第一篇：技術與設計12.2 設計中的人機關系

新疆師范大學附屬中學

通用技術

設計中的人機關系

一、課程標準對本章的要求

1、理解技術與設計的關系，能分析設計在技術發明和革新中的作用

2、知道技術是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造。

3、了解1---2類產品的常用測試方法，能根據設計要求使用簡單的方法對產品進行測試。

二、教學目標

1、知識與技能

（1）理解人機關系的含義。

（2）熟悉人機關系在設計中要實現的目標。（3）了解在設計中如何合理運用人機關系。

2、過程與方法

（1）通過舉例分析，加深對人機關系的含義及其所要實現的目標的理解。（2）通過討論和實踐，切身感受“以人為本”的技術設計理念。

3、情感態度和價值觀

通過人機關系的分析，從中體會到在產品設計中人性化、人文關懷的設計思想，并形成認真嚴謹的態度，一定的創新精神和實踐能力，進而樹立起正確的設計觀念。

三、教學重點、難點

1、重點

理解人機關系

2、難點：

人機關系在設計中的具體應用是隱含在產品的設計中，需要通過體驗去感受，反映的是一種理念，一種較為重要的分析方法。

四、課時安排

1課時

五、學情分析

學生對人機關系是比較陌生的，學習時容易對本概念產生誤解。對于本節課內容不必要求學生能夠熟練或靈活地運用，只要求學生達到理解水平，認識理解人機關系的知識，使學生形成“以人為本”的設計理念，是一種較為重要的分析方法。高中學生已有一些生活經驗，在具體的教學中，可以有針對性地設置情景，列舉學生身邊熟悉的具體實例，從人機關系的角度對日常生活中的事例進行思考和剖析，幫助學生理解人機關系的含義及其在設計中的應用。

六、教材分析

《設計中的人機關系》是《通用技術》中《技術與設計（1）》蘇教版 新疆師范大學附屬中學

通用技術

聯系現實生活中的案例，通過學習，引導學生較好的掌握和熟悉人機關系在設計中要實現的目標，在設計中如何合理運用人機關系。

七、教學用具

多媒體

八、教學方法

多媒體課件，問題引入，閱讀、小組討論，理論解析，探究與練習。

九、教學過程

（一）人機關系的概念

1、概念：同學們都知道，在現實生活中，我們每時每刻都會與身邊的物品發生聯系。當我們使用這些物品時，物品就與人產生了一種相互關系。這種相互的關系就稱為人機關系。

2、人機關系中的“機”

除了人們通常所說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛，勞動保護用具以及人所處的環境等。

【思考】同學們坐在教室里，觀察一下并說出與周圍什么物品構成了人機關系？ 如：（身邊筆、桌椅、書、衣服、教室及環境等）

【馬上行動】P28頁：找出下列活動中的“人”與“機”，體會其人機關系。（1）教師拿著粉筆板書

（2）農民用鋤頭助地（3）漁翁在河邊用釣魚竿釣魚

（4）司機手握方向盤（5）媽媽拿著拖把拖地

3、在人與某個物品構成的人機關系中，往往存在復雜的多方面關系。如：開門時的人機關系

（二）人機關系要實現的目標

1、高效

在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優地分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率。還應考慮人機所在的環境中的一些因素，如溫度、濕度、噪聲、照明、振動污染和失重等也影響人的效率和行為。

【思考】教材P30，鐵鍬的作業效率。（主要改進了鐵鍬的運載量與人的負荷強度的關系，裝載強度、次數、與人的疲勞的關系）

2、健康

是指人在長期操作或使用產品的過程中，產品不會對人造成不良的影響。【思考】教材P31，指出圖片中設計不合理、有損人體健康的地方。如：長期在昏暗的燈光下學習，對人的眼睛會造成危害。

3、舒適

是指人在使用產品的過程中，人體處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內，從而使人不致過早地產生疲勞，心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。

【思考】教材P31，圖片思考并回答：

4、安全：是指人們在操作和使用產品過程中，產品對人的身體不構成生理上傷害。【思考】在我們學校有哪此地方實現了人機關系中的安全目標？ 例如：樓梯的欄桿

【思考】哪些地方還沒有達到人機關系中的安全目標？ 例如：窗戶，站起來容易碰頭

新疆師范大學附屬中學

通用技術

【思考】在設計中，人機關系除要考慮高效、健康、舒適、安全外，還要實現哪些目標？請再列舉幾個。（環保、美觀、經濟）

（三）如何實現合理的人機關系

前面已學過，在設計中，合理的人機關系應該達到高效、健康、舒適、安全等目標。如何實現這種合理的人機關系呢？

首先，應該明確設計涉及哪些人機關系；

其次，要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標；

最后，在實現合理的人機關系的設計中，我們還應該注意處理好以下幾個方面的關系。

1、普通人群與特殊人群

【思考】教材P32，馬上行動中，地下通道圖片中,它的設計忽略了哪些人群的需要？(忽略了特殊人群的需要：右邊沒有扶手,沒有嬰兒車、殘疾車上下的通道和盲道等）

2、靜態的人與動態的人

人們使用產品時處于靜態和動態兩種狀態交替之中，因此，設計的產品不但要符合人體的靜態尺寸，也要符合人體的動態尺寸。

還應考慮人的生活習慣玉民族信仰

【思考】課本P33，馬上行動中，人與床之間的人機關系。

3、人的生理需求與人的心理需求

設計中的人機關系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求。例如：

（1）茶座、咖啡屋的設計：以暖色調為主，將空間處理得小一點，以營造溫馨、寧靜的效果。（2）辦公室設計：以冷色調為主、空間處理要簡潔明快，以求產生嚴謹、高效的工作氛圍。

（3）教室設計：以冷色調為主：將空間處理得純潔高雅，嚴肅認真，以營造、活潑、奮發向上的氛圍。

此外：還有視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受。如果能在設計中注意滿足人的心理需求，就可以將人機關系處理的更好。

4、信息的交互：

人與產品的互動過程就是人與產品之間信息傳遞的過程，即人機之間的運用信息語言交流的過程。

例如：前些年的按鍵式固定電話，只有按鍵而沒有液晶顯示屏，無法顯示撥號信息，人們只能通過聽電話按鍵提示音判斷是否按下按鍵。現今出現的液晶顯示屏電話，可以提供給人們視、聽覺雙重信息傳遞途徑，大大地方便了用戶的操作。

【思考】教材P35，汽車的顏色

說明開銀灰色車最安全；其次是紅色、黃色、藍色的車再次是綠色和灰色的車 最不安全的是棕色的車。

十、小結

設計的目的是為了滿足人的需求，而人機關系是滿足人的需求的方法。因此在產品設計中要注意人機關系，這是設計的重點。通過本節的學習能夠從人機關系的角度對日常生活事件進行思考，能夠理解什么是人機關系，人機關系在設計中要實現的目標，了解設計中如何實現合理的人機關系，樹立“以人為本”的設計理念。

十一、教學反思

一節好課首先要以課程標準為依據，充分利用好教材和教師用書，結合學校和當地的教學資源與學生的實際情況，適當調整教材的內容和添加必要的教學手段，以期收到更好的教學效果，讓學生最大的獲益。

通用技術課程就是要學生更多的親身體驗和感悟。所以課堂上要盡可能多地讓學生面對實物進行探究、分析、學習。所舉案例要盡可能的是發生在學生身邊的事例，這樣學生才會有親身的感受。

第二篇：自行車設計中人機工程學分析

自行車設計中人機工程學分析

一、人d自行車系統組成

自行車的功能是供人騎行，就發揮自行車的功能作用而言，把人看作自行車的組成部分

是完全合理的。因此，人在騎車時組成了人d車系統，該人-車系統中的人t車界面關系可由圖

12b13來進行分析。

1·人與支撐部件關系

支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等，是自行車的構架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證自行車的整體性，實現自行車的功能。

從人機關系來看，鞍座、車把和車架等的位置和大小，以及它們間的相互關系，與騎車人的位置和肌肉的動作有著密切的聯系。人坐的位置怎樣更合適，車架多高使人腳蹬起來用力才方便，如何保證人的上身有正確姿勢，手握車把的距離多長才合適等，都是決定于人體特性的設計參數。

2·人與動力接受部件關系

動力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動力是靠騎車人的雙腳踩在腳蹬上，下肢運動的力使曲柄轉動而產生的。為了使人省力和有舒適感，必須在騎自行車人的體格和體力與自行車元件的尺寸關系上下功夫，即研究人體下肢肌肉的收縮運動與曲柄轉動之間的能量轉換問題。

3·人與傳動部件關系

傳動部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過鏈條和鏈輪傳動而帶動后輪轉動，從而使自行車前移。傳動部分的設計關鍵是要有較高的傳動效率和可靠性，且有易操縱的變速機構。保證較高的傳動效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。

4·人與工作部件關系

工作部件就是車輪，即車圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的，少數是實心的。車輪一方面把騎車人的肌肉力量，有效地轉換為同地面接觸而向前運動的力;另一方面將騎車人的握力轉換為與接地部分所產生的剎車阻力。在設計自行車的各部分尺寸、車閘及變速器等時，應該著眼于騎車人一動力一傳動一工作的連貫性，才可能設計出同騎車人手的大小或握力相適應的閘把、剎車力適當的車閘，才不會發生剎車阻力不夠而造成失誤現象。

二、影響自行車性能的人休因素

影響自行車性能的人體因素很多，如圖12-14所示?，F主要分析下述幾點:

1·人的體格因素

以身高H為基本因素，其他身體的能力與H成比例，并有與H'、H'成比例的特性。如手臂、腿、氣管等的長度與身高成比例，從而以骨關節為中心所產生的力矩、步幅等，都取決于H的大小。肌肉、大動脈、骨鉻的截面積以及肺泡的表面積等都可看成與H'成比例。肺活量、血液量、心臟容量等都可看成與H'成比例。體格對出力性能的影響，從理論上講，彈跳能力與H成比例，速度能力與H，成比例，作功能力和H'成比例。但實際上因每個人身體素質不同，常有20乃以上的偏差。

2·人的下肢肌力

自行車騎行的原動力，主要是騎車人的下肢肌力。人騎車時，骨鉻肌肉內部的化學能轉換為肌肉收縮的機械能。自行車腳蹬的轉動就是通過腿肌收縮出力而完成的，一般說腿肌長的人比腿肌短的人有利。肌肉收縮時產生的力，一般與肌肉的截面積成比例，約為每平方厘米40~5ON，通過一定訓練的人可提高到65N。

3·人的輸出功率

"人輸出的功率隨著騎車人的體格、體力、騎車姿勢、持續時間和速比等的變化而變化。一般成年男人的最大輸出功率約為0·7馬力(0·5lkW)，能持續10，左右。如果持續時間長，其值要小得多，持續lh，大約只有0·1~0·2馬力(0·07~0·1SkW)。

4·人的腳踏速度

自行車運動是很有節奏的，其節奏常常與人的心臟節律保持一定關系。健康人的心臟跳動為70次/min，一般腳踏以60r/min節奏轉動較為合適。設計時以這一常用速度來確定相關設計參數。

5·人的平衡機能

騎車人本身的平衡機能是影響自行車性能的重要因素，如果缺少平衡機能，哪怕是運動性能很好的自行車也不能平穩行駛;若人有很好的平衡機能，卻可掩蓋自行車設計上的某些缺陷。

6·人的手和握力

影響剎車性能的人的因素主要是人的手和握力，男性和女性，成年人和兒童，手的大小和握力都不相同。據試驗，為了長時間施閘而不致使手有疼痛的感覺，希望只用最大握力的10%左右便能得到必要的減速度。

7·人的疲勞

人體疲勞和疼痛是對騎車出力性能的不利因素，其產生原因有人體因素，也有自行車結構因素。疲勞和疼痛一般是由于部分肌肉負擔過大，騎車姿勢不合適，以及體重對鞍座的體壓分體不合適等引起的。此外，影響出力因素還有人的最大攝氧量。

三、自行車設計結構要素分析

影響自行車性能的因素除了上述人的因素外，還有許多機械因素，如圖12-15所示。為了獲得自行車較佳的性能，必須把人的因素與機械因素有機地結合起來，以使人--車協調。為此，著重分析與人體相關的結構要素。

1·速比

大小鏈輪的齒數比，與鏈輪直徑比相一致，一般控制在2·3~4·0的范圍內。利用速比關系可取得騎行時所必要的功率和必要的速度。速比要合適，如果太小，無論人的肌力有多大，由于不能充分提高轉速，所以就得不到大的輸出功率。也由于速比小，在限定的曲柄轉速下，得不到必要的騎行速度(后輪轉速)。速比過大時，要求的踏力也大，容易使人疲勞。為了保持不疲倦的持續騎行，希望肌肉的負擔約力最大肌力的10始，按此選擇速比和曲柄轉速，可得到比較好的效果。

2·曲柄長度

傳統的自行車設計，一般從杠桿原理考慮比較多，對人研究少，認為曲柄越長越有力。曲柄過長后，為了不使腳蹬碰到前泥板，不得不加大中軸至前軸的距離(前心距)。這樣勢必加長車架，影響了正確的坐車姿勢，使人感到臀部痛。若能按人的身長或下肢長來考慮曲柄長度，則可使人省力和舒適。通常曲柄長度的基準，取人體身長的1/10，也相當于大腿骨長的 1/2。

3·三接點位置

正確的騎車姿勢，是由騎車人和自行車三個接點位置決定的，如圖12-16(a)中所示的鞍座位置A、車把位置B、腳蹬位置C。按三點調整法，AB和AC約等，一般AB=(AC一 3)cm，A點略低于B點，約為5cm。

4·鞍座位置

鞍座裝得過低，騎行時雙腳始終呈彎曲狀態，腿部肌肉得不到放松，時間長了就會感到疲軟無力;鞍座裝得過高，騎行時腿部的肌肉拉得過緊，腳趾部分用力過多，雙腳也容易疲勞。騎車時適當的用力部位是腳掌。設計或校正鞍座位置高低最常用的方法，是使手臂的腋窩部位中心緊靠鞍座中部，使手的中指能觸到裝配鏈輪的中軸心為宜。人體各部尺寸都有一定的聯系，只要腋窩中心至中指的長度確定下來，鞍座高度便可大致確定。行駛較快的車，鞍座位置要向前移動，行駛較慢的車，鞍座位置要向后移動，否則都不利于騎行，如圖12-16(b)、(c)所示。

5·車閘

設計時，閘把開擋、力率和閘把力要與人手的大小和握力相適應。靈敏度高的車閘，隨著閘把上力的增大，剎車力也按比例地增加。如果閘把力到達某一程度不發生剎車作用，繼而又驟然生效，說明這種車閘設計不良。在緊急情況下操縱時，理想的施閘力和減速度見表12-4。

四、人-車動態特性分析

1·動態穩定性

自行車的穩定是行駛過程中的穩定，是一種動態平衡的穩定性。動態穩定性影響到自行車騎行中的動作，包括直進穩定性和前后左右方向的穩定性，見圖12-17(a)。顯然，穩定性對安全行駛是必不可少的特性。

2·力學特性

自行車行駛在平地上轉彎的條件是側向力(與離心力平衡)與自行車總重量(人和車的重量)的合力作用線要通過輪胎與地面的接觸點。這當然與騎車人有關，但更重要的是自行車的造型要有適合這種力學特征的結構形式。

3·轉向特性

自行車轉彎時可能有三種情況:

人體和車身向內傾的角度相等。即騎車人身體的中心線和車子的中心線一致時，自行車就可以轉彎，即所謂中傾旋轉，見圖12-17(b);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角大時，此時的轉彎即所謂內傾旋轉，見圖12t17(c);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角小時，此時的轉彎即所謂外傾旋轉，見圖12-17(d)。

第三篇：設計中的人機關系

設計中的人機關系

一、教材分析：

生活中，我們每個人無時無刻不與身邊的物品發生聯系。當我們使用這些物品時，物品就與人產生了一種相互的關系。這種相互的關系稱為人機關系，人機關系要實現的目標和如何實現合理的人機關系。

二、教學目標：

本節課授課類型是新課授課。針對高中學生的知識水平及年齡特征，確立以下教學目標：（1）、理解人機關系的含義

（2）熟悉人機關系在設計中要實現的目標（3）了解在設計中如何合理運用人機關系。

三、教學重點：

（1）人機關系的概念

（2）人機關系在設計中要實現的目標

四、難點熟悉一些有關技術設計的分析方法方面的相關知識，為今后技術設計的構思打下堅實的基礎

五、教法、教具（教學方法）

利用多媒體以案例分析和師生互動交流為主，如果單純的口頭語言講授很難讓學生理解和接受，而直觀圖片和教具、詳實的技術資料的使用可以輔助教師激發學生的學習興趣，充分調動學生學習的積極性和主動性，降低知識難度，加快節奏，增大課容量，以達到提高教學質量和效率的目的。

六、學生情況分析

通過對第一章“走進技術世界”的學習，學生對技術有了較為深刻和全面地了解，基本形成了對待技術的積極情感和正確使用技術的意識，理解了“技術引人而生，為人服務”的技術理念。在本章的第一節中學生理解了技術與設計的關系，能夠分析設計在技術發明和革新中的作用，了解了技術更新對設計產生的重要影響。通過前面相關知識的學習，同學們已經形成了“我要設計”的探究欲望。

七、課時安排：

2課時

八、教材分析：

在前面的一章的學習中，學生通過感悟技術的價值、理解技術的性質、展望技術的未來，逐漸懂得和理解了“技術因人而生、為人服務”的技術理念，但是如何在具體的設計中體現這種技術思想和理念，還是無從下手。“設計中的人機關系” 一節通過對“人機工程學”中人機關系的核心理念進行的逐步分析，使學生知道了什么是人機關系、人機關系要實現的目標是什么、如何實現合理的人機關系，知道了技術如何才能更好地為人服務.教材中指出“我們設計的產品都是從人的需求出發，最終實現為人服務的目的，因此，人機關系也就成為設計活動中必須考慮的核心問題之一”這一句話恰當的點中了我們為什么必須要學習人機關系這一重要問題，使學生在一開始就明白，只有認真地研究和分析人機關系，自己的設計才能更好地為人服務，從而產生“我要學”的愿望和需求

書中從人和物的關系分析入手，逐漸過渡到人的不同部位、不同層面與物的不同部位和不同層面之間的關系分析，使學生在設計分析時能正確地找到要解決問題的根源和著手點。在對人機關系進一步分析的基礎上，還要告訴學生，環境也是人機工程學中的重要要素之一。

人機關系即是理念又是方法，它既是技術的價值和技術的性質的延伸又是技術設計構思的前沿，他為學生提供了設計分析的基本思想與方法。對人機關系的分析，最終還是在如何實現合理的人機關系部分落實到了人，落實到了技術為人服務這一最終目的。具體的體現了教材人文引領的獨特特色，也為后面的發現問題等內容的繼續學習作好了充分的準備。教材中選擇的案例十分貼近學生的實際生活，能夠使每一個學生在學習時都有話可說，有事可做。

九、教學步驟（過程）

1、復習導入概念

人機關系的概念——人機關系中所指的“機”除了人們通常所說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛以及勞動保護用具等。馬上行動：

一、什么是人機關系 A、課本第28頁

B、請學生 舉例說明自己與周圍什么物品構成了人機關系？（就身邊的筆、桌凳、衣服、書、水壺、教室等物品回答）

2、分析案例

在人與某個產品構成的人機關系中，往往存在復雜的多方面關系。以開門為例，人走近門，便與門板構成人機關系；人要握住把手，便與門把手構成人機關系；人開門后要通過門，便與門框構成人機關系。人乘電梯到某一樓層去存在著很多方面的人機關系。在乘電梯到某一樓層去的過程中存在哪些方面的人機關系？

馬上行動：論人坐在椅子上的時候，人體的一些部位與椅子構成了哪些人機關系。

3、小結：

當人們身處某一環境的時候，這時的人機關系就體現為人與環境的相互關系。在設計中，我們所設計的產品都是從人的需求出發，為人服務的。因此，人機關系也就成為設計活動中必須考慮的核心問題之一。二）、人機關系要實現的目標

人與機之間存在著復雜的關系,我們在設計中考慮人機關系,需要實現哪些目標呢？（1）高效在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優地分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率。

思考：鐵鍬作業試驗 ”改進了哪些具體的人機關系而使工作效率大大提高 ?（2）健康 是指人在長期操作或使用產品的過程中，產品不會對人造成不良的影響。例如：如果課桌設計不合理，就會使學生處于不恰當的學習姿態，長時間的使用它，不僅使人感到疲勞，還會影響人的身體健康。

（3）舒適——在設計中考慮人體處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內，從而使人不致過早地產生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。

（4）安全 在設計中考慮人在操作和使用過程中，產品對人的身體不構成生理上傷害.例如：產品與人的接觸部分不允許有尖角和鋒利的邊槽，容易產生危險的地方應進行安全保護的設計，汽車的安全帶設計，沖床的安全保護設計，兒童座椅前的護欄設計等。除了這四個目標，人機關系還可以考慮哪些目標？ 備：美觀、實用、成本等 三）、如何實現合理的人機關系 如何實現合理的人機關系呢？

首先應該明確設計涉及哪些人機關系。

其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。

在實現合理的人機關系的設計中，我們還應該注意處理好以下幾個方面的關系。（1）普通人群與特殊人群

結論：大多數產品是為普通人群設計的，設計參照的標準是依據普通人群的數據確定的。但是特殊人群也是社會的重要組成部分，他們往往有著獨特的需要。設計時，還應充分地考慮特殊人群的特點和需要。（2）靜態的人與動態的人

人們使用產品時處于靜態和動態兩種狀態交替之中，因此，設計的產品不但要符合人體的靜態尺寸，也要符合人體的動態尺寸。

為了形成良好的人機關系，不僅要使產品符合人體靜態尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設計有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。

（3）人的生理需求與人的心理需求 例如：

a茶座、咖啡廳的設計：

應以暖色調為主，空間要小一些，以營造溫馨、寧靜的效果 b辦公室的設計：

以冷色調為主，空間要簡潔明快，以求產生嚴謹、高效的工作氛圍 c醫院的設計： 以藍色、白色為主，使病人產生平和的心態

設計中的人機關系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求，產品的色彩、材質等都會對人的心理產生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受，如果能在設計中注意滿足人在這些方面的心理需求，就可以將人機關系處理得更好。

3、討論與分析

在我們的生活中，是不是也有很多類似的情況，并將它們列舉出來。

為了形成良好的人機關系，不僅要使產品符合人體靜態尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設計有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。如帶顯示燈的接線板。你還能想到哪些類似的產品？列舉出來。

4、思考：如果汽車的喇叭聲換成閃燈會出現什么后果？

選定了信息傳遞類型后，還要注意設計好信息源。信息源的布置應該符合安全、明確、快速定位的要求，并且要考慮操作流程、重要性、使用頻率等方面。

電腦界面越來越人性化，用戶只需輕輕點擊鼠標，所有的任務就可以在系統提示下完成，操作起來非常簡單、方便。例如，當電子郵件都接收完畢時，不僅有文字提示，同時還有聲音提示。

想一想，電腦還有哪些操作界面充分考慮了人機關系？

5、閱讀

汽車的顏色新西蘭的專家們通過調查分析得出，淺顏色的車子看起來非常顯眼，因此在車禍高發的。夜晚時段開淺色車子會很安全，而銀灰色又是淺顏色中最能避免車禍的，因為這種顏色可以反射燈光，更容易令其他司機注意到。專家表示：“銀灰色車遭遇車禍的概率只是其他淺顏色車子的一半?！毖芯啃〗M還注意到，棕色車子遭遇車禍的概率最高，然后是綠色和灰色車子，而紅色、黃色、藍色車子則相對安全一些。

6、選擇日常生活中的某一產品，分析其在人機關系處理上存在的缺陷，提出改進意見，并填寫下表。

2.圖示的兩把剪刀，如果你站在工作臺前用它們來裁剪布料，你覺得哪一把使用起來會比較方便、省力、效率高？如果你處于坐姿的狀態下，使用它們來剪裁紙張，哪一把用起來會比較方便呢？ 分析其原因。

十、小結：

技術因人而生、為人服務，技術設計的最終目的是為了滿足人的需求，達到人機關系的合理化，人機關系是設計時必須考慮的核心問題之一，因此在產品設計中要注意對人機關系的深入研究。人機關系在設計中要實現的目標來源于人的具體需求，它包括高效、健康、舒適和安全等諸多方面。要達到人機關系在設計中要實現的目標，首先應該明確設計涉及哪些人機關系。其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。在實現合理的人機關系的設計中，我們還應該注意處理好普通人群與特殊人群的關系、靜態的人與動態的人之間的關系、人的生理需求和心理需求之間的關系等。

十一、教學反思

1、一節好課首先要以課程標準為依據，村份利用好教材和教師用書，結合學校和當地的教學資源與學生的實際情況，適當調整教材的內容和添加必要的教學手段，以期收到更好的教學效果，讓學生最大的獲益。

2、通用技術課程就是要學生更多的親身體驗和感悟。所以課堂上要盡可能多地讓學生面對實物進行探究、分析、學習。

3、學生情感態度價值觀目標的實現，最好是通過課堂活動來達到。

4、所舉案例要盡可能的是發生在學生身邊的事例，這樣學生才會有親身的感受。

5，教學方法要層層深入，不斷地讓學生進行思考練習、再思考再練習，在這種主動學習的過程中使學生的思維得到升華

第四篇：《技術與設計的關系》教案

《技術與設計的關系》教案

一、教材分析

《技術與設計的關系》是高中技術與設計1第二章第一節的內容。新課程標準對本節內容的要求是：理解技術與設計的關系，能分析設計在技術發明和革新中的作用。本節課是在學生對技術有一定認識的基礎上具體的闡述技術與設計的辨證關系，是全書的基礎性章節，也是由技術到設計的過度章節。為以后學習“設計的過程”、“設計的評價”等內容奠定了基礎。

本節課的教學對象是高一年級學生，他們剛剛對技術有了初步的了解，對設計還蒙著一層神秘的面紗。好奇心較強，思維活躍，雖然他們的生活經驗不是很豐富，但根據他們現有的認知水平和認知風格還是很容易接受本節課的內容。

二、學情分析

1.原有認知發展分析：由于高一年級的學生較初中時期觀察能力和思維能力等都有了很大的提高，同時學生的辨證思維也在發展起來，為學生對技術與設計的辯證關系的理解打下了基礎。

2.原有知識結構分析：通過對第一章“走進技術世界”的學習，學生對技術已經有了較為深刻和全面的了解，基本形成了正確對待技術的態度和正確使用技術的意識，理解了“技術為人服務”的技術理念。

3.非認知因素分析：作為人類文明的一個組成部分，技術蘊涵著一定的科學性和豐富的人文性。

三、教學目標 1.知識與技能

①、理解技術與設計的關系。

②、學會分析設計在技術發明和革新中的作用。③、了解技術革新對設計產生的重要影響。2.過程與方法

培養辨證思維，學會多角度地思考問題。3.情感、態度與價值觀

激發高中生的求知欲，培養學生對技術的興趣，豐富學生的課余生活。

教學重點：學會分析設計在技術發明和革新中的作用以及技術對設計的要影響。教學難點：了解技術更新對設計產生的重要影響。

四、教學方法

皮亞杰的建構主義理論指出學生獲取知識不是通過教師教育，而是學習者在一定情境中，借助他人的幫助，利用必要學習資料，能通過自我建構重組的方式獲得知識。強調學生的自主學習和探究學習。本課通過“創設情境法”，采用啟發式、講述式、分析等多種教學方法，教給學生的學法是“分析案例——合作探究——得出結論——思維擴展”，并以課程目標為依據，努力提高教學的生動性和邏輯性，使學生能夠自己建構出本課的知識點。

五、教學流程設計

請同學們看屏幕上的手表,（其中左上角的那款是紅軍軍官配發的第一代懷表,第二款是上世紀七十年代流行的上海牌手表,第三款是充滿時尚氣息的現代手表,右上角的是世界品牌表。下面的一款是勞力士鉆表）你們喜歡哪一款呢?(由學生回答并說出喜歡的理由)。上面每一款手表的問世，都是當時由設計者精心設計，再通過技術加工而成的。也就是說通過設計，人們可以把自己或他人的創造性想法具體化，制定出可供實施的具體技術方案。那什么設計？設計和技術之間存在什么關系？這就是我們書本第二章《技術世界中的設計》第一節《技術與設計的關系》要共同討論的內容。

（PPT：第一節《技術與設計的關系》）

[過渡]：在我們的日常生活中，到處都存在著設計，同學們，你們知道我們的生活中有哪些設計嗎？

（PPT）裝潢設計、建筑設計、橋梁設計、服裝設計、發型設計、產品設計?? [過渡]：我們生活中處處存在設計，那什么是設計呢？（PPT）設計是一項有設想、有目的的規劃及創造活動。

[過渡]：設計中凝結著設計工作者的創造性智慧，使得設計具有豐富的內涵，所以設計也是綜合智力活動，在設計技術產品時，必須考慮很多因素。（PPT）設計有著豐富的內涵

[過渡]：設計時，一般考慮兩大方面：技術設計和藝術設計（PPT）技術設計與藝術設計

（為了使產品能更好的滿足人類的需求，在設計時要把技術設計和藝術設計有機的結合起來，設計的產品才會好。我們通用技術課程中涉及的設計側重于對技術產品的設計。）

[過渡]：在技術迅猛發展的今天，設計起到關鍵作用，那么設計和技術到底有什么關系呢？下面看幾張圖片。

（PPT）交通工具

(左邊是我們古代的交通工具馬車；到了18世紀末，出現了以蒸汽為動力的蒸汽機車；到了19世紀有了內燃汽車，比如福特T型車；一直到今天的現代汽車。古代的馬車到現代人們乘坐的形態優美、性能卓越的汽車，人類的代步工具越來越先進，制造交通工具的技術也越來越高明。再做一個簡單的調查:有多少同學自己動手洗衣服？愿不愿意洗衣服？現在有什么工具可以代替我們洗衣服？之后告訴同學們,在這個兩個過程中，結構的更新，動力的改變，工藝的進步，乃至每個零件、每種材料的革新，都顯示著技術的發展進步，而每一個進步，都凝聚著設計者的心血。設計和技術具有什么樣的關系呢？我們可以肯定地說：首先，技術的發展離不開設計。)

（PPT）

一、技術的發展離不開設計

[過渡]：為什么說技術的發展離不開設計，下面我們做個小實驗。（PPT）小試驗：削鉛筆比賽

[分析]：

1、你喜歡用哪個削筆器削鉛筆？為什么？（說明理由）（分析結果：小刀削筆速度不快，削的筆不好看，而且操作不安全、又費力；普通卷筆刀削的筆好看，但是費力；手搖式削筆器不僅削的筆好看，而且速度快，操作安全又省力。）

2、為什么三種削筆工具削筆的結果會有這樣的差異呢？（分析原因）

（因為設計的不同，三種削筆工具的結構、操作程序、工作原理等各不相同。）

3、因為設計者對削筆工具不斷的進行設計，我們的削筆工具越來越好了，制造削筆工具的技術越來越先進了，說明了技術與設計的關系：設計是推動技術發展的重要驅動力。

（ＰＰＴ）環保餐具的設計

（塑料包裝引發的白色污染日益嚴重，并且威脅人類的生存環境和社會發展，人們希望采取有效的措施，減少白色污染對環境造成的壓力。為解決這一現象設計出一種替代產品。

環保餐具的設計：利用高粱、玉米等農作物的秸稈、稻殼、花生殼等，制成各種可供一次或多次使用的盒、筷、杯、盤等餐具。環保餐具質硬耐熱、衛生、無污染，而且使用后還可以作飼料或有機肥料。）

（分析討論）：

1、環保餐具與傳統餐具相比具有哪些更優的品質？為什么會具有這些新的品質?（思考:環保餐具的新品質是 賦予的，是通過實現的,說明技術與設計的關系：促進更新。）

2、環保餐具作為新的技術成果，得到了極大的推廣應用,受到人們的歡迎，這其中設計在技術成果轉化中起到什么作用？

（技術與設計的關系: 設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶,通過設計把技術的價值發揮出來,使技術成果更好的為人類服務）

[思考討論]：我們身邊還有哪些通過創造力的設計使技術產品具有更新的品質嗎？

（氫能源、酒精能源、太陽能的利用，無氟冰箱、無磷洗衣粉的設計，綠色設計等等）（PPT）

[轉折過渡]：上面我們知道了技術的發展離不開設計，同時技術的更新對設計又能產生重要影響。

（ＰＰＴ）

二、技術更新對設計產生重要影響（ＰＰＴ）自行車的發展過程

（自行車的簡潔形式是在幾個國家中一系列試驗和發展的結果。最早的自行車是源于法國的“玩 具馬”，騎車人用雙腳蹬地，推動車子前進，這奠定了自行車的基本原理。大約在1860年左右，出現了一種雜耍單車，它有一大一小兩個車輪，用踏板直接驅動大輪，之所以采用很大的主動輪，是為了保證車子有足夠的速度并保持平衡。這種雜耍車騎起來是很危險的，需要非常敏捷和熟練的技巧。1870年后出現了鏈條驅動的自行車，使自行車的安全性得到了改善。1880年，無縫鋼管開始批量生產，使堅固的輕型框架的生產成為可能。英國考文垂市的約翰斯達雷于1888年利用這種輕型框架生產出了第一輛現代自行車--“安全”自行車，“安全”自行車的成功有賴于標準化生產技術的發展。這種車的基本形式至今仍廣為流行?，F在，人們已經設計生產出了折疊自行車。）（ＰＰＴ）達·芬奇的飛行器

（分析討論）：技術的更新對設計有什么重要價值？

（技術與設計的關系：技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現和實現。技術的進步直接制約著設計的發展，先進的技術可以使人們的設計得以實現。）（ＰＰＴ）燈具的發展

（用蠟燭作光源的燈具，其造型與油盞、煤油燈有著明顯不同。當電燈發明之后，燈具更是發生了顯著變化，燈具的造型和功能日益千姿百態。對于電燈來說，盡管燈泡相同，但根據不同的需要設計生產了各種各樣的吊燈、臺燈、壁燈、吸頂燈、庭院燈等；當日光燈管出現以后，又改變了白熾燈泡作光源的圓形、球形燈具；而當電池發明之后，各種攜帶方便的手電筒便應運而生。）

（分析討論）：今天為什么能設計制造出這么多豐富多彩、形態各異的燈具？（因為我們的各項技術在發展，比如材料技術的更新、加工工藝的更新、電能應用技術的更新等，把這些技術運用到燈具的設計中，我們設計者的設計思維活躍了，設計的空間得到了極大的拓展，所以燈具才會越來越豐富了。說明技術與設計的關系：技術更新為設計提供了廣闊的思維空間,使設計的主題更豐富了。）

（ＰＰＴ）

思考：16世紀，達·芬奇在設計他的飛行器時，可能是用蘆葦筆或者鵝毛筆在紙上畫出設計圖，而我們今天的設計者還是這樣設計嗎？（技術與設計的關系：技術的進步促進設計手段的發展）(PPT)小結技術與設計的辯證關系。

（小結：技術與設計的關系

一、技術的發展離不開設計

設計是推動技術發展的重要驅動力

設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶

設計促進技術更新

二、技術的更新對設計產生重要影響

技術是設計的平臺，設計的實現以技術為基礎

技術更新擴大設計思維空間

技術進步促進設計手段發展）

第五篇：作業崗位設計中人機工程學案例分析（范文模版）

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作業崗位設計中人機工程學案例分析

一、檢驗作業崗位設計原則

在工業生產中，涉及到控制產品質量水平的作業稱之為檢驗。檢驗的方法有直觀目視掃描，人工測量和自動測量。對于多品種、小批量產品的檢驗，一般采用目視掃描檢驗。產品通常在傳送帶上移動或自動送至檢驗作業崗位，而工藝過程控制是在時間限制的壓力下檢驗產品。顯然，檢驗作業的效能與產品質量控制水平密切相關。為了給檢驗人員創造一個方便、舒適的作業崗位，以保證檢驗效能，對檢驗作業崗位提出相應的設計原則。

① 使檢驗人員盡可能采用向下的觀視角，而不用向前的和向上的觀視角。

② 讓被檢產品向檢查人員方向移動而不是離開檢查人員方向移動，見圖5-1。如果產品從右向左或從左向右橫過檢查人員的視野，不會出現很大差別。對每分鐘移動18m 的產品至少應有30cm 觀視范圍，并排除觀視范圍內的所有障礙物。

圖5-1 檢驗移動產品的觀察方向

③ 工作面高度應由人體肘部高度確定。統計研究指出，人的肘部高度約為人體身高的63%，而工作面的高度在肘下25---76mm 是合適的。

④ 坐姿作業比站姿作業要好，因為心臟負擔的靜壓力有所降低，而且坐姿時肌肉可承受部分體重負擔。如選擇坐姿作業，必須提供舒適的、且可調節的座椅。

⑤ 選用可調座椅時，可能會造成檢驗者腳不著地的情況，此時必須使用腳踏板支持下肢的重量。

⑥ 無論坐姿或站姿作業，都應給檢查人員用輔助活動來中斷檢查周期的機會，以便調節視力和體力，減輕作業疲勞。通常一次連續監測時間不超過30min。

二、立姿檢驗作業崗位設計

1．紙張取樣檢驗作業基本要求

在紙張生產系統中，紙幅以 0.6m / min 的速度運行，檢驗員在紙機尾端仔細檢查寬度90cm--------------------------精品

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-------------各類專業好文檔，值得你下載，教育，管理，論文，制度，方案手冊，應有盡有------------------------------的整個紙幅。當紙幅速度暫時降到 0.15cm / min 時，即從紙幅上取樣。檢驗員用小刀切取長50cm 紙樣，然后將兩端拼接起來，以保證紙幅繼續運行。要求每隔15min 即切取紙樣一張，取樣時間約需3—4s。取樣工作需在平臺 面上進行，工作臺置于靠近紙機尾端，使紙幅自左至右通過檢驗員的視野。紙幅從紙機出來時，方向可以改變；能升高至地上190cm 處，然后降至90cm 的卷取高度，在任何角度都能適于目測和取樣抽查。

2．立姿檢驗員崗位設計特點

為保證檢驗效能和減輕檢驗員的疲勞，該崗位設計有以下特點：

① 在此項設計中，紙幅速度每分鐘為0.3m，應有觀察距離30cm或使總觀察區為60cm。

② 眼高尺寸要求，在檢驗點的紙幅不應高于地面145cm。應使高度對較矮的檢驗員，在檢驗工作中也能向下觀察。但最好保證檢驗員的向下視角，至少不小于450。

③ 在質量控制工作中，工作面須高出地面91cm。為此，檢驗員能用足夠的力量切取紙樣，紙幅寬度為90cm，以便檢驗員能彎腰突臀夠到紙幅的另一邊。切取紙樣和拼接紙幅的工作面高度在91cm 處，這是一個適宜的高度。

④ 由圖5-2(a）所示，紙幅（A）從高c m 的紙機中出來，直接引向高122cm 的檢驗崗位C，當紙幅以0.6m / min 速度運行至檢驗員身邊時，取長度至少為50cm 的紙幅樣品后，即將其領回至高91cm 的檢驗臺和拼接臺（D）。工作臺面長度至少60cm，不同的臺高是為了檢驗員能方便地完成不同的檢驗工序。

⑤ 假定檢驗員能站在離紙幅約50cm 處，用幾何法或三角函數來分析目測工作的要求。以圖5-2(b）中對視角計算法予以說明。假設在設計中對邊為o，鄰邊為a，直三角形和斜邊為 h，則可從三角形的各邊之間的三角函數關系來計算視角。

⑥ 為尋求目測工作的最佳設計方案，可規定檢驗員俯視角45。如圖5-2(b）所示，作為三角形對邊與鄰邊之間的最大比值，tg45等于1。

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圖5-2 立姿檢驗作業崗位

三、坐姿檢驗作業崗位設計

圖5-3 坐姿檢驗作業崗位

1．瓶子包裝檢驗作業崗位的原設計

在檢驗瓶子和包裝瓶子的工作中，檢驗員可站在或坐在工作臺旁。瓶子沿著運輸帶從右邊送入，從左邊送出，以每分鐘6個的速度經過檢驗員。要求檢驗員從中取出產品進行檢驗，剔除不合格產品，將其余的放入包裝箱中。在圖5-3所示的原設計方案中，工作臺高85cm(A）、寬30cm、臺面厚5cm，在其下方留有80cm 立腿空隙，腿部前伸方向空隙為35cm。椅子可調--------------------------精品

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至地面高63cm。一般檢驗者能向前取到瓶子的距離是51cm。工作臺與輸送帶的間距為15cm(B)，輸送帶固定于輸送機上，離地高100cm，輸送帶嵌于一個高為5cm(C）的護軌中，以保證瓶子排列整齊成行，并不致從輸送帶中掉出。對原設計方案進行調查分析，對于坐姿和立姿兩用的工作崗位，多數檢驗員喜歡采取坐姿，因坐姿比立姿工作舒適得多。當然，有時還得站起來拿取瓶子或搬移裝滿合格品的箱子。但對這樣的檢驗崗位，卻有許多檢驗員抱怨肩臂酸痛。從人體勞動生物力學分析可知，手臂和肩膀出現酸痛，認為是肌肉組織產生靜負載。此種靜負載主要是和檢驗員需過度抬臂并臂伸在18cm 以上，從輸送帶上取出每個瓶子有關。

2．瓶子包裝檢驗工作崗位改進設計

通過對原設計方案的參數和存在間題的分析，認為改進檢驗及包裝瓶子的作業崗位設計從而減輕全日工作人員的肩臂酸痛則成為改進設計的主要目的。為此目的，按照坐姿和立姿工作崗位的設計原則，來尋求改進設計的思路。首先發現在原方案中沒有腳踏板，對坐姿的作業崗位臺面高度在85cm 時，是太高些；而對于坐、立姿工作崗位則嫌太低；同時由于檢驗員在作業崗位容腿及伸腿的空隙受到限制。為減輕檢驗員在工作過程中肩臂肌肉靜負荷，可采取兩種基本方法之一，即升高檢驗員或降低輸送帶。

因為輸送帶不能降低，那就只有把檢驗員工作面升高，然而工作面又不能簡單地采用提高座椅高度的方法來實現。顯然，改進設計比新設計要受到更多的限制。由于原設計方案的限制，只能采取較為特殊的改進設計方案，其要點如下：

① 設置一木制平臺，置于輸送機的任一邊，以將工作面升高到100cm 處。由于檢驗作業崗位也可能要處理一些應急事件，故設置的木制平臺不宜過小，并須備有低的護軌，以防人們不小心從邊緣滑下。這一改進措施可解決檢驗員過度抬臂而產生靜負荷。

② 在椅子或工作凳前設置一踏腳板，以減輕腿部懸空的不適，從而減輕全身疲勞。

③ 如檢驗員工作臺有足夠的空間，可將在檢驗員正前方的工作臺部位剖成半圓開口，使檢驗員更接近伸展部位，以減少手臂向前伸展所引起的肩臂負荷。此外，這一開口的另一優點是當檢驗員將座椅推向工作臺時，其身后的通道空間加大，有利于進行相關的輔助工作。

通過對原設計方案的改進，解決了原方案存在的關鍵間題，使檢驗員在工作時感到舒適并不易疲勞。最后需要說明的是，以上所介紹的幾個產品設計中人機工程學分析范例，目的在于說明人機工程學分析的一般思路和方法。由于工業設計的對象千變萬化，不同的設計對象，所涉及的人機工程學因素差異很大。

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