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1、第一节学科概述一、人因工程学的定义 美国美国人因工程学人因工程学 Human Factors orHuman Factor Engineering 欧洲和其他国家欧洲和其他国家工效学工效学 Ergonomics 另类另类人类工程学、人机工程、工程心理学人类工程学、人机工程、工程心理学 国际人机工程学会将人机工程学定义为：研究人在某种国际人机工程学会将人机工程学定义为：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，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互相作用，研究在工作中、生活研究人和机器及环境的互相作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作
2、效率、人的健康、安全和中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。舒适等问题的学科。l中国企业管理百科全书定义为：l研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的的学科。l有些学者定义为：按照人的特性设计和改善人机环境系统的科学。l正确理解定义：1.研究的核心2.目标3.方法l人因工程学定义：是基于对人和机器、技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具、机器、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。l人因
3、工程学的特点：人因工程学的特点：l1.产品是为顾客服务的，设计时应产品是为顾客服务的，设计时应始终把用户放在首位。始终把用户放在首位。l2.必须意识到个体在能力和限制上必须意识到个体在能力和限制上的差异，充分考虑到差异对各种设的差异，充分考虑到差异对各种设计可能造成的影响。计可能造成的影响。l3.强调设计过程中经验数据和评价强调设计过程中经验数据和评价的重要性。的重要性。l4.用系统的观点考虑问题。用系统的观点考虑问题。l二、人因工程学的历史二、人因工程学的历史l1.早期历史l2.1945-1960年：人因工程职业的出现l3.1960-1980年：迅速增长时期l4.1980-1990年：计算机
4、、灾难和诉讼时期l5.1990年以后l第二节第二节 人因工程学的重要性及应用人因工程学的重要性及应用l人因工程学研究领域l第三节人因工程学的基本原理和研究方法l1.描述性研究l2.试验性研究l3.评价研究没l一、研究地点选择l1.描述性研究l2.试验性研究l3.评价研究l二、选择变量l1.描述性研究1）标准变量2）分类变量l2.试验性研究1）独立变量2）非独立变量l3.评价研究l三、选择被测者l1.描述性研究l1）代表性的抽样2）随机抽样3）样本空间大小l2.试验性研究l3.评价研究l四、收集数据l五、分析数据l1.描述性研究l2.试验性研究l六、因变量的分类l1.系统因变量l2.任务变量l3
5、.人员变量l1）绩效测量2）生理指标3）主观反应l4.最终行为与中间行为的对比l七、因变量的要求l1.基本要求l2.可靠性l3.正确性l1）方向正确性l2）容量正确性l3）体系正确性l4.防止干扰因素的影响l5.敏感性l八、人的可靠性l第四节人因工程学与其他学科的关系l一、人因工程学与其他学科的关系l二、人机系统l1.人机系统l1）人工系统l2）机械化系统l3）自动系统l2.系统特征l1）系统是有目的的l2）系统是层次的l3）系统处在特定的环境中l4）元素具有各自的功能l3.元素的相互作用l4.系统、子系统的输入与输出l5.系统的可靠性l第二章人体生理特性l第一节神经系统与感知l一、神经系统l
6、（一）组成及其功能l（二）神经组织l1.神经元l2.突触l（三）中枢神经系统l1.脊髓l2.脑l二、听觉、触觉、嗅觉l（一）听觉l1.声音l1）声波的频率l音叉的震动产生的是正弦波，每秒震动重复的次数就是频率，Hzl2）声音的强度l声强是根据单位面积上的能量来定义的，如瓦特每平方米，1分贝=0.1Bl声音的能量是与声压的平方成正比的，单位是分贝的声压级（SPL）定义如下：lSPL（dB）=l3)复合音l2.耳朵解剖图l外耳l中耳l内耳声波到感觉的转化l3.屏蔽l指环境中的一种声音使得耳朵对另一种声音的敏感度降低的现象。l（二）皮肤感觉（触觉）l（三）嗅觉l（四）本体感l1.平衡觉l2.运动觉l
7、第二节人体的运动系统l一、骨骼l二、关节l（一）不动关节l（二）动关节l（三）半动关节l1.滑动关节l2.角度运动l(1)屈、伸运动（2）内收、外展运动（3）旋转运动（4）环转运动三、肌肉1.收缩性l2.伸展性伸展性l3.弹性弹性l4.粘滞性粘滞性l四、操作动作与作业姿势四、操作动作与作业姿势l（一）作业姿势的基本类型（一）作业姿势的基本类型l4大基本姿势：站姿、端坐姿、靠椅坐姿、卧姿大基本姿势：站姿、端坐姿、靠椅坐姿、卧姿l （7） （14） （10） （3）l影响作业姿势的因素主要有以下几个方面影响作业姿势的因素主要有以下几个方面:l1.作业空间的大小及照明条件，变换姿势的可能作业空间的大
8、小及照明条件，变换姿势的可能性性l2.体力负荷的大小及用力方向，作业所要求的准体力负荷的大小及用力方向，作业所要求的准确度和速度确度和速度l3.工作场所的布置，工具设备与材料的位置以及取用、操作的方法l4.作业的方式、方法以及操作时起坐频率l5.工作台面与座椅的高度，有无足够的容膝空间l6.操作者随意采取的体位l（二）确定作业姿势的一般原则l1.人体姿势对肌肉及心血管系统的影响l2.确定作业姿势的一般原则l（三）立姿l在下列情况下宜采取立姿作业。l常用的控制器分布在较大区域,远远超出坐姿的最大可及范围时l需要用较大肌力的作业,而坐姿不可能达到时。l没有容膝空间的机器作业,坐着反而不如站着舒适时
9、。l需要频繁坐、立的作业。因为频繁起坐所消耗的能量比立姿的耗能量还大。l单调的易引起心理性疲劳的作业。l持续较长时间的立姿作业持续较长时间的立姿作业,会引起下肢会引起下肢肌肉酸痛肌肉酸痛,下肢肿胀下肢肿胀,因此对于一些不因此对于一些不得不采用立姿进行的作业得不采用立姿进行的作业,应使操作者应使操作者可以自由变换体位可以自由变换体位,避免长时间站立于避免长时间站立于一个位置一个位置,同时脚下应铺垫术板、橡胶同时脚下应铺垫术板、橡胶板或有弹性的垫子板或有弹性的垫子,也可穿有软垫的鞋也可穿有软垫的鞋子，并应安排操作者定时坐下来适当子，并应安排操作者定时坐下来适当休息或安排做一些轻度的体育活动休息或安
10、排做一些轻度的体育活动,以以改善血液循环状况改善血液循环状况,减少肌肉疲劳。减少肌肉疲劳。 l（四）坐姿l在下列情况下应采用坐姿作业。l持续时间长的静态作业。l精密度较高而又要求细致的作业。l需要手足并用的作业。l要求操作准确性高的作业。l（五）坐一立姿（五）坐一立姿l坐一立姿是指在作业过程中既可以坐一立姿是指在作业过程中既可以坐也可以站立坐也可以站立,坐、立交替坐、立交替,但以坐但以坐姿为主。坐着可以解除站立所引起姿为主。坐着可以解除站立所引起的下肢肌肉酸痛感的下肢肌肉酸痛感,而站立又可放而站立又可放松坐着引起的腰部肌肉紧张松坐着引起的腰部肌肉紧张,所以所以坐、立交替可以消除不同部位的肌坐、
11、立交替可以消除不同部位的肌肉负荷。肉负荷。l第三节能量代谢l一、能量供应l二、能量代谢的测定方法l直接法l间接法l三、能量代谢与能量代谢率l1.基础代谢l2.安静代谢l3.活动代谢l活动代谢率=实际代谢率-安静代谢率l4.相对能量代谢率RMRlRMR=活动代谢率/基础代谢率=（作业时实际代谢率-安静代谢率）/基础代谢率l总代谢率=安静代谢率+活动代谢率l=1.2*基础代谢率+RMR*基础代谢率l=基础代谢率*（1.2+RMR）l总能耗（kcal）=（1.2+RMR）*基础代谢率*体表面积*活动时间l5.影响能量代谢的因素l四、劳动强度l1.国外的劳动强度分级l2.我国的劳动强度分级lI=3T+7MlI-劳动强度指数lT-劳动时间率lM-8h工作日能量代谢率l体力劳动强度分级体力劳动强度分级l劳动强度级别劳动强度级别 劳动强度指数劳动强度指数l 15l l l第四节心血管与呼吸系统l一、心脏l二、血压与脉搏l三、呼吸l第五节人体的忍耐力l一、疲劳的概念l二、肌肉疲劳l（一）生理学实验l（二）肌肉疲劳的生化改变l（三）肌肉疲劳的电生理现象l（四）肌肉疲劳的肌电图l（五）肌肉疲劳学说
