人體工程學(xué)作用范文

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篇1

關(guān)鍵詞：人體工程學(xué)；室內(nèi)設(shè)計(jì)；人―機(jī)―環(huán)境

1 有關(guān)人體工程學(xué)的含義

人體工程學(xué)作為一門(mén)綜合性學(xué)科是近幾十年來(lái)新興起來(lái)的。當(dāng)與室內(nèi)設(shè)計(jì)聯(lián)系在一起時(shí)人體工程學(xué)的含義就為：以人為主體，運(yùn)用人體測(cè)量、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適應(yīng)人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)應(yīng)是安全、健康、高效能和舒適。因此，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)人們?cè)谝曈X(jué)上對(duì)環(huán)境的設(shè)計(jì)所呈現(xiàn)出的視覺(jué)效果的重視，同時(shí)對(duì)物理?xiàng)l件和心理?xiàng)l件等所反映到環(huán)境上的因素的研究和設(shè)計(jì)也已予以了高度重視。

2 人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容

2.1 有關(guān)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

在人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來(lái)源上，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行獲取：第一，人體尺度。第二，人體構(gòu)造。第三，人體的動(dòng)作域。這也是我們?nèi)梭w工程學(xué)所要研究并提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2 有關(guān)人體生理計(jì)測(cè)

有關(guān)人體的各項(xiàng)指標(biāo)，測(cè)量?jī)?nèi)容主要包含以下幾點(diǎn)：人體出力測(cè)定、人體觸覺(jué)反應(yīng)測(cè)定、人體疲勞測(cè)定。 包括的生理指標(biāo)有：皮膚溫度、出汗量、血壓、心率、耗氧量等。

2.3 有關(guān)人體心理計(jì)測(cè)

有關(guān)心理計(jì)測(cè)的方法是多種多樣的，通常情況下所采用的是精神物理學(xué)測(cè)量法和尺度法等。第一種，精神物理學(xué)測(cè)量法。第二種，尺度法，是以順序在心理學(xué)這個(gè)角度中劃分量度。

3 人體工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的作用

在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)這門(mén)學(xué)科中，人體工程學(xué)的應(yīng)用主要有兩大方面的功能，一是實(shí)用，二是精神。從實(shí)用方面來(lái)說(shuō)，主要是指室內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)人們生活所具有的實(shí)用性，也就是從人們生活需要的方面力求最大可能的滿(mǎn)足需要的多重性；從精神方面來(lái)說(shuō)，主要指室內(nèi)環(huán)境在人們生活和工作中對(duì)人們心理活動(dòng)上所產(chǎn)生的影響。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮到在供人們居住的室內(nèi)空間的人所具有思維和精神活動(dòng)的能力對(duì)人的精神感受上所產(chǎn)生的特殊作用。

3.1 為確定空間場(chǎng)所活動(dòng)所需范圍提供依據(jù)

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，室內(nèi)設(shè)計(jì)的基本目的就是要滿(mǎn)足人們生活起居的理想舒適程度的要求。通常情況下，不同的形狀所呈現(xiàn)的空間，會(huì)給人的心理和生理帶來(lái)不同的感受，比如方形、圓形、八角形等比較嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)則的幾何形式的空間，會(huì)給人的視覺(jué)和心理感覺(jué)上帶來(lái)一種端正、平穩(wěn)、肅穆的環(huán)境氣氛，相反，那些具有不規(guī)則形式的空間形式則給人帶來(lái)一種隨意、自然、流動(dòng)的氣氛。在進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)的同時(shí)，人體尺度的具體數(shù)據(jù)及尺寸的選用，應(yīng)考慮到所有空間與圍護(hù)，都是在人們的動(dòng)作和活動(dòng)的范圍安全與否，是否是對(duì)大多數(shù)人們的適合活動(dòng)尺寸為宜，并強(qiáng)調(diào)一定是在安全第一的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 為確定設(shè)計(jì)家具、設(shè)施的形體尺寸及適用范圍提供依據(jù)

在我們生活的室內(nèi)環(huán)境中，都希望室內(nèi)的空間和家具的功能能夠得到充分有效的利用，不浪費(fèi)空間，也不會(huì)給室內(nèi)帶來(lái)?yè)頂D感，能夠達(dá)到我們預(yù)期設(shè)計(jì)目的并且符合正常人體的生理和心理結(jié)構(gòu)。家具作為室內(nèi)環(huán)境中的主體物，首要的就是一定要符合人體工程學(xué)的原理。家具的使用首先就是為人所用，服務(wù)于人，只有在使用的過(guò)程中讓人感覺(jué)到非常得體、適當(dāng)，才能給人的精神和身體帶來(lái)愉悅和放松的作用。所以，在設(shè)計(jì)家具的同時(shí)，一定要符合人體工程學(xué)原理，包括在家具的尺度上、形式上及其布置方式上，也就是說(shuō)，必須符合人體的尺度以及人體各個(gè)身體部位的活動(dòng)規(guī)律，才能讓使用者感受到安全性、舒適性、便捷性的目的，這也是家具設(shè)計(jì)的宗旨。

設(shè)計(jì)家具的目的是使預(yù)期的使用者感到安全和舒適，其規(guī)格及形狀的尺寸要求所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是由人體工程學(xué)來(lái)提供。一般情況，例如立位使用的高櫥柜的高度我們一般會(huì)設(shè)在1800～2200mm，寬度一般設(shè)在400～600mm 。座位使用的家具，比如桌、椅等家具，應(yīng)按照人坐在座位上從坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行計(jì)算為準(zhǔn)。比如一般沙發(fā)的高度以350mm為宜，其靠背的角度一般設(shè)為100°。

3.3 為確定適應(yīng)人體的室內(nèi)物理環(huán)境提供最佳參數(shù)

室內(nèi)物理環(huán)境的適應(yīng)群體主要是作為人體居住的重要場(chǎng)所，那么所包括的設(shè)計(jì)方面主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，比如人在睡眠時(shí)，人體正常需要的熱量應(yīng)該為273kJ/h、站著的時(shí)候，人體正常需要的熱量為420kJ/h、在重體力勞動(dòng)的情況下，人體所需要的熱量為1932kJ/h。又如人們?cè)谡勗?huà)時(shí)的距離也會(huì)因不同交談方式會(huì)有一定的設(shè)置區(qū)分，在會(huì)議時(shí)，人們之間一般談話(huà)的正常語(yǔ)音交談的距離在3m，強(qiáng)度應(yīng)該在45db，生活交談時(shí)，人們之間的正常語(yǔ)音距離應(yīng)該在0.9m，強(qiáng)度應(yīng)該在55db等。從醫(yī)學(xué)衛(wèi)生的角度考慮，在一個(gè)良好的居住環(huán)境中，氣候中空氣成分的含量對(duì)一個(gè)人正常的人體生理功能的保證是非常重要的，對(duì)人們體力的恢復(fù)和提高工作效率都是很有利的。在室內(nèi)環(huán)境里，在光環(huán)境的設(shè)計(jì)中，如房屋的采光和朝向等也很重要。通常情況下，起居室應(yīng)該有一個(gè)良好的朝向，這樣才能起到冬暖夏涼的作用；同時(shí)，臥室的采光既要有一定的陽(yáng)光照射而又要避免過(guò)分的烈日暴曬。因此，作為對(duì)人體室內(nèi)物理環(huán)境的設(shè)計(jì)和確定，通過(guò)人體工程學(xué)能為設(shè)計(jì)提供最佳參數(shù)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中才有可能作出正確的決策。

3.4 對(duì)于視覺(jué)要素的計(jì)測(cè)為室內(nèi)視覺(jué)環(huán)境設(shè)計(jì)提供依據(jù)

視覺(jué)的要素包括人眼的視力、視野、光覺(jué)、色覺(jué)，在這些條件下，通過(guò)色彩與光線(xiàn)的變換便可創(chuàng)造出不同的視覺(jué)效果，創(chuàng)造出不同的室內(nèi)的環(huán)境氣氛。人們想要一個(gè)舒適、安寧的環(huán)境，顏色能起到至關(guān)重要的視覺(jué)作用。馬克思說(shuō)過(guò)：“色彩的感覺(jué)是美感中最大眾化的形式。”色彩對(duì)于一個(gè)人的精神和情緒可起到非常直接的影響，不同的顏色在視覺(jué)和心理感覺(jué)上都會(huì)產(chǎn)生不同的感覺(jué)。例如，黃色是一種明亮、柔和的色彩，給人的感覺(jué)是活躍、充滿(mǎn)喜悅之情。中國(guó)自古以來(lái)將黃色多用于奢華的皇宮中，在今天我國(guó)室內(nèi)環(huán)境裝飾中，以黃色為基調(diào)作為居室裝飾的色彩仍然特別受到年輕人的喜愛(ài)；綠色，首先會(huì)使人聯(lián)想到春天和負(fù)有生命的事物，也是人們比較喜愛(ài)的一種色彩。經(jīng)科學(xué)證明，綠色有促進(jìn)正常血液循環(huán)的功效，能緩解眼部壓力，消除眼部疲勞的功效。所以需要從事高溫作業(yè)或者用眼過(guò)度的一些工作者可以采用綠色或者藍(lán)色作為室內(nèi)環(huán)境的色調(diào)為宜。同樣，光線(xiàn)的不同角度或照射強(qiáng)度的大小也會(huì)通過(guò)視覺(jué)給人的精神帶來(lái)不同感受。因此，只有了解相關(guān)的視覺(jué)要素信息，才能夠?yàn)閯?chuàng)造更舒適宜人的室內(nèi)視覺(jué)環(huán)境設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

4 人體工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)形成的影響

眾所周知，在室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，人體工程學(xué)為該學(xué)科提供了大量的、科學(xué)的、量化的有關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)。可以說(shuō)，當(dāng)前室內(nèi)設(shè)計(jì)所使用的參考資料、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，大體都來(lái)源于對(duì)人體工程學(xué)的研究。人體工程學(xué)對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是基礎(chǔ)、是平臺(tái)，但人體工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響卻絕非局限于此，還可以表現(xiàn)在以下這兩個(gè)方面。

4.1 人體工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)質(zhì)量的促進(jìn)與發(fā)展

人體工程學(xué)應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)中，有效地推（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）（上接第頁(yè)）動(dòng)了學(xué)科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，總體說(shuō)來(lái)，使現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了三個(gè)方面的飛躍：第一、從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)；第二，從不自覺(jué)走向自覺(jué)；第三，從定性走向定量。這些發(fā)展，促進(jìn)了藝術(shù)與科學(xué)的有利結(jié)合，有效提高了室內(nèi)設(shè)計(jì)的生活質(zhì)量?？梢哉f(shuō)，作為一門(mén)應(yīng)用科學(xué)，作為人類(lèi)文明進(jìn)步的一個(gè)產(chǎn)物，人體工程學(xué)對(duì)提高生活質(zhì)量、促進(jìn)環(huán)保生活可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

4.2 人體工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)理念的提升

人體工程學(xué)應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)中，使室內(nèi)設(shè)計(jì)的理念在以下幾個(gè)方面都在發(fā)生著改變。第一，將行為實(shí)踐轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)觀(guān)念融入設(shè)計(jì)理念之中，由此轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念。第二，將個(gè)體觀(guān)念轉(zhuǎn)變?yōu)檎w概念帶入設(shè)計(jì)理念之中。這種思維方式深深地影響了當(dāng)代設(shè)計(jì)領(lǐng)域的思想理念，此類(lèi)課題為“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”理念提供了用主導(dǎo)思想。第三，將主流思潮轉(zhuǎn)變?yōu)榍把厮枷雽?dǎo)入設(shè)計(jì)理念之中。人體工程學(xué)所研究的課題內(nèi)容和服務(wù)對(duì)象都是同時(shí)代的事物，它的研究理念和目的是直接反映了主流思潮和時(shí)代追求，因此始終保持與時(shí)代脈搏同步。

5 結(jié)語(yǔ)

“以人為本、為人服務(wù)” 的理念是人體工程學(xué)的研究核心，它的研究?jī)?nèi)容大量地應(yīng)用在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)之中，其中以人的生理內(nèi)容和心理內(nèi)容是在應(yīng)用范圍中最為普及的。室內(nèi)環(huán)境是人類(lèi)進(jìn)行各種生產(chǎn)、生活的最主要的場(chǎng)所，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的好壞不僅反映出人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r而且直接關(guān)系到人類(lèi)的生存質(zhì)量。人體工程學(xué)的廣泛應(yīng)用，不僅能夠有效地提高室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的質(zhì)量更大大改善了人們生產(chǎn)生活的居住條件。深入而全面地理解人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的作用與影響，有利于促進(jìn)人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中更廣泛、更深入更合理的應(yīng)用，創(chuàng)造更加美好舒適的生（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）（上接第頁(yè)）活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

【關(guān)鍵詞】《人體工程學(xué)》 展示設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè) 融合創(chuàng)新

“人體工程學(xué)（Human Engineering），也稱(chēng)人類(lèi)工程學(xué)、人體工學(xué)、人間工學(xué)或工效學(xué)（Ergonomics）。工效學(xué)Ergonomics原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動(dòng)”和“nomos”，即“規(guī)律、效果”，也即探討人們勞動(dòng)、工作效果、效能的規(guī)律性。人體工程學(xué)是由6門(mén)分支學(xué)科組成，人體測(cè)量學(xué)、生物力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、環(huán)境生理學(xué)、工程心理學(xué)、時(shí)間與工作研究學(xué)。

人體工程學(xué)作為獨(dú)立學(xué)科有40多年的歷史。它誕生于第二次世界大戰(zhàn)之后的歐美，主要產(chǎn)生于工業(yè)社會(huì)大量生產(chǎn)和使用機(jī)械設(shè)施的情況下，探求人與機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。早期的人體工程學(xué)主要研究人和工程機(jī)械的關(guān)系，即人機(jī)關(guān)系。其內(nèi)容有人體結(jié)構(gòu)尺寸和功能尺寸，操作裝置，控制盤(pán)的視覺(jué)顯示，這就涉及到了心理學(xué)、人體解剖學(xué)和人體測(cè)量學(xué)等，繼而研究人和環(huán)境的相互作用，即人―環(huán)境關(guān)系，這又涉及到了心理學(xué)、環(huán)境心理學(xué)等。至今，人體工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容仍在發(fā)展，并不統(tǒng)一。在迅速發(fā)展的設(shè)計(jì)行業(yè)里，人體工程學(xué)發(fā)展速度非常快，特別是室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)，未來(lái)則將向著多元化、人性化和智能化的方向發(fā)展。

人體工程學(xué)是展示設(shè)計(jì)藝術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中重要的專(zhuān)業(yè)必修課程之一。設(shè)計(jì)師必須具備人體工程學(xué)方面的知識(shí)和修養(yǎng)，并且能妥善地解決和處理人體工程學(xué)問(wèn)題，才能取得設(shè)計(jì)上的成功。隨著人們生活品質(zhì)的提升和文化事業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們更追求空間的舒適和愉悅。按照人體工程學(xué)基礎(chǔ)而進(jìn)行的展示設(shè)計(jì)是舒適愉悅的前提。本課程通過(guò)對(duì)人在某種工作環(huán)境中的生理、心理學(xué)等因素的研究；培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立一種科學(xué)態(tài)度，達(dá)到人―使用物―環(huán)境的相互結(jié)合；通過(guò)設(shè)計(jì)使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問(wèn)題，使設(shè)計(jì)真正地服務(wù)于人。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生得到人體基本形體構(gòu)造的知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生懂得人體一些重要尺寸在展示設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用，為展示設(shè)計(jì)的后續(xù)課程及今后實(shí)際工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

由此，我們的課程教學(xué)就不能泛泛講解《人體工程學(xué)》中的基礎(chǔ)內(nèi)容，我們要將該課程的基礎(chǔ)內(nèi)容與展示設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行改革與融合創(chuàng)新，使之成為為我專(zhuān)業(yè)所用的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。

2013年，由北京印刷學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院會(huì)展方向陶海鷹老師主筆，根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，形成了《人體工程學(xué)》課程的本專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱。成果如下：《人體工程學(xué)》通過(guò)對(duì)人在某種工作環(huán)境中的生理、心理學(xué)等因素的研究；培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立一種科學(xué)態(tài)度，達(dá)到人―使用物―環(huán)境的相互結(jié)合；通過(guò)設(shè)計(jì)使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問(wèn)題，使設(shè)計(jì)真正地服務(wù)于人。

基本要求如下：第一章，展示中的尺度問(wèn)題。了解人體工程學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用，并熟悉展示空間環(huán)境中人的各種尺度關(guān)系。了解人體工程學(xué)在展示設(shè)計(jì)中的意義。第二章，展示的通道分布于陳列設(shè)計(jì)。了解展示的觀(guān)眾通道分布是按人流股數(shù)計(jì)算的，大型展示活動(dòng)一般采用多線(xiàn)通道；了解和熟悉展示設(shè)計(jì)的陳列密度，以及與展廳空間跨度、凈高的關(guān)系；了解閱讀心理及閱讀習(xí)慣并能設(shè)計(jì)視覺(jué)流程；從人體工程學(xué)的角度分析展示中的陳列高度，以及與參觀(guān)者視線(xiàn)的相對(duì)位置；了解展示設(shè)計(jì)與視覺(jué)特征的關(guān)系。第三章，展示信息傳達(dá)效率的提升。了解展示信息傳達(dá)的有效途徑；熟練運(yùn)用展示設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)更好地傳遞信息。第四章，展示設(shè)計(jì)的色彩與照明。了解并掌握展示空間環(huán)境中的色彩與照明設(shè)計(jì)原則，研究展示空間中色彩與照明對(duì)人的心理作用。了解掌握展示設(shè)計(jì)中的色彩應(yīng)用規(guī)律。了解掌握在展示設(shè)計(jì)中對(duì)光源、光照的要求。

篇3

【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程學(xué)；港口機(jī)械駕駛室；布置；設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，港口機(jī)械作為助力我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要力量，在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮的力量越來(lái)越大。由于港口機(jī)械的特殊性，要求設(shè)計(jì)者在對(duì)于港口機(jī)械相關(guān)的操作裝置，室內(nèi)燈光、工作平臺(tái)以及駕駛空間等一些列相關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)的時(shí)候，要更加注重對(duì)于港口機(jī)械駕駛員的操作方便性、安全性以及工作效率等方面進(jìn)行較為綜合的考量。

一、港口機(jī)械駕駛室的人機(jī)工程布置

1.座椅的布置

在港口機(jī)械的駕駛室當(dāng)中，駕駛員通常是采用坐姿在駕駛室內(nèi)將操作，而座椅就成為連接駕駛員與港口機(jī)械之間的一個(gè)重要的連接點(diǎn)，而且我們對(duì)于座椅的布置和設(shè)計(jì)在很大程度上關(guān)系到了駕駛員的操作舒適度以及駕駛室內(nèi)其他的相關(guān)設(shè)施的布置，對(duì)座椅采用合適的安置，對(duì)于改善人和座椅之間的關(guān)系并且為駕駛員的工作創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境都有十分重要的作用。

我們?cè)趯?duì)座椅的位置確定時(shí)，第一步就是對(duì)座椅上的髖點(diǎn)進(jìn)行確定（支撐點(diǎn)）作為人體的大腿與軀干的連接點(diǎn)，支撐點(diǎn)的設(shè)定在很大程度上關(guān)系著，駕駛員在駕駛室內(nèi)的舒適度。而駕駛員在駕駛室內(nèi)可以按照自己的意愿來(lái)對(duì)駕駛室內(nèi)的座椅進(jìn)行調(diào)整并在合適的位置進(jìn)行入座。而駕駛員入座之后自身髖點(diǎn)的垂直以及水平的移動(dòng)之間的關(guān)系，直接決定著駕駛員座椅的調(diào)節(jié)量。因此我們?cè)谶M(jìn)行支撐點(diǎn)的設(shè)定時(shí)首要考慮的就是駕駛員的身體舒適度。從而確保駕駛員在駕駛室內(nèi)無(wú)論怎么動(dòng)都能獲得舒適的駕駛環(huán)境。

2.眼橢圓位置的確定以及橢圓位置對(duì)于駕駛室布置的作用

眼橢圓是駕駛員采用正常的駕駛姿態(tài)在駕駛員的座椅上面眼睛位置的一個(gè)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分布圖形。我們通過(guò)對(duì)于駕駛員駕駛時(shí)的眼睛位置進(jìn)行攝影，并且對(duì)所得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和探討，最終發(fā)現(xiàn)他們是呈現(xiàn)二維正態(tài)的分布的，而此時(shí)等分位的分布圖形呈現(xiàn)出橢圓的形狀。

在駕駛的過(guò)程當(dāng)中，隨著駕駛員的座椅靠背的不斷變化，眼橢圓也是在不斷的進(jìn)行著變化的，我們通常采用定位線(xiàn)的方法來(lái)進(jìn)行確定。

假設(shè)駕駛員的眼橢圓定位線(xiàn)為L(zhǎng)，以垂直工作線(xiàn)上的支撐點(diǎn)作為定點(diǎn)，水平工作線(xiàn)離最后支撐點(diǎn)的高度為635mm。當(dāng)座椅的靠背角為25°時(shí)，眼橢圓自身坐標(biāo)中心正好與水平或者是垂直的工作線(xiàn)進(jìn)行交點(diǎn)和重合。靠背角小于25°時(shí)，眼橢圓的位置偏向前上方；大于25°時(shí)，偏向后下方。眼橢圓及其定位線(xiàn)在車(chē)身側(cè)視圖中的位置。眼橢圓的建立為司機(jī)室的布置和設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。

3.各種手操縱件的布置

在機(jī)械進(jìn)行作業(yè)或者是行駛的過(guò)程當(dāng)中，駕駛員眼前的工況和視野始終處于不斷的變化當(dāng)中，而且駕駛員本身也始終處于精神較為緊張的狀態(tài)。這就要求駕駛員在操作的過(guò)程當(dāng)中上半身在幾乎不用往前傾的前提之下，就可以對(duì)于駕駛室中的各種手柄和操作按鈕進(jìn)行較為方便的操作，這對(duì)于減輕駕駛過(guò)程中的疲勞也具有十分重要的作用，而且對(duì)于駕駛員在操作過(guò)程中的作業(yè)和行駛的安全也起到了一定的保護(hù)作用。也正是基于此，國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)于駕駛員的界面和手伸做了相關(guān)的規(guī)定（具體見(jiàn)ISO3958）。

駕駛員在駕駛過(guò)程中的界面和手伸都要以較為正常的姿勢(shì)來(lái)進(jìn)行分布，腳則要在合適的踵點(diǎn)上面進(jìn)行支撐，此時(shí)駕駛員的一只手應(yīng)握住操作桿，另外的一只手應(yīng)伸及自己所能達(dá)到的最大空間界面，以此依據(jù)來(lái)對(duì)操縱件和各種的操縱按鈕等進(jìn)行合理的分布。

4.顯示裝置

人機(jī)系統(tǒng)中，顯示裝置按其顯示方式分為模擬式、數(shù)字式和屏幕式三類(lèi)，其功能是通過(guò)可視化的數(shù)值、文字、符號(hào)、標(biāo)志、圖形、可聽(tīng)的聲波以及其它人體可感知的刺激信號(hào)向“人”傳遞“機(jī)”的各種運(yùn)行信息。視覺(jué)顯示裝置的人機(jī)工程學(xué)問(wèn)題，要根據(jù)人體相關(guān)測(cè)量參數(shù)，確定駕駛員與顯示裝置間的觀(guān)察距離，并且根據(jù)操作者所處的位置，確定顯示裝置相對(duì)于操作者的最優(yōu)布置區(qū)域，選擇有利于傳遞和顯示的信息、易于準(zhǔn)確快速認(rèn)讀的顯示器型式、字符表達(dá)形式及與其相關(guān)的匹配條件，如顏色、照明條件等。

二、人體工程學(xué)在港口機(jī)械的乘坐及設(shè)計(jì)方面的基本要求

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行駕駛室的座椅設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要考慮的就是人體的生理特點(diǎn)以及身體各部位體壓的分布合理性。在進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的選擇時(shí)，應(yīng)該對(duì)于操縱的輕便性和舒適性之間的矛盾進(jìn)行良好的協(xié)調(diào)，并且對(duì)于駕駛員在駕駛中的視覺(jué)效應(yīng)和舒適性之間的矛盾也予以解決。

1.駕駛員的坐姿

座椅舒適程度的是由人體的基本生理特點(diǎn)和坐姿來(lái)決定的，而且這其中最為需要引起注意的就是頸椎。頸椎是人在坐立時(shí)整個(gè)人體重量的一個(gè)重要支撐，由于脊柱由上而下所承受的重量會(huì)越來(lái)越大，而且隨著重量的變大，腰曲的變形也會(huì)更加的嚴(yán)重。如果在人坐姿時(shí)不能保持一個(gè)正確的姿勢(shì)就很容易引起腰痛以及腰酸等不適癥狀。因此我們?cè)谶M(jìn)行座椅的設(shè)計(jì)時(shí)首先需要保證的就是能夠讓駕駛員在操作時(shí)保持正確的姿勢(shì)，臀部首先應(yīng)該離開(kāi)座椅的靠背并稍微的前移，此時(shí)小腿應(yīng)該同時(shí)往前移動(dòng)最終使得小腿與大腿之間的夾角保持在110°左右。而且，對(duì)于在港口機(jī)械上進(jìn)行操作的駕駛員來(lái)說(shuō)，為了能夠具有良好的視覺(jué)效應(yīng)和較好的操縱性。駕駛員在行駛的過(guò)程中應(yīng)該適當(dāng)?shù)販p小大腿和小腿之間的夾角，而且肩部要保持微垂的合理姿勢(shì)。操作員在進(jìn)行操作時(shí)首先應(yīng)該注意的就是前方視野的開(kāi)闊性以及操控的便利性，為此有的時(shí)候操作者要在一定的程度上犧牲乘坐的舒適性。

2.身體壓力的分布

人體在座椅上的壓力，應(yīng)考慮臀部不同部位在產(chǎn)生不舒適感之前所能承受的。座墊上的體壓分布應(yīng)是坐骨部分的壓力最高，然后由坐骨周?chē)蛲尾恐鸩浇档?，直到與座墊前緣接觸的大腿下面趨于最低值；靠背上的體壓分布應(yīng)該是肩胛骨和腰椎骨兩個(gè)部分壓力最高，即以肩胛骨（相當(dāng)于第5～6胸椎之間的高度）和腰墊（相當(dāng)于4～5腰椎之間的高度）作為支撐，以保持正常的腰曲弧形和保護(hù)腰椎不易損傷。

結(jié)論

對(duì)港口機(jī)械駕駛室進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)，能夠讓駕駛員在更加方便舒適的工作環(huán)境中進(jìn)行工作，對(duì)于更好的發(fā)揮港口機(jī)械的作用和減少駕駛員的疲勞度都有較好的作用，并且對(duì)港口機(jī)械的實(shí)用性和安全性獲得了大幅度的提升，具有較高的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]楊英，張國(guó)忠，馮麗敏.用因子分析法確定工程機(jī)械駕駛室尺寸因子G.東北大學(xué)學(xué)報(bào)21（3），2000 .

[2]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.

篇4

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué);農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)專(zhuān)業(yè);教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）41-0119-03

國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)（IEA，International Ergonomics Association）將人機(jī)工程學(xué)定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素（研究對(duì)象）;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用（研究?jī)?nèi)容）;研究在工作中、家庭生活中與閑暇時(shí)怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學(xué)科（研究目的）。”簡(jiǎn)言之，人機(jī)工程學(xué)是研究“人―機(jī)器―環(huán)境”系統(tǒng)中人、機(jī)械和環(huán)境三個(gè)要素之間關(guān)系的一門(mén)學(xué)科[1，2]。在現(xiàn)在的全球化競(jìng)爭(zhēng)中，以解決人的“安全、高效、舒適、省力”問(wèn)題和人、機(jī)器、環(huán)境相互協(xié)調(diào)為目的的人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)理論和方法已經(jīng)被運(yùn)用在工業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。作為農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，人機(jī)工程學(xué)的主要目的是讓學(xué)生熟悉并掌握人機(jī)工程學(xué)的基本理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的能力[3]，為學(xué)生在農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)鑒定、推廣應(yīng)用、系統(tǒng)規(guī)劃和企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理等方面工作奠定基礎(chǔ)。

一、人機(jī)工程學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)的弊端

1.教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性。現(xiàn)行的人機(jī)工程學(xué)教材均面向工程設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)，教材編寫(xiě)者大都考慮本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生背景知識(shí)、就業(yè)方向以及在本專(zhuān)業(yè)內(nèi)部人機(jī)工程學(xué)與其他課程的銜接，例如，工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新性產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才為目標(biāo)，人機(jī)工程在工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)就更加注重實(shí)用性和應(yīng)用性，而弱化理論?，F(xiàn)行教材中出現(xiàn)的案例在工程設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)較為常用，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生熟悉和關(guān)心的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容在人機(jī)工程學(xué)教材中很少體現(xiàn)。因此，學(xué)生在使用教材時(shí)感覺(jué)到“人機(jī)工程學(xué)”這門(mén)課和其他課程無(wú)法很好地聯(lián)系和銜接，在以后工作中沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)學(xué)生個(gè)人能力培養(yǎng)和未來(lái)發(fā)展幫助不大，這就直接導(dǎo)致學(xué)生在上課時(shí)缺少主動(dòng)思考和積極學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.教學(xué)方法陳舊。教學(xué)過(guò)程是學(xué)生、教師及教學(xué)內(nèi)容相互作用、相互協(xié)調(diào)的一個(gè)過(guò)程，最終目標(biāo)是讓學(xué)生這個(gè)教學(xué)“中心”學(xué)習(xí)到本課程的概念、理論，并學(xué)會(huì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中使用本課程的理論方法。然而，目前我國(guó)人機(jī)工程學(xué)課程教育模式仍然是“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心”[4-6]，教學(xué)過(guò)程中以教材的知識(shí)講授為重點(diǎn)，忽略學(xué)生使用知識(shí)的能力培養(yǎng)，造成學(xué)生只懂“理論”不懂“實(shí)踐”的奇怪現(xiàn)象。在實(shí)際人機(jī)工程學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，雖然教師以多媒體教學(xué)為主，但事實(shí)上僅僅是將板書(shū)內(nèi)容搬到了電腦屏幕上，教學(xué)內(nèi)容依然是教材上的內(nèi)容，教學(xué)方法依然是傳統(tǒng)的知識(shí)灌輸方法。這樣的結(jié)果致使學(xué)生被動(dòng)接受，減少了教師和學(xué)生互動(dòng)的內(nèi)容，壓抑了學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，使得學(xué)生出現(xiàn)負(fù)面情緒，直接導(dǎo)致課程的內(nèi)容不能被學(xué)生學(xué)習(xí)和理解，也偏離了教學(xué)目標(biāo)。

3.考核方式單一。傳統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)課程考核方式不注重學(xué)生的實(shí)踐能力，單純以理論知識(shí)為考核目標(biāo)，以閉卷考試為考核手段，造成學(xué)生在課堂上不積極，臨考前幾天把課本的知識(shí)點(diǎn)死記硬背下來(lái)，而這種短時(shí)間記憶很快又被遺忘。顯然，這種考核方式不能促使學(xué)生積極學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考，無(wú)法檢測(cè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，也達(dá)不到構(gòu)建科學(xué)理論知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)實(shí)踐能力這一重要教學(xué)目標(biāo)。

二、“人機(jī)工程學(xué)”教學(xué)改革方法探索

1.教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。人機(jī)工程學(xué)涉及人、機(jī)械和工作環(huán)境，要求學(xué)生不僅要具有深厚的工程技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)還必須廣泛學(xué)習(xí)生理學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、人體運(yùn)動(dòng)學(xué)以及環(huán)境保護(hù)等相關(guān)學(xué)科。農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的“人機(jī)工程學(xué)”教學(xué)內(nèi)容建設(shè)要求針對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)背景、培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)方向結(jié)合本課程的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有教學(xué)資料進(jìn)行整合，突出人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用，刪減部分工業(yè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，增加具有農(nóng)業(yè)機(jī)械特點(diǎn)的設(shè)計(jì)案例。因此教學(xué)任務(wù)重，各部分跨度大，重難點(diǎn)多。本課程的突出難點(diǎn)是在教學(xué)內(nèi)容安排上，既要突出融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，又要體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化學(xué)科的最新研究應(yīng)用情況。因此，在課程建設(shè)中應(yīng)采用理論教學(xué)―實(shí)驗(yàn)教學(xué)―單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)―小課題設(shè)計(jì)―課程設(shè)計(jì)的教學(xué)鏈。課程教學(xué)中以農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)為主線(xiàn)，著重講述人體測(cè)量數(shù)據(jù)、人的生理和心理特性及其在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，并盡可能地闡明問(wèn)題最原始的出發(fā)點(diǎn)及其應(yīng)用的可能性和局限性。另外，人機(jī)工程學(xué)作為一門(mén)迅速發(fā)展的學(xué)科，新的理論方法不斷涌現(xiàn)，而且越來(lái)越多地被運(yùn)用在包括農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品在內(nèi)的許多工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域。因此，在教學(xué)過(guò)程中需要不斷關(guān)注人機(jī)工程學(xué)的最新文獻(xiàn)動(dòng)態(tài)，了解最新的理論和方法，同時(shí)與其他院系、研究機(jī)構(gòu)保持聯(lián)系密切，關(guān)注本學(xué)科的最新技術(shù)和發(fā)展方向，不斷更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。

2.教學(xué)方法建設(shè)。積極采用參與互動(dòng)式、體驗(yàn)式、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、案例教學(xué)法和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法等現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)對(duì)課程重要概念進(jìn)行課堂討論，加深學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)基礎(chǔ)概念理解，重視引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。通過(guò)案例教學(xué)，分析人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用，增強(qiáng)課程的實(shí)用性，讓學(xué)生能更深刻地理解人機(jī)工程學(xué)在本學(xué)科中的應(yīng)用途徑和未來(lái)方向，充分鍛煉學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在案例教學(xué)過(guò)程中注重使用現(xiàn)代化教學(xué)手段，包括視頻、教學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件等。通過(guò)課堂練習(xí)、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、小課題設(shè)計(jì)和大課堂設(shè)計(jì)四個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。在某些章節(jié)之后，組織對(duì)某些案例或問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)題討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀(guān)點(diǎn)、看法，對(duì)學(xué)生的討論、作業(yè)、設(shè)計(jì)等進(jìn)行評(píng)價(jià)、輔導(dǎo)和展示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，充分利用學(xué)校其他專(zhuān)業(yè)的資源和校外合作企業(yè)，結(jié)合優(yōu)秀實(shí)例進(jìn)行講解，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。提高學(xué)生的創(chuàng)意構(gòu)思，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，注重設(shè)計(jì)質(zhì)量、講求工作效率的良好工作作風(fēng)。這樣通過(guò)教、學(xué)、練、交流、驗(yàn)證一系列的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生真正理解、掌握、運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論方法解決實(shí)際問(wèn)題的最重要環(huán)節(jié)，也是人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)基于人機(jī)工程學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，結(jié)合本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)背景，以培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)本學(xué)科理論方法并運(yùn)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中為目的，采用循序漸進(jìn)的原則，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度安排相應(yīng)課題。本課程通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐調(diào)研兩方面完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)以綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，主要包括人體靜態(tài)特征尺寸測(cè)量與分析、人體動(dòng)態(tài)特征尺寸測(cè)量與分析、農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備的座椅、顯示裝置及操縱裝置人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)、農(nóng)機(jī)機(jī)械化安全人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)等。社會(huì)實(shí)踐調(diào)研主要需要深入到市場(chǎng)、田間、農(nóng)村一線(xiàn)，調(diào)研并分析現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備在人機(jī)工程學(xué)方面存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系建設(shè)，完善具有農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)特色的人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)方案體系。

4.考核體系建設(shè)?？己梭w系是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)的一個(gè)重要手段。如果要剔除傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，就必須首先改革以閉卷考試為主的傳統(tǒng)單一考核體系，建立一種注重知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力的多維考核體系。根據(jù)課程中理論知識(shí)、設(shè)計(jì)方法和綜合應(yīng)用不同階段的不同特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐動(dòng)手能力為目標(biāo)，設(shè)計(jì)不同的課堂作業(yè)和課后練習(xí)，例如收集文獻(xiàn)資料、觀(guān)察人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。在每一章結(jié)束后設(shè)計(jì)一個(gè)小課程設(shè)計(jì)，小課程設(shè)計(jì)是學(xué)生將課堂所學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化的一個(gè)必不可少的過(guò)程，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)本章知識(shí)的運(yùn)用。在期末將傳統(tǒng)的閉卷考試改為大課程設(shè)計(jì)，大課程設(shè)計(jì)需要學(xué)生融合本課程所學(xué)重要理論知識(shí)，綜合運(yùn)用多種設(shè)計(jì)方法，個(gè)人獨(dú)立完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)，包括文獻(xiàn)、調(diào)研、設(shè)計(jì)圖紙和最后答辯。

三、師資隊(duì)伍和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)是教學(xué)工作的核心，是學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的基本保證，也是師資隊(duì)伍的重要組成部分[7，8]。利用優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)以農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為中心，對(duì)人機(jī)工程學(xué)的教程進(jìn)行修訂，使其更加符合農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，豐富課程內(nèi)容，協(xié)調(diào)與其他專(zhuān)業(yè)課的關(guān)系，最終提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。人機(jī)工程學(xué)本身作為一門(mén)獨(dú)立課程以外，也是其他機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的補(bǔ)充，因此可以聯(lián)合其他專(zhuān)業(yè)課教師，共同組成專(zhuān)業(yè)課程教師群，共同建設(shè)人機(jī)工程學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程。同時(shí)，建立公平高效的團(tuán)隊(duì)運(yùn)行和激勵(lì)機(jī)制，健全青年教師培訓(xùn)機(jī)制，吸引更多青年教師加入到人機(jī)工程學(xué)課程建設(shè)隊(duì)伍。

本文分析了傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式，提出傳統(tǒng)教學(xué)的弊端。根據(jù)作者多年在人機(jī)工程學(xué)課程的一線(xiàn)教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的背景知識(shí)結(jié)構(gòu)，總結(jié)探索出人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)方面需要改革的方向，具體從教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)方法建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)、考核體系建設(shè)及教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等幾個(gè)方面進(jìn)行論述，對(duì)今后的人機(jī)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃制定及教學(xué)任務(wù)安排方面均具有重要指導(dǎo)意義。

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篇5

人體工學(xué)課程是工業(yè)設(shè)計(jì)、家具設(shè)計(jì)、視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)必修基礎(chǔ)課，是形成設(shè)計(jì)人才基本設(shè)計(jì)理念和專(zhuān)業(yè)修養(yǎng)的出發(fā)點(diǎn)。該課程能夠幫助學(xué)生建立人本理念、科學(xué)設(shè)計(jì)觀(guān)的初步設(shè)計(jì)概念，并幫助學(xué)生掌握任務(wù)分析、環(huán)境評(píng)價(jià)的科學(xué)的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，從而提升學(xué)生科學(xué)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

國(guó)內(nèi)高等院校設(shè)有環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院均有開(kāi)設(shè)此課程，一般作為設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)課程設(shè)置在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期，學(xué)時(shí)48節(jié)左右，但在課程教學(xué)中普遍存在重理論、輕實(shí)踐，理論和實(shí)踐的銜接脫節(jié)，專(zhuān)業(yè)針對(duì)性缺乏，學(xué)生興趣低下等問(wèn)題，因此，課程教改勢(shì)在必行。

一、課程的重要性

隨著20世紀(jì)后期可持續(xù)發(fā)展思想在世界范圍內(nèi)的推廣，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)概念從藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)中脫穎而出。20世紀(jì)80年代后期，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)隨著國(guó)內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)界的環(huán)境意識(shí)的高漲而誕生。從1988年國(guó)家教委設(shè)立此專(zhuān)業(yè)到1998年成為藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的下屬專(zhuān)業(yè)方向的十年間，全國(guó)600余所高校建立了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)方向。該專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)能運(yùn)用設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ)知識(shí)，在設(shè)計(jì)企事業(yè)單位進(jìn)行概念設(shè)計(jì)和方案實(shí)施的。創(chuàng)新思維與專(zhuān)業(yè)技能并重的專(zhuān)業(yè)人才。

而人體工學(xué)課程是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程體系中的設(shè)計(jì)啟蒙課程，為家具設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)初步、住宅空間設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)課程提供基礎(chǔ)性的導(dǎo)向。其內(nèi)容可以劃分為基礎(chǔ)理論和理論運(yùn)用兩大版塊進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的安排。該課程可以幫助學(xué)生了解人在使用環(huán)境時(shí)的生理、心理、行為特點(diǎn)，為確定空間范圍、家具尺度及人對(duì)環(huán)境的感知能力提供設(shè)計(jì)依據(jù)，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.引導(dǎo)學(xué)生奠定環(huán)境設(shè)計(jì)的人本理念基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的科學(xué)基礎(chǔ)。

2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用人體工學(xué)研究方法進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、分析和設(shè)計(jì)實(shí)踐及研究。

3.提供給學(xué)生環(huán)境設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)、環(huán)境舒適度參數(shù)等技術(shù)支持。

二、教學(xué)現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

1.缺乏專(zhuān)業(yè)針對(duì)性。人體工學(xué)研究范圍極其廣泛，包括心理學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)、工業(yè)與工程設(shè)計(jì)、建筑與照明工程、管理工程等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，具有交叉學(xué)科的內(nèi)容綜合性強(qiáng)、學(xué)科邊界模糊等特點(diǎn)，因此，在課程教學(xué)中難免出現(xiàn)教學(xué)方向模糊、教學(xué)目的不明確等情況，然而針對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行篩選和提取是尤為重要的。

面向環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)的人體工學(xué)課程應(yīng)從培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的和理論課程結(jié)合課題實(shí)踐的教學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，這是提高專(zhuān)業(yè)針對(duì)性的出發(fā)點(diǎn)。

2.缺乏前沿理論的拓展。人體工學(xué)屬于交叉學(xué)科領(lǐng)域，是科研的熱點(diǎn)，但目前相關(guān)教材中缺少最新研究成果的反映。國(guó)際人類(lèi)工效學(xué)協(xié)會(huì)(IEA)成立了20個(gè)技術(shù)委員會(huì)對(duì)工作分析和設(shè)計(jì)的行為理論、老齡化社會(huì)、兒童和教育環(huán)境的人機(jī)工學(xué)、設(shè)計(jì)的人機(jī)工學(xué)、健康護(hù)理人機(jī)工學(xué)、人機(jī)交互、組織設(shè)計(jì)和管理等方面進(jìn)行深入研究。根據(jù)國(guó)際人機(jī)工學(xué)研究組織的研究成果和方向深入擴(kuò)展學(xué)科理論。選擇性地引入相關(guān)新理論，對(duì)于擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，加深學(xué)生對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和了解，提升學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力起著關(guān)鍵性的作用。

3.缺乏完善的實(shí)踐流程。主要表現(xiàn)為用于實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)比例分配不均勻；課程單元內(nèi)容和單元實(shí)踐驗(yàn)證的銜接不緊密。

三、教學(xué)改革方案

就以上提出的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，總結(jié)了以下三點(diǎn)教改方案。

1.加強(qiáng)學(xué)科針對(duì)性。在有限的課時(shí)內(nèi)，全面學(xué)習(xí)所有內(nèi)容并不切實(shí)際，因此就環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科而言，需要對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行篩選提取，從而加強(qiáng)學(xué)科針對(duì)性。

(1)擴(kuò)充系統(tǒng)中的環(huán)境因素及其與人機(jī)的關(guān)系。為了幫助學(xué)生更深入理解環(huán)境因素在設(shè)計(jì)中的重要性，在講授人體工學(xué)的性質(zhì)、學(xué)科范圍、發(fā)展史、定義、研究?jī)?nèi)容等基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了^―機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)中環(huán)境因素及其與人的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)，比如環(huán)境中人的行為心理、肢體活動(dòng)范圍、人的感知覺(jué)與環(huán)境因素的關(guān)系。

(2)增加建筑及環(huán)境評(píng)價(jià)知識(shí)。為了促進(jìn)人體工學(xué)理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化，提高學(xué)生的知識(shí)廣度，在教學(xué)中引入了人機(jī)工程評(píng)價(jià)和居住后環(huán)境評(píng)價(jià)(POE)量化理論，分析了人機(jī)因素和環(huán)境評(píng)價(jià)因素，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)評(píng)價(jià)項(xiàng)目群，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行量化，并訓(xùn)練學(xué)生按照環(huán)境評(píng)價(jià)程序收集空間數(shù)據(jù)，為環(huán)境設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

(3)縮減作業(yè)環(huán)境中的人體因素。其中包括人的輸入與輸出系統(tǒng)、人的肌肉施力和作業(yè)效率、人的信息加工過(guò)程、人的感知覺(jué)環(huán)節(jié)知識(shí)。

2.深化教學(xué)理論。為推動(dòng)通才教育的總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，增加學(xué)生的知識(shí)廣度，使學(xué)生更深入了解人體工學(xué)學(xué)科的應(yīng)用范圍，提升專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)素質(zhì)的全面性。針對(duì)缺乏最新研究成果的擴(kuò)展現(xiàn)狀，為增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)科學(xué)觀(guān)和理性分析能力。針對(duì)課程的理論研究途徑引人以下兩點(diǎn)內(nèi)容：

(1)引入任務(wù)分析法。為細(xì)化并完善設(shè)計(jì)流程，在教學(xué)中引人人機(jī)工學(xué)研究行為的任務(wù)分析法，就行為主體的行為過(guò)程進(jìn)行層級(jí)分解，了解分解每個(gè)行為節(jié)點(diǎn)間的銜接性，并根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)確定行為主體的行為需求。從而尋求功能設(shè)計(jì)的突破口。

(2)引入其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人體工學(xué)知識(shí)。在滿(mǎn)足環(huán)藝設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，以設(shè)計(jì)為主線(xiàn)，用戶(hù)為中心，通過(guò)相關(guān)人機(jī)工程內(nèi)容介紹和案例剖析，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)人體工學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域和視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，主要通過(guò)家具設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)擴(kuò)展教學(xué)廣度。側(cè)重家具設(shè)計(jì)的人體因素。包括工作面高度設(shè)計(jì)、座位的設(shè)計(jì)和床的設(shè)計(jì)；視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，教學(xué)側(cè)重人的視覺(jué)特性和視覺(jué)信息辨認(rèn)能力限度。

3.完善實(shí)踐流程。

(1)增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)量。學(xué)時(shí)總共48節(jié)，實(shí)踐性教學(xué)量由原先的8節(jié)增加至16節(jié)，占總課時(shí)量的30％。

(2)將課程單元內(nèi)容和單元實(shí)踐緊密銜接。將人體尺寸測(cè)量、人體結(jié)構(gòu)模型制作、實(shí)地尺寸測(cè)量、空間環(huán)境的人、機(jī)、環(huán)境因素調(diào)研、環(huán)境評(píng)價(jià)和課題設(shè)計(jì)等實(shí)踐內(nèi)容同理論教學(xué)結(jié)合起來(lái)。

(3)控制好“擇取――過(guò)程一總結(jié)”三個(gè)環(huán)節(jié)的參與程度和質(zhì)量。為了將實(shí)踐教學(xué)作為環(huán)藝教學(xué)的行之有效的方法，必須做好實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和范圍的“擇取”；注重“引導(dǎo)”的方法和質(zhì)量；明確“總結(jié)”以后應(yīng)當(dāng)做什么。

(4)以“理論講授為中心”向“以典型案例分析為引導(dǎo)”轉(zhuǎn)變。通過(guò)對(duì)典型案例的講解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)理論的認(rèn)識(shí)。以理論講授為中心的教學(xué)方式容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥厭學(xué)的情緒，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)

興趣，并加深對(duì)交叉性學(xué)科理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力，教學(xué)方式由“以理論講授為中心”向“以典型案例分析為引導(dǎo)”轉(zhuǎn)變，因此典型案例的篩選和引導(dǎo)方法就顯得很重要。

四、實(shí)踐情況

通過(guò)2009年12月14日至12月31日的人體工學(xué)課程驗(yàn)證了教改方案的有效性。此次課程授課對(duì)象為08東方室內(nèi)，授課人數(shù)為32人，授課地點(diǎn)為藝術(shù)學(xué)院樓7103室。

在充分考慮教學(xué)實(shí)踐的可參與性和參與程度后，把專(zhuān)業(yè)教室確定為實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)，按照單元教學(xué)內(nèi)容結(jié)合單元實(shí)踐作業(yè)來(lái)完成理論與實(shí)踐的初步轉(zhuǎn)換，分析實(shí)際問(wèn)題，把設(shè)計(jì)課題和實(shí)際環(huán)境結(jié)合，做到“實(shí)題實(shí)做”，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的主觀(guān)感受和設(shè)計(jì)分析和實(shí)踐能力。

1.通過(guò)縮減人體輸入與輸出系統(tǒng)、人體信息加工和人的感知覺(jué)等單元知識(shí)后，把更多課時(shí)安排在人體尺度、行為心理、與環(huán)境的關(guān)系和環(huán)境評(píng)價(jià)內(nèi)容上，使得學(xué)生對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的人體工學(xué)知識(shí)掌握的程度加深。

2.在人體尺寸與作業(yè)空間單元環(huán)節(jié)中，進(jìn)行人體尺寸測(cè)量和教室實(shí)地測(cè)量實(shí)踐，為學(xué)生建立基本的尺寸概念和環(huán)境設(shè)計(jì)的人本概念。在統(tǒng)一測(cè)量項(xiàng)目的前提下，以班級(jí)為樣本(≥30人)、小組為單位進(jìn)行人體靜態(tài)和動(dòng)態(tài)尺寸測(cè)量，如圖1所示，并根據(jù)其中1名組員的尺寸測(cè)量結(jié)果制作人體結(jié)構(gòu)模型；實(shí)地尺寸測(cè)量環(huán)節(jié)要求學(xué)生使用常用測(cè)量工具對(duì)教室家具和教室環(huán)境的結(jié)構(gòu)性尺寸的測(cè)量，記錄整理作為改造性設(shè)計(jì)的參考依據(jù)，通過(guò)此環(huán)節(jié)建立起學(xué)生的初步尺寸概念；在空間環(huán)境的人、機(jī)、環(huán)境因素環(huán)節(jié)中，由學(xué)生自行調(diào)研任意空間完成；在家具設(shè)計(jì)中的人體因素環(huán)節(jié)中，按照任務(wù)分析法，針對(duì)面向繪圖過(guò)程的設(shè)計(jì)專(zhuān)用課桌椅進(jìn)行參照性設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了最終的繪圖桌椅設(shè)計(jì)驗(yàn)證。結(jié)果表明，學(xué)生通過(guò)運(yùn)用此方法明確了設(shè)計(jì)的目的，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)過(guò)程的科學(xué)性和合理性；

在環(huán)境評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中。按照評(píng)價(jià)六個(gè)流程制定專(zhuān)業(yè)教室環(huán)境評(píng)價(jià)計(jì)劃。按照環(huán)境中的聲、光、熱、空氣和空間五種環(huán)境類(lèi)別分別制訂計(jì)劃，每一類(lèi)別分為物理測(cè)定、語(yǔ)義差別量表問(wèn)卷調(diào)查和半結(jié)構(gòu)式訪(fǎng)談三個(gè)側(cè)面依次實(shí)行，收集并匯總原始數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，建立環(huán)境評(píng)價(jià)模型，得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

篇6

Zhu Yongtao；Li Zhongwei

（Xinxiang Medical College，Xinxiang 453003，China）

摘要: 設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)AT89C5l為控制核心的便攜式電子血壓計(jì)，介紹了電子血壓計(jì)測(cè)量的原理，論述了其軟硬件設(shè)計(jì)方法。該血壓計(jì)利用APM BP300壓力傳感器采集血管對(duì)血管壁壓力并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并送入單片機(jī)，最后進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示等處理。

Abstract: The portable electronic sphygmomanometer based on microprocessor is designed, the paper introduces the principle of measurement of the electronic sphygmomanometer, discusses the hardware and software design method. The pressure signals are collected by the APM BP300 pressure sensor and the A/D conversion module will convert analog signals into digital signals into the microprocessor, finally, the device completes the data computation, storage, display operations.

關(guān)鍵詞：血壓測(cè)量 單片機(jī) 壓力傳感器

Key words: blood pressure measurement；microprocessor；pressure sensor

中圖分類(lèi)號(hào)：TH789；TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）21-0157-02

0引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，人們也越來(lái)越觀(guān)注自己的身體健康，醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備的家庭化逐漸成為了趨勢(shì)。血壓是身體健康與否的一個(gè)重要指標(biāo)，合適的血壓是維持人體正常新陳代謝的必要條件。同時(shí)，血壓的高低也反映了人體心臟和血管的功能狀況。血壓監(jiān)測(cè)對(duì)防病治病、及早發(fā)現(xiàn)疾病，都具有重要意義，特別是近年來(lái)，高血壓在中老年人群中呈高發(fā)態(tài)勢(shì)。因此，研制家庭化的智能型便攜式血壓計(jì)具有重要的意義。

醫(yī)院大量使用的傳統(tǒng)式血壓計(jì)多為水銀式血壓計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)為數(shù)值穩(wěn)定，其缺點(diǎn)為：無(wú)法一人自行操作，且必須專(zhuān)業(yè)醫(yī)護(hù)人員操作，肉限觀(guān)察誤差極大主觀(guān)性強(qiáng)，體積較大不易攜帶[1]。為了克服水銀血壓計(jì)的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種家用電子血壓計(jì)，其具有使用簡(jiǎn)單、可一人獨(dú)自操作、體積輕巧便于攜帶等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別適用于家庭使用。

1血壓測(cè)量的原理

目前大多數(shù)無(wú)損血壓自動(dòng)檢測(cè)儀器都采用振蕩示波法，也簡(jiǎn)稱(chēng)為示波法。本設(shè)計(jì)也采用示波法測(cè)量血壓，原理如下：首先采用充氣袖套來(lái)阻斷動(dòng)脈血流，由于心搏的血液動(dòng)力學(xué)作用，在氣袖壓力上將重疊與心搏同步的壓力波動(dòng)，即脈搏波。當(dāng)氣袖壓力遠(yuǎn)高于收縮壓時(shí)，脈搏波消失。隨著袖套壓力下降，脈搏開(kāi)始出現(xiàn)。當(dāng)袖套壓力從高于收縮壓降到收縮壓以下時(shí)，脈搏波會(huì)突然增大，到平均壓時(shí)達(dá)到最大值。然后又隨袖套壓力下降而衰減。示波法血壓測(cè)量就是根據(jù)脈搏波振幅與氣袖壓力之間的關(guān)系來(lái)估計(jì)血壓的。與脈搏波最大值A(chǔ)max對(duì)應(yīng)的是平均壓，收縮壓和舒張壓分別由脈搏波最大振幅的比例來(lái)確定[2]。整個(gè)測(cè)量過(guò)程脈搏波幅度的變化見(jiàn)圖1所示。

由圖1可知，我們通常取脈搏波最大值A(chǔ)max前面幅值為0.5Amax處的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量為收縮壓，最大值往后找幅值為0.8Amax的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量為舒張壓[3]。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的血壓測(cè)量系統(tǒng)，以高性?xún)r(jià)比單片機(jī)AT89C5l為控制核心。硬件電路由壓力傳感器、氣泵氣閥系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)換處理電路、單片機(jī)控制和顯示等部分組成[4]。系統(tǒng)利用APM BP300壓力傳感器采集血管壓力信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)首先通過(guò)放大電路，之后有帶通濾波器濾波將信號(hào)轉(zhuǎn)化為適合單片機(jī)的輸入信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)并送入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出人體血壓的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)“舒張壓”和“收縮壓”，之后單片機(jī)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，并將相關(guān)數(shù)據(jù)送到液晶顯示屏。系統(tǒng)硬件各個(gè)模塊相互協(xié)調(diào)工作，共同完成任務(wù)，其基本工作原理圖如圖2所示。

3軟件設(shè)計(jì)流程

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本著簡(jiǎn)介高效的原則，采用了C語(yǔ)言編寫(xiě)程序。C語(yǔ)言相對(duì)匯編語(yǔ)言有諸多優(yōu)點(diǎn)，在C語(yǔ)言編程中，可以對(duì)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)無(wú)需了解，對(duì)處理器的指令集也不必了解，寄存器的分配以及各種變量的數(shù)據(jù)的尋址都有編譯器去完成，從而保證了程序?qū)哟吻逦Y(jié)構(gòu)緊湊，可移植性好，大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間[5]。系統(tǒng)軟件流程圖如圖3所示。

4小結(jié)

系統(tǒng)通過(guò)軟件優(yōu)化調(diào)試后，能夠較好的達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)該系統(tǒng)也存在一些小的問(wèn)題需要進(jìn)一步研究解決，比如說(shuō)功能還需要一定改進(jìn)，測(cè)量精度需要提高等等?？傊撾娮友獕河?jì)具有使用簡(jiǎn)單、易操作、體積輕小、低功耗、等諸多的優(yōu)點(diǎn)，基本可以滿(mǎn)足血壓計(jì)家庭化趨勢(shì)的要求，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃力宇等.基于單片機(jī)的血壓監(jiān)護(hù)儀的研制[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志，2002，26，（4）：253-254.

[3]Yelderman M，Ream A K. Indirect measurement of mean blood pressure in the anesthetized patient[J]. Anesthesiology，1979，50，（3）：253-256.

篇7

關(guān)鍵詞：生理學(xué) 教學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程

一、引言

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是多學(xué)科交叉邊緣學(xué)科，結(jié)合了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等專(zhuān)業(yè)。生物醫(yī)學(xué)工程的前身是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)專(zhuān)業(yè)，其建立起源于電生理學(xué)。國(guó)內(nèi)眾多理工科、醫(yī)科及綜合性院校都開(kāi)設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)是使畢業(yè)生能夠理解、闡明并應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)原理解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題；能夠成功地從事職業(yè)實(shí)踐并繼續(xù)深造；具有獨(dú)立的學(xué)習(xí)和工作能力，高度重視職業(yè)及倫理責(zé)任。相應(yīng)的課程設(shè)置主要包括工程類(lèi)課程和醫(yī)學(xué)類(lèi)課程等。

其中，生理學(xué)是研究生命現(xiàn)象及其本質(zhì)，全面介紹人體各系統(tǒng)的功能及活動(dòng)本質(zhì)的學(xué)科，內(nèi)容詳盡，覆蓋知識(shí)面廣。不論對(duì)于醫(yī)科院校還是工科院校，生理學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)必修基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程之一，對(duì)于將工科課程與醫(yī)學(xué)知識(shí)有機(jī)融合起到不可替代的橋梁作用。生理學(xué)作為生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)中一門(mén)有代表性的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課，其課程設(shè)置需考慮如何平衡有限學(xué)時(shí)與廣泛的生理學(xué)知識(shí)點(diǎn)、結(jié)合考慮工科院校學(xué)生的思維個(gè)性、工科院校的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案特色等。本文重點(diǎn)討論工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)生理學(xué)的教學(xué)問(wèn)題。

二、生理學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

（一）授課對(duì)象與醫(yī)學(xué)院教材的沖突

目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)用的生理學(xué)教材，而大多數(shù)院校選用人民衛(wèi)生出版社的《生理學(xué)》教材。首先，該生理學(xué)教材原本針對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生專(zhuān)業(yè)撰寫(xiě)，有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，與生物化學(xué)、組織與胚胎學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)等眾多基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程關(guān)聯(lián)密切，又離不開(kāi)臨床醫(yī)學(xué)課程知識(shí)。其次，生理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)科學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科。再次，生理學(xué)課程的系統(tǒng)性非常強(qiáng)，當(dāng)選擇性講授教材內(nèi)容時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的取舍需非常慎重。對(duì)于缺乏基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的工科院校學(xué)生而言，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完全照搬傳統(tǒng)教材是不現(xiàn)實(shí)的，而且嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）教師背景與生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的沖突

工科院校中生理學(xué)教師多為醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)出身，而基于生理學(xué)為綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)科，醫(yī)學(xué)背景的教師能將生理學(xué)中有關(guān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)背景的概念、理論解釋清楚，但是對(duì)于生理學(xué)中諸多涉及理工科的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及儀器原理卻不一定能理解透徹，并闡述清楚。因?yàn)闆](méi)有扎實(shí)的工科知識(shí)背景和豐富的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，是無(wú)法與工科背景的學(xué)生良好的互動(dòng)，從而影響生理學(xué)的教學(xué)效果。

三、對(duì)策分析與討論

（一）教學(xué)大綱及生理學(xué)教材的建設(shè)

須對(duì)生理學(xué)的教學(xué)大綱內(nèi)容謹(jǐn)慎斟酌。要綜合考慮以下幾方面的因素。第一，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，適當(dāng)增強(qiáng)疾病與健康管理的內(nèi)容。第二，結(jié)合本院校系的學(xué)科特色，增強(qiáng)教學(xué)大綱內(nèi)容與本院校系生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)科特色的關(guān)聯(lián)。第三、工科院校的生理學(xué)學(xué)時(shí)安排比較少。例如，重慶大學(xué)生理學(xué)的理論學(xué)時(shí)是32個(gè)，第三軍醫(yī)大學(xué)生理學(xué)理論學(xué)時(shí)是70個(gè)。因此建議重點(diǎn)講特定生理系統(tǒng)的研究方法，對(duì)于未講授內(nèi)容，建議學(xué)生自學(xué)。在此基礎(chǔ)上，編撰適合工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的特色生理學(xué)教材。

重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的學(xué)科特色是電子信息與儀器，所以在具體生理系統(tǒng)原理及介紹中，盡量結(jié)合該生理系統(tǒng)的相關(guān)醫(yī)學(xué)儀器為例，一方面，應(yīng)用實(shí)例有助于學(xué)生更生動(dòng)地理解該生理系統(tǒng)的工作原理，另一方面，也能將空洞的生理學(xué)理論與后續(xù)的醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計(jì)課程結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生理解醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原理，提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣。

例如，講授肺在生理狀態(tài)下的彈時(shí)，補(bǔ)充呼吸疾病患者的肺喪失彈性情況做對(duì)比；在講授第五章呼吸調(diào)節(jié)類(lèi)型分為自主呼吸與隨意呼吸時(shí)，強(qiáng)調(diào)臨床上重癥患者在清醒狀態(tài)與睡眠，麻醉狀態(tài)下呼吸機(jī)的意義；講授呼吸系統(tǒng)的呼吸運(yùn)動(dòng)原理時(shí)，結(jié)合人工呼吸、簡(jiǎn)易呼吸機(jī)及智能性呼吸機(jī)的原理與設(shè)計(jì)等。

（二）生理學(xué)教師應(yīng)增強(qiáng)儀器及設(shè)備專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)

提高工科院校生理學(xué)授課教師的綜合素質(zhì)，可從三方面開(kāi)展工作。第一，增強(qiáng)生理學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)，包括派遣其到醫(yī)藥院校生理學(xué)教研室旁聽(tīng)生理學(xué)精品課程，豐富基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)；同時(shí)增加生理學(xué)教師參加各種生理學(xué)實(shí)驗(yàn)及新型醫(yī)療儀器的使用培訓(xùn)，增強(qiáng)各種醫(yī)療儀器原理及操作技能。第二，生理學(xué)教師的選拔，要重視醫(yī)學(xué)背景與工科背景的綜合。例如，本科為醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)，研究生階段為工科背景或者本科為工科背景，研究生階段為醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)為佳。第三，通過(guò)開(kāi)展科研項(xiàng)目來(lái)訓(xùn)練生理學(xué)教師，從而豐富生理學(xué)教師的綜合專(zhuān)業(yè)技能。一個(gè)科研項(xiàng)目的順利完成，融匯貫穿了醫(yī)學(xué)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、生理機(jī)制分析及工科技術(shù)解決方案的全過(guò)程。重慶大學(xué)于2012年7月與第三軍醫(yī)大學(xué)成立生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)院，對(duì)兩校的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)行相同的培養(yǎng)方案中，醫(yī)學(xué)類(lèi)課程由第三軍醫(yī)大學(xué)教師與重慶大學(xué)教師組成聯(lián)合課程教學(xué)組進(jìn)行授課。

事實(shí)上，生理學(xué)教師的綜合性高素質(zhì)要求也符合生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科教育的廣泛性特征。在本科教育排名第一的約翰霍普金斯大學(xué)認(rèn)為：最新的生物醫(yī)學(xué)工程本科教育就是使其能繼續(xù)在研究生、醫(yī)學(xué)以及職業(yè)學(xué)校中接受教育或在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域謀求職業(yè)。

（三）加強(qiáng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)

生理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，生理學(xué)教學(xué)的建設(shè)離不開(kāi)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)。一方面，生理學(xué)的概念和理論來(lái)源于大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床病例；另一方面，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生對(duì)課本上的概念和理論有更加感官、形象的認(rèn)識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教研室在開(kāi)展生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，不具備醫(yī)藥院校的實(shí)驗(yàn)條件，所以應(yīng)該充分發(fā)揮工科院校的特色，充分利用現(xiàn)有的工科院校特有的實(shí)驗(yàn)資源。工科院校的教師和學(xué)生對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種儀器的理解更深刻，儀器操作能力更強(qiáng)，對(duì)各種生理信號(hào)分析處理水平更高。首先，增強(qiáng)醫(yī)學(xué)儀器在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置中的比重。利用學(xué)生對(duì)強(qiáng)大的虛擬軟件的熟悉，通過(guò)醫(yī)學(xué)儀器的操作，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生理系統(tǒng)機(jī)制的理解。其次，提高各種生理信號(hào)分析處理在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的比重。充分利用工科學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理軟件的熟悉對(duì)生理信號(hào)進(jìn)行深度處理，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的印象和理解。例如，重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)生理學(xué)的設(shè)置應(yīng)該結(jié)合本系生物醫(yī)學(xué)電子與儀器的優(yōu)勢(shì)，在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置中增強(qiáng)醫(yī)學(xué)電子信號(hào)的檢測(cè)比重，具體表現(xiàn)在增加各種生物醫(yī)學(xué)傳感器的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展各種生理信號(hào)的采集實(shí)驗(yàn)。

四、小結(jié)

生理學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)課程體系中承擔(dān)著承上啟下的綜合性作用。首先，生理學(xué)教學(xué)需傳授給學(xué)生豐富復(fù)雜的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)知識(shí)，從而訓(xùn)練學(xué)生在將來(lái)的學(xué)習(xí)與研究中能提出需要解決的醫(yī)學(xué)問(wèn)題。再次，使學(xué)生理解各種生物醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)原理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)各種醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)的興趣。因此，生理學(xué)教學(xué)的宗旨無(wú)論是對(duì)教學(xué)大綱，還是專(zhuān)業(yè)教師以及生理學(xué)實(shí)驗(yàn)都提出了更高的要求。所以，生理學(xué)的教學(xué)改革研究需要理清發(fā)展思路，充分利用工科院校的特色資源，發(fā)揮工科院校的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確定位本單位的教學(xué)大綱，提高專(zhuān)業(yè)教師的綜合素質(zhì)，豐富生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，最終才能提高教學(xué)水平，把學(xué)生培養(yǎng)成能夠成功從事職業(yè)實(shí)踐并繼續(xù)深造的合格的生物醫(yī)學(xué)工程本科畢業(yè)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]高莉，劉健，陳強(qiáng)，淺談工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)生理學(xué)的課程建設(shè)[J]，醫(yī)學(xué)信息，2009，22（10）：2007-2009

[2]李小慧，吳建盛，理工院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)解剖生理學(xué)教學(xué)的思考，中國(guó)電力教育，2013（10）：161—162

篇8

[關(guān)鍵詞]地球化學(xué);持續(xù)發(fā)展;研究。

中圖分類(lèi)號(hào)：P59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0177-01

引言

目前地球化學(xué)在地質(zhì)探礦、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)報(bào)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，已逐漸成為地球科學(xué)最活躍、最有生命力的學(xué)科之一。本文主要介紹地球化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合礦產(chǎn)勘探實(shí)際工作來(lái)論述地球化學(xué)在地質(zhì)找礦中的重要作用。

一、地球化學(xué)研究的現(xiàn)狀

雖然地球化學(xué)思想的萌芽階段可以追溯到遙遠(yuǎn)的過(guò)去，但是在早期階段，主要是對(duì)與地殼的化學(xué)組成有關(guān)的某些地球化學(xué)現(xiàn)象的定性的描述。直至20世紀(jì)上半葉，地球化學(xué)才獨(dú)立成型，作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，正式登上國(guó)際舞臺(tái)。然而隨著化學(xué)、物理學(xué)和地學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，地球化學(xué)迎來(lái)了大發(fā)展時(shí)期，當(dāng)前地球化學(xué)研究手段日漸先進(jìn)，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，研究精度不斷提高，這些彰顯了地球化學(xué)的活力。地球化學(xué)強(qiáng)勁生命力的另一個(gè)體現(xiàn)是原有分支的迅猛發(fā)展和新分支的不斷涌現(xiàn)，下面通過(guò)幾個(gè)主要分支的敘述來(lái)反映地球化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀。

環(huán)境保護(hù)被確立為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，全社會(huì)都關(guān)注著控制污染和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的事業(yè)。人類(lèi)利用自然改造自然的進(jìn)程是與時(shí)俱進(jìn)，一天比一天發(fā)展迅猛，人類(lèi)對(duì)這方面的能力也在不斷加強(qiáng)，自然和人類(lèi)之間的相關(guān)活動(dòng)，引起了地球化學(xué)的問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)狀之中的問(wèn)題，我們應(yīng)該進(jìn)行具體情況的具體分析。

二、地球化學(xué)的危害

礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中形成大量固體廢棄物，？它們對(duì)人類(lèi)居住的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成極大的危害。固體廢棄物分為金屬礦固體廢棄物、非金屬固體廢棄物、能源有機(jī)固體廢棄物。不同種類(lèi)礦山固體廢棄物有著不同的巖石、礦物、地球化學(xué)特征，因而有不同的環(huán)境污染效應(yīng)。

礦山固體廢棄物可以污染水、土壤、空氣。當(dāng)通過(guò)以礦石，尾礦的形式堆放時(shí)，也有污染。廢石堆中的硫化礦物與空氣接觸，可強(qiáng)烈氧化釋放出SO2、CO2、H2S、NO等有害氣體，而粒徑極細(xì)（<10μm）的尾礦干燥后會(huì)隨風(fēng)飄揚(yáng)形成飄塵，污染大氣和環(huán)境。廢石或尾礦風(fēng)化中可形成溶于水的化合物或重金屬離子，經(jīng)地表水或地下水嚴(yán)重污染周?chē)导巴寥?，危害人體健康，影響農(nóng)作物、森林、禽蓄和魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)和繁殖。如大部分礦山廢棄物中含有硫鐵礦，其風(fēng)化或以化學(xué)作用形成酸性廢水，嚴(yán)重危害森林、農(nóng)田、人類(lèi)和動(dòng)物的生長(zhǎng)。礦山廢石和尾礦露天堆放，其中的有害成分經(jīng)過(guò)風(fēng)化、雨淋、地表徑流的侵蝕滲入土壤，

使土壤被有害物質(zhì)、放射性物質(zhì)等污染，造成土壤酸化、鹽漬化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變，破壞土壤中微生物的生長(zhǎng)，影響作物根系生長(zhǎng)。廢石堆放的不穩(wěn)定易引起巖堆移動(dòng)和泥石流等災(zāi)害，而且尾礦堆放侵占土地，破壞自然景觀(guān)，尤其是任意排放和壩址的不合理布置，對(duì)環(huán)境危害極大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球采掘工業(yè)每年排放的工業(yè)固體廢物總量達(dá)數(shù)百億噸，在我國(guó)，黑色金屬礦山每年排放的廢石尾礦約6.2億噸，有色金屬礦山每年排出的廢石尾礦達(dá)11500萬(wàn)噸，煤矸石約1.3億噸。這些廢石、尾礦的大量排放，嚴(yán)重破壞了土地資源的自然生態(tài)環(huán)境，不僅侵占大量土地，破壞自然景觀(guān)，而且其成分十分復(fù)雜，含有多種有害成分甚至放射性物質(zhì)，可污染礦區(qū)和周?chē)h(huán)境，構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)公害。原礦直接攜帶超標(biāo)污染物質(zhì)，如放射性元素及其他有害組分;選礦過(guò)程中使用的化學(xué)藥劑殘存于固體廢棄物并與其中某些組分反應(yīng)，產(chǎn)生新的污染源;在地表堆放條件下，固體廢棄物發(fā)生氧化、水解和風(fēng)化等表生變化，使原本無(wú)污 染的組分轉(zhuǎn)變?yōu)槲廴窘M分，如有色金屬礦山普遍存在的某些重硫化物;流經(jīng)固體廢棄物堆放場(chǎng)所的地表水，通過(guò)與固體廢棄物相互作用，溶解某些有害組分并攜帶轉(zhuǎn)移，造成大范圍污染;由于某些金屬礦山固體廢棄物顆粒極細(xì)，

礦山廢棄地主要包括礦體采完后留下的塌陷區(qū)和采空區(qū);由低品位礦石、開(kāi)采的巖石碎塊、剝離表土堆積而成的廢石堆積地;礦山輔助建筑、機(jī)械設(shè)施、采礦作業(yè)面等用后廢棄的土地;尾礦堆積形成的尾礦廢棄地。

三、地球化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)

近十年來(lái)，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，勘察地球化學(xué)得到了迅速的發(fā)展，但它也面臨著如下的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）全球各介質(zhì)中的地球化學(xué)基準(zhǔn)與全球化學(xué)填圖;（2）埋伏區(qū)三位地球化學(xué)分散模式、深穿透地球化學(xué)與埋伏區(qū)礦產(chǎn)勘查;（3）新理論、新方法的研究與推廣。隨著較大比例尺礦產(chǎn)評(píng)價(jià)工作的開(kāi)展和新領(lǐng)域的開(kāi)拓，現(xiàn)在有的方法技術(shù)尚存諸多的問(wèn)題，需要分類(lèi)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究，以推進(jìn)探新理論、新方法的研究。例如，難識(shí)別礦種或難識(shí)別類(lèi)型的地球化學(xué)勘查與評(píng)價(jià)方法;巨量金屬的聚集機(jī)理、地球化學(xué)塊體與大型礦產(chǎn)區(qū)或巨型礦床的定量評(píng)價(jià);（4）資料的合理利用與開(kāi)發(fā);（5）知識(shí)及觀(guān)念的更新。長(zhǎng)期以來(lái)化探的主要任務(wù)是找礦，這個(gè)觀(guān)念和思路不能適應(yīng)新形式發(fā)展和開(kāi)拓新領(lǐng)域的需要;面對(duì)需要解決的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，化探的發(fā)展應(yīng)走與地質(zhì)、物探及相關(guān)環(huán)境學(xué)科結(jié)合的綜合研究之路;面對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新要求，化探要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，找到自己的“閃光點(diǎn)、突破點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)”，并在綜合研究中站到解決問(wèn)題的前沿。

結(jié)語(yǔ)

利用地球化學(xué)相關(guān)知識(shí)革新以往陳舊的技術(shù)，用高新技術(shù)改造我國(guó)以往的礦山工業(yè)。

提高利用程度，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。以降級(jí)生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的破壞。如礦床開(kāi)采、選礦、冶煉、礦產(chǎn)資源綜合利用和尾礦的再利用等，不但能降低礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用的成本，而且可保護(hù)環(huán)境，并且具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境、社會(huì)效益。因此國(guó)家應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)支持這些方面的研究，通過(guò)地球化學(xué)技術(shù)上的突破，帶動(dòng)環(huán)境的改善和經(jīng)濟(jì)效益提高。

參考文獻(xiàn)

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[2] Simon P.Vriend，等.地球化學(xué)工程學(xué)―21世紀(jì)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)[M].北京：地質(zhì)出版社2001.1

篇9

關(guān)鍵詞：旅游觀(guān)光小火車(chē)結(jié)構(gòu)人性化性能；

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-04-00-02

前言：觀(guān)光小火車(chē)作為一種在旅游風(fēng)景區(qū)、商業(yè)街等區(qū)域的乘用工具，乘客一般為旅游者或顧客，因此觀(guān)光小火車(chē)視野寬闊、乘坐舒適性是重要的性能指標(biāo)；另外觀(guān)光小火車(chē)需要在區(qū)域較小的、周周行人較多的環(huán)境中駕駛，無(wú)軌觀(guān)光小火車(chē)駕駛員需要頻繁使用加速踏板、方向盤(pán)以及制動(dòng)器等，有軌觀(guān)光小火車(chē)駕駛員也要通過(guò)操作面板在既定的軌道來(lái)控制車(chē)輛行駛和停車(chē)、避讓路上行人及障礙物，駕駛員極易產(chǎn)生疲勞，因此在觀(guān)光車(chē)設(shè)計(jì)中應(yīng)以人為本，充分考慮人性化設(shè)計(jì)要素，設(shè)計(jì)出乘坐舒適、駕駛輕便的產(chǎn)品。

一、旅游觀(guān)光小火車(chē)結(jié)構(gòu)

觀(guān)光小火車(chē)按供能系統(tǒng)分為蓄電池觀(guān)光車(chē)和內(nèi)燃觀(guān)光車(chē)，按運(yùn)行機(jī)構(gòu)又分為無(wú)軌觀(guān)光小火車(chē)和有軌觀(guān)光小火車(chē)，是一種在指定區(qū)域內(nèi)行駛，以電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)及其他動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，具有動(dòng)力機(jī)車(chē)和一節(jié)至四節(jié)車(chē)廂和乘用功能的游樂(lè)設(shè)備。以休閑、觀(guān)光、游覽為主要設(shè)計(jì)用途，適合在旅游風(fēng)景區(qū)、綜合社區(qū)、商業(yè)街等指定區(qū)域運(yùn)行的車(chē)輛。觀(guān)光小火車(chē)被納入特種設(shè)備管理一般設(shè)計(jì)有1到4節(jié)車(chē)廂，其中3節(jié)車(chē)廂觀(guān)光小火車(chē)是目前使用最普遍的車(chē)型。

電動(dòng)旅游觀(guān)光小火車(chē)主要由機(jī)車(chē)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、鉛酸蓄電池、儀表盤(pán)、車(chē)廂、輪胎或轉(zhuǎn)向架等組成。通常最高車(chē)速≤10km/h（GB/T18165-2008），成員數(shù)量一般在24～120座，爬坡能力≤10%，駐車(chē)制動(dòng)：≤15%。

二、電動(dòng)旅游觀(guān)光車(chē)整車(chē)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思路

針對(duì)于旅游觀(guān)光小火車(chē)而言，不可依能載人的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，如何實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目標(biāo)，滿(mǎn)足使用者（包括駕駛者和乘坐者）的舒適需求，是當(dāng)前在觀(guān)光小火車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中需重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，這就需要從小火車(chē)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，將各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理匹配，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的完美結(jié)合，才能從根本上實(shí)現(xiàn)觀(guān)光小火車(chē)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)，這就需要從其車(chē)身、能量供應(yīng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、以及行走系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行科學(xué)有效設(shè)計(jì)：

（一）車(chē)身設(shè)計(jì)

車(chē)身的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分，一是仿古蒸汽機(jī)車(chē)外形的驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)部分，以表現(xiàn)小火車(chē)的火車(chē)元素、駕駛空間和能源載體為主要功能，二是排列成一列的車(chē)廂部分，以載客為主要功能。兩部分都主要使用鋼架結(jié)構(gòu)和玻璃鋼造型，鋼架結(jié)構(gòu)保證車(chē)身的牢固性，玻璃鋼材質(zhì)可以通過(guò)特殊工藝進(jìn)行曲面設(shè)計(jì)，夠讓整個(gè)車(chē)身顯得簡(jiǎn)潔、明快，具有一定的時(shí)尚感，同時(shí)還能減輕車(chē)體上部的重量，使小火車(chē)在行駛的過(guò)程中更平穩(wěn)安全。例如小朋友們喜愛(ài)的小火車(chē)――托馬斯的造型可以通過(guò)玻璃鋼成型制作為這一交通設(shè)施增加各種快樂(lè)元素。

另外成人乘坐的活動(dòng)空間和小朋友乘坐時(shí)的安全保障應(yīng)該是設(shè)計(jì)者首要考慮的因素。車(chē)廂部分除去傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向架或輪胎機(jī)架，車(chē)廂側(cè)墻和車(chē)廂頂部形成的空間范圍是觀(guān)光小火車(chē)的乘坐空間。乘坐空間的安全和舒適設(shè)計(jì)才能體現(xiàn)觀(guān)光小火車(chē)的人性化和服務(wù)意識(shí)。從小火車(chē)是有場(chǎng)所考慮體現(xiàn)小火車(chē)的附加值，則應(yīng)當(dāng)讓駕駛者和乘坐者的視野更加寬闊。在使用條件滿(mǎn)足的條件下車(chē)廂可通過(guò)半開(kāi)放式設(shè)計(jì)，駕駛室和車(chē)廂前擋均采用全透明的玻璃窗設(shè)計(jì)。

（二）能量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

能量系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是電動(dòng)旅游觀(guān)光小火車(chē)重要的組成系統(tǒng)，要確保觀(guān)光小火車(chē)能夠正常通行，就必須對(duì)這兩大系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。能量系統(tǒng)主要使用內(nèi)燃機(jī)供能或性能較強(qiáng)大的鉛酸型蓄電池或鋰電池，電池大小根據(jù)車(chē)體大小與載客量多少進(jìn)行配置，能量設(shè)備一般安裝在煤水車(chē)的內(nèi)部，這樣可以適當(dāng)均衡機(jī)車(chē)的受力，避免明顯打滑現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要采用直流型的電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)：即成本低、調(diào)速穩(wěn)、控制簡(jiǎn)單，技術(shù)比較成熟，其調(diào)速使用電子調(diào)速器，可有效控制車(chē)速，易于爬坡、起步，動(dòng)力平穩(wěn)。

（三）行走系統(tǒng)、控制系統(tǒng)

車(chē)身的走行機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向架或者輪胎機(jī)架機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保障小火車(chē)運(yùn)行的主要因素，行走系統(tǒng)的穩(wěn)定對(duì)于觀(guān)光小火車(chē)而言也是十分重要的，小火車(chē)的行速主要由低、中、高3個(gè)檔位構(gòu)成，并進(jìn)行手動(dòng)更換檔位，3個(gè)檔位的調(diào)節(jié)模式能夠很好的進(jìn)行電動(dòng)觀(guān)光車(chē)的調(diào)速與變速，并實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)速，從而使駕駛?cè)藛T能夠在駕駛過(guò)程中保持平穩(wěn)，更加靈活輕便，提高了電動(dòng)觀(guān)光車(chē)的安全性和舒適性。

電氣控制系統(tǒng)同樣也是電動(dòng)旅游觀(guān)光小火車(chē)的重要組成，其包括低壓、高壓電氣系統(tǒng)以及整車(chē)的控制系統(tǒng)，需要對(duì)于整車(chē)的各個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并確保各個(gè)系統(tǒng)保持正常的工作狀態(tài)，同時(shí)確保供能系統(tǒng)的運(yùn)行最佳，以免由于個(gè)別系統(tǒng)故障而導(dǎo)致整車(chē)問(wèn)題。

三、電動(dòng)旅游觀(guān)光車(chē)設(shè)計(jì)需求要點(diǎn)

（一）顯示裝置的設(shè)計(jì)要求

顯示裝置的功能是通過(guò)可視化的數(shù)字、文字、曲線(xiàn)、符號(hào)、標(biāo)志、圖形、圖像、可聽(tīng)的聲音以及其他人體可感知的刺激信號(hào)向人傳遞機(jī)車(chē)的各種行信息。觀(guān)光小火車(chē)主要顯示內(nèi)容有里程表或計(jì)時(shí)表、車(chē)速表、電流或蓄電池狀態(tài)指示器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫或水溫報(bào)警裝置、機(jī)油壓力表或油壓報(bào)警裝置、蓄電池充電（報(bào)警）指示燈和燃油表，氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的氣壓表等。

觀(guān)光小火車(chē)顯示裝置可向操縱人員提供車(chē)輛狀況及運(yùn)行過(guò)程的有關(guān)信息，使操作人員可以及時(shí)進(jìn)行合理操縱，從而使車(chē)輛按預(yù)期的要求運(yùn)行。因此，對(duì)顯示裝置合理設(shè)計(jì)的要求使人即能迅速而準(zhǔn)確地接受信息，又不易疲勞。顯示裝置的尺寸、指示器、字符、符號(hào)和顏色的設(shè)計(jì)應(yīng)適合人的生理和心理特征，所顯示的信息的形式應(yīng)直觀(guān)、形象、符合人的習(xí)慣；與所使用的環(huán)境形成良好的匹配，包括照明、色彩等。

（二）操作裝置的設(shè)計(jì)要求

操縱裝置是操作者用來(lái)操作觀(guān)光小火車(chē)以改變其運(yùn)行狀態(tài)的裝置。操縱裝置的基本功能是把操作者的響應(yīng)輸出轉(zhuǎn)換成觀(guān)光小火車(chē)設(shè)備的輸入信息，進(jìn)而控制觀(guān)光車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。要求每個(gè)操縱裝置均能明確地作者辨認(rèn)出來(lái)。盡量利用自然的操縱動(dòng)作或借助操作者身體部位的重力進(jìn)行操縱。顯示裝置、操作者和操縱裝置，組成一了個(gè)完整的人機(jī)系統(tǒng)的信息傳遞環(huán)節(jié)。操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)使操作者安全、準(zhǔn)確、迅速、舒適、方便地持續(xù)操縱。

（三）乘坐空間設(shè)計(jì)要求

觀(guān)光小火車(chē)的乘坐空間主要包括構(gòu)成車(chē)廂高度、寬度要素的車(chē)廂板與上頂間的封閉或半封閉區(qū)域，車(chē)廂的高度和寬度設(shè)計(jì)既要考慮乘坐者舒適度，也要考慮適應(yīng)運(yùn)行環(huán)境的尺寸范圍。座椅的空間布置及座椅參數(shù)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)作為主要依據(jù)，設(shè)計(jì)合理的乘坐空間及座椅可以保證乘坐者的安全、健康、舒適、方便，可以使乘坐者人體肌肉組織放松，減少人體能耗，消除疲勞。

乘坐人員上、下車(chē)進(jìn)出口的設(shè)計(jì)也是車(chē)身設(shè)計(jì)的重要部分，進(jìn)出口的寬度應(yīng)當(dāng)不小于雙肩寬度，設(shè)置必要的扶手，臺(tái)階、地面采用防滑措施，以確保安全。門(mén)的安裝方式安全、牢固、可靠，有防夾、防撞燈裝置。

針對(duì)兒童乘坐的車(chē)廂設(shè)計(jì)需要考慮更多的特殊情況，小朋友在遇到周?chē)男迈r事物常常會(huì)突然坐起、跳躍甚至小跑。從安全性的角度，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)減少一些舒適上的要求適當(dāng)增加身體上的限制。

另外，應(yīng)充分考慮乘坐人員的視野的寬闊。車(chē)身和內(nèi)部選用合適的色彩，使游客或顧客產(chǎn)生賞心悅目的感覺(jué)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)觀(guān)光小火車(chē)行業(yè)近10多年來(lái)一步步取得了較大發(fā)展，市場(chǎng)需求空間也逐漸擴(kuò)大。但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，目前觀(guān)光小火車(chē)在設(shè)計(jì)上還沒(méi)形成較系統(tǒng)、較完善的體系，國(guó)內(nèi)觀(guān)光小火車(chē)裝置設(shè)計(jì)（即駕駛空間）和乘坐空間設(shè)計(jì)中都存在明顯的不足，本文主要在空間結(jié)構(gòu)等方面提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和改進(jìn)方向，同時(shí)也為今后觀(guān)光小火車(chē)設(shè)計(jì)更合理、更讓乘客們喜愛(ài)。

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篇10

關(guān)鍵詞：油層物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);仿真

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力的重要環(huán)節(jié)。實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的缺失或薄弱，勢(shì)必造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生高分低能，缺乏創(chuàng)新能力。這樣的學(xué)生很難適應(yīng)社會(huì)的需求[1-3]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要投入大量資金購(gòu)買(mǎi)儀器設(shè)備，需要場(chǎng)地建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。近幾年學(xué)校招生規(guī)模迅速擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)資金及實(shí)驗(yàn)面積不足、設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足、指導(dǎo)教師缺乏等問(wèn)題。嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，仿真技術(shù)在各領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。作為新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了廣泛應(yīng)用。它具有開(kāi)發(fā)、維護(hù)費(fèi)用低，不受場(chǎng)地限制，功能強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)。不僅可以節(jié)省很多的人力、物力和財(cái)力，而且還可以提高學(xué)生的興趣。

1仿真模擬教學(xué)的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，仿真模擬教學(xué)具有以下優(yōu)勢(shì)[4-5]。(1)節(jié)省成本。由于專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器通用性差，一般價(jià)格比較昂貴，維修困難。仿真軟件可以大大降低成本，不受臺(tái)套數(shù)限制。仿真實(shí)驗(yàn)軟件的運(yùn)行只需要一臺(tái)電腦，而目前電腦的普及程度非常高，已成為人們學(xué)習(xí)和生活的基本工具。電腦成本也越來(lái)越低。(2）節(jié)省空間。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器利用率低，購(gòu)買(mǎi)大量?jī)x器不僅需要大量資金，而且占用實(shí)驗(yàn)室面積。大部分時(shí)間閑置，勢(shì)必會(huì)造成極大的浪費(fèi)。仿真軟件的應(yīng)用不受實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)限制，不需購(gòu)置專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)儀器。這樣就節(jié)省了空間。(3）使用方便。由于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，學(xué)生無(wú)論在機(jī)房、在宿舍都可以開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，不受地點(diǎn)限制。無(wú)論節(jié)假日、周末學(xué)生可以在任何時(shí)間開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，不受時(shí)間限制。(4）便于維護(hù)。仿真軟件不像實(shí)驗(yàn)儀器容易損壞，學(xué)生可以多次反復(fù)操作，而不用擔(dān)心出現(xiàn)儀器故障。(5）可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中無(wú)法完成的功能。仿真實(shí)驗(yàn)不僅可以完全模擬實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，它還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)的功能。比如井下工具的結(jié)構(gòu)及工作原理，利用實(shí)物很難讓學(xué)生看清楚，利用動(dòng)畫(huà)則可以一目了然。氣錨的工作原理，老師在課堂上講解非常費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，但利用動(dòng)畫(huà)展示，氣錨分離氣液的過(guò)程看得清清楚楚。(6）提高學(xué)生興趣及創(chuàng)新激情。仿真動(dòng)畫(huà)軟件色彩豐富，動(dòng)畫(huà)效果好，學(xué)生有身臨其境的感覺(jué)。學(xué)生就會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣。同時(shí)會(huì)刺激學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)軟件的沖動(dòng)。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)作激情。(7）拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。受學(xué)時(shí)、資金和場(chǎng)地的限制，一般必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單、時(shí)間短。因此，實(shí)際實(shí)驗(yàn)使培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力受到一定限制。仿真實(shí)驗(yàn)則可以很好地解決這一問(wèn)題。學(xué)校只要少量投入，就可以編寫(xiě)出拓展性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，供有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)使用。例如，相對(duì)滲透率曲線(xiàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)，這是油田開(kāi)發(fā)的一個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程非常耗時(shí)，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要數(shù)天時(shí)間。學(xué)生很難在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展這類(lèi)實(shí)驗(yàn)。利用仿真軟件就可以很輕松地掌握實(shí)驗(yàn)的操作。

2油層物理仿真軟件介紹

油層物理仿真軟件是采用Flash7.0編寫(xiě)的。在Windows2000及更高版本的操作系統(tǒng)下均可運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括兩部分：基本參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)?；緟?shù)測(cè)定包括巖石孔隙度測(cè)定、巖石滲透率測(cè)定、比表面積測(cè)定和碳酸鹽含量測(cè)定四個(gè)實(shí)驗(yàn)。拓展實(shí)驗(yàn)包括毛管壓力曲線(xiàn)測(cè)定、相對(duì)滲透率曲線(xiàn)測(cè)定和巖石潤(rùn)濕性測(cè)定三個(gè)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行程序，包括四個(gè)模塊：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)操作步驟和數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)操作模塊有實(shí)驗(yàn)操作方法的配音解說(shuō)、有字幕、有實(shí)驗(yàn)操作。具有很好的人機(jī)交互功能。學(xué)生可以根據(jù)提示一步一步進(jìn)行操作。圖1為仿真軟件的截圖。

3軟件的應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

目前軟件主要用于兩個(gè)方面：（1）必修實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生配合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，等完全掌握了實(shí)驗(yàn)過(guò)程再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。（2）拓展實(shí)驗(yàn)的自選學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，利用仿真軟件自行學(xué)習(xí)自己感興趣的選修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。仿真軟件在本科油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已應(yīng)用了四屆，深受學(xué)生的歡迎。教學(xué)效果良好，通過(guò)仿真軟件的應(yīng)用，提高了學(xué)生預(yù)習(xí)效率和預(yù)習(xí)效果，降低了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的出錯(cuò)率。通過(guò)拓展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)到了更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4仿真軟件編寫(xiě)中注意的問(wèn)題

(1）注重細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)的成敗和實(shí)驗(yàn)精度很大程度上決定于實(shí)驗(yàn)人員的細(xì)心程度，因此，仿真模擬要想收到好的效果，必須注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的交代和動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)。(2）提高仿真程度。逼真的場(chǎng)景可以讓學(xué)生很快進(jìn)入角色，提高教學(xué)效果。達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目標(biāo)。(3）必要的警示。實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，不當(dāng)?shù)牟僮骺赡軙?huì)損壞儀器，或者使整個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)廢，甚至對(duì)人體帶來(lái)危險(xiǎn)。而仿真軟件可以多次重復(fù)。難以體會(huì)錯(cuò)誤操作帶來(lái)的嚴(yán)重后果。因此，仿真模擬過(guò)程中的錯(cuò)誤操作，必須給予必要的警示或相應(yīng)的懲戒，以引起學(xué)生的足夠重視。

5結(jié)語(yǔ)

仿真模擬打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式注入了新的活力。為消除傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的種種局限開(kāi)辟了一條新路。仿真模擬不僅可以節(jié)約成本、節(jié)約空間，而且可以實(shí)現(xiàn)一些實(shí)際實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。仿真模擬對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)技能具有不可替代的作用。但是由于仿真模擬畢竟是對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的模擬，與實(shí)際實(shí)驗(yàn)還是存在差異。因此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中不能完全代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)。只能作為實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充和擴(kuò)展。因此，處理好仿真模擬與實(shí)際實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系尤為重要。

作者:李春蘭 單位:中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院

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