設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系【高效課堂+備課精研】 高中通用技術(shù)蘇教版（2019）必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》

復(fù)習(xí)鞏固1.發(fā)現(xiàn)問題后的事項(xiàng)判斷問題的明確程度（對(duì)象、目的、原因、使用環(huán)境）判斷問題的價(jià)值（科學(xué)性、創(chuàng)新性、普適性、主導(dǎo)性、可行性、經(jīng)濟(jì)性）解決問題受到的限制（設(shè)計(jì)對(duì)象的限制、設(shè)計(jì)者自身的限制）2.明確設(shè)計(jì)要求及編寫設(shè)計(jì)計(jì)劃將該問題明確地視為一個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象，并依據(jù)已有的調(diào)查、研究和分析，提出具體的、具有一定可行性的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)計(jì)劃可以通過工作程序的排列、設(shè)計(jì)計(jì)劃書、時(shí)間進(jìn)度計(jì)劃表等形式來表示。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)14.1設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)14.1.1尋找身邊的人機(jī)關(guān)系人機(jī)關(guān)系生活中，我們每個(gè)人無時(shí)無刻不與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當(dāng)我們使用這些物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系，即人機(jī)關(guān)系。人機(jī)關(guān)系中，“人”指物品的使用者，“機(jī)”不僅可以是機(jī)械，還包括工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施以及勞動(dòng)保護(hù)用具等。在設(shè)計(jì)中，我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都是從人的需求出發(fā)，為人服務(wù)的。因此，人機(jī)關(guān)系也就成為設(shè)計(jì)活動(dòng)中必須考慮的核心問題之一。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人機(jī)關(guān)系在人與某個(gè)產(chǎn)品構(gòu)成的人機(jī)關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。以開門為例，人走近門，便與門板構(gòu)成人機(jī)關(guān)系；人要握住把手，便與門把手構(gòu)成人機(jī)關(guān)系；人開門后要通過門，便與門框構(gòu)成人機(jī)關(guān)系。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人機(jī)關(guān)系思考：一個(gè)人使用計(jì)算機(jī)時(shí)，二者存在哪些人機(jī)關(guān)系？通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1手-鍵盤手-鼠標(biāo)眼-顯示器頭-耳機(jī)此外，人與桌子、椅子等物品也存在人機(jī)關(guān)系。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)14.1.2理解人機(jī)關(guān)系

要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)人與周邊物品之間存在著復(fù)雜的關(guān)系。不同的設(shè)計(jì)問題關(guān)涉不同的人機(jī)關(guān)系，但在設(shè)計(jì)中都要考慮人機(jī)關(guān)系需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1高效在設(shè)計(jì)中，應(yīng)把人和機(jī)作為一個(gè)整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機(jī)的功能，以促進(jìn)二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。同時(shí)，人、機(jī)所在環(huán)境中的一些因素，如溫度、濕度、噪聲、照明、振動(dòng)、污染和失重等也影響人的效率和行為。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1高效被稱為“科學(xué)管理之父”的美國(guó)人泰勒于1898年在伯利恒鋼鐵公司進(jìn)行了著名的“鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)首先系統(tǒng)地研究鏟上的負(fù)載應(yīng)為多大的問題。他用5kg、10kg、17kg和20kg四種裝煤量的鐵鍬進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用10kg的鐵鍬作業(yè)時(shí)工人的工作效率最高。每次裝煤量過多，雖然每次的搬運(yùn)量大，但是會(huì)令工人很快疲勞，從而減少搬運(yùn)次數(shù)；每次裝煤量過少，雖然可以增加運(yùn)送次數(shù)，但是運(yùn)送總量得不到保證。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1高效其次，他還研究了各種材料能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的鍬的形狀、規(guī)格以及各種原料裝鍬的最好方法，并對(duì)每一套動(dòng)作的精確時(shí)間作了研究，從而得出了一名“一流工人”每天應(yīng)該完成的工作量。這一研究結(jié)果是非常出色的，堆料場(chǎng)的勞動(dòng)力從400～600人減少為140人，平均每人每天的操作量從16t提高到59t。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1安全人機(jī)關(guān)系中的安全，是指人們?cè)诓僮骱褪褂卯a(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品對(duì)人的身體不構(gòu)成生理上的傷害，產(chǎn)品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽，易產(chǎn)生危險(xiǎn)的地方應(yīng)進(jìn)行安全保護(hù)設(shè)計(jì)，如汽車的安全帶設(shè)計(jì)、沖床的安全保護(hù)設(shè)計(jì)、兒童座椅前的護(hù)欄設(shè)計(jì)等，其目的都是為保護(hù)操作者和使用者使其避免傷亡。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1安全家庭電路系統(tǒng)中的空氣開關(guān)可以有效防止因電流過大引起的火災(zāi)等事故，實(shí)現(xiàn)人機(jī)關(guān)系中的安全目標(biāo)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1健康人機(jī)關(guān)系所追求的健康，是指人在長(zhǎng)期操作或使用產(chǎn)品過程中，產(chǎn)品不會(huì)對(duì)人的健康造成不良影響。如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)使人處于不恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)姿態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間地操作或使用它，不僅使人感到疲勞，還會(huì)影響人的身體健康。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1健康不同人的身體狀態(tài)不同，枕頭的選擇要求也不同，枕頭過高或者過低，長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致嚴(yán)重的脊椎變形等問題，枕頭過硬也會(huì)導(dǎo)致背部肌肉僵硬、血液循環(huán)受阻。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1舒適人機(jī)關(guān)系中的舒適，是指人在使用產(chǎn)品的過程中，人體能處于自然的狀態(tài)，操作或使用的姿勢(shì)能夠在人們自然、正常的肢體活動(dòng)范圍之內(nèi)，從而使人不會(huì)過早地產(chǎn)生疲勞。心理上的舒適感受也是人機(jī)關(guān)系應(yīng)當(dāng)考慮的目標(biāo)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人機(jī)關(guān)系實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的辨析高效是生產(chǎn)活動(dòng)的主要目標(biāo)，但安全、健康、舒適三個(gè)因素對(duì)使用者的身心狀態(tài)也有一定影響，也會(huì)影響生產(chǎn)效率，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的設(shè)計(jì)中，高效是首要的追求，同時(shí)也要兼顧另外三個(gè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力發(fā)展的同時(shí)維護(hù)勞動(dòng)者的權(quán)益。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人機(jī)關(guān)系實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的辨析在安全、健康與舒適三個(gè)目標(biāo)中，安全、舒適側(cè)重的是短期效果，而健康側(cè)重累積效應(yīng)。如黑暗條件下使用手機(jī)，不會(huì)在瞬間對(duì)人造成較大幅度傷害，但日積月累會(huì)導(dǎo)致眼部疾病，因此此行為雖然安全，但并不健康。充電時(shí)使用手機(jī)不會(huì)對(duì)人體造成身體上的損傷，但可能導(dǎo)致手機(jī)過熱而發(fā)生起火、爆炸，因此這一行為是不安全的。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人機(jī)關(guān)系實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的辨析最后，人機(jī)關(guān)系中的安全、健康、舒適的目標(biāo)主體是人，單純對(duì)“機(jī)”的性能限制和結(jié)構(gòu)損壞不考慮在內(nèi)。如計(jì)算機(jī)散熱性能不好，導(dǎo)致內(nèi)部處理器過熱損壞，無法使用，影響的是高效目標(biāo)，而不影響安全目標(biāo)，因?yàn)閭Φ氖怯?jì)算機(jī)而不是使用者（過程中導(dǎo)致人燙傷、觸電則另當(dāng)別論）。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)14.1.3探究實(shí)現(xiàn)合理

人機(jī)關(guān)系的方式合理人機(jī)關(guān)系的實(shí)現(xiàn)對(duì)一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作來說，在明確涉及哪些人機(jī)關(guān)系后，必須要考慮這些人機(jī)關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系，提升物品的使用效果。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1普通人群與特殊人群大多數(shù)產(chǎn)品是為普通人群設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)普通人群的數(shù)據(jù)確定的。如常見的門，其高度、寬度、門把手的位置等都是以普通人群的身高、體寬以及左右手習(xí)慣等為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，適合于普通人群操作、使用。一般來說，門高2000mm，寬700～800mm，門把手高1000mm。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1普通人群與特殊人群但是，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，還應(yīng)當(dāng)考慮特殊人群的使用狀況，如盲人、肢體殘障人士、老人和兒童等，讓這部分群體享受無障礙設(shè)計(jì)帶來的便捷。在設(shè)計(jì)時(shí)，往往是在考慮普通人群的需求后，兼顧特殊人群的需求。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1普通人群與特殊人群普通人群與特殊人群的判定也是相對(duì)的，如不同地區(qū)的人身體素質(zhì)、文化背景不同，不同行業(yè)的人對(duì)同一物品的需求也不完全一樣，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分調(diào)查產(chǎn)品的受眾群體特征，進(jìn)行人機(jī)關(guān)系的分析。如美國(guó)人與日本人受到遺傳、飲食等因素的影響，體型有明顯差異，身材高大的體育從業(yè)者在美國(guó)屬于普通人群，來到日本就可能成為了特殊人群。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人人們使用產(chǎn)品時(shí)處于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種狀態(tài)交替之中，因此，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不但要符合人體的靜態(tài)尺寸，還要符合人體的動(dòng)態(tài)尺寸。靜態(tài)尺寸是指人的構(gòu)造尺寸，即相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下頭、軀干、四肢等部位的尺寸，包括站立、靜坐、平躺等姿勢(shì)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人動(dòng)態(tài)尺寸是指人的功能尺寸，包括人在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)的各部位的尺寸和動(dòng)作范圍等測(cè)量數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)尺寸明顯要大于靜態(tài)尺寸，如人的肩寬一般在45厘米以內(nèi)，但是設(shè)計(jì)行走通道時(shí)的寬度需要按照每人55厘米以上預(yù)留。此外，房屋面積等影響的是人的個(gè)體活動(dòng)范圍，而非身體各部分的活動(dòng)范圍，與動(dòng)態(tài)尺寸有一定區(qū)別。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人為了實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)關(guān)系，不僅要使產(chǎn)品符合人體靜態(tài)尺寸，而且要讓人在使用它時(shí)，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設(shè)計(jì)有利于緩解人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人討論：下圖所給的手推車中，為實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)關(guān)系，哪些尺寸需要精心設(shè)計(jì)？通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人在推車時(shí)需要抓住把手，不同人的肩寬和臂長(zhǎng)不一樣，需要預(yù)留足夠長(zhǎng)的空間以便調(diào)節(jié)姿勢(shì)人的身高不同，把手的高度要適中，過矮則身高較大的人推車費(fèi)力，過高則身高較小的人推車費(fèi)力結(jié)賬時(shí)需要將所購(gòu)物品從車筐取出，若車筐底距離地面的高度過小，則人需要大幅度彎腰，容易疲憊靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人一般來說，站姿作業(yè)時(shí)，相對(duì)于肘部所在平面的高度，作業(yè)面低50~100mm。在從事精密操作時(shí)，其作業(yè)面應(yīng)該高于肘部，以保證作業(yè)者無須向前彎腰或伸脖子就能看清。重荷作業(yè)的作業(yè)面高度要低于肘部所在平面的作業(yè)面高度，這樣手臂的活動(dòng)空間較大。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1人的生理需求與心理需求設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求（如高矮、胖瘦、身體狀況等），而且要滿足人的心理需求。產(chǎn)品的色彩、材質(zhì)等都會(huì)對(duì)人的心理產(chǎn)生影響，視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受，如果能在設(shè)計(jì)中注意滿足人在這些方面的心理需求，就可以將人機(jī)關(guān)系處理得更好。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1信息的交互人與產(chǎn)品的互動(dòng)過程就是人與產(chǎn)品之間信息傳遞的過程，即人機(jī)之間運(yùn)用信息語(yǔ)言交流的過程。改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機(jī)關(guān)系。不同的信息有著不同的特征，若選取不恰當(dāng)?shù)男畔鬟f類型，往往會(huì)導(dǎo)致不良的人機(jī)關(guān)系，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)目的為人機(jī)交互選擇最佳的信息傳遞類型。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1小結(jié)1.人機(jī)關(guān)系：使用者與物品間的相互關(guān)系2.人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：高效、安全、健康、舒適3.實(shí)現(xiàn)人機(jī)關(guān)系時(shí)考慮的要素：普通人群與特殊人群靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人人的生理需求與心理需求信息的交互通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)1題組訓(xùn)練通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)11.下列場(chǎng)景中不存在人機(jī)關(guān)系的是（）農(nóng)民駕駛收割機(jī)收獲小麥衛(wèi)星上的傳感器自動(dòng)獲取氣象信息老師使用計(jì)算機(jī)與屏幕進(jìn)行授課銀行職員坐在椅子上吃午飯B解析：農(nóng)民駕駛收割機(jī)收獲小麥，農(nóng)民與收割機(jī)構(gòu)成人機(jī)關(guān)系，A正確；衛(wèi)星上的傳感器自動(dòng)獲取氣象信息，這一場(chǎng)景下不存在設(shè)備的使用者，不構(gòu)成人機(jī)關(guān)系，B錯(cuò)誤；老師使用計(jì)算機(jī)與屏幕進(jìn)行授課，老師與計(jì)算機(jī)、老師與屏幕、學(xué)生與屏幕均構(gòu)成人機(jī)關(guān)系，C正確；銀行職員坐在椅子上吃午飯，職員與椅子、桌子、餐具均構(gòu)成人機(jī)關(guān)系，D正確。。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)12.下列有關(guān)某電子輸液泵的描述中，與人機(jī)關(guān)系無關(guān)的是（）轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕可以控制輸液速度LED顯示屏可以顯示輸液的時(shí)間和已輸入的體積外殼采用無毒、可降解材料制作，環(huán)境友好若液體即將耗盡，網(wǎng)絡(luò)模塊可以將信息發(fā)送到護(hù)士站C解析：外殼的材料是否環(huán)境友好與人對(duì)輸液泵的使用無關(guān)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)13.下列有關(guān)騎行活動(dòng)中的人機(jī)關(guān)系描述中錯(cuò)誤的是（）固定頭盔的帶子可以根據(jù)個(gè)人感受調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)了舒適目標(biāo)自行車可以折疊收納，使用汽車運(yùn)送，實(shí)現(xiàn)了高效目標(biāo)專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋可以緩解運(yùn)動(dòng)中關(guān)節(jié)受到的沖擊，實(shí)現(xiàn)了健康目標(biāo)水杯采用硬質(zhì)材料制成，撞擊時(shí)不會(huì)輕易損壞，實(shí)現(xiàn)了安全目標(biāo)D解析：水杯采用硬質(zhì)材料制成，撞擊時(shí)不會(huì)輕易損壞，與人的安全無關(guān)。通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計(jì)14.在圖中的熱水壺中，突出信息交互的設(shè)計(jì)是（）