人體工程學的重要性范文

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【關鍵詞】《人體工程學》 展示設計專業 融合創新

“人體工程學（Human Engineering），也稱人類工程學、人體工學、人間工學或工效學（Ergonomics）。工效學Ergonomics原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動”和“nomos”，即“規律、效果”，也即探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。人體工程學是由6門分支學科組成，人體測量學、生物力學、勞動生理學、環境生理學、工程心理學、時間與工作研究學。

人體工程學作為獨立學科有40多年的歷史。它誕生于第二次世界大戰之后的歐美，主要產生于工業社會大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協調關系。早期的人體工程學主要研究人和工程機械的關系，即人機關系。其內容有人體結構尺寸和功能尺寸，操作裝置，控制盤的視覺顯示，這就涉及到了心理學、人體解剖學和人體測量學等，繼而研究人和環境的相互作用，即人―環境關系，這又涉及到了心理學、環境心理學等。至今，人體工程學的研究內容仍在發展，并不統一。在迅速發展的設計行業里，人體工程學發展速度非常快，特別是室內設計行業，未來則將向著多元化、人性化和智能化的方向發展。

人體工程學是展示設計藝術專業教學中重要的專業必修課程之一。設計師必須具備人體工程學方面的知識和修養，并且能妥善地解決和處理人體工程學問題，才能取得設計上的成功。隨著人們生活品質的提升和文化事業的蓬勃發展，人們更追求空間的舒適和愉悅。按照人體工程學基礎而進行的展示設計是舒適愉悅的前提。本課程通過對人在某種工作環境中的生理、心理學等因素的研究；培養學生樹立一種科學態度，達到人―使用物―環境的相互結合；通過設計使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設計真正地服務于人。通過本課程的學習，使學生得到人體基本形體構造的知識，同時使學生懂得人體一些重要尺寸在展示設計專業中的應用，為展示設計的后續課程及今后實際工作打下扎實的基礎。

由此，我們的課程教學就不能泛泛講解《人體工程學》中的基礎內容，我們要將該課程的基礎內容與展示設計專業進行改革與融合創新，使之成為為我專業所用的專業基礎課程。

2013年，由北京印刷學院設計學院會展方向陶海鷹老師主筆，根據專業特點，形成了《人體工程學》課程的本專業教學大綱。成果如下：《人體工程學》通過對人在某種工作環境中的生理、心理學等因素的研究；培養學生樹立一種科學態度，達到人―使用物―環境的相互結合；通過設計使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設計真正地服務于人。

基本要求如下：第一章，展示中的尺度問題。了解人體工程學的發展與應用，并熟悉展示空間環境中人的各種尺度關系。了解人體工程學在展示設計中的意義。第二章，展示的通道分布于陳列設計。了解展示的觀眾通道分布是按人流股數計算的，大型展示活動一般采用多線通道；了解和熟悉展示設計的陳列密度，以及與展廳空間跨度、凈高的關系；了解閱讀心理及閱讀習慣并能設計視覺流程；從人體工程學的角度分析展示中的陳列高度，以及與參觀者視線的相對位置；了解展示設計與視覺特征的關系。第三章，展示信息傳達效率的提升。了解展示信息傳達的有效途徑；熟練運用展示設計語言來更好地傳遞信息。第四章，展示設計的色彩與照明。了解并掌握展示空間環境中的色彩與照明設計原則，研究展示空間中色彩與照明對人的心理作用。了解掌握展示設計中的色彩應用規律。了解掌握在展示設計中對光源、光照的要求。

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關鍵詞：人體工程學;功能;景觀設計;

中圖分類號：J59 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-10-00-02

一、人體工程學的概念及發展

人體工程學（Ergonomics），也稱人類工程學、人間工學或工效學。原出希臘文“Ergos”，即“工作、勞動”和“nomes”即“規律”，也就是探討人們勞動、考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學。這門科學在第二次世界大戰前才開始有了系統的研究。在我國也很早就開始了這方面的研究。據西漢文獻記載，在制造兵器時，要考慮大小合手、長短適中。明代家具設計為了使人觸感舒適，椅子的靠背做成適合人體脊柱彎曲的曲線，棱角做成鈍圓型，椅角做成圓柱塑，這些都融進了中國古代樸素的人體工程學思想。這就說明人體工程學原本就是研究人在適度的勞動中用力規律的一門學科。我國將人體工程學作為一門獨立的學科研究，是從20 世紀80 年代末開始的。

人體工程學是建立在技術科學、心理學、生理學、衛生學的交叉點上， 它利用解剖學、人體測量學及生物物理學等研究成果來研究人在生存環境中可能擁有的功能， 以創造最佳的生活環境與勞動條件， 保證勞動的效率和安全， 有利于身體健康。

二、人體工程在環境設計中的作用主要表現在以下幾個方面

（一）人體工程學為環境設計提供了可靠的原則

“以人為本”是環境設計的基本原則1 運用人體工程學可以密切環境與人的關系， 通過對人體特征及活動規律的深入研究， 可以加強環境的有效利用， 使環境設計更加科學、合理。

（二）使功能得以量化

在以往的設計中， 對于功能問題多憑經驗而缺少科學的根據， 而運用人體工程學則可以彌補這方面的缺陷， 通過有效地功能價值分析， 減少了設計的盲目性。解決該問題包括人在環境的運動狀態的功能組織原則、排列原則和使用頻度等1

（三）為環境空間質量提供可靠保證

人的生理結構及特征、生活內容及性質、活動規律及范圍是決定室內外空間的性質、尺度、形狀的重要因素。而人體工程學提出了“舒適帶”的理論， 使環境更加適應人的生理條件， 并提供安全、可靠的保證。這其中包括空氣成分、氣象條件、光輻射及其聲波、磁場溫度、濕度等對環境質量的影響。

（四）提供適應人感覺的環境條件

人的感覺能力存在一定的差別和一定的限度， 人體工程學就是從一般規律著手研究其特性、共性而制定的原則。對于任何一件家用電器特別是視聽設備系統， 它的質量效果除本身技術質量以外， 很大程度上則取決于它所在空間適應人體工程學的程。

1、視覺系統

環境對人所產生的作用， 絕大多數是通過人的視覺實現。掌握人體工程學可以正確地運動用光學原理來保護人的視力， 了解人的生理結構、視覺特征與視野范圍可以獲得最佳視覺效果的途徑， 并滿足人的心理需求。

2、聽覺系統

人耳作為聽覺系統包括兩種功能， 一是獲得聲音功能， 二是尋求平衡與確立位置的功能。人體工程學主要運用聲學原理進行研究人耳與聲音的關系、聽覺效果以及噪聲對人的危害等。

3、嗅覺、味覺與觸覺系統

嗅覺、味覺及觸覺方面的效果對環境質量有著重要的影響， 因此，我們要千方百計予地重視， 正確對待，這也是用其它方法所不能替代的客觀需要。

三、人體工程學在景觀設計中的研究

景觀設計中的人體工程學是人體工程學在空間設計中的有效利用，是研究人體工程學與空間條件之間正確、合理的關系，以取得最高生活機能效率。空間設計是“為人造物”，.創造出以“人”為中心的人性環境。中國古代就十分重視人與環境的和諧，強調“天人合一”。景觀設計的研究重心也應該放置在“人”上面。人體的結構非常復雜，由運動器官、感覺器官、消化器官、大腦等共同構成。人的身體有一定的尺度，活動能力更有一定的限度，無論是采取坐、立、臥、行中的哪一個活動，都有一定的限度和方式，因此，對于與活動有關的空間計劃和設施器物等的設計，都必須考慮到人的形體特征、動作特性和體能極限等人體因素，使活動效率提高到最大程度，身體疲勞降低到最小程度，并使人承受一定的負荷及由此產生的生理、心理變化。同時，還要考慮人的活動與環境的相互關系，環境的溫度、濕度、噪音、光線和氣味等都直接而強烈的影響人體的活動能力和活動效率。此外，年齡、性別、個體、體質和智能等個人差異和民族差別，地域特征以及經濟技術指標，都是值得考慮的設計因素。

四、《人體工程學》在景觀設計中的重要性

景觀設計是一門研究如何創造功能合理、舒適美觀、符合人的生理要求和心理要求的室外環境的學科，從這一點可以看出人體工程學和景觀設計在思想和內容上有很多的共同點（都是研究人和環境），人與環境的關系就如同魚和水的關系，彼此相互依存，相互聯系，人是環境的主角，環境是人的環境，人的一切活動的是為了滿足人的生活和工作需要，因此《人體工程學》課程在環境藝術設計專業學習中極其重要，體現在以下幾點。

首先，環境藝術設計中的景觀設計是其根本，對空間的研究是如何強調科學性和藝術性，如何為人服務，而《人體工程學》根據人體測量數據，從人的尺度，行為空間（動作域），生理空間以及知覺空間等，確定各種不同的功能空間的劃分和尺寸，使空間更有利于人們的活動，為確定人們在室外活動所需空間范圍提供主要依據。

其次，設施與環境在景觀設計中占有很大的比例和很重要的地位，對室外環境效果起著重要的影響，其形體、尺度以人體尺度為主要依據，同時設施與陳設的使用范圍也要求由人體工程學提供重要參考依據。同時景觀設計重視人與環境的關系，室外環境包括氣溫與氣濕環境、光環境、聲環境、振動環境、氣味環境等，它們對人的生理、心理影響巨大，是環境藝術設計探討的重要問題，人體工程學正為室外環境的設計提供有力的科學依據。

總之，在景觀設計中不論是整體規劃還是細節處理，都以滿足人和人際活動的需要為核心，都以創造人的使用方便和舒適為目的，提倡“以人為本”的人性化設計無疑需要人體工程學提供準確的設計航標。

五、人體工程學在景觀設計中的運用

（一）景觀設計中的空間環境心理。

人在室外環境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點，這也正是我們進行設計的基礎。

1、領域性與人際關系距離。

領域性原是動物在環境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。室外環境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離統盤考慮。根據人際關系的密切程度、行為特征來確定人際距離，印分為：密切距離、人體距離、社會臣離、公眾距離。

2、私密性與盡端趨向。

如果說領域性主要在于空間范圍，私密性則涉及在相應空間范圍內包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室外空間中要求更為突出。由于在室內空間中形成更多的“盡端”，也就更符合人們“盡端趨向”的心理要求。

（二）景觀設計中色彩與環境心理的應用。

人們總是最先用視覺來感受環境，而在一個固定的環境中，最先映入眼簾的是色彩，色彩處理的好壞不僅影響著視覺美感，也影響著人的情緒和工作生活效率研究發現，人置身予綠色的環境中，皮膚溫度可降低l 至2 度，脈搏每分鐘減少4 至8 次，呼吸減慢、血壓降低，心臟負擔減輕，表現出一副安靜自若的神態，促使人更加冷靜地對待現實。

（三）光影與環境心理的關系。

現代室外光環境的設計中，光不僅起照明的作用，而且還是界定空間、分割空間、室內空間氛圍的重要手段，同時光還表現一定的裝飾內容、空間格調和文化內涵，趨向于實用性及文化性的有機結合，成為現代景觀設計的一個重要因素。光和影的襯托給人們提供了愉悅的視覺刺激，是營造氣氛與創造意境的“特殊材料”。安藤忠雄認為：“光和影能給靜止的空間增加動感，給無機的墻面以色彩，賦予材料更動人的‘表情’”。由于光的功能是多元化的，現代室外光環境的設計內容在深度和廣度上表現出多層次、多方面的特性，通過各種設計手段創造某種環境氣氛、制造某種情調、實現特定構思的環境設計，滿足人的心理需求和精神消費。例如通過燈光與環境的結合設計出不同的功能空間，通過光線的合理運用，改變了環境的固有色給人的視覺帶來協調性，劃分且營造出一個優雅的環境氛圍，使人對空間產生無限的遐想。

綜合上述的分析，掌握人體工程學不僅能為景觀設計提供了一些依據和方法， 更主要的是使我們對待設計的理念產生了質的改變。設計不是想當然的行為， 知其然， 更應知其所以然。

景觀設計中的人體工程學主要研究兩個方面的問題：一方面是借助人體測量資料設計室外動態空間的可行性，并作為空間計劃和活動設備的根據;另一方面憑借運動與感覺、生理和心理的研究資料作為環境條件設計的可靠標準，并作為環境設計的根據，再以這兩方面為參照，即在一定的約束條件范圍內，設計出有效使用面積最大、單位造價最低、資源消耗最少、人與環境最和諧的室外空間。

參考文獻：

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1、在顯示裝置上的體現汽車上目前使用的最普遍的顯示裝置主要是各種信號燈、儀表盤。從車輛人機工程學的角度就是要求駕駛員從顯示裝置獲取信息既要準確又要迅速，而且實現簡單。下面從信號燈和儀表盤兩個方面介紹人機工程學在其設計和選用上的體現，在汽車信號燈設計上的體現是信號燈必須清晰醒目，以使用目的不同為區分，而且信號燈在滿足要求的情況下要放在顯眼的位置，與操縱機構不能發生干涉，如信號燈背景色首選灰暗色，警戒等不利因素信號燈用紅色，提醒信號燈用黃色，運行正常用綠色，信號燈位置最好與操縱機構分布在不同象限等。在汽車儀表盤設計上的體現是數量信息和一般性能用數字顯示儀表，優點是讀數快、占用面積小，質量信息、調節性能、監控性能用指針運動型模擬顯示式儀表，優點是不用讀出具體數值，直接從指針位置就可判別。

2、在操縱裝置上的體現汽車中操縱裝置種類繁多，分類方法各不相同。但主要分為手控和腳控。總的來說，從人機工程學的角度體現為：按鈕、踏鈕、扳鈕適合開關控制，旋轉選擇開關適合分級控制、旋鈕適合粗細調節控制，扳鈕開關適合快調節控制等，曲柄適用于費力、移動幅度大且精度不高的調節，手輪適用于微調，旋塞適用于無級調節，鑰匙適用于有安全要求的裝置，腳踏板適用于動作簡單、快速、需要較大操作力的調節等。操縱裝置設計要適應于人的生理特點，方便大多數使用如操縱力度應按駕駛員的中、下限能力設計，運動方向要同機器的運行狀態相協調如汽車轉向盤，而且盡量能利用人體自然動作和重力來進行設計。操縱裝置的形狀和樣式盡量和它的功能有邏輯關系且便于辨認和記憶，操縱裝置的大小應適合于人的手或腳進行操作，至于操縱裝置的布置也要適合駕駛員的習慣和邏輯。

3、在駕駛空間上的體現駕駛空間在汽車上的體現主要是駕駛室，其設計是綜合考慮人體方方面面因素，對駕駛室的空間布置、工作臺、座椅、環境進行人機工程學設計，為駕駛員創造舒適和方便的駕駛條件，因此駕駛室的設計一定要符合人機工程學原理。作業空間布置是指在作業空間確定之后，對顯示裝置、操縱裝置的位置安排設計。駕駛室空間布置人機工程學主要體現在顯示裝置和操縱裝置的重要性、使用頻率、功能、使用順序等方面，如緊急制動，一旦使用，就要保證準確而且迅速地響應。經常使用的裝置要置于駕駛員易見及易觸碰的位置。配電指示與其開關應設置在同一區域。工作臺的關鍵尺寸及安裝其上的顯示裝置和操縱裝置的相對尺寸，均要以人體測量數據為基準。駕駛座椅的結構型式應盡量和駕駛坐姿的各種操作活動的要求向匹配，使駕駛員在駕駛的過程中基本保持身體穩定、舒適，且能進行精準的操作和控制。良好的駕駛座椅設計應盡可能保證駕駛員在連續數小時的工作中，身體能夠得到很好的支持,座椅設計在大多數情況下是需要試驗和經驗來保證的。GB/T12552-90《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》，GB/T13053-91《客車駕駛區尺寸》，GB/T6235-97《農業拖拉機駕駛座及主要操縱裝置尺寸》，以及我國機械行業標準JB/T6716-93《農業拖拉機駕駛室門道、緊急出口與駕駛員的工作位置尺寸》，JB/T6715-93《農業拖拉機駕駛座標志點》等許多標準中，規定了有關車輛駕駛室的作業空間布置和尺寸的推薦數據。

二、結束語

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關鍵詞：人機工程學；生理 ；心理 ； 煤礦機械

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A

在煤礦機械設計中應以人機工學為基本原則，運用產品語義學，人機界面學，環境學，造型美學以及工程技術等方法，來確定研究工程設計中所必需知道的有關人的特征和特性的具體數據，設計宜人化的操作界面、環境、作業程序、工作任務等，使人與機械設備這個人機系統盡量做到機宜人、人適機。

1 在煤礦機械設計上運用人機工程學的必要性

我省是煤炭大省，煤礦資源豐富的城市較多，隨之而來的生產煤礦機械的企業和產品也非常多，如雞西煤機廠等。因為煤礦機械產品使用的環境比較特殊，野外、礦下等等，設備的操作相對復雜，噪音、油污、振動等干擾因素多，嚴寒酷暑、風沙雨雪也都影響操作員的正常工作，靈活準確地操作它，進行長時間作業并不是一項輕松的工作，極易使操作員產生緊張和疲勞，生產效率不能得到很大的提高而且以往煤礦機械設備在人們心目中的形象一直是笨、重、臟，存在色彩單調、搭配不當、體形龐大、線條生硬、不易操作、顯示裝置不夠人性化等諸多問題。這就要求從人機工程學的角度出發，對煤礦機械產品重新進行改良設計，做到以人為本，為使用者提供安全、舒適、健康、高效的工作條件。

2人機工程學在煤礦機械設計中的應用

煤礦機械應以人機工程學原理為其基本的設計原則，人機工程學是一項以人為本的綜合的系統設計+強調將人、機器和環境作為相互聯系的三個基本部分構成個整體．形成人機系統。其中最重要的是人不能被動地去適應機器，而是與機器共同完成一個系統目標，從而可以獲得它的最高綜合效能，在設計中，主要應考慮以下幾個方面。

2.1人體測量數據在煤礦機械設計中的應用

2.1.1人機工程學范圍內的人體形態測量數據主要有兩類，即人體構造尺寸和功能尺寸的測量數據。人體構造上的尺寸是指靜態尺寸，如煤礦機械產品上各種操作按鈕的尺寸應與人手的尺寸相對應、座椅尺寸與人的下肢及背部尺寸相對應等等；人體功能上的尺寸是指動態尺寸，包括人在工作姿勢下或在某種操作活動狀態下測量尺寸。

2.1.2在煤礦機械產品設計中所有涉及人體尺度參數的確定都需要應用大量人體構造和功能尺寸的測量數據。在設計時若不很好考慮這些人體參數。就很可能造成操作上的困難和不能充分發揮人機系統效率。例如，采煤機操作控制臺的操作部位的高度與人的上肢舒適操作的高度相比過低或過高，人在操作時需要彎腰或抬臂，這樣不僅影響工作效率，人體將過早地產生疲勞，而且長期操作還會對操作者的身體健康帶來不利影響。

2.1.3各種煤礦機械設備、設施和工具等設計對象在適合于人的使用方面，首先涉及的問題是如何適合于人的形態和功能范圍的限度。這里面涉及到了人體測量數據的一個位置指標、一個界值——人體百分位數，在設計中最常用的是5％、50％、95％三種百分位數。在煤礦機械中，絕大部分都是男性，所以百分數以男性為采集數據。例如，一切煤礦機械操作裝置都應設在人的肢體活動所能及的范圍之內，其高低位置必須與人體相應部位的高低位置相適應。一般應用5％的男性小尺寸數據；石門、巷道、硐室、罐籠等，其尺寸應以人體數據第95％男性的百分位數為依據。距離運轉著的機器部件的有效半徑、緊急出VI尺寸等的確定。應以第99％男性的百分位數為依據。還有操作臺、儀表盤、操縱桿等用具的設計高度和安裝高度，裝載機、鏟運機的駕駛位置和觀察窗的大小、操縱手柄的形狀和大小、維修空間的形式和大小等，都要根據人體的尺寸為基本依據。根據筆者的研究，總結出一句話“容得下的空間，夠得著的距離”，作為確定哪些數據應用小尺寸．

2.1.4哪些數據應用大尺寸的判定依據。在滿足人體尺寸數據的同時，要將各種操作設備布置盡可能設在人操作方便、反應最靈活的范圍之內。提高設計對象的宜人性，讓使用者能夠安全、健康、舒適地工作．從而有利于減少人體疲勞和提高人機系統的效率。

2.2人機界面在煤礦機械產品設計中的應用

2.2.1人機界面是人與機器之間傳遞和交換信息的平臺，也是人與機器進行交流的界面。過去煤礦機械由于其結構較復雜．其中的動力機構較多，在設計時沒有考慮到以人為本，隨意地進行布局，使之操作界面非常繁瑣和雜亂無章，使人在操作時沒有規律可循，比較容易產生煩躁的心理，同時也為安全生產留下了隱患。操作面板是人機交互的主要界面。面板上各種顯示器、操縱器的配置均應以操作者為中心，依據操作姿勢、儀表的重要程度和使用頻度來進行合理的布置。

2.2.2煤礦機械傳遞給人的信息的顯示裝置，它們共同的特征是能夠把煤礦機械設備的有關信息以人能接收的形式顯示給人。在人機系統中，按人接受信息的感覺通道不同．可將顯示裝置分為視覺顯示、聽覺顯示和觸覺顯示。其中以視覺和聽覺顯示應用最為廣泛，視覺顯示包括儀器儀表等，聽覺顯示包括音響報警裝置，如鈴、蜂鳴器等，觸覺顯示是利用人的皮膚受到觸壓或運動刺激后產生的感覺，而向人們傳遞信息的一種方式，一般較少使用，但是在井下這種特殊環境下，觸覺顯示就顯得特別重要了。

2.2.3在人機系統中，人通過信息顯示器獲得關于煤礦機械的信息之后。利用效應器官操縱控制器，通過控制器調整和改變煤礦機械系統的工作狀態．使它按人預定的目標工作。因此，控制器是把人的輸出信息轉換為煤礦機械輸入信息的裝置，也即在生產過程中。人是通過操縱控制器完成對煤礦機械的指揮和控制。目前，常見的人機信息交換中．人對煤礦機械的控制大多是通過肢體活動來實現的，依據人體的操作部位，主要可分為手動、腳動兩大類控制器。

2.2.4操縱裝置的設計首先要充分考慮操作者的體形、生理、心理、體力和能力。操縱裝置的大小、形態等要適應人的手或腳的運動特征，用力范圍應當處在人體最佳用力范圍之內，不能超出人體用力的極限，重要的或使用頻繁的操縱裝置應布置在人反應最靈敏、操作最方便、肢體能夠達到的空間范圍內。操縱裝置的設計還有考慮耐用性、運轉速度、外觀和能耗。操縱裝置是人機系統中的重要組成部分，其設計是否得當，關系到整個系統能否正常安全運行。在使用多種操縱器的復雜操作場所，如采煤機控制臺，按其形狀、位置、大小、顏色或標號對操縱器進行編碼，是提高效率和減少誤操作率的一種有效的方法。在設計時應將煤礦機械設備操縱機構盡量集中在人的主要操作位置上，操縱機構的運動方向也應符合大多數操作者的習慣，這樣可使操作者的動作既安全又有效果，這就是人機工程學當中所說的操縱與顯示的相合性。因此，操縱與顯示方向的相合性是人機界面設計中的重要部分，在煤礦機械設計中應該重點考慮。

綜上所述，在煤礦機械設計中，合理的人機界面設計合乎人的思維邏輯，通俗易懂，操作簡單且具有引導功能，這樣既會使操作者的動作安全而且又有良好的效果，在作業過程中也會得到視覺和心理上的舒適感，減輕枯燥工作的疲勞和精神負擔，使操作員感覺愉快，提高工作效率，減少事故發生。

三、結語

在新的世紀，我們更加要用新的方式來感知世界，符合人機工程的人性化的設計才是最前沿最實在的潮流趨勢。將人機工程學的原理和方法運用到煤礦機械設計中，設計制造出操作簡便省力、安全可靠、性能優越、高效率的煤礦機械設備，對于推動我國煤炭科學技術進步，提高煤礦安全生產水平，加快煤炭企業的發展具有非常重要的意義。

參考文獻：

[ 1]丁玉蘭，人機工程學[ M] ，北京：北京理工大學出版社，2 0 0 5 ．

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【關鍵詞】人機工程學；教學實踐；教學方法

一、教學過程

《人機工程學》是一門大學二年級的專業基礎課，一學期之內教授完畢，學分設置為2-4個，主要面向藝術類學生，要求學生具備設計學等基礎課程的學習。在課程之初向學生梳理課程進行的流程，讓學生在課程開始的初期就對自己的作業有一個大致的規劃和方向。把課程流程告知學生后，在整個學期前半部分，加強對學生的理論指導，讓學生具備獨立操作的能力，之后再及時設置分段式步驟分數比賽機制，增強課程的趣味性，引導學生將新學習的理論知識轉化為實踐作品，在每個階段對學生的作品進行分數評比，組織學生之間的交流，培養學生的自學自糾能力，及時對學生的作品作出反饋，幫助學生做出修改，及時修正設計的方向，讓設計盡量保持在一定水準之上，增強學生的學習成就感，激發學生對實際操作的興趣與激情。通過以柜體設計的教學個案來分析教學過程中真景實做的過程以及教學成效，歸納教師在課前需要做的理論準備，以及在實際教學過程中需要注意的問題，合理設置引導學生循序漸進學習的環節，總結如下：1.1了解柜體設計的基本原理和基本構造在課程的一開始必須先向同學們介紹一下人機工程學的概念，大部分學生之前對人體工程學沒有任何概念，需要在前期先把概念及應用范圍先教授給學生。在教室里通過多媒體教學和實物演示讓學生明白什么是人機工程學、人機工程學與測量之間的關系，以及人機工程學的未來發展、研究對象等。通過舉一些生活中的人機工程學設計例子，讓學生感受人機工程學的實際應用，以此來激發學生對人機工程學的學習熱情。通過理論講解，學生明白了什么是人機工程學，了解了它的應用范疇和心理范疇，樹立了自己的學習目標。1.1.1人機工程學概述人體工程學強調以人為本，運用各種手段和方法，系統地研究人體結構功能、心理、力學等方面與空間環境之間的合理關系，主要是研究人、機、環境三要素之間的關系，綜合平衡地使用人的機能，解決人的健康安全、機器的工作效率和環境的保護問題，以達到人體在物質、精神、文化層面的要求。1.1.2人機工程學的定義人體工程學是一門研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素，研究人—機器—環境的互相作用；研究生活中的效率、健康、安全和舒適等問題的科學。人機工程學是設計工作的基礎，在設計產品中，要充分體現人機工程學的理論，在每個設計階段，都要做好人機工程學設計，保障產品功能能夠最大程度地發揮出來。1.2案例引導1.以玄關柜柜設計為案例進行前期鋪墊，分析玄關柜的實用功能，以及人機工程學在設計過程中需要考慮的方面，為接下來的衣柜設計打下基礎。2.讓同學們模擬業主并結合書本知識進行情景模擬，分析總結玄關柜的用戶需求，把握設計方向，考慮人機工程學的具體實踐，把書本知識真正運用到實際案例中去。3.同學們對目前玄關柜設計所存在的問題進行討論，如使用感、高矮、舒適度等角度，分析當前設計產品的設計缺陷和成因，根據實際使用情況來調整整改方向。4.對目前市面上玄關柜設計進行問題挖掘，除了現有的問題，還要激發學生進行頭腦風暴，挖掘產品存在的隱性問題，充分考慮到使用者實際應用中可能出現的問題，多方面、多角度立體地去思考人—機之間存在的隱性問題。通過對上述玄關柜設計環節的分析，結合生活實際應用情況，逐步引入到課本內容，將實踐與理論結合起來，重點講解人機工程設計的原則。1.3學生在教室內測量并設計衣柜的基本步驟（教師在一旁指導）本節課程選擇把機房空間改造為室內衣柜設計，衣柜設計貼近生活，是每個人每天都需要接觸到到東西，從而學生也更能夠有代入感，通過自身實際使用感受來對人機工程學有一個感性認識，對本課程也更容易理解上手，降低第一次實踐的難度。本課程不能脫離學生的動手實踐，而學生在老師指導下正確的測量尺寸是最為關鍵的，也是室內設計的空間測量學習最關鍵的一步。大多數學生經過理論的學習，對于測量尺寸有了一點概念，但是如何從理論轉化為實踐還是不能很好的掌握，必須通過自己動手，才能將理論知識轉化成為實際的動手能力,及時改正自己的錯誤，因此，指導教師要做好指導工作，細心耐心地觀察每一個學生的測量步驟，及時發現問題，并指導改正，讓學生意識到測量環節準確的重要性。1.4真景實做----室內教室空間改造衣柜設計在每一位同學都掌握了測量的基本操作、能夠獨立完成測量工作之后，接下來我們就進入最關鍵的部分-----測量機房空間并進行衣柜改造設計。1.學生分小組進行測量。2.把測量結果用手繪的形式繪制成圖紙，結合用戶需求進行產品設計。3.分組進行方案深化，對不合理的部分進行討論并商討出修改方案。4.教師進行分段式打分點評、指導修改。

二、教學條件與保障

2.1師資條件

第一，本課程需要由多名室內設計專業教師共同組成教師團隊。通過對課程進行集體備課，制定課程計劃，實施指導等教研環節，細化了課程的每個環節，對課程中的教學難點進行集中討論，統一課程方案，同時對每個班級不同程度的學生進行區別化教學，以達到因材施教的目的。第二，教師要具備全面專業的知識架構體系。隨著社會的進步和科技的發展，人機工程學的發展熱點也在不斷改變創新，因此，教師要及時更新自己的知識儲備，不斷總結教學經驗、參與科研活動，跟蹤了解當前的研究熱點和發展趨勢。第三，教師要有良好的教學能力。教師要提前了解學生的知識背景，了解學生的心理和學習特點。在互動性教學過程中注意觀察學生的學習能力，因材施教，觀察學生的學習過程，及時發現問題，改善自己的教學方案，調整教學內容、方法和進度。

2.2教學保障

學校為學生提供了相應的測量工具、機房以及相應軟件支持，以保證學生在上課期間能夠充分利用學校資源進行實踐。同時，還要做好相應的應急措施，在學生實踐過程出現意外時，指導教師能夠及時作出應急對策，以免發生意外。

三、柜體設計的實施及成果整理

學生通過模擬真實場景進行實訓，記錄自己實訓的數據，實訓結束后把測量數據在電腦上用CAD軟件進行繪制，完成對學校機房的測量及柜體設計。在課后反思總結自己的實訓操作過程中的錯漏，結合理論知識與老師同學進行討論，看當前設計產品是否還存在應用問題、是否有更好的改進方案。由此經過一系列的練習，學生就完成了人機工程學中柜體設計的理論學習和實際操作，以下展示的是本課程的部分學生作品。

四、結束語

在教學過程中，通過分段式分數評比機制，增強趣味性，充分的調動了學生學習的積極性，使課堂翻轉，使學生對于人機工程學這么課程產生了極大的興趣，在分組實踐中能夠身體力行的對人機尺寸、使用感進行深入對討論與推敲，增強產品實際應用感。上課過程中學生之間也會對同一設計的不同看法進行討論，拓展學生思維，豐富課堂內容，使得整個課程更加具體化與立體化，極大的改變了“老師教，學生學”的傳統學習方式，翻轉課堂，讓學生成為課堂的主人，充分發揮主觀能動性，增強教學效果。同時在教學過程中也發現了存在著的一些問題。如：同樣的教學過程可能會產生完全不同的教學成果。有些學生上課比較認真，操作時積極主動，并且完成自己的任務后主動幫忙指導其他比較薄弱的同學，有些同學則比較被動，人云亦云、渾水摸魚。其次，由于測量環節的工具受到限制，沒有辦法滿足學生各個小組同時進行操作，只能輪流操作，造成教學時間浪費，導致一些學生監管有些困難。同時也由于學生對測量尺寸的不敏感，測量數據不準確，在教學效果上有所影響。最后，在教學上教師也要及時地發現問題、分析問題、改正問題，加大控堂力度，調動學生的積極性，最大程度的去調動學生的學習思考興趣。

參考文獻

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篇6

關鍵詞:多媒體設備 安全人機工程學 人機學參數

1、引言

隨著現代信息技術和通訊技術的迅猛發展,教學模式也發生了根本性的變化,多媒體教學已經成為現代教學的一種重要形式。多媒體講臺以其功能多樣操作簡單等特點,廣泛應用在多媒體教室、語音室以及學術報告等各種教學以及學術交流場所,并逐漸成為了大學課堂內必不可少的教學設備。多媒體教學越來越頻繁,重要性愈加顯現,我們看到了多媒體教學設備的身影越來越多的出現在大學的教學過程中,但是多媒體設備大規模的投入使用勢必會伴隨著大量問題的產生,而這些問題可能會影響到教學的正常進行,反作用于教學質量。因此,針對多媒體設備進行調查研究,并提出有創新性和建設性的改進方案,利用人機工程學的原理,對多媒體教學設備進行改進,優化組合方案,提高利用率十分有必要。

2、研究背景

多媒體講臺又稱多功能講臺與傳統講臺相比:它克服了傳統講臺外形笨重、功能單一、防盜功能弱等缺點;多媒體講臺內可置多種多媒體設備和中央控制系統,能夠智能控制投影儀的開關和幕布的升降,極大地改善了教學環境,提高了教學質量和教學效率;為現代教學的信息化創造了有力的條件。

2.1 多媒體講臺的功能要求

多媒體講臺是集講臺、電腦、功放、中控系統等為一體的教學設備,基本功能有:

2.1.1 人性化中央控制臺

多媒體平臺所有設備的操作均可在中央控制臺上完成,（如電腦開機按鍵,投影開機按鍵、手提電腦外接音視頻設備、網絡聯接等）,使用起來應簡單、方便,不用彎腰低頭即可實現。

2.1.2 大容量內部空間

講臺內應能合理放置電腦主機（或手提電腦）、鍵盤鼠標、中控系統、顯示器、話筒、音頻功放、教學終端等多媒體設備。

2.1.3 一臺多用

多媒體講臺應能在所有設備使用的狀態下,仍能在臺面上放置教材、教具、教學儀器等以及進行實驗演示。

2.2 現今多媒體講臺的主要規格

現在市面上的多媒體講臺雖然具體細部結構不盡相同。有封閉式的,有開放式的;有翻蓋式的,有推拉式的;有功能高度集中的,也有簡約型的;鼠標鍵盤有放在臺面上的,也有放在專門托盤上的等等。在產品規格上,長度從840～1400mm 不等,寬度為700~770mm,高度絕大部分是900mm,也有1000mm 的。從外形上,可以分為兩大類型:

2.2.1 臥式講臺

所謂臥式講臺,既是講臺的長度尺寸比高度尺寸大的多媒體講臺。大部分學校使用的是此類多媒體講臺。

結構特點:導軌導向,輕輕推開即可使用;有足夠的平面放置筆記本電腦、教案教具,還能做演示實驗。

使用分析:這類講臺功能齊全,臺面上設有中控面板,使用方便,而且臺面面積較大,可以放置各種教學用具和筆記本電腦。電腦顯示屏傾斜設置,便于教師站立授課時觀看和操作。但是,這類講臺的外型高度都只有900mm,且鍵盤和鼠標只能放置在講臺內部的離地高度只有不到700mm 的平面上。這個高度對于坐姿工作者來說是符合人體工程學的,但是對于需要站立講課（便于與學生互動交流）的教師來說確是太矮了,這就致使教師不得不彎腰駝背或者側腰低肩去使用鼠標和鍵盤來進行教學,結果是給上課的教師帶來腰、背、肩、頸部酸痛甚至勞損,危害教師身體健康。

2.2.2 立式講臺

所謂立式講臺,既是講臺的長度尺寸比高度尺寸小的多媒體講臺。

結構特點:桌面空間設計緊湊,鍵盤置于內嵌式蓋板內,鼠標置于臺面。且講臺高度較高。

使用分析:這類多媒體講臺總體體積較小,與臥式講臺相比,臺面面積較小,不適合擺放些教學用具。但其鼠標和鍵盤均放置在足夠高的臺面上,故站立使用時無需彎腰或者側腰,自然抬手就能操作,比較符合人體工程學。故此類型講臺不太適合日常教學,更適合做報告。

3、調查研究

通過初期的調查研究,我們遴選出了最細代表性的10個問題,以調查問卷的形式進行針對性研究。以下是調查問卷相關數據的統計匯總整理分析以及在使用過程中,使用者對于多媒體設備曾出現的問題進行的反饋（如圖1）:

(1)投影儀存在受到燈光干擾的情況,在投影使用過程中,需要關閉照明燈光或是窗簾配合;

(2)多媒體設備存在設計不合理,使用不方便,部分功能缺失,以及容易造成意外傷害的問題,建議對部分結構進行重新設計;

(3)多媒體人機交互界面需要改進,兼容性差,故障率高,系統的智能性和可靠性需要提高;

(4)多媒體設備存在易老化,抗疲勞能力差的問題,部分設備出現過短路燒毀的極端情況,在使用的過程中需要特別注意,避免被傷害。

可以發現,大部分的人對于多媒體設備的工況都不滿意,多媒體教學設備的改進空間很大。

4、問題分析

4.1 多媒體設備易出現的問題

查閱相關資料,通過研究資料和第一手的數據,并對所有的多媒體教學設備進行分析后,結論如下:

多媒體講臺最易出問題的地方是:

(1)合頁。由于合頁是活動連接件,較重和經常開啟的使用特點要求固定合頁的板材必須進行加強設計,而且要使用高強度的合頁,而高強度的合頁價格要高出許多,所以很多廠家都未采用,而使用小的、便宜的合頁;

(2)滑道。主要體現在使用滑道的大小、厚度、強度及工藝上,價格差距也較大,好滑道經久耐用,不好的滑道常出問題。其結果是使用不到一年就開始損壞。

(3)門鎖。鎖的設計結構千差萬別,質量差距較大,價格也同樣,選用不同結構及質量的鎖直接影響到本產品的質量;

(4)加工時粗制濫造,由于虛焊或假焊造成產品的脫焊;

(5)噴塑工藝較差,質量不過關,使用一段時間后表面脫落。

4.2 校園內多媒體設備常見問題分析

在對校園內的多媒體設備進行了調查研究之后,從安全人機學的角度分析了他們的優缺點,得出如下結論:

校園內的各型號多媒體設備普遍存在的問題:

(1)顯示器設置角度不合理,不能使教師看清屏幕,教師需要彎腰閱讀和操作,比較費力;

(2)鼠標和鍵盤的使用不方便,操作時間久了使用者會感覺很累;

(3)版面設置不合理,存在部分功能鍵失效的情況,按鍵太多,主次不分明,操作不方便;DVD的使用很不方便,需要打開底下的機柜,才能夠使用;

(4)講臺下部容納腳的空間不夠,坐姿站姿都不舒服;

(5)多媒體講臺設置不合理,學生來回跑動時易被磕碰,造成安全隱患;

(6)機柜的門開合很不方便,有縫隙,存在將U盤,鑰匙等物品掉入機柜內部的情況,同時存在機柜門過重,使用不方便,易出現安全隱患的問題;

(7)投影儀的投影效果受到環境因素影響很大,尤其會受到光線,風以及所投射內容的影響,部分投影儀被燈擋住,會部分影響到投影的質量;

(8)滑道結構在使用一年后,很多都會損壞,損壞率較高;

(9)部分投影儀在使用的過程中需要進行手動操作,步驟繁瑣,有受傷風險。

5、改進設計

考慮到必須提高多媒體設備的實用性,耐用性,融合性,通用性,易操作性等多方面性能,我們對多媒體設備做了部分修改,并重新設計設別,加入新鮮元素進行搭配,整個系統的設計主要針對多媒體設備的機箱和輸出顯示系統進行改動,以求達到最大程度得符合人機工程學相關參數的目標。

在對外輸出顯示方面,我們決定取消投影儀,以數碼板代替投影儀。多媒體上的內容可以通過數碼版顯示,同時數碼板上可以用馬克筆寫字,這樣就可以部分代替黑板的功能。通過這種設計,我們就能克服多媒體信息輸出顯示的問題,同時能夠提高黑板的利用率,突出人機交互性和多功能性。

在針對機箱的改進設計中,我們將機箱變得輕巧,堅固,實用,耐久。對顯示器的位置和角度進行重新設計,對整個機箱的尺寸及角度設計都在人機工程學的背景下進行。力圖確保對人機學的最大實現,保證舒適性和實用性同時兼顧。

5.1 數據分析

我們的所有人體數據全部參考國際GB3975-83《人體測量術語》和GB5703-85《人體測量方法》。

所需數據（單位mm）:

身高:1678

肩高:1367

臂長:775.236

立姿眼高:1568

肩寬:375

手功能舉高:2003

注:以上數據為全國男性人體參數均值。

5.2 尺寸設計

5.2.1 機箱設計(如圖2）

Step1:計算屏幕面AB傾斜角度。

在設計斜面角度時,需要用到人體學參數視野,這里我們以靜視野為準。查閱相關資料,人眼在垂直面內的靜視野最大范圍角度為120°,以水平線為準,最大仰角50°,最大俯角70°;最佳有效視野為俯角40°。在此,我們取俯角分別為30°和60°,既在視野范圍內,也在最佳俯角附近。經過計算,我們得到斜面傾斜角度為45°。在此角度下視野范圍較大,較為符合人體學參數。

Step2:計算BC面長度x3.

斜面BC的設計需要用到人體立姿手功能區域。我們通過查閱相關文獻,得到我國男性平均臂長為775.236mm,最適作業區域角度范圍為37°~61°.通過解三角形OBC,我們得到斜面BC長為322.36mm。

Step3:計算臺面高度。

通過臂長及角度,我們可以算得高度X4=619.13mm,,從而x5=1367-619.13=747.87.最后,x1=x5+x2*=747.87+260*cos（45°）=931.72.

Step4:臺面前后厚度的設計。

由以上數據,可以算得x6=x2*cos45°+臂長*(cos37°-cos61°)+補足量30=425.336.

Step5:臺面寬度的設計(如圖3)。

查閱相關文獻,人體側面作業域最適角度角度為34°,由此我們可以得出寬度=肩寬+2*臂長*sin34°=375+2*775.236*sin34°=1242mm.

5.2.2 數碼板及黑板設計

黑板由兩部分組成:數碼板與教學白板。

(1)黑板長度設計:

以標準教室為例,假設最后一排距黑板9m,查閱相關資料,人眼左右視野范圍為15~20,即可計算得到:

黑板長度為2*9*tan20=6.55m

(2)黑板高度設計:

由前文部分得出,黑板下端距地面747.87mm,手功能舉高2003mm,故黑板寬度為1255.13mm（如圖4）

5.3 材質及特點介紹

為了保證機箱整體的性能以及滿足我們賦予其的各項功能,我們在設計時充分考慮到現階段多媒體設備的使用情況,材料的功能和特點,規模化生產的可行性等多方面因素,特此做出以下要求:

(1)采用優質冷軋鋼板,全封閉結構,防塵、防盜、防火、防潮,散熱良好,表面經酸洗、磷化后靜電噴塑等工藝,平整美觀;

(2)結構設計合理,產品開啟后無前突,左右水平對開分拉式結構必須采用直線分拉軸承設計,計算機、顯示器、筆記本電腦、中控、視頻展臺、功放、教案等相關設備及物品能夠合理擺放,滿足用戶使用上的要求;

(3)配件質量有保障,配件應為業界知名品牌產品。滑道應采用高強度的三折疊滑道,軸承應采用直徑不低于16mm的直線分拉軸承;

(4)產品加工精度較高,各個板面接觸面間縫隙不大于2mm且均勻分布,鎖的安裝孔采用模具加工,與配件間隙不大于1mm;

(5)各門及活動部件靈活、順暢,開啟、關閉容易;上蓋縫隙處有密封式設計,防止粉筆灰落入內部;有接地螺絲及內部走線槽設計;

(6)表面處理平整無凹凸,塑模無脫落、有質感;

(7)配套件齊全。有可供選擇的多媒體中控版面和一體化多功能接線盒或接線板等,方便筆記本電腦等外接設備使用。

同時,對于整個多媒體的外觀質量以及內部質量,我們做以下要求:

(1)要求講臺柜體表面必須保證噴塑均勻、厚薄一致、過渡自然無滴墜現象,同時確保柜體表面無劃痕,無顆粒和凝固物;

(2)要求合適的邊角,須保證邊角打磨均勻、圓潤,同時確保邊角美觀無銳角;

(3)要求孔位的位置和大小不出現遺漏、多開或錯開孔位等情況;

(4)要求拼裝后整體效果合格,拼裝后各構件應緊密,間隙細小且均勻;

(5)要求導軌的質量合格,導軌要伸縮流暢且無雜音。

(6)要求減少磕碰,確保老師在使用時不會受傷,不會有礙事的感覺。同時減少空間使用,使得講臺更加寬敞。

(7)要求顯示屏的大小,角度,以及鍵盤和鼠標的設置位置符合人機工程學原理,以減少使用時的疲勞,增加使用舒適度。

(8)要求考慮人性化設備的設置,增加抽屜,掛鉤等便利設施,方便教師使用,提高了設備的舒適性。

6、結語

在現今社會,多媒體的使用越來越廣泛,地位越來越重要,這使得老師的授課方式以及學生的學習習慣都受到了很大的影響。所以,將多媒體設備的設計和使用納入安全人機工程學的考慮范圍,將大大增加設備的整體安全性,可靠性以及實用性。

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篇7

工程理論知識與產品設計的實際應用之間的轉化成為實驗教學的關鍵，打造一個適合工業設計學生學習工程類知識，并能與產品創新設計實踐相結合的專業課工程實驗教學大平臺極具實際教學意義。該文通過分析河海大學機電工程學院工業設計系工程實驗教學中存在的實際問題，在工程實驗教學大平臺建設所需相關設備已具雛形的基礎上，針對團隊教師在工程實驗教學及科研的特長，提出搭建適合工科院校工業設計的工程實驗教學大平臺的建設構想并進行了實踐。

關鍵詞

工科類;工業設計;工程實驗教學;大平臺建設

我國高校工業設計專業設置主要分為兩大類，藝術類工業設計和工科類工業設計，即藝術型和工科型。工業設計專業的課程設置也因各自之所長及傾向性不同而不盡相同。我國的工業設計教育已經走過了20多年的歷程，從早期的美術教育體系中逐漸走了出來，向著綜合型體系發展，工業設計中的工科類課程逐漸受到重視［1］。目前國內工業設計專業開設的課程可以分為學科基礎課、專業基礎課和專業課三大類。工科類課程，如力學、電工學、材料學、工藝學、機械設計等均屬學科基礎課，來自于工科學科基礎課程教學大平臺，其重要性隨著我國工業設計的發展以及設計領域的擴大，越來越得到重視［2］。要培養學生的創造性思維、創新能力以及解決問題的能力，全面實現專業培養目標，就必須對長期以來工業設計工科類課程一般采用工程設計專業的教材和教學方法這一教學模式進行改革。

1工科工業設計專業工程實驗教學大平臺建設的重要性

工程理論課程教學改革成為研究的重點，而工程實驗教學的改革卻被忽視，特別是專業課中的工程實驗教學，涵蓋專業基礎課和專業主干課，是工科學科基礎課程教學大平臺的重要教學補充，是深化學生應用工程知識提高產品創新設計能力的重要環節。打造專業課中的工程實驗教學大平臺(以下簡稱大平臺)，是將工程理論知識和設計專業知識進行融合的關鍵實踐渠道。該平臺上包含眾多實驗課程，核心實驗課程有產品模型制作，設計材料———設計材料認知實驗，設計心理學———人類心理感知實驗，人機工程學———人體尺寸測量及眼動儀實驗，產品設計I———產品拆裝工程實驗，展示設計———產品新媒體展示實驗等。工科院校的學科特點決定了學生只有更具實踐操作能力才更具就業升學競爭力。區別于藝術院校工設專業學生重外觀設計的美觀性而輕視功能結構的工程可行性，工科院校工設專業學生依托工科背景的知識能力結構，在設計領域更具長足的發展優勢。這種工科背景知識能力體系的建立，一方面需要在工科院校工科學科基礎課程教學大平臺的支持下，打下堅實的產品設計工程知識基礎;另一方面則需要專業課中的工程實驗教學大平臺的拓展，提升產品的創新設計能力。對于工科工業設計專業，實驗教學體系的架構及實驗教學內容需要將工科特色和設計教育特點進行融合，既不能生搬硬套機械專業的實驗教學模式，又不能完全拋棄工程類知識要點而流于形式上的設計。工程理論知識與產品設計的實際應用轉化成為實驗教學的關鍵，打造一個適合工業設計學生學習工程類知識，并能與產品創新設計實踐結合起來的大平臺極具實際教學意義［3］。

2專業課中的工程實驗教學存在的問題

由于對實驗教學重視程度不足，實驗設備制約等原因，專業課中的工程實驗教學存在諸多問題，特別是實驗教學課程的工程理論知識與設計實踐的結合性不強，實驗設計針對性差，實驗教學內容滯后于最新工程發展趨勢，實驗教學手段創新程度不夠無法引起學生興趣［4］。

2.1設備多有閑置

我們到相關院校走訪調研，發現普遍存在的問題是工程實驗設備多有閑置。在專業建設之初或進行專業評估時，院校會投入較多資金進行實驗室建設，其中存在相當程度的盲目采購，為了視覺上的“高大上”而不是實際的實驗課程需要。其次，受工業設計專業重外觀輕實用的教學誤區影響，存在部分教師和學生寧愿在電腦上出效果圖紙上談兵，也不愿通過工程實驗檢驗產品可行性的錯誤的設計觀念，導致實驗教學中設備閑置情況時有發生，特別是在工程實驗教學中的應用不夠充分［5］。

2.2教學體系建設不完善

因設計專業的特殊性，部分工程實驗課程無法從理論課程中分離出來，理論教學和實驗教學由專業教師一把抓;而部分工程實驗課程是由藝術教育背景的教師講授，工科教育背景的專業教師沒有完全發揮特長。專業課實驗教學體系亟須改革，特別是工程實驗課程需要根據設備及課程特點合理安排師資，科學開設課程進行實驗教學［6］。

2.3以工程實驗教學驅動產品創新設計的動力不足

多數設計院校專業教師重視從設計學科的角度以傳統的造型方式探索設計的多種可能性，而在如何通過工程實驗教學提升學生創造力方面意識淡薄。學生以工程知識驅動產品創新設計的意識不足，對工科課程整體不夠重視，導致對專業課中的工程實驗課程不夠重視，輕視理論與實際的結合，造成產品設計中看不中用，鮮有通過機構創新、材料創新、人機交互方式創新的設計新作品。

3工程實驗教學大平臺的建設思路

3.1實驗教學體系梳理

3.1.1調研工科類兄弟院校工設專業實驗教學發展狀況

團隊教師在相關兄弟院校進行了廣泛考察，對實驗室建設、實驗教學體系設置、實驗課程設置、實驗教學內容及方式，進行了全面的分析和比較，總結了各自特點和優劣勢。針對專業課中的核心工程實驗課的實驗設計方法進行的學習，對實驗教學方式進行的討論，為河海大學機電工程學院工程實驗教學大平臺建設提供了參考。

3.1.2研究工科學科基礎課程教學大平臺中的實驗課程

工科學科基礎課程教學大平臺的理論課程及實驗，一般是由無任何設計教育背景的純工科教師授課，必然存在講授內容從工程理論出發而不涉及工業設計應用的問題;設計專業學生理論學習往往如看天書，而課程實驗則是跑龍套走過場。這就要求研究工科學科基礎課程教學大平臺中的實驗課程研究，使之適合設計專業學生學習，并與大平臺中的實驗課程順利銜接。研究與設計相關聯課程的設置合理性，使得教師從工業設計應用角度進行理論講授和實驗設計，并通過課程中的科學性及系統性的實驗教學提升設計專業學生對于工程類知識的理解和應用水平，為后期專業課中的相關教學應用打好基礎。

3.1.3研究大平臺的核心實驗課程的實驗教學設計方法

大平臺的核心實驗課程是以專業課中的設計研究和應用為目標，結合工科學科基礎課程教學大平臺中的課程知識點和實驗手段后凝練提升而成的。研究實驗設計的方式方法，研究實驗課題設置的科學性、合理性，對確保學生通過相關實驗教學掌握工程知識，提升創新設計能力尤為重要。要求實驗教師從教學內容、教學方法、課程作業、考核方式等多方面、多角度深入進行改革。

3.2搭建大平臺設備基礎

結合前期對兄弟院校的調研成果、本專業學生和相關教師的意見，從實驗設備特點及團隊教師特長出發，對大平臺的建設進行規劃，形成可行的平臺建設方案。完成大平臺的體系搭建、整體實驗課程設置更新、實驗教學內容方向確定等多項工作。機電工程學院已采購的實驗設備包括激光非接觸式三維掃描儀(逆向工程實驗)、小型產品雕刻機(3D打印實驗)、快速成型機(快速成型實驗)。人機工程實驗室(眼動測試、人體尺寸測量、人體反應度測試)和產品拆裝工程實驗室(產品內部工程結構認知)等工業設計核心實驗室建設完成，并有多臺套數位板及觸摸屏(數字化產品快速表達、產品人機操作界面演示、產品新媒體展示)。現階段機電工程學院設備覆蓋了產品創新設計的全過程，形成了建設大平臺的設備基礎。

3.3整合教學師資力量

在機電工程學院可用于工程實驗教學的設備基礎上，對其能支撐的各種實驗教學課程進行系統研究。組織相關教師根據科研方向和特長，對實驗設備的操作流程和實驗項目進行學習和探索，以兼有工科和設計教育雙重背景的教師擔任平臺中核心實驗課程教學。旨在傳統實驗教學的基礎上針對工程實驗教學進行改革創新，嘗試在數字化設計大背景下進行實驗教學的改革探索，搭建覆蓋工業設計專業主干課的大平臺，設置融會貫通相關工科知識的工程實驗教學內容，以及巧妙結合我系設備的實驗教學，以形成產品創新設計流程的全覆蓋。

3.4建設支持產學研全面合作的大平臺

在實驗教學的基本功能基礎上，挖掘出支持教師科研、支持學生素質與能力創新訓練、支持研究所對外進行企業項目合作的諸多可能性，使得產學研有機融合，達到學生、教師、系所的全面能力提升。鼓勵教師將科研項目引入該平臺的工程實驗教學環節，根據實驗設備的科研使用現狀，拓寬將科研項目引入實驗教學的可能性及相關途徑，形成基于科研項目的實驗教學模式。通過開放性的工程實驗教學平臺，使學生能在該平臺支持下進行相關素質能力訓練和學科競賽，進行創新創業訓練等，達到該平臺在實驗教學之外的其他功能。最終將大平臺延伸到校企合作環節，以建立產學研結合并創收的良好局面。

4工程實驗教學大平臺的建設效果

4.1完成大平臺中核心工程實驗課程教學設計

實驗教學設計力求避免生搬硬套機械類專業的實驗教學模式，正視設計專業學生對于工程實驗的區別性需求，及針對學生特點選擇實驗課題，突出工程知識點和產品創新設計的融合。團隊教師合作進行多門實驗課程建設，編制實驗教學大綱，撰寫實驗指導書，并進行相關實驗教學實踐。以48學時的“產品設計I”為例，專門拆出8學時進行產品拆裝工程實驗，由工科背景和設計背景兼有的實驗教師進行實驗教學組織，并邀請電動工具修理店師傅現場進行示范講解;學生分組根據實驗任務書進行產品拆裝，并撰寫實驗報告書;同時進行PPT和視頻，學生反饋良好。

4.2校級教改項目資金支持

大平臺中核心工程實驗教學課程依托的專業課程全部得到校級教改項目資金支持。以《工業設計創新教學團隊建設》項目為依托，結合《產品設計I研究性教學課程培養》項目、《人機工程學核心課程的建設與實踐教育教學研究課題》項目，及3個翻轉課堂實踐項目《設計材料及加工工藝》《產品設計II》《展示設計》，團隊教師以產品創新設計為目標，在相關專業課程中進行了工程實驗教學的初步探索，力求通過教學理念創新和授課方式革新提升實驗教學質量。

4.3將教師科研項目滲透到實驗教學設計中

以大平臺為依托，團隊教師將科研項目和研究方向滲透到實驗教學設計中，建設了多支學生產品創新設計團隊，如逆向工程創新設計團隊、3D打印產品服務體系創新設計團隊、人機工程實驗眼動分析實驗團隊等。同時通過各種設計比賽、學生素質與能力項目培養及創新創業訓練計劃，摸索出以工程實驗教學驅動產品創新設計的諸多教學方式。獲得15項大學生創新創業訓練計劃資金支持，其中8項為國家級創新創業訓練計劃，課題均與教師科研方向相關，內容涵蓋產品數字化虛擬展示設計、家具用品DIY設計、火災救援逃生后裝備產品服務體系設計、傳統水利農具改良設計等，在大平臺的支持下完成概念孵化和后期設計工作。在工程實驗教學推動下，我系學生設計作品在國際級及國家級比賽中屢獲殊榮。

4.4完成多本教材編寫并出版發行

《產品造型設計材料與工藝》(普通高等教育“十一五”國家級規劃教材)，獲得江蘇省精品教材稱號。該書從設計專業學生角度出發，重新對知識體系進行構建，書中涉及大量產品設計材料與工藝實際應用案例。《工業設計創新實驗訓練》(普通高等教育“十二五”規劃教材)，是基于機電工程學院部分工程實驗設備進行的實驗教學內容總結。書中涉及了產品拆裝工程實驗、逆向工程實驗、快速成型實驗及產品虛擬展示實驗等工程實驗教學重要環節。《產品改良設計》(高等院校設計藝術系列教材)總結了“產品設計I”授課教師多年的教學經驗，集中展示了工程實驗教學環節案例及學生成果。同時，團隊教師在工程實驗教學和相關工程研究領域發表多篇論文，成果顯著。

5結束語

機電工程學院大平臺建設周期長、工作任務重，其中也出現了部分問題，尚處于不斷調整階段。該平臺建設需要學院領導高度的認同及支持，也需要本系教師自身科研水平和教學能力的提升，更需要團隊持之以恒的實驗教學實踐才能初見成效。希望本文能為工科工業設計兄弟院校提供建設經驗并誠懇期待交流。

作者：馮亞娟 周妍黎 嚴波 丁治中 單位：河海大學機電工程學院

參考文獻

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［4］陳靜勇，鄒越，朱寧克，等.構筑建筑設計的數字化實驗教學平臺的探討［J］.實驗技術與管理，2010，27(3):181－183.

篇8

長時間使用電腦時人體都是處于坐姿，同時有上肢運動。影響人體在使用電腦時姿態的實體因素是：顯示器支架、桌子、鍵盤和鼠標托板、肘托、椅子等。市場上銷售的顯示器原裝支架的高度和角度的可調性都很有限，單獨購買的支架又往往安裝復雜，跟顯示器和電腦桌不兼容。這樣就導致屏幕與用戶的眼睛的高度和角度不適宜，長期在不適宜的姿勢下使用，會對視力和頸椎造成嚴重的損害。還會導致電腦視力綜合癥的發生,該綜合癥也稱“技術緊張性眼病”,是指操作電腦時,由于長時間使用一個姿勢,出現的眼睛疲勞、疼痛、視力下降、眼球干燥等癥狀,嚴重時還會出現額頭壓迫感、眩暈、惡心等現象。桌子面積過小，實用性差而且影響用戶的心理及情緒。有的電腦桌的鍵盤托板只能放下鍵盤而放不下鼠標，即使都能放下但是高度卻是固定的，對不同體型的使用者缺乏兼容性。而且在設計時根本沒有考慮到肘部的支撐，導致用戶長期手臂懸空或者用一些不當的姿勢支撐，容易誘發上肢損害，具體表現為“腕管綜合癥”即俗稱的“鼠標手”和“鍵盤腕”。椅子設計的不合理主要表現在應對不同體型的使用者的可調性差，雖然有許多是設計成高度可以隨意調節以用來符合不同高度人的使用，但只是單純考慮了高度，而沒有綜合分析人體的坐姿曲線模型，使設計的椅面、靠背等尺寸和傾角可隨坐姿的不同而進行全方位的調節。長期在處于一種不健康的坐姿，對脊椎和下肢都會造成損害，例如“靜脈曲張”、“腰肌勞損”和“腰椎間盤突出癥”等。

二、“健康工業設計”與“人機工程學”的差異

健康工業設計的實質是，設計從人的健康出發，它不同于人機工程學以及其它理論的關鍵在于，健康工業設計的目的不僅僅是保持人在使用產品時的健康，還要在使用產品的過程中促進人的健康，促進人的身體發展。以往我們遵循的設計理論只簡簡單單注意“不損害”，而健康工業設計還倡導“促進”，“促進健康”才是健康工業設計的核心，是健康工業設計的最終目標。日常的電腦使用不是體力勞動，其目的也不應是人機工程學所追求的提高工作效率。反觀大多數電腦使用者都面臨著身體運動量不足的狀況，所以在使用電腦的過程中應該適當增加身體的活動量，使人體保持在一個自然的運動狀態下，來保持人體的健康，這也就是健康工業設計的核心理念。總的來說，人機工程學是一門既不能也不要求了解有關人類身體健康的科學，它只強調工作法則。只告訴人們一定的人體尺寸，告訴你可以做什么，但沒有告訴你這樣做是否合理。實際上這門學科不能完全解決設計中存在的問題，它只是為人們提供了一系列的數據，而且這些數據只是靜態的。靜態測得的人體尺寸數據雖然可以解決產品設計中存在的一些問題，但由于人在操作過程中姿勢和身置經常發生變化，靜態測得的尺寸數據就不能解決實際具體情況中存在的問題。此外，隨著人類社會的不斷發展，人類的成長和發育也發生了變化，因此，人機工程學提供的有些數據就不再準確。值得注意的是，人機工程學的最終目的不是為了人們的身體健康，而是通過符合人們的使用需求來提高工作效率，從而獲得最大的經濟效益,其出發點是商業或者經濟利益，這與健康工業設計的出發點完全不同。

三、基于“健康工業設計”的電腦家具設計思路

在進行電腦家具的設計時，應該從根本上盡可能采用可調節式的配件，順應人體的自然運動規律，下面列舉一些運用健康工業設計理論進行的設計改良。

1動態顯示器支架設計

這是一類具備自主動力的顯示器支架，自主動力是指可以使固定在該支架上的顯示器，按一定軌道做往復運動。這種往復式運動可以促使使用者的頭部在一定范圍內做緩慢的周期運動，改變以往在使用電腦時，由于頭頸部長時間不運動帶來的健康問題。以圖3的這款動態顯示器為例，動力組件③與顯示器②相連接，在接通電源后③內部的微型馬達開始工作，馬達在控制盒④的控制下，帶動顯示器沿著支架①上的導軌做往復運動。由于顯示器始終處于緩慢的往復運動中，所以電腦使用者的頭頸部也不自覺地隨著顯示器位置的改變而運動，使用者即通過這種無意識的“健康操”對頭頸及視力進行了保健。圖3的設計僅僅是一個概念設計，在外界條件允許的情況下可以將導軌的高度、弧度和路線（例如水平和垂直方向的復合導軌）進行適當調整，再將不同人體的坐高數據輸入到控制盒中，通過控制程序的控制，使顯示器的運動適合不同體態的使用者。

2同一平面上的大面積鍵鼠托板設計

應該保持使用者的雙手在一個健康的平面上運動，該健康平面應該滿足3點要求：①鼠標和鍵盤應該位于相同的平面上，這樣才能保證左右上肢能進行舒適協調的運動；②該平面的寬度應不小于標準鍵盤寬度的1.5倍，長度不小于標準鍵盤長度與標準鼠標墊長度之和，這一面積是托板在放置鼠標和鍵盤后能保證為手腕提供一定支撐面積的最小尺寸要求，在設計時如有條件可適當增大；③該平面的高度和傾斜角度應具有一定的可調性，用以適應不同體型的使用者。

3肘托的設計

肘托是為了避免使用者在操作電腦時雙肘懸空所設計的機構，現有的設計并未考慮到這一方面，而在現實操作中，大部分的使用者只是將椅子的扶手作為肘托。設計師應該關注人們的需求，所以可以將現有的椅子扶手改良成符合人體健康規律的肘托，該肘托在高度和傾斜角度上應該是可以調節的，其與使用者肘部的接觸面應該有一定的柔軟度。

4“動坐”概念座椅設計

雖然與電腦桌配合的椅子種類繁多，但是以一個姿勢做到最后的“靜坐”概念卻從來沒有改變過。無論多么先進的椅子設計，其設計出發點都幾乎只是為了讓人“坐”得更久而不感到疲憊，“坐”得更方便而不用運動。其實，人的身體不是用來長時間保持一個姿勢的“，靜坐”也并非能休息和解除疲勞。不管從生理上還是精神上來講，絕對的靜止或是停滯都是消極的狀態。座椅設計的“動坐”概念就是針對改變傳統的“靜坐”習慣，促使人們通過運動調整坐姿來解除疲勞促進健康。它不同于以往的活動椅子，活動椅的設計目的是為了減少人們的運動和體力消耗，例如辦公椅的腳輪就是人們代步的腳，通過輪的轉動代替人的走動，使人依然相對靜止。而“動坐”概念的座椅則是通過設計使一把椅子有多種“運動”著坐的方法，讓人能在使用中根據生理和心理需要自覺運動。就如同在睡眠中自覺轉換睡姿一樣，從而達到舒緩神經、消除疲勞、強健身體的目的。“動坐”概念座椅設計主要體現在造型方面，如挪威設計師PeterOpsvik設計的Balans椅系列。它的設計理念是“為所有坐姿而準備的椅子，最好的身體姿勢永遠是下一個”。如圖4所示的一款Balans椅，它能促使人體在坐的過程中，始終通過運動來維持這種動態平衡，即使在“靜坐”時也比傳統椅子更易保持脊柱的生理彎曲。

5寬敞的桌下空間及動態腳蹬設計

桌下空間往往被人忽視，但是它對使用者的下肢健康有很大的影響，如果桌下空間非常狹小，就會導致使用者下肢屈伸不利，影響下肢血液循環，對健康造成消極影響。所以設計師應該充分意識到桌下空間的重要性，保證寬敞的桌下空間，為了使用者的下肢健康，還可以在桌下設計一款動態腳蹬，該腳蹬應該采用一種非穩態設計，以便使用者的雙腳帶動下肢做一種簡單緩慢的運動，在運動中保持下肢健康。

6整體的設計觀念

在進行設計實踐時應該對各個方面進行總體的把握，不能顧此失彼，既應該保證對不同體態的人的兼容性，更應該在兼容性的前提下順應人體的自然運動規律，保持和促進人體的健康。例如，在進行鼠標和鍵盤設計時不能僅僅考慮鍵鼠因素而忽略其對桌下空間和桌面面積的影響，托板面積過大勢必使桌面面積減小，桌面面積雖然不直接影響使用者的身體姿態，但是狹小的桌面面積會給使用者帶來諸多不便。另外，如果托板和椅面之間的高度差過小勢必會壓迫使用者的下肢，對健康造成不利影響。

四、討論

在我國，一方面，健康工業設計理論的研究還沒有得到足夠的重視，這一理論還有待于深入理解和繼續研究。另一方面，電腦在日常的工作和生活中占有越來越重要的地位，以電腦為中心構成的工作環境對人體是不是友善，是關乎電腦使用者健康的大事，應該得到足夠的重視。目前大部分對HID研究，僅局限于字面上的理解，把“健康工業設計”等同于“健康的工業設計”，認為對人體“無害”的設計既是HID，而不能深入的理解HID的核心理念———對人體“有益”的設計。設計師應該全面的理解HID的深刻含義，將“有益”提升到與“無害”同等重要的程度上來。應該注意到，目前這一理論并沒有完全成熟，每一個理論都有其應用范疇，HID最先應用于辦公環境的設計研究中，而國內的研究也大多集中于辦公環境相關方面。今后在對HID的完善中，應該開展對這一理論的適用范圍的探討，這樣才能使嚴謹的研究者能放心的應用HID在應該應用的領域，同時也避免了對這一理論的濫用。隨著電腦的普及，人類與電腦相伴的生活方式也隨之而來，人類有了在房子里的生活方式從而有了室內環境研究，人類有了在汽車上的生活方式從而有了汽車內部環境研究，所以如果結合HID展開關于電腦使用環境的研究，將是一個前人不曾涉足的新領域。

五、結論

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關鍵詞：展示藝術 設計發展 人機工程學 人性化設計 以人為本

展示，英文是Display，表示展現之類的狀態行為。在既定的空間和時間內，運用藝術設計語言，通過對空間與平面的精確創造，使其產生獨特的空間氛圍，不僅含有解釋展品、宣傳主題的意圖，并且使觀眾參與其中，達到完美溝通的目的，這樣的空間形式，我們一般稱之為展示空間，對展示空間的創作過程，我們稱之為展示設計。在現代設計中，展示是一門以傳達、溝通、交流為主的綜合設計藝術，是通過設計運用空間規劃、平面布置、燈光控制、色彩配置、以及各種組織策劃，有計劃、有目的、符合邏輯地將展示的內容展現給觀眾，并力求使觀眾接受設計者傳達的信息。

商業展示的人性化設計產生基礎及發展

近年來，隨著人們自我意識的覺醒、消費觀念的進步，商業展示設計經歷了只重視能否排列整齊的"陳列"階段，以及追求視覺效果的"展示"階段，現在已邁向以人為本的"人性化"階段。人性化設計是指在符合人們的物質需求的基礎上，強調精神與情感需求的設計。 "人性化設計"作為當今設計界與消費者孜孜追求的目標，帶有明顯的后工業時代特色，是工業文明發展的必然產物。

人性化設計是以人機工程學的發展為前提和基礎的。人機工程學的顯著特點是，在認真研究人、機、環境三個要素本身特性的基礎上，不單純著眼于個別要素的優良與否，而是將使用"物"的人和所設計的"物"以及人與"物"所共處的環境作為一個系統來研究。在人機工程學中將這個系統稱為"人-機-環境"系統。這個系統中，人、機、環境三個要素之間相互作用、相互依存的關系決定著系統總體的性能。

人性化思想在設計中具體表現為"人性化設計"，它是指在符合人們的物質需求的基礎上，強調精神和情感需求的設計，它綜合了設計的安全性與社會性。人性化設計是指在設計過程當中，根據人的行為習慣、心理情況、思維方式等以及人體的生理結構，在原有設計基本功能和性能的基礎上，對展品進行優化，使觀眾參觀起來非常方便、舒適。人性化設計其實是一種設計態度，它是一種以人為本、設計為人的設計理念，表現為一種注重人性需求的設計，人性化的根本衡量標準就是對人類、對自然的關懷程度。

展示設計中需要考慮的人性化因素

在具體的設計中，展示設計的人性化要圍繞空間、材料、色彩、照明和技術五大要素而展開空間規劃，優秀的展示設計中應處理好人、展品、展示環境間的關系，在展示設計的空間環境設計、道具設計、色彩設計以及版面設計等方面上，應充分考慮人的生理尺度和心理感受，達到良好的展示效果。

在展示設計中對人體生理尺度的合理把握，首先要考慮人的身體尺度和視覺尺度，合理安排空間環境的同時滿足公眾需要，在此基礎上，要投射出更多的人性化關懷就應該有明確的導向設計系統，方便公眾了解場館布局、功能分區等內容。其次，展示設計的空間環境規劃與設計要充分考慮人群的流量，不能造成通道中人流的堵塞和擁擠，組織合理的參觀路線，力求參觀路線的順序性、邏輯性與完整性，避免觀眾漏看、重看，做到既不損失展示信息，也能減少疲勞感，創造一種便于觀眾有目的的選擇參觀的基本條件。在參觀路線中，特別要考慮無障礙設計，使弱勢群體也能參與進來，如在出入口設置坡道、電梯顯示、盲人專用的停步和方向提示塊，這些設施的材料、結構及尺度與位置都應符合弱勢群體人群流動與安全的需求。

商業展示的人性化設計在滿足人們基本使用功能的需求以外，還應更多地關注設計的綜合社會價值，關注人們精神和情感需求的滿足。這就要求我們設計師在對顧客或消費者進行針對性研究的基礎上，還必須將目光放到商品展示過程中的情景和狀態進行研究，并且就商業展示與消費者之間的各種關聯因素也要進行考究與推敲，對商業展示在物質與精神層面進行全方位地設計。

展示設計中信息的溝通和傳遞與人的心理因素有著密切的聯系，因此，在滿足基本的生理尺度要求后，在展示方式、陳列效果、展示氛圍等方面應滿足公眾的視覺感受和精神需求，使得公眾注意、認知、接受信息和內容并能在精神和思想上產生共鳴。

空間布置的人性化。展示設計的目的是傳遞展品信息，人性化的空間布置，可突出展品的性能、用途，營造一種吸引人、感染人的情節和意境，能夠使觀眾產生興趣或留下深刻印象。人性化設計是在設計中對人的心理、生理需求和精神追求的尊重和滿足，是設計中的人文關懷，是對人性的尊重。

阿瑟o普羅斯指出："人們總以為設計有三維：美學、技術和經濟，然而更重要的是第四維：人性。" "人性"實際上就是設計的人性化，從這個意義上來講人性化設計的出現完全是設計的本質要求。分析展示信息和內容，實現形式和內容的統一，獲得公眾的心里認可，結合多樣化表現手法，利用新技術，可合理運用視頻、多媒體、虛擬現實等技術，在展示空間里營造一種情節氣氛，增加觀眾與展示環境的互動交流。同時，要避免聲頻設備之間互相干擾，關注影音與周圍空間的明暗反差，與整體環境的和諧統一。

參考文獻：

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[5]《什么是展示設計》布魯爾 著 中國青年出版社

篇10

[關鍵詞]民航座椅；結構優化；造型設計

中圖分類號：F563/567 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0074-01

一、現有民航座椅的優缺點

1、現有座椅靠背的頭枕部位設計很不合理，許多身高較矮的乘客乘坐時，座椅上緣正好頂在枕骨突出處導致頭部前傾，乘客身體不能自然放松，頭部長時間處于向前受力狀態。

2、乘客的頸部無支撐力，現民航座椅靠背上部分基本是直線型，頸部呈放空狀態，并且頭枕的設計不合理導致頸部長期受壓，對乘客頸椎很不利。

3、現有座椅的靠背中的腰靠設計較不合理，在椅背下半部沒有合理的凸出支撐點，不能有效支撐腰椎，使人體不能維持脊椎自然彎曲，座椅設計形態不符合人體坐姿曲線。

4、目前裝機的旅客座椅在乘坐空間考慮較少，旅客腿部空間受約束嚴重，大幅降低了乘坐舒適性。

二、影響民航座椅舒適性的因素

1、座椅整體外觀

航空座椅的配色宜簡不宜繁，一般以兩到三種顏色為主。在對各種色彩的性格和表現力準確把握的基礎上，應用基本的色彩美學法則。

2、與外界環境的相協調

整體外觀造型應與飛機內飾設計風格相協調；整體顏色要與飛機內飾色調相配合。客艙頂部適度的弧形設計使客艙顯得更加寬敞，而且弧形表面比生硬邊線給人更多安全感。淺色會使物體看起來更高、更大、更寬，總的感覺更開放；而深色則使人感覺更封閉。目前，主流機型客艙顏色不約而同地采用了淺色調，以最大限度地營造出一種理想情調和氛圍。

3、合理的體壓分布

人體質量作用在座椅座墊和靠背上壓力分布稱為體壓分布，它和乘坐姿勢密切相關。根據人機工程學原理，最舒適體壓分布應保證人體的大部分質量以較大的支撐面積平滑過渡，無突變。飛機上活動變化更多，因而姿勢變化也更多。在飛機上，乘客要吃飯、睡覺、看電影等，這些活動都有各自不同舒適姿勢。當乘客處于不同姿勢時，座椅都應該能夠產生所希望的體壓分布。

4、安全帶

安全帶設計就是為了增加座椅對乘客的保護性。安全帶與底座連接，該帶的長度可根據不同乘客需求調整，有固定扣以固定。

5、座椅間距

座椅間距大小關系著乘客乘坐飛機是的活動空間大小，直接影響乘客的心理情緒。同時也影響著客艙利用率。座位間距離不能小于 29 英寸（737mm）。

三、民航座椅的優化設計分析

1、安全帶設計

（1）安全帶組件的強度：裝在單座座椅上使用安全帶組件，包括組帶、釋放裝置、其他部件，在安全帶軸向上至少能承受 6000 牛以上載荷，如果是雙聯座椅，那么至少為13000牛以上。安全帶組件的強度， 都相應地體現在每副安全帶組件帶子上。（2）安全帶釋放裝置：安全帶組件是可調整的，并有一個易于操作快速釋放裝置。在安全帶承受相對應載荷后，安全帶使用者可以很容易打開這個釋放裝置。（3）安全帶的特性及其他：安全帶規定標準寬度為51 毫米，考慮到紡織、防毒、阻燃及磨損處理等所必須的生產過程，其寬度可在47 到 51 毫米之間。連接帶金屬件上的凹槽或者小孔不小于51 毫米。其阻燃性能符合規定要求，以防止在使用期間由于腐蝕、磨損等原因造成損失。

2、功能件的設計

對于航空旅客座椅上的功能件主要是控制按鈕和餐桌旋扣，都屬于手動操縱器范圍。功能件的外形設計要求對于航空旅客座椅上使用的按鈕和旋扣都要突出臺面一定的距離，按鈕和旋鈕的尺寸要根據手指的尺寸和指端的弧形設計，按鈕表面設計為凹形以方便操作。功能件的位置要求每個鍵不同用途使用不同顏色，具有可識別性。

3、民航座椅設計的尺寸設定

座椅的基本尺寸與人體各部位的比例尺寸有著密切聯系，座椅靠背、椅面、扶手等要素的設計尺寸都要依據人體尺寸來設計，這樣才能保證座椅與人相協調，人才會感覺舒適。在民航座椅設計時，座椅設計尺寸要在符合我國大部分成年人的生理尺寸基礎上，具有可調節性。特別是頭枕及腰靠部位，要獨立可調節，以滿足不同人群需求。

4、民航座椅設計的結構分析

結構分析也是產品造型設計一個重要環節，結構設計體現了將需求、形態、材料、工藝轉換為一體化創造過程。

（1）頭枕結構設計

可調節的頭靠設計可根據乘客不同姿勢變化，做出調節貼合頭頸曲線，乘客可根據自身不同需求調節高度。

（2）腰靠結構設計分析

腰靠處的設計是為了給予乘客腰部支撐，使其保持自然彎曲，減輕肌肉施力。腰靠處的問題主要是尺寸不符合、曲線不貼合背部曲線。所以在腰靠設計上，需要增加可調節結構。可以在腰靠板的上下兩端鏈接調節桿，調節桿鏈接滑軌，滑軌上有卡槽，用來固定腰靠。腰靠板的上端調節桿調節腰靠弧度，下端調節桿調節腰靠位置。

5、阻燃技術設計

涉及阻燃方面問題，主要有兩類部件：第一是座椅結構組件，第二是座椅墊。座椅材料選擇必須按照現有條例要求。隨著材料技術發展，國內外很多座椅制造商和研究者，已經把復合材料廣泛應用到飛機座椅制造中。比如比利時軍用飛機座椅制造公司用聚醚醚銅來代替座椅中的鋁合金件。其具有高強度、低可燃性、重量比金屬輕等優點。再比如以PPS為基體材料的碳纖維增強物，相對于鋁材來說，可減輕40% 到50%的重量，并且節約成本 20% 以上。

結語

鑒于座椅對于乘客及我國的重要性，設計更符合人機工程學的座椅越來越引起人們關注。本文主要分析了影響座椅舒適性的因素，并由此提出了民航座椅優化設計相關分析，以供參考。

參考文獻

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