人因工程课程设计
青岛理工大学教室桌椅改良设计
目录
一、教室桌椅现状分析 (1)
1.1.桌椅出现的问题 (1)
1.2.桌椅现状的调查 (2)
二、基于人因工程学的研究与设计 (5)
2.1教室桌椅设计中的人因工程原 (5)
2.2.教室桌椅设计原则 (6)
2.3.座椅主要部分的测量尺寸分析及设计 (8)
2.4课桌主要部分的测量尺寸分析及设计 (11)
2.5桌子和椅子的配套 (12)
三、课桌椅的改进设计和创新设计及其评^ (14)
3.1 方案一及其评价 (15)
3.2 方案二及其评价 (18)
3.3 结语………………………………………………………19.
一、 教室桌椅现状分析
1、青岛理工大学黄岛校区二号教学楼普教桌椅存在尺寸设计不合理现象，给上课的学生带来了很多不便，同学们抱怨反应的方面主要有：
⑴、相邻两个座位间距过窄，活动不方便，特别是在写字的时候，双臂不能舒适自由的进行活动，不能以最佳的姿势写字，不仅对书写的内容的精确度及美观度有所影响，并且长时间在这样的条件下写作极易引起双臂及眼睛的疲劳，产生烦躁的情绪，还会使注意力下降，学习效率降低；其次，如果是在炎热的夏天并且是一百多人的大课，由于人体本身就在不断的释放热量再加上相邻两人距离过近，会让学生在本就异常炎热的夏季倍感闷热，心情烦躁；最后，人与人之间需要保持一定的空间距离，即使最亲密的两人之间也是一样，心理学上讲社交的距离感为1.2~2.1米，如果你跟一个人靠得太近，超过心理安全距离，别人就会有心理压力，所以适当增加相邻两个座位之间的距离是非常有必要的。
⑵、座椅靠背与桌面的与座椅靠背平行的垂直切面之间的距离让人感觉宽窄不一，合适的距离会使人在桌面书写时感到方便舒适，过宽的话身体会不自觉的稍往前倾，以寻求最舒适的距离在桌面进行书写，距离过窄身体没有足够的空间寻求最舒适的姿势，并且最不方便的是大腿部部分，因为距离过短膝盖在桌洞的下方，如有需要双腿没有空间交叠，而大部分学生有“跷二郎腿”的下意识习惯，这样的设计不能满足学生的需求。
（3）椅背和桌面容易被涂鸦，也容易弄脏，影响同学们的心情，产生烦躁的不良心情，影响学习效率。
2、根据同学反映及我们自己的切身体会，决定选取二教学楼的一个教室作为典型特例应用人因工程研究问题的方法与步骤进行分析研究，改良设计出符合人体需求的舒适方便的学生座椅和桌面尺寸。所以我们随机选取一个教室对所有桌椅的高度，宽度以及相对距离等尺寸进行了测量，测量数据如下：（单位厘米）
表1 实验座椅实际测量值表
注释：由于每排桌椅的参数一致，所以选取每排的一个座位进行测量，具体的参数实际意义为：
D1：靠背与桌面边缘的水平距离
D2：座椅水平面到桌面水平面的垂直距离
D3：每个座位对应的桌面的能使用的单位宽度D4：每个座位对应的桌面的能使用的单位长度D5：座椅前沿到地面的垂直距离
D6:座椅的宽度
D7：座椅的深度
a: 座椅靠背的倾斜角
3、实验课桌椅的测量尺寸（单位 mm）
图1 左视
图2俯视图
二、基于人因工程学的研究与设计
1教室桌椅设计中的人因工程原理
人因工程学的核心思想是从系统论的观点来研究人（操作者、使用者）——机器（包括人操作和使用的工具、机器、设备级工程系统）——环境（人和机器所处的环境）所组成的系统，以及三要素之间的相互关系及影响，它研究的重点是人，从人的心理和生理特征考虑，是系统中的三要素相互协调，保证人的身心健康，提高工作效率。按照人因工程学的观点，教师中的学生就是系统中的人，桌椅就是系统中的机，而人、机共处的学习条件就是系统中的环境，整个教室的桌椅就是一个“人—机”系统，在设计整个教室的桌椅的时候，要整体考虑人、机、环境三要素及其相互关系和系统的整体效果，教室桌椅的设计要符合以下几条原则：
（1）科学高效性原则 按照已掌握的科学原理办事，运用国内外科技的最新成果，使各种相关设施的设计符合人的生理、心理特征，确保人、机、环境之间的关系协调，协作灵敏，效果显著，并符合时代潮流。
（2）安全可靠性原则 桌椅结构牢固，不会倾斜且不易损坏，表面光滑，没有可能使学生致伤的利口，毛刺，尖物；所使用的材料、涂料等不含有危害人体健康的有害物质，如甲醛、苯、酚和放射性物
质，或是已经经过处理，不会影响学生身体健康；所使用的桌椅各部件结合紧密，没有松动、开裂、脱胶的现象，在规定的使用期限内，保证能够正常使用，一般不会发生故障。
（3）健康舒适原则 健康，是指设计和创造有利于人体健康的环境因素；舒适，是指作业者对工作有满意感和舒适感，它也关系到工作效率和安全，是对工作优化的更高要求。
能同时满足上述条件要求的工作，无疑是高度优化的工作，但实际上同时实现这三个方面的要求是很困难的，在实际工作中，应根据不同情况，在执行好有关人因工程学标准前提下允许有轻重之别。随着社会的进步，人的价值日益受到尊重，安全、健康、舒适等因素在工作系统设计和评价中心将受到广泛重视。
2教室桌椅设计原则
进行座椅设计前必须了解到，人性化设计是社会发展的必然趋势。人性化设计是指在设计过程当中，根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的思维方式等等，在原有设计基本功能和性能的基础上在设计中对人的心理生理需求和精神追求的尊重和满足，是设计中的人文关怀，是对人性的尊重。 人性化设计是科学和艺术、技术与人性的结合，科学技术给设计以坚实的结构和良好的功能，而艺术和人性使设计富于美感，充满情趣和活力。 所以为了给我校学生提供符合科学要求、安全舒适、经济的座椅要以人性化设计为向导，同时需要遵循以下原则：
⑴ 桌椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应，。因此在设计桌椅椅前，首先要明确设计的桌椅要供大学生在上课教室使用。要把大学生群体的人体尺寸测量数据作为确定桌椅设计参数的重要依据。
⑵ 应尽可能使就坐者保持自然的或接近自然的姿势，并且要使就坐者可以不时变换自己的坐姿。
⑶ 应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形态要有利于人体重力的合理分布，有利于减轻背部与脊柱的疲劳和变形。
⑷ 坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性质等因素决定，并根据作业要求进行设计。
⑸应使坐用者活动方便，操作省力，舒适。
⑹牢固、稳定。防止坐者倾翻、滑到。
3座椅主要部分的测量尺寸分析及设计
⑴ 椅面高度（座椅面至地面的高度）
舒服的坐姿是大腿近乎水平以及两脚被地面所支持。为了避免大退下有过高的压力（一般发生在大腿的前部），椅面高度应设计得比“小腿加足高”略低一点，可避免就坐者的大腿紧压在椅面前缘上，椅面前缘以低于小腿加足高五厘米左右比较适宜，或者以座椅使用者群体“小腿加足高”的第5百分位数值做参照，使椅面高度稍低于这一测量值。成年男性“小腿加足高”第5百分位数为38.3cm，成年女性34.2cm，而高等院校椅面GBT（国标推荐）尺寸为41±1cm。如
表1所示，实验桌椅实际测量值为35.0cm，实际值与理想值的偏差较大，所以这一设计是不符合人因工程学原理的，需要进行改进。考略本校男女生比例情况以及以上各因素，将此尺寸调整为41.0cm。
⑵ 座椅的深度
座椅的深度要设计成使人的腰背自然地倚靠在靠背上时椅面前缘不会抵到小腿，一般以“臀膝距”尺寸为参考，取第5百份位数的3/4为依据，这样使短腿者膝盖不会压在椅缘上。成年男性“臀膝距”第5百分位为51.5cm,女性为49.5cm，取3/4后，分别为38.63cm,37.13cm, 由表1可得实验座椅的深度为42cm,实际值于理想值偏差过大，应人因工程学的设计要求将椅面深度改进为36cm。
⑶ 座椅的宽度
宽度要按大身材人的体宽尺寸设计。一般以女性成人臀部测量的第95百分位数为依据。最小的椅子宽度是40cm再加上5cm的衣服和口袋装物的距离。对于有靠手的座椅，两靠手之间的距离最小是50cm。不会妨碍手臂的运动。 成人女性臀部测量的第95位百分数为34.6cm,加上5cm的衣服和口袋装物的距离，理想值为39.6cm，如表1所示，实验座椅实际测量宽度为43.8cm，考虑到生产制造经济性及适用性原则将椅面的宽度改进为40.0cm。
⑷ 座椅面倾角
座椅面倾角由于用途不同设计要求不同，休息椅后倾20°左
右；音乐厅、讲演厅、会议厅为5°~15°；办公座椅一般后倾3°左右为宜。我们小组认为教室坐椅的面倾角应与办公座椅的面倾角一致，以3°左右为宜，而实际上我校的座椅为曲率不大的离线型，在设计上更为符合人体的结构尺寸需求。
⑸ 靠背
设置靠背的目的是为了是人坐着工作和休息时把身体的一部分重力压在靠背上，以减轻脊柱尤其之腰椎部的负荷，同时能使脊柱保持自然地弯姿，产生轻松省力的感受。靠背是否具有上述功能，主要取决于它的形状、倾角和高低尺寸三个因素的设计。
①背靠尺寸 低靠背，上下15~25cm，左右宽30~40cm。腰靠的位置最好放置在第3和第4腰椎部上下。中靠背，上下40cm左右，适用面较广。高靠背则是高度达到肩部的靠背。实验座椅的靠背高度尺寸为35cm，属于中靠背座椅。中靠背除了低靠背具有的支撑腰椎部的功能外，还可以支撑到胸椎下半部，使人的腰背部受到一定支撑，比较省力，比起低靠背更舒适，比起高靠背更经济，因此教室比较适合中靠背。实际测量值与理想值之间有5cm的偏差，但是考虑到经济性原则，可不进行调整。
②靠背角 指靠背与椅面的夹角。靠背角的大小对坐姿和脊柱、背肌的负荷程度有重要影响。一般认为座椅的靠背可在95°~110°范围内选取。办公用椅以100°左右为宜，阅读用椅子则为101°~104°最好，休息用椅靠背角的最佳范围是105°~110°。实验桌椅的实际测量值是102.23°，学生座椅就是阅读座椅，是比较
符合标准的，所以我们小组选用GBT尺寸104°进行改进。
③靠背形状 如前面已经指出的，人的脊柱有几个向前向后的自然弯曲，靠背形状要设计成与脊柱的自然弯曲状相适应。靠背应在腰椎依靠的部位适度隆起使人后靠在上面是能与腰椎段的自然弯曲状恰贴，并使上体前倾。而实验座椅靠背是平坦的曲面，并没有突起，考虑到人体的身体舒适的需求及经济性原则，我们在设计时将靠背适当部位适度隆起，并选用相对经济并且可塑性比较好的材料——塑料，下面是人体的腰椎的形状，根据腰椎形状的特点，设计靠背的形状。
4课桌主要部分的测量尺寸分析及设计
⑴课桌的高度
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性质等因素决定。从人体力学的角度来看，作业者的小臂接近水平稍微下倾放在工作面上而上臂处于自然悬垂状态，是最适宜的操作姿势。所
以，一般把工作面高度设计在肘部以下5~10cm（轻作业者，正常位置），但也要根据作业性质进行调整。例如负荷较重时工作面的高度应低于正常位置5~10cm，以避手部不负重，易于肩部施力；
对于装配和书写这样的精细工作，作业面搞度要高于正常的位置5~10cm,使眼睛接近操作对象，便于观察。所以对于成年男性来说使用桌面高度为90~110cm，成年女性为80~100cm， 而高效桌面高度的GBT尺寸为73±1cm，实验课桌的实际测量尺寸为71cm所以，我们小组整和各方面因素觉得桌面高度尺寸可以改进为73cm，以保证大腿的容膝空间.
⑵桌面宽度（学生手臂横向活动范围）
适当的桌面宽度可以给学生提供舒适书写环境，提高学生的学习效率和减缓疲劳，方便学生放置书本以外的学习用品或是水杯等物品，宽度过小则会与相邻座位的同学相互影响甚至妨碍对方学习。实验书桌宽度的实际测量值为49cm，而高校桌面宽度GBT尺寸为60cm，所以我们小组将桌面宽度改进为60cm。
⑶桌下净空高
桌下的净空高需要为学生提供合适的容膝空间，以便学生变换姿势缓解疲劳。实验课桌的桌下净空高测量值为53.5cm，而GBT大于等于62cm，所以需要改进，但考虑到学生有书包需要放在桌空里，本校学生每次去上课平均带两本书，并不多所以我们小组将桌下净空高改进为55cm.
⑷桌面深
实验课桌深度测量尺寸为35cm，刚好与GBT尺寸相符不需要在改进。
5、桌子和椅子的配套
课桌较高而座椅不配套，脚面不着地就会使腿部承受压力增大，人坐着不舒服；写字桌过高，椅子过低，就会使人形成趴伏的姿式，缩短了视距，久而久之容易造成脊椎弯曲变形和眼睛近视。为此，学习使用的课桌椅一定要合乎人体尺寸要求标准。
⑴桌椅高度差
GBT桌椅配套使用标准尺寸为，桌椅高度差应控制在２８０至３２０ｍｍ范围内，而实验课桌椅经过改进后的高度差为30cm,是符合国家标准的，保证了学生的正常活动范围，并且满足了学生久坐变换坐姿的需要。
⑵每套课桌椅前后长
每套课桌椅前后长GBT尺寸为81～85cm。而实验课桌椅的前后长为D1（靠背与桌面边缘的水平距离，见表1）加桌面的深度35cm，即为76cm到81.8cm不等，最小值与最大值的差距过大，不符合标准需要改进为83cm，当然可以有一厘米的误差，那么就刚好在误差范围内了。这样就解决了本校学生反映的就做后双腿无法交叠；个别排次的座位无法直接站立，需要侧身到旁边无人的位置站立；又有个别座位在书写时身体需要往前倾，臀部及大腿占有椅面的面积减小，压力增大，极易疲劳等问题。并且经测量，每套桌椅前后长的尺寸差距
首先来自于阶梯教室每级台阶的深度虽然有一定标准但都稍有不同的误差，其次装配误差，这个问题需要引起校方注意，下次注意改进。
⑶材料选择
高校课桌椅的材料选择的基本方法同普通家具相类似，首先应满足其使用功能，是为我校学生上课和上自习使用的，又考虑到课桌椅在教室这种固定环境下使用，所以高校普通教室课桌椅主要材料通常为木材，各种合成材料、塑料、金属等。材料的选择尽可能的保证学生使用的舒适。在我们的设计中主要选择漆原色漆的木质材料，和浅灰色的塑料，并且尽量把桌面与椅面制造成表面光滑的，这样不容易被弄脏，且容易被清理。
⑷色彩设计
色彩是课桌椅的基本构成要素之一，如果运用恰当，会起到丰富造型、突出功能的作用，并表达出产品不同的气氛和性格。因此，在设计中既要保证课桌椅单体色彩的美观，还要保证色彩在教室环境相协调，总体来说课桌椅的设计色彩设计要求色彩明朗，精神饱满安静平和。我们设计中使用的色彩主要为稍显平静的浅灰色。
三、课桌椅的改进设设计和创新设计及其评价
我们小组通过对教室现状进行分析后，综合考虑安全舒适性、经济适用性及可实施性给给出了两个方案，它们分别是：
1、改良设计方案
根据对教室桌椅的尺寸及形状的具体分析，我们针对现状的不足进行了改进，改进的原因与根据在第二部分进行了具体说明，根据改进后的数据，得到以下设计如下图3、图4所示：
图3 左视图
图4 俯视图
本方案是针对原有桌椅尺寸进行改进的，这样的尺寸更符合人体的尺寸特点，尽量满足了大多数人的需求，让同学们感觉更加舒适，不容易产生疲劳。
2、有所创新的设计方案
本方案是在以上方案的基础上，为了更能体现本课程的安全可靠、舒适经济的思想和以人为本、为人而设计的原则，在桌椅的颜色上也进行了改进，也对座椅的靠背形状进行了改进，在设计上更能满足学生通过靠背来减缓身体对臀部及腿部的压力，缓解学生疲劳，为学生延长学习时间提供了一定的物理环境，促进学习效率的提高，具
体的改进效果如下图5、图6所示：
图5 左视图
图6 俯视图
如前面已经指出的，根据人的脊柱自然弯曲，靠背形状要设计成与脊柱的自然弯曲状相适应，我们设计中使用的色彩主要为稍显平静的浅灰色，整体看起来明快简约，让人心情舒适，这样的设计更体现着我们小组人性化设计的理念。
结语
产品设计应坚持以人为本的原则，要实现人性化的设计，就要从最基本的使用者的生理和心理考虑，高校课桌椅座作为和大学学习息息相关的硬件设施，其设计是否科学合理显得尤为重要。在教育走向
市场化的环境下，必须及时为生产者提供可靠地、实用的设计依据，确保学生能够使用经过科学的设计的课桌椅，真正的做到人性化设计，为人而设计。基于设计的基本原则（科学高效性原则
、安全可靠性原则、健康舒适原则），本设计从现状的不足出发，经过我们亲自测量与查资料进行详细分析，运用我们所学的知识，从设计的目的（处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适的工作和生活）出发做出了自己的改进方案。在这次的课程设计中不仅近一步了解了我所学习的知识，也培养了我们如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解，还从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
参考文献
[1]郭伏.人因工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.
[2]GB/T 3976-2002 学校课桌椅功能尺寸[S].北京:中国标准出版社出版,2002.
[3]辛华泉.人类工程设计[M].武汉:湖北美术出版社,2006.
[4]田炜,马广韬.高校课桌椅人性化设计研究[J].艺术与设
计,2010(10):195-197.
[5]房旭,于泽新,等.课桌椅造型设计的应用原则[J].商业文化,2011(5):56-58.
附录
1、坐姿测量时的人体坐姿
南京工程学院《人因工程》课程大作业设计题目：校园垃圾箱的人因分析与设计 学生姓名： 学号： 专业：工业工程 班级：工程101 指导教师：马 成绩： 2012年11 月9 日
目录 前言.......................................... 错误！未定义书签。《人因工程学》大作业任务书.................... 错误！未定义书签。第一章大作业内容简介 (5) 1大作业的意义 (5) 2大作业设计内容 (5) 第二章大作业设计过程 (5) 1校园垃圾箱的宜人性分析 (5) 2改进分析 (6) 第三章改进设计 (9) 1 尺寸设计 (9) 2布局设计 (10) 第四章未来垃圾箱的发展趋势 (13) 第五章小结 (14) 参考文献...................................... 错误！未定义书签。
前言 人因工程学（Human Factors Engineering）又称“人类工程学”（human engineering）是研究研究人、机器、环境之间相互联系、相互作用的学科，有自己独特的理论体系，同时有机融合了“人体科学”、“工程科学”和“环境科学”同时又吸取了其他众多学科的理论、思想方法和研究手段，是一门现代交叉边缘学科。该学科在自身的发展过程中，逐步打破了各学科的界限，并不断完善自身的概念体系、理论体系、研究方法以及标准规范。随着现代科技的迅速发展以及经济的快速增长，以及人们对生活质量的要求日益提高，人因工程已受到越来越普遍的重视，并在制造业、服务业、产品设计、公共及生活空间、计算机软硬件、航空航天系统、医疗系统、交通、电信、残障人士辅助设备、军事武器等方面广泛地应用。人因工程学的设计是“以人为本”，即以“人-机-环境系统”的优化为原则。无论是以科学技术为主的设计，还是以文化艺术为主的设计，最终都出发幷归宿于人的需求。因此，人因工程学对各种门类的设计都是普适、有用和重要的。 人因工程学偏重于应用研究，对于当今大学生，学习了解本门课程有着很大的必要性，而此次大作业设计正是对所学知识的有效运用，理论课后通过完成一次具体的课程设计，使我们能真正感受到实际中的人因工程问题，从而寻求最佳的解决方案，同时也对我们以后的工作学习有着重大影响。
航空人因工程学研究方法和产品设计应遵 循的原则述评 摘要：文章介绍了航空人因工程学的研究方法，并对各研究方法进行了比较评价。“人的因素”是飞机驾驶环境设计中不可忽视的一个因素，文章以飞机驾驶舱显示器为例，介绍了在显示器设计中应遵循的人因学原则，并总结了应用人因学进行设计的一些优点。文章最后展望了人因学在民航驾驶舱中的进一步研究应用。 关键词：航空人因；研究方法；飞机驾驶舱；显示器；设计原则 1.引言 安全是航空运输的生命线，是民航工作的头等大事。随着信息和计算机技术以及民航事业的飞速发展，飞机驾驶舱内采用的新技术装备越来越多，飞行员需要处理的信息量逐渐增多，其作业工作负荷也逐渐加大。根据国际民航组织（ICAO）对1988~~1997年间全球民用飞机解体事故的统计，70%左右的事故原因与机组的人误有关。由此可见，航空人因学在民机驾驶舱研发中占有不可忽视的重要作用。近年来，国内外在人体测量、视觉工效学评价、工作能力和工作负荷测量等方面开发了多种新技术，从人因学角度对飞机驾驶舱环境的安全性进行了研究[1]。本文主要介绍了航空人因工程学的研究方法，以及在飞机驾驶舱设计中应遵循的人因学原则。 2.人因工程学主要研究方法 人因工程在很大程度上是一门实验科学，其主要任务是把与人的能力和行为有关的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去[2]。这些知识主要来源于实验和观察。人因工程学把采集的经验数据不仅应用于产品的设计中，而且用于评价设计的优劣。这样，人因工程在系统设计中具有双重任务：开始时是设计的基础，结束时是评估手段。 从人因学的研究结果看，研究方法通常被分为三类：描述性研究、实验性研究、评价研究。现实中一个具体的研究往往涉及多个类别。虽然每一类都有不同的目标，使用不同的方法，但它们全都有相同的决策过程：选择研究地点、选择变量、选择采样主体、收集数据、分析数据[3]。
高校课桌椅人因工程学 ——尺寸研究 课程设计者：卢鹏 班级：产品设计2班 学号：1209540106
目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 课题设计来源及意义 (4) 1.2 课桌椅现在存在的问题 (5) 1.3 课题解决的问题与方法 (5) 第二章课桌椅的概况及调查分析 (6) 2.1 椅子的概念 (6) 2.2 国家标准及测量 (7) 2.3设计课桌椅尺寸的选取 (11) 第三章设计结论与展望 (15) 3.1 课题结论 (15) 3.2 设计的不足与展望 (15) 参考文献 (16)
摘要 我通过本文运用《我国成年人人体尺国家标准》GB 10000—88和《工作空间人体尺寸标准》GB/T 13547—92中坐姿的尺寸对高校课桌椅进行重新设计。在实际测量方面，我通过对我校三种椅子进行测量，然后运用人体尺寸对我校课桌椅使用者人体尺寸进行定位，制定出大学生的身体主要尺寸，然后进行设计。 关键词：高校课桌椅人因工程学人体尺寸坐姿尺寸 第一章绪论 1.1 课题设计来源及意义 设计来源：随着我国教育部高校扩招政策逐年的实施，我国全民受教育程度和创新人才培养水平明显提高，并且进入人才强国和人力资源强国行列，教育现代化也基本实现。但是随之而来也产生一系列问题，比如高校在扩招的同时，硬件建设和设施系统没有得到完善。其中最基本,最主要的设备—课桌椅的设计令许多大学生不满，他们认为课桌椅的设计存在许多问题，并且不符合人因工程学，这样不但危害学生的身体健康，而且严重影响学习效率。 意义：通过本次课题设计，运用人因工程学科学的，系统的，严谨的标准对高校课桌椅重新设计，使之更符合人体主要尺寸，使青少年大学生能更好的在积极的环境中学习，并且使身心健康更好的成长。 1.2 课桌椅现在存在的问题
第一章 人因工程学是研究人—机—环境三者环境之间相互关系的学科。 发展阶段： 1）人因工程学的萌芽时期（自古以来，为了生存和提高自身能力。泰勒的铁锹实验，吉尔布雷斯夫妇动作研究） 2）人因工程学的兴起时期（一战初期到二战之前，为工作效率提供背景，减轻疲劳以及人机适应。霍桑实验工作条件对工作效率的影响） 3）人因工程学的成长时期（二战开始到20世纪60年代，选拔和培训使人适应机器设备。从军事领域向工业领域发展） 4）人因工程学的发展时期（20世纪60年代后，研究领域不断扩大，应用范围越来越广泛，在高技术领域发挥特殊作用） 5）我国人因工程学科的发展 研究方法的信度和效度 1.效度是研究结果能否真实的反映所评价的内容 1）内部效度是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。 2）外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他人和背景中去。 2.信度是指研究方法和结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。 1）研究样本的选择（满足研究素质。对象总体大、分散→样本选大。取样方法：随机取样和分层取样） 2）统计分析的正确性（良好的数据质量、正确的统计方法） 第二章 视觉（数字） 外部世界80%以上的信息是通过视觉获得的。 杆状细胞对光的感受性比锥状细胞约强500倍 人眼所能感受的光线的波长为380~780nm，大于780nm红外线，小于380nm紫外线不能引起视觉反应 听觉（数字） 听觉是人耳接受16~20000Hz的机械振动波，即声波刺激所引起的感觉。 2000~5000Hz范围的听阈最小，频率大于或小于这个范围，听阈都增高。 如在1000Hz时4dB的声音的人耳就可以察听，而在100Hz时只有达到30dB以上人耳才可以听到。 听阈与痛阈的声压级分别为0dB与120~130dB。 人耳最佳的可听频率范围是500~6000Hz 人类的可听频率范围在20~20000Hz之间。
回顾 ?注意： ?这不是考题，只是粗略的回顾，或者是以前没有考虑到的、认识不够的问题。
第1章人因工程概论（3学时）? 1.1 人因工程发展 ? 1.1.1 参考教材 ? 1.1.2 人因工程学的命名及定义 ? 1.1.3 起源与发展 ? 1.2 人因工程研究与应用 ? 1.2.1 人因工程学的研究内容 ? 1.2.2 人因工程学的研究方法 ? 1.2.3 人因工程学的体系及其应用领域 ? 1.2.4 人因工程学与工业工程
?请举出2个我们日常生活中与人机学相关的例子；?课桌椅以及快餐店的服务台的宽度和高度为何要这样设计呢？你们认为设计的合理吗？ ?论述中国古代对器物精辟的论述与一门完整的学科的区别
第二章（6学时） ? 2.1 人体的运动机制 ? 1.1.1 骨骼和关节 ? 1.1.2 肌肉 ? 2.2 人的作用能力 ? 2.2.1 人体能量的产生机制及作业劳动时人体的调节和适应 ? 2.2.2 劳动强度与标准 ? 2.2.3 作业能力的动态分析 ? 2.3 疲劳 ? 2.3.1 疲劳及其特点与分类 ? 2.3.2 引起疲劳的原因和疲劳对人体的影响? 2.3.3 疲劳的测定方法 ? 2.3.4 提高作业能力与降低疲劳的措施
?抬起重物时的动作分析。 ?论述从保证安全生产的角度出发，如何减轻疲劳、防止过劳。 ?目前的劳动强度计算方法有什么缺点？
利用学习曲线预测作业时间?学习曲线提出了随累计产量的增加，单件产品制造工时逐渐减少的规律，因此学习曲线一旦 被设定，便可用来预测作业时间。 ?例如，某企业生产某产品1000件，工时为每件50h，学习速率为80%。现准备再生产2500件，求需要多少工时才能完成？
学生课程设计（论文） 题目：基于人因工程学原理的键盘设计 学生姓名：学号： 所在院(系)：机械工程学院 专业：工业工程 班级：2010级 指导教师：职称： 2013年6 月25 日 教务处制 摘要 随着科学技术的发展，特别是计算机技术的推广和普及，计算机越来越多的应用在人们的日常生活中的各个领域；无论实在工作方面，还是在娱乐休闲方面，
计算机都扮演着重要的角色，在计算机的配件中当然有个重要的配件，那便是计算机重要的输入设备之一---键盘；键盘是人和计算机交互的一个主要界面，它集成了计算机的操作的功能；然而标准的键盘并不符合人机系统高效、舒适的要求不利于提高信息输入的效率；随着日常生活中使用键盘的时间和频率的增加以及键盘设计的不合理性，一些不健康的隐患也随之而来，比如称为“累积性骨骼肌肉损伤”这种职业病；另一个方面，键盘不合理的设计也会降低工作效率。因此最需要的是设计出符合高效、舒适、安全等要求的键盘。 在科学技术不断提高的背景下，我们所使用的产品就需要不断地改善和创新，从一定程度上来讲，每一次的设计应该都是一次创新的过程，作为科学技术载体的产品创新，是改进人类工作、生活方式进而促进社会进步的重要推动力，产品的创新是理性分析产生的，从设计变量来看，工业产品的材料、形态、尺寸、色彩、机理、技术原理等方面都可以成为创新的突破点。产品在设计过程中需要注意的是要依据“以人为本”的设计思想，充分考虑人的因素，并依据人因工程的理论为依据；注重人机交互，注重人与工具的和谐性。 关键词高效，舒适，人机系统，创新，以人为本，交互 目录 摘要 ..............................................................................................................................
人因工程学试卷 一、填空题（15分，每题1分） 1、静态作业的特征是（），却很容易疲劳。 2、维持生命所必需的能量程为（）。 3、用能量消耗划分劳动强度，只适用于以（）为主的作业。 4、以能量消耗的相对指标评价劳动强度标准的典型代表是（）。 5、在工作日快结束时，可能出现工作效率提高的现象，这种现象称为（）。 6、疲劳不仅是生理反应，而且也包含着大量的（）和环境因素等。 7、视觉疲劳可以通过（），反应时间与眨眼次数等方法间接测定。 8、意识第Ⅱ层次是正常意识的（）。 9、不考虑特殊局部需要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，称为（）。 10、把频率与强度的对应关系所表示的图形成为（）。 11、我国的《工业企业噪声卫生标准》是基于作业者的（）提出来的。 12、彩色系列可以根据色调、饱和度和（）来辨别。 13、我国《工业企业设计卫生标准》规定，车间空气中的有害物质最高容许浓度采用 （）浓度表示法。 14、狭义的人机系统是指（）。 15、视觉显示装置按显示的性质分类，可分为（）和指针显示两大类。 二、判断题（10分，每题1分） 1、各感觉器官对其感受信号变化的感觉，不仅取决于信号变化的绝对量，还取决于信号变化的相对增量（）。 2、静态作业的能量消耗不会超过氧上限，作业停止后，机体的耗氧量迅速降到安静状态时的耗氧水平（）。 3、色彩之间的区别主要以色调对比为主（）。 4、RMR和劳动强度指数Ⅰ主要反应体力劳动强度（）。 5、气流速度对人体散热的影响呈线性关系，所以，当气流速度增加时，将会显著增加人体的散热量（）。 6、综合温标WBGT能评价环境微气候条件，但有效温度是最简单和最适当的方法 （）。 7、提高照度值可以提高识别速度和立体感觉，从而提高作业效率，因此，增加照度值与作业效率的增长相关（） 8、耳塞和耳罩可以降低人耳对噪声的感觉，而有利于听清楚对方的谈话内容（）。 9、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所（）。 10、打开收音机开关，选择所需节目这一过程是人机对应连接（）。 三、名词解释（10分，每小题2分） 1.人因工程学 2.色彩调节 3.人机系统
第一章人因工程学概述 1.了解人因工程学的命名、起源与发展。 2.掌握人因工程学的定义。要求能认知和表述《中国企业管理百科全书》中的人因工程学定义。 3. 了解人因工程学的研究任务,测试方法的效度与信度。 4.了解人因工程学与其它相关学科的联系。 本章主要是基本概念,考核将以单项选择题和名词概念解释为主。 第二章人的因素 1.了解感觉系统的主要结构与功能特点。 2.了解人体供能系统能量系统功能特点的不同,人体活动的直接来源, 人体活动的供能系统, 能量消耗的测定方法 3.了解人的心理因素的构成：性格、能力、动机、情绪和意志，以及它们的定义和影响因素。 第三章微气候环境 1. 理解微气候要素及其相互关系。在了解傲气候、气温、湿度、气流速度和热辐射概念的基础上，理解它们对人体的影响和相互关系及其补偿，即必须综合评价的原因。 2．了解微气候对人的影响。包括高温作业环境和低温作业环境对人的影响。 3．理解改善微气候条件的措施。要理解改善微气候条件的基本措施和作用原理。 第四章环境照明 本章的主要内容是照度与视觉疲劳、作业效率和事故的关系，以及改善环境照明的措施。重点是：照度和眩光的概念，以及照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。 1.光的基本物理量。 2.了解照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。能了解明视觉、暗视觉、运动物体视 觉。 3.理解环境照明选择时应注意的问题。能理解一般照明、局部照明和综合照明方式的概念， 及其区别和特点、使用条件，能表述眩光和眩光效应的概念，以及防止眩光的措施，能表述照度均匀度的概念及其评价标准；能概述亮度分布对作业者的生理心理影响。 4.了解照明环境得的设计、改善。 第五章色彩环境 本章主要内容是有关色彩调节的基本知识，包括色彩和色彩视觉的基本概念、色彩对人的生理和心理诸方面的影响，以及色彩调节在作业环境中的应用。 1. 色彩的基本概念。色调、饱和度〈彩度〉和明度的性质，三种不能由色调混合而得且相互独立之色称为三基色或三原色。色光的三基色是红、绿、蓝；颜料的三基色是黄、青、紫（品红）。 2. 色彩对人的生理和心理影响。认识色彩对人的生理和心理的影响是色彩调节的主要依据。能概述色彩对人的生理影响及主要表现，并结合色彩的基本特性概述色彩选择时的原则。概述色彩对人心理的主要影响及其联想的各种效果。
鼠标设计的人体工学研究 人体工学是诞生于第二次世界大战后的一种技术，除了我们常见的造型设计外，人体工学实际上还包括了如按钮的位置安排、说明文字的设计等多种方面。而概括来说，实质上，所谓人体工学，在本质上就是使工具的使用方式尽量适合人体的自然形态，这样就可以使用工具的人在工作时，身体和精神不需要任何主动适应，从而尽量减少使用工具造成的疲劳。鼠标的人体工学设计，主要就是鼠标的造型设计。而要研究这个问题，首先需要研究人手的自然结构。 人手的自然形态 [在新窗口中浏览该图片] 人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，
一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。 这些结构的自然形态应该是什么样呢？ 首先，对于上臂来说，它的自然形态应该是使尺骨和桡骨接近平行的状态，这种状态，也就是当上臂和手掌平放桌上的时候，上臂和手掌呈接近垂直的倾斜状态，使用掌外侧触及桌面的形态。 因为这种形态下，上臂的主要肌肉和血管不会发生扭曲，所以即便长时间保持这个姿势，也不会出现肌肉疲劳和缺氧情况——多彩曾经推出过一款“竖着”使用的鼠标，虽然由于和大多数人的使用习惯不合而没有普及开来，但这种设计思路的确是符合人体工学要求的。 而对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15度－30度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。 而对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。分解开来，它包括三个概念—— 1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。 对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。 正确的人体工学设计，东西方人手型的差异 并不是看起来外形不太规则的鼠标就是“人体工学”了，这种徒有虚名的“人体工学”暂不论，就是真正的人体工学鼠标，也并不是适合每个人。人体工学造型本身的设计思想就决定了针对某一种人设计的产品可能完全不适应于另一部分人。这里面最明显的例子就是东西方人手型的差别。
第5章 人因系统中的环境因素(二)
第5章 人因系统中的环境因素（二）
? 识记：名词术语；照度、亮度等的计算公 式；色彩的基本特性； ? 理解：环境照明设计方法；照明方式及光 源类型的选择；色彩的表示方法；色彩对 人体的影响；空气污染的评价计算及处理 方法； ? 能力：照度的计算；照明方案设计；根据 场合进行色彩的选择
光谱相对视见函数 讨论：警示牌应采用什么颜色？
? 5.1 环境照明与色彩调节 ? 5.1.1 环境照明 ? 5.1.2 色彩调节 ? 5.2 空气污染 ? 5.2.1 空气中的污染物来源及危害 ? 5.2.2 空气调节 ? 5.3 特殊作业环境 ? 5.3.1 高、低温作业 ? 5.3.2 异常气压 ? 5.3.3 非电离辐射与电离辐射
? 眼 睛 敏 感 性
? 507nm 555nm
暗
明
? 波长
1、光的度量
? 1）光通量：单位时间内通过某一面积的光辐射 能，单位流明(lm)，用符号∮表示，考虑视觉特性 (幅射通量与视见函数的乘积) ? 2）发光强度：单位立体角内的光通量，单位为坎 [德拉]（cd），用I表示 ? 3）照度：单位表面面积上的光通量，单位为勒[克 斯]（lx），用E表示。E=I *cosа/r2 ? 4）亮度：对于非点光源，单位面积上的发光强 度，单位为坎[德拉]/米（cd/m2），用L表示
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各种环境条件下的照度
? 环境条件 照度(Lx) 黑夜 0.01-0.1 月夜 0.02-0.2 阴天室内 5-50 阴天室外 50-500 晴天室内 100-1000 晴天室外 2000-100000 夜晚室内照明 50-500 读书所需照明 50-300
讨论：照度的计算
? 1、距离点光源2米处的照度为500lx，请问 距离4米处的照度值是多少？ ? 2、总结点光源中照度与距离的关系
2、环境照明对工作的影响
? 1）照明与疲劳
? 1，适应范围：10-3至105 lx ? 2，照明条件差时，易产生视觉疲劳 ? 讨论：什么情况算是照明条件差?
? 2）照明与工作效率
? 1、照度值过高或过低，不均匀，显色性差使工作 效率降低 ? 2、照度与视力的关系（约1800-2000最好）
? 3）照明与事故
? 适当照明，自然光照明降低事故率
照度与桌面颜色对阅读疲劳程度的 影响实验
? 1、研究对象 ? 大学二、三年级在校学生18名，男、女生各9 名，年龄为21~24岁，身体健康，经光学校正后 视力不低于5.0。 ? 2、刺激变量的选择 ? 照度和桌面颜色。选择照度分别为：150、200、 300、400 lx ? 选择有、无木材纹理的桌面各占50%；选择深色 和浅色材质桌面各占50%；所选择桌面的颜色的 明度高、中、低分布较为均匀； ? 颜色：白、灰、蓝、浅黄、橙红、棕色。
? 3、应变量的确定 ? ①作业数量质量法：本实验的阅读作业内容是让 被试者在50 min内进行阅读勾销实验，勾销阅读 材料为随机生成的英文字母，通过阅读量和勾销 的准确度来判断阅读作业者的疲劳程度。 ? ②主观感觉法：为反映被试者疲劳的变化过程， 本实验还记录了50 min阅读作业过程中每隔10 min被试者的主观疲劳情况。
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第一章概述 1．人因工程学的定义。 人因工程学就是按照人的特性，设计和改进人—机—环境系统的科学。人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。目的是为了能够高效、安全、健康、舒适地工作和生活。 2．人因工程学的发展经历了哪几个阶段?人与机器的相互适应关系有几种，哪种最好？简答一、人因工程学的萌芽时期 20世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验，人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训，使人去适应机器。由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。 二、人因工程学的兴起时期 这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之间。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。三、人因工程学的成长时期二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用，从人适应机器转入到机器适应人的新阶段。四、人因工程学的发展时期有三大基本趋向（1）研究领域不断扩大（2）应用的范围越来越广泛。（3）在高技术领域中发挥特殊作用。 3．人因工程学的研究内容是什么? 简答 (1)研究人的生理与心理特性。(2)研究人机系统总体设计。(3)研究人机界面设计(4)研究工作场所设计和改善。(5)研究工作环境及其改善(6)研究作业方法及其改善。(7)研究系统的安全性和可靠性。(8)研究组织与管理的效率。 4．人因工程学有哪些研究方法? 填空 （一）调查法（1）访谈法（2）考察法（3）问卷法（二）观测法（三）实验法（四）心理测量法（五）心理测验法（六）图示模型法 6．什么是效度?什么是信度? 1.效度（有效性）：效度是指研究结果真实反映所评价内容的程度。可从不同角度研究效度，应用比较广泛的是内部效度(因果关系)和外部效度(可推广和普及的程度)。 2.信度：信度是指研究方法和研究结果的可靠性。 7．机具的研究步骤有哪些? 1.确定目的及功能。 2.人与机具的功能分配 3.模型描述。 4.分析 5.模型的实验 6.机具的设计与改进。 第三章微气候环境 1．简述微气候的构成要素及其相互关系。 ?微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列4个最 重要的参数：空气温度空气湿度气流速度（风速）热辐射状况,微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适度和工作效率。 ?在人类作业或起居环境中，气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响是可以相 互替代的。某一参数的变化对人体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。我们把微气候参数以及对冷热感觉有显著影响的微气候参数各种组合的综合指标，称为微气候指标， 2．人体基本热平衡方程式。 ?人体的热平衡方程为Qs ＝Qm－W ±Qc ±Qr －Qe ±Qk 人体的热平 衡是动态的。当Qs = 0 时，人处于热平衡状态，人感到舒适；当Qs > 0 时，人感到热；当Qs < 0 时，人感到冷。 5．微气候环境的评价方法有哪些?各自评价参数包括哪些？适用场合？了解其计算、查图求
鼠标的人因工程学设计 工业工程（硕）52 05083046 杜晟
鼠标的人因工程学设计 摘要：本文主要介绍了有关鼠标设计所涉及的人体生理学方面的知识和鼠标设计的原则，并分别列举了基于欧美人士手掌特点设计的鼠标和基于亚洲人士手掌特点设计的鼠标，并针对各自的特点做出了详细的说明和比较，在文章的最后提出一种新型的立式鼠标,并提出了新的设计方案，试图解决立式鼠标的不足。 关键字：鼠标、人因工程学、立式鼠标 鼠标是人和计算机交互的一个主要界面，它同时集成了光标的移动和计算机的操作的功能，轻松的运动和多功能的按键使鼠标领先于其他各种定位设备，可以说鼠标是我们日常生活中操作电脑的一个最常用的工具，因此设计具有人因工程学特点的鼠标是十分有意义的。 鼠标的人因工程学设计，主要就是鼠标的造型设计。而要研究这个问题首先要研究人手的自然结构。
人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。 对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15度－30度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。对鼠标的设计原则，可以归结为以下三点： 1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。 符合人因工程学的设计并不是适合每个人，这一点上在鼠标的设计中尤为明显。有很多号称符合人因工程学的鼠标用起来并不是很舒服，主要原因在于这些鼠标设计的时候是以欧美人士作为基准的，而这个基准对于亚洲人来说显得过大了。据美国一家权威数据调查公司的数据统计，欧美人士的手掌心平均要比亚洲人的手掌心深1-2CM，而且手要长3-4CM。下面就是一张标准体型的亚洲人（174CM）和低于标准体型的欧美人士手（178CM）的对比图片： 左图为亚洲人的手，右图为欧美人士的手 可以从图上看出很明显的差别：首先，亚洲人的手掌偏窄，其次手的长度也偏小，再者手掌中央的“沟”也偏浅。 而一些著名的鼠标品牌主要是以欧美人士作为基准，设计出来的鼠标个头都特别大，并且后背都非常弓，因为如果鼠标后背太平，欧美人士的人握上去之后，手掌心就会有悬空的
基于人因工程学的学校阶梯教室课桌椅设 计与改进 ——10工1高国荣1000601137 王奥捷1000601115 李佳磊1000601114 【摘要】：随着人因工程学学习的不断深入，我们小组对学校翔宇楼大教室的 课桌椅进行了实地调研，并结合人因学的方法论，整理分析出了学校课桌椅的 总体设计方式与设计的改善建议。本文旨在提出合理的课桌椅的设计，并为课 桌椅生产商在生产时提供科学的理论支持。 【关键词】：阶梯教室的课桌椅人因工程学分析改进 一、学校课桌椅调查分析的背景 教室是老师授课、学生学习知识的场所，作为学校最基础的教学设施，教 室里的任何组成设备，都与我们平时的学习生活息息相关，尤其是教室课桌椅，是否坐着舒适，是否有良好的活动空间，以及是否有好的视线能看到黑板，对 我们来说是有直接影响的。 学校翔宇楼里的教室都是大型的阶梯教室，大约有160个座位左右，能容下四个班的学生人数。但在平常的学习生活中，我发现学校的教室里还是存在 不少不符合人因工程学原理的问题的，例如，就我们最常用的课桌椅而言，椅 子坐上去会感觉腰部的不舒适（尤其是长时间就坐），同时感觉教室里座位间 的间距比较小，人多的时候坐着就感觉很拥挤，没有舒适的工作空间等等。所 以我们小组成员决定对学校的教室进行一次实地考察，以翔宇105教室为例，通过实地考察，发现教室里存在的一些问题，并测量一些数据，拍一些照片， 通过上网查阅资料，根据收集到的数据进行分析，发现问题与不足，并利用人 因工程学的知识提出合理的改进建议。 二、阶梯教室课桌椅设计的不足 随着高等教育的普及，越来越多的高校采取了扩招政策。扩招政策虽然
人因工程学在手机设计中的应用 人因工程学又叫做人类工程学、人机工程学、人体工程学、人类工效学等等，在当代社会里，人因工程学扮演了一个不可或缺的角色，可以说，在当今社会，一切的设计都是有人因工程学在起作用，而在这其中，手机的设计在人因工程学中的应用尤为明显。 首先，手机大小的设计，由于手机是需要随身携带的，所以大小符合手掌的大小，使用时更易于携带，之后是手机的颜色，针对不同的人群，手机的颜色也会各不相同，比如，女士手机所用的要多采用粉色、红色等等，而黑色、深蓝色等则是大众的颜色，适合大多数人群使用。 另一个重要的方面是手机的性能，虽然手机的主要功能是用来打电话，但是现代人对手机的要求早已超过了这样，人们要求的是除了打电话以外的功能是否强大，比如说mp3、手机视频、蓝牙功能、手机上网、拍照是否清楚等等，这时的手机已经不单单是单纯的通话工具，更是集合了相机、文件传送、音乐消遣、了解资讯的一个平台，在科技逐渐发达的今天，手机的更新换代速度也在不断加快，到现在，智能手机已不再是新鲜的事物。 还有一个方面是手机的适用人群，虽然大多数的使用人员是年轻一代，但是也有盲人使用的手机以及为老年人设计的手机，在键盘上的改进使手机的使用更加人性化。 对于未来的手机，在我看来，需要满足更多数人的需求，即在现有的功能以上要更加完善之外，还要具有更多实用的功能，例如，可
以在手机外壳上进行设计，可以随着心情或者爱好的变化而改变不同的颜色。或者在天气状况不好的时候改变颜色，提醒使用者加衣》第二个要求是要提高手机的防盗功能，可以在使用者购买时就输入一个固定密码，使其与固定的手机卡配套，如要更换手机卡则需输入验证码，这样即使手机被盗，也不能被使用，另外，在手机上需配备一个GPRS导航，可以快速找到被盗的手机。 另外一个方面，可以让手机更加人性化，在连续使用2个小时的时候发出警告，提醒使用者要注意合理安排时间，保护视力等等。 我想，随着科技的发展，技术的进步，在不远的将来，这些事情都可以变成可见的事实。
人因工程课程设计 NOKIA手机设计 学院 : 经济管理学院 专业 : 工业工程 班级 : 2008级081班 学号 : 108061008 组长:徐职责：3dsmax设计制作、Word制作组员:姜职责：3dsmax设计制作、视频制作组员:裘职责：草图设计制作、3dsmax设计审核组员:张职责：报告总结、3dsmax设计审核 组员:陈职责：草图设计制作、3dsmax设计审核 二○一一年七月
目录 一．课程设计的目的 (1) 二．课程设计的背景 (1) 三．课程设计的主要内容 (1) 3.1. 产品设计 (1) 3.2. 人因工程在手机设计上的应用 (2) 四．课程设计的主要步骤 (3) 设计思想 (3) 设计步骤 (4) 4.1．手机外壳的建模设计 (4) 4.2.手机按键的建模设计 (7) 4.3.手机屏幕的建模设计 (12) 4.4.手机其他部件的建模设计 (15) 4.5.手机材质的制作 (20) 五、设计的关键技术 (25) 六．心得体会 (26)
一．课程设计的目的 1.了解并初步掌握产品设计的概念、过程和方法； 2.初步了解和掌握人因工程在设计领域的应用； 3.了解和掌握3Ds max的设计工具的运用； 4.了解并初步掌握艺术和技术相互融合的过程，以技术求真、以艺术求美； 5.了解产品设计的一般程序和方法、产品系统设计以及产品的开发设计等产 品设计的全过程，并以此为核心，对产品设计过程中所涉及的涉及理论以及美学和工学基础、设计表达和计算机辅助设计的相关知识和内容作全面系统的训练，同时不段总结和提高撰写论文和设计说明书的能力等等。 二．课程设计的背景 人因工程学使一门工程技术类学科，人因工程学基于对人和机器、技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务、和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性。 作为通信功能产品，手机在现代社会的普及率先到之高，手机成为消费者随身携带、生活中不可或缺的伴侣，其消费电子产品特征远远大于其通信特征上。对于消费电子品来说时尚设计是其不变的主题，手机外观设计也遵循这一规律。 课程设计以手机等电子产品为研究对象，利用3Dsmax等工具进行设计，在设计工程中了解产品设计的流程和方法。 三．课程设计的主要内容 3.1. 产品设计 在网络化和数字化迅猛发展的今天，手机已经成为引领消费时尚的异军突起的工业产品。面对日趋激烈的竞争市场和日益挑剔的消费者，如何推动手机业的持续稳定发展，已经成为手机厂商要解决的迫在眉睫的问题。对于工业设计一分
人因工程学 课程论文 题目：校园食堂桌椅的人因关系 团队 学生姓名 学生专业班级 中国计量学院 2012年 12 月 6 日
摘要： 本论文应用人机工程学知识对学校食堂的座椅进行分析并作改良设计，通过绘图软件对座椅和测量尺寸进行绘制，增加精确性与可操作性。论文中加入人体模板等人机工程标准图片对座椅的结构进行阐释。对座椅的改进是为使其符合人的生理需求，让学生更好的就餐。 关键字：座椅人因工程布局改善 研究意义： 食堂是我们生活场所的一部分，他的布局影响到我们的就餐，而食堂的窗口和座椅的设计是整个食堂设计中最复杂也是最重要的一部分，合理的食堂窗口和桌椅设计能够减轻工作人员的的疲劳与损伤，提高工作效率，为为学生带来和谐，愉悦的气氛以及更加优质的服务。我们实验小组就食堂的人因学结合人因工程的主要原则和理论，利用真实的数据为食堂进行人性化的分析和改善。 在实际动手之前，我们就食堂的布局问题随机在学校人群中抽取100人的样本进行了调查（附：调查问卷见最后一页）下面是我们调查结果的分析： 结合问卷题目从图表中我们可以轻易的看出食堂的布局还是有不尽人意的地方，还是需要进行改进的。
人因工程学分析： 图一：座椅俯视图 图二：座椅侧视图 食堂餐桌椅的尺寸：（该数据由霸州市福达工贸有限公司整理发布，专业的办公椅双人床餐台餐椅生产厂家） （1）食堂餐桌椅餐桌高一般在750—790mm； (2) 食堂餐桌椅餐椅高一般在450—500mm； (4) 食堂餐桌椅方餐桌尺寸：二人700×850(mm)，四人1350×850(mm)，八人2250×850(mm)； 快餐餐桌椅的尺寸： 1、2人快餐餐桌椅尺寸：600mm（长）*550mm （宽） 2、4人快餐餐桌椅尺寸：1100mm（长）*600mm（宽） 主通道宽：1200—1300mm。内部工作道宽：600—900mm。 座椅基本尺寸分析： （1）桌面宽度为60cm，宽度由两个人面对面的吃饭所需的活动尺寸58-65cm之间，以及人们面对面所需的心理尺寸决定的，一般为35-65cm之间，这样就可以满足人们正常的交往需求，按人因工程学坐姿活动范围挺直坐与弯身水平相差距离为50cm 头部伸进桌边10cm,可以和好的就餐 （2）桌长由男生坐姿双肘平展宽的95%的数据为参考 功能修正为着装修正量13mm 心理修正量为25mm Xopm=Xa+□f+□p=489+13+25=527mm 527*2=1054mm 所以偏大 (3) 桌子高度参照标准高度为桌高一般在750—790mm 得出的结论为偏低 （4）椅子的高度由男生小腿加足高的5%的数据为参考 功能修正量考虑2个方面：一是鞋跟高的修正量一般为25-38mm取25mm,二为着装修正量一般为13mm,总38mm。心理修正量0
第一章人因工程学概述 第一节学科概述 在人类的进化过程中，从最原始的完全依靠自然的生活（比如采集食物、狩猎以及逃避猛兽的追捕）到逐渐学会制作简单的工具，再到各种复杂工具和技术的发展。人类经历如此漫长的道路，才从原始社会发展到今天。现在，我们已经能够使用各种技术生产大量的产品和设备，其中包括我们的祖先所不可能想象的产品。在这个过程中，科学技术作为第一生产力发挥着至关重要的作用。然而技术发展与人的因素是不可分割的，他们的关系就是人们开始研究人因的起因。人们都有这样的经历，一些工具、装置、设备或机器的使用十分不方便，而只要稍加改动，用起来就会舒服的多。这些只是非常简单的人因工程学的应用。随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深，人因工程学学也越来越深入与技术融合再一起，同时也越来越深入地溶入人们的生活之中，例如在各种日常用品，家用摄像机、浴盆，电视机的遥控器等都非常典型地应用到人因工程学。下面将对人因工程学这门学科从总体进行认识并且较深入地理解几个比较重要的概念。 、人因工程学的定义 目前国际上对人因工程学有几种不同的称呼。美国称之为人因工程学（Human Factors），在欧洲工效学(Ergonomics)更为流行。有些学者称之为人类工程学（Human Engineering）、人机工程, 也有一些心理学家喜欢使用工程心理学（Engineering Psychology）的叫法。在具体的定义上，也没有统一。例如国际人机工程学会将人机工程学定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休息时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。中国企业管理百科全书将人机工程学定义为研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的的学科。有些学者通过对于各种定义的归结，认为人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人-机-环境系统的科学。 我们认为人因工程学的定义应该结合人因工程学研究的核心、目标以及方法来给出。在研究重点上，人因工程学着重于研究人类以及在工作和日常生活中所用到的产品、设备、设施、程序与人之间的相互关系。研究重点在于人和通过设计来影响人。人因工程学试图改变人们所用的物品和所处的环境，从而使其更好地满足人的工作能力和限制，适应人的需要。在研究目标上，人因工程学有两个主要的目标：第一是为了提高工作的效率和质量，例如简化操作、增加作业准确性、提高劳动生产率等；第二是为了满足人们的价值需要，如提高安全性、减少疲劳和压力、增加舒适感、获得用户认可、增加工作的满意度和改善生活质量等。在研究方法上，人因的基本方法就是对人的能力、限制、特点、行为和动机等相关信息进行系统研究，并将之用于产品、操作程序及使用环境的设计。它包括对人本身和人对事物、环境等反应的有关信息的科学研究。这些信息是进行设计的基础，并且可以用来分析当设计有所变化时可能产生的影响。作为一门注重设计的科学，人因工程学还包括对设计的评价等方面。 综上所述，人因工程学可以简单地定义为：人因工程学是基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对于工具、机器、系统、任务、和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。 作为一门工程技术，人因工程学不同于其他一般工程技术学科的一些要点
工业083 鼠标、键盘人体工程设计产品的现状与分析 课程名称：人机工程实验 所属院系：管理学院工业工程系 指导教师：邓华 在第二次世界大战之后，人体工程学就已经作为独立的学科开始发展，在设计、环境、军事等诸多领域都有广泛的应用，可以说，只要是有人机交流的地方就有人体工学的应用，
而键盘鼠标外设的人体工学也已经成长了多年。键鼠产品已经发展了几十年，作为电脑桌面上使用频率最高的输入工具，同时也是人机交流的最重要工具，它的性能好坏直接决定了我们工作效率的高低。随着技术的发展，我们从最原始的机械鼠标到激光鼠标，从有线鼠标到无线鼠标，从功能简单的机械键盘到功能丰富的多媒体键盘，我们已经突破了技术瓶颈。 鼠标键盘是人和计算机交互的一个主要界面，它同时集成了光标的移动和计算机的操作的功能，轻松的运动和多功能的按键使鼠标领先于其他各种定位设备，可以说鼠标键盘是我们日常生活中操作电脑的一个最常用的工具，因此设计具有人机工程学特点的鼠标是十分有意义的。鼠标的人机工程学设计，主要就是鼠标的造型设计。而要研究这个问题首先要研究人手 图一：人手的结构 鼠标设计现状分析 人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。 对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15 度－30 度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。对鼠标的设计原则，可以归结为以下三点：1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能 够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条 “沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。 对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150 度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。 符合人因工程学的设计并不是适合每个人，这一点上在鼠标的设计中尤为明显。有很多