人機工程學大綱

1、課程教學大綱編號:南京理工大學泰州科技學院課程教學大綱課程名稱:課程學分:執(zhí)筆人:審訂人:修（制）訂日期：人機工程學3汪惠芬周建中龔光容2013 。 10一、課程的性質、地位與任務人機工程學是一門新興的邊緣學科，它與國民經(jīng)濟各部門都有密切關系。人機工程學運用人體測量學、生理學、心理學和生物力學以及工程學等學科的研究方法和手段，綜合地進行人體結構、功能、心理以及力學等問題的研究，研究如何正確處理人、機器及其工作環(huán)境之間的相互關系、相互作用， 設計能使操作者發(fā)揮最大效能的機械、儀器和控制裝置，并研究控制臺上各個儀表的最適位置等。二、課程的教學目標與基本要求通過本課程的學習，要求了解并掌握人機工程學

2、的基本概念、基本原理，掌握人機系統(tǒng)設計的一般方法，在明確系統(tǒng)總體要求的前提下，分析和研究人、機、環(huán)境三個要素應具備的功能及其對系統(tǒng)總體性能 的影響，尋求人機系統(tǒng)最優(yōu)組合方案。能應用人機工程學知識指導具體產品的設計，使人機系統(tǒng)工作安全、 高效、可靠。通過各個教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力.三、課程內容1人機工程學概論1。1人機工程學的命名及定義1.1 O 1 了解人機工程學的命名美國“Human Engineering ,西歐Ergonomics ,我國：人體工程學、人機工程學等。1。1.2 了解人機工程學的定義國際人類工效學IEA的定義，辭海的定義，美國W Bo伍德森

3、的定義1.2 人機工程學的起源與發(fā)展1.2.1 經(jīng)驗人機工程學F.W. 泰羅。使人適應于機器1.2.2 科學人機工程學重視工業(yè)與工程設計中“人的因素”，力求使機器適應于人1.2.3 現(xiàn)代人機工程學使人一機一環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能1.3 人機工程學的研究內容與方法1。3.1 了解人機工程學的研究內容七個分支，四個主要方面1.3.2 了解人機工程學的研究方法 實驗法和非實驗法及其內容1.4 人機工程學體系1.4.1 了解人機工程學的學科體系人體科學、環(huán)境科學為上肢，管理科學、人文科學為下肢，工程技術科學為驅干，系統(tǒng) 論、模型論、優(yōu)化論為支撐。1。5人機工程學與工業(yè)設計了解人機工

4、程學與工業(yè)設計的區(qū)別和聯(lián)系1。6學科的應用1。6.1學科研究的課題主要講授應用于工業(yè)設計的5各方面1。 6.2主要應用領域主要講授與工業(yè)設計相關的領域，P10表1-31。6.3應用領域舉例1.7人機工程學常用軟件介紹1.7。1 SAFEWORK 件1.7。 2 Pro/E 軟件1。8人機工程學的學習方法人機工程學是一門實踐科學，在實踐中學習.2人體測量與數(shù)據(jù)應用2.1 人體測量的基本知識2.1.1 掌握人體測量的基本術語2。1.2 了解人體測量的主要儀器2.2 人體測量中的主要統(tǒng)計函數(shù)2 。2。1 了解人體測量中的主要統(tǒng)計函數(shù)2。3常用的人體測量數(shù)據(jù)2。3.1 了解我國成年人人體結構尺寸2。3

5、.2 了解我國成年人人體功能尺寸2.3.3 了解其他國家成年人人體尺寸2。4人體測量數(shù)據(jù)的應用2。4。1 了解主要人體尺寸的應用原則2。4.2 掌握人體尺寸的應用方法2。4.3 掌握人體身高在設計中的應用方法3人體感知與信息處理3.1 人在系統(tǒng)中的功能3。1.1 了解人與外界的協(xié)調模式3。1。2掌握人的感知與反應機能3.2 視覺機能及其特征3。2.1 了解視覺機能的基本概念3.2。 2掌握視覺機能的基本特征3.3 聽覺機能及其特征3。3。1 了解聽覺機能的基本概念3。3。2掌握聽覺機能的基本特征3.4 其他感覺機能及其特征3.4.1 了解其他感覺機能的類別及特征3.4.2 掌握神經(jīng)系統(tǒng)機能及其

6、特征3.5 神經(jīng)系統(tǒng)機能及其特征3 。 5.1 掌握中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)的傳導3 。5。2 了解大腦皮質功能定位3。6人的信息處理系統(tǒng)3.6.1 了解人的信息處理系統(tǒng)模型3.6。 2 了解信息計量3。6。3掌握感覺的信息處理3。6.4 掌握中樞信息處理4人的心理與行為特征4。1心理現(xiàn)象與行為構成4.1。 1 了解心理現(xiàn)象、行為構成4。1。2 熟悉行為反應4。2感覺與知覺的特征4。2。1 了解感覺和知覺的基本概念4。2。2掌握感覺和知覺的基本特征4。3注意與記憶特征4.3.1 了解注意的模型4。3.2 了解注意的特點4。3。3 了解記憶的特點4.4想象與思維特征4.4.1 了解想象的過程4

7、.4.2 了解思維過程4.4.3 了解思維品質4 。 5創(chuàng)造性心理特征4.1.1 熟悉創(chuàng)造性機理4。5。2 了解創(chuàng)造性知識基礎4。5.3 了解創(chuàng)造性思維規(guī)律4.5.4 掌握創(chuàng)造性思維方式5人體生物力學與施力特征5。1人體運動與骨杠桿5 。1.1 了解人體運動系統(tǒng)5。1.2 掌握骨的功能與骨杠桿5.5 人體生物力學模型5.2。 1 了解人體生物力學建模原理5.3。 2 掌握前臂和手的生物力學模型5.4。 3掌握舉物時腰部生物力學模型5.6 人體的施力特征5.3.1 掌握主要關節(jié)的活動范圍5.3.2 掌握肢體的出力范圍5。3。3 掌握人體不同姿勢的施力5。4合理施力的設計思路5.4 o 1 了解避

8、免靜態(tài)肌肉施力5.5 o 2 了解避免彎腰提起重物5.6 。3 掌握如何設計合理的工作臺6人機的信息界面設計6.1 人機信息界面的形成6。1。1 了解人機信息交換系統(tǒng)模型和交換方式6.2 視覺信息顯示設計6.2 。1 掌握儀表顯示設計6.3 .2 掌握信號顯示設計6.3 聽覺信息傳示設計6.3.1 掌握聽覺信息傳示裝置6。3.2 了解言語傳布裝置6。3。3 了解聽覺信息傳示裝置的選擇6.4 操縱裝置設計6 。4。1 了解常用操縱器的功能和使用情況6.4。2掌握手控操縱器設計的要點6 。4.3 掌握腳控操縱器設計的要點6.4.4了解操縱裝置編碼6.5操縱與顯示相結合掌握操縱-顯示比7工作臺椅與工

9、具設計7.1控制臺設計6.1。1 了解控制臺的類別及特點6.1。 2掌握控制臺設計的要點7。2辦公臺設計7.2 。1 了解辦公臺的類別及特點7.3 .2 掌握辦公臺設計的要點7.3 工作座椅設計主要依據(jù)7.3。 1熟悉坐姿生理學和坐姿生物力學7。3。2 掌握坐姿人體測量尺寸7.4 工作座椅設計7。4。1 了解工作座椅的特點7。4.2 掌握工作座椅設計的主要依據(jù)7.5 手握式工具設計1 .5.1 了解手握式工具的特點7 。5.2 掌握手握式工具設計的要點8作業(yè)崗位與空間設計8.1 作業(yè)崗位的選擇8.1 。 1 了解三種作業(yè)崗位的特征8。1.2 掌握作業(yè)崗位設計要求和原則8.2 手工作業(yè)崗位設計8

10、。2.1 了解手工作業(yè)崗位的類型8。2.2 掌握手工作業(yè)崗位尺寸設計8.3 視覺信息作業(yè)崗位設計8.3.1 掌握視覺顯示終端作業(yè)崗位的人機界面關系8。3.2 了解視覺信息作業(yè)崗位的人體尺寸8。4 作業(yè)空間的人體尺度8。4.1 了解有關概念8。4。2 掌握作業(yè)空間設計時人體測量學數(shù)據(jù)運用8.4 。3掌握近身作業(yè)空間設計的依據(jù)8.5 作業(yè)空間的布置8。5.1 掌握作業(yè)場所布置總則8.5。 2掌握作業(yè)場所布置設計的考慮順序9人與環(huán)境的界面設計9.1 人體對環(huán)境的適應程度了解作業(yè)環(huán)境對人體的影響和人體對環(huán)境的適應程度9.2 人與熱環(huán)境9。2。1 了解熱環(huán)境對人的影響9.2.2 掌握熱環(huán)境設計的依據(jù)9。

11、3人與光環(huán)境9.3 。 1 了解光環(huán)境對人的影響9.3.2掌握光環(huán)境設計的依據(jù)9。4人與聲環(huán)境9。4。1 了解噪聲對人的影響9。4。2掌握影響噪聲對機體作用的因素9.5 人與振動環(huán)境9.5.1 了解人體的振動特性9。5。2 掌握影響振動對機體作用的因素9。6人與毒物環(huán)境9.6 。 1 了解生產性毒物的存在方式9.7 。6。2 了解有毒環(huán)境的衛(wèi)生標準10人的可靠性與安全設計10.1 人的可靠性10.1。 1 了解影響人的可靠性的因素10.2 人的失誤10。2.1 了解人的失誤行為發(fā)生過程10。2.2掌握人的失誤行為發(fā)生的主要原因10。3人的失誤事故模型10。3.1 了解人的行為因素模型10。3.

12、2 了解事故發(fā)生順序模型10。4安全裝置設計熟悉常用的安全裝置10.5 防護裝置設計掌握機械設備上常用的各種防護裝置10。6安全信息設計10 。6.1 了解視覺警示信息設計10.6。2 掌握特定安全信息設計11人機系統(tǒng)總體設計11。1總體設計的目標11.1。1 了解人機系統(tǒng)的組成11.1。2 了解人機系統(tǒng)的類型11。1。3 了解人機系統(tǒng)的目標11。2總體設計的原則11.2.1了解工作空間和工作設備的設計11。2.2 掌握工作環(huán)境設計要點11。2.3 掌握工作過程的設計11.3總體設計的程序11.3.1了解人機系統(tǒng)設計的程序11。3。2掌握人機系統(tǒng)開發(fā)的步驟11。4總體設計的要點11 。4。1

13、了解人機功能分配12 .4.2掌握人一機界面設計11。5總體設計的評價熟悉檢查表法11。6無障礙化人機系統(tǒng)設計示例11.6。1 掌握無障礙設計的特殊要求11.6.2熟悉常見的無礙設計示例12人機工程發(fā)展新趨勢12。1非物質化人機工程12.1。 1 了解非物質化人機工程內容12.2虛擬化人機工程12.2.1 了解虛擬化人機工程技術四、時間分配序 號教學內容教學環(huán)節(jié)（學時）講課習題實驗上機課外小計1人機工程學概論322人體測量與數(shù)據(jù)應用333人體感知與信息處理4334人的心理與行為特征445人體生物力學與施力 特征426人機的信息界面設計3327工作臺椅與工具設計448作業(yè)崗位與空間設計429人與

14、環(huán)境的界面設計4410人的可靠性與安全設 計4211人機系統(tǒng)總體設計2212人機工程發(fā)展新趨勢2213總復習1總 計42648五、課程說明課程英文名稱Human Engineering主要先修課程高等數(shù)學物理學適用專業(yè)類別機械工程，工業(yè)工程主要教材（作者、 教材名稱、出版 社）.玉蘭等編著，人機工程學（修訂版），北京理工大學出版社，2011年4月 （2011.9重?。┑?版（教材）；（美）Jan Bernard Weerdmeester著，人機工程學入門，機械工業(yè)出版社，2010.（參3書）；張峻霞 王新亭 編著，人機工程學與設計應用，國防工業(yè)出版社，2010年01月（參考書）吳青 趙樸編著，

15、人際環(huán)境工程，國防工業(yè)出版社，2010年1月考核方式閉卷考試課程簡介人機工程學是一門新興的邊緣學科，它綜合并交叉滲透了人體科學、工程科 學、環(huán)境科學、勞動科學、管理科學、藝術美學、社會科學等學科知識.本課程主要內容是人機工程學概論，人體測量與數(shù)據(jù)應用，人體感知與信息處理，人的 心理與行為特征，人體生物力學與施力特征，人機信息界面設計 ，工作臺椅與工 具設計，作業(yè)崗位與空間設計，人與環(huán)境的界面設計，人的可靠性與安全設計， 人機系統(tǒng)總體設計，人機工程發(fā)展新趨勢。教學方式以課堂講授為主，理論與實踐并重。注重啟發(fā)式教學。通過這 門課程的學習，使學生了解并掌握以后在實際工作中如何提高產品設計質 量、改善

16、現(xiàn)后產品性能所必需的人機工程設計的基本概念、理論、方法和 技能，提高分析問題和解決問題的能力六、課內實驗（一）本課程實驗的目的與要求通過實驗測試人體的反應機能.運用動作穩(wěn)定測試儀，測定保持手臂穩(wěn)定能力。也可以間接測定情緒的穩(wěn)定程度。檢驗優(yōu)勢手的反應時與運動時是否相關；測試被試者在視覺刺激、聽覺刺激、視覺和聽覺共同刺激下反應時和運動時的差異。（二）本課程實驗的項目和主要內容序 號項目名稱學 時主要內容1反應時運動時測試31、檢驗優(yōu)勢手的反應時與運動時是否相關；2、測試被試者在視覺刺激、聽覺刺激、視覺和聽覺共 同刺激下反應時和運動時的差異 .驗證性2動作穩(wěn)定性測試3運用動作穩(wěn)定測試儀，測定保持手臂

17、穩(wěn)定能力。也 可以間接測定情緒的穩(wěn)定程度 .驗證性3（三）實驗說明課程總學分實驗學時數(shù)6實驗項目數(shù)2考核方式日常考核，口操作技能考核口卷面考核口提交實驗結果口面試口適用專業(yè)與年級：工業(yè)工程專業(yè)3年級實驗教材及參考書：自編實驗教材注：實驗類型一般分為演示性、驗證性、綜合性、設計性、研究創(chuàng)新性6種。七、課程實施計劃序 號教學 方式教學內谷（標注重點A ,難點）作業(yè)要求教學目標1課堂 講課第1章 人機工程學概論1。1人機工程學的命名及定義1.2 人機工程學的起源與發(fā)展1。3人機工程學的研究內容與方法 （）1.4 人機工程學體系及其應用1.5 人機工程學與工業(yè)設計習題：3題了解人機工程學的基本 概念2

18、課堂 講課1。6學科的應用1.7 人機工程學常用軟件介紹1.8 人機工程學的學習方法第2章人體測量與數(shù)據(jù)應用2。1人體測量的基本知識3課堂 講課2.2人體測量中的主要統(tǒng)計函數(shù)（）2。3常用的人體測量數(shù)據(jù)2.4人體測量數(shù)據(jù)的應用（）習題：2題了解人體測量數(shù)據(jù)的獲得 與應用方法4課堂 講課第3章人體感知與信息處理3.1 人在系統(tǒng)中的功能3.2 視覺機能及其特征（）3.3 聽覺機能及其特征（）了解人的感覺和知覺特 征，重點掌握視覺和聽覺 的機能與特征5課堂 講課3。4其他感覺機能及其特征3.5 神經(jīng)系統(tǒng)機能及其特征3.6 人的信息處理系統(tǒng)（）習題：2題了解人體神經(jīng)系統(tǒng)和運 動系統(tǒng)的機能，掌握人的 信

19、息處理系統(tǒng)原理6課堂 講課第4章人的心理與行為特征4.1 心理現(xiàn)象與行為構成（）4.2 感覺與知覺的特征（）掌握感覺與知覺的特征，熟悉心理現(xiàn)象與行為構成7課堂 講課4。3注意與記憶特征（）4.4想象與思維特征4。5創(chuàng)造性心理特征大作業(yè)1題掌握注意與記憶特征，了 解想象與思維特征8課堂 講課第5章人體生物力學與施力特征5.1 人體運動與骨杠桿（）5.2 人體生物力學模型（）了解骨杠桿，熟悉單一平 面靜態(tài)肌肉受力分析方 法，掌握人體的施力特征9課堂 講課5.3人體的施力特征（）5。4合理施力的設計思路10課堂 講課第6章人機的信息界面設計 6。1人機信息界面的形成 6。2視覺信息顯示設計（） 6.3聽覺信息傳示設計習題:2題掌握手動和腳動操縱裝 置設計的人機工程學原 則，以及操縱與顯示的相 合性設計原則11課堂 講課6.4操縱裝置設計（）6。5操縱與顯示相結合（）第7章工作臺椅與工具設計7.1控制臺設計（）12課堂 講課7.2辦公臺設計7。3工作座椅設計主要依據(jù)7。4工作座椅設計（）大作業(yè)1題掌握控制臺設計