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1、人机工程学（Ergonomics）课程代码：18410169学分：5学时：80（其中：课堂教学学时：48实验学时：32上机学时：0课程实践学时:0）先修课程：工业设计概论、产品造型材料与工艺、工业设计工程基础适用专业：工业设计、产品设计教材：人机工程学（第4版），丁玉兰，北京理工大学出版社，2011年4月第4版开课学院：艺术学院课程网站：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）人机工程学是工业设计、产品设计专业中的专业基础课，它涉及解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域。该课程的基本任务是掌握人体特
2、性；掌握装置设计与环境控制的基本原理；寻找适宜的方法，探索人-机-环境系统总体设计的途径。通过学习该课程可以为工业设计、产品设计专业后续课程的学习打好坚实的基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目标。）课程目标1：掌握人机工程学的基本概念与原理，以及工业设计、产品设计与人机工程学的相互关系；了解人机工程学的发展现状与趋势。课程目标2：具有运用人机工程学原理分析设计问题的能力，具有运用多学科知识进行问题发现、分析、定义的能力；并具备设计分析、验证评价等方面的能力。课程目标3：掌握工业设计、产品设计中人机工程学理论与方法应用的基本流程与研究方法，具
3、有较强的逻辑思维能力和初步的科学研究能力；具有较强的创新意识、实践和综合表现能力。课程目标和工业设计毕业要求的对应关系:f一_课程目标毕业要求课程目标1课程目标2课程目标31.具有从事工业设计工作所需的自然科学、社会科学知识，了解相关行业发展的社会现状与发展趋势。4.具有与工业设计相关的用户研究与趋势分析能力，具有运用多学科知识进行问题发现、分析、定义的能力。5.具有较强的创新意识和综合创新实践能力，同时具有较强的逻辑思维能力和初步的科学研究能力。能够从事工业产品创新设计及其相关的产品结构设计、系统设计、交互与体验设计、服务设计等工作。能够创造性地解决较为复杂的工业设计问题。6.能够基于科学原
4、理和方法对工业设计问题进行研究。具备设计分析、概念设定、验证评价等能力。课程目标和产品设计毕业要求的对应关系:一，一一一_课程目标毕业要求Jf一一-课程目标1课程目标2课程目标31.具有从事产品设计工作所需的自然科学、社会科学知识，了解相关行业发展的社会现状与发展趋势。3.在产品开发设计中，具备与产品设计相关的用户研究与趋势分析能力，具备运用多学科知识进行问题发现、分析、定义的能力。4.熟悉产品设计程序与方法，能够基于科学原理和方法对产品设计问题进行研究。具备设计分析、概念设定、验证评价等能力。具有较强的逻辑思维能力和初步科学研究能力。5.具有较强的创新意识和综合创新实践能力。能够在综合把握产
5、品的功能、材料、结构、外观和市场需求诸要素的基础上对产品进行合理的改进性设计和开发性设计。二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章人机工程学导论（一）课程内容1 .概述2 .人机工程学的研究内容与方法3 .人机工程学的学科体系4 .工业设计与人机工程学（二）教学要求了解人机工程学的基本概念，初步掌握人机工程学的研究内容与方法，并了解人机工程学的学科体系及应用范围，理解人机工程学与工业设计（产品设计）的关系。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握人机人机工程学的主要研究内容与研究方法，了解人机工程学的学科体系及应用范围。2 .难点理解人机工程学对工业设计（产品设计
6、）的作用。第二章人体测量与数据应用（一）课程内容1 .人体测量的基本知识2 .人体测量的基本术语3 .常用的人体测量数据4 .人体尺寸的应用（二）教学要求了解人机工程学中人体测量的基础知识；了解人体尺度与产品设计的关系；了解人体测量的主要方法、基本术语与常用仪器；了解常用的人体测量数据及我国成年人人体功能尺寸；理解主要人体测量数据的应用原则；掌握人体尺寸的应用方法及人体身高在设计中的应用方法。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）5 .重点了解体测量的主要方法、基本术语，了解常用人体测量数据，理解主要人体数据的应用原则。6 .难点掌握选择人体尺寸百分位数及确定功能修正量的方法
7、。第三章人机系统（一）课程内容1 .人机系统概述2 .人机功能的比较和分配3 .人机系统的类型4 .人机系统设计（二）教学要求了解人机系统的组成，人机功能的比较与分配；了解人机系统的类型与人机系统的目标；掌握人机系统设计的原则、总体设计的程序。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握人机系统设计的原则，包括工作空间、工作设备、工作环境与工作过程设计；掌握人机系统总体设计的程序及方法。2 .难点掌握人机系统设计的要点，包括人机功能分配、人机匹配、人机界面设计。第四章人体感知、信息处理和运动系统（一）课程内容1 .感觉与知觉2 .人的信息处理系统3 .运动系统及其特征
8、（二）教学要求了解感觉与知觉的定义、类型、过程及特点，了解感觉与知觉的关系与区别；了解人的信息处理系统，掌握人的运动系统及其特征。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握感觉的特点，感受性和感受阈限，知觉的基本特性，掌握人的信息接收与传递、信息加工及信息输出的过程，掌握手臂及脚的操纵力。2 .难点掌握知觉的特性，人体操作姿势与用力的关系，相应知识点在产品设计中的应用。第五章视觉特征与视觉显示装置设计（一）课程内容1 .视觉基本特性概述2 .视觉显示器的类型及设计原则3 .仪表显示设计4 .信号显示设计5 .图形符号设计6 .标志设计（二）教学要求了解视觉基本特性，
9、视觉显示器的类型及设计原则，仪表的类型及设计原则，信号显示设计相关知识点，图形符号设计的原则，标志设计的特点与设计原则；掌握视觉特征与视觉显示装置设计的相关知识，具备运用创新思维对产品进行人机研究方面的能力。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握视觉显示器的分类和设计原则，仪表的类型及特征，仪表的选用及设计原则；掌握信号灯设计及荧光屏显示设计要点。2 .难点掌握仪表设计要点，包括刻度盘设计、刻度设计、指针设计、数字合字符设计。第六章听觉特性与听觉显示装置设计（一）课程内容1 .听觉及其基本特性2 .听觉显示器的特点及设计3 .听觉告警显示器设计4 .言语通信装置
10、设计（二）教学要求了解听觉及其基本特征，听觉显示器的特点及设计要点，听觉告警的作用；掌握听觉告警显示器设计原则，言语通信装置设计要点。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握听觉显示器特点、功能及其设计的人机工程学原则，影响言语通信的因素。2 .难点掌握言语通信装置设计和使用要求。第七章控制装置设计（一）课程内容1 .控制器概述2 .控制器的位置选择与排列3 .控制装置设计的人机工程学原则4 .控制与显示相合性设计5 .手控制器设计6 .足控制器设计（二）教学要求了解控制器的类型、用力特征，控制器的位置选择与排列原则，了解控制与显示相合性设计，掌握控制器设计原则，
11、手控制器、足控制器设计要点。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握控制器设计的人机工程学原则，常见控制器设计的基本方法合注意点。2 .难点掌握手控制器设计方法，包括旋钮、手轮合曲柄、操纵杆、按钮和按键；掌握足控制器设计方法，包括脚踏板、脚踏钮。第八章工作台椅和手握工具设计（一）课程内容1 .控制台设计2 .电子化办公台设计3 .座椅设计依据4 .座椅设计5 .手握式工具设计（二）教学要求了解坐姿生理学、生物力学与座椅设计之间的关系以及手握工具设计的基本原则，掌握创新思维对产品进行人机研究方面的能力（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点
12、掌握座椅设计的依据，坐姿生理学，坐姿生物力学，一般座椅设计的依据，作业用座椅设计方法；掌握手的生理结构，与手工具有关的疾患，手工具设计的解剖学原则，手柄设计方法。2 .难点掌握作业用座椅设计方法与手柄设计方法。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1人体测量与人机模板制作8综合性必做课程目标1课程目标2课程目标32反应时测量8验证性必做课程目标2课程目标33眼动观察实验16综合性必做课程目标1课程目标2课程目标3注：1.“类型”填验证性、综合性、设计性等；2. “要求”填必做、选做。实验1：人体测量与人机模板制作通过人体测量与人机模板制
13、作实验了解人体测量的意义；掌握人体测量的方法及测量数据的统计方法。通过测量人体各部位尺寸来确定个体和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，熟悉人体测量数据在造型设计方面的应用。具体实验内容包括测量人体的坐姿眼高、立姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、立姿肘高、小腿加足高、坐深及坐姿臀宽相关项目，记录测量数据；对所测得的数据进行统计分析，并与国标数据相比较，思考人体测量的意义和所测得的数据可能应用到的设计问题，分析普通测量方法的优缺点。实验设备主要是人体形体测量尺，包括长马丁尺、中马丁尺、短马丁尺、直角规、臂伸测量尺、足长测量仪、游标卡尺、围度尺、包装箱。实验2：反应时测量反应时测量的实验目
14、的使学习简单反应时的测定方法。实验内容包括对视觉、听觉简单反应时进行测定，记录测量数据；对所测得的数据进行统计分析，并与课本上的数据相比较，思考反应时测量的意义和所测得的数据可能应用到的设计问题。实验设备主要使心仪PsyTech心理实验软件；配合硬件1、2号反应盒。实验3：眼动观察实验眼动观察实验的实验目的是了解眼动仪的构造和原理；熟悉图片眼动观察实验的操作；了解轨迹图、热点图、集簇图、蜂窝图以及兴趣区，掌握眼动数据分析的常用方法。实验内容包括图片的眼动实验；对所测得的数据进行统计分析，思考如何在工业设计领域更好地发挥眼动仪的作用。实验设备主要是TobiiT60眼动仪；TobiiStUdiO软件;制定实验材料（图片）。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实践小计第一章4讲授法、演示法课程目标1第一早48讲授法、演示法课程目标2课程目标3第三章4讲授法、演示法课程目标2第四章48讲授法、讨论法、基于问题的研究型教学方法课程目标2课程目标3第五章816讲授法、讨论法、基于问题的研究型教学方法课程目标2课程目标3第六章4讲授法、讨论法、课程目标2课程目标3
