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1、人体工程学,参考书目： 人体工程学与室内设计中国建筑出版社 同济大学 刘盛璜 建筑环境心理学中国建筑工业出版社 常怀生 人体尺度和室内空间天津科学技术出版社 龚锦 曾坚校 室内设计资料集 建筑设计资料集中国建筑工业出版社 普通人体工程学湖南科学技术出版社 赵红洪 视觉与视觉环境 同济大学出版社 杨公侠,（1） 学科的命名 人类工程学Human Engineering 人的因素工程学Human factors Engineering 人体工程学、人机工程学、人类工效学（Ergonomics） （2）学科的定义 人体工程学是以人的生理的、感知的、社会的和环境的因素为 依据，研究人与人机系统中其他元
2、素之间的相互关系，创造健康、安全、舒适、协调的人机环境系统提供理论和方法的学科。,第一部分 绪 论,1 人机工程学的命名与定义,辞海人体工程学是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。 人体工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便、省力、安全、舒适，人-机-环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。,人、机、环境的具体含义： 人指操作者或使用者； 机泛指人操作或使用的物，如工业产品、设备设施、建筑结构、环境规
3、划、生活用品等 ； 环境指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等。,国际人机工程学学会（IEA，International Ergonomics Association） 1960的定义： 人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。 三句话，分别说明人机学的研究对象、内容与目的。 IEA2008年8月的新定义： 人机工程学是研究系统中人与其他部分交互关系的学科，运用其理论、数据和方法进行设计，应用系统工效优化及人的健康、舒适之目的。
4、 新定义概略、简洁，强调了系统中人与其他因素交互作用的观念。 设计应在多种约束和多重目标之间恰当地把握住平衡。人机工程学要求的“安全、舒适、高效”，是重要的，但受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不是唯一的，也未必总是优先的。 人机学里的“机”或“机器” 是广义的，指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车，小到钳子、笔、水杯；也包括建筑、环境及其中的设施等。,引例,日常生活中的物品，从使用的角度看- 哪个好？,Q1：为什么大巴、地铁的车门高度定为2M，扶手栏杆的直径采用30mm上下？ Q2：为什么课桌椅的高度、宽度定为当前尺寸？ Q3：为什么电脑键盘的字母如此排列？每个键设计为凹面？ Q4：为什么
5、学生的书包设计为双肩包，背带处比较厚软？ Q5：为什么银行ATM机所有的屏幕都向后倾斜？ Q6：为什么计算器、手机上的按键颜色、形态不一样，为什么按键时配以声音？ Q7：为什么汽车的仪表盘字体使用黑体居多？ Q8：为什么在有的灯光环境下人呆着舒服，有的却很难受？ Q9：生活当中有很多使用不方便的产品，为什么不方便？如何去改良？ ,第一节 人体工程学的研究对象和目的 一、 引例思想萌芽源远流长,器物要和人（使用者）的各种因素相适宜。人机工程学基本理论的简洁表述。,鲁智深的禅杖,原始人狩猎所用的棍棒、石块或投枪， 半坡遗址中的石桌、石凳、陶土餐饮具， 人机学基本思想的萌芽是人自发的思维倾向，本能的
6、行为方式。,“人的因素”：不限于人体尺寸、体能、肢力等人体生理方面， 还涉及人的感知、认知、情感、精神、心理、社会等更深广方面。 在产品、视觉传达、环境设计中都很重要。,图1-1 戏说张爷和他的蛇矛,身高2.5倍的蛇矛， 耍得开吗？,涂上黄色“警示条”多好？,左撇子、右撇子 都合适！,太高啦！,开关和炉口如何对应？,无所适从,一目了然,从哪边开？,想过感受过这些问题吗？,例12 生产设备的正反两例 反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的车床。 正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。,图 1-5 畸形人 适用的车床,图1-6 弹性悬挂的螺丝刀,例13 北京一些大医院里的“电
7、热开水机”，水龙头上有红、绿两个指示灯，想喝热开水者很困惑：绿色表示“通行”，但也表示凉（温度低）；红色表示热，但又表示“禁止”。 到底哪个灯亮表示是热开水呢？,三、日常生活中人机学问题的巡视,例1 大沙发豪华气派，坐着却腰疼。 例2 宾馆单人床配两个同样大小的枕头，多余吗？ 例3 旧式旅客列车的窗户。 例4 公共卫生间为什么总有人做不到 “便后冲水”？ 例5 楼道里“人走关灯”的标语与彻夜长明的灯互相嘲笑。 例6 升级换代产品双肩背书包（图1-2）。,图 书包提挎方式与脊柱形态,例8 阅览室里，学生们坐在长条形桌案两侧专心致志地看书学习，抬起头来略事思索，正巧对坐那位也抬起了头，倒霉，是陌生
8、的异性同学！设计心理学问题。 例9 深色发亮的小药片塑料袋，说明文字很小，颜色与塑料袋颜色的 对比又弱； 存款单居然是白纸上印着橙黄色的字。 例10 形形色色的剪刀，里面学问可不少（图1-3）。,图1-3 功能形态各异的剪刀,例11 老年人手机,例12 “同学，引路标牌这么写更好”,人机学问题比比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、餐厅、超市、网吧、实习工厂、银行、邮局、学习文具、计算机、手机、实验室、图书馆、运动场、公交车无处不在。 发现和思考人机学问题的深广度，是检验学习效果的标准之一。,所以人体工程学的目的：主要研究科技和空间环境与人类之间的交互作用，在实际的工作学习、生活环境中，人体工
9、程学者应用学科知识进行设计，以达到人类安全、舒适、健康、工作效率提高的目的。,第二节 人体工程学的形成和发展学科思想的演进,一、中国古籍中的卓越论述,图 1-8 考工记中 兵器宜人性的论述,用于劈杀大刀、剑戟，使用有方向性，握柄截面应为椭圆，凭手握柄杆的感知，无须眼看可掌握刀刃、钩头的方向。 用于刺杀的枪矛，使用没有方向性，柄杆的截面应该做成圆形。,要根据弓箭手的性格来配备弓箭，性情温和、行动迟缓者：强劲急疾的硬弓； 暴躁性急、行动快猛者：柔韧的软弓。,（译文）,工作、劳动姿态都那么自然、舒展，很好地把握了工具、设备与人体尺寸的适应性问题！,d）琢玉,c）黑粒去壳取仁,a）分金炉清锈清底 b）
10、铸钟、铸鼎,天工开物是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，是中国古代一部综合性的科学技术著作，有人也称它是一部百科全 书。,起源于欧洲，形成于美国。 人体工程学（Ergonomics)一词是1857年波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出的。 1、早期人机工程学（20世纪初到二战之前） 人物：泰勒（FrederickW.Taylor） 特点：设计以功能的实现为目标，人适应于机器与工作； 2、科学人机工程学（二战期间） 特点：重视工业与工程设计中“人”的因素，力求使机器适应于人； 3、现代人机工程学（20世纪60年代） 以人为本，从整体上来研究人机环境系统，以创造最适合于人的各种产品和作业环境，
11、使人机环境系统和谐统一，从而获得最优综合性能。,二、人体工程学的起源与发展,二、人机学的形成、发展和学科思想的演进,古代文明中科学思想萌芽，不等同于现代科学理论。,人体学发展简史和学科思想的演进，可分4个阶段。,1对劳动工效的苛刻追求人机学的孕育,F.W.泰勒（1856-1915）的“时间与动作研究” （Time and Motion Study），吉尔布雷斯夫妇的“砌砖作业实验”等多项研究。,图1-10 F.W.泰勒,1914年，教授闵斯特伯格的心理学与工业效率出版 1919年布氏夫妇合著的疲劳研究出版。 1919年英国 “工业保健研究部”，展开工效问题的广泛 研究，包括作业姿势、负担限度、
12、体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度，以及工作中播放音乐的效果等等。,至此，提高工效的方法开始建立在科学实验的基础上，有了现代科学 的形态。,但这一时期研究的核心，是最大限度地开挖人的操作效率。 从人机关系方面考察，总体看是要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的主要目的是选拔与培训操作人员。 在学术理论上，与现代人机学是南辕北辙、因此，应该看作是人机学的孕育期。,卓别林（1889-1977）与摩登时代,2二战中尖锐的军械问题人机学的诞生,一战到二战，飞机大幅度技术升级，但事故、伤亡频发。投巨资研制的“先进”飞机未必能打胜仗，使人惊愕，进而醒悟：飞机的技术性能必须与使用人的生理机能
13、相适配。,有的国家聘请生理医学、心理学家参与设计，经费增加有限，却事半功倍，效果显著。,二战中入侵前苏联德军的枪械问题，,现实使各国科技界终于认识到： 器物设计必须与人的解剖学、生理学、心理学条件相适应。,1947年，英国海军部成立交叉学科研究组。 次年默雷尔建议构建一个新的科技词汇“Ergonomics”， 新学科名称及其涵盖的研究内容为各国学者所认同， 现代人机学诞生。,当时美国人伍德说：“设备设计必须适合人的各方面因素，使操作的付出最小，而获得的效率最高。” 反映了这一时期人机学的学科思想。,人机学的学科思想至此完成了重大的转变：从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因
14、素。,20世纪五、六十年代后，人机学的研究和应用，从军工迅速延伸到民用品等广阔领域，主要有家具、家电、室内设计、医疗器械、汽车与民航客机、飞船宇航员生活舱、计算机设备与软件、生产设备与工具、事故与灾害分析等。,3向民用品等广阔领域延伸人机学的发展,加之系统论的渗入，人机学学科思想又有新发展，IEA的定义明确：人机（及环境）系统的优化，人与机器应互相适应、人机之间应合理分工。,人机学的理论至此趋于成熟。,4反思工业文明与可持续发展：人机学的更高阶段,反思工业文明的负面后果，以可持续发展理论为统领，人机学正经历着新的学科思想演进。绿色设计、生态设计、节能设计、再生设计等理念，立足于人与自然保持持久
15、和谐，回归到中国古代“天人合一”的设计伦理。,人机学此前的观念是：要求人、机、环境三者和谐统一。以可持续发展理念为指导，则由人、机、环境三维加上一维（未来），演进为人、机、环境、未来四者和谐统一。,人机学的应用，以下方面可能形成今后热点：计算机人机界面、永久太空站的生活工作环境、弱势群体（残疾人、老年人）的医疗和便利设施、海陆空交通安全保障、生理与心理保健产品与设施等等。,数字技术、信息技术、基因技术急剧地改变着人类的文明进程，带给人们空前福祉的同时，必须警觉其危及人们体魄和精神健康的负面影响，人机学今后将任重而道远。,以设计体现对弱势群体的关爱！,三、人机学的学术团体和教育 1国际的和各国的
16、学术团体及其主要活动 （1）各主要工业国的学术团体及其活动 英国最早建立人机工程学会，成立于1950年。 随后建立国家人机学学会的有：联邦德国（1953），美国（1957），前苏联（1962），法国（1963），日本（1964）等。 英国人机工程学会从1957年起发行会刊ERGONOMICS，坚持几十年一直至今，贡献卓著。 美国人机工程学会发行会刊，出版书刊、发布专利，是提供人机学研究成果、数据资料最多的国家。 在20世纪漫长的冷战年代，为了军备竞赛，美国对人机工程研究投入巨大，1970年代有4400人从事人因工程研究，其中属于军事部门者850名。美国陆海空三军制定了很多军事人机工程技术标准。 （2）国际人机工程学学会 国际人机工程学学会（IEA）成立于1960年。1
