人體工程學概論市公開課一等獎省賽課獲獎課件

人體工程學A主講：宋鋼張文舉人體工程學概論第1頁1.幾個人體工程學方面小故事Story1魯智深定制禪杖Story2兵臨城下Story3壯志凌云人體工程學概論第2頁魯智深，梁山泊第十三位好漢，十員步軍頭領第一名。魯智深原名魯達，是經(jīng)略提轄，因為見鄭屠欺侮金翠蓮父女,三拳打死了鎮(zhèn)關西。被官府追捕，逃到五臺山削發(fā)為僧，更名魯智深。魯智深忍受不住佛門清規(guī)，醉打山門，毀壞金身，被長老派往東京相國寺，看管菜園，因將偷菜潑皮踢進了糞池，倒拔垂楊柳，威名遠揚。魯智深在野豬林救了林沖，高俅派人捉拿魯智深，魯智深在二龍山落草。后投奔水泊梁山，做了步兵頭領。宋江進攻方臘，魯智深一杖打翻了方臘。后在杭州六合寺圓寂而死。

人體工程學概論第3頁兵臨城下人體工程學概論第4頁壯志凌云人體工程學概論第5頁2.對勞開工效苛刻追求－人機學孕育

美國工程師F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915)開創(chuàng)“時間與動作研究”（TimeAndMotionStudy）包含泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗”，和吉爾布雷斯夫婦“砌磚作業(yè)試驗”等多項研究。

人體工程學概論第6頁2.1孕育期_“鐵鍬作業(yè)試驗”

“鐵鍬作業(yè)試驗”是用各種大小不一樣鐵鍬，交給工人使用，比較他們在每個班次8h里工作效率。結果表明工效有顯著差距。這其實是關于體能合理利用最早科學試驗。另一個專題是對比各種不一樣操作方法、操作動作工作效率；這就是關于合理作業(yè)姿勢最早科學研究。

人體工程學概論第7頁2.2孕育期_砌磚作業(yè)試驗砌磚作業(yè)試驗是用當初問世很快連續(xù)拍攝攝影機，把建筑工人砌磚作業(yè)過程拍攝下來，進行詳細分解分析，精簡掉全部非必要動作，并要求嚴格操作程序和操作動作路線，讓工人像機器一樣刻板“規(guī)范”地連續(xù)作業(yè)，他們合著《疲勞研究》(19出版)更被認為是美國“人原因”方面研究先驅。人體工程學概論第8頁2.3孕育期_心理學19，美國哈佛大學心理學教授閔斯特伯格(Minsterberg)，把心理學與泰勒等人上述研究綜合起來，出版了《心理學與工業(yè)效率》一書。l9英國成立了軍火工人保健委員會，碩士產工人疲勞問題；人體工程學概論第9頁2.4孕育期_廣泛研究l9此組織更名為“工業(yè)保健研究部”，展開相關工效問題廣泛研究，內容包含作業(yè)姿勢、負擔程度、男女工體能、工間休息、工作場所光照、環(huán)境溫濕度以及工作中播放音樂效果等等。人體工程學概論第10頁3.二戰(zhàn)中尖銳軍械問題－人機學誕生

20世紀兩次世界大戰(zhàn)期間，制空權是交戰(zhàn)各國必爭焦點之一。飛行員在高空復雜多變氣象條件下控制飛行，原來就不輕松。駕駛戰(zhàn)斗機與敵機格斗，還要高度警覺地搜索、識別、跟蹤和攻擊敵機，躲避與擺脫對方威脅，短短幾十秒內，在警視窗外敵情同時，要巡視、認讀各種儀表，馬上做出判斷，完成多個飛行與作戰(zhàn)操作，更是不易。人體工程學概論第11頁3.1軍械問題_飛機儀表從第一次世界大戰(zhàn)到第二次世界大戰(zhàn)，伴隨科技進步，飛機逐步實現(xiàn)了飛得更加快更高、機動性更優(yōu)技術升級。與之對應，機艙內儀表和操作件(開關、按鈕、旋鈕、操縱桿等)數(shù)量，也急劇增多了，如左圖人體工程學概論第12頁3.1軍械問題_飛機儀表舉例

比如，一戰(zhàn)時期英國SE．5A戰(zhàn)斗機上只有7個儀表，到二戰(zhàn)時期“噴火”戰(zhàn)斗機上增加到了19個。一戰(zhàn)時期美國“斯佩德”戰(zhàn)斗機上控制器不到10個，到二戰(zhàn)時期P-51上增加到了25個。這就使得經(jīng)過嚴格選拔、培訓“優(yōu)異飛行員”也照料不過來，致使意外事故、意外傷亡頻頻發(fā)生。人體工程學概論第13頁3.2其它兵器和民用產品

出現(xiàn)在飛機上問題擦亮了人們眼睛，再去考查其它兵器和民用產品，才發(fā)覺從復雜機器到簡單工具，類似問題原來程度不一樣地普遍地存在著。人體工程學概論第14頁3.2其它產品舉例

比如，二戰(zhàn)中入侵前蘇聯(lián)德國軍隊槍械問題，也是一個經(jīng)典事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍槍械扳機孔較?。辉谔旌貎龆砹_斯廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指馬上凍僵，甚至能被冰涼金屬粘住。這說明，器物不但要與人生理條件相適應，而且還必須顧及環(huán)境原因。

人體工程學概論第15頁3.3產品改進(a)

針對前面這些問題，有國家開始聘請生理醫(yī)學教授、心理學家來參加設計。儀表還是那么多，改進它們顯示方式、尺寸、讀值標注方法、指針刻度和底板色彩搭配、重新布置它們位置和次序，使之與人視覺特征相符合，結果就提升了認讀速度、降低了誤讀率。人體工程學概論第16頁3.3產品改進(b)

操作件也還是那么多，改進它們形狀、大小、操作方式(扳擰、旋轉或按壓)、操作方向、操作力、操作距離及安置次序與位置，使之與人手足解剖特征、運動特征相適應，結果就提升了操作速度、降低了操作失誤。這些做法并不需要增加多少經(jīng)費投入，卻收到了事半功倍顯著效果。人體工程學概論第17頁4.向民用具等遼闊領域延伸－人機學發(fā)展和成熟

直到20世紀五六十年代，在設計和工程方面，人機學研究和應用還主要局限于軍事工業(yè)和裝備(但在勞動和生產管理方面研究和應用，不局限于軍事部門。)。從那時以后，快速地延伸到民用具等遼闊領域，主要有：家俱、家用電器、室內設計、醫(yī)療器械、汽車與民航客機、飛船宇航員生活艙、計算機設備與軟件、生產設備與工具、事故與災害分析，消費者傷害訴訟分析等等。

人體工程學概論第18頁5.對工業(yè)文明反思與可連續(xù)發(fā)展－人機學更高階段

人機學和其它一切事物一樣，只要還存在著，就必定會繼續(xù)發(fā)展和演變。人機學現(xiàn)在怎樣發(fā)展、今后還將怎樣演進呢?人體工程學概論第19頁5.1人機學可能形成熱點

人機學應用，除了上一段中所列種種方面會繼續(xù)下去以外，以下方面可能形成熱點：計算機人機界面；永久太空站生活工作環(huán)境；室內外環(huán)境舒適度；弱勢群體(殘疾人、老年人)醫(yī)療和便利設施；海陸空交通安全保障；生理與心理保健產品與設施等等。人機學以提升人們生活質量為目標，今后無疑將任重而道遠。

人體工程學概論第20頁5.2可連續(xù)發(fā)展理念影響反思2以來，尤其是近半個多世紀工業(yè)文明負面后果，可連續(xù)發(fā)展理念成為當代文明強音，影響了當代很多學科思想。能夠認為，因為可連續(xù)發(fā)展理論滲透，現(xiàn)今人機學學科思想也正經(jīng)歷著又一次新演進?？蛇B續(xù)發(fā)展理論下設計觀有節(jié)能設計、再生設計(可回收利用)、生態(tài)設計等等。人體工程學概論第21頁5.3四維友好統(tǒng)一

總說是要求保護生態(tài)環(huán)境、人與自然保持持久友好，設計倫理回歸到中國古代“天人合一”理念。人機學以前觀念是：要求人、機、環(huán)境三者友好統(tǒng)一。