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1、浙江省衢州市仲尼中学高三通用技术2.2设计中的人机关系教案一、教材分析设计中的人机关系是通用技术中技术与设计（1）苏教版第二章第二节。本节分成三个内容：（1）什么是人机关系；（2）人机关系要实现的目标；(3)如何实现合理的人机关系。本节教学内容是全书的基础内容之一，它和上一节技术与设计的关系都是围绕技术与设计的问题展开的。在技术世界中的的设计，是以满足人的需要为最终目的的。因此，设计时要考虑人机关系，以便能使设计的技术产品适合人的需要。这里的人机关系不是专业的设计，它更多地反映一种理念，重在使学生能够在这种关系的视野中认识设计，为构思、评价、优化方案打下基础。在整个教学过程中，先让学生理解人机
2、关系的含义，特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析，提高学生的学习兴趣，引导学生能较好的把握人机关系的概念，体验到人机关系在设计中的重要性。联系现实生活中的案例，通过学习，引导学生较好的掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标，在设计中如何合理运用人机关系。二、学情分析：学生对人机关系是比较陌生的，学习时容易对本概念产生误解。对于本节课内容不必要求学生能够熟练或灵活地运用，只要求学生达到理解水平，认识理解人机关系的知识，使学生形成“以人为本”的设计理念，是一种较为重要的分析方法。高中学生已有一些生活经验，在具体的教学中，可以有针对性地设置情景，列举学生身边熟悉的具体实例，从人机关系的角度对
3、日常生活中的事例进行思考和剖析，帮助学生理解人机关系的含义及其在设计中的应用。三、教学目标1、知识目标：理解人机关系的含义；熟悉人机关系在设计中要实现的目标；了解在设计中如何合理运用人机关系。2、能力目标：使学生能够对生活中所存在的人机关系进行简单分析，掌握一些设计分析方法的知识，形成“以人为本”的设计理念3、情感、态度与价值观：通过人机关系的分析，从中体会到在产品设计中人性化、人文关怀的设计思想，并形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立起正确的设计观念。四、重点与难点1、重点：理解人机关系。2、难点：人机关系在设计中的具体应用是隐含在产品的设计中，需要通过体验去感受，反映的是
4、一种理念，一种较为重要的分析方法。五、教学策略和手段1、通过观察、思考和讨论，理解人机关系的含义。2、学生的活动，体验设计中的人机关系，初步掌握人机关系在产品设计中的应用。3、通过对案例的分析、实物的演示及对日常事件的思考，引导学生归纳出产品在设计中要实现的目标；生活场景的观察、分析和讨论，结合教材内容，了解如何实现合理的人机关系。4、教学中利用图片和学生生活实际创设情境，引导学生探究、质疑，让学生领悟人机关系在设计中的应用，体会人机在人机在设计分析中是一种重要方法。 5、教学时间：2课时六、课前准备1、高二年级学生有了一定的生活经验和知识技能基础。课前可布置预习本课学习内容，并要求学生以现有
5、的视眼考察、分析校园场所及设施存在的问题。2、教师“吃透”本教材；搜集人机关系的案例、图片、制作课件；设计并准备好二把高低不同的一椅子和一把普通的椅子；了解教室门的具体结构和学生鞋子的尺寸大小；检查仪器等设备设施性能完好状况。七、教学过程复习导入：上一节课对技术与设计的关系的学习，懂得设计推动技术的发展，是技术成果转化的桥梁和纽带，设计促进技术的革新，技术是设计的基础，技术与设计有着相互制约、相互促进作用。技术世界的设计，重点是技术产品设计，在设计中，我们所设计的产品都是为满足人的需求出发，为人服务的。因此，在设计活动中，人与物（环境）关系是必须考虑的核心问题之一，也就是这节课我们要学习的内容
6、。第二节 设计中的人机关系(一)人机关系1、什么是人机关系同学们都知道，在现实生活中，我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。人机关系中的“机”是什么呢？2、机的含义除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆，劳动保护用具以及人所处的环境等。同学们坐在教室里，观察一下并说出与周围什么物品构成了人机关系？学生观察、讨论并回答：（身边笔、桌椅、书、衣服、教室及环境等）马上行动p28页：找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。a、教师拿着粉笔板书 b、农民用锄头助地c、
7、渔翁在河边用钓鱼竿钓鱼 d、司机手握方向盘e、妈妈拿着拖把拖地通过分析学生对人机关系的概念有了初步的理解，那么人与产品存在有哪些方面关系？3、人与产品存在的人机关系案例分析（一）：以教师进门为例，讲述人与门、人与手把、人与门板、人与门框及环境构成的人机关系。说明人与产品构成多方面的关系。案例分析（二）讨论教材p29页人与电梯存在哪些方面的人机关系。人乘电梯到某一楼层存在着很多方面的人机关系：人与电梯门；人与电梯外按键；人与电梯厢体之间；人与电梯内按键；人与厢体内的照明、高度、宽度等的人机关系。进一步说明多方面的人机关系。针对教材p29页马上行动的例子，教师坐在椅子上，让学生分析，人坐在椅子上的
8、时候，人体的哪一些部位与椅子构成哪些人机关系。教师小结导引：通过人机关系内容的学习，同学知道，人与机之间存在着复杂的关系，我们在设计中考虑人机关系时需 要实现哪些目标呢？(二)人机关系要实现的目标实例分析（三）：组织前后排同学互换穿鞋子，坐高低不同的椅子体验鞋子、椅子设计中的人机关系，为什么穿别人的鞋子不舒服，坐在高低不同椅子上感觉不自在？学生讨论思考：教师总结，得出要达到高效，舒适、健康、安全等要求。1、高效：在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。还应考虑人机所在的环境中的一些因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动污染和失重等
9、也影响人的效率和行为。案例分析（四）教材p30页：铁锹的作业效率。实验改进哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高。（主要改进了铁锹的运载量与人的负荷强度的关系，装载强度、次数、与人的疲劳的关系）2、健康：是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人造成不良的影响。我们使用的产品如果使用不合理，就使人处于不恰当的作业姿态，长时间的操作或使用它，不仅使人感到疲劳，而且会影响人的身体健康。指出教材p31页马上行动图片中设计不合理、有损人体健康的地方。教师举例提出问题并分析（1）互穿鞋：问：穿不合脚的鞋，对人有害吗？（2）教室的灯光问：长期在昏暗的灯光下学习，对人的眼睛会造成危害吗？3、舒适
10、：是指人在使用产品的过程中，人体处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳，心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。案例分析（五）教材P31页图片思考并回答：右图使用 起来更舒适，理由：（1）塑料包裹处理使抓握舒适；穿孔处理可以方便悬挂放置。（2）把手大小较合适，使用 时，省力、舒适。（3）手柄长度比较合适，使用时，腰不用弯太低，减轻腰部疲劳，提高工作效率。 想一想，生活中还有哪些类似的例子？4、安全：是指人们在操作和使用产品过程中，产品对人的身体不构成生理上伤害。例如：产品与人的接触部份不允许有尖角和锋利的边槽；容易产生危险的地方应
11、进行安全保护设计；汽车的安全带设计；冲床的安全保护设计；儿童座椅前的护拦设计等。教师引导：人机关系要实现的几个目标是融为一体的，而不是只实现某一个目标就可以了，而是需要将几个目标综合起来加以考虑。现在请同学们想想，我们在设计中除了考虑上述四个目标外，人机关系还需要实现哪些目标。学生结合课文内容讨论回答：（美观、实用、成本、环保）案例讨论（六）请指出我校运动场（操场、跑道、篮球场，羽毛球场等）人机关系设计不合理的地方。（操场场内部分泥土、砂石祼露，高低不平；跑道是泥土、砂石填成，坑坑洼洼、雨天积水，人踩易凹陷，晴天尘土飞扬；篮球场、羽毛球场，场内为砼浇捣而成面层，运动时易造成脚、腿部伤害等）。造
12、成这些原因是因设计中考虑不周而产生的，设计时未能做到以人为本。那么设计时如何考虑才比较合理呢？（三）如何实现合理的人机关系前面已学过，在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全等目标。如何实现这种合理的人机关系呢？首先应该明确设计涉及哪些人机关系；其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。例如：要实现人与门之间的合理的人机关系，就要考虑门的高度、宽度等，而要实现人与门把手之间合理的人机关系，除需考虑门把手的大小、安装的高度外，还要考虑人旋动门把手时所需要施力的大小。在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系。1、普通人群与特殊人群特殊人群：是指人身体有
13、缺陷或与常人不同的一类人。多数产品是针对普通人群的特点和需要进行设计的。设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见门，门高200cm，宽7080cm,门把手高100cm。这些都是以普通人群的身高，体宽以及左右手习惯等标准设计的，适于普通人群的操作、使用。课本P32页,马上行动中,地下通道图片中,它的设计忽略了哪些人群的需要(忽略了特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道等）同学们都知道特殊人群也是我们社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应该充分地考虑特殊人群的特点和需要，产品设计中不可将普通人群和特殊人群完全对立起来。那么现实产品设计中考虑特殊人
14、群有哪些呢？展示图片：A、教学楼残疾人上下通道； B、人行道中设置的盲人道； C、宾馆大门的入口及感应推拉门； D、医院内病人的电梯。2、静态的人与动态的人人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。概念理解：静态尺寸：是指人的构造尺寸。 动态尺寸：是指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。案例（七）讨论：同学们坐的座位的人机关系及课本P33页马上行动中，人与床之间的人机关系。动态与静态所涉及的空间范围是不同的，在物品摆放时，要考虑动态与静态的协调。为了形成良好的人机关系，不仅要使产品符合人体静态尺寸，而且要人在
15、使用它时，能够方便施力，有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康，舒适的要求。3、人的生理需求与人的心理需求设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。例如：（1）茶座、咖啡屋的设计：以暖色调为主，将空间处理得小一点，以营造温馨、宁静的效果。（2）办公室设计：以冷色调为主、空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。（3）教室设计：以冷色调为主：将空间处理得纯洁高雅，严肃认真，以营造、活泼、奋发向上的氛围。案例讨论（八）居室、家具的造型设计及装饰、图案等是如何考虑人的心理需求的？（小孩、成年人、老年人心理要求是不同的，在设计时应分别对待）此外：还有视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。如果能在设计中注意满足人的心理需求，就可以将人机关系处理的更好。4、信息的交互：人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间的运用信息语言交流的过程。例如：前些年的按键式固定电话，只有按键而没有液晶显示屏，无法显示拨号信息，人们只能通过听电话按键提示音判断是否
