一、填空题
1.人机工程学起源于______,形成于_______, ______是世界上开展人机工程学研究最早的国家
2.人体尺寸可以分为______、______、______、______四类
3.人机工程学可分为______、______、______三个阶段
二、名词解释
1.人机工程学
三、简答题
1.请简述人机工程学的三个阶段以及特点
2.请简述人机工程学对工业设计的作用
一、1、欧洲、美国、英国
2、人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸
3、经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学
二、
人机工程学又称人体工程学、人机工学,是研究人、机器、及其工作环境之间相互作用的学科。其主要研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的各种因素;研究在工作中、家庭生活中和休假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。它是20世纪初发展起来的一门独立的学科,其宗旨是研究人和人造产品之间的协调关系,提高人类工作和活动的效应和效率的同时保证和提高人类追求的某些价值,如安全、卫生、满足,并为设计提供依据。
三、
1、人机工程学起源于欧洲,形成于美国,其发展经历了三个阶段,分别是经验人机工程学、科学人机工程学和现代人机工程学。
(1)经验人机工程学—-人适应于机器
从泰罗的科学管理方法和理论的形成到第二次世界大战之前,称为经验人机工程学的发展阶段。这一阶段主要的研究内容是研究每一职业的要求;利用测试来选择工人和安排工作;规划利用人力的最好方法并制定相应的培养方案,使人力得到最有力的发挥;此外,研究工作动机,促进工人和管理者之间的通力合作等。在机械方面,设计着力于发展力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使人适应于机器,从而忽略了人的因素。
(2)科学人机工程学—-机器适应于人
这一阶段主要发展于两次世界大战至20世纪50年代末,两次世界大战是人机工程学发展的重要因素,期间由于武器、军用设备(例如战机座椅和仪表盘)等设计不当和缺乏训练,导致了较多意外事故的发生,这使人们意识到人的因素的重要性,认识到只有工程技术知识是不够的,还必须考虑人的生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识,因此科学人机工程学应运而生。这一阶段人们在设计时将人的因素放在首位,重视考虑工业与工程设计中人的地位,力求使机器适应于人。
(3)现代人机工程学—-人、机器、环境协调发展
从20世纪60年代至今,称为现代人机工程学发展阶段。这一时期,由于科学技术的进步,人机工程学获得更多的发展机会,所涉及的专业和学科也愈来愈多,主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、管理工程等专业领域。这一阶段着眼于机械设备的设计,使机器的操作不超越人的能力极限,而不是仅仅让人去适应机器。同时,密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广泛实验性研究,进行具体的机械装备设计,并综合心理学、生理学、功能解剖学、人体力学等各方面的知识,把人、机器、环境作为一个有机的整体来进行研究,从而获得人机系统总体性能的最佳参数。
2、
(1)为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数:应用人体测量学、人体力学、劳动心理学、劳动生理学等学科的研究方法,对人体结构特征和技能特征进行研究,提供人体结构特征参数、人体机能特征参数;分析感受器官的机能特性;分析人在各种劳动中的生理变化、能量消耗、劳动机理以及各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作环境中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响。
(2)为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据:在考虑“物”中直接由人使用或操作的部件的功能问题时,如信息显示装置、操纵控制装置、工作台和控制室等部件的形状、大小、色彩及其布置方面的设计准则,都是以人体工程学提供的参数和要求为设计依据。
(3)为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则:通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应能力,分析声、光、热、振动、粉尘和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程度。
(4)为进行人-机-环境系统设计提供理论依据:在“人-机-环境”系统中,人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体性能。人机系统的设计理论就是科学地利用三个要素之间的有机联系来寻求系统的最佳参数。
(5)为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序:从人机工程学和工业设计两个学科的共同目标来评价,判断最佳平衡点的标准,就是在实际中坚持以“人”为核心的主导思想。为人类各种生产和生活所创造的一切“物”在设计和制造中都必须把“人的因素”作为一个重要条件来考虑。
1.人机工程学起源于欧洲,形成于美国, 英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家
2.人体尺寸可以分为人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸四类
3.人机工程学可分为经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学三个阶段
名词解释:人机工程学
人机工程学又称人因工程学,最早可以追溯到20世纪初期,是研究人、机器及其环境之间相互作用的学科,是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。其核心思想是“以人为中心的设计理念”和“以人为本的管理思想”,在产业部门、管理工程和设计等领域被广泛应用。
目前由国际人类工效学会给出最具权威、最全面的定义:即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各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究人在工作中、家庭生活中和休假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。
简答题:人机工程学的发展阶段及特点
| 人机工程学的起源最早可以追溯到20世纪初期,现通常将这一百多年来的发展历程依据其特点划分为三个阶段:
| 1)经验人机工程学
| 从泰勒的科学管理方法和理论的形成到第二次世界大战之前,称为经验人机工程学发展阶段。历经两次工业革命的浪潮,在20世纪初期,以美国为首的西方国家已经遍布了工业化大机器的生产模式。为了进一步提高生产效率,泰勒提出了科学的管理方法和理论,由此开启了人机工程学发展的道路。这一阶段研究的主要内容为:1.研究每一职业的要求2.利用测试来选择工人和安排工作3.规划利用人力的最好方法4.制定培训方案,使人力得到最有效地发挥5.研究最优良的工作条件6.研究最好的管理组织形式7.研究工作动机,促进工人和管理者的通力合作。受发展条件限制,机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操纵者为主,使人适应于机器。
| 2)科学人机工程学
| 第二次世界大战期间至20世纪50年代末被称为科学人机工程学发展阶段,在此阶段,人机工程学的发展迎来重大变革,人们真正意识到“人的因素”在设计中的重要作用,力求使机器适用于人,并将其思想首先应用于军事领域,科学人机工程学应用而生。战争结束后,人机工程学的研究逐步由军事领域转向非军事领域,在农业、工业和社会生活中得到广泛应用,在极大提高了生产效率的同时保证操作者的安全舒适,真正实现了该学科造福人类社会的价值。
| 3)现代人机工程学
| 20世纪60年代至今,这一时期对人机工程学的研究称为现代人机工程学发展阶段。越来越多的领域都开始了对人机工程学的研究与应用,并在不断发展中展现新的活力。随着工业3.0与工业4.0时代的先后到来,现代人机工程学的发展也展现出新的特点:1.软件化:软件人机工程学与硬件人机工程学并驾齐驱 2.网络化:线上人机交互系统与线下人机交互系统协同发展 3虚拟化:实物实验研究与虚拟开发技术结合成发展趋势 4数字化:数字化产品开发与人机工程学数据共享进入发展常态 5智能化:普通人机系统向智能化人机系统演变的必然趋势。但其本质仍是坚持以人为本的设计思想和以“人-机器-系统”为整体的系统设计理论。
|
简答题:人机工程学在工业设计中的作用
| 人机工程学与工业设计同为交叉学科,具有一定的相似性。因此人机工程学的许多研究成果也适用于工业设计领域,其作用可以概括为以下几个方面
| 1)为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数。应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构和机能特征进行研究,提供人体结构特征参数;人体机能特征参数;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
| 2)为工业设计中的物的功能合理性提供科学依据。在考虑”物”中直接由人使用或操作的部件的功能问题时,如信息显示装置、操作控制装置、工作台和控制室等部件的形状、大小、色彩及其布置方面的设计基准,都是以人体工程学提供的参数和要求为设计依据。
| 3)为工业设计中充分考虑“环境因素”提供设计准则。通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应能力,分析声、光、热、振动、粉尘和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程度。保证人体安全、舒适和效率的统一与优化。
| 4)为进行“人机环境系统设计”提供理论依据。科学地利用人、机器、环境三个要素之间的有机联系寻求系统的最佳参数。为工业设计开拓了新的设计思路,并提供独特的设计方法和有关理论依据。
| 5)为坚持“以人为核心的设计思想”提供工作程序。工业设计与人机工程学的核心思想都是以人为本,因而具有高度的契合。可以将人机工程理论贯穿于设计的全过程,在设计的各个阶段都可以进行人机工程学设计,保证产品使用功能得以充分发挥。
一.
1.欧洲 美国 英国
2.人体构造尺寸 静态尺寸 功能尺寸 动态尺寸
3.20世纪初至第二次世界大战的使人适应机器的经验人机工程学
第二次世界大战至50年代初的是机器适应于人的科学人机工程学
60年代至今的研究人,机,环境整体的现代人机工程学
二.
人机工程学是研究人,机械,及其工作环境之间相互作用的学科,其主要研究在人在某种工作环境中的解剖学,生理学和心理学等各方面的因素,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和休假时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适性等问题
三.
1.实验人机工程学,机械设计着眼于力学,电力等工程上的技术原理设计,在人机关系上选择和培训操作者为主,使人适应于机器;科学人机工程学,重视工业与工程设计中的人的因素,是机器适应于人;现代人机工程学,着眼于机械设备的设计,使机器操作不超越人的能力极限,而不是让人适应机器,密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广泛实验性研究,进行具体的机械装备设计,综合心理学,生理学,功能解刨学,物理学,数学,工程学各方面知识,把人,机,环境作为整体研究,从而获得系统的最高综合效能
2.为工业设计中考虑人的因素提供人体尺度参数,物的功能合理性提供科学依据,环境因素提供设计准则,为进行人,机,环境系统设计提供理论依据,为坚持以人为核心的设计思路提供工作程序
一、填空题
1、欧洲、美国、英国
2、人体主要尺寸、立姿尺寸、坐姿尺寸、水平尺寸
3、经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学
名词解释:
人机工程学:人机工程学是一门多学科的交叉学科,研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究的内容是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等各方面的因素,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。
二、简答题:
1.请简述人机工程学的三个阶段以及特点
经验人机工程学阶段(20世纪初至二战前)机械设计主要着眼于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使人适应于机器。研究的大多是心理学家(H.闵斯特泼格 《心理学与工业效率》)
科学人机工程学(二战延续到50年代末)阶段重视工业和工程设计中人的因素,力求使机器适应于人。
现代人机工程学阶段不同于传统人机工程学研究中着眼于选择培训特定的人,使之适应工作的需要,而是着眼于
使机器操作不越出人类能力界限之外。密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广泛实验性研究,尽可能利用所掌握的基本原理进行具体的机械装备设计。力求使实验心理学,生理学,功能解剖学等学科的专家和物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力,密切合作。
2、请简述人机工程学对工业设计的作用
(1)为工业设计中考虑人的因素提供人体尺度参数。提供人体结构、机能特征参数,分析感受器官的机能特性,劳动时的生理变化以及人对各种劳动负荷的适应能力。探讨工作中影响心理状态的因素以及心理对工作效率的影响。
(2)为工业设计中物的功能合理性提供科学依据。创造出与人生理、心理相协调的物,在考虑物中直接由人使用或操部件的功能问题时,如显控装置,工作台的形状大小布置等方面的设计基准皆以人机工程学提供的参数和要求为设计依据。
(3)为工业设计中考虑环境因素提供设计准则,研究人体对环境的反应、适应能力,确定人在生活中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,保障人体健康,提高工作效率。
(4)为进行人机环境系统总体设计提供理论依据。系统设计的一般方法以明确系统总体要求为前提,着重分析人机环境三要素对系统总体性能的影响、各自应具备的功能和相互关系。利用三要素之间的有机联系,寻求系统的最佳参数,为工业设计开拓新的设计思路,提供独特设计方法和理论依据。
(5)为坚持以人为核心的设计思想提供工作程序。以人为核心的主导思想具体表现在各项设计均以人为主线,将人机工程学理论贯穿于设计全过程。在产品设计的各阶段都要进行人机工程学设计,以保证产品使用功能得以充分发挥,
一、
1、欧洲、美国、英国
2、人体主要尺寸、立姿尺寸、坐姿尺寸、水平尺寸
3、经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学
二、
名词解释:人机工程学
人机工程学:人机工程学是一门多学科的交叉学科,研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究的内容是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等各方面的因素,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。
三、
1、请简述人机工程学的三个阶段以及特点
(1)经验人机工程学(20世纪初~二次大战)此时又被称为“应用实验心理学”。 特点:机械设计的的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上;在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使人适应于机器。 (2)科学人机工程学(二次大战~50年代末)此时又被称为“工程心理学”。 由于设计不当和缺乏训练,导致了较多意外事故的发生,这使人们意识到“人的因素”的重要性,意识到只有工程技术知识是不够的,还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。 这一阶段的发展特点是: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(60年代以来) 现代人机工程学有五个特点: 1 软件化:软件人机工程学与硬件人机工程学并驾齐驱; 2 网络化:线上人机交互系统与线下人机交互系统协同发展; 3 虚拟化:实物实验研究与虚拟开发技术结合成发展趋势; 4 数字化:数字化产品开发与人机工程学数据共享进入发展常态; 5 智能化:普通人机系统向智能化人机系统演化,是人机工程学发展的必然趋势。
2、
(1)为工业设计中考虑人的因素提供人体尺度参数。
(2)为工业设计中物的功能合理性提供科学依据。
(3)为工业设计中考虑环境因素提供设计准则。
(4)为进行人机环境系统总体设计提供理论依据。
(5)为坚持以人为核心的设计思想提供工作程序。
一、填空题
1.人机工程学起源于(欧洲),形成于(美国), (英国)是世界上开展人机工程学研究最早的国家
2.人体尺寸可以分为(人体主要尺寸,立姿人体尺寸,坐姿人体尺寸,人体水平尺寸)四类
3.人机工程学可分为(初始阶段经验人机工程学,转变阶段科学人机工程学,深入发展阶段现代人机工程学)三个阶段
二、名词解释
1.人机工程学
人机工程学又称为“人体工程学、人机工学”,是一门研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。其主要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各种因素;研究人和机器及环境 的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题。
三、简答题
1.请简述人机工程学的三个阶段以及特点
人机工程学是一门建立在心理学、工程学、生理学等多个学科之上的综合性学科,目的是为令在人一机一环境系中取得最佳的匹配。其宗旨是研究人与人造产品最佳的协调关系,并以系统的方式引入设计的过程,为设计提供依据,以求最大限度的优化人和其他系统因素之间的互动,来保障安全,效率和最佳表现。自进入工业化时代以来其发展可以划分为三个阶段:初级阶段经验人机工程学,转变阶段科学人机工程学,深入发展阶段现代人机工程学。
初始阶段的人机工程学是为了让人适应机器。在工业革命中产生了大量古典时期未曾出现过的新产品,新机械,在对新机器的操作与新产品的应用中产生了未曾有过的问题。在设计新产品时,处理产品与人的自然尺度的关系,是当时工程师必须要考虑的重要问题。美国管理学家佛理德里克.温斯路.泰勒,在1903年提出了流水线作业法,并进行“科学管理方式”的二系列研究,力图寻求完成既定工作的最佳方式。后来的科学家们扩展了泰勒的方法,提出通过消除不必要的动作或过程来提有工作效率。入体工程学初期的研究主要着跟于如何让人适应工作、适应机器,通过培训使人适应机器和工作环境,满足工作需求。
人机工程学的转变阶段则是让机械、程序适应人的身心。 由于两次世界大战,大量武器设备成为了刚需,如何让武器和军事设备最大限度的适应人的使用需求成了迫切需要解决的问题。在二战中,新机械和新武器被发明出来,新机器和新武器的设计必须要考虑最大限度的开发人的能力,战后初期人机工程学扩展到工业与工程设计,如飞机、汽车和机械设计等。设计开始从未适应静态人的设计转移到为工作状态中的人,动态的人的设计上来,从为单个的人的设计转变到为系统中的人的设计上来,这是人机工程学新的重大进步。
人机工程学处于深入发展阶段是从二战结束至今。随着二战的结束,各国经济与科学技术逐渐进入高速发展阶段,特别是自动化技术,电脑技术通信技术的进步,促使大量新产品问世机械,不仅是节省人力的工具,同时能够为人节省思维消耗的时间,从技术角度上来讲第一阶段和第二阶段都是为了扩展人的肌肉力量设计的,而战后的转变呈增强人的思维能力设计方面,使设计能够支持解放扩展人的脑力劳动。
2.请简述人机工程学对工业设计的作用
对于工业设计而言,人机工程学是必备条件之一,工业设计必须遵循人心理学,生理学的相关数据。设计是为人的设计,产品生产是为人的生产,因此其中心是人而不是物。人体工程学对工业设计的作用有为以下几个方面:
(1)为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数。
应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数:还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数;分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感受器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
(2)为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据。
如搞纯物质功能的创作活动,不考虑人机工程学的原理与方法,那将是创作活动的失败。因此,如何解决"物"与人相关的各种功能的最优化,创造出与人的生理、心理机能相协调的“物”,这将是当今工业设计中在功能问题上的新课题。通常,在考虑“物”中直接由人使用或操作部件的功能问题时,如信息显示装置、操纵控制装置、工作台和控制室等部件的形状、大小、色彩及其布置方面的设计基准,都是以人体工程学提供的参数和要求为设计依据。
(3)为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则。
通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应能力,分析声、光、热、振动、粉尘和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程度,确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,从保证人体的健康、安全、舒适和高效出发,为工业设计中考虑“环境因素”提供了分析评价方法和设计准则。
(4)为进行人一机-环境系统设计提供理论依据
人机工程学的显著特点是,在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究,在人机工程学中将这个系统称为“人一一机一环境”系统。在这个系统中人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论,就是科学地利用三个要素之间的有机联系来寻求系统的最佳参数。系统设计的一般方法,通常是在明确系统总体要求的前提下,着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响,应具备的各自功能及其相互关系,如系统中机和人的职能如何分工、如何配合;环境如何适应人;机对环境又有何影响等问题,经过不断修正和完善三要素的结构方式,最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的设计思路,并提供了独特的设计方法和有关理论依据。
(5)为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序
一项优良设计必然是人、环境、技术、经济、文化等因素巧妙平衡的产物。为此,要求设计师有能力在各种制约因素中,找到一个最佳平衡点。从人机工程学和工业设计两学科的共同目标来评价,判断最佳平衡点的标准,就是在设计中坚持以“人”为核心的主导思想。具体表现在各项设计均应以人为主线,在产品设计全过程的各个阶段,都必须进行人机工程学设计,以保证产品使用功能得以充分发挥。
综上所述,人机工程学的建立为工业设计中实现人—机—环境的最佳匹配提供了科学依据,在未来的发展,要坚持考虑将“为人的设计”的思想落实到科学的设计实践中,而不是仅停留在口头上或理想中,同时在实际应用中,也应当注意设计是为大众利益的可持续的设计,将人机工程学理论贯穿于工业设计的全过程当中。