《環(huán)境中的人機(jī)因素》課件

環(huán)境中的人機(jī)因素人機(jī)因素是人與環(huán)境、工具、產(chǎn)品相互作用的一個研究領(lǐng)域。它研究人在工作、學(xué)習(xí)、生活中與周圍環(huán)境、工具、產(chǎn)品之間的相互作用。課程簡介11.課程目標(biāo)理解人機(jī)因素在設(shè)計和優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)中的重要性，并學(xué)習(xí)相關(guān)知識和技能。22.課程內(nèi)容涵蓋人機(jī)因素的基本概念、理論模型、設(shè)計原則、評估方法和應(yīng)用實(shí)例。33.學(xué)習(xí)方法理論講解、案例分析、小組討論和作業(yè)練習(xí)相結(jié)合。44.預(yù)期成果提升學(xué)生對人機(jī)因素的理解和應(yīng)用能力，為未來從事相關(guān)領(lǐng)域工作奠定基礎(chǔ)。人機(jī)因素概述研究領(lǐng)域人機(jī)因素研究人與機(jī)器之間的交互，以及如何優(yōu)化這種交互以提高效率、安全性、舒適性和滿意度。應(yīng)用領(lǐng)域人機(jī)因素的應(yīng)用非常廣泛，涵蓋設(shè)計、制造、運(yùn)輸、醫(yī)療、教育、娛樂等各個領(lǐng)域。目標(biāo)人機(jī)因素的目標(biāo)是通過理解人體的生理、心理和認(rèn)知特性，來設(shè)計符合人體的系統(tǒng)和產(chǎn)品。人機(jī)因素的重要性提高工作效率人機(jī)因素有助于設(shè)計更符合人體工學(xué)的工作環(huán)境，減少工作疲勞，提高工作效率。降低事故發(fā)生率合理的人機(jī)界面設(shè)計可以降低操作誤差，減少事故發(fā)生，保障人身安全。增強(qiáng)用戶滿意度以人為本的設(shè)計理念可以提升用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶滿意度，提高產(chǎn)品競爭力。人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成人人機(jī)系統(tǒng)中的“人”是指操，他們負(fù)責(zé)控制和管理系統(tǒng)。操的技能、經(jīng)驗(yàn)、身體狀況、心理狀態(tài)等都會影響系統(tǒng)性能。機(jī)人機(jī)系統(tǒng)中的“機(jī)”是指各種機(jī)器、設(shè)備、工具、軟件等。這些機(jī)器和設(shè)備被設(shè)計用來執(zhí)行特定任務(wù)，并與人一起完成工作。環(huán)境人機(jī)系統(tǒng)中的環(huán)境是指周圍的物理環(huán)境、社會環(huán)境、文化環(huán)境等。環(huán)境因素會影響操的工作效率和安全性，例如溫度、濕度、噪音、光線等。人的感知能力人的感知能力是指人通過感官獲取外界信息的能力。包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等。這些感官對人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊懙饺藢Νh(huán)境的理解和反應(yīng)。感知能力受多種因素影響，包括年齡、健康狀況、環(huán)境因素等。了解人的感知能力，可以幫助設(shè)計師設(shè)計出更符合人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品，提高工作效率和安全性。人的認(rèn)知過程人機(jī)系統(tǒng)中，人作為操，需要對周圍環(huán)境的信息進(jìn)行感知、理解和決策。認(rèn)知過程是人獲取、處理和使用信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1決策根據(jù)信息做出選擇2記憶存儲和提取信息3理解賦予信息意義4感知接收外部刺激認(rèn)知過程分為感知、理解、記憶和決策等階段，每個階段都對人機(jī)系統(tǒng)的安全性和效率起著至關(guān)重要的作用。人的信息處理能力感知接收外部信息編碼將信息轉(zhuǎn)化成大腦可識別形式存儲將信息保存在記憶中提取從記憶中提取信息決策根據(jù)信息做出判斷和選擇反應(yīng)執(zhí)行決策，做出行動人的反應(yīng)特點(diǎn)反應(yīng)時間受刺激后，人做出反應(yīng)需要一定的時間。反應(yīng)時間因人而異，受刺激類型、復(fù)雜程度、身體狀況等因素影響。注意分配人不能同時關(guān)注多個事物。在信息過載的情況下，人會選擇性地關(guān)注重要信息，忽略次要信息。疲勞長時間工作會導(dǎo)致疲勞，影響反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。適當(dāng)休息可以提高工作效率。記憶記憶是人的信息處理的重要環(huán)節(jié)。人對信息的記憶能力有限，但可以通過重復(fù)、聯(lián)想等方式提高記憶效率。人的疲勞與壓力長期工作會導(dǎo)致疲勞。身體疲勞精神疲勞壓力是現(xiàn)代人面臨的普遍問題。工作壓力生活壓力足夠的睡眠可以緩解疲勞。運(yùn)動可以釋放壓力。人體工程學(xué)設(shè)計原則舒適度人體工程學(xué)設(shè)計應(yīng)確保用戶在使用產(chǎn)品或系統(tǒng)時感到舒適。這包括座椅、工作臺和工具的尺寸和形狀，以及操作姿勢和環(huán)境的溫度和濕度。安全性設(shè)計應(yīng)最大程度地減少用戶受傷的風(fēng)險，并最大限度地降低潛在危險因素。這包括減少重復(fù)性運(yùn)動、提供適當(dāng)?shù)闹魏头乐惯^載。人機(jī)界面設(shè)計1用戶友好性易于理解和使用，直觀操作，降低學(xué)習(xí)成本。2有效性高效完成任務(wù)，減少錯誤，提高工作效率。3安全性防止誤操作，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4美觀性視覺舒適，提高用戶體驗(yàn)。顯示器設(shè)計顯示器是人機(jī)交互的關(guān)鍵接口，設(shè)計合理才能提高用戶體驗(yàn)。設(shè)計時要考慮顯示信息清晰、易讀性強(qiáng)、色彩還原度高、尺寸大小適宜等因素。顯示器類型、分辨率、刷新率、亮度、對比度等因素都影響著用戶視覺舒適度?？刂破髟O(shè)計控制器是人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，用于人向系統(tǒng)輸入指令或控制系統(tǒng)運(yùn)行。設(shè)計控制器要考慮人體工程學(xué)、操作便捷性、安全性等因素，確保人機(jī)交互順暢、高效。常見的控制器類型包括按鈕、開關(guān)、旋鈕、鍵盤、鼠標(biāo)等，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景選擇合適的控制器類型。工作環(huán)境設(shè)計空間布局合理布局，例如設(shè)置獨(dú)立的休息區(qū)，改善工作環(huán)境，提高工作效率和舒適度。照明設(shè)計充足的光線，避免眩光和陰影，減少眼睛疲勞，提高工作效率。通風(fēng)與溫度保持良好的通風(fēng)，調(diào)節(jié)適宜的溫度，提供舒適的工作環(huán)境。噪音控制降低噪音水平，減少干擾，提高工作專注度。照明設(shè)計視覺舒適度照明系統(tǒng)應(yīng)提供足夠的光照，避免眩光和陰影，降低視覺疲勞。工作效率適當(dāng)?shù)恼彰骺梢蕴岣吖ぷ餍?，減少錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量。安全保障照明設(shè)計應(yīng)確保工作區(qū)域安全，防止因照明不足或過亮導(dǎo)致的意外事故。噪聲與振動控制噪音控制噪音會干擾工作，影響效率，甚至危害健康。可以通過吸音、隔音、消音等措施來控制噪音。振動控制振動會對人體造成傷害，影響設(shè)備穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^減振、隔振、消振等措施來控制振動。個人防護(hù)佩戴耳塞、護(hù)目鏡等個人防護(hù)用品可以有效降低噪音和振動對人體的傷害。職業(yè)健康與安全安全預(yù)防工作環(huán)境中可能存在安全隱患。應(yīng)采取安全措施，預(yù)防事故發(fā)生。健康管理定期體檢、合理膳食、科學(xué)運(yùn)動，保持身心健康，預(yù)防職業(yè)病。應(yīng)急處理掌握應(yīng)急處置技能，熟悉安全疏散路線，應(yīng)對突發(fā)事件。緊急救援配備急救箱，掌握急救知識，及時救治受傷人員。人機(jī)系統(tǒng)分析方法1系統(tǒng)分析了解系統(tǒng)的功能和目標(biāo)2人機(jī)交互分析識別用戶行為和界面設(shè)計問題3環(huán)境分析評估物理環(huán)境的影響4問題識別發(fā)現(xiàn)潛在的人因問題人機(jī)系統(tǒng)分析方法是一種系統(tǒng)性的評估方法，旨在識別和解決人機(jī)系統(tǒng)中潛在的人因問題。它涉及對系統(tǒng)、人機(jī)交互、環(huán)境和潛在問題進(jìn)行全面分析。人機(jī)系統(tǒng)評估指標(biāo)評估指標(biāo)用于衡量人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的有效性和安全性，反映了系統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)水平。1效率完成任務(wù)所需的時間和資源。2有效性系統(tǒng)完成任務(wù)的準(zhǔn)確性和可靠性。3舒適度使用系統(tǒng)時的舒適程度和疲勞程度。4安全性避免錯誤操作和意外事故發(fā)生。常見人機(jī)系統(tǒng)案例分析汽車駕駛艙設(shè)計駕駛員座椅、方向盤、儀表盤等的設(shè)計，需要考慮人體工程學(xué)，方便操作，減少駕駛疲勞。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計飛機(jī)駕駛艙設(shè)計復(fù)雜，需考慮飛行員的生理和心理需求，提供清晰的信息，防止誤操作。工業(yè)生產(chǎn)線設(shè)計生產(chǎn)線的布局，設(shè)備的操作，工作流程設(shè)計，需考慮工人的操作習(xí)慣，減少體力消耗，提升生產(chǎn)效率。使用溫度與濕度溫度和濕度是影響人機(jī)系統(tǒng)的重要環(huán)境因素。在不同的環(huán)境溫度和濕度下，人的生理和心理狀態(tài)會發(fā)生變化，從而影響工作效率和安全。例如，高溫環(huán)境會導(dǎo)致人體出汗過多，造成脫水和熱疲勞，降低工作效率；高濕度環(huán)境會導(dǎo)致人體散熱困難，加重?zé)釕?yīng)激反應(yīng)，增加中暑風(fēng)險。使用壓力與氣流壓力氣流壓力對人體的影響包括生理和心理兩方面氣流對人體的影響主要體現(xiàn)在呼吸系統(tǒng)高氣壓會導(dǎo)致呼吸困難和耳鳴氣流速度過快會造成呼吸道損傷低氣壓會引起頭痛和眩暈氣流方向不合理會導(dǎo)致呼吸不暢使用光照與輻射光照和輻射是環(huán)境中影響人機(jī)系統(tǒng)的重要因素，合理的光照和輻射水平有助于提高工作效率，減少視覺疲勞，保障作業(yè)人員的健康安全。300-700光照推薦工作場所的光照強(qiáng)度為300-700勒克斯。1.5紫外線紫外線照射應(yīng)控制在1.5瓦特每平方米以下。0.5紅外線紅外線輻射應(yīng)控制在0.5瓦特每平方米以下。10熱輻射熱輻射應(yīng)控制在10瓦特每平方米以下。使用噪音與振動工作環(huán)境中的噪音和振動會對人體健康造成負(fù)面影響，影響人的聽覺、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等。振動會導(dǎo)致肌肉疲勞和疼痛，也會影響精細(xì)操作的準(zhǔn)確性。在設(shè)計工作環(huán)境時，需要考慮控制噪音和振動水平，以保護(hù)員工的健康和安全。生理需求設(shè)計11.舒適的姿勢考慮工作時人體姿勢，設(shè)計舒適的工作站。22.合理的負(fù)荷避免過度用力，設(shè)計合理的工具，降低工作強(qiáng)度。33.充足的休息設(shè)置休息時間，提供休息區(qū)域，緩解疲勞。44.良好的通風(fēng)確?？諝饬魍?，維持適宜的溫度和濕度。心理需求設(shè)計安全感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶感到安全，避免用戶感到焦慮和不安?？梢酝ㄟ^設(shè)計友好的界面、提供清晰的指示信息以及提供安全保障措施來實(shí)現(xiàn)。成就感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶能夠完成任務(wù)，并獲得成就感?？梢酝ㄟ^設(shè)計易于使用的界面、提供必要的幫助和支持以及提供獎勵機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。舒適感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶感到舒適，避免用戶感到疲勞和壓力?？梢酝ㄟ^設(shè)計符合人體工程學(xué)的設(shè)計、提供適宜的環(huán)境和提供休息時間來實(shí)現(xiàn)。人因問題識別與解決人因問題識別是人機(jī)因素研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過觀察、分析、測試等方法識別出人機(jī)系統(tǒng)中潛在的人因問題。解決人因問題需要采取針對性的措施，如設(shè)計改進(jìn)、操作規(guī)范、培訓(xùn)教育等，以提升人機(jī)系統(tǒng)安全性和效率。人因問題防范措施人因問題防范措施是指在設(shè)計、制造和使用產(chǎn)品時，采取措施來預(yù)防和減少人因問題發(fā)生的可能性。常見的防范措施包括：進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)分析，識別潛在的人因問題；優(yōu)化設(shè)計，改善人機(jī)交互界面；進(jìn)行用戶測試，驗(yàn)證設(shè)計的有效性；制定操作規(guī)程，規(guī)范操作流程；開展培訓(xùn)，提高用戶對人因問題的認(rèn)識。此外，還需要加強(qiáng)安全管理，建立完善的安全制度，并定期進(jìn)行安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。人機(jī)因素發(fā)展趨勢11.智能化人工智能技術(shù)的融入，提升人機(jī)交互的智能水平。22.個性化個性化的需