資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 通用技術 年級 高一一年級 學期 秋季
課題 設計中的人機關系
教科書 書 名：必修《技術與設計1》教材 出版社：江蘇鳳凰教育出版社 出版日期：2019年8月
教學目標
1.了解“人機關系”的含義 2.了解“人機關系”實現的目標 3.探究實現合理的“人機關系”的途徑及方法關逐步建立與之關聯的技術意識 4.學會遵循合理的“人機關系”和“以人為本”的設計理念
教學內容
教學重點： 1.“人機關系”實現的目標 2.探究實現合理的“人機關系”的途徑及方法關逐步建立與之關聯的技術意識 教學難點： 1.探究實現合理的“人機關系”的途徑及方法關逐步建立與之關聯的技術意識 2.遵循合理的“人機關系”和“以人為本”的設計理念
教學過程
導入新課（直接引入課題） 任務一 尋找身邊的人機關系 在生活中， 我們每個人都無時無刻不與身邊的物品發生聯系，當我們使用這些物品時，物品就與人產生了一種相互的關系，這種相互的關系稱為人機關系。人際關系中所指的“機”包括工具、儀器、儀表、設備、設施以及勞動保護用具等。在設計中我們所設計的產品都是以人的需求出發，為人服務的。因此，人機關系成為設計活動中必須考慮的核心問題之一。馬上行動 找出下列活動中的“人“與”機“，體會其中的人機關系 1、奶奶使用搖控器看電視 2、媽媽使用洗衣機洗衣服 3、司機駕駛汽車 4、木工用手鋸鋸木頭 在人與某個產品構成的人機關系中，往往存在復雜的多方面的關系。以開門為例，人走近門，便與門板構成了人機關系；人要握住把手，便與門把手構成了人機關系；人開門后要通過門，便 與門框構成了人機關系。 馬上行動：分析人坐椅子上時，人體的一些部位與椅子構了那些人機關系？ （1)手臂與 ____________________ （2）背部與____________________ （3）臀部與____________________ （4）腿與 ____________________ （5）腳與 _____________________ 我們現在看到越來越多的廠商將以人為本，作為新的設計理念，以符合人體工程學的設計作為產品的特點來進行廣告宣傳,特別是計算機和家具等與人體直接接觸的產品更為突出。讓機器、工作和生活環境的設計適合人的人體尺寸參數、活動范圍、運動方式、人的生理、心理特征來指導設計,使得人能夠在舒適和便捷的條件下工作和生活。其核心問題就是在各種工作的環境中,協調人與機器及環境者間的關系。人機關系研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域,研究的目的則是通過各學科知識的應用,來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造,使得人的作業在高效、安全、健康舒適等幾個方面的特性得以提高。人機工程學是為了解決這樣的問題而產生的一門學科。 設計是一項綜合性的技術規劃活動,是一門技術與藝術相結合的學科,同時受環境、社會形態、文化觀念以及經濟等多方面的制約和影響,是功能與形式、技術與藝術的統一。設計的出發點是為人而不是產品,必須遵循自然與客觀的規律法則來進行。現代設計強調形與“美的高度統一,物”與“人”的完美結合,把先進的技術科學和廣泛的社會需求作為現代設計的基礎。設計的主導思想是以人為中心,強調“物”與“人”之間的協調關系。把人和機器作為一個整體來考慮,合理地優化“人”和“機”的功能。一般來說設計過程應考慮人機關系要達到以下的目標。 任務二 理解人機關系要實現的目標 人與周邊物品之間存在著復雜的關系。不同的設計問題涉及不同的人機關系，在設計中都要考慮人機關系需要實現的目標。 【PPT】展示設計產品，讓學生思考這些產品運用了哪些設計原則，實現了哪些目標？ 1、高效 在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或是最優地全分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率。同時，人機所在的環境中的一些因素，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。 案例分析：鐵鍬作業效率 P80討論：(1)“鐵鍬作業試驗”中改進了哪些人機關系而使工人的工作效率大大提高？ (2)在人機關系中，哪些因素會影響工作的效率 請結合具體的案例說明。 2、安全 人機關系中的安全，是指人機在操作和使用產品的過程中，產品對人的身體不構成生理上的傷害，產品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽，易產生危險的地方進行安全保護設計，如汽車的安全帶設計、沖床的安全保護設計、兒童座椅前的護欄設計等，其目的都是保護操作者和使用者使其避免傷害。 3、健康 人機關系所追求的健康，是指人在長期操作和使用產品的過程中，產品不會對人的健康造成不良影響。如果產品設計不合理，就會使人處于不恰當的作業姿態，長時間地操作使用它，不僅使人感到疲勞，還會影響人的身體健康。 例如：用天然彩色棉制成的衣服，在生產過程中，不需要染色，避免了各種染料中有害物質，對人體健康的影響。 馬上行動：根據椅子設計的原則，請指出圖中箭頭所指人體部位感覺不舒適的原因。 4、舒適 人機關系中的舒適，是指人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，生理結構在操作和使用的姿態，能夠在人們自然正常的肢體活動范圍之內，從而使人不致過早的產生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。例如：各種用品的把手設計成和人手的結構形狀相結，使人在使用物品時更加穩當和舒適。 思考：臺燈的設計，需要考慮哪些人機關系？實現怎樣的具體目標？ 任務三 探究實現合理人機關系的方式 在設計中，合理的人機關系應該達到高效、健康、舒適、安全等目標。如何實現這種合理的人機關系呢？首先應該明確設計涉及哪些人機關系，其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。在實現合理的人機關系的設計中，我們還應該注意處理好以下幾個方面的關系。采用系統科學或信息科學的方法來分析,進行系統試驗,檢查系統性能和操縱人員操縱的難易程度。其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。一般說來,人機系統要反復試驗和使用才能逐漸完善。在人機系統中,產品的操作人員是人機系統中的主體,設計和運用人機系統時應當充分發揮人在人機系統中的主導作用。使人機系統達到要求的性能和指標,同時保證操作人員操作簡便、安全舒適和提高系統工效。 1、考慮到普通人群和特殊人群 大多數產品是為普通人群設計的,設計參照的標準是依據普通人群的數據確定的。如常見的門,其高度、寬度、門把手的位置等(一般來說,門高200cm,寬700cm至800cm門把手高100cm)都是以普通人群的身高、體寬以右手習慣等為標準設計的話門把手高100cm)都是以普通人群的身高、體寬以及左右手習慣等為標準設計的,適于普通人群操作使用。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。設計時,還應充分地考慮特殊人群的特點和需要。如盲人、肢體殘障人士、老人和兒童等。 案例分析： 殘障人士獨自外出困難重重。我們習以為常的出行方式，是阻礙他們走出家門、邁入社會的一道坎。例如，坐著輪椅，怎么乘坐公交車？看不見路，如何過馬路？這些問題，正被越來多的城市解決。現在，越來越多的公交車，當坐輪椅的人上下車時，車門處會緩緩伸出一個斜坡，幫助輪椅通行。人行道旁的盲道、特殊人群使用的電梯、電梯里的盲文等，都體現了人們對特殊人群的關懷。 討論：請說說生活中還有哪些為殘障人士設計的公共設施，你最想為哪類人群設計什么樣的公共設施，請分享你的設計想法？ 2、靜態的人與動態的人 人們使用產品時處于靜態和動態兩種狀態交替之中，因此，設計的產品不但要符合人體的靜態尺寸，還要符合人體的動態尺寸。靜態尺寸是指人的構造尺寸。動態尺寸是指人的功能尺寸，包括人的動作范圍，體形變化等測量數據。 為了實現良好的人機關系，不僅要使產品符合人體靜態尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設計有利于緩解人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。 考慮靜態的人與動態的人的關系人們使用產品時時常處于動態和靜態兩種狀態之中,因此,設計的產品不但要符合人體靜態的尺寸,也要符合人體的動態尺寸。要讓人在使用它時,能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設計有利于減少人體疲勞,提高效率,滿足健康、舒適的要求。 3、滿足人的心理需求和生理需求 設計中的人機關系,不僅要滿足人的生理需求,而且要滿足人的心理需求。產品的色彩、材質等都會對人的心理產生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受,如果能在設計中注意滿足人在這些方面的心理需求,就可以將人機關系處理得更好。 例如:茶座、咖啡屋的設計應以暖色調為主將空間處理得小一些,以營造溫馨、寧靜的效果;而辦公空間一般應以冷色調為主,空間處理要簡潔明快,以求產生嚴謹、高效的工作氛圍。這樣的設計都是為了滿足人的心理需求。 4、信息的交互 人與產品的互動過程就是人與產品之間信息傳遞的過程，即人機之間運用信息語言交流的過程。改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機關系。例如，從人工轉接有線電話到程控交換機，從 固定電話到基于移動互聯網的智能手機，人機交流、人獲得信息的渠道和方式 發生了根本的變化。而發展得如火如荼的人工智能技術、虛擬現實技術等，又使得人與產品之間的信息交互方式，發生更為豐富的變化。不同的信息有著不同的特征，若選取不恰當的信息傳遞類型，往往會導致不良的人機關系，應根據設計目的為人機交互選擇最佳的信息傳遞類型。例如：電燈開關、汽車信號提示等 小結 本節課我們了解了設計中的人機關系，學習了人機關系要實現的四個目標（高效、健康、安全、舒適），知道在設計時如何實現合理的人機關系，重點考慮普通人群和特殊人群的需要、考慮靜態人與動態人的需要、考慮人的生理需求和心理需求及信息的交互等。 作業 選擇日常生活中的某一款臺燈，分析在人機關系處理上存在的缺陷，并提出改進意見。 教學反思 新的課程改革改變了原來的講授式、注入式等傳統教學，教師角色由原來的講述者變為幫助者、引導者、促進者、注重學生的獨立性和自主性，引導學生探究、質疑，在實踐中學習。人機工程學是比較專業的課程，做為高中學生技術設計的入門課程，學生能夠從技術的角度了解“人機關系”，分析人機關系實現的目標，學會人機關系中要遵循合理的設計理念，設計更多滿足人們需求的產品。

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