“设计中的人机关系”教学案例一、教学目标：1、了解人机关系的含义。2、知道人机关系在设计过程中要实现的目标。3、了解在设计过程中任何遵循合理的人机关系和“以人为本”的设计理念。二、教学重点和难点分析：1、什么是人机关系。2、人机关系在设计过程中的运用。3、任何实现合理的人机关系。三、教材分析：本课是江苏教育出版社技术与设计1第二章第二节内容，人机关系是设计专业学生必修的内容，教材从高中学生的认知规律出发，由表及里地介绍了人机工程学的相关知识，让学生了解在设计过程中应遵循人机关系的基本规律，知道人机关系在设计过程中的作用和要实现的目标。从研究“人-机关系”的角度，为学生提供有关这一学科的基础知识，使学生树立起技术设计要以人为本的设计价值观。四、教学过程：1、什么是人机关系在生活中，我们每个人都无时无刻不与身边的物品发生联系，当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种互动的关系，这种互动的关系称为人机关系。人机关系中所指的“机”除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具，仪器、设备、设施、家具、交通工具及劳动保护用具等。当人处于某一环境时，这时的人机关系就表现为人与环境的相互关系。例如：人乘电梯到某一层楼时存在很多方面的人机关系：人与电梯门、门的自动控制、控制开关、运行速度、电梯厢体内的照明、排气、通信、消防、厢体高度、宽度、限载人数等的人机关系（如图1所示）。课堂练习：分析人坐凳子上的时候，人的一些部位与椅子构成那些人机关系。（如图2所示）我们现在看到有越来越多的厂商将“以人为本”作为新的设计理念，以符合人体工程学的设计作为产品的特点来进行广告宣传，特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。让机器、工作和生活环境的设计适合人的人体尺寸参数、活动范围、运动方式、人的生理、心理特征来指导设计，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活。其核心问题就是在各种工作的环境中，协调人与机器及环境三者间的关系。人机关系研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得人的作业在高效、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门学科。2、人机关系要实现的目标设计是一项综合性的技术规划活动，是一门技术与艺术相结合的学科，同时受环境、社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响，是功能与形式、技术与艺术的统一。设计的出发点是为人而不是产品，必须遵循自然与客观的规律法则来进行。现代设计强调“形”与“美”的高度统一，“物”与“人”的完美结合，把先进的技术科学和广泛的社会需求作为现代设计的基础。设计的主导思想是以人为中心，强调“物”与“人”之间的协调关系。把人和机器作为一个整体系统来考虑，合理地优化 “人”和“机”的功能。一般来说设计过程应考虑人机关系要达到以下的目标。、高效在设计中应充分考虑人的运动体能，合理地优化人、机和环境之间的相互关系，提高人的工作效率。例如：汽车的驾驶室的设计。在设计汽车时应根据人体测量数据和生理、心理负荷反应来考虑司机的座位、各显示器和操纵机构的设置。将各种操纵杆装在司机座位的两侧，正前方和两侧都是大玻璃窗，扩大司机的视野。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用和设计，使司机凭触觉就能操作。（如图3所示）、健康在设计中考虑人在长期操作或使用产品的过程中，产品设计的不合理对人的健康产生的影响。例如：用天然彩色棉制成的衣服，在生产过程不需要染色，避免了各种染料中有害物质对人体健康的影响。（如图4所示）、舒适在设计中考虑人体处于自然的状态和生理结构，在操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。例如：各种用品的把手，设计成和人手的结构形状相吻合，使人握得更加稳当和舒适。（如图所示5）、安全在设计中考虑人在操作和使用过程中，产品对人的身体产生的伤害。例如：产品与人的接触部分不允许有尖角和锋利的边槽，容易产生危险的地方应进行安全保护的设计，汽车的安全带设计，冲床的安全保护设计，儿童座椅前的护栏设计等。课堂练习：指出下列图片中设计不合理，有损人体健康的地方。（如图6所示）3、如何实现合理的人机关系在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全的目标。如何实现这种合理的人机关系呢？首先应该明确你的设计涉及哪些人机关系，采用系统科学或信息科学的方法来分析，进行系统试验，检查系统性能和操纵人员操纵的难易程度。其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。一般说来，人机系统要反复试验和使用才能逐渐完善。在人机系统中，产品的操作人员是人机系统中的主体，设计和运用人机系统时应当充分发挥人在人机系统中的主导作用。使人机系统达到要求的性能和指标，同时保证操作人员操作简便、安全舒适和提高系统工效。 例如：为了舒适而高效地使用计算机，在安装和使用计算机工作时，应遵循以下原则：（如图7所示）（1）将显示器和键盘放置在人的正前方。显示器要放置在可以舒适观看的距离（通常为距眼睛 450 至 610 毫米）。调整显示器的倾斜度，当人坐在显示器的正前方时，确保显示器屏幕与人的水平视线略低。调整显示器的对比度和亮度的设置与照明环境协调（例如吊灯、台灯以及附近窗户的光线），以尽可能减少显示器屏幕的反光和闪烁。（2）使用键盘或鼠标时，使前臂保持水平，手腕处于自然舒适的位置。使用键盘或鼠标时，留出放手的空间。（3）使用计算机专用的工作台,有助于键盘、显示器、主机、打印机、扫描仪等设备摆放在正确的位置。（4）坐在可以对腰部提供良好支撑的椅子上，确保腿的重量落在双脚上，将双脚平放在地板上，而不是座位的前缘。如果有必要，请调整椅子的高度或使用脚垫，以保持正确的坐姿。（5）经常改变工作方式。合理安排您的工作时间，避免长时间使用计算机。 在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系。 a.考虑到普通人群和特殊人群大多数产品是为普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见的门，其高度、宽度、门把手的位置等(一般来说，门高200cm，宽7080cm，门把手高100cm)都是以普通人群的身高、体宽以及左右手习惯等为标准设计的，适于普通人群操作、使用。 但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。b.考虑静态的人与动态的人的关系人们使用产品时时常处于动态和静态两种状态之中，因此，设计的产品不但要符合人体静态的尺寸，也要符合人体的动态尺寸。要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。c.满足人的心理需求和生理需求设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受，如果能在设计中注意满足人在这些方面的心理需求，就可以将人机关系处理得更好。例如：茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主，将空间处理得小一些，以营造温馨、宁静的效果；而办公空间一般应以冷色调为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。这样的设计都是为了满足人的心理需求。（如图8）课堂练习：选择日常生活的某一产品，分析在人机关系的处理上存在的缺陷，并提出改进意见。分析教室环境，从课桌子、教室空间、色彩、照明等方面谈谈它给你带来的心理感受。d.关注信息的交流人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间运用信息语言交流的过程。改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。例如：前些年的按键式固定电话，只有按键而没有液晶显示屏，无法显示拨号信息，人们只能通过听电话按键提示音判别是否按下按键。现今出现的液晶显示屏电话，可以提供给人们视、听觉双重信息传递途径，大大地方便了用户的操作。教学反思：人机工程学是比较专业的课程，深浅程度应任何把握，这是教学过程中所关注的问题。人机关系作为高中学生技术设计的入门，要求学生能够从人机关系的角度了解这是设计的一种理念，知道人机关系在设计中要实现的目标，在设计中任何合理运用人机关系。