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华侨大学本科课程教学大纲
 

《人机工程学》教学大纲

适用专业 工业设计(学分:2 学时:40-50)

一、课程的性质和任务

学科性质:综合性边缘学科

“人体科学”、“技术科学”、环境科学”之间的有机融合。

学科特点;学科命名多样化、学科定义不统一、学科边界模糊学科内容综合性强、学科应用范围广泛等。

课程性质:“工业设计”专业的专业基础课

课程地位:必修课

理论体系:它是以人类学、生物学、心理学、卫生学、解剖学、生物力学、人体测量学等为“一肢”;以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学、环境监测技术等学科为“另一肢”,而以技术科学中的工业设计、工业经济、系统工程、交通工程、企业管理等学科为“躯干”,形象地构成了本学科的体系。


研究方法:
 1观察法2 实测法3 实验法4 模拟和模型试验法5 计算

机数字仿真法6 分析法:(1)瞬间操作分析法(2)知觉与运动信息分析法(3) 动作

负荷分析(4)频率分析法(5) 危象分析法(6) 相关分析法7 调查研究法〖FL)〗

技术标准和规范:国家、行业标准

二、课程的教学要求

    人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。人是指工作主体;机是指人所控制的一切对象总称;环境是指人机共处的特殊环境,包括物理、化学因素的效应,也包括社会因素的影响。

国际人机工程学会(International Ergonomics Association)对本学科所下的定义为: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;研究人的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。

工业设计与人机工程学之间的关系:

工业设计   人机工程学

相同点 研究人与物交接界面上的问题
 
不同点 溶入了更多的美的探求等文化因素〖〗人机工程学则在劳动与管理科学中有广泛应用

人机工程学对工业设计作用 1) 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数2)为工业设计中“物”的功能合理性提供科学的依据3)工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则4)进行人-机-环境系统设计提供理论依据研究方向却是通过揭示人、机、环境之间相互关系的规律,以达到确保人-机-环境系统总体性能的最优化。

三、教学的前置课程

高等数学、数理统计、工程制图、工程力学

四、课程的教学内容


第一章 人机工程学概念

§11 人机工程学概念

§12 人机工程学研究内容

§13 发展特点和方向

§14 人机工程学的学科体系

§15 人机工程学研究方法

§16 人机工程学发展史

§17 人机工程学应用

§18 人机工程学与工业设计

第二章 人的因数

§21 人的因数概述

§22 人体测量学

221 人体测量学概述

222 常用的人体测量数据

223 人体测量数据的应用

§23 人的生理

§24 人的心理与行为

241 人的需求

242 人的心理因素

§25 人体感知

251 感觉与知觉的概述

252 感觉的基本特性

253 知觉的基本特性

§26 人的疲劳

261 疲劳的特点

262 疲劳的分类

263 引起疲劳的原因

264 疲劳的某些规律

265 降低作业疲劳的措施

§27 神经系统机能及其特征

271 神经系统

272 大脑皮质功能定位

273 大脑皮质联络区

274 神经系统活动方式

§28 人的信息处理系统

281 人的信息处理系统模型

282 信息计算

283 感觉信息处理

284 中枢信息处理

第三章 人与机器

§31 人类文明与工具技术

§32 人与计算机

321 计算机带来的数字自动化

322 人机界面自然化

323 现代机器的人性化

324 和谐的人机环境

§33 人工智能机器

§34 虚拟现实

341 虚拟制造

342 虚拟仪器

第四章 人与环境

§41 人与自然环境

411 自然环境危机是人类的忧患

412 人与自然环境构成和谐系统

413 人与自然环境关系的和解

§42 照明与颜色

421 照明

422 色彩

§43 振动与噪声

431 噪声的影响及其评价

432 振动的影响及其评价

§43 微气候

第五章 人机系统设计

§51 人机系统设计的概念

511 人机系统设计的重要性

512 设计研究

513 人机系统

514 人机系统设计

515 人机系统设计的效益

516 人机系统设计的参数

§52 人机系统总体设计程序

521 定义系统目标和作业要求

522 系统定义

523 初步设计

524 人机界面设计

525 作业辅助设计

526 系统检验

§53 人机系统总体设计方法

531 功能分析与分配

532 作业分析

533 作业辅助

§54 制造业管理综合的人机系统的优化设计

541 人因作用

542 制造管理人机系统的开发与优化

543 技术—人员—组织的集成设计

§55 安全生产

第六章 人机工程学的应用

§61 人机工程在机器设计中应用

§62 日常生活中应用

621 在被服中的应用

622 提高产品的舒适性

623 用人机工程学改进生活用品

624 为老年人设计自行车

625 健身车设计

626 学习课桌设计

627 计算机桌椅

§63 产品包装

第七章 可持续发展

§71 绿色制造

711 绿色制造概念

712 绿色制造的问题领域

713 绿色制造的主要内容及其集成特点

714 绿色制造的过程集成

715 绿色制造的意义

716 绿色制造的综合效益

717 绿色制造技术的应用推广

§72 可持续发展是我国的基本国策

五、教学重点

人机工程学研究应包括理论和应用两个方面,但当今本学科研究的总趋势还是重于应用。

1 人体特性研究

2 人机系统的总体设计

3 工作场所和信息传递装置的设计

4 环境控制与安全保护设计

人机工程学研究的方向归纳如下:

(1) 工作负荷研究,包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷;

(2) 工作环境研究,包括高空、深水、地下、加速、高温、低温和辐射等异常工作环境条件下生理效应,以及一般工作与生活环境中振动、噪声、空气、照明等因素的人机工程学研究;

(3) 工作场所、工作空间、工具装备的人机工程学研究;

(4) 信息显示的人机工程学问题,特别是计算机终端显示中人的因素研究;

(5) 计算机设计与使用的人机工程学研究;

(6) 安全管理的人机工程学研究;

(7) 工作成效的测量与评定;

(8) 机器人设计的智能模拟等。

人机工程学在解决系统中人的问题上,主要有两条途径:(1) 使机器、环境适合于人;(2)通过最佳训练方法,使人适应于机器和环境。

六、教学难点

人的因素

人、机和环境之间的关系

七、教学进度(共计48学时)

     略


八、教科书

丁玉兰 《人机工程学》 (修订版) 北京理工大学出版社 1991

九、参考书

1 [日]浅居喜代治 《现代人机工程学概论》 科学出版社 1992

2 杂志 《工业工程》

3 龙升照 《人—机—环境系统工程进展》 (第三卷) 北京科学技术出版社 1997

4 马江彬 《人机工程学及其应用》 机械工业出版社

5 曹崎著 《人机工程》 四川科学技术出版社

6 吴永健 《工业艺术造型设计的理论与方法》 北京航空航天大学出版社

7 刘吉昆 《工业设计概论》 中国轻工业出版社

8 郑明身等 《名牌打天下——市场竞争与企业名牌》 广东旅游出版社

9 廖理等 《探求智慧之旅》 北京大学出版社

10 钱学森等(梁宝林等编) 《论人体科学》 人民军医出版社 1988:36-37

11 刘 飞 陈晓慧 张 华 《绿色制造》 中国经济出版社 1998

12 张华 刘飞 岳红辉 《绿色制造—现代制造业的可持续发展模式》 中国机械工程1998

13 刘光复 刘志峰 李 钢 《绿色设计与绿色制造》 机械工业出版社 1999 10

14 刘志峰 《绿色制造模型及绿色制造工艺开发》机电一体化 1998

15 丁树荣 《绿色技术》 江苏科学技术出版社 1993

16 郭 伏 杨学涵 《人机工程学》 东北大学出版社 20015

17 赵铁生等 《工效学》 天津科技翻译出版公司 1988


 

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