第一篇：技術(shù)與設(shè)計12.2 設(shè)計中的人機關(guān)系

新疆師范大學(xué)附屬中學(xué)

通用技術(shù)

設(shè)計中的人機關(guān)系

一、課程標準對本章的要求

1、理解技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系，能分析設(shè)計在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用

2、知道技術(shù)是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造。

3、了解1---2類產(chǎn)品的常用測試方法，能根據(jù)設(shè)計要求使用簡單的方法對產(chǎn)品進行測試。

二、教學(xué)目標

1、知識與技能

（1）理解人機關(guān)系的含義。

（2）熟悉人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標。（3）了解在設(shè)計中如何合理運用人機關(guān)系。

2、過程與方法

（1）通過舉例分析，加深對人機關(guān)系的含義及其所要實現(xiàn)的目標的理解。（2）通過討論和實踐，切身感受“以人為本”的技術(shù)設(shè)計理念。

3、情感態(tài)度和價值觀

通過人機關(guān)系的分析，從中體會到在產(chǎn)品設(shè)計中人性化、人文關(guān)懷的設(shè)計思想，并形成認真嚴謹?shù)膽B(tài)度，一定的創(chuàng)新精神和實踐能力，進而樹立起正確的設(shè)計觀念。

三、教學(xué)重點、難點

1、重點

理解人機關(guān)系

2、難點：

人機關(guān)系在設(shè)計中的具體應(yīng)用是隱含在產(chǎn)品的設(shè)計中，需要通過體驗去感受，反映的是一種理念，一種較為重要的分析方法。

四、課時安排

1課時

五、學(xué)情分析

學(xué)生對人機關(guān)系是比較陌生的，學(xué)習(xí)時容易對本概念產(chǎn)生誤解。對于本節(jié)課內(nèi)容不必要求學(xué)生能夠熟練或靈活地運用，只要求學(xué)生達到理解水平，認識理解人機關(guān)系的知識，使學(xué)生形成“以人為本”的設(shè)計理念，是一種較為重要的分析方法。高中學(xué)生已有一些生活經(jīng)驗，在具體的教學(xué)中，可以有針對性地設(shè)置情景，列舉學(xué)生身邊熟悉的具體實例，從人機關(guān)系的角度對日常生活中的事例進行思考和剖析，幫助學(xué)生理解人機關(guān)系的含義及其在設(shè)計中的應(yīng)用。

六、教材分析

《設(shè)計中的人機關(guān)系》是《通用技術(shù)》中《技術(shù)與設(shè)計（1）》蘇教版 新疆師范大學(xué)附屬中學(xué)

通用技術(shù)

聯(lián)系現(xiàn)實生活中的案例，通過學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生較好的掌握和熟悉人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標，在設(shè)計中如何合理運用人機關(guān)系。

七、教學(xué)用具

多媒體

八、教學(xué)方法

多媒體課件，問題引入，閱讀、小組討論，理論解析，探究與練習(xí)。

九、教學(xué)過程

（一）人機關(guān)系的概念

1、概念：同學(xué)們都知道，在現(xiàn)實生活中，我們每時每刻都會與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當我們使用這些物品時，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。這種相互的關(guān)系就稱為人機關(guān)系。

2、人機關(guān)系中的“機”

除了人們通常所說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛，勞動保護用具以及人所處的環(huán)境等。

【思考】同學(xué)們坐在教室里，觀察一下并說出與周圍什么物品構(gòu)成了人機關(guān)系？ 如：（身邊筆、桌椅、書、衣服、教室及環(huán)境等）

【馬上行動】P28頁：找出下列活動中的“人”與“機”，體會其人機關(guān)系。（1）教師拿著粉筆板書

（2）農(nóng)民用鋤頭助地（3）漁翁在河邊用釣魚竿釣魚

（4）司機手握方向盤（5）媽媽拿著拖把拖地

3、在人與某個物品構(gòu)成的人機關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。如：開門時的人機關(guān)系

（二）人機關(guān)系要實現(xiàn)的目標

1、高效

在設(shè)計中，應(yīng)把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機的功能，以促進二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。還應(yīng)考慮人機所在的環(huán)境中的一些因素，如溫度、濕度、噪聲、照明、振動污染和失重等也影響人的效率和行為。

【思考】教材P30，鐵鍬的作業(yè)效率。（主要改進了鐵鍬的運載量與人的負荷強度的關(guān)系，裝載強度、次數(shù)、與人的疲勞的關(guān)系）

2、健康

是指人在長期操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品不會對人造成不良的影響?！舅伎肌拷滩腜31，指出圖片中設(shè)計不合理、有損人體健康的地方。如：長期在昏暗的燈光下學(xué)習(xí)，對人的眼睛會造成危害。

3、舒適

是指人在使用產(chǎn)品的過程中，人體處于自然的狀態(tài)，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內(nèi)，從而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞，心理上的舒適感受也是人機關(guān)系應(yīng)當考慮的目標。

【思考】教材P31，圖片思考并回答：

4、安全：是指人們在操作和使用產(chǎn)品過程中，產(chǎn)品對人的身體不構(gòu)成生理上傷害?！舅伎肌吭谖覀儗W(xué)校有哪此地方實現(xiàn)了人機關(guān)系中的安全目標？ 例如：樓梯的欄桿

【思考】哪些地方還沒有達到人機關(guān)系中的安全目標？ 例如：窗戶，站起來容易碰頭

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【思考】在設(shè)計中，人機關(guān)系除要考慮高效、健康、舒適、安全外，還要實現(xiàn)哪些目標？請再列舉幾個。（環(huán)保、美觀、經(jīng)濟）

（三）如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系

前面已學(xué)過，在設(shè)計中，合理的人機關(guān)系應(yīng)該達到高效、健康、舒適、安全等目標。如何實現(xiàn)這種合理的人機關(guān)系呢？

首先，應(yīng)該明確設(shè)計涉及哪些人機關(guān)系；

其次，要考慮這些人機關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標；

最后，在實現(xiàn)合理的人機關(guān)系的設(shè)計中，我們還應(yīng)該注意處理好以下幾個方面的關(guān)系。

1、普通人群與特殊人群

【思考】教材P32，馬上行動中，地下通道圖片中,它的設(shè)計忽略了哪些人群的需要？(忽略了特殊人群的需要：右邊沒有扶手,沒有嬰兒車、殘疾車上下的通道和盲道等）

2、靜態(tài)的人與動態(tài)的人

人們使用產(chǎn)品時處于靜態(tài)和動態(tài)兩種狀態(tài)交替之中，因此，設(shè)計的產(chǎn)品不但要符合人體的靜態(tài)尺寸，也要符合人體的動態(tài)尺寸。

還應(yīng)考慮人的生活習(xí)慣玉民族信仰

【思考】課本P33，馬上行動中，人與床之間的人機關(guān)系。

3、人的生理需求與人的心理需求

設(shè)計中的人機關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求。例如：

（1）茶座、咖啡屋的設(shè)計：以暖色調(diào)為主，將空間處理得小一點，以營造溫馨、寧靜的效果。（2）辦公室設(shè)計：以冷色調(diào)為主、空間處理要簡潔明快，以求產(chǎn)生嚴謹、高效的工作氛圍。

（3）教室設(shè)計：以冷色調(diào)為主：將空間處理得純潔高雅，嚴肅認真，以營造、活潑、奮發(fā)向上的氛圍。

此外：還有視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受。如果能在設(shè)計中注意滿足人的心理需求，就可以將人機關(guān)系處理的更好。

4、信息的交互：

人與產(chǎn)品的互動過程就是人與產(chǎn)品之間信息傳遞的過程，即人機之間的運用信息語言交流的過程。

例如：前些年的按鍵式固定電話，只有按鍵而沒有液晶顯示屏，無法顯示撥號信息，人們只能通過聽電話按鍵提示音判斷是否按下按鍵?，F(xiàn)今出現(xiàn)的液晶顯示屏電話，可以提供給人們視、聽覺雙重信息傳遞途徑，大大地方便了用戶的操作。

【思考】教材P35，汽車的顏色

說明開銀灰色車最安全；其次是紅色、黃色、藍色的車再次是綠色和灰色的車 最不安全的是棕色的車。

十、小結(jié)

設(shè)計的目的是為了滿足人的需求，而人機關(guān)系是滿足人的需求的方法。因此在產(chǎn)品設(shè)計中要注意人機關(guān)系，這是設(shè)計的重點。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)能夠從人機關(guān)系的角度對日常生活事件進行思考，能夠理解什么是人機關(guān)系，人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標，了解設(shè)計中如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系，樹立“以人為本”的設(shè)計理念。

十一、教學(xué)反思

一節(jié)好課首先要以課程標準為依據(jù)，充分利用好教材和教師用書，結(jié)合學(xué)校和當?shù)氐慕虒W(xué)資源與學(xué)生的實際情況，適當調(diào)整教材的內(nèi)容和添加必要的教學(xué)手段，以期收到更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生最大的獲益。

通用技術(shù)課程就是要學(xué)生更多的親身體驗和感悟。所以課堂上要盡可能多地讓學(xué)生面對實物進行探究、分析、學(xué)習(xí)。所舉案例要盡可能的是發(fā)生在學(xué)生身邊的事例，這樣學(xué)生才會有親身的感受。

第二篇：自行車設(shè)計中人機工程學(xué)分析

自行車設(shè)計中人機工程學(xué)分析

一、人d自行車系統(tǒng)組成

自行車的功能是供人騎行，就發(fā)揮自行車的功能作用而言，把人看作自行車的組成部分

是完全合理的。因此，人在騎車時組成了人d車系統(tǒng)，該人-車系統(tǒng)中的人t車界面關(guān)系可由圖

12b13來進行分析。

1·人與支撐部件關(guān)系

支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等，是自行車的構(gòu)架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證自行車的整體性，實現(xiàn)自行車的功能。

從人機關(guān)系來看，鞍座、車把和車架等的位置和大小，以及它們間的相互關(guān)系，與騎車人的位置和肌肉的動作有著密切的聯(lián)系。人坐的位置怎樣更合適，車架多高使人腳蹬起來用力才方便，如何保證人的上身有正確姿勢，手握車把的距離多長才合適等，都是決定于人體特性的設(shè)計參數(shù)。

2·人與動力接受部件關(guān)系

動力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動力是靠騎車人的雙腳踩在腳蹬上，下肢運動的力使曲柄轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的。為了使人省力和有舒適感，必須在騎自行車人的體格和體力與自行車元件的尺寸關(guān)系上下功夫，即研究人體下肢肌肉的收縮運動與曲柄轉(zhuǎn)動之間的能量轉(zhuǎn)換問題。

3·人與傳動部件關(guān)系

傳動部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過鏈條和鏈輪傳動而帶動后輪轉(zhuǎn)動，從而使自行車前移。傳動部分的設(shè)計關(guān)鍵是要有較高的傳動效率和可靠性，且有易操縱的變速機構(gòu)。保證較高的傳動效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。

4·人與工作部件關(guān)系

工作部件就是車輪，即車圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的，少數(shù)是實心的。車輪一方面把騎車人的肌肉力量，有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運動的力;另一方面將騎車人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車阻力。在設(shè)計自行車的各部分尺寸、車閘及變速器等時，應(yīng)該著眼于騎車人一動力一傳動一工作的連貫性，才可能設(shè)計出同騎車人手的大小或握力相適應(yīng)的閘把、剎車力適當?shù)能囬l，才不會發(fā)生剎車阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。

二、影響自行車性能的人休因素

影響自行車性能的人體因素很多，如圖12-14所示?，F(xiàn)主要分析下述幾點:

1·人的體格因素

以身高H為基本因素，其他身體的能力與H成比例，并有與H'、H'成比例的特性。如手臂、腿、氣管等的長度與身高成比例，從而以骨關(guān)節(jié)為中心所產(chǎn)生的力矩、步幅等，都取決于H的大小。肌肉、大動脈、骨鉻的截面積以及肺泡的表面積等都可看成與H'成比例。肺活量、血液量、心臟容量等都可看成與H'成比例。體格對出力性能的影響，從理論上講，彈跳能力與H成比例，速度能力與H，成比例，作功能力和H'成比例。但實際上因每個人身體素質(zhì)不同，常有20乃以上的偏差。

2·人的下肢肌力

自行車騎行的原動力，主要是騎車人的下肢肌力。人騎車時，骨鉻肌肉內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為肌肉收縮的機械能。自行車腳蹬的轉(zhuǎn)動就是通過腿肌收縮出力而完成的，一般說腿肌長的人比腿肌短的人有利。肌肉收縮時產(chǎn)生的力，一般與肌肉的截面積成比例，約為每平方厘米40~5ON，通過一定訓(xùn)練的人可提高到65N。

3·人的輸出功率

"人輸出的功率隨著騎車人的體格、體力、騎車姿勢、持續(xù)時間和速比等的變化而變化。一般成年男人的最大輸出功率約為0·7馬力(0·5lkW)，能持續(xù)10，左右。如果持續(xù)時間長，其值要小得多，持續(xù)lh，大約只有0·1~0·2馬力(0·07~0·1SkW)。

4·人的腳踏速度

自行車運動是很有節(jié)奏的，其節(jié)奏常常與人的心臟節(jié)律保持一定關(guān)系。健康人的心臟跳動為70次/min，一般腳踏以60r/min節(jié)奏轉(zhuǎn)動較為合適。設(shè)計時以這一常用速度來確定相關(guān)設(shè)計參數(shù)。

5·人的平衡機能

騎車人本身的平衡機能是影響自行車性能的重要因素，如果缺少平衡機能，哪怕是運動性能很好的自行車也不能平穩(wěn)行駛;若人有很好的平衡機能，卻可掩蓋自行車設(shè)計上的某些缺陷。

6·人的手和握力

影響剎車性能的人的因素主要是人的手和握力，男性和女性，成年人和兒童，手的大小和握力都不相同。據(jù)試驗，為了長時間施閘而不致使手有疼痛的感覺，希望只用最大握力的10%左右便能得到必要的減速度。

7·人的疲勞

人體疲勞和疼痛是對騎車出力性能的不利因素，其產(chǎn)生原因有人體因素，也有自行車結(jié)構(gòu)因素。疲勞和疼痛一般是由于部分肌肉負擔(dān)過大，騎車姿勢不合適，以及體重對鞍座的體壓分體不合適等引起的。此外，影響出力因素還有人的最大攝氧量。

三、自行車設(shè)計結(jié)構(gòu)要素分析

影響自行車性能的因素除了上述人的因素外，還有許多機械因素，如圖12-15所示。為了獲得自行車較佳的性能，必須把人的因素與機械因素有機地結(jié)合起來，以使人--車協(xié)調(diào)。為此，著重分析與人體相關(guān)的結(jié)構(gòu)要素。

1·速比

大小鏈輪的齒數(shù)比，與鏈輪直徑比相一致，一般控制在2·3~4·0的范圍內(nèi)。利用速比關(guān)系可取得騎行時所必要的功率和必要的速度。速比要合適，如果太小，無論人的肌力有多大，由于不能充分提高轉(zhuǎn)速，所以就得不到大的輸出功率。也由于速比小，在限定的曲柄轉(zhuǎn)速下，得不到必要的騎行速度(后輪轉(zhuǎn)速)。速比過大時，要求的踏力也大，容易使人疲勞。為了保持不疲倦的持續(xù)騎行，希望肌肉的負擔(dān)約力最大肌力的10始，按此選擇速比和曲柄轉(zhuǎn)速，可得到比較好的效果。

2·曲柄長度

傳統(tǒng)的自行車設(shè)計，一般從杠桿原理考慮比較多，對人研究少，認為曲柄越長越有力。曲柄過長后，為了不使腳蹬碰到前泥板，不得不加大中軸至前軸的距離(前心距)。這樣勢必加長車架，影響了正確的坐車姿勢，使人感到臀部痛。若能按人的身長或下肢長來考慮曲柄長度，則可使人省力和舒適。通常曲柄長度的基準，取人體身長的1/10，也相當于大腿骨長的 1/2。

3·三接點位置

正確的騎車姿勢，是由騎車人和自行車三個接點位置決定的，如圖12-16(a)中所示的鞍座位置A、車把位置B、腳蹬位置C。按三點調(diào)整法，AB和AC約等，一般AB=(AC一 3)cm，A點略低于B點，約為5cm。

4·鞍座位置

鞍座裝得過低，騎行時雙腳始終呈彎曲狀態(tài)，腿部肌肉得不到放松，時間長了就會感到疲軟無力;鞍座裝得過高，騎行時腿部的肌肉拉得過緊，腳趾部分用力過多，雙腳也容易疲勞。騎車時適當?shù)挠昧Σ课皇悄_掌。設(shè)計或校正鞍座位置高低最常用的方法，是使手臂的腋窩部位中心緊靠鞍座中部，使手的中指能觸到裝配鏈輪的中軸心為宜。人體各部尺寸都有一定的聯(lián)系，只要腋窩中心至中指的長度確定下來，鞍座高度便可大致確定。行駛較快的車，鞍座位置要向前移動，行駛較慢的車，鞍座位置要向后移動，否則都不利于騎行，如圖12-16(b)、(c)所示。

5·車閘

設(shè)計時，閘把開擋、力率和閘把力要與人手的大小和握力相適應(yīng)。靈敏度高的車閘，隨著閘把上力的增大，剎車力也按比例地增加。如果閘把力到達某一程度不發(fā)生剎車作用，繼而又驟然生效，說明這種車閘設(shè)計不良。在緊急情況下操縱時，理想的施閘力和減速度見表12-4。

四、人-車動態(tài)特性分析

1·動態(tài)穩(wěn)定性

自行車的穩(wěn)定是行駛過程中的穩(wěn)定，是一種動態(tài)平衡的穩(wěn)定性。動態(tài)穩(wěn)定性影響到自行車騎行中的動作，包括直進穩(wěn)定性和前后左右方向的穩(wěn)定性，見圖12-17(a)。顯然，穩(wěn)定性對安全行駛是必不可少的特性。

2·力學(xué)特性

自行車行駛在平地上轉(zhuǎn)彎的條件是側(cè)向力(與離心力平衡)與自行車總重量(人和車的重量)的合力作用線要通過輪胎與地面的接觸點。這當然與騎車人有關(guān)，但更重要的是自行車的造型要有適合這種力學(xué)特征的結(jié)構(gòu)形式。

3·轉(zhuǎn)向特性

自行車轉(zhuǎn)彎時可能有三種情況:

人體和車身向內(nèi)傾的角度相等。即騎車人身體的中心線和車子的中心線一致時，自行車就可以轉(zhuǎn)彎，即所謂中傾旋轉(zhuǎn)，見圖12-17(b);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角大時，此時的轉(zhuǎn)彎即所謂內(nèi)傾旋轉(zhuǎn)，見圖12t17(c);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角小時，此時的轉(zhuǎn)彎即所謂外傾旋轉(zhuǎn)，見圖12-17(d)。

第三篇：設(shè)計中的人機關(guān)系

設(shè)計中的人機關(guān)系

一、教材分析：

生活中，我們每個人無時無刻不與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。當我們使用這些物品時，物品就與人產(chǎn)生了一種相互的關(guān)系。這種相互的關(guān)系稱為人機關(guān)系，人機關(guān)系要實現(xiàn)的目標和如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系。

二、教學(xué)目標：

本節(jié)課授課類型是新課授課。針對高中學(xué)生的知識水平及年齡特征，確立以下教學(xué)目標：（1）、理解人機關(guān)系的含義

（2）熟悉人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標（3）了解在設(shè)計中如何合理運用人機關(guān)系。

三、教學(xué)重點：

（1）人機關(guān)系的概念

（2）人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標

四、難點熟悉一些有關(guān)技術(shù)設(shè)計的分析方法方面的相關(guān)知識，為今后技術(shù)設(shè)計的構(gòu)思打下堅實的基礎(chǔ)

五、教法、教具（教學(xué)方法）

利用多媒體以案例分析和師生互動交流為主，如果單純的口頭語言講授很難讓學(xué)生理解和接受，而直觀圖片和教具、詳實的技術(shù)資料的使用可以輔助教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，降低知識難度，加快節(jié)奏，增大課容量，以達到提高教學(xué)質(zhì)量和效率的目的。

六、學(xué)生情況分析

通過對第一章“走進技術(shù)世界”的學(xué)習(xí)，學(xué)生對技術(shù)有了較為深刻和全面地了解，基本形成了對待技術(shù)的積極情感和正確使用技術(shù)的意識，理解了“技術(shù)引人而生，為人服務(wù)”的技術(shù)理念。在本章的第一節(jié)中學(xué)生理解了技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系，能夠分析設(shè)計在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用，了解了技術(shù)更新對設(shè)計產(chǎn)生的重要影響。通過前面相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)形成了“我要設(shè)計”的探究欲望。

七、課時安排：

2課時

八、教材分析：

在前面的一章的學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過感悟技術(shù)的價值、理解技術(shù)的性質(zhì)、展望技術(shù)的未來，逐漸懂得和理解了“技術(shù)因人而生、為人服務(wù)”的技術(shù)理念，但是如何在具體的設(shè)計中體現(xiàn)這種技術(shù)思想和理念，還是無從下手?！霸O(shè)計中的人機關(guān)系” 一節(jié)通過對“人機工程學(xué)”中人機關(guān)系的核心理念進行的逐步分析，使學(xué)生知道了什么是人機關(guān)系、人機關(guān)系要實現(xiàn)的目標是什么、如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系，知道了技術(shù)如何才能更好地為人服務(wù).教材中指出“我們設(shè)計的產(chǎn)品都是從人的需求出發(fā)，最終實現(xiàn)為人服務(wù)的目的，因此，人機關(guān)系也就成為設(shè)計活動中必須考慮的核心問題之一”這一句話恰當?shù)狞c中了我們?yōu)槭裁幢仨氁獙W(xué)習(xí)人機關(guān)系這一重要問題，使學(xué)生在一開始就明白，只有認真地研究和分析人機關(guān)系，自己的設(shè)計才能更好地為人服務(wù)，從而產(chǎn)生“我要學(xué)”的愿望和需求

書中從人和物的關(guān)系分析入手，逐漸過渡到人的不同部位、不同層面與物的不同部位和不同層面之間的關(guān)系分析，使學(xué)生在設(shè)計分析時能正確地找到要解決問題的根源和著手點。在對人機關(guān)系進一步分析的基礎(chǔ)上，還要告訴學(xué)生，環(huán)境也是人機工程學(xué)中的重要要素之一。

人機關(guān)系即是理念又是方法，它既是技術(shù)的價值和技術(shù)的性質(zhì)的延伸又是技術(shù)設(shè)計構(gòu)思的前沿，他為學(xué)生提供了設(shè)計分析的基本思想與方法。對人機關(guān)系的分析，最終還是在如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系部分落實到了人，落實到了技術(shù)為人服務(wù)這一最終目的。具體的體現(xiàn)了教材人文引領(lǐng)的獨特特色，也為后面的發(fā)現(xiàn)問題等內(nèi)容的繼續(xù)學(xué)習(xí)作好了充分的準備。教材中選擇的案例十分貼近學(xué)生的實際生活，能夠使每一個學(xué)生在學(xué)習(xí)時都有話可說，有事可做。

九、教學(xué)步驟（過程）

1、復(fù)習(xí)導(dǎo)入概念

人機關(guān)系的概念——人機關(guān)系中所指的“機”除了人們通常所說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛以及勞動保護用具等。馬上行動：

一、什么是人機關(guān)系 A、課本第28頁

B、請學(xué)生 舉例說明自己與周圍什么物品構(gòu)成了人機關(guān)系？（就身邊的筆、桌凳、衣服、書、水壺、教室等物品回答）

2、分析案例

在人與某個產(chǎn)品構(gòu)成的人機關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。以開門為例，人走近門，便與門板構(gòu)成人機關(guān)系；人要握住把手，便與門把手構(gòu)成人機關(guān)系；人開門后要通過門，便與門框構(gòu)成人機關(guān)系。人乘電梯到某一樓層去存在著很多方面的人機關(guān)系。在乘電梯到某一樓層去的過程中存在哪些方面的人機關(guān)系？

馬上行動：論人坐在椅子上的時候，人體的一些部位與椅子構(gòu)成了哪些人機關(guān)系。

3、小結(jié)：

當人們身處某一環(huán)境的時候，這時的人機關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。在設(shè)計中，我們所設(shè)計的產(chǎn)品都是從人的需求出發(fā)，為人服務(wù)的。因此，人機關(guān)系也就成為設(shè)計活動中必須考慮的核心問題之一。二）、人機關(guān)系要實現(xiàn)的目標

人與機之間存在著復(fù)雜的關(guān)系,我們在設(shè)計中考慮人機關(guān)系,需要實現(xiàn)哪些目標呢？（1）高效在設(shè)計中，應(yīng)把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機的功能，以促進二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。

思考：鐵鍬作業(yè)試驗 ”改進了哪些具體的人機關(guān)系而使工作效率大大提高 ?（2）健康 是指人在長期操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品不會對人造成不良的影響。例如：如果課桌設(shè)計不合理，就會使學(xué)生處于不恰當?shù)膶W(xué)習(xí)姿態(tài)，長時間的使用它，不僅使人感到疲勞，還會影響人的身體健康。

（3）舒適——在設(shè)計中考慮人體處于自然的狀態(tài)，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內(nèi)，從而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關(guān)系應(yīng)當考慮的目標。

（4）安全 在設(shè)計中考慮人在操作和使用過程中，產(chǎn)品對人的身體不構(gòu)成生理上傷害.例如：產(chǎn)品與人的接觸部分不允許有尖角和鋒利的邊槽，容易產(chǎn)生危險的地方應(yīng)進行安全保護的設(shè)計，汽車的安全帶設(shè)計，沖床的安全保護設(shè)計，兒童座椅前的護欄設(shè)計等。除了這四個目標，人機關(guān)系還可以考慮哪些目標？ 備：美觀、實用、成本等 三）、如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系 如何實現(xiàn)合理的人機關(guān)系呢？

首先應(yīng)該明確設(shè)計涉及哪些人機關(guān)系。

其次要考慮這些人機關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標。

在實現(xiàn)合理的人機關(guān)系的設(shè)計中，我們還應(yīng)該注意處理好以下幾個方面的關(guān)系。（1）普通人群與特殊人群

結(jié)論：大多數(shù)產(chǎn)品是為普通人群設(shè)計的，設(shè)計參照的標準是依據(jù)普通人群的數(shù)據(jù)確定的。但是特殊人群也是社會的重要組成部分，他們往往有著獨特的需要。設(shè)計時，還應(yīng)充分地考慮特殊人群的特點和需要。（2）靜態(tài)的人與動態(tài)的人

人們使用產(chǎn)品時處于靜態(tài)和動態(tài)兩種狀態(tài)交替之中，因此，設(shè)計的產(chǎn)品不但要符合人體的靜態(tài)尺寸，也要符合人體的動態(tài)尺寸。

為了形成良好的人機關(guān)系，不僅要使產(chǎn)品符合人體靜態(tài)尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設(shè)計有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。

（3）人的生理需求與人的心理需求 例如：

a茶座、咖啡廳的設(shè)計：

應(yīng)以暖色調(diào)為主，空間要小一些，以營造溫馨、寧靜的效果 b辦公室的設(shè)計：

以冷色調(diào)為主，空間要簡潔明快，以求產(chǎn)生嚴謹、高效的工作氛圍 c醫(yī)院的設(shè)計： 以藍色、白色為主，使病人產(chǎn)生平和的心態(tài)

設(shè)計中的人機關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求，產(chǎn)品的色彩、材質(zhì)等都會對人的心理產(chǎn)生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受，如果能在設(shè)計中注意滿足人在這些方面的心理需求，就可以將人機關(guān)系處理得更好。

3、討論與分析

在我們的生活中，是不是也有很多類似的情況，并將它們列舉出來。

為了形成良好的人機關(guān)系，不僅要使產(chǎn)品符合人體靜態(tài)尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設(shè)計有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。如帶顯示燈的接線板。你還能想到哪些類似的產(chǎn)品？列舉出來。

4、思考：如果汽車的喇叭聲換成閃燈會出現(xiàn)什么后果？

選定了信息傳遞類型后，還要注意設(shè)計好信息源。信息源的布置應(yīng)該符合安全、明確、快速定位的要求，并且要考慮操作流程、重要性、使用頻率等方面。

電腦界面越來越人性化，用戶只需輕輕點擊鼠標，所有的任務(wù)就可以在系統(tǒng)提示下完成，操作起來非常簡單、方便。例如，當電子郵件都接收完畢時，不僅有文字提示，同時還有聲音提示。

想一想，電腦還有哪些操作界面充分考慮了人機關(guān)系？

5、閱讀

汽車的顏色新西蘭的專家們通過調(diào)查分析得出，淺顏色的車子看起來非常顯眼，因此在車禍高發(fā)的。夜晚時段開淺色車子會很安全，而銀灰色又是淺顏色中最能避免車禍的，因為這種顏色可以反射燈光，更容易令其他司機注意到。專家表示：“銀灰色車遭遇車禍的概率只是其他淺顏色車子的一半?！毖芯啃〗M還注意到，棕色車子遭遇車禍的概率最高，然后是綠色和灰色車子，而紅色、黃色、藍色車子則相對安全一些。

6、選擇日常生活中的某一產(chǎn)品，分析其在人機關(guān)系處理上存在的缺陷，提出改進意見，并填寫下表。

2.圖示的兩把剪刀，如果你站在工作臺前用它們來裁剪布料，你覺得哪一把使用起來會比較方便、省力、效率高？如果你處于坐姿的狀態(tài)下，使用它們來剪裁紙張，哪一把用起來會比較方便呢？ 分析其原因。

十、小結(jié)：

技術(shù)因人而生、為人服務(wù)，技術(shù)設(shè)計的最終目的是為了滿足人的需求，達到人機關(guān)系的合理化，人機關(guān)系是設(shè)計時必須考慮的核心問題之一，因此在產(chǎn)品設(shè)計中要注意對人機關(guān)系的深入研究。人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標來源于人的具體需求，它包括高效、健康、舒適和安全等諸多方面。要達到人機關(guān)系在設(shè)計中要實現(xiàn)的目標，首先應(yīng)該明確設(shè)計涉及哪些人機關(guān)系。其次要考慮這些人機關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標。在實現(xiàn)合理的人機關(guān)系的設(shè)計中，我們還應(yīng)該注意處理好普通人群與特殊人群的關(guān)系、靜態(tài)的人與動態(tài)的人之間的關(guān)系、人的生理需求和心理需求之間的關(guān)系等。

十一、教學(xué)反思

1、一節(jié)好課首先要以課程標準為依據(jù)，村份利用好教材和教師用書，結(jié)合學(xué)校和當?shù)氐慕虒W(xué)資源與學(xué)生的實際情況，適當調(diào)整教材的內(nèi)容和添加必要的教學(xué)手段，以期收到更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生最大的獲益。

2、通用技術(shù)課程就是要學(xué)生更多的親身體驗和感悟。所以課堂上要盡可能多地讓學(xué)生面對實物進行探究、分析、學(xué)習(xí)。

3、學(xué)生情感態(tài)度價值觀目標的實現(xiàn)，最好是通過課堂活動來達到。

4、所舉案例要盡可能的是發(fā)生在學(xué)生身邊的事例，這樣學(xué)生才會有親身的感受。

5，教學(xué)方法要層層深入，不斷地讓學(xué)生進行思考練習(xí)、再思考再練習(xí)，在這種主動學(xué)習(xí)的過程中使學(xué)生的思維得到升華

第四篇：《技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系》教案

《技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系》教案

一、教材分析

《技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系》是高中技術(shù)與設(shè)計1第二章第一節(jié)的內(nèi)容。新課程標準對本節(jié)內(nèi)容的要求是：理解技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系，能分析設(shè)計在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用。本節(jié)課是在學(xué)生對技術(shù)有一定認識的基礎(chǔ)上具體的闡述技術(shù)與設(shè)計的辨證關(guān)系，是全書的基礎(chǔ)性章節(jié)，也是由技術(shù)到設(shè)計的過度章節(jié)。為以后學(xué)習(xí)“設(shè)計的過程”、“設(shè)計的評價”等內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。

本節(jié)課的教學(xué)對象是高一年級學(xué)生，他們剛剛對技術(shù)有了初步的了解，對設(shè)計還蒙著一層神秘的面紗。好奇心較強，思維活躍，雖然他們的生活經(jīng)驗不是很豐富，但根據(jù)他們現(xiàn)有的認知水平和認知風(fēng)格還是很容易接受本節(jié)課的內(nèi)容。

二、學(xué)情分析

1.原有認知發(fā)展分析：由于高一年級的學(xué)生較初中時期觀察能力和思維能力等都有了很大的提高，同時學(xué)生的辨證思維也在發(fā)展起來，為學(xué)生對技術(shù)與設(shè)計的辯證關(guān)系的理解打下了基礎(chǔ)。

2.原有知識結(jié)構(gòu)分析：通過對第一章“走進技術(shù)世界”的學(xué)習(xí)，學(xué)生對技術(shù)已經(jīng)有了較為深刻和全面的了解，基本形成了正確對待技術(shù)的態(tài)度和正確使用技術(shù)的意識，理解了“技術(shù)為人服務(wù)”的技術(shù)理念。

3.非認知因素分析：作為人類文明的一個組成部分，技術(shù)蘊涵著一定的科學(xué)性和豐富的人文性。

三、教學(xué)目標 1.知識與技能

①、理解技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系。

②、學(xué)會分析設(shè)計在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用。③、了解技術(shù)革新對設(shè)計產(chǎn)生的重要影響。2.過程與方法

培養(yǎng)辨證思維，學(xué)會多角度地思考問題。3.情感、態(tài)度與價值觀

激發(fā)高中生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)的興趣，豐富學(xué)生的課余生活。

教學(xué)重點：學(xué)會分析設(shè)計在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用以及技術(shù)對設(shè)計的要影響。教學(xué)難點：了解技術(shù)更新對設(shè)計產(chǎn)生的重要影響。

四、教學(xué)方法

皮亞杰的建構(gòu)主義理論指出學(xué)生獲取知識不是通過教師教育，而是學(xué)習(xí)者在一定情境中，借助他人的幫助，利用必要學(xué)習(xí)資料，能通過自我建構(gòu)重組的方式獲得知識。強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。本課通過“創(chuàng)設(shè)情境法”，采用啟發(fā)式、講述式、分析等多種教學(xué)方法，教給學(xué)生的學(xué)法是“分析案例——合作探究——得出結(jié)論——思維擴展”，并以課程目標為依據(jù)，努力提高教學(xué)的生動性和邏輯性，使學(xué)生能夠自己建構(gòu)出本課的知識點。

五、教學(xué)流程設(shè)計

請同學(xué)們看屏幕上的手表,（其中左上角的那款是紅軍軍官配發(fā)的第一代懷表,第二款是上世紀七十年代流行的上海牌手表,第三款是充滿時尚氣息的現(xiàn)代手表,右上角的是世界品牌表。下面的一款是勞力士鉆表）你們喜歡哪一款呢?(由學(xué)生回答并說出喜歡的理由)。上面每一款手表的問世，都是當時由設(shè)計者精心設(shè)計，再通過技術(shù)加工而成的。也就是說通過設(shè)計，人們可以把自己或他人的創(chuàng)造性想法具體化，制定出可供實施的具體技術(shù)方案。那什么設(shè)計？設(shè)計和技術(shù)之間存在什么關(guān)系？這就是我們書本第二章《技術(shù)世界中的設(shè)計》第一節(jié)《技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系》要共同討論的內(nèi)容。

（PPT：第一節(jié)《技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系》）

[過渡]：在我們的日常生活中，到處都存在著設(shè)計，同學(xué)們，你們知道我們的生活中有哪些設(shè)計嗎？

（PPT）裝潢設(shè)計、建筑設(shè)計、橋梁設(shè)計、服裝設(shè)計、發(fā)型設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計?? [過渡]：我們生活中處處存在設(shè)計，那什么是設(shè)計呢？（PPT）設(shè)計是一項有設(shè)想、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動。

[過渡]：設(shè)計中凝結(jié)著設(shè)計工作者的創(chuàng)造性智慧，使得設(shè)計具有豐富的內(nèi)涵，所以設(shè)計也是綜合智力活動，在設(shè)計技術(shù)產(chǎn)品時，必須考慮很多因素。（PPT）設(shè)計有著豐富的內(nèi)涵

[過渡]：設(shè)計時，一般考慮兩大方面：技術(shù)設(shè)計和藝術(shù)設(shè)計（PPT）技術(shù)設(shè)計與藝術(shù)設(shè)計

（為了使產(chǎn)品能更好的滿足人類的需求，在設(shè)計時要把技術(shù)設(shè)計和藝術(shù)設(shè)計有機的結(jié)合起來，設(shè)計的產(chǎn)品才會好。我們通用技術(shù)課程中涉及的設(shè)計側(cè)重于對技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計。）

[過渡]：在技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，設(shè)計起到關(guān)鍵作用，那么設(shè)計和技術(shù)到底有什么關(guān)系呢？下面看幾張圖片。

（PPT）交通工具

(左邊是我們古代的交通工具馬車；到了18世紀末，出現(xiàn)了以蒸汽為動力的蒸汽機車；到了19世紀有了內(nèi)燃汽車，比如福特T型車；一直到今天的現(xiàn)代汽車。古代的馬車到現(xiàn)代人們乘坐的形態(tài)優(yōu)美、性能卓越的汽車，人類的代步工具越來越先進，制造交通工具的技術(shù)也越來越高明。再做一個簡單的調(diào)查:有多少同學(xué)自己動手洗衣服？愿不愿意洗衣服？現(xiàn)在有什么工具可以代替我們洗衣服？之后告訴同學(xué)們,在這個兩個過程中，結(jié)構(gòu)的更新，動力的改變，工藝的進步，乃至每個零件、每種材料的革新，都顯示著技術(shù)的發(fā)展進步，而每一個進步，都凝聚著設(shè)計者的心血。設(shè)計和技術(shù)具有什么樣的關(guān)系呢？我們可以肯定地說：首先，技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計。)

（PPT）

一、技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計

[過渡]：為什么說技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計，下面我們做個小實驗。（PPT）小試驗：削鉛筆比賽

[分析]：

1、你喜歡用哪個削筆器削鉛筆？為什么？（說明理由）（分析結(jié)果：小刀削筆速度不快，削的筆不好看，而且操作不安全、又費力；普通卷筆刀削的筆好看，但是費力；手搖式削筆器不僅削的筆好看，而且速度快，操作安全又省力。）

2、為什么三種削筆工具削筆的結(jié)果會有這樣的差異呢？（分析原因）

（因為設(shè)計的不同，三種削筆工具的結(jié)構(gòu)、操作程序、工作原理等各不相同。）

3、因為設(shè)計者對削筆工具不斷的進行設(shè)計，我們的削筆工具越來越好了，制造削筆工具的技術(shù)越來越先進了，說明了技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系：設(shè)計是推動技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動力。

（ＰＰＴ）環(huán)保餐具的設(shè)計

（塑料包裝引發(fā)的白色污染日益嚴重，并且威脅人類的生存環(huán)境和社會發(fā)展，人們希望采取有效的措施，減少白色污染對環(huán)境造成的壓力。為解決這一現(xiàn)象設(shè)計出一種替代產(chǎn)品。

環(huán)保餐具的設(shè)計：利用高粱、玉米等農(nóng)作物的秸稈、稻殼、花生殼等，制成各種可供一次或多次使用的盒、筷、杯、盤等餐具。環(huán)保餐具質(zhì)硬耐熱、衛(wèi)生、無污染，而且使用后還可以作飼料或有機肥料。）

（分析討論）：

1、環(huán)保餐具與傳統(tǒng)餐具相比具有哪些更優(yōu)的品質(zhì)？為什么會具有這些新的品質(zhì)?（思考:環(huán)保餐具的新品質(zhì)是 賦予的，是通過實現(xiàn)的,說明技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系：促進更新。）

2、環(huán)保餐具作為新的技術(shù)成果，得到了極大的推廣應(yīng)用,受到人們的歡迎，這其中設(shè)計在技術(shù)成果轉(zhuǎn)化中起到什么作用？

（技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系: 設(shè)計是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶,通過設(shè)計把技術(shù)的價值發(fā)揮出來,使技術(shù)成果更好的為人類服務(wù)）

[思考討論]：我們身邊還有哪些通過創(chuàng)造力的設(shè)計使技術(shù)產(chǎn)品具有更新的品質(zhì)嗎？

（氫能源、酒精能源、太陽能的利用，無氟冰箱、無磷洗衣粉的設(shè)計，綠色設(shè)計等等）（PPT）

[轉(zhuǎn)折過渡]：上面我們知道了技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計，同時技術(shù)的更新對設(shè)計又能產(chǎn)生重要影響。

（ＰＰＴ）

二、技術(shù)更新對設(shè)計產(chǎn)生重要影響（ＰＰＴ）自行車的發(fā)展過程

（自行車的簡潔形式是在幾個國家中一系列試驗和發(fā)展的結(jié)果。最早的自行車是源于法國的“玩 具馬”，騎車人用雙腳蹬地，推動車子前進，這奠定了自行車的基本原理。大約在1860年左右，出現(xiàn)了一種雜耍單車，它有一大一小兩個車輪，用踏板直接驅(qū)動大輪，之所以采用很大的主動輪，是為了保證車子有足夠的速度并保持平衡。這種雜耍車騎起來是很危險的，需要非常敏捷和熟練的技巧。1870年后出現(xiàn)了鏈條驅(qū)動的自行車，使自行車的安全性得到了改善。1880年，無縫鋼管開始批量生產(chǎn)，使堅固的輕型框架的生產(chǎn)成為可能。英國考文垂市的約翰斯達雷于1888年利用這種輕型框架生產(chǎn)出了第一輛現(xiàn)代自行車--“安全”自行車，“安全”自行車的成功有賴于標準化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。這種車的基本形式至今仍廣為流行?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)出了折疊自行車。）（ＰＰＴ）達·芬奇的飛行器

（分析討論）：技術(shù)的更新對設(shè)計有什么重要價值？

（技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系：技術(shù)是設(shè)計的平臺，沒有技術(shù)作基礎(chǔ)，設(shè)計將難以表現(xiàn)和實現(xiàn)。技術(shù)的進步直接制約著設(shè)計的發(fā)展，先進的技術(shù)可以使人們的設(shè)計得以實現(xiàn)。）（ＰＰＴ）燈具的發(fā)展

（用蠟燭作光源的燈具，其造型與油盞、煤油燈有著明顯不同。當電燈發(fā)明之后，燈具更是發(fā)生了顯著變化，燈具的造型和功能日益千姿百態(tài)。對于電燈來說，盡管燈泡相同，但根據(jù)不同的需要設(shè)計生產(chǎn)了各種各樣的吊燈、臺燈、壁燈、吸頂燈、庭院燈等；當日光燈管出現(xiàn)以后，又改變了白熾燈泡作光源的圓形、球形燈具；而當電池發(fā)明之后，各種攜帶方便的手電筒便應(yīng)運而生。）

（分析討論）：今天為什么能設(shè)計制造出這么多豐富多彩、形態(tài)各異的燈具？（因為我們的各項技術(shù)在發(fā)展，比如材料技術(shù)的更新、加工工藝的更新、電能應(yīng)用技術(shù)的更新等，把這些技術(shù)運用到燈具的設(shè)計中，我們設(shè)計者的設(shè)計思維活躍了，設(shè)計的空間得到了極大的拓展，所以燈具才會越來越豐富了。說明技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系：技術(shù)更新為設(shè)計提供了廣闊的思維空間,使設(shè)計的主題更豐富了。）

（ＰＰＴ）

思考：16世紀，達·芬奇在設(shè)計他的飛行器時，可能是用蘆葦筆或者鵝毛筆在紙上畫出設(shè)計圖，而我們今天的設(shè)計者還是這樣設(shè)計嗎？（技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系：技術(shù)的進步促進設(shè)計手段的發(fā)展）(PPT)小結(jié)技術(shù)與設(shè)計的辯證關(guān)系。

（小結(jié)：技術(shù)與設(shè)計的關(guān)系

一、技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計

設(shè)計是推動技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動力

設(shè)計是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶

設(shè)計促進技術(shù)更新

二、技術(shù)的更新對設(shè)計產(chǎn)生重要影響

技術(shù)是設(shè)計的平臺，設(shè)計的實現(xiàn)以技術(shù)為基礎(chǔ)

技術(shù)更新擴大設(shè)計思維空間

技術(shù)進步促進設(shè)計手段發(fā)展）

第五篇：作業(yè)崗位設(shè)計中人機工程學(xué)案例分析（范文模版）

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作業(yè)崗位設(shè)計中人機工程學(xué)案例分析

一、檢驗作業(yè)崗位設(shè)計原則

在工業(yè)生產(chǎn)中，涉及到控制產(chǎn)品質(zhì)量水平的作業(yè)稱之為檢驗。檢驗的方法有直觀目視掃描，人工測量和自動測量。對于多品種、小批量產(chǎn)品的檢驗，一般采用目視掃描檢驗。產(chǎn)品通常在傳送帶上移動或自動送至檢驗作業(yè)崗位，而工藝過程控制是在時間限制的壓力下檢驗產(chǎn)品。顯然，檢驗作業(yè)的效能與產(chǎn)品質(zhì)量控制水平密切相關(guān)。為了給檢驗人員創(chuàng)造一個方便、舒適的作業(yè)崗位，以保證檢驗效能，對檢驗作業(yè)崗位提出相應(yīng)的設(shè)計原則。

① 使檢驗人員盡可能采用向下的觀視角，而不用向前的和向上的觀視角。

② 讓被檢產(chǎn)品向檢查人員方向移動而不是離開檢查人員方向移動，見圖5-1。如果產(chǎn)品從右向左或從左向右橫過檢查人員的視野，不會出現(xiàn)很大差別。對每分鐘移動18m 的產(chǎn)品至少應(yīng)有30cm 觀視范圍，并排除觀視范圍內(nèi)的所有障礙物。

圖5-1 檢驗移動產(chǎn)品的觀察方向

③ 工作面高度應(yīng)由人體肘部高度確定。統(tǒng)計研究指出，人的肘部高度約為人體身高的63%，而工作面的高度在肘下25---76mm 是合適的。

④ 坐姿作業(yè)比站姿作業(yè)要好，因為心臟負擔(dān)的靜壓力有所降低，而且坐姿時肌肉可承受部分體重負擔(dān)。如選擇坐姿作業(yè)，必須提供舒適的、且可調(diào)節(jié)的座椅。

⑤ 選用可調(diào)座椅時，可能會造成檢驗者腳不著地的情況，此時必須使用腳踏板支持下肢的重量。

⑥ 無論坐姿或站姿作業(yè)，都應(yīng)給檢查人員用輔助活動來中斷檢查周期的機會，以便調(diào)節(jié)視力和體力，減輕作業(yè)疲勞。通常一次連續(xù)監(jiān)測時間不超過30min。

二、立姿檢驗作業(yè)崗位設(shè)計

1．紙張取樣檢驗作業(yè)基本要求

在紙張生產(chǎn)系統(tǒng)中，紙幅以 0.6m / min 的速度運行，檢驗員在紙機尾端仔細檢查寬度90cm--------------------------精品

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2．立姿檢驗員崗位設(shè)計特點

為保證檢驗效能和減輕檢驗員的疲勞，該崗位設(shè)計有以下特點：

① 在此項設(shè)計中，紙幅速度每分鐘為0.3m，應(yīng)有觀察距離30cm或使總觀察區(qū)為60cm。

② 眼高尺寸要求，在檢驗點的紙幅不應(yīng)高于地面145cm。應(yīng)使高度對較矮的檢驗員，在檢驗工作中也能向下觀察。但最好保證檢驗員的向下視角，至少不小于450。

③ 在質(zhì)量控制工作中，工作面須高出地面91cm。為此，檢驗員能用足夠的力量切取紙樣，紙幅寬度為90cm，以便檢驗員能彎腰突臀夠到紙幅的另一邊。切取紙樣和拼接紙幅的工作面高度在91cm 處，這是一個適宜的高度。

④ 由圖5-2(a）所示，紙幅（A）從高c m 的紙機中出來，直接引向高122cm 的檢驗崗位C，當紙幅以0.6m / min 速度運行至檢驗員身邊時，取長度至少為50cm 的紙幅樣品后，即將其領(lǐng)回至高91cm 的檢驗臺和拼接臺（D）。工作臺面長度至少60cm，不同的臺高是為了檢驗員能方便地完成不同的檢驗工序。

⑤ 假定檢驗員能站在離紙幅約50cm 處，用幾何法或三角函數(shù)來分析目測工作的要求。以圖5-2(b）中對視角計算法予以說明。假設(shè)在設(shè)計中對邊為o，鄰邊為a，直三角形和斜邊為 h，則可從三角形的各邊之間的三角函數(shù)關(guān)系來計算視角。

⑥ 為尋求目測工作的最佳設(shè)計方案，可規(guī)定檢驗員俯視角45。如圖5-2(b）所示，作為三角形對邊與鄰邊之間的最大比值，tg45等于1。

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圖5-2 立姿檢驗作業(yè)崗位

三、坐姿檢驗作業(yè)崗位設(shè)計

圖5-3 坐姿檢驗作業(yè)崗位

1．瓶子包裝檢驗作業(yè)崗位的原設(shè)計

在檢驗瓶子和包裝瓶子的工作中，檢驗員可站在或坐在工作臺旁。瓶子沿著運輸帶從右邊送入，從左邊送出，以每分鐘6個的速度經(jīng)過檢驗員。要求檢驗員從中取出產(chǎn)品進行檢驗，剔除不合格產(chǎn)品，將其余的放入包裝箱中。在圖5-3所示的原設(shè)計方案中，工作臺高85cm(A）、寬30cm、臺面厚5cm，在其下方留有80cm 立腿空隙，腿部前伸方向空隙為35cm。椅子可調(diào)--------------------------精品

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至地面高63cm。一般檢驗者能向前取到瓶子的距離是51cm。工作臺與輸送帶的間距為15cm(B)，輸送帶固定于輸送機上，離地高100cm，輸送帶嵌于一個高為5cm(C）的護軌中，以保證瓶子排列整齊成行，并不致從輸送帶中掉出。對原設(shè)計方案進行調(diào)查分析，對于坐姿和立姿兩用的工作崗位，多數(shù)檢驗員喜歡采取坐姿，因坐姿比立姿工作舒適得多。當然，有時還得站起來拿取瓶子或搬移裝滿合格品的箱子。但對這樣的檢驗崗位，卻有許多檢驗員抱怨肩臂酸痛。從人體勞動生物力學(xué)分析可知，手臂和肩膀出現(xiàn)酸痛，認為是肌肉組織產(chǎn)生靜負載。此種靜負載主要是和檢驗員需過度抬臂并臂伸在18cm 以上，從輸送帶上取出每個瓶子有關(guān)。

2．瓶子包裝檢驗工作崗位改進設(shè)計

通過對原設(shè)計方案的參數(shù)和存在間題的分析，認為改進檢驗及包裝瓶子的作業(yè)崗位設(shè)計從而減輕全日工作人員的肩臂酸痛則成為改進設(shè)計的主要目的。為此目的，按照坐姿和立姿工作崗位的設(shè)計原則，來尋求改進設(shè)計的思路。首先發(fā)現(xiàn)在原方案中沒有腳踏板，對坐姿的作業(yè)崗位臺面高度在85cm 時，是太高些；而對于坐、立姿工作崗位則嫌太低；同時由于檢驗員在作業(yè)崗位容腿及伸腿的空隙受到限制。為減輕檢驗員在工作過程中肩臂肌肉靜負荷，可采取兩種基本方法之一，即升高檢驗員或降低輸送帶。

因為輸送帶不能降低，那就只有把檢驗員工作面升高，然而工作面又不能簡單地采用提高座椅高度的方法來實現(xiàn)。顯然，改進設(shè)計比新設(shè)計要受到更多的限制。由于原設(shè)計方案的限制，只能采取較為特殊的改進設(shè)計方案，其要點如下：

① 設(shè)置一木制平臺，置于輸送機的任一邊，以將工作面升高到100cm 處。由于檢驗作業(yè)崗位也可能要處理一些應(yīng)急事件，故設(shè)置的木制平臺不宜過小，并須備有低的護軌，以防人們不小心從邊緣滑下。這一改進措施可解決檢驗員過度抬臂而產(chǎn)生靜負荷。

② 在椅子或工作凳前設(shè)置一踏腳板，以減輕腿部懸空的不適，從而減輕全身疲勞。

③ 如檢驗員工作臺有足夠的空間，可將在檢驗員正前方的工作臺部位剖成半圓開口，使檢驗員更接近伸展部位，以減少手臂向前伸展所引起的肩臂負荷。此外，這一開口的另一優(yōu)點是當檢驗員將座椅推向工作臺時，其身后的通道空間加大，有利于進行相關(guān)的輔助工作。

通過對原設(shè)計方案的改進，解決了原方案存在的關(guān)鍵間題，使檢驗員在工作時感到舒適并不易疲勞。最后需要說明的是，以上所介紹的幾個產(chǎn)品設(shè)計中人機工程學(xué)分析范例，目的在于說明人機工程學(xué)分析的一般思路和方法。由于工業(yè)設(shè)計的對象千變?nèi)f化，不同的設(shè)計對象，所涉及的人機工程學(xué)因素差異很大。

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