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關(guān)鍵詞:人機(jī)工程學(xué);情感設(shè)計(jì);人工智能
中圖分類號:TP18文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:2095-2945(2018)09-0136-02
近年來,人工智能從工程領(lǐng)域逐漸滲透到社會生活的各個角落,其重要性和廣泛性逐漸成為共識。如果回歸科研角度,如何合理構(gòu)建人工智能的學(xué)科體系以促進(jìn)其發(fā)展,就顯得更為重要。由于人工智能技術(shù)的研究正處于不斷的深入與拓展階段,其學(xué)科體系也應(yīng)在發(fā)展的過程中得以完善和確立,所以本文僅對人機(jī)工程學(xué)在體系中的位置及作用做相關(guān)論述。
縱觀人工智能的研究歷史及發(fā)展前沿,人工智能與思維科學(xué)的聯(lián)系越來越緊密,一般認(rèn)為二者之間關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系,人工智能是思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用分支。從思維科學(xué)的角度來看,知、情、意是人類三種基本的思維形式,如果把相當(dāng)長一段歷史時期的人工智能的發(fā)展視作人工認(rèn)知,那么人工情感和人工意志兩個方面將是兩個重要的研究熱點(diǎn)。而人工情感顯然在兩個發(fā)展階段中起著承上啟下的重要作用。當(dāng)前,人工情感研究主要包括三個方面:情感識別、情感表達(dá)與情感理解,而且在情感識別與情感表達(dá)兩個方面取得的非常顯著的成果,但在情感理解方面仍有待進(jìn)一步研究。
考察生物智能的發(fā)展過程,進(jìn)而考察情感表達(dá)的表現(xiàn)形式,這些都會給人工智能的研究帶來豐富的啟示。從橫向來看,各類生物智能都在并行進(jìn)化;從縱向來看,某一類生物智能無論作為種群還是個體,也是不斷地在進(jìn)化和發(fā)展。因此,人工智能及其情感表達(dá)也應(yīng)是這樣一個相似過程,所有后發(fā)的科學(xué)技術(shù)都是在前期知識積累的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,盡管速度和形式可能會有區(qū)別。所以,在人工智能的觀念和知識體系在不斷地深入研究和建立起來的過程中,原本看似與人工智能無關(guān)的傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動化技術(shù),現(xiàn)在從并行發(fā)展的角度來回看,卻在發(fā)展軌跡的某一節(jié)點(diǎn)處殊途同歸。按照思維科學(xué)的知、情、意三個階段來劃分,傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)知識絕大部分均可以作為人工認(rèn)知層面的基本組成部分,而與人工智能研究相交叉的與情感有關(guān)的領(lǐng)域則可作為人工情感和人工意志的組成部分,如人機(jī)工程學(xué)即可歸結(jié)到人工情感設(shè)計(jì)的體系下進(jìn)行重新審視。
對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)主要集中在功能性設(shè)計(jì)上,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、可靠性、結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化的有機(jī)結(jié)合,完成產(chǎn)品的使用功能設(shè)計(jì),以力學(xué)、電學(xué)等工程技術(shù)為設(shè)計(jì)要點(diǎn)。但是隨著將人和機(jī)看成一個系統(tǒng),人機(jī)一體化越來越強(qiáng)調(diào)和諧統(tǒng)一,在不斷研究和摸索的進(jìn)程中,諸如人體測量、心理學(xué)等學(xué)科不斷的交叉、匯聚一起,從而構(gòu)建完成人機(jī)工程學(xué)的基本學(xué)科體系,產(chǎn)品設(shè)計(jì)中改善勞動條件和提高勞動效率的關(guān)注度逐漸加強(qiáng)。顯然,在早期人機(jī)工程學(xué)發(fā)展過程中,無論是“讓人適應(yīng)機(jī)器”,還是“讓機(jī)器適應(yīng)人”,始終是將機(jī)器看作是一個從屬的、非智能的個體,當(dāng)然也無真正的、普遍的感情交流與融合。但是隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,大量與人類關(guān)系密切的機(jī)器開始智能化進(jìn)程,我們不但需要而且也可能在機(jī)器冰冷的外殼里注入智能的靈魂,從而使人、機(jī)、環(huán)境從智能的角度真正做到和諧統(tǒng)一。如果在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)上做人工智能方面的延伸設(shè)計(jì),則必須構(gòu)建其人工情感的外在表達(dá)方式。正如人類的情感表達(dá),人工情感表達(dá)既有其內(nèi)在一面,同時也應(yīng)有其外在的一面。人類的情感可以通過表情、聲音、肢體、服飾、色彩搭配等外在形式來表達(dá),人工智能亦應(yīng)如是。
人機(jī)工程學(xué)是構(gòu)建情感設(shè)計(jì)的一塊基石,也是眾多模塊中的一個。如同人類自身由于生理和心理等方面的要求而注重自己的服飾、形體一樣,在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中人們在解決完機(jī)械內(nèi)在的功能性要求后,自然產(chǎn)生提高機(jī)械外部適應(yīng)性的要求。如果我們把一臺機(jī)械看成是一個智能體,盡管它可能處于智能的不同階段,但它也總會或最終也由于“心理”或“生理”的需求而要完成其與周圍環(huán)境的相互適應(yīng)的任務(wù)。我們說人類的情感是對客觀事物的態(tài)度,反映著客觀事物與人的需要之間的關(guān)系。人機(jī)工程學(xué)則是研究人、機(jī)械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。人類的情感是以“我”為主,反映著“我”對客觀事物的需求關(guān)系;而人機(jī)工程學(xué)則是從操作者的角度,來調(diào)整機(jī)器、人類、環(huán)境三者之間的關(guān)系。從表面上看,似乎并沒有機(jī)械的自主參與,但是人機(jī)工程學(xué)的任務(wù)就是先行代替機(jī)械完成其表情、聲音、肢體、服飾、色彩搭配等的適應(yīng)性設(shè)計(jì),有朝一日實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的自主思維,如同一個失憶的人清醒過來,他就能夠迅速的找回自己。所以。如同傳統(tǒng)的科學(xué)知識都可以集成、貯存在數(shù)據(jù)庫中,成為人工智能知識層面上的基本構(gòu)成一樣,人機(jī)工程學(xué)也必將是重復(fù)這樣一個過程。
如果把人工智能個體看作是一個類人智能體,那么最終他的情感即是“他”對客觀事物的一種態(tài)度,反映著客觀事物與“他”之間的關(guān)系。而人機(jī)工程學(xué)亦應(yīng)是研究“他”與人、周圍環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。當(dāng)“他”意識到自己生活和工作在人類和周圍環(huán)境之間,如果“他”要適應(yīng)人類和周圍環(huán)境,“他”就必須學(xué)會控制自己、調(diào)整自己、改造自己。當(dāng)前階段,人類如同其“形象設(shè)計(jì)師”,這種控制、調(diào)整、改造基本上是出于人類的一己之需;但從客觀上,又不可能不影響到自己與“他”之間的情感協(xié)調(diào)。我們規(guī)劃人工智能體,人工智能體也同時在規(guī)劃我們。從目前人機(jī)工程學(xué)研究情況來看,主要是人體測量、人體感知與運(yùn)動輸出、顯示裝置設(shè)計(jì)、操縱裝置設(shè)計(jì)、工作臺椅與手握工具設(shè)計(jì)、工作崗位與作業(yè)空間設(shè)計(jì)、事故分析與安全設(shè)計(jì)、作業(yè)環(huán)境的分析與評價。上述內(nèi)容基本上由人來主導(dǎo)。如果從“他”的角度來看,即變成是自己如何去適應(yīng)人類和周圍環(huán)境?!拔摇币私馊祟惖臉?gòu)造,“我”的外表(顯示裝置)要能夠得到人類的認(rèn)可;“我”的舉手抬足(操縱裝置、手握工具等)要與人類的生理習(xí)慣相一致;“我”的行止范圍要滿足人類的心理和生理要求;“我”的存在不能給人類帶來危脅和隱患。這些非語言因素是機(jī)械表達(dá)情感的表層方式,并幫助類人智能體更好地融入人類和周圍環(huán)境,這些都將是情感表達(dá)最直觀、最感性的一面。所以,人機(jī)工程學(xué)對人工智能的情感設(shè)計(jì)具有重要的意義。
從當(dāng)前人工智能研究現(xiàn)狀來看,人工情感設(shè)計(jì)的內(nèi)在形式和外在形式依然還是一個熱點(diǎn),在情感識別與情感表達(dá)方面取得的成果不應(yīng)僅僅局限在語音、面部、肢體運(yùn)動等方面,還應(yīng)在更廣泛的意義上加入人機(jī)工程學(xué)等學(xué)科做更深入的研究。畢竟,傳統(tǒng)的工程技術(shù)造就了一大批和人類生活密切相關(guān)的機(jī)械產(chǎn)品,如何讓他們以智能化的形式更好地與人、環(huán)境相互適應(yīng)并和諧發(fā)展更具有現(xiàn)實(shí)意義。從情感理解方面的進(jìn)一步研究看,比較研究人類的情感理解可知,脫離溝通對象的外在表現(xiàn)形式而純粹談?wù)撉楦欣斫庖щy得多,利用人類的思維規(guī)律去重新認(rèn)識人機(jī)工程學(xué),合理的規(guī)劃機(jī)械的情感設(shè)計(jì),可能會為人工情感理解的研究另辟蹊徑。
【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程 GUI 設(shè)計(jì)
一、人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科內(nèi)容
人機(jī)工程學(xué)是一門研究人類、機(jī)器和環(huán)境之間相互作用的學(xué)科,它主要目的是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備或者人機(jī)系統(tǒng)能夠滿足人的生理和心理特征,使其能夠更好的為人類服務(wù)。在工業(yè)設(shè)計(jì)中,我們通常將其定義為:對于成批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,憑借專業(yè)知識、經(jīng)驗(yàn)以及視覺感受等賦予其材料、結(jié)構(gòu)、色彩等新的品質(zhì)和資格。人機(jī)界面是人和機(jī)器在交互過程中非常重要的一個層面,也可以稱之為用戶界面。它是人和機(jī)器之間進(jìn)行通信的媒介,負(fù)責(zé)信息的輸入和輸出,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響用戶的使用效果,是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中非常重要的一個方面。
二、GUI的設(shè)計(jì)及色彩的特征
(一)GUI設(shè)計(jì)的流程
對于一個完整的用戶界面設(shè)計(jì)包括其啟動界面的設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、相應(yīng)按鈕的設(shè)計(jì)、面板的設(shè)計(jì)、菜單的設(shè)計(jì)以及圖標(biāo)和滾動條的設(shè)計(jì)等等。跟其他產(chǎn)品一樣其設(shè)計(jì)的過程非常復(fù)雜,包括前期的調(diào)研、總體設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)和實(shí)施[1] [2],是一個需要循環(huán)測試和評估的設(shè)計(jì)過程。
(二)色彩在GUI設(shè)計(jì)中的作用
在人機(jī)界面使用過程中,色彩對人類的影響最為重要,會受到人們的首先關(guān)注,其次才是形狀或者其他。所以對于人類來說色彩直接影響著其精神感受,在設(shè)計(jì)的過程中就要考慮到用戶的審美觀,使用戶在使用的過程中產(chǎn)生舒適感和美感。
GUI的設(shè)計(jì)可以分為網(wǎng)頁和軟件兩種不同的類型,其設(shè)計(jì)時對色彩的選擇也不盡相同。在網(wǎng)頁的色彩設(shè)計(jì)過程中有很大面積的色塊區(qū)域,其像素空間也較大,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)色彩時有較大的發(fā)揮空間。但是在對軟件的GUI設(shè)計(jì)時要考慮到工程類的嚴(yán)謹(jǐn)性和專業(yè)性,目前大多數(shù)采用了灰色作為其背景色,那么對于其圖標(biāo)的色彩設(shè)計(jì)就會受到很大的限制,且其色彩不宜超過64色。在整個GUI設(shè)計(jì)中首先要做到簡單明了,對用戶起到引導(dǎo)的作用,引導(dǎo)用戶得到正確的聯(lián)想和操作。其次還要保證色彩的柔和性,降低不同區(qū)域間的對比度,使用戶在使用的過程中不會感覺眼睛疲勞。
(三)人機(jī)交互界面色彩的選擇
在進(jìn)行人機(jī)界面的色彩選擇時首先要明確主色調(diào),以體現(xiàn)界面的主題。在工業(yè)設(shè)計(jì)中一般選擇淺灰色、淺黃色、淺藍(lán)色以及淺綠色等淺顏色的背景,再配以深色系的字,這樣既能夠突出重點(diǎn),又能夠得到大多數(shù)人的認(rèn)可。對于人機(jī)界面中其他的一些內(nèi)容不宜選用搶眼的顏色,否則就會喧賓奪主,當(dāng)然并不是完全不能應(yīng)用,為了突出強(qiáng)調(diào)某些因素可以采用明亮的色彩,但是不能使用太多,否則就會適得其反,達(dá)不到強(qiáng)調(diào)的效果[3]。
在進(jìn)行色調(diào)選擇時一般要考慮一下三點(diǎn):
1.暖色調(diào)一般會給人一種溫暖的效果,冷色調(diào)則相反,使人感到冷清。
2.高彩度的暖色調(diào)給人刺激和興奮,低彩度的冷色調(diào)能夠使人平靜思索。
3.高明色調(diào)使人感覺清爽、明快,低明色調(diào)則使人感覺深沉和莊重。
在選擇顏色進(jìn)行背景色搭配時一樣不能使用對比強(qiáng)烈的色彩;使用大面積顏色時要選用低對比度的背景,否則會影響其圖片和文字的辨別,嚴(yán)重時會發(fā)生互溶現(xiàn)象,使圖片和文字不容易被辨識。例如在進(jìn)行標(biāo)題背景色設(shè)計(jì)時可以采用較深的顏色,配以鮮明的字體,這樣一方面可以吸引用戶的注意力,另一方面起到了突出界面主題的作用[4]。
三、人機(jī)工程學(xué)在GUI設(shè)計(jì)中的重要作用
設(shè)計(jì)的目的是為了更好的為人類服務(wù),所以人是設(shè)計(jì)中首先要考慮的因素。人機(jī)工程學(xué)也是把人作為第一要素來考慮,它在GUI設(shè)計(jì)中的作用可以簡單的概括為以下三個方面:
(一)提供人體尺度參數(shù)。人體工程學(xué)是人際工程學(xué)中研究中一個重要的方向,為GUI的設(shè)計(jì)提供人體結(jié)構(gòu)尺度、生理尺度以及心理尺度等相關(guān)數(shù)據(jù),從而為設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)人機(jī)界面提供可靠地參考依據(jù)。
(二)提供功能合理性設(shè)計(jì)參數(shù)。在設(shè)計(jì)過程中為設(shè)計(jì)者提供界面中各個要素的形狀、大小以及色彩和布局等的參數(shù),使其能夠?qū)崿F(xiàn)人和機(jī)器之間通信功能的最優(yōu)化,進(jìn)而最大限度的適應(yīng)人類心理和生理需求。
(三)提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。人機(jī)工程學(xué)是研究人和機(jī)以及機(jī)所處的環(huán)境一門科學(xué),人機(jī)工程學(xué)的原理存在于用戶界面設(shè)計(jì)的每一個過程中。在這個完整的人機(jī)系統(tǒng)中系統(tǒng)要能夠?yàn)橛脩籼峁├^續(xù)、后退和退出等命令的說明[5]。
四、設(shè)計(jì)實(shí)例
在這次設(shè)計(jì)中我們以一款兒童英語學(xué)習(xí)軟件為例進(jìn)行,設(shè)計(jì)了其登陸界面和一系列圖標(biāo),其界面色彩豐富、圖標(biāo)的可指示性強(qiáng)。
上述圖標(biāo)和界面的設(shè)計(jì)主要采用了黃色調(diào)作為主色調(diào),能夠給人一種活潑、燦爛和可愛的感覺。對于兒童英語課程的學(xué)習(xí)來說其用戶主要是兒童,這種色調(diào)的選擇可以使其在使用過程中感到喜歡,增加了其愉快度,從而能夠更好的幫助兒童學(xué)習(xí)英語。
五、結(jié)論
論文以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ),對其在GUI設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了闡述,介紹了基于人機(jī)工程學(xué)的GUI界面設(shè)計(jì)的方法,并且介紹了色彩在界面設(shè)計(jì)中的重要作用和如何選擇合適的色彩以達(dá)到更好的效果。在文章的最后做著還給出了一個設(shè)計(jì)實(shí)例,驗(yàn)證了人機(jī)工程軟件界面設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)性。
參考文獻(xiàn):
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[2]Jeffrey L.Whitten,Lonnie D.Bentley,Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press,1994.
[3]姜葳,用戶界面設(shè)計(jì)研究,浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文[M].2006年3月。
關(guān)鍵詞:人機(jī)工程學(xué);課程建設(shè);技術(shù)應(yīng)用
工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)教育的特征在于綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性。其中綜合性意味著設(shè)計(jì)中的知識涵蓋了科學(xué)和人文領(lǐng)域(Narvaez2008)[1]。Hoadley與Cox(2009)年認(rèn)為,“設(shè)計(jì)是人類活動中的重要一課,因?yàn)樗B接著理論和實(shí)踐,是用來解決不合理的結(jié)構(gòu)、開放性問題的科學(xué)活動”[2]。設(shè)計(jì)知識不是簡單的信息,它不能直接以傳統(tǒng)的方式直接教給學(xué)生(WenzhiChen,2010)[3]?!度藱C(jī)工程學(xué)》課程作為一門工業(yè)設(shè)計(jì)等所有從事與人有關(guān)的設(shè)計(jì)專業(yè)的主要專業(yè)必修課,卻還在遵循傳統(tǒng)的“課堂理論知識灌輸+課后知識性問答作業(yè)+課終閉卷考試”[4]的模式進(jìn)行教學(xué),忽視了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校自《人機(jī)工程學(xué)》課程開設(shè)以來,教研組成員立足于學(xué)校技術(shù)應(yīng)用型本科的特色定位,根據(jù)理工科生源的知識結(jié)構(gòu)特征組織教學(xué),逐漸形成了注重運(yùn)用理論進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐、以機(jī)電產(chǎn)品為主要研究對象的課程特色,但在課程教學(xué)中還存在不少問題。比如,人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)案例不足,具體如何應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識解決設(shè)計(jì)問題的細(xì)節(jié)不夠深入等。在此次課程建設(shè)中,課題組對本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段、考核方式進(jìn)行了進(jìn)一步探索、改革,注重知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng),以設(shè)計(jì)課題為主線引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué),從而培養(yǎng)學(xué)生具備以人為本的設(shè)計(jì)素養(yǎng),靈活運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的知識進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐。
一、《人機(jī)工程學(xué)》課程建設(shè)目標(biāo)
《人機(jī)工程學(xué)》課程既具有相對的獨(dú)立性,又具有較強(qiáng)的延續(xù)性和整體性,是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的一門具有基礎(chǔ)性質(zhì)的專業(yè)課程,是工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生進(jìn)入本專業(yè)各個設(shè)計(jì)方向?qū)W習(xí)的基礎(chǔ),屬于承上啟下的一門專業(yè)課程。在課程建設(shè)之初,依據(jù)學(xué)校定位、專業(yè)特色定位及課程性質(zhì)明確了課程的建設(shè)目標(biāo)。
(一)使學(xué)生初步掌握人機(jī)工程的基本原則與方法,培養(yǎng)“以人為本”的設(shè)計(jì)素質(zhì)
通過《人機(jī)工程學(xué)》課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解人機(jī)工程學(xué)學(xué)科的基本理論體系,初步學(xué)會從人機(jī)工程學(xué)的基本原則和方法出發(fā),對產(chǎn)品進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)方面的改良與創(chuàng)新。在理論知識傳授的同時,培養(yǎng)學(xué)生“以人為本”的設(shè)計(jì)素質(zhì)。
(二)通過搭建從理論到實(shí)踐的橋梁,使學(xué)生能創(chuàng)造性地提出人機(jī)工程解決方案
以往的《人機(jī)工程學(xué)》課程中,理論偏多,缺少理論向?qū)嵺`的延伸。在課程改革中,需要在教學(xué)的每一個階段,通過一個設(shè)計(jì)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)分析,使學(xué)生體驗(yàn)人機(jī)工程在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立起正確的設(shè)計(jì)意識,并能創(chuàng)造性地提出人機(jī)工程解決方案。
(三)教學(xué)內(nèi)容具有鮮明的專業(yè)特色
在專業(yè)建設(shè)與發(fā)展過程中,我校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)明確“以工業(yè)產(chǎn)品為主要對象,以面向機(jī)電、儀器儀表產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)”為特色。因此,在人機(jī)工程學(xué)課程建設(shè)中,尤其突出人機(jī)工程學(xué)在大中型機(jī)電產(chǎn)品、儀器儀表中的運(yùn)用,為培養(yǎng)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)人才打下良好的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
作為一門交叉性、邊緣性、綜合性的學(xué)科,人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)內(nèi)容涉及面廣,48教學(xué)課時內(nèi)不可能面面俱到,然而通過精講多練,進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的整合與刪減,以基本理論為核心,以設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為主線,將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行貫穿,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性,從而實(shí)現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。主要體現(xiàn)在:
(一)循序漸進(jìn)、舉一反三的課程教學(xué)鏈
采用“理論教學(xué)——實(shí)驗(yàn)教學(xué)——單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)——小課題設(shè)計(jì)——課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)鏈,以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主線組織教學(xué),貫穿教學(xué)內(nèi)容。對原有人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,突出重點(diǎn),精講難點(diǎn),著重講述人的生理和心理特性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用,突出知識的應(yīng)用,學(xué)會以人為本發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題,綜合考慮各因素,解決人機(jī)工程學(xué)問題。
(二)注重由理論到實(shí)踐的設(shè)計(jì)案例分析與設(shè)計(jì)項(xiàng)目
通過單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、小課題設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)三個實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。通過實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生掌握常用的人機(jī)實(shí)驗(yàn)方法,并逐步能自己設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。小課題設(shè)計(jì)是體驗(yàn)一些小型手工具產(chǎn)品(如電吹風(fēng)、牙刷、美工刀、錘子、榔頭等),分析現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn),提出自己的設(shè)計(jì)改良方案,并與原產(chǎn)品作對比分析,制作改良模型,體驗(yàn)設(shè)計(jì)的成效。在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中針對電動工具等機(jī)電類產(chǎn)品進(jìn)行深入的分析與設(shè)計(jì)。
(三)注重突出我?!皺C(jī)電產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)”的專業(yè)特色
在教學(xué)內(nèi)容中,結(jié)合機(jī)床、交通工具等典型機(jī)電產(chǎn)品分析人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用方法。在小課題設(shè)計(jì)中,分析體驗(yàn)小型手工具產(chǎn)品,幫助學(xué)生初步體驗(yàn)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般原則與方法,在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中對機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行深入分析與設(shè)計(jì),在工作室設(shè)計(jì)等綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)中選用機(jī)電產(chǎn)品作為主要設(shè)計(jì)實(shí)踐對象,并與相應(yīng)的企業(yè)與設(shè)計(jì)公司建立緊密的聯(lián)系,成功搭建起“理論”到“設(shè)計(jì)”的橋梁。
三、開放創(chuàng)新的教學(xué)方式與考核方式
人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)課程中的一門理論性較強(qiáng)的學(xué)科,在教學(xué)過程中通過以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與,在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的各個階段有機(jī)地引入相關(guān)的支撐知識,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)校企聯(lián)合的“多講”教學(xué)團(tuán)隊(duì)
在設(shè)計(jì)分析與實(shí)踐環(huán)節(jié)中,將不同研究領(lǐng)域的教師或者教師與設(shè)計(jì)公司資深的設(shè)計(jì)師、企業(yè)技術(shù)人員形成教學(xué)團(tuán)隊(duì),以講座、workshop等形式共同參與教學(xué),形成教師間相互啟發(fā)、相互激勵、相互促進(jìn)的“多講”模式[5]。例如,在講解人體數(shù)據(jù)、手工具人機(jī)限定時,邀請以此為主要研究內(nèi)容的老師做講座,了解前沿知識,了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。在具體設(shè)計(jì)手工具時,邀請校企合作單位的相關(guān)工程師、設(shè)計(jì)師講解他們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)限制,幫助學(xué)生理解人機(jī)原則。在設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)階段,校內(nèi)教師與校外教師組成評圖小組,共同對學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價,避免教師的一家之言,保證評價的公正性、有效性,能更全面地評價方案。
(二)開放創(chuàng)新的過程教學(xué)模式
在教學(xué)方法上,以L.Stenhouse的“過程模式”理論為教學(xué)方法理論依據(jù),積極采用參與互動式、體驗(yàn)式、現(xiàn)場教學(xué)、案例教學(xué)法和發(fā)腦風(fēng)暴訓(xùn)練等現(xiàn)代教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)?;咏虒W(xué):學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,在規(guī)定的時間內(nèi)以小組討論方式對某些案例或問題進(jìn)行專題討論,如讓學(xué)生從人機(jī)工程學(xué)角度進(jìn)行優(yōu)秀產(chǎn)品的分析評價,提高鑒別能力和創(chuàng)新能力,初步掌握人機(jī)分析方法;在座椅設(shè)計(jì)章節(jié)之后,精心組織、鼓勵學(xué)生對一些名家設(shè)計(jì)的座椅提出自己的觀點(diǎn)、看法,從而避免了教師上課“一言堂”的做法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。體驗(yàn)教學(xué):在課堂作業(yè)中,有一個是要求學(xué)生自己測量小組成員的人體尺寸,分析在人體尺寸數(shù)據(jù)中的百分比,通過體驗(yàn)對人體數(shù)據(jù)與測量有了直觀的認(rèn)識。小課題設(shè)計(jì)是通過體驗(yàn)現(xiàn)有手工具的人機(jī)設(shè)計(jì),提出改良方案,并制作模型體驗(yàn)改良效果。在試用產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)過程中,使學(xué)生逐漸掌握人機(jī)設(shè)計(jì)原則以及最終的人機(jī)效果檢驗(yàn)方式。現(xiàn)場教學(xué):在部分章節(jié)中,通過參觀、現(xiàn)場講解,讓學(xué)生體驗(yàn)觸摸感受設(shè)計(jì),如儀器儀表、手工具設(shè)計(jì),從而對設(shè)計(jì)有直觀的認(rèn)識。案例教學(xué):結(jié)合優(yōu)秀實(shí)例,包括校企合作企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行講解人機(jī)工程學(xué)基本理論,引入方案投標(biāo)、設(shè)計(jì)比賽,學(xué)練結(jié)合,教學(xué)內(nèi)容也就更為有血有肉,有針對性。頭腦風(fēng)暴訓(xùn)練:在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)完成一定數(shù)量的設(shè)計(jì)方案,意在培養(yǎng)他們的發(fā)散性聯(lián)想和創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)想象力。
(三)階段性評價和終結(jié)性評價、校內(nèi)校外評價相結(jié)合的多維評價模式
工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)在知識、能力結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)態(tài)度等方面的要求有著自身的特點(diǎn),在課程教學(xué)中注重過程,培養(yǎng)學(xué)生按照程序提出問題、分析問題和解決問題的能力,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?!度藱C(jī)工程學(xué)》課程評價采用階段性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的模式,對學(xué)生在每一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)、作業(yè)情況進(jìn)行考查,結(jié)合期末的理論性知識的考核,充分體現(xiàn)過程教學(xué)思想。同時,在與企業(yè)合作的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,最終的考核由企業(yè)人員參與或以企業(yè)項(xiàng)目評價標(biāo)準(zhǔn)為主,教師為輔,學(xué)生相互的評價也占一定評價比例,多方綜合評定學(xué)生的成績,實(shí)現(xiàn)“多維考核”的形式,從而更能觸動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在陳述最終方案時,采用每個小組陳述總體思想,每個學(xué)生用一定時間闡述自己的設(shè)計(jì),充分鍛煉了學(xué)生,也是學(xué)生與教師、企業(yè)人員,學(xué)生之間相互交流學(xué)習(xí)的重要過程。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞:人機(jī)工程;煤礦機(jī)械;應(yīng)用
1為何如此重視人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械的作用
中國是產(chǎn)煤大國,因資源豐富所以礦山機(jī)械產(chǎn)品也很多,煤礦機(jī)械屬于野外施工中的重型機(jī)械,設(shè)備不僅龐大,而且操作復(fù)雜,而且面臨的問題也很多,例如:噪音、油污、振動等干擾因素多,并且天氣的復(fù)雜多變也影響操作員的正常工作,因此長時間操作是非常困難的,操作員一直不停地操作會因疲勞無法提高生產(chǎn)效率?,F(xiàn)在人們對煤機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)即希望造型新穎、布局合理、線條優(yōu)美等有著審美價值,又希望操作過程中疲勞和精神負(fù)擔(dān),提高工作效率,減少事故發(fā)生。人機(jī)工程學(xué)作為這些年來新興的一門學(xué)科。它涵蓋的綜合性較強(qiáng),例如:人體科學(xué)、安全科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)、社會科學(xué)及技術(shù)美學(xué)等各種方面理論的知識、研究方法和手段, 運(yùn)行到整個體統(tǒng)中去,把人的生理、心理特征整合到機(jī)械中區(qū),讓人與環(huán)境與機(jī)電設(shè)備三者這件的關(guān)系相互貫通, 這樣操作簡便、安全舒適、讓人、機(jī)、環(huán)境的結(jié)合達(dá)到最佳狀態(tài)。
2人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用
2.1人體數(shù)據(jù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
礦井工作環(huán)境很艱苦也很很特殊, 因此如何設(shè)計(jì)出符合人的生理、心理特點(diǎn)的機(jī)械是非常有必要的, 我們希望技術(shù)人員在操作過程中可以有一個舒適、安全的的工作環(huán)境,又可以提高生產(chǎn)效率, 這就需要設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時候掌握機(jī)械的使用范圍和人體各部分尺寸范圍, 把人體測量數(shù)據(jù)灌入到機(jī)器中去。在設(shè)計(jì)過程中我們要把設(shè)備操縱的重點(diǎn)放在人的主操作位置上, 機(jī)械的運(yùn)動和操控都是由人來主導(dǎo),要符合人的操作習(xí)慣, 這樣可以保證操作者在操作的過程中可以舒適、安全和有效果。此外在設(shè)計(jì)過程中還要結(jié)合操作者的操作的力度,把數(shù)據(jù)控制在范圍內(nèi),方便操作。要是可以達(dá)到以上要求,這種人、機(jī)、環(huán)境三方何為一體的效果才能達(dá)到最理想的階段。
2.2人性化設(shè)計(jì)的機(jī)械界面
這里所指的操作界面主要是指人機(jī)界面的頁面。人機(jī)界面是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的媒介,是人與機(jī)器之間的界面交流。我們所知煤礦設(shè)備由于機(jī)械較龐大所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件機(jī)構(gòu)較多,所以操作界面很是復(fù)雜和繁瑣。界面雜亂無序會讓你眼花繚亂,操作起來使人煩躁,還有種很粗糙的感覺,并且存在嚴(yán)重的安全隱患。我們所希望的人機(jī)界面,在外形上要美觀大方,操作上要通俗易懂、操作便利,而且要有引導(dǎo)功能,讓操作員在工作的過程中感覺到快樂,從而提高工作效率。操作面板是人與機(jī)器相交的主要界面,人在面板上進(jìn)行運(yùn)行操作,操作起其位置和傾斜角度達(dá)到人的需求,對界面上的顯示、控制裝置的大小、位置等,都要適應(yīng)的人的舒適度,這樣在操作時可以便捷、正確和高效的工作狀態(tài)。
2.3減少煤礦機(jī)械操作中的噪音
煤炭工業(yè)是多噪聲行業(yè), 這種噪聲不止存在在一個環(huán)節(jié)中,而是在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都存在的,所以對人的危害是很大的。煤礦生產(chǎn)設(shè)備噪聲的生源繁多而且音量很高。這種噪聲長時間下來對人耳可造成聽力損失;這種噪聲已經(jīng)嚴(yán)重到影響技術(shù)員的正常工作,還造成人的睡眠質(zhì)量下降,嚴(yán)重的還會引起各種疾病的發(fā)生;音量太大,技術(shù)員在工作中無法專注,會引起一系列的工作上的失誤,對于較大負(fù)荷的強(qiáng)度工作,如果因?yàn)樵肼暤脑?,引起的后果將是不可想象的;不僅如此,因?yàn)樵肼曔€會讓儀器設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn), 造成儀表讀數(shù)不準(zhǔn)、失靈,甚至還可能金屬材料因聲疲勞而破壞。 因此,設(shè)計(jì)人員在煤礦機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的時候就要考慮到噪聲的因素,我們要減少因噪聲帶來的影響。例如在設(shè)計(jì)時,設(shè)計(jì)人員了解煤礦通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)是噪聲最大的發(fā)源地,我們就要減少這些部件的噪聲,在通風(fēng)機(jī)選型、空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)時,保證通風(fēng)機(jī)工作時噪聲較低,或是把通風(fēng)機(jī)的尺寸變大或是縮小,設(shè)計(jì)的這些原理,前提是不能影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)下,方可達(dá)到減低噪聲的效果。
3結(jié)束語
現(xiàn)代化的機(jī)械工程在設(shè)計(jì)中會考慮人機(jī)工程學(xué)原理,已達(dá)到人性化的設(shè)計(jì)。結(jié)合環(huán)境因素、人為因素在設(shè)計(jì)中的影響。保證技術(shù)人員在工作操作中者可以放心安全的工作,還能保證提高工作效率。機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié),因此設(shè)計(jì)產(chǎn)品時要充分考慮到人為的因素才可以解決勞動主體與勞動工具之間的矛盾,但也因現(xiàn)在人的能力是有限的,設(shè)計(jì)的有些產(chǎn)品無法適應(yīng)人的操作,這樣就不可能達(dá)到期望的人機(jī)協(xié)調(diào)。隨著科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展,人類對自身的理解又更近一步的了解,對科技的發(fā)展也越來越重視,所以讓人與科學(xué)的結(jié)合是非常有必要的,現(xiàn)在的人們體會到了高科技帶來的便利,也不斷的從經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)中認(rèn)識到了人機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)關(guān)系的重要性,從而了人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械操作設(shè)計(jì)中的重要性,在這條道路上我們還要不斷的探究和深入。
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通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn),我們意識到,絕大多數(shù)的人不知道怎樣正確使用削皮刀,這種錯誤使用的結(jié)果就是無盡的麻煩和不必要的傷害,其原因可以歸結(jié)為設(shè)計(jì)不當(dāng)和手持姿勢不對。
本文就是想通過描述使用者使用削皮刀的整個過程來概述手握工具的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則問題。我們首先要做的就是“監(jiān)視”削皮的過程,它能幫助我們認(rèn)識到削皮過程中碰到的問題,并通過“設(shè)計(jì)”解決它。由于削皮刀的使用者是不受限制的,有男人、女人、小孩、老人,甚至左撇子等,所以本文要通過“普遍性”的思想來改善設(shè)計(jì),從而達(dá)到完美設(shè)計(jì)。
我們可以用完整記錄使用過程的方法找到真正的問題,并且在以后的設(shè)計(jì)中改進(jìn)。本文的目的在于:
1.研究使用削皮刀的過程
2.使用削皮刀過程中的實(shí)質(zhì)性問題
3.再設(shè)計(jì)
一、削皮過程研究
1.“使用者―工具―工作”的關(guān)系
此圖是對消費(fèi)者使用產(chǎn)品的圖文說明。運(yùn)用直觀的圖形形式幫助理解“消費(fèi)者產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的問題,幫助理解反饋控制系統(tǒng)的理論。
2.削皮刀使用目的
使用者使用削皮刀的目的也是我們設(shè)計(jì)的最終目的,這正是我們在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的因素。人們使用手動工具的目的是:減少時間、力氣、錯誤,增加性能、安全性、樂趣、滿意度。
3.普遍的設(shè)計(jì)
普遍設(shè)計(jì)的原則:公平使用、使用過程中的適應(yīng)性、簡單和知覺性的使用方法、顯而易見的信息、容忍性的誤差、物理性適應(yīng)度、動手處理使用過程中的范圍和空間、整體設(shè)計(jì)。
為了找到使用者在使用削皮刀過程中碰到的實(shí)際問題,我們研究“使用全過程”的方法來找“使用者―工具―工作”之間的聯(lián)系,來找使用者對削皮刀的真正需要。同時,通過普遍設(shè)計(jì)的原則來達(dá)到完美設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
二、做削皮實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究
這個試驗(yàn)采用對使用者使用削皮刀整體過程的觀察,用相機(jī)記錄下被測者的行為和客觀感受進(jìn)行研究。
1.削皮刀分析
我們來分析目前市場上普遍流行的兩種削皮刀,如下:
削皮刀包括四個部分:
a.刀片:作用是削掉水果和蔬菜的外皮
b.鉆孔處:掏孔的作用
c.把手:手握的地方
d.掛孔:便于掛在鉤子上
2.試驗(yàn)
我們選了10個人進(jìn)行了這個使用削皮刀全過程的試驗(yàn)。
(1)受測者基本尺寸測量結(jié)果
量測項(xiàng)目
平均值
標(biāo)準(zhǔn)差
身高cm
177.6
4.2
體重kg
77.8
5.6
掌長cm
18.6
0.5
掌心長cm
10.4
0.5
虎口長cm
17.2
1.5
掌寬cm
9.6
0.5
肘指尖長cm
44.6
1.8
(2)使用全過程
我們使用了兩種不同的削皮刀和三種不同的水果蔬菜,并且記錄下了整個的試驗(yàn)過程,很清楚地了解到使用者在削皮過程中的想法。
經(jīng)過分析那些數(shù)據(jù),把使用兩種削皮刀的情況根據(jù)工作效率和實(shí)際操作進(jìn)行了分類。工作效率的那一類主要集中在使用者的手握技巧上,他們中的絕大多數(shù)都使用同樣的方式,唯一不同的就是各自在技巧上的差別。實(shí)際操作的那一類目的在于區(qū)分那些使用者怎樣手握和實(shí)際操作的方式。使用者會問一些使用方面的問題,因此通過這個試驗(yàn),我們就可以把那些不同的方面分類總結(jié)并改進(jìn)設(shè)計(jì)。
三、削皮試驗(yàn)結(jié)果
1.發(fā)現(xiàn)問題
通過使用削皮刀的過程分析,發(fā)現(xiàn)削皮的過程中,需要擴(kuò)展的問題包括掌握把手的尺寸,舒適的角度,削皮的安全度,以下是我們提出的問題:
l操作的正確性
我們觀察到即使用同一個削皮刀,每個人的把握和操作也是不同的。錯誤的把握會影響工作完成的效率,使用者會感到疲勞或者受到傷害。
l當(dāng)把握削皮刀時手腕的角度
把握的正常的方式是:一只手握著把手,另一只手需要按著水果。所以在操作的過程中,從手腕處會產(chǎn)生一個角度。但是如果不正確的方式繼續(xù)延伸,那么也許會擴(kuò)展范圍或者手腕的位置,導(dǎo)致使用者受到傷害。
使用者用一只手握住把手,這時產(chǎn)生一種力量,相同的壓力會作用在手腕的肌肉上。另外,如果手的姿勢不正確,就會產(chǎn)生酸痛感。
2解決問題
在整體調(diào)查中,可以把問題分成認(rèn)知和操作。在把握的方式上,主要是使用者過去的經(jīng)歷和認(rèn)知。另一些問題也許是不好的設(shè)計(jì),為了改善這一點(diǎn),我們可以從兩個方向設(shè)計(jì)。一個是告訴使用者怎樣把握,另一個是改進(jìn)削皮刀,包括材料、把手、刀片、角度、安全感。
l削皮刀的設(shè)計(jì)應(yīng)該使使用者只是從表面上正確把握。結(jié)構(gòu)應(yīng)該很簡單,以便加工制作起來比較容易。
l削皮刀的把手應(yīng)該沿著我們所把握的槽,因?yàn)槿说氖植皇怯芍本€構(gòu)成的。
l大拇指必須放在一個點(diǎn)上,以便產(chǎn)生壓力,證實(shí)使用者的想法。
l人們所合適的把握的長度
3.設(shè)計(jì)要點(diǎn):
lA部分是大拇指所在的點(diǎn),擴(kuò)大控制的角度
lB部分是把手的槽,設(shè)計(jì)的目的是提供正確的把握方式和好控制
l全部的設(shè)計(jì)
1單一的結(jié)構(gòu)容易加工2兩側(cè)沒有溝槽,就不會積累污垢
3設(shè)計(jì)成曲線,是為了增加美感4為使用者設(shè)計(jì)合適的把手尺寸
四、手握式工具的分析
為了便于研究,我們首先要分析一下手的肌肉分布情況和一般手握式工具所存在和要解決的問題:
1.手部肌肉的名稱及位置
A:拇指指壓處肌肉B:拇指與食指之間虎口處(骨間肌)
C:食指外側(cè)邊緣肌肉D:拇指與無名指與手掌間肌肉
E:小指外側(cè)邊緣肌肉F:手掌外側(cè)邊緣肌肉
G:掌心部位H:魚際I:腕部
2.手握式工具設(shè)計(jì)原則:
為了保證實(shí)用效率和健康,工具必須滿足以下基本要求:有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能;與操作者身體成適當(dāng)比例。使操作者發(fā)揮最大效率;按照作業(yè)者的力度和作業(yè)能力來設(shè)計(jì);適當(dāng)考慮性別,訓(xùn)練程度和身體素質(zhì)上的差異;工具要求的作業(yè)姿勢不能引起疲勞。
設(shè)計(jì)手握式工具時,應(yīng)遵循以下人機(jī)工程學(xué)原則。
1.避免靜態(tài)肌肉復(fù)合
當(dāng)使用工具時,臂部必須上舉或長時間抓握,會使肩,臂及手部肌肉處于靜態(tài)施力,導(dǎo)致疲勞,降低作業(yè)效率。
2.保持手腕處于順直狀態(tài)
手腕順直操作時,腕處于正中的放松狀態(tài),但當(dāng)手腕處于掌屈,背屈,尺偏等別扭的狀態(tài)時,就會產(chǎn)生腕部酸痛,握力減小。
3.避免掌部組織受過大壓力
操作手握式工具時,有時常要用手施相當(dāng)大的力。如果工具設(shè)計(jì)不當(dāng),會在掌和手指處造成很大的壓力,妨礙血液在尺動脈的循環(huán),引起局部缺血,導(dǎo)致麻木,刺痛感等。好的把手設(shè)計(jì)應(yīng)該具有較大的接觸面,使壓力能分布于較大的手掌面積上,減少壓力;或者使壓力作用于不太敏感的區(qū)域,如拇指與食指之間的虎口位。有時,把手上有指槽,但如果沒有特殊作用,最好不留指槽,因?yàn)槿梭w尺寸不同,不合適的指槽可能造成某些操作者手指局部的應(yīng)力集中。
另外,從不同性別來看,男女使用工具的能力也有很大的差異。女性約占人群的48%,其平均手長約比男性短20mm,握力值只有男性的2/3。所以,設(shè)計(jì)工具時,必須充分考慮這一點(diǎn)。
五、討論
通過觀察使用者的削皮過程,我們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)使用者對于操作有不同的看法。所以,設(shè)計(jì)的主要焦點(diǎn)在于定向性操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,一個再設(shè)計(jì)的削皮刀能提供給使用者正確的預(yù)言。雖然效率沒有明顯提高,然而這也許是由于我們對于實(shí)驗(yàn)中削皮刀的尺寸的欠缺。接下來我們應(yīng)該做的是需要完善削皮刀的尺寸,這樣是為了更好的提高效率。
六、結(jié)論
工程機(jī)械駕駛室的發(fā)展趨勢
工程機(jī)械駕駛室轎車化、人性化、信息化是體現(xiàn)當(dāng)今工程機(jī)械發(fā)展的必然趨勢。駕駛室作為工程機(jī)械的一個重要組成部分,人體操作和機(jī)械的交互載體,其設(shè)計(jì)的合理性,舒適性直接影響的操作人員的安全與工作效率。改善操作人員的舒適度,降低疲勞感,是現(xiàn)在工程機(jī)械設(shè)計(jì)的重要課題。人機(jī)工程學(xué)的原理在國際工程機(jī)械駛室設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用,更舒適、更安全、更可靠且外形更美觀、操作更方便、更靈活、結(jié)構(gòu)更加合理早已成為工程機(jī)械的趨勢發(fā)展。在國際上已涌現(xiàn)了一批高水平專業(yè)化的為國際工程機(jī)械主機(jī)配套生產(chǎn)各種駕駛室的生產(chǎn)廠商,例如為Caterpiller、LiebHerr等世界著名工程機(jī)械企業(yè)提供工程機(jī)械駕駛室的配套廠。這些工廠為國際先進(jìn)的工程機(jī)械駕駛,國際化標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)配套的工程機(jī)械駕駛室總成已經(jīng)形成了,包括:電器儀表系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)總成、駕駛室的結(jié)構(gòu)件、座椅、儀表盤支架總成及舒適軟化的駕駛室內(nèi)部裝飾等。高端工程機(jī)械駕駛室形成了一個符合人機(jī)工程學(xué)的有機(jī)整體。國外先進(jìn)廠家已經(jīng)對工程機(jī)械的駕駛室提出了一些細(xì)致的要求:
a.駕駛室的內(nèi)部布置充分考慮人機(jī)工程學(xué),例如儀表的擺放位置,操作方式等,最大限度地降低駕駛員的疲勞程度,從而使駕駛員的工作效率和安全性得到最大程度的提高;
b.內(nèi)部裝備安全舒適豪華,全封閉內(nèi)室,配置空氣懸浮座椅、半自動或全自動空調(diào)、電控門鎖車窗、安全氣囊、環(huán)繞式儀表板、碰撞吸能轉(zhuǎn)向柱、電動天窗、高級音響娛樂系統(tǒng)等;
c.駕駛室懸置系統(tǒng)采用空氣彈簧,可以有效地隔絕振動和噪聲,提高整車的舒適性和平順性。這些技術(shù)要求也為國內(nèi)工程機(jī)械駕駛室設(shè)計(jì)發(fā)展提供了方向。還有很多先進(jìn)的技術(shù)也被大量引用到工程機(jī)械駕駛室設(shè)計(jì)上來,例如:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、空氣動力學(xué)模擬、電子樣車技術(shù)、三維人體模型、模塊化設(shè)計(jì)等,這些先進(jìn)的技術(shù)將有效的提高工程機(jī)械駕駛室設(shè)計(jì)的水平。
人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,也將是為了工程機(jī)械駕駛室設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢,目前國內(nèi)的研究絕大部分停留在經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)、人體尺度和操作范圍上,很少進(jìn)行有效的人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)。先進(jìn)的人機(jī)工程學(xué)研究應(yīng)該基于準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn),利用數(shù)據(jù)說明問題。國際上很多實(shí)驗(yàn)室,在研究人機(jī)工程學(xué)時都使用生理多導(dǎo)儀,通過采集人體的生理信號,將其數(shù)字化并加以分析得出有效結(jié)論。生理多導(dǎo)儀可以采集人體心電、腦電、肌電、眼電、血壓、肌張力、呼吸波、神經(jīng)電位、皮膚電阻等,這些人體參數(shù),對工程機(jī)械駕駛?cè)藱C(jī)工程學(xué)研究有著重要作用,利用這些人體參數(shù),研究人員可以有效的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否滿足人機(jī)工程學(xué)要求。
紅棗首先是一種樸實(shí)的民族食品,它含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)(氨基酸、維生素、礦質(zhì)元素),是上等的滋補(bǔ)食品,同時它還在中醫(yī)藥學(xué)上有很高實(shí)用價值,對人的身體有很好的保健作用。當(dāng)它在社會交往中扮演禮品的角色時,這不僅承載和傳遞了送禮者的情感企圖,也完美的表達(dá)了送禮者的“心意”和“面子”,而這時紅棗的品質(zhì)和包裝就成了消費(fèi)者最為關(guān)注的焦點(diǎn)。但是,市面上的不太成功的包裝卻大大降低了紅棗本身的價值。因此,成功的紅棗包裝設(shè)計(jì)不僅可以提高產(chǎn)品本身的價值與品味,更是可以提高市場競爭力,為企業(yè)帶來利益與發(fā)展。
2市場紅棗包裝設(shè)計(jì)存在的問題
包裝作為我國的新興產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。通過調(diào)研不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)今市場上所有的紅棗包裝還存在著許多的不足。其具體表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)設(shè)計(jì)創(chuàng)意缺乏個性。
當(dāng)今市場上紅棗的包裝十分的普遍,幾乎沒有設(shè)計(jì)可言。包裝多為長方形,包裝材料種類稀少,大致有以下幾種樣式:用各種塑料加工制作的塑料袋裝;蛇皮袋直接裝置;甚至是無包裝紅棗(散裝),布袋裝紅棗等。
(2)思維模式單一。
市面上現(xiàn)有的紅棗包裝造型并不美觀,且實(shí)用性差,導(dǎo)致消費(fèi)者很少或者不愿重復(fù)利用,很容易讓消費(fèi)者將其丟棄掉。
(3)細(xì)節(jié)做得不夠。
現(xiàn)有的紅棗包裝,設(shè)計(jì)很普通,一般是早塑料袋上直接寫有某某的紅棗,再配上紅棗的圖片。這些完全不能讓消費(fèi)者有視覺上的感受。其次,包裝介紹的信息很少,致使我們對紅棗的特性很不了解。
3紅棗包裝造型設(shè)計(jì)的人機(jī)分析
人機(jī)工程學(xué)原理在紅棗造型包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,就是把我們對人的生理和心理的機(jī)能和要求直接引入紅棗包裝設(shè)計(jì)的研究中,研究紅棗的包裝如何適應(yīng)人體機(jī)生理、心理的要求,以便更加安全、合理、舒適地使用包裝品。它不僅為包裝設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù),而且它標(biāo)志著一種新的設(shè)計(jì)觀念的確立。
(1)包裝造型設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用
在包裝設(shè)計(jì)中造型設(shè)計(jì)是一個重點(diǎn),造型新穎、獨(dú)特的包裝能給人以視覺美感,加深印象,激發(fā)消費(fèi)者的購買欲望。而人手則是接觸包裝的主要部位,手感的如何,包裝是否開啟方便,是否便于再包裝,是否便于提攜等,這都是消費(fèi)者十分關(guān)注的問題。一方面,包裝造型應(yīng)符合人的生理要求。從人機(jī)工程學(xué)原理的角度來說,包裝盒的體積大小、形狀及盒子的打開方式等都應(yīng)該符合手的使用功能。比如盒體設(shè)計(jì)的厚度不應(yīng)過大于成年人的手寬尺寸,以方便拿??;而盒體的造型還應(yīng)與正常人的手握尺寸相符,若過大則單手不易把握,若過細(xì)則手部肌肉易疲勞緊張;盒蓋的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)人手施力的特點(diǎn),蓋高與手指的接觸面積越大,越不易因壓力過于集中而使手感到疼痛。還有一些包裝造型特別設(shè)計(jì)成可以反復(fù)開啟、密封性好,并且可以重復(fù)利用的形式,這既符合了消費(fèi)者圖方便的心理需求,同時也是合理利用資源的環(huán)保體現(xiàn)。從這些例子中可見,包裝造型設(shè)計(jì),從人機(jī)工程學(xué)角度出發(fā),使造型更美觀、新穎又具有宜人性,才真正具有綜合的實(shí)用性,達(dá)到最終的以人為本的設(shè)計(jì)目的。另一方面,包裝造型應(yīng)符合人的心理要求。根據(jù)心理學(xué)觀點(diǎn),物體的不同形狀,會使人產(chǎn)生不同的心理感受,如正方形具有端莊感,根二矩形呈豪華感,根三矩形呈輕,黃金分割規(guī)律矩形具有穩(wěn)健感等。而不合理的造型,會給人沉悶感、危機(jī)感等。一個顧客在選購商品時,映入眼簾的首先是造型,因此,造型必須符合一般人的心理要求,適應(yīng)一定對象消費(fèi)群體的共同審美意識。
(2)包裝色彩設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用
從包裝設(shè)計(jì)的角度講,關(guān)鍵是要把握包裝色和內(nèi)容物相稱的原則,即“商品的形象色”,如在食品包裝中合理地使用黃色———黃油,乳白色———奶粉,紅色———番茄醬,橙色———橙汁,紫色———葡萄等,就可以明確地引導(dǎo)消費(fèi)者進(jìn)行選購。再如一些形態(tài)體積較小的包裝在色彩設(shè)計(jì)上就要考慮多使用鮮艷、明快的色彩,色彩搭配避免過多、過雜、以利于吸引消費(fèi)者注意。因此紅棗包裝設(shè)計(jì)應(yīng)以紅棗的品質(zhì)為主,根據(jù)不同的屬性、檔次需求以及年齡、性別的差異,強(qiáng)調(diào)色彩中人機(jī)工程原理的應(yīng)用,突出包裝外觀的色彩效果,增強(qiáng)注目性,提高包裝設(shè)計(jì)帶來的商品價值。但是,色彩的感覺隨國家、民族等的不同而有差異:如黑色,在日本受歡迎,但在印度、新加坡卻受冷遇。對于出口產(chǎn)品,要特別注意色彩的正確選擇。
(3)包裝材質(zhì)設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用
從人機(jī)工學(xué)的原理來看:人們對物質(zhì)的感知是視覺、聽覺、嗅覺加上觸覺等共同形成的知覺,是由個別屬性上升形成的整體反應(yīng)。在進(jìn)行紅棗包裝設(shè)計(jì)時就要了解對于整個美的完整的感知和作為人的各種感覺和情緒的滿足,使設(shè)計(jì)對象符合人的生理情感需要,達(dá)到好的材質(zhì)體驗(yàn)效果。紙盒在紙質(zhì)包裝中占有重要地位。如今,紙盒的功能性已今非昔比,其具有高強(qiáng)度以及很好的防潮性、印刷性,紙盒包裝技術(shù)也因此有了長足的發(fā)展。加之紙盒所具備的易回收和再生利用的可循環(huán)性,紙盒包裝已成為一種潮流性包裝。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:人機(jī)工程學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容
人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)、工業(yè)工程專業(yè)的核心課程之一,也是機(jī)械、電子、車輛工程等專業(yè)的學(xué)科選修課,在課程教學(xué)中,一方面要系統(tǒng)地給傳授學(xué)生人機(jī)工程學(xué)的基本概念、理論、方法和技能,另一方面還要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用知識和創(chuàng)新實(shí)踐的能力。通過對人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐和研究,我們根據(jù)該課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),結(jié)合課程內(nèi)容,采用了一種理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式,以課堂教學(xué)為載體,改變教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情;改革教學(xué)方法,建立研討式的教學(xué)模式,積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維;在課堂內(nèi)、外與學(xué)生展開交流討論,張揚(yáng)學(xué)生個性;結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)特點(diǎn),積極引入最新的設(shè)計(jì)成果,使理論的轉(zhuǎn)化既快又直接,取得了較好的教學(xué)效果。
一、教學(xué)內(nèi)容的研究
(一)教學(xué)內(nèi)容要有明確的目的性
人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。它通過介紹與工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的人的結(jié)構(gòu)、生理和心理等基本特征,研究人、機(jī)和環(huán)境之間的相互作用,使人機(jī)系統(tǒng)最優(yōu)(見圖1)。其理論方法可為設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù),為設(shè)計(jì)中“機(jī)的功能”合理性提供科學(xué)依據(jù),為“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。學(xué)習(xí)本課程的目的是使學(xué)生具備以人為本的設(shè)計(jì)思想,掌握人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法,在明確系統(tǒng)總體要求的前提下,分析和研究人、機(jī)、環(huán)境3個要素應(yīng)具備的功能及其對系統(tǒng)總體性能的影響,尋求人機(jī)系統(tǒng)最優(yōu)組合方案,并能應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識指導(dǎo)具體產(chǎn)品的設(shè)計(jì),使人機(jī)系統(tǒng)安全、高效、可靠。
(二)構(gòu)建課程框架體系
教學(xué)內(nèi)容的選擇和編排要符合教學(xué)規(guī)律,要按照一定的程序?qū)⑼暾闹R教給學(xué)生以保證教學(xué)的系統(tǒng)性和循序漸進(jìn)性。人機(jī)工程學(xué)是一門交叉性的學(xué)科,是人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程科學(xué)交叉滲透的產(chǎn)物,是一門新興的邊緣學(xué)科,涉及的范圍較廣。它的研究對象是人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng),我們將課程也分為4大模塊,人的模塊、機(jī)的模塊、環(huán)境模塊和其他。而其中的重點(diǎn)是“人”,所以在課程安排上圍繞“人”的因素來展開,首先通過人體測量與數(shù)據(jù)應(yīng)用來了解人體的生理結(jié)構(gòu)和測量數(shù)據(jù)的具體應(yīng)用方法,探討人的設(shè)計(jì)心理學(xué)在設(shè)計(jì)上的應(yīng)用;從與設(shè)計(jì)有關(guān)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”、“感覺系統(tǒng)”、“運(yùn)動系統(tǒng)”3大系統(tǒng)的特點(diǎn)來講述其與設(shè)計(jì)的關(guān)系及應(yīng)用方法;機(jī)器模塊主要是“顯示系統(tǒng)”和“控制系統(tǒng)”為主的人機(jī)的信息界面設(shè)計(jì);環(huán)境模塊主要是與人和機(jī)器有關(guān)的環(huán)境因素,如熱環(huán)境、光環(huán)境等。其他模塊主要研究人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、事故的成因等。通過以上模塊的教學(xué)給學(xué)生構(gòu)建出一個清晰的課程框架體系,從全方位把握課程內(nèi)容,強(qiáng)化各部分的內(nèi)在聯(lián)系和整體性,形成一個相對合理的課程體系框架結(jié)構(gòu)。
(三)教學(xué)內(nèi)容動態(tài)更新
人機(jī)工程學(xué)近幾年在我國的發(fā)展十分迅猛。隨著人機(jī)工程學(xué)研究的深入以及人們認(rèn)識上的提高,在學(xué)術(shù)界和企業(yè)界都取得了很多成果。因此在課程教學(xué)過程中,要緊跟時代的發(fā)展,在教學(xué)內(nèi)容上不斷更新。一方面要不斷把人機(jī)工程學(xué)理論研究的最新成果及時納入到教學(xué)內(nèi)容中,讓學(xué)生充分了解當(dāng)前發(fā)展的新動向和新趨勢;另一方面將教學(xué)與科研相結(jié)合,及時將教師本人和他人的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)內(nèi)容的動態(tài)更新。再者緊密聯(lián)系人機(jī)工程應(yīng)用的最新發(fā)展,用案例的形式向?qū)W生介紹,如網(wǎng)上資源、學(xué)生作品、畢業(yè)設(shè)計(jì)、教師制作等,及時穿插入日常的教學(xué)活動中,豐富課堂的教學(xué)。在教學(xué)過程中還要依據(jù)學(xué)生的不同情況與需求,進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生來源有兩個方向,一個是工科的,一個是藝術(shù)類的,對于這兩類學(xué)生在教學(xué)過程中要有不同的側(cè)重點(diǎn),針對學(xué)生思維活動方式的不同以及所掌握的知識的不同進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,在教學(xué)模塊上進(jìn)行變化,增加不同的內(nèi)容,與學(xué)生的特長相結(jié)合,使課程的作用發(fā)揮到最大。
二、教學(xué)方法的實(shí)踐
在教學(xué)過程中,針對不同的教學(xué)內(nèi)容主要采用了以下幾種教學(xué)方法。
(一)以教師為主體的講授形式
對于基本原理和基本概念的學(xué)習(xí)主要采用講授方式,原理和概念一般都是比較枯燥、抽象的,在講授的過程中注意引導(dǎo)學(xué)生從各種不同的角度深入理解,幫助他們理清楚概念的基本構(gòu)架,掌握其內(nèi)在的含義,從而改變了學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)方法,也培養(yǎng)了學(xué)生富于思考和綜合理解的能力。講授中要注意將抽象的內(nèi)容用形象的方式進(jìn)行傳達(dá),將枯燥的理論用一種新穎的表達(dá)方式呈現(xiàn),從而引起學(xué)生的興趣,強(qiáng)化記憶效果。如在講感覺和知覺時,用了“瞎子摸象”來說明感覺和知覺的區(qū)別與聯(lián)系,學(xué)生很容易就記住了。在理論講授中結(jié)合實(shí)物直觀來配合,即用不同的實(shí)物通過學(xué)生的實(shí)際操作來體會原理的具體應(yīng)用。如在講授控制裝置的布置原則時,用幾種不同布置方式的搖控器讓學(xué)生進(jìn)行操作,并提醒學(xué)生注意其操作過程,然后再討論在布置時應(yīng)該注意的問題,總結(jié)出布置的原則。這種原則是由學(xué)生在思考過程中自然產(chǎn)生的,所以對于原則的理解更加深刻。人機(jī)工程學(xué)的知識系統(tǒng)性較強(qiáng),并且作為一門交叉性的學(xué)科,涉及的知識面較廣,所以在教學(xué)過程中要注意與其它學(xué)科的聯(lián)系,在講授時要注意促進(jìn)學(xué)習(xí)的正向遷移,使知識的理解更深刻,對于學(xué)科的知識有一個整體上的認(rèn)識,學(xué)習(xí)的知識能以一種更穩(wěn)定的形式存儲,提高問題的解決能力。
(二)師生互動式
在教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境。由于人機(jī)工程學(xué)與我們的日常生活關(guān)系較為密切,所以在教學(xué)過程中,一方面結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出一些常見的問題讓學(xué)生思考,這些問題一般是我們司空見慣,然而又沒有進(jìn)行過深入的思考,或尚未歸結(jié)出錯誤的原因的,讓學(xué)生進(jìn)行廣泛地討論,并適時把握討論的方向,最后總結(jié)出問題產(chǎn)生的原因及解決方法,加深對相關(guān)知識的理解。如給出市場上的兩種電磁爐的控制面板,讓學(xué)生思考在設(shè)計(jì)中存在的問題,由此還引發(fā)出了上市場找缺點(diǎn)的一個。另一方面根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置一定的作業(yè),在學(xué)生完成作業(yè)的過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時給予指導(dǎo),由于是在實(shí)際的制作過程中發(fā)現(xiàn)的錯誤,便于了解學(xué)生對知識的掌握情況。展示作業(yè)讓學(xué)生對作業(yè)進(jìn)行評論,并就一些普遍性的問題展開討論,利用作業(yè)的講評來完善教學(xué)內(nèi)容。在講評過程中,由于相互的激勵往往會產(chǎn)生一些新穎的想法,課堂氣氛熱烈,互動效果很好。
(三)案例教學(xué)式
結(jié)合典型案例和綜合性案例進(jìn)行講解。通過對具體案例的評析、講解和討論,使學(xué)生理解其中所隱含的人機(jī)工程學(xué)知識和設(shè)計(jì)原理,掌握相關(guān)教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法。案例的選擇要有一定的深度和難度,能體現(xiàn)相關(guān)的知識點(diǎn)或原理,存在著從多方面進(jìn)行分析的可能性。一般案例的選擇是國內(nèi)外的優(yōu)秀的作品、學(xué)生作品、教師作品等,內(nèi)容一般是與學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)的、學(xué)生比較熟悉的產(chǎn)品。通過對案例的研究能領(lǐng)會到理論應(yīng)用的條件和環(huán)境,激發(fā)學(xué)生對人機(jī)工程學(xué)課程的好奇心、求知欲和探索欲,促使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,以開闊學(xué)生的視野,拓寬學(xué)習(xí)的思路。有助于學(xué)生舉一反三,培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力。
通過上述3種教學(xué)方法的結(jié)合,可以有效地將理論內(nèi)容的傳授與實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,針對工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn),在平時練習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中,強(qiáng)化人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用,指導(dǎo)大學(xué)生參與科研工作,在具體的實(shí)踐中體會理論的應(yīng)用方法,并將這些成果不斷轉(zhuǎn)化為新的教學(xué)內(nèi)容傳授給下一屆的學(xué)生,取得了不錯的成績。
三、與現(xiàn)代化教學(xué)手段的結(jié)合
(一)課件的設(shè)計(jì)
人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)容繁雜、信息量大,傳統(tǒng)的教學(xué)方式不能有效地解決這個問題。而采用多媒體教學(xué),可以靈活運(yùn)用多種直觀形式如文字、圖形、聲音、視頻等,將傳統(tǒng)教學(xué)中的各種信息表現(xiàn)出來,在較短時間里,讓學(xué)生的各種感官并用,利用多種信息渠道,提高對信息的吸收率,加深對知識的理解。結(jié)合多媒體的教學(xué),通過精心設(shè)計(jì)的插圖、聲音、視頻等,使知識簡單、直觀、明了,將抽象的理論形象化,所以對于人機(jī)工程學(xué)來說,制作多媒體課件是達(dá)到良好教學(xué)效果的一種途徑。課件的每一章都要依據(jù)章節(jié)的特點(diǎn)來確定其結(jié)構(gòu)與布局、色彩的搭配、界面的表現(xiàn)形式等方面的內(nèi)容。使重點(diǎn)和難點(diǎn)突出,知識點(diǎn)易于理解,并加深記憶。在課堂教學(xué)來檢驗(yàn)課件的效果,根據(jù)學(xué)生的反饋信息,再將課件加以修改,從而使其達(dá)到最優(yōu)。并在此基礎(chǔ)上推出了網(wǎng)絡(luò)課程,實(shí)施遠(yuǎn)程教育,方便學(xué)生適時查看課程內(nèi)容并通過大量的練習(xí)來強(qiáng)化知識,并在網(wǎng)絡(luò)課程中補(bǔ)充了大量相關(guān)信息,如案例分析、精品文章、名人名作等,為學(xué)生詳細(xì)講解案例,推薦課程相關(guān)精品文章及名家作品,內(nèi)容涵蓋全面。以此確保學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中不僅掌握了本課程知識,并且通過對相關(guān)信息的攝取極大地大擴(kuò)充了知識層面,從而達(dá)到有效地輔助課程學(xué)習(xí)的目的。
(二)教學(xué)方法
在運(yùn)用多媒體教學(xué)時同樣要注意言語直觀。大部分多媒體課件使用者只利用鼠標(biāo)或鍵盤控制演示內(nèi)容,忽略了通過教師的授課形體、語調(diào)、表情和動作來提高學(xué)生的感知效果。反而不能與學(xué)生進(jìn)行更好的溝通,缺少了在課堂上面對面的互動。另外在課件的演示過程中要把握好節(jié)奏,有張有弛,給學(xué)生留下思考的時間。
參考文獻(xiàn):
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運(yùn)輸過程中的應(yīng)用價值
1.對定型產(chǎn)品進(jìn)行整體包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包裝產(chǎn)品的主要目的之一就是進(jìn)行運(yùn)輸行為,部分大型機(jī)械設(shè)備需要使用起吊設(shè)備進(jìn)行裝卸外,還有部分日常生活用品等均是依靠人力來進(jìn)行運(yùn)輸?;诖耍诎b設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮到人機(jī)之間的關(guān)系,使得包裝的尺寸以及包裝結(jié)構(gòu)等各個部分能夠互為適應(yīng),讓人能夠在搬運(yùn)期間更為和諧。一些家裝家具生活用品,如洗衣機(jī)和電視等,由于產(chǎn)品的外形已經(jīng)被固定了,所以只能通過包裝體的外形尺寸來設(shè)計(jì)單人或者雙人搬運(yùn)時手掌抓握的孔洞。一些較為大型的彩電在外包裝設(shè)計(jì)上,應(yīng)該設(shè)計(jì)成兩層預(yù)留孔,方便在上下樓梯時更好地抓握。設(shè)計(jì)孔洞的高度時應(yīng)該充分考慮好成年人的手高度(手掌心距離地面的平均高度),方便搬運(yùn)者在搬運(yùn)過程中能夠處于著力狀態(tài)。另外,孔洞的對角線應(yīng)該通過包裝體的重心義氣能夠保持搬運(yùn)時的平衡。根據(jù)相關(guān)資料研究結(jié)果顯示,人手抓握厚度的理想尺寸大約在25mm~38mm。2.裝箱包整體的設(shè)計(jì)。對于包裝箱外形尺寸的設(shè)計(jì),如啤酒以及水果運(yùn)輸?shù)劝b體,應(yīng)該重點(diǎn)考慮好人在站著的時候搬運(yùn)過程中的效率和舒適度,包裝箱體的結(jié)構(gòu)尺寸取決于人體的結(jié)構(gòu)尺度和適宜用力角度。根據(jù)相關(guān)研究資料結(jié)果顯示,人搬運(yùn)貨物時上肢活動最有利的角度是6°~19°,在上述外展角度中,人體的肩背肌肉不容易產(chǎn)生疲勞感。如果人體上臂外展角度超過26°時,肌肉很容易疲勞,工作效率顯著下降。以成年女性為例,包裝箱箱體的長度不超過680mm;以成年男性為例,包裝箱箱體的長度不超過740mm。物體重心距軀干前280mm處不易疲勞,因此包裝箱最大寬度應(yīng)該在420mm左右為最理想。根據(jù)抗壓強(qiáng)度理論不難發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)紙箱高度最大不要超過箱體寬度。3.裝箱重量的選取。在批量裝卸過程中,負(fù)荷比較大,超過人生理的疲勞承受極限,容易造成肌肉疲勞,因此會在一定程度上對人體的身體健康造成傷害。與此同時,負(fù)荷過小會造成野蠻裝卸情況出現(xiàn)。從上述角度來看,大批量的酒類、飲料類以及水果類等裝卸都應(yīng)該綜合考慮到單包和單箱重量是否有利于裝卸作業(yè)的整體效率。
在銷售方面中的應(yīng)用價值
在商品生產(chǎn)出來之后,需要經(jīng)過銷售才能夠?qū)崿F(xiàn)商品的整體價值。基于此,包裝作為商品銷售的重要組成部分,如何激發(fā)消費(fèi)者的購買欲望是其關(guān)鍵所在。人與包裝之間也存在人機(jī)關(guān)系,需要研究清楚消費(fèi)者的心理需求以及審美需求。從心理需求角度來看,包裝設(shè)計(jì)在銷售活動中利用好消費(fèi)者的心理規(guī)律,便于改進(jìn)設(shè)計(jì)且提高銷售水平等,不斷地滿足消費(fèi)需求。舉例來說,商品除了透明塑料盒包裝之外,還有一些看不見內(nèi)容物的鐵盒或者紙盒等封閉式包裝,隨著商品市場的逐漸興起,使用商品包裝逐漸從封閉式開始走向透明式,加強(qiáng)了商品的銷售效果,尤其是對食品的透明式包裝更具有效果。從審美需求角度來看,人類有90%以上的信息均來自于視覺,對包裝設(shè)計(jì)進(jìn)行神態(tài)化設(shè)計(jì)能夠更為適合人體工程學(xué)的形狀。一些具有美觀色彩的圖案作品都是包裝設(shè)計(jì)者重點(diǎn)考慮的方向,不管是運(yùn)輸包裝亦或是銷售包裝,通過文字、圖案以及商標(biāo)等不僅僅傳播了銷售信息,又增強(qiáng)了產(chǎn)品的外觀美感,大大加大了消費(fèi)者的購買欲望。在商場中不難發(fā)現(xiàn),暢銷的商品在包裝方面一定有其獨(dú)特的地方,引起了人們的注意,繼而贏得了消費(fèi)者的青睞,最終使得商品在市場競爭中處于有利地位。