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。