《環(huán)境中的人機(jī)因素》課件

環(huán)境中的人機(jī)因素人機(jī)因素是人與環(huán)境、工具、產(chǎn)品相互作用的一個(gè)研究領(lǐng)域。它研究人在工作、學(xué)習(xí)、生活中與周圍環(huán)境、工具、產(chǎn)品之間的相互作用。課程簡(jiǎn)介11.課程目標(biāo)理解人機(jī)因素在設(shè)計(jì)和優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)中的重要性，并學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和技能。22.課程內(nèi)容涵蓋人機(jī)因素的基本概念、理論模型、設(shè)計(jì)原則、評(píng)估方法和應(yīng)用實(shí)例。33.學(xué)習(xí)方法理論講解、案例分析、小組討論和作業(yè)練習(xí)相結(jié)合。44.預(yù)期成果提升學(xué)生對(duì)人機(jī)因素的理解和應(yīng)用能力，為未來(lái)從事相關(guān)領(lǐng)域工作奠定基礎(chǔ)。人機(jī)因素概述研究領(lǐng)域人機(jī)因素研究人與機(jī)器之間的交互，以及如何優(yōu)化這種交互以提高效率、安全性、舒適性和滿意度。應(yīng)用領(lǐng)域人機(jī)因素的應(yīng)用非常廣泛，涵蓋設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、醫(yī)療、教育、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域。目標(biāo)人機(jī)因素的目標(biāo)是通過(guò)理解人體的生理、心理和認(rèn)知特性，來(lái)設(shè)計(jì)符合人體的系統(tǒng)和產(chǎn)品。人機(jī)因素的重要性提高工作效率人機(jī)因素有助于設(shè)計(jì)更符合人體工學(xué)的工作環(huán)境，減少工作疲勞，提高工作效率。降低事故發(fā)生率合理的人機(jī)界面設(shè)計(jì)可以降低操作誤差，減少事故發(fā)生，保障人身安全。增強(qiáng)用戶滿意度以人為本的設(shè)計(jì)理念可以提升用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶滿意度，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成人人機(jī)系統(tǒng)中的“人”是指操，他們負(fù)責(zé)控制和管理系統(tǒng)。操的技能、經(jīng)驗(yàn)、身體狀況、心理狀態(tài)等都會(huì)影響系統(tǒng)性能。機(jī)人機(jī)系統(tǒng)中的“機(jī)”是指各種機(jī)器、設(shè)備、工具、軟件等。這些機(jī)器和設(shè)備被設(shè)計(jì)用來(lái)執(zhí)行特定任務(wù)，并與人一起完成工作。環(huán)境人機(jī)系統(tǒng)中的環(huán)境是指周圍的物理環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、文化環(huán)境等。環(huán)境因素會(huì)影響操的工作效率和安全性，例如溫度、濕度、噪音、光線等。人的感知能力人的感知能力是指人通過(guò)感官獲取外界信息的能力。包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等。這些感官對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊懙饺藢?duì)環(huán)境的理解和反應(yīng)。感知能力受多種因素影響，包括年齡、健康狀況、環(huán)境因素等。了解人的感知能力，可以幫助設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出更符合人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品，提高工作效率和安全性。人的認(rèn)知過(guò)程人機(jī)系統(tǒng)中，人作為操，需要對(duì)周圍環(huán)境的信息進(jìn)行感知、理解和決策。認(rèn)知過(guò)程是人獲取、處理和使用信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1決策根據(jù)信息做出選擇2記憶存儲(chǔ)和提取信息3理解賦予信息意義4感知接收外部刺激認(rèn)知過(guò)程分為感知、理解、記憶和決策等階段，每個(gè)階段都對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的安全性和效率起著至關(guān)重要的作用。人的信息處理能力感知接收外部信息編碼將信息轉(zhuǎn)化成大腦可識(shí)別形式存儲(chǔ)將信息保存在記憶中提取從記憶中提取信息決策根據(jù)信息做出判斷和選擇反應(yīng)執(zhí)行決策，做出行動(dòng)人的反應(yīng)特點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間受刺激后，人做出反應(yīng)需要一定的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間因人而異，受刺激類型、復(fù)雜程度、身體狀況等因素影響。注意分配人不能同時(shí)關(guān)注多個(gè)事物。在信息過(guò)載的情況下，人會(huì)選擇性地關(guān)注重要信息，忽略次要信息。疲勞長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)導(dǎo)致疲勞，影響反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。適當(dāng)休息可以提高工作效率。記憶記憶是人的信息處理的重要環(huán)節(jié)。人對(duì)信息的記憶能力有限，但可以通過(guò)重復(fù)、聯(lián)想等方式提高記憶效率。人的疲勞與壓力長(zhǎng)期工作會(huì)導(dǎo)致疲勞。身體疲勞精神疲勞壓力是現(xiàn)代人面臨的普遍問(wèn)題。工作壓力生活壓力足夠的睡眠可以緩解疲勞。運(yùn)動(dòng)可以釋放壓力。人體工程學(xué)設(shè)計(jì)原則舒適度人體工程學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)確保用戶在使用產(chǎn)品或系統(tǒng)時(shí)感到舒適。這包括座椅、工作臺(tái)和工具的尺寸和形狀，以及操作姿勢(shì)和環(huán)境的溫度和濕度。安全性設(shè)計(jì)應(yīng)最大程度地減少用戶受傷的風(fēng)險(xiǎn)，并最大限度地降低潛在危險(xiǎn)因素。這包括減少重復(fù)性運(yùn)動(dòng)、提供適當(dāng)?shù)闹魏头乐惯^(guò)載。人機(jī)界面設(shè)計(jì)1用戶友好性易于理解和使用，直觀操作，降低學(xué)習(xí)成本。2有效性高效完成任務(wù)，減少錯(cuò)誤，提高工作效率。3安全性防止誤操作，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4美觀性視覺舒適，提高用戶體驗(yàn)。顯示器設(shè)計(jì)顯示器是人機(jī)交互的關(guān)鍵接口，設(shè)計(jì)合理才能提高用戶體驗(yàn)。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮顯示信息清晰、易讀性強(qiáng)、色彩還原度高、尺寸大小適宜等因素。顯示器類型、分辨率、刷新率、亮度、對(duì)比度等因素都影響著用戶視覺舒適度。控制器設(shè)計(jì)控制器是人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，用于人向系統(tǒng)輸入指令或控制系統(tǒng)運(yùn)行。設(shè)計(jì)控制器要考慮人體工程學(xué)、操作便捷性、安全性等因素，確保人機(jī)交互順暢、高效。常見的控制器類型包括按鈕、開關(guān)、旋鈕、鍵盤、鼠標(biāo)等，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的控制器類型。工作環(huán)境設(shè)計(jì)空間布局合理布局，例如設(shè)置獨(dú)立的休息區(qū)，改善工作環(huán)境，提高工作效率和舒適度。照明設(shè)計(jì)充足的光線，避免眩光和陰影，減少眼睛疲勞，提高工作效率。通風(fēng)與溫度保持良好的通風(fēng)，調(diào)節(jié)適宜的溫度，提供舒適的工作環(huán)境。噪音控制降低噪音水平，減少干擾，提高工作專注度。照明設(shè)計(jì)視覺舒適度照明系統(tǒng)應(yīng)提供足夠的光照，避免眩光和陰影，降低視覺疲勞。工作效率適當(dāng)?shù)恼彰骺梢蕴岣吖ぷ餍剩瑴p少錯(cuò)誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量。安全保障照明設(shè)計(jì)應(yīng)確保工作區(qū)域安全，防止因照明不足或過(guò)亮導(dǎo)致的意外事故。噪聲與振動(dòng)控制噪音控制噪音會(huì)干擾工作，影響效率，甚至危害健康。可以通過(guò)吸音、隔音、消音等措施來(lái)控制噪音。振動(dòng)控制振動(dòng)會(huì)對(duì)人體造成傷害，影響設(shè)備穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^(guò)減振、隔振、消振等措施來(lái)控制振動(dòng)。個(gè)人防護(hù)佩戴耳塞、護(hù)目鏡等個(gè)人防護(hù)用品可以有效降低噪音和振動(dòng)對(duì)人體的傷害。職業(yè)健康與安全安全預(yù)防工作環(huán)境中可能存在安全隱患。應(yīng)采取安全措施，預(yù)防事故發(fā)生。健康管理定期體檢、合理膳食、科學(xué)運(yùn)動(dòng)，保持身心健康，預(yù)防職業(yè)病。應(yīng)急處理掌握應(yīng)急處置技能，熟悉安全疏散路線，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。緊急救援配備急救箱，掌握急救知識(shí)，及時(shí)救治受傷人員。人機(jī)系統(tǒng)分析方法1系統(tǒng)分析了解系統(tǒng)的功能和目標(biāo)2人機(jī)交互分析識(shí)別用戶行為和界面設(shè)計(jì)問(wèn)題3環(huán)境分析評(píng)估物理環(huán)境的影響4問(wèn)題識(shí)別發(fā)現(xiàn)潛在的人因問(wèn)題人機(jī)系統(tǒng)分析方法是一種系統(tǒng)性的評(píng)估方法，旨在識(shí)別和解決人機(jī)系統(tǒng)中潛在的人因問(wèn)題。它涉及對(duì)系統(tǒng)、人機(jī)交互、環(huán)境和潛在問(wèn)題進(jìn)行全面分析。人機(jī)系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)評(píng)估指標(biāo)用于衡量人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性和安全性，反映了系統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)水平。1效率完成任務(wù)所需的時(shí)間和資源。2有效性系統(tǒng)完成任務(wù)的準(zhǔn)確性和可靠性。3舒適度使用系統(tǒng)時(shí)的舒適程度和疲勞程度。4安全性避免錯(cuò)誤操作和意外事故發(fā)生。常見人機(jī)系統(tǒng)案例分析汽車駕駛艙設(shè)計(jì)駕駛員座椅、方向盤、儀表盤等的設(shè)計(jì)，需要考慮人體工程學(xué)，方便操作，減少駕駛疲勞。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)復(fù)雜，需考慮飛行員的生理和心理需求，提供清晰的信息，防止誤操作。工業(yè)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)生產(chǎn)線的布局，設(shè)備的操作，工作流程設(shè)計(jì)，需考慮工人的操作習(xí)慣，減少體力消耗，提升生產(chǎn)效率。使用溫度與濕度溫度和濕度是影響人機(jī)系統(tǒng)的重要環(huán)境因素。在不同的環(huán)境溫度和濕度下，人的生理和心理狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，從而影響工作效率和安全。例如，高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致人體出汗過(guò)多，造成脫水和熱疲勞，降低工作效率；高濕度環(huán)境會(huì)導(dǎo)致人體散熱困難，加重?zé)釕?yīng)激反應(yīng)，增加中暑風(fēng)險(xiǎn)。使用壓力與氣流壓力氣流壓力對(duì)人體的影響包括生理和心理兩方面氣流對(duì)人體的影響主要體現(xiàn)在呼吸系統(tǒng)高氣壓會(huì)導(dǎo)致呼吸困難和耳鳴氣流速度過(guò)快會(huì)造成呼吸道損傷低氣壓會(huì)引起頭痛和眩暈氣流方向不合理會(huì)導(dǎo)致呼吸不暢使用光照與輻射光照和輻射是環(huán)境中影響人機(jī)系統(tǒng)的重要因素，合理的光照和輻射水平有助于提高工作效率，減少視覺疲勞，保障作業(yè)人員的健康安全。300-700光照推薦工作場(chǎng)所的光照強(qiáng)度為300-700勒克斯。1.5紫外線紫外線照射應(yīng)控制在1.5瓦特每平方米以下。0.5紅外線紅外線輻射應(yīng)控制在0.5瓦特每平方米以下。10熱輻射熱輻射應(yīng)控制在10瓦特每平方米以下。使用噪音與振動(dòng)工作環(huán)境中的噪音和振動(dòng)會(huì)對(duì)人體健康造成負(fù)面影響，影響人的聽覺、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等。振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肌肉疲勞和疼痛，也會(huì)影響精細(xì)操作的準(zhǔn)確性。在設(shè)計(jì)工作環(huán)境時(shí)，需要考慮控制噪音和振動(dòng)水平，以保護(hù)員工的健康和安全。生理需求設(shè)計(jì)11.舒適的姿勢(shì)考慮工作時(shí)人體姿勢(shì)，設(shè)計(jì)舒適的工作站。22.合理的負(fù)荷避免過(guò)度用力，設(shè)計(jì)合理的工具，降低工作強(qiáng)度。33.充足的休息設(shè)置休息時(shí)間，提供休息區(qū)域，緩解疲勞。44.良好的通風(fēng)確?？諝饬魍ǎS持適宜的溫度和濕度。心理需求設(shè)計(jì)安全感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶感到安全，避免用戶感到焦慮和不安?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)友好的界面、提供清晰的指示信息以及提供安全保障措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。成就感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶能夠完成任務(wù)，并獲得成就感。可以通過(guò)設(shè)計(jì)易于使用的界面、提供必要的幫助和支持以及提供獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。舒適感人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶感到舒適，避免用戶感到疲勞和壓力。可以通過(guò)設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)、提供適宜的環(huán)境和提供休息時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。人因問(wèn)題識(shí)別與解決人因問(wèn)題識(shí)別是人機(jī)因素研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)觀察、分析、測(cè)試等方法識(shí)別出人機(jī)系統(tǒng)中潛在的人因問(wèn)題。解決人因問(wèn)題需要采取針對(duì)性的措施，如設(shè)計(jì)改進(jìn)、操作規(guī)范、培訓(xùn)教育等，以提升人機(jī)系統(tǒng)安全性和效率。人因問(wèn)題防范措施人因問(wèn)題防范措施是指在設(shè)計(jì)、制造和使用產(chǎn)品時(shí)，采取措施來(lái)預(yù)防和減少人因問(wèn)題發(fā)生的可能性。常見的防范措施包括：進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)分析，識(shí)別潛在的人因問(wèn)題；優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善人機(jī)交互界面；進(jìn)行用戶測(cè)試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的有效性；制定操作規(guī)程，規(guī)范操作流程；開展培訓(xùn)，提高用戶對(duì)人因問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。此外，還需要加強(qiáng)安全管理，建立完善的安全制度，并定期進(jìn)行安全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。人機(jī)因素發(fā)展趨勢(shì)11.智能化人工智能技術(shù)的融入，提升人機(jī)交互的智能水平。22.個(gè)性化個(gè)性化的需