人機(jī)工程學(xué)大綱

1、課程教學(xué)大綱編號(hào)： 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院課程教學(xué)大綱課 程 名 稱： 人機(jī)工程學(xué) 課 程 學(xué) 分： 3 執(zhí) 筆 人： 汪惠芬 周建中 審 訂 人： 龔光容 修（制）訂日期： 2013.10 一、 課程的性質(zhì)、地位與任務(wù)人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，它與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)都有密切關(guān)系。人機(jī)工程學(xué)運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和生物力學(xué)以及工程學(xué)等學(xué)科的研究方法和手段，綜合地進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)、功能、心理以及力學(xué)等問(wèn)題的研究，研究如何正確處理人、機(jī)器及其工作環(huán)境之間的相互關(guān)系、相互作用，設(shè)計(jì)能使操作者發(fā)揮最大效能的機(jī)械、儀器和控制裝置，并研究控制臺(tái)上各個(gè)儀表的最適位置等。二、課程的教學(xué)目標(biāo)與基本要求通

2、過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求了解并掌握人機(jī)工程學(xué)的基本概念、基本原理，掌握人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)、環(huán)境三個(gè)要素應(yīng)具備的功能及其對(duì)系統(tǒng)總體性能的影響，尋求人機(jī)系統(tǒng)最優(yōu)組合方案。能應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)指導(dǎo)具體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，使人機(jī)系統(tǒng)工作安全、高效、可靠。通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。三、課程內(nèi)容1 人機(jī)工程學(xué)概論1.1 人機(jī)工程學(xué)的命名及定義 了解人機(jī)工程學(xué)的命名美國(guó)“Human Engineering”,西歐Ergonomics，我國(guó)：人體工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等。 了解人機(jī)工程學(xué)的定義國(guó)際人類工效學(xué)IEA的定義，辭海的定義，美國(guó)

3、W.B.伍德森的定義1.2 人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展 經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué) F.W.泰羅。使人適應(yīng)于機(jī)器 科學(xué)人機(jī)工程學(xué) 重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人 現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué) 使人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能1.3 人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容與方法 了解人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容 七個(gè)分支，四個(gè)主要方面了解人機(jī)工程學(xué)的研究方法 實(shí)驗(yàn)法和非實(shí)驗(yàn)法及其內(nèi)容1.4 人機(jī)工程學(xué)體系了解人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科體系 人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)為上肢，管理科學(xué)、人文科學(xué)為下肢，工程技術(shù)科學(xué)為驅(qū)干，系統(tǒng)論、模型論、優(yōu)化論為支撐。1.5 人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì) 了解人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)的區(qū)別和聯(lián)系1.6 學(xué)科的

4、應(yīng)用 學(xué)科研究的課題 主要講授應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)的5各方面 主要應(yīng)用領(lǐng)域 主要講授與工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的領(lǐng)域，P10表1-3 應(yīng)用領(lǐng)域舉例1.7 人機(jī)工程學(xué)常用軟件介紹 SAFEWORK軟件 Pro/E軟件1.8 人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)方法 人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)實(shí)踐科學(xué) ，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。2 人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用2.1 人體測(cè)量的基本知識(shí)掌握人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ) 了解人體測(cè)量的主要儀器2.2 人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù) 了解人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)2.3 常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)了解我國(guó)成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸 了解我國(guó)成年人人體功能尺寸 了解其他國(guó)家成年人人體尺寸2.4 人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用2.4.1 了解主要人體尺寸的應(yīng)用原則2.

5、4.2掌握人體尺寸的應(yīng)用方法2.4.3掌握人體身高在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法3 人體感知與信息處理3.1 人在系統(tǒng)中的功能 了解人與外界的協(xié)調(diào)模式掌握人的感知與反應(yīng)機(jī)能3.2 視覺(jué)機(jī)能及其特征 了解視覺(jué)機(jī)能的基本概念掌握視覺(jué)機(jī)能的基本特征3.3 聽(tīng)覺(jué)機(jī)能及其特征 了解聽(tīng)覺(jué)機(jī)能的基本概念掌握聽(tīng)覺(jué)機(jī)能的基本特征3.4 其他感覺(jué)機(jī)能及其特征 了解其他感覺(jué)機(jī)能的類別及特征掌握神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征3.5 神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征 掌握中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo) 了解大腦皮質(zhì)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(jì)量3.6.3掌握感覺(jué)的信息處理3.6.4掌握中樞

6、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(gòu)成了解心理現(xiàn)象、行為構(gòu)成 熟悉行為反應(yīng)4.2感覺(jué)與知覺(jué)的特征4.2.1 了解感覺(jué)和知覺(jué)的基本概念4.2.2掌握感覺(jué)和知覺(jué)的基本特征4.3 注意與記憶特征 了解注意的模型 了解注意的特點(diǎn)了解記憶的特點(diǎn)4.4 想象與思維特征 了解想象的過(guò)程 了解思維過(guò)程4.4.3 了解思維品質(zhì)4.5 創(chuàng)造性心理特征4.5.1 熟悉創(chuàng)造性機(jī)理4.5.2 了解創(chuàng)造性知識(shí)基礎(chǔ)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(xué)與施力特征5.1 人體運(yùn)動(dòng)與骨杠桿 了解人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)掌握骨的功能與骨杠桿5.2 人體生物力學(xué)模型 了解人體生物力學(xué)建模原

7、理掌握前臂和手的生物力學(xué)模型掌握舉物時(shí)腰部生物力學(xué)模型5.3 人體的施力特征 掌握主要關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍 掌握肢體的出力范圍 掌握人體不同姿勢(shì)的施力5.4合理施力的設(shè)計(jì)思路 了解避免靜態(tài)肌肉施力 了解避免彎腰提起重物 掌握如何設(shè)計(jì)合理的工作臺(tái) 6人機(jī)的信息界面設(shè)計(jì)6.1 人機(jī)信息界面的形成 了解人機(jī)信息交換系統(tǒng)模型和交換方式6.2 視覺(jué)信息顯示設(shè)計(jì) 掌握儀表顯示設(shè)計(jì)6.2.2掌握信號(hào)顯示設(shè)計(jì)6.3聽(tīng)覺(jué)信息傳示設(shè)計(jì) 掌握聽(tīng)覺(jué)信息傳示裝置 了解言語(yǔ)傳示裝置 了解聽(tīng)覺(jué)信息傳示裝置的選擇6.4 操縱裝置設(shè)計(jì) 了解常用操縱器的功能和使用情況 掌握手控操縱器設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 掌握腳控操縱器設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 了解操縱裝置編

8、碼6.5 操縱與顯示相結(jié)合 掌握操縱顯示比7 工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)7.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì) 了解控制臺(tái)的類別及特點(diǎn)掌握控制臺(tái)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)7.2辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.2.1 了解辦公臺(tái)的類別及特點(diǎn)7.2.2掌握辦公臺(tái)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)7.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)7.3.1 熟悉坐姿生理學(xué)和坐姿生物力學(xué)7.3.2掌握坐姿人體測(cè)量尺寸7.4工作座椅設(shè)計(jì)7.4.1 了解工作座椅的特點(diǎn)7.4.2掌握工作座椅設(shè)計(jì)的主要依據(jù)7.5 手握式工具設(shè)計(jì) 7.5.1 了解手握式工具的特點(diǎn) 7.5.2掌握手握式工具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)8 作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求和原則8.2 手

9、工作業(yè)崗位設(shè)計(jì) 了解手工作業(yè)崗位的類型 掌握手工作業(yè)崗位尺寸設(shè)計(jì)8.3 視覺(jué)信息作業(yè)崗位設(shè)計(jì)掌握視覺(jué)顯示終端作業(yè)崗位的人機(jī)界面關(guān)系 了解視覺(jué)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(guān)概念8.4.2掌握作業(yè)空間設(shè)計(jì)時(shí)人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)運(yùn)用8.4.3掌握近身作業(yè)空間設(shè)計(jì)的依據(jù)8.5作業(yè)空間的布置8.5.1掌握作業(yè)場(chǎng)所布置總則8.5.2掌握作業(yè)場(chǎng)所布置設(shè)計(jì)的考慮順序9 人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)9.1 人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度 了解作業(yè)環(huán)境對(duì)人體的影響和人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度9.2 人與熱環(huán)境9.2.1 了解熱環(huán)境對(duì)人的影響9.2.2掌握熱環(huán)境設(shè)計(jì)的依據(jù)9.3 人與光環(huán)境 9.3.1 了解光

10、環(huán)境對(duì)人的影響 9.3.2掌握光環(huán)境設(shè)計(jì)的依據(jù)9.4 人與聲環(huán)境9.4.1 了解噪聲對(duì)人的影響9.4.2掌握影響噪聲對(duì)機(jī)體作用的因素9.5 人與振動(dòng)環(huán)境9.5.1 了解人體的振動(dòng)特性9.5.2掌握影響振動(dòng)對(duì)機(jī)體作用的因素9.6 人與毒物環(huán)境 9.6.1 了解生產(chǎn)性毒物的存在方式 9.6.2 了解有毒環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)10人的可靠性與安全設(shè)計(jì)10.1 人的可靠性 了解影響人的可靠性的因素10.2 人的失誤 了解人的失誤行為發(fā)生過(guò)程 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 了解人的行為因素模型 了解事故發(fā)生順序模型 10.4 安全裝置設(shè)計(jì) 熟悉常用的安全裝置10.5 防護(hù)裝置設(shè)計(jì) 掌

11、握機(jī)械設(shè)備上常用的各種防護(hù)裝置10.6 安全信息設(shè)計(jì) 了解視覺(jué)警示信息設(shè)計(jì) 掌握特定安全信息設(shè)計(jì)11人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)11.1 總體設(shè)計(jì)的目標(biāo)11.1.1 了解人機(jī)系統(tǒng)的組成11.1.2 了解人機(jī)系統(tǒng)的類型11.1.3 了解人機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo)11.2 總體設(shè)計(jì)的原則11.2.1 了解工作空間和工作設(shè)備的設(shè)計(jì)11.2.2 掌握工作環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)11.2.3掌握工作過(guò)程的設(shè)計(jì)11.3 總體設(shè)計(jì)的程序11.3.1 了解人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序11.3.2掌握人機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的步驟11.4 總體設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 11.4.1 了解人機(jī)功能分配 11.4.2 掌握人-機(jī)界面設(shè)計(jì)11.5 總體設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) 熟悉檢查表法11.6 無(wú)

12、障礙化人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例 掌握無(wú)障礙設(shè)計(jì)的特殊要求 熟悉常見(jiàn)的無(wú)礙設(shè)計(jì)示例12 人機(jī)工程發(fā)展新趨勢(shì)12.1 非物質(zhì)化人機(jī)工程 了解非物質(zhì)化人機(jī)工程內(nèi)容12.2 虛擬化人機(jī)工程12.2.1 了解虛擬化人機(jī)工程技術(shù)四、時(shí)間分配序號(hào)教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)環(huán)節(jié)（學(xué)時(shí)）講課習(xí)題實(shí)驗(yàn)上機(jī)課外小計(jì)1人機(jī)工程學(xué)概論322人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)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(xué)與施力特征426人機(jī)的信息界面設(shè)計(jì)3327工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)448作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)429人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)4410人的可靠性與安全設(shè)計(jì)4211人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2212人機(jī)工程發(fā)展新趨勢(shì)2213 總復(fù)習(xí)1總 計(jì)42

13、648五、課程說(shuō)明課程英文名稱Human Engineering主要先修課程高等數(shù)學(xué) 物理學(xué)適用專業(yè)類別機(jī)械工程，工業(yè)工程 主要教材（作者、教材名稱、出版社）丁玉蘭等編著，人機(jī)工程學(xué)（修訂版），北京理工大學(xué)出版社，2011年4月（2011.9重印）第4版（教材）；（美）Jan Bernard Weerdmeester著，人機(jī)工程學(xué)入門(mén)，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.（參考書(shū)）；張峻霞 王新亭 編著，人機(jī)工程學(xué)與設(shè)計(jì)應(yīng)用，國(guó)防工業(yè)出版社，2010年01月（參考書(shū)）吳青 趙樸編著，人際環(huán)境工程，國(guó)防工業(yè)出版社，2010年1月考核方式閉卷考試課程簡(jiǎn)介人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，它綜合并交叉滲透了人體

14、科學(xué)、工程科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、勞動(dòng)科學(xué)、管理科學(xué)、藝術(shù)美學(xué)、社會(huì)科學(xué)等學(xué)科知識(shí)。本課程主要內(nèi)容是人機(jī)工程學(xué)概論，人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)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(xué)與施力特征，人機(jī)信息界面設(shè)計(jì)，工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)，作業(yè)崗位與空間設(shè)計(jì)，人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)，人的可靠性與安全設(shè)計(jì)，人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，人機(jī)工程發(fā)展新趨勢(shì)。教學(xué)方式以課堂講授為主，理論與實(shí)踐并重。注重啟發(fā)式教學(xué)。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解并掌握以后在實(shí)際工作中如何提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、改善現(xiàn)有產(chǎn)品性能所必需的人機(jī)工程設(shè)計(jì)的基本概念、理論、方法和技能，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力六、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（一）本課程實(shí)驗(yàn)的目的與要求 通過(guò)

15、實(shí)驗(yàn)測(cè)試人體的反應(yīng)機(jī)能。運(yùn)用動(dòng)作穩(wěn)定測(cè)試儀，測(cè)定保持手臂穩(wěn)定能力。也可以間接測(cè)定情緒的穩(wěn)定程度。檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)手的反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)時(shí)是否相關(guān)；測(cè)試被試者在視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)共同刺激下反應(yīng)時(shí)和運(yùn)動(dòng)時(shí)的差異。（二）本課程實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目和主要內(nèi)容 序號(hào)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)主要內(nèi)容類型1反應(yīng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)試31、檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)手的反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)時(shí)是否相關(guān)；2、測(cè)試被試者在視覺(jué)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)共同刺激下反應(yīng)時(shí)和運(yùn)動(dòng)時(shí)的差異。驗(yàn)證性2動(dòng)作穩(wěn)定性測(cè)試3運(yùn)用動(dòng)作穩(wěn)定測(cè)試儀，測(cè)定保持手臂穩(wěn)定能力。也可以間接測(cè)定情緒的穩(wěn)定程度。驗(yàn)證性3（三）實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 課程總學(xué)分實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)6實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)2考核方式日?？己?操作技能考核 卷面考核

16、 提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 面試適用專業(yè)與年級(jí)：工業(yè)工程專業(yè) 3年級(jí)實(shí)驗(yàn)教材及參考書(shū)：自編實(shí)驗(yàn)教材注：實(shí)驗(yàn)類型一般分為演示性、驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性、研究創(chuàng)新性6種。七、課程實(shí)施計(jì)劃序號(hào)教學(xué)方式教學(xué)內(nèi)容（標(biāo)注重點(diǎn)，難點(diǎn)）作業(yè)要求教學(xué)目標(biāo)1課堂講課第1章 人機(jī)工程學(xué)概論1.1 人機(jī)工程學(xué)的命名及定義1.2 人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展1.3 人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容與方法（）1.4 人機(jī)工程學(xué)體系及其應(yīng)用1.5 人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)習(xí)題：3題了解人機(jī)工程學(xué)的基本概念2課堂講課1.6 學(xué)科的應(yīng)用1.7 人機(jī)工程學(xué)常用軟件介紹1.8 人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)方法第2章人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用2.1 人體測(cè)量的基本知識(shí)3課堂講課2.2

17、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)（）2.3 常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)2.4人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用（）習(xí)題：2題了解人體測(cè)量數(shù)據(jù)的獲得與應(yīng)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(jué)機(jī)能及其特征（）3.3聽(tīng)覺(jué)機(jī)能及其特征（）了解人的感覺(jué)和知覺(jué)特征，重點(diǎn)掌握視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的機(jī)能與特征5課堂講課3.4 其他感覺(jué)機(jī)能及其特征3.5神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征3.6人的信息處理系統(tǒng)（）習(xí)題：2題了解人體神經(jīng)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)能，掌握人的信息處理系統(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(gòu)成（）4.2感覺(jué)與知覺(jué)的特征（）掌握感覺(jué)與知覺(jué)的特征，熟悉心理現(xiàn)象與行為構(gòu)成7課堂講課4.3

18、 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(xué)與施力特征5.1 人體運(yùn)動(dòng)與骨杠桿（）5.2 人體生物力學(xué)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(shè)計(jì)思路10課堂講課第6章 人機(jī)的信息界面設(shè)計(jì)6.1 人機(jī)信息界面的形成6.2 視覺(jué)信息顯示設(shè)計(jì)（）6.3聽(tīng)覺(jué)信息傳示設(shè)計(jì)習(xí)題：2題掌握手動(dòng)和腳動(dòng)操縱裝置設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)原則，以及操縱與顯示的相合性設(shè)計(jì)原則11課堂講課6.4 操縱裝置設(shè)計(jì)（）6.5 操縱與顯示相結(jié)合（）第7章 工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)7.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)（）12課堂講課7.2 辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)7.4 工作座椅設(shè)計(jì)（）大作業(yè)1題掌握控制臺(tái)設(shè)計(jì)方法，了解辦公臺(tái)設(shè)計(jì)13課堂講課7.5 手握式工具設(shè)計(jì)（）第8章 作業(yè)崗位與空間