人機(jī)理論在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

張?zhí)m蘭

摘 要：該文主要根據(jù)人機(jī)工程學(xué)中的人-機(jī)-環(huán)境三大系統(tǒng)進(jìn)行相互協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)，依據(jù)每個(gè)國(guó)家對(duì)人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科不同，我國(guó)仍屬于新型的學(xué)科。將我國(guó)人機(jī)工程學(xué)學(xué)科特點(diǎn)作為切入點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)有的人機(jī)工程學(xué)理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，探討有關(guān)人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)類理論教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容和方法，以及在實(shí)踐教學(xué)中的作用。目的在于加深理論知識(shí)的掌握和理解，培養(yǎng)根據(jù)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)完成課程設(shè)置和提高教學(xué)質(zhì)量，并能使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品充分考慮到宜人性。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué) 人機(jī)關(guān)系 理論課程 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（c）-0198-01

1 人機(jī)課程背景

人機(jī)工程學(xué)一直都是在研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系，也是人機(jī)在教學(xué)中最核心的理論。在教學(xué)中讓學(xué)生知道設(shè)計(jì)的目的是要滿足人的需求，更好地服務(wù)于人，進(jìn)而達(dá)到“以人為本”。

人機(jī)關(guān)系是無(wú)處不在。比如，我們?cè)绯科饋?lái)刷牙的整個(gè)過(guò)程，人與牙刷、人與牙膏、人與杯子都在發(fā)生著人機(jī)關(guān)系，生活中我們經(jīng)常與物品發(fā)生聯(lián)系，這些物品不同的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)不同的目標(biāo)。當(dāng)我們使用這些物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系，這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不僅實(shí)用，同時(shí)也要適用。

2 理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

首先，在教學(xué)方法上采用理論講解中的啟發(fā)式、事物模擬、互動(dòng)舉例式等方法相結(jié)合的方式授課，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以及發(fā)散性的思維方式。在講授理論的同時(shí)讓學(xué)生深層次地思考在實(shí)際中應(yīng)該怎么樣去應(yīng)用，以此加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力。為課程后續(xù)的實(shí)踐教學(xué)部分打下基礎(chǔ)，同時(shí)，在教學(xué)中搜集相關(guān)的設(shè)計(jì)案例，以對(duì)某個(gè)案例的講解、剖析、引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)式的教學(xué)方法為主，達(dá)到以“理論授課為圓心”“案例分析為半徑”的模式，才能組成一個(gè)整體的人機(jī)工程學(xué)，以此培養(yǎng)學(xué)生們的對(duì)于這門課程的興趣，同時(shí)也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)枯燥無(wú)味的理論課程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)下產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中的問題、解決問題。

在我們?nèi)粘Ｉ笾?，有很多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)。教學(xué)中涉及到一個(gè)重要的概念就是百分位，根據(jù)產(chǎn)品的使用功能特點(diǎn)，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要依據(jù)就是人體尺寸的百分位數(shù)。在教學(xué)過(guò)程中就要列舉身邊的例子讓學(xué)生知道什么情況下，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的“大尺寸”還是“小尺寸”“中尺寸”，比如在設(shè)計(jì)門的高度時(shí)，對(duì)于高身材的人都能正常通過(guò)，那么矮身材的人必然能夠正常通過(guò)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該采用大尺寸為上限值的依據(jù)。

再比如，剪刀如圖1所示。在現(xiàn)實(shí)使用人群中，習(xí)慣用右手的人約占總?cè)藬?shù)的90%。因此在設(shè)計(jì)師應(yīng)主要考慮習(xí)慣使用右手的操作者，因?yàn)槿绻凑帐褂米笫衷O(shè)計(jì)工具，右手使用者只能發(fā)揮80%的力量，將會(huì)有很大一部分人會(huì)明顯降低工作效率。在手工剪刀的使用過(guò)程中，通過(guò)手指的不段運(yùn)動(dòng)達(dá)到操作的目的。當(dāng)使用如圖所示的A剪刀時(shí)，由于把手處尺寸的限制，常用的使用方法有：將手的大拇指放在A1處，將手的食指和中指放在A2處，這種剪刀因?yàn)閷?duì)于手指的受力點(diǎn)單一，通過(guò)手指的開合作為動(dòng)力，長(zhǎng)時(shí)間使用容易造成手指的疲勞和損傷。這種使用過(guò)程中最為普遍，也是較早的剪刀樣式。而B剪刀的手部作用空間比較大，大拇指能夠很好地對(duì)剪刀進(jìn)行使力，其他四根手指在使用過(guò)程中受力也比較均勻。將把手設(shè)計(jì)成為弧形，能夠使剪刀把手與手指間更加貼合，受力更加均勻。長(zhǎng)時(shí)間使用相對(duì)于傳統(tǒng)剪刀不會(huì)產(chǎn)生疲勞，還可增強(qiáng)穩(wěn)定性，此外還有增強(qiáng)把手美觀的作用。

其次，在教學(xué)手段上，由于人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)，通常采用在理論中以多媒體教學(xué)課件講解，并結(jié)合相關(guān)的動(dòng)畫、視頻影音等對(duì)相關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行演示、同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)該怎么樣去研究，最后通過(guò)結(jié)合一個(gè)課題，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)物模型的設(shè)計(jì)，以此來(lái)貫穿人機(jī)中重要的知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生能夠結(jié)合課題進(jìn)行實(shí)物模型的制作，以此來(lái)進(jìn)行理論和實(shí)踐的相結(jié)合。

最后，對(duì)于我們學(xué)院的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系來(lái)講，對(duì)于人機(jī)工程學(xué)這門課程在課程設(shè)置上一直都是考試課，起初采用的是以閉卷考試的形式進(jìn)行結(jié)束課程，但是為了更好的促進(jìn)課程的學(xué)習(xí)、突出設(shè)計(jì)的主體，讓理論與實(shí)踐并重，所以之后的這幾年都是結(jié)合實(shí)踐擬定完成課程的課題來(lái)替代原來(lái)的閉卷考試。以此更好地將理論和實(shí)踐相結(jié)合。

3 實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用

當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，無(wú)論設(shè)計(jì)什么樣的產(chǎn)品，只有以人機(jī)工程學(xué)作為切入點(diǎn)，才能被使用者的人所接受和使用，為使學(xué)生貫穿人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，增加學(xué)生在以后設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)其他相關(guān)課程或日后從事工作奠定基礎(chǔ)。所以在理論授課結(jié)束之后，讓學(xué)生用瓦楞紙?jiān)O(shè)計(jì)座椅作為最后的課題，來(lái)進(jìn)行理論和實(shí)踐的相結(jié)合。在實(shí)踐教學(xué)中主要分為：前期的市場(chǎng)調(diào)研；對(duì)現(xiàn)有椅子進(jìn)行設(shè)計(jì)定位，確定所需椅子的使用人群；構(gòu)思草圖、深入草圖（細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)），進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)；最終完成成品。

這時(shí)就需要在設(shè)計(jì)前考慮到在實(shí)際使用中椅子的設(shè)計(jì)：當(dāng)我們坐在座椅上的時(shí)候，作為我們?nèi)藖?lái)講，人體中的一些部位就與座椅構(gòu)成人機(jī)關(guān)系。其中包括手臂與椅子的扶手；腿與椅子墊；背與椅子墊以及腳與椅子腳等。在設(shè)計(jì)前首先要考慮到如果椅面設(shè)計(jì)太長(zhǎng)，那么人在正常坐姿時(shí)膝蓋就不能正常彎曲；椅面過(guò)于傾斜，會(huì)使使用者自然下滑；扶手設(shè)計(jì)的高低；椅座設(shè)計(jì)的高度；椅面的寬度等等，都需要考慮到設(shè)計(jì)的合理性。所以在實(shí)踐中，學(xué)生在設(shè)計(jì)椅子的時(shí)候就需要考慮到，在理論授課中所涉及到的座椅的設(shè)計(jì)依據(jù)以及坐姿狀態(tài)下人體的生理和心理的變化等等。雖然，對(duì)于目前學(xué)設(shè)計(jì)專業(yè)來(lái)講，并沒有一套系統(tǒng)的人機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，但是，同學(xué)們?nèi)匀豢梢越柚趯?shí)訓(xùn)室中非專用的設(shè)備，應(yīng)用瓦楞紙來(lái)設(shè)計(jì)和制作人機(jī)座椅，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，人機(jī)工程學(xué)學(xué)科在產(chǎn)品設(shè)計(jì)系中占有舉足輕重的地位，能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散性的創(chuàng)新思維，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不僅實(shí)用，同時(shí)也適用。正是人性化的設(shè)計(jì)理念，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的最基本理論知識(shí)的同時(shí)還能總結(jié)在實(shí)際應(yīng)用中解決問題的方法。

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