傾斜角度為45°。在此角度下視野范圍較大,較為符合人體學(xué)參數(shù)。

Step2:計(jì)算BC面長(zhǎng)度x3.

斜面BC的設(shè)計(jì)需要用到人體立姿手功能區(qū)域。我們通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),得到我國(guó)男性平均臂長(zhǎng)為775.236mm,最適作業(yè)區(qū)域角度范圍為37°~61°.通過解三角形OBC,我們得到斜面BC長(zhǎng)為322.36mm。

Step3:計(jì)算臺(tái)面高度。

通過臂長(zhǎng)及角度,我們可以算得高度X4=619.13mm,,從而x5=1367-619.13=747.87.最后,x1=x5+x2*=747.87+260*cos（45°）=931.72.

Step4:臺(tái)面前后厚度的設(shè)計(jì)。

由以上數(shù)據(jù),可以算得x6=x2*cos45°+臂長(zhǎng)*(cos37°-cos61°)+補(bǔ)足量30=425.336.

Step5:臺(tái)面寬度的設(shè)計(jì)(如圖3)。

查閱相關(guān)文獻(xiàn),人體側(cè)面作業(yè)域最適角度角度為34°,由此我們可以得出寬度=肩寬+2*臂長(zhǎng)*sin34°=375+2*775.236*sin34°=1242mm.

5.2.2 數(shù)碼板及黑板設(shè)計(jì)

黑板由兩部分組成:數(shù)碼板與教學(xué)白板。

(1)黑板長(zhǎng)度設(shè)計(jì):

以標(biāo)準(zhǔn)教室為例,假設(shè)最后一排距黑板9m,查閱相關(guān)資料,人眼左右視野范圍為15~20,即可計(jì)算得到:

黑板長(zhǎng)度為2*9*tan20=6.55m

(2)黑板高度設(shè)計(jì):

由前文部分得出,黑板下端距地面747.87mm,手功能舉高2003mm,故黑板寬度為1255.13mm（如圖4）

5.3 材質(zhì)及特點(diǎn)介紹

為了保證機(jī)箱整體的性能以及滿足我們賦予其的各項(xiàng)功能,我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到現(xiàn)階段多媒體設(shè)備的使用情況,材料的功能和特點(diǎn),規(guī)?；a(chǎn)的可行性等多方面因素,特此做出以下要求:

(1)采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板,全封閉結(jié)構(gòu),防塵、防盜、防火、防潮,散熱良好,表面經(jīng)酸洗、磷化后靜電噴塑等工藝,平整美觀;

(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,產(chǎn)品開啟后無前突,左右水平對(duì)開分拉式結(jié)構(gòu)必須采用直線分拉軸承設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)、顯示器、筆記本電腦、中控、視頻展臺(tái)、功放、教案等相關(guān)設(shè)備及物品能夠合理擺放,滿足用戶使用上的要求;

(3)配件質(zhì)量有保障,配件應(yīng)為業(yè)界知名品牌產(chǎn)品?；缿?yīng)采用高強(qiáng)度的三折疊滑道,軸承應(yīng)采用直徑不低于16mm的直線分拉軸承;

(4)產(chǎn)品加工精度較高,各個(gè)板面接觸面間縫隙不大于2mm且均勻分布,鎖的安裝孔采用模具加工,與配件間隙不大于1mm;

(5)各門及活動(dòng)部件靈活、順暢,開啟、關(guān)閉容易;上蓋縫隙處有密封式設(shè)計(jì),防止粉筆灰落入內(nèi)部;有接地螺絲及內(nèi)部走線槽設(shè)計(jì);

(6)表面處理平整無凹凸,塑模無脫落、有質(zhì)感;

(7)配套件齊全。有可供選擇的多媒體中控版面和一體化多功能接線盒或接線板等,方便筆記本電腦等外接設(shè)備使用。

同時(shí),對(duì)于整個(gè)多媒體的外觀質(zhì)量以及內(nèi)部質(zhì)量,我們做以下要求:

(1)要求講臺(tái)柜體表面必須保證噴塑均勻、厚薄一致、過渡自然無滴墜現(xiàn)象,同時(shí)確保柜體表面無劃痕,無顆粒和凝固物;

(2)要求合適的邊角,須保證邊角打磨均勻、圓潤(rùn),同時(shí)確保邊角美觀無銳角;

(3)要求孔位的位置和大小不出現(xiàn)遺漏、多開或錯(cuò)開孔位等情況;

(4)要求拼裝后整體效果合格,拼裝后各構(gòu)件應(yīng)緊密,間隙細(xì)小且均勻;

(5)要求導(dǎo)軌的質(zhì)量合格,導(dǎo)軌要伸縮流暢且無雜音。

(6)要求減少磕碰,確保老師在使用時(shí)不會(huì)受傷,不會(huì)有礙事的感覺。同時(shí)減少空間使用,使得講臺(tái)更加寬敞。

(7)要求顯示屏的大小,角度,以及鍵盤和鼠標(biāo)的設(shè)置位置符合人機(jī)工程學(xué)原理,以減少使用時(shí)的疲勞,增加使用舒適度。

(8)要求考慮人性化設(shè)備的設(shè)置,增加抽屜,掛鉤等便利設(shè)施,方便教師使用,提高了設(shè)備的舒適性。

6、結(jié)語

在現(xiàn)今社會(huì),多媒體的使用越來越廣泛,地位越來越重要,這使得老師的授課方式以及學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣都受到了很大的影響。所以,將多媒體設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用納入安全人機(jī)工程學(xué)的考慮范圍,將大大增加設(shè)備的整體安全性,可靠性以及實(shí)用性。

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篇7

工程理論知識(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用之間的轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個(gè)適合工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識(shí)，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)課工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)極具實(shí)際教學(xué)意義。該文通過分析河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)系工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)際問題，在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)所需相關(guān)設(shè)備已具雛形的基礎(chǔ)上，針對(duì)團(tuán)隊(duì)教師在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研的特長(zhǎng)，提出搭建適合工科院校工業(yè)設(shè)計(jì)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)構(gòu)想并進(jìn)行了實(shí)踐。

關(guān)鍵詞

工科類;工業(yè)設(shè)計(jì);工程實(shí)驗(yàn)教學(xué);大平臺(tái)建設(shè)

我國(guó)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)設(shè)置主要分為兩大類，藝術(shù)類工業(yè)設(shè)計(jì)和工科類工業(yè)設(shè)計(jì)，即藝術(shù)型和工科型。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的課程設(shè)置也因各自之所長(zhǎng)及傾向性不同而不盡相同。我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)教育已經(jīng)走過了20多年的歷程，從早期的美術(shù)教育體系中逐漸走了出來，向著綜合型體系發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)中的工科類課程逐漸受到重視［1］。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)開設(shè)的課程可以分為學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課三大類。工科類課程，如力學(xué)、電工學(xué)、材料學(xué)、工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等均屬學(xué)科基礎(chǔ)課，來自于工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)，其重要性隨著我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域的擴(kuò)大，越來越得到重視［2］。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力以及解決問題的能力，全面實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，就必須對(duì)長(zhǎng)期以來工業(yè)設(shè)計(jì)工科類課程一般采用工程設(shè)計(jì)專業(yè)的教材和教學(xué)方法這一教學(xué)模式進(jìn)行改革。

1工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)的重要性

工程理論課程教學(xué)改革成為研究的重點(diǎn)，而工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革卻被忽視，特別是專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課，是工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的重要教學(xué)補(bǔ)充，是深化學(xué)生應(yīng)用工程知識(shí)提高產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)。打造專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱大平臺(tái))，是將工程理論知識(shí)和設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行融合的關(guān)鍵實(shí)踐渠道。該平臺(tái)上包含眾多實(shí)驗(yàn)課程，核心實(shí)驗(yàn)課程有產(chǎn)品模型制作，設(shè)計(jì)材料———設(shè)計(jì)材料認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)心理學(xué)———人類心理感知實(shí)驗(yàn)，人機(jī)工程學(xué)———人體尺寸測(cè)量及眼動(dòng)儀實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)I———產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)，展示設(shè)計(jì)———產(chǎn)品新媒體展示實(shí)驗(yàn)等。工科院校的學(xué)科特點(diǎn)決定了學(xué)生只有更具實(shí)踐操作能力才更具就業(yè)升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力。區(qū)別于藝術(shù)院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生重外觀設(shè)計(jì)的美觀性而輕視功能結(jié)構(gòu)的工程可行性，工科院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生依托工科背景的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域更具長(zhǎng)足的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。這種工科背景知識(shí)能力體系的建立，一方面需要在工科院校工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的支持下，打下堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程知識(shí)基礎(chǔ);另一方面則需要專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的拓展，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。對(duì)于工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的架構(gòu)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要將工科特色和設(shè)計(jì)教育特點(diǎn)進(jìn)行融合，既不能生搬硬套機(jī)械專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，又不能完全拋棄工程類知識(shí)要點(diǎn)而流于形式上的設(shè)計(jì)。工程理論知識(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個(gè)適合工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識(shí)，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐結(jié)合起來的大平臺(tái)極具實(shí)際教學(xué)意義［3］。

2專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

由于對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備制約等原因，專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問題，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的工程理論知識(shí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)合性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)性差，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容滯后于最新工程發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段創(chuàng)新程度不夠無法引起學(xué)生興趣［4］。

2.1設(shè)備多有閑置

我們到相關(guān)院校走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)普遍存在的問題是工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備多有閑置。在專業(yè)建設(shè)之初或進(jìn)行專業(yè)評(píng)估時(shí)，院校會(huì)投入較多資金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，其中存在相當(dāng)程度的盲目采購(gòu)，為了視覺上的“高大上”而不是實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程需要。其次，受工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)重外觀輕實(shí)用的教學(xué)誤區(qū)影響，存在部分教師和學(xué)生寧愿在電腦上出效果圖紙上談兵，也不愿通過工程實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品可行性的錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)觀念，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)備閑置情況時(shí)有發(fā)生，特別是在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用不夠充分［5］。

2.2教學(xué)體系建設(shè)不完善

因設(shè)計(jì)專業(yè)的特殊性，部分工程實(shí)驗(yàn)課程無法從理論課程中分離出來，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)由專業(yè)教師一把抓;而部分工程實(shí)驗(yàn)課程是由藝術(shù)教育背景的教師講授，工科教育背景的專業(yè)教師沒有完全發(fā)揮特長(zhǎng)。專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系亟須改革，特別是工程實(shí)驗(yàn)課程需要根據(jù)設(shè)備及課程特點(diǎn)合理安排師資，科學(xué)開設(shè)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)［6］。

2.3以工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的動(dòng)力不足

多數(shù)設(shè)計(jì)院校專業(yè)教師重視從設(shè)計(jì)學(xué)科的角度以傳統(tǒng)的造型方式探索設(shè)計(jì)的多種可能性，而在如何通過工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生創(chuàng)造力方面意識(shí)淡薄。學(xué)生以工程知識(shí)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識(shí)不足，對(duì)工科課程整體不夠重視，導(dǎo)致對(duì)專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)課程不夠重視，輕視理論與實(shí)際的結(jié)合，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中看不中用，鮮有通過機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、人機(jī)交互方式創(chuàng)新的設(shè)計(jì)新作品。

3工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)思路

3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系梳理

3.1.1調(diào)研工科類兄弟院校工設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展?fàn)顩r

團(tuán)隊(duì)教師在相關(guān)兄弟院校進(jìn)行了廣泛考察，對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方式，進(jìn)行了全面的分析和比較，總結(jié)了各自特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì)。針對(duì)專業(yè)課中的核心工程實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行的討論，為河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)提供了參考。

3.1.2研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程

工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的理論課程及實(shí)驗(yàn)，一般是由無任何設(shè)計(jì)教育背景的純工科教師授課，必然存在講授內(nèi)容從工程理論出發(fā)而不涉及工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用的問題;設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生理論學(xué)習(xí)往往如看天書，而課程實(shí)驗(yàn)則是跑龍?zhí)鬃哌^場(chǎng)。這就要求研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程研究，使之適合設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，并與大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程順利銜接。研究與設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)課程的設(shè)置合理性，使得教師從工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用角度進(jìn)行理論講授和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過課程中的科學(xué)性及系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對(duì)于工程類知識(shí)的理解和應(yīng)用水平，為后期專業(yè)課中的相關(guān)教學(xué)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

3.1.3研究大平臺(tái)的核心實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方法

大平臺(tái)的核心實(shí)驗(yàn)課程是以專業(yè)課中的設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用為目標(biāo)，結(jié)合工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的課程知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)手段后凝練提升而成的。研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式方法，研究實(shí)驗(yàn)課題設(shè)置的科學(xué)性、合理性，對(duì)確保學(xué)生通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)掌握工程知識(shí)，提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力尤為重要。要求實(shí)驗(yàn)教師從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程作業(yè)、考核方式等多方面、多角度深入進(jìn)行改革。

3.2搭建大平臺(tái)設(shè)備基礎(chǔ)

結(jié)合前期對(duì)兄弟院校的調(diào)研成果、本專業(yè)學(xué)生和相關(guān)教師的意見，從實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)及團(tuán)隊(duì)教師特長(zhǎng)出發(fā)，對(duì)大平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，形成可行的平臺(tái)建設(shè)方案。完成大平臺(tái)的體系搭建、整體實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置更新、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方向確定等多項(xiàng)工作。機(jī)電工程學(xué)院已采購(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括激光非接觸式三維掃描儀(逆向工程實(shí)驗(yàn))、小型產(chǎn)品雕刻機(jī)(3D打印實(shí)驗(yàn))、快速成型機(jī)(快速成型實(shí)驗(yàn))。人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室(眼動(dòng)測(cè)試、人體尺寸測(cè)量、人體反應(yīng)度測(cè)試)和產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)室(產(chǎn)品內(nèi)部工程結(jié)構(gòu)認(rèn)知)等工業(yè)設(shè)計(jì)核心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完成，并有多臺(tái)套數(shù)位板及觸摸屏(數(shù)字化產(chǎn)品快速表達(dá)、產(chǎn)品人機(jī)操作界面演示、產(chǎn)品新媒體展示)。現(xiàn)階段機(jī)電工程學(xué)院設(shè)備覆蓋了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的全過程，形成了建設(shè)大平臺(tái)的設(shè)備基礎(chǔ)。

3.3整合教學(xué)師資力量

在機(jī)電工程學(xué)院可用于工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備基礎(chǔ)上，對(duì)其能支撐的各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程進(jìn)行系統(tǒng)研究。組織相關(guān)教師根據(jù)科研方向和特長(zhǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作流程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，以兼有工科和設(shè)計(jì)教育雙重背景的教師擔(dān)任平臺(tái)中核心實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。旨在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上針對(duì)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，嘗試在數(shù)字化設(shè)計(jì)大背景下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索，搭建覆蓋工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)主干課的大平臺(tái)，設(shè)置融會(huì)貫通相關(guān)工科知識(shí)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以及巧妙結(jié)合我系設(shè)備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以形成產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程的全覆蓋。

3.4建設(shè)支持產(chǎn)學(xué)研全面合作的大平臺(tái)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本功能基礎(chǔ)上，挖掘出支持教師科研、支持學(xué)生素質(zhì)與能力創(chuàng)新訓(xùn)練、支持研究所對(duì)外進(jìn)行企業(yè)項(xiàng)目合作的諸多可能性，使得產(chǎn)學(xué)研有機(jī)融合，達(dá)到學(xué)生、教師、系所的全面能力提升。鼓勵(lì)教師將科研項(xiàng)目引入該平臺(tái)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的科研使用現(xiàn)狀，拓寬將科研項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可能性及相關(guān)途徑，形成基于科研項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過開放性的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生能在該平臺(tái)支持下進(jìn)行相關(guān)素質(zhì)能力訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等，達(dá)到該平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外的其他功能。最終將大平臺(tái)延伸到校企合作環(huán)節(jié)，以建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合并創(chuàng)收的良好局面。

4工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)效果

4.1完成大平臺(tái)中核心工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)力求避免生搬硬套機(jī)械類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，正視設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對(duì)于工程實(shí)驗(yàn)的區(qū)別性需求，及針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)選擇實(shí)驗(yàn)課題，突出工程知識(shí)點(diǎn)和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的融合。團(tuán)隊(duì)教師合作進(jìn)行多門實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，編制實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，撰寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。以48學(xué)時(shí)的“產(chǎn)品設(shè)計(jì)I”為例，專門拆出8學(xué)時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)，由工科背景和設(shè)計(jì)背景兼有的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織，并邀請(qǐng)電動(dòng)工具修理店師傅現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行示范講解;學(xué)生分組根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書進(jìn)行產(chǎn)品拆裝，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告書;同時(shí)進(jìn)行PPT和視頻，學(xué)生反饋良好。

4.2校級(jí)教改項(xiàng)目資金支持

大平臺(tái)中核心工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程依托的專業(yè)課程全部得到校級(jí)教改項(xiàng)目資金支持。以《工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)》項(xiàng)目為依托，結(jié)合《產(chǎn)品設(shè)計(jì)I研究性教學(xué)課程培養(yǎng)》項(xiàng)目、《人機(jī)工程學(xué)核心課程的建設(shè)與實(shí)踐教育教學(xué)研究課題》項(xiàng)目，及3個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐項(xiàng)目《設(shè)計(jì)材料及加工工藝》《產(chǎn)品設(shè)計(jì)II》《展示設(shè)計(jì)》，團(tuán)隊(duì)教師以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)為目標(biāo)，在相關(guān)專業(yè)課程中進(jìn)行了工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步探索，力求通過教學(xué)理念創(chuàng)新和授課方式革新提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

4.3將教師科研項(xiàng)目滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中

以大平臺(tái)為依托，團(tuán)隊(duì)教師將科研項(xiàng)目和研究方向滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，建設(shè)了多支學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，如逆向工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、3D打印產(chǎn)品服務(wù)體系創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)眼動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)等。同時(shí)通過各種設(shè)計(jì)比賽、學(xué)生素質(zhì)與能力項(xiàng)目培養(yǎng)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，摸索出以工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的諸多教學(xué)方式。獲得15項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資金支持，其中8項(xiàng)為國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，課題均與教師科研方向相關(guān)，內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品數(shù)字化虛擬展示設(shè)計(jì)、家具用品DIY設(shè)計(jì)、火災(zāi)救援逃生后裝備產(chǎn)品服務(wù)體系設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)水利農(nóng)具改良設(shè)計(jì)等，在大平臺(tái)的支持下完成概念孵化和后期設(shè)計(jì)工作。在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)推動(dòng)下，我系學(xué)生設(shè)計(jì)作品在國(guó)際級(jí)及國(guó)家級(jí)比賽中屢獲殊榮。

4.4完成多本教材編寫并出版發(fā)行

《產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)材料與工藝》(普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)，獲得江蘇省精品教材稱號(hào)。該書從設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生角度出發(fā)，重新對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行構(gòu)建，書中涉及大量產(chǎn)品設(shè)計(jì)材料與工藝實(shí)際應(yīng)用案例?！豆I(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練》(普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材)，是基于機(jī)電工程學(xué)院部分工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容總結(jié)。書中涉及了產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)、逆向工程實(shí)驗(yàn)、快速成型實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)品虛擬展示實(shí)驗(yàn)等工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要環(huán)節(jié)?！懂a(chǎn)品改良設(shè)計(jì)》(高等院校設(shè)計(jì)藝術(shù)系列教材)總結(jié)了“產(chǎn)品設(shè)計(jì)I”授課教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，集中展示了工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)案例及學(xué)生成果。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)教師在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和相關(guān)工程研究領(lǐng)域發(fā)表多篇論文，成果顯著。

5結(jié)束語

機(jī)電工程學(xué)院大平臺(tái)建設(shè)周期長(zhǎng)、工作任務(wù)重，其中也出現(xiàn)了部分問題，尚處于不斷調(diào)整階段。該平臺(tái)建設(shè)需要學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度的認(rèn)同及支持，也需要本系教師自身科研水平和教學(xué)能力的提升，更需要團(tuán)隊(duì)持之以恒的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐才能初見成效。希望本文能為工科工業(yè)設(shè)計(jì)兄弟院校提供建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并誠(chéng)懇期待交流。

作者：馮亞娟 周妍黎 嚴(yán)波 丁治中 單位：河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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篇8

長(zhǎng)時(shí)間使用電腦時(shí)人體都是處于坐姿，同時(shí)有上肢運(yùn)動(dòng)。影響人體在使用電腦時(shí)姿態(tài)的實(shí)體因素是：顯示器支架、桌子、鍵盤和鼠標(biāo)托板、肘托、椅子等。市場(chǎng)上銷售的顯示器原裝支架的高度和角度的可調(diào)性都很有限，單獨(dú)購(gòu)買的支架又往往安裝復(fù)雜，跟顯示器和電腦桌不兼容。這樣就導(dǎo)致屏幕與用戶的眼睛的高度和角度不適宜，長(zhǎng)期在不適宜的姿勢(shì)下使用，會(huì)對(duì)視力和頸椎造成嚴(yán)重的損害。還會(huì)導(dǎo)致電腦視力綜合癥的發(fā)生,該綜合癥也稱“技術(shù)緊張性眼病”,是指操作電腦時(shí),由于長(zhǎng)時(shí)間使用一個(gè)姿勢(shì),出現(xiàn)的眼睛疲勞、疼痛、視力下降、眼球干燥等癥狀,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)額頭壓迫感、眩暈、惡心等現(xiàn)象。桌子面積過小，實(shí)用性差而且影響用戶的心理及情緒。有的電腦桌的鍵盤托板只能放下鍵盤而放不下鼠標(biāo)，即使都能放下但是高度卻是固定的，對(duì)不同體型的使用者缺乏兼容性。而且在設(shè)計(jì)時(shí)根本沒有考慮到肘部的支撐，導(dǎo)致用戶長(zhǎng)期手臂懸空或者用一些不當(dāng)?shù)淖藙?shì)支撐，容易誘發(fā)上肢損害，具體表現(xiàn)為“腕管綜合癥”即俗稱的“鼠標(biāo)手”和“鍵盤腕”。椅子設(shè)計(jì)的不合理主要表現(xiàn)在應(yīng)對(duì)不同體型的使用者的可調(diào)性差，雖然有許多是設(shè)計(jì)成高度可以隨意調(diào)節(jié)以用來符合不同高度人的使用，但只是單純考慮了高度，而沒有綜合分析人體的坐姿曲線模型，使設(shè)計(jì)的椅面、靠背等尺寸和傾角可隨坐姿的不同而進(jìn)行全方位的調(diào)節(jié)。長(zhǎng)期在處于一種不健康的坐姿，對(duì)脊椎和下肢都會(huì)造成損害，例如“靜脈曲張”、“腰肌勞損”和“腰椎間盤突出癥”等。

二、“健康工業(yè)設(shè)計(jì)”與“人機(jī)工程學(xué)”的差異

健康工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是，設(shè)計(jì)從人的健康出發(fā)，它不同于人機(jī)工程學(xué)以及其它理論的關(guān)鍵在于，健康工業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅僅是保持人在使用產(chǎn)品時(shí)的健康，還要在使用產(chǎn)品的過程中促進(jìn)人的健康，促進(jìn)人的身體發(fā)展。以往我們遵循的設(shè)計(jì)理論只簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單注意“不損害”，而健康工業(yè)設(shè)計(jì)還倡導(dǎo)“促進(jìn)”，“促進(jìn)健康”才是健康工業(yè)設(shè)計(jì)的核心，是健康工業(yè)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。日常的電腦使用不是體力勞動(dòng)，其目的也不應(yīng)是人機(jī)工程學(xué)所追求的提高工作效率。反觀大多數(shù)電腦使用者都面臨著身體運(yùn)動(dòng)量不足的狀況，所以在使用電腦的過程中應(yīng)該適當(dāng)增加身體的活動(dòng)量，使人體保持在一個(gè)自然的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，來保持人體的健康，這也就是健康工業(yè)設(shè)計(jì)的核心理念?？偟膩碚f，人機(jī)工程學(xué)是一門既不能也不要求了解有關(guān)人類身體健康的科學(xué)，它只強(qiáng)調(diào)工作法則。只告訴人們一定的人體尺寸，告訴你可以做什么，但沒有告訴你這樣做是否合理。實(shí)際上這門學(xué)科不能完全解決設(shè)計(jì)中存在的問題，它只是為人們提供了一系列的數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)只是靜態(tài)的。靜態(tài)測(cè)得的人體尺寸數(shù)據(jù)雖然可以解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的一些問題，但由于人在操作過程中姿勢(shì)和身置經(jīng)常發(fā)生變化，靜態(tài)測(cè)得的尺寸數(shù)據(jù)就不能解決實(shí)際具體情況中存在的問題。此外，隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人類的成長(zhǎng)和發(fā)育也發(fā)生了變化，因此，人機(jī)工程學(xué)提供的有些數(shù)據(jù)就不再準(zhǔn)確。值得注意的是，人機(jī)工程學(xué)的最終目的不是為了人們的身體健康，而是通過符合人們的使用需求來提高工作效率，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,其出發(fā)點(diǎn)是商業(yè)或者經(jīng)濟(jì)利益，這與健康工業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)完全不同。

三、基于“健康工業(yè)設(shè)計(jì)”的電腦家具設(shè)計(jì)思路

在進(jìn)行電腦家具的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從根本上盡可能采用可調(diào)節(jié)式的配件，順應(yīng)人體的自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律，下面列舉一些運(yùn)用健康工業(yè)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行的設(shè)計(jì)改良。

1動(dòng)態(tài)顯示器支架設(shè)計(jì)

這是一類具備自主動(dòng)力的顯示器支架，自主動(dòng)力是指可以使固定在該支架上的顯示器，按一定軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種往復(fù)式運(yùn)動(dòng)可以促使使用者的頭部在一定范圍內(nèi)做緩慢的周期運(yùn)動(dòng)，改變以往在使用電腦時(shí)，由于頭頸部長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)動(dòng)帶來的健康問題。以圖3的這款動(dòng)態(tài)顯示器為例，動(dòng)力組件③與顯示器②相連接，在接通電源后③內(nèi)部的微型馬達(dá)開始工作，馬達(dá)在控制盒④的控制下，帶動(dòng)顯示器沿著支架①上的導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于顯示器始終處于緩慢的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，所以電腦使用者的頭頸部也不自覺地隨著顯示器位置的改變而運(yùn)動(dòng)，使用者即通過這種無意識(shí)的“健康操”對(duì)頭頸及視力進(jìn)行了保健。圖3的設(shè)計(jì)僅僅是一個(gè)概念設(shè)計(jì)，在外界條件允許的情況下可以將導(dǎo)軌的高度、弧度和路線（例如水平和垂直方向的復(fù)合導(dǎo)軌）進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，再將不同人體的坐高數(shù)據(jù)輸入到控制盒中，通過控制程序的控制，使顯示器的運(yùn)動(dòng)適合不同體態(tài)的使用者。

2同一平面上的大面積鍵鼠托板設(shè)計(jì)

應(yīng)該保持使用者的雙手在一個(gè)健康的平面上運(yùn)動(dòng)，該健康平面應(yīng)該滿足3點(diǎn)要求：①鼠標(biāo)和鍵盤應(yīng)該位于相同的平面上，這樣才能保證左右上肢能進(jìn)行舒適協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)；②該平面的寬度應(yīng)不小于標(biāo)準(zhǔn)鍵盤寬度的1.5倍，長(zhǎng)度不小于標(biāo)準(zhǔn)鍵盤長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)鼠標(biāo)墊長(zhǎng)度之和，這一面積是托板在放置鼠標(biāo)和鍵盤后能保證為手腕提供一定支撐面積的最小尺寸要求，在設(shè)計(jì)時(shí)如有條件可適當(dāng)增大；③該平面的高度和傾斜角度應(yīng)具有一定的可調(diào)性，用以適應(yīng)不同體型的使用者。

3肘托的設(shè)計(jì)

肘托是為了避免使用者在操作電腦時(shí)雙肘懸空所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)并未考慮到這一方面，而在現(xiàn)實(shí)操作中，大部分的使用者只是將椅子的扶手作為肘托。設(shè)計(jì)師應(yīng)該關(guān)注人們的需求，所以可以將現(xiàn)有的椅子扶手改良成符合人體健康規(guī)律的肘托，該肘托在高度和傾斜角度上應(yīng)該是可以調(diào)節(jié)的，其與使用者肘部的接觸面應(yīng)該有一定的柔軟度。

4“動(dòng)坐”概念座椅設(shè)計(jì)

雖然與電腦桌配合的椅子種類繁多，但是以一個(gè)姿勢(shì)做到最后的“靜坐”概念卻從來沒有改變過。無論多么先進(jìn)的椅子設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)都幾乎只是為了讓人“坐”得更久而不感到疲憊，“坐”得更方便而不用運(yùn)動(dòng)。其實(shí)，人的身體不是用來長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)姿勢(shì)的“，靜坐”也并非能休息和解除疲勞。不管從生理上還是精神上來講，絕對(duì)的靜止或是停滯都是消極的狀態(tài)。座椅設(shè)計(jì)的“動(dòng)坐”概念就是針對(duì)改變傳統(tǒng)的“靜坐”習(xí)慣，促使人們通過運(yùn)動(dòng)調(diào)整坐姿來解除疲勞促進(jìn)健康。它不同于以往的活動(dòng)椅子，活動(dòng)椅的設(shè)計(jì)目的是為了減少人們的運(yùn)動(dòng)和體力消耗，例如辦公椅的腳輪就是人們代步的腳，通過輪的轉(zhuǎn)動(dòng)代替人的走動(dòng)，使人依然相對(duì)靜止。而“動(dòng)坐”概念的座椅則是通過設(shè)計(jì)使一把椅子有多種“運(yùn)動(dòng)”著坐的方法，讓人能在使用中根據(jù)生理和心理需要自覺運(yùn)動(dòng)。就如同在睡眠中自覺轉(zhuǎn)換睡姿一樣，從而達(dá)到舒緩神經(jīng)、消除疲勞、強(qiáng)健身體的目的。“動(dòng)坐”概念座椅設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在造型方面，如挪威設(shè)計(jì)師PeterOpsvik設(shè)計(jì)的Balans椅系列。它的設(shè)計(jì)理念是“為所有坐姿而準(zhǔn)備的椅子，最好的身體姿勢(shì)永遠(yuǎn)是下一個(gè)”。如圖4所示的一款Balans椅，它能促使人體在坐的過程中，始終通過運(yùn)動(dòng)來維持這種動(dòng)態(tài)平衡，即使在“靜坐”時(shí)也比傳統(tǒng)椅子更易保持脊柱的生理彎曲。

5寬敞的桌下空間及動(dòng)態(tài)腳蹬設(shè)計(jì)

桌下空間往往被人忽視，但是它對(duì)使用者的下肢健康有很大的影響，如果桌下空間非常狹小，就會(huì)導(dǎo)致使用者下肢屈伸不利，影響下肢血液循環(huán)，對(duì)健康造成消極影響。所以設(shè)計(jì)師應(yīng)該充分意識(shí)到桌下空間的重要性，保證寬敞的桌下空間，為了使用者的下肢健康，還可以在桌下設(shè)計(jì)一款動(dòng)態(tài)腳蹬，該腳蹬應(yīng)該采用一種非穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)，以便使用者的雙腳帶動(dòng)下肢做一種簡(jiǎn)單緩慢的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中保持下肢健康。

6整體的設(shè)計(jì)觀念

在進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)應(yīng)該對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行總體的把握，不能顧此失彼，既應(yīng)該保證對(duì)不同體態(tài)的人的兼容性，更應(yīng)該在兼容性的前提下順應(yīng)人體的自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律，保持和促進(jìn)人體的健康。例如，在進(jìn)行鼠標(biāo)和鍵盤設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅考慮鍵鼠因素而忽略其對(duì)桌下空間和桌面面積的影響，托板面積過大勢(shì)必使桌面面積減小，桌面面積雖然不直接影響使用者的身體姿態(tài)，但是狹小的桌面面積會(huì)給使用者帶來諸多不便。另外，如果托板和椅面之間的高度差過小勢(shì)必會(huì)壓迫使用者的下肢，對(duì)健康造成不利影響。

四、討論

在我國(guó)，一方面，健康工業(yè)設(shè)計(jì)理論的研究還沒有得到足夠的重視，這一理論還有待于深入理解和繼續(xù)研究。另一方面，電腦在日常的工作和生活中占有越來越重要的地位，以電腦為中心構(gòu)成的工作環(huán)境對(duì)人體是不是友善，是關(guān)乎電腦使用者健康的大事，應(yīng)該得到足夠的重視。目前大部分對(duì)HID研究，僅局限于字面上的理解，把“健康工業(yè)設(shè)計(jì)”等同于“健康的工業(yè)設(shè)計(jì)”，認(rèn)為對(duì)人體“無害”的設(shè)計(jì)既是HID，而不能深入的理解HID的核心理念———對(duì)人體“有益”的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師應(yīng)該全面的理解HID的深刻含義，將“有益”提升到與“無害”同等重要的程度上來。應(yīng)該注意到，目前這一理論并沒有完全成熟，每一個(gè)理論都有其應(yīng)用范疇，HID最先應(yīng)用于辦公環(huán)境的設(shè)計(jì)研究中，而國(guó)內(nèi)的研究也大多集中于辦公環(huán)境相關(guān)方面。今后在對(duì)HID的完善中，應(yīng)該開展對(duì)這一理論的適用范圍的探討，這樣才能使嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯空吣芊判牡膽?yīng)用HID在應(yīng)該應(yīng)用的領(lǐng)域，同時(shí)也避免了對(duì)這一理論的濫用。隨著電腦的普及，人類與電腦相伴的生活方式也隨之而來，人類有了在房子里的生活方式從而有了室內(nèi)環(huán)境研究，人類有了在汽車上的生活方式從而有了汽車內(nèi)部環(huán)境研究，所以如果結(jié)合HID展開關(guān)于電腦使用環(huán)境的研究，將是一個(gè)前人不曾涉足的新領(lǐng)域。

五、結(jié)論

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關(guān)鍵詞：展示藝術(shù) 設(shè)計(jì)發(fā)展 人機(jī)工程學(xué) 人性化設(shè)計(jì) 以人為本

展示，英文是Display，表示展現(xiàn)之類的狀態(tài)行為。在既定的空間和時(shí)間內(nèi)，運(yùn)用藝術(shù)設(shè)計(jì)語言，通過對(duì)空間與平面的精確創(chuàng)造，使其產(chǎn)生獨(dú)特的空間氛圍，不僅含有解釋展品、宣傳主題的意圖，并且使觀眾參與其中，達(dá)到完美溝通的目的，這樣的空間形式，我們一般稱之為展示空間，對(duì)展示空間的創(chuàng)作過程，我們稱之為展示設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，展示是一門以傳達(dá)、溝通、交流為主的綜合設(shè)計(jì)藝術(shù)，是通過設(shè)計(jì)運(yùn)用空間規(guī)劃、平面布置、燈光控制、色彩配置、以及各種組織策劃，有計(jì)劃、有目的、符合邏輯地將展示的內(nèi)容展現(xiàn)給觀眾，并力求使觀眾接受設(shè)計(jì)者傳達(dá)的信息。

商業(yè)展示的人性化設(shè)計(jì)產(chǎn)生基礎(chǔ)及發(fā)展

近年來，隨著人們自我意識(shí)的覺醒、消費(fèi)觀念的進(jìn)步，商業(yè)展示設(shè)計(jì)經(jīng)歷了只重視能否排列整齊的"陳列"階段，以及追求視覺效果的"展示"階段，現(xiàn)在已邁向以人為本的"人性化"階段。人性化設(shè)計(jì)是指在符合人們的物質(zhì)需求的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)精神與情感需求的設(shè)計(jì)。 "人性化設(shè)計(jì)"作為當(dāng)今設(shè)計(jì)界與消費(fèi)者孜孜追求的目標(biāo)，帶有明顯的后工業(yè)時(shí)代特色，是工業(yè)文明發(fā)展的必然產(chǎn)物。

人性化設(shè)計(jì)是以人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展為前提和基礎(chǔ)的。人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是，在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良與否，而是將使用"物"的人和所設(shè)計(jì)的"物"以及人與"物"所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個(gè)系統(tǒng)稱為"人-機(jī)-環(huán)境"系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。

人性化思想在設(shè)計(jì)中具體表現(xiàn)為"人性化設(shè)計(jì)"，它是指在符合人們的物質(zhì)需求的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)精神和情感需求的設(shè)計(jì)，它綜合了設(shè)計(jì)的安全性與社會(huì)性。人性化設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，根據(jù)人的行為習(xí)慣、心理情況、思維方式等以及人體的生理結(jié)構(gòu)，在原有設(shè)計(jì)基本功能和性能的基礎(chǔ)上，對(duì)展品進(jìn)行優(yōu)化，使觀眾參觀起來非常方便、舒適。人性化設(shè)計(jì)其實(shí)是一種設(shè)計(jì)態(tài)度，它是一種以人為本、設(shè)計(jì)為人的設(shè)計(jì)理念，表現(xiàn)為一種注重人性需求的設(shè)計(jì)，人性化的根本衡量標(biāo)準(zhǔn)就是對(duì)人類、對(duì)自然的關(guān)懷程度。

展示設(shè)計(jì)中需要考慮的人性化因素

在具體的設(shè)計(jì)中，展示設(shè)計(jì)的人性化要圍繞空間、材料、色彩、照明和技術(shù)五大要素而展開空間規(guī)劃，優(yōu)秀的展示設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好人、展品、展示環(huán)境間的關(guān)系，在展示設(shè)計(jì)的空間環(huán)境設(shè)計(jì)、道具設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)以及版面設(shè)計(jì)等方面上，應(yīng)充分考慮人的生理尺度和心理感受，達(dá)到良好的展示效果。

在展示設(shè)計(jì)中對(duì)人體生理尺度的合理把握，首先要考慮人的身體尺度和視覺尺度，合理安排空間環(huán)境的同時(shí)滿足公眾需要，在此基礎(chǔ)上，要投射出更多的人性化關(guān)懷就應(yīng)該有明確的導(dǎo)向設(shè)計(jì)系統(tǒng)，方便公眾了解場(chǎng)館布局、功能分區(qū)等內(nèi)容。其次，展示設(shè)計(jì)的空間環(huán)境規(guī)劃與設(shè)計(jì)要充分考慮人群的流量，不能造成通道中人流的堵塞和擁擠，組織合理的參觀路線，力求參觀路線的順序性、邏輯性與完整性，避免觀眾漏看、重看，做到既不損失展示信息，也能減少疲勞感，創(chuàng)造一種便于觀眾有目的的選擇參觀的基本條件。在參觀路線中，特別要考慮無障礙設(shè)計(jì)，使弱勢(shì)群體也能參與進(jìn)來，如在出入口設(shè)置坡道、電梯顯示、盲人專用的停步和方向提示塊，這些設(shè)施的材料、結(jié)構(gòu)及尺度與位置都應(yīng)符合弱勢(shì)群體人群流動(dòng)與安全的需求。

商業(yè)展示的人性化設(shè)計(jì)在滿足人們基本使用功能的需求以外，還應(yīng)更多地關(guān)注設(shè)計(jì)的綜合社會(huì)價(jià)值，關(guān)注人們精神和情感需求的滿足。這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)師在對(duì)顧客或消費(fèi)者進(jìn)行針對(duì)性研究的基礎(chǔ)上，還必須將目光放到商品展示過程中的情景和狀態(tài)進(jìn)行研究，并且就商業(yè)展示與消費(fèi)者之間的各種關(guān)聯(lián)因素也要進(jìn)行考究與推敲，對(duì)商業(yè)展示在物質(zhì)與精神層面進(jìn)行全方位地設(shè)計(jì)。

展示設(shè)計(jì)中信息的溝通和傳遞與人的心理因素有著密切的聯(lián)系，因此，在滿足基本的生理尺度要求后，在展示方式、陳列效果、展示氛圍等方面應(yīng)滿足公眾的視覺感受和精神需求，使得公眾注意、認(rèn)知、接受信息和內(nèi)容并能在精神和思想上產(chǎn)生共鳴。

空間布置的人性化。展示設(shè)計(jì)的目的是傳遞展品信息，人性化的空間布置，可突出展品的性能、用途，營(yíng)造一種吸引人、感染人的情節(jié)和意境，能夠使觀眾產(chǎn)生興趣或留下深刻印象。人性化設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)中對(duì)人的心理、生理需求和精神追求的尊重和滿足，是設(shè)計(jì)中的人文關(guān)懷，是對(duì)人性的尊重。

阿瑟o普羅斯指出："人們總以為設(shè)計(jì)有三維：美學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)，然而更重要的是第四維：人性。" "人性"實(shí)際上就是設(shè)計(jì)的人性化，從這個(gè)意義上來講人性化設(shè)計(jì)的出現(xiàn)完全是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求。分析展示信息和內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)形式和內(nèi)容的統(tǒng)一，獲得公眾的心里認(rèn)可，結(jié)合多樣化表現(xiàn)手法，利用新技術(shù)，可合理運(yùn)用視頻、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，在展示空間里營(yíng)造一種情節(jié)氣氛，增加觀眾與展示環(huán)境的互動(dòng)交流。同時(shí)，要避免聲頻設(shè)備之間互相干擾，關(guān)注影音與周圍空間的明暗反差，與整體環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史》 王受之 著 中國(guó)青年出版社

[3]《設(shè)計(jì)之維》李硯祖 著 重慶大學(xué)出版社

[4]《行為與認(rèn)知的設(shè)計(jì)o設(shè)計(jì)的人性化》范圣璽 著 中國(guó)電力出版社

[5]《什么是展示設(shè)計(jì)》布魯爾 著 中國(guó)青年出版社

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[關(guān)鍵詞]民航座椅；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；造型設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F563/567 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）06-0074-01

一、現(xiàn)有民航座椅的優(yōu)缺點(diǎn)

1、現(xiàn)有座椅靠背的頭枕部位設(shè)計(jì)很不合理，許多身高較矮的乘客乘坐時(shí)，座椅上緣正好頂在枕骨突出處導(dǎo)致頭部前傾，乘客身體不能自然放松，頭部長(zhǎng)時(shí)間處于向前受力狀態(tài)。

2、乘客的頸部無支撐力，現(xiàn)民航座椅靠背上部分基本是直線型，頸部呈放空狀態(tài)，并且頭枕的設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致頸部長(zhǎng)期受壓，對(duì)乘客頸椎很不利。

3、現(xiàn)有座椅的靠背中的腰靠設(shè)計(jì)較不合理，在椅背下半部沒有合理的凸出支撐點(diǎn)，不能有效支撐腰椎，使人體不能維持脊椎自然彎曲，座椅設(shè)計(jì)形態(tài)不符合人體坐姿曲線。

4、目前裝機(jī)的旅客座椅在乘坐空間考慮較少，旅客腿部空間受約束嚴(yán)重，大幅降低了乘坐舒適性。

二、影響民航座椅舒適性的因素

1、座椅整體外觀

航空座椅的配色宜簡(jiǎn)不宜繁，一般以兩到三種顏色為主。在對(duì)各種色彩的性格和表現(xiàn)力準(zhǔn)確把握的基礎(chǔ)上，應(yīng)用基本的色彩美學(xué)法則。

2、與外界環(huán)境的相協(xié)調(diào)

整體外觀造型應(yīng)與飛機(jī)內(nèi)飾設(shè)計(jì)風(fēng)格相協(xié)調(diào)；整體顏色要與飛機(jī)內(nèi)飾色調(diào)相配合?？团擁敳窟m度的弧形設(shè)計(jì)使客艙顯得更加寬敞，而且弧形表面比生硬邊線給人更多安全感。淺色會(huì)使物體看起來更高、更大、更寬，總的感覺更開放；而深色則使人感覺更封閉。目前，主流機(jī)型客艙顏色不約而同地采用了淺色調(diào)，以最大限度地營(yíng)造出一種理想情調(diào)和氛圍。

3、合理的體壓分布

人體質(zhì)量作用在座椅座墊和靠背上壓力分布稱為體壓分布，它和乘坐姿勢(shì)密切相關(guān)。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，最舒適體壓分布應(yīng)保證人體的大部分質(zhì)量以較大的支撐面積平滑過渡，無突變。飛機(jī)上活動(dòng)變化更多，因而姿勢(shì)變化也更多。在飛機(jī)上，乘客要吃飯、睡覺、看電影等，這些活動(dòng)都有各自不同舒適姿勢(shì)。當(dāng)乘客處于不同姿勢(shì)時(shí)，座椅都應(yīng)該能夠產(chǎn)生所希望的體壓分布。

4、安全帶

安全帶設(shè)計(jì)就是為了增加座椅對(duì)乘客的保護(hù)性。安全帶與底座連接，該帶的長(zhǎng)度可根據(jù)不同乘客需求調(diào)整，有固定扣以固定。

5、座椅間距

座椅間距大小關(guān)系著乘客乘坐飛機(jī)是的活動(dòng)空間大小，直接影響乘客的心理情緒。同時(shí)也影響著客艙利用率。座位間距離不能小于 29 英寸（737mm）。

三、民航座椅的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

1、安全帶設(shè)計(jì)

（1）安全帶組件的強(qiáng)度：裝在單座座椅上使用安全帶組件，包括組帶、釋放裝置、其他部件，在安全帶軸向上至少能承受 6000 牛以上載荷，如果是雙聯(lián)座椅，那么至少為13000牛以上。安全帶組件的強(qiáng)度， 都相應(yīng)地體現(xiàn)在每副安全帶組件帶子上。（2）安全帶釋放裝置：安全帶組件是可調(diào)整的，并有一個(gè)易于操作快速釋放裝置。在安全帶承受相對(duì)應(yīng)載荷后，安全帶使用者可以很容易打開這個(gè)釋放裝置。（3）安全帶的特性及其他：安全帶規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)寬度為51 毫米，考慮到紡織、防毒、阻燃及磨損處理等所必須的生產(chǎn)過程，其寬度可在47 到 51 毫米之間。連接帶金屬件上的凹槽或者小孔不小于51 毫米。其阻燃性能符合規(guī)定要求，以防止在使用期間由于腐蝕、磨損等原因造成損失。

2、功能件的設(shè)計(jì)

對(duì)于航空旅客座椅上的功能件主要是控制按鈕和餐桌旋扣，都屬于手動(dòng)操縱器范圍。功能件的外形設(shè)計(jì)要求對(duì)于航空旅客座椅上使用的按鈕和旋扣都要突出臺(tái)面一定的距離，按鈕和旋鈕的尺寸要根據(jù)手指的尺寸和指端的弧形設(shè)計(jì)，按鈕表面設(shè)計(jì)為凹形以方便操作。功能件的位置要求每個(gè)鍵不同用途使用不同顏色，具有可識(shí)別性。

3、民航座椅設(shè)計(jì)的尺寸設(shè)定

座椅的基本尺寸與人體各部位的比例尺寸有著密切聯(lián)系，座椅靠背、椅面、扶手等要素的設(shè)計(jì)尺寸都要依據(jù)人體尺寸來設(shè)計(jì)，這樣才能保證座椅與人相協(xié)調(diào)，人才會(huì)感覺舒適。在民航座椅設(shè)計(jì)時(shí)，座椅設(shè)計(jì)尺寸要在符合我國(guó)大部分成年人的生理尺寸基礎(chǔ)上，具有可調(diào)節(jié)性。特別是頭枕及腰靠部位，要獨(dú)立可調(diào)節(jié)，以滿足不同人群需求。

4、民航座椅設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)分析也是產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)一個(gè)重要環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了將需求、形態(tài)、材料、工藝轉(zhuǎn)換為一體化創(chuàng)造過程。

（1）頭枕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

可調(diào)節(jié)的頭靠設(shè)計(jì)可根據(jù)乘客不同姿勢(shì)變化，做出調(diào)節(jié)貼合頭頸曲線，乘客可根據(jù)自身不同需求調(diào)節(jié)高度。

（2）腰靠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

腰靠處的設(shè)計(jì)是為了給予乘客腰部支撐，使其保持自然彎曲，減輕肌肉施力。腰靠處的問題主要是尺寸不符合、曲線不貼合背部曲線。所以在腰靠設(shè)計(jì)上，需要增加可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)?？梢栽谘堪宓纳舷聝啥随溄诱{(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿鏈接滑軌，滑軌上有卡槽，用來固定腰靠。腰靠板的上端調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)腰靠弧度，下端調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)腰靠位置。

5、阻燃技術(shù)設(shè)計(jì)

涉及阻燃方面問題，主要有兩類部件：第一是座椅結(jié)構(gòu)組件，第二是座椅墊。座椅材料選擇必須按照現(xiàn)有條例要求。隨著材料技術(shù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外很多座椅制造商和研究者，已經(jīng)把復(fù)合材料廣泛應(yīng)用到飛機(jī)座椅制造中。比如比利時(shí)軍用飛機(jī)座椅制造公司用聚醚醚銅來代替座椅中的鋁合金件。其具有高強(qiáng)度、低可燃性、重量比金屬輕等優(yōu)點(diǎn)。再比如以PPS為基體材料的碳纖維增強(qiáng)物，相對(duì)于鋁材來說，可減輕40% 到50%的重量，并且節(jié)約成本 20% 以上。

結(jié)語

鑒于座椅對(duì)于乘客及我國(guó)的重要性，設(shè)計(jì)更符合人機(jī)工程學(xué)的座椅越來越引起人們關(guān)注。本文主要分析了影響座椅舒適性的因素，并由此提出了民航座椅優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)分析，以供參考。

參考文獻(xiàn)

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