人机工程学
人机工程学
5000+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课时间2026/03/15 - 2026/07/19
课程周期18 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

工业设计是现代社会工业产品竞争力的核心要素,是实现高、新技术产业化的重要手段,是科技创新不可缺少的另一翼。它不仅指产品外观的美化,更包括对人的因素、环境生态、技术前景、社会变革等高层次的理解,被誉为“21世纪最有前途的科学”。工业设计的主体是产品设计。工业设计的核心是“以人为中心”。用户的需求和喜好在产品开发设计过程中需得到更大关注。产品不仅要满足功能要求、美学要求,更要满足使用者的安全、舒适,有利于健康和操作的得心应手,以及环境保护的要求。因此,如何寻找人-机-环境间的最佳匹配关系,探索工业产品“以人为中心”的设计理念、设计手段与方法,成为现代工业设计必须关注的重要课题。

    人机工程学是实现“以人为中心”的设计思想的重要理论基础,是衡量当代产品设计水平的重要指标。人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科;是人体科学、工程技术、环境科学以及社会学等多学科的交叉综合学科。它以人的生理、心理特征为依据,以创造宜人的人-产品-环境系统为目的,应用系统的科学的理论与方法,研究人与产品、人与环境、人与社会之间的相互关系,将人的因素融入到产品开发的整个过程中,关注产品的使用者,确保产品易于使用、学习、生产和安全,提高产品的使用性和质量。

本课程的主要内容包括基础理论和设计应用两部分。基础理论主要是人的生理和心理特征及相关数据,包括人体测量数据、人体感知与运动特征、人的心理与行为特征等。设计应用部分包括利用人的生理和心理特性对产品的人机信息交互界面、工作台椅、手握工具、作业岗位和作业空间等的人机要素进行具体设计。同时安排了产品人性化、共用性及系统化设计的理念和方法。

课程大纲

绪论

  • 1.1 人机工程学的命名和定义
  • 1.2 人机工程学的起源和发展(1)
  • 1.3 人机工程学的起源和发展(2)
  • 1.4 人机工程学的研究内容
  • 1.5 人机工程学的研究方法
  • 1.6 人机工程学的学科体系及应用领域
  • 1.7 人机工程学与工业设计

人体测量与数据应用

  • 2.1 人体测量概述及测量方法
  • 2.2 人体测量的基本术语
  • 2.3 基本测点及测量项目
  • 2.4 人体测量中的主要统计函数
  • 2.5 成年人人体结构尺寸和功能尺寸
  • 2.6 影响人体测量数据差异的因素
  • 2.7 人体测量数据的应用
  • 2.8 产品人体尺寸设计案例

人体感知与运动特征

  • 3.1 人在系统中的功能
  • 3.2 视觉刺激及视觉系统
  • 3.3 视觉机能(上)
  • 3.4 视觉机能(下)
  • 3.5 听觉刺激、听觉系统及声学概念
  • 3.6 听觉的物理特性
  • 3.7 其他感觉机能及其特征
  • 3.8 神经系统机能及其特征
  • 3.9 人的信息处理系统模型及信息的计量
  • 3.10 感觉信息的处理
  • 3.11 中枢信息的处理
  • 3.12 骨的功能及主要关节的范围
  • 3.13 肢体的出力范围、动作速度与频率
  • 3.14 人体生物力学模型及合理施力的设计思路
  • 3.15 反应时间
  • 3.16 运动的速度与准确度

人的心理与行为特征

  • 4.1 心理现象与行为构成
  • 4.2 行为反应
  • 4.3 感觉与知觉
  • 4.4 感觉的基本特征
  • 4.5 知觉的基本特征
  • 4.6 注意与记忆的特征
  • 4.7 想象与思维特征
  • 4.8 创造性心理特征

人机的信息界面的设计

  • 5.1 人机信息界面的形成
  • 5.2 仪表显示设计(上)
  • 5.3 仪表显示设计(下)
  • 5.4 信号显示设计
  • 5.5 信息显示屏设计
  • 5.6 图形符号设计
  • 5.7 听觉传示装置设计
  • 5.8 常用操纵装置
  • 5.9 手控操纵装置设计
  • 5.10 脚控设计操纵装置
  • 5.11 操纵装置编码与选择
  • 5.12 操纵与显示相合性

工作台椅与手握工具设计

  • 6.1 控制台设计
  • 6.2 办公台设计
  • 6.3 工作椅设计依据
  • 6.4 工作座椅设计
  • 6.5 手握工具设计

作业岗位和作业空间设计

  • 7.1 作业岗位的选择
  • 7.2 手工作业岗位设计
  • 7.3 视觉信息作业岗位设计
  • 7.4 作业空间的人体尺寸
  • 7.5 作业空间的布置和社会心理因素

产品的人性化和共用性设计

  • 8.1 人性及人性化设计
  • 8.2 人性化设计与人机工程学设计的共同点
  • 8.3 人性化设计与人机工程学设计的差异
  • 8.4 人性化设计与人机工程学设计在产品设计中的关系
  • 8.5 产品设计人性化的实现方向
  • 8.6 共用性设计的背景、概念及和无障碍设计的关系
  • 8.7 共用性设计的原则
  • 8.8 共用性设计的对象、方法及设计案例

人机系统设计的方法和案例

  • 9.1 产品人机要素系统设计方法
  • 9.2 产品人机要素系统设计案例
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