資源簡介

(共52張PPT)
2.2 設計中的人機關系
2.2設計中的人機關系
人機關系是 人機工程學研究中的一部分內容
人機工程學是 研究“人—機—環境”系統中人、機、環境三大要素間的關系。
人機關系是設計活動中必須考慮的核心問題，體現“以人為本”的核心的設計理念。
1．什么是人機關系
概念：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
“機”：除機器外，還指工具，儀器、儀表、設備、設施，家具，服裝、交通車輛、勞動保護用具等以及人處的環境。即“機”包括物品和環境。
“人”有不同的部位、不同層面，“機”也有不同的部位、不同的層面,人與機接觸或不接觸都能構成人機關系
人機關系無處不在。
人與某個產品往往存在多方面的人機關系.
想一想
同學們與周圍什么物品構成了人機關系？
馬上行動
請找出下列活動中的人機關系（p28）
教師拿著粉筆板書
農民用鋤頭鋤地
漁翁在河邊用釣魚竿釣魚
司機手握方向盤開車
媽媽拿著拖把拖地
開門時的人機關系（p28）:
人與門板
人與門把手
人與門框
人與某個產品往往存在多方面人機關系
討論:“乘電梯” 時的人機關系
1、人與電梯門的人機關系。
2、人與電梯外按鍵的人機關系。
3、人與電梯廂體的人機關系。
4、人與電梯內按鍵的人機關系。
分析左側的人機關系：
1、手臂與
2、背與
3、臀與
4、腿與
椅子的扶手
椅子靠背
椅面
椅面和高度
說出“人坐在椅子上”時人部位和椅子間的人機關系。
5、腳與
椅腿和椅子腳
6. 心理感受與
椅的顏色
p29頁馬上行動
請問人在使用電腦過程中,存在哪些方面的
人機關系
手與鼠標、手與鍵盤、眼睛與屏幕等
2. 人機關系要實現的目標
高效
健康
舒適
安全
思考: “鐵鍬作業試驗”中改進了哪些具體的人機關系而使工人的工作效率大大提高
主要改進了鐵鍬的運載量與人的負荷強度的關系；裝載的強度、次數與人的疲勞度的關系。
高效
合理或最優地分配人和機的功能以促進二者的協調，也可改變環境(溫度,污染)來提高工作效率。
閱讀: 案例分析----鐵鍬的作業效率
最優化設計
再舉一些人機關系實現高效的例子
如文曲星\電腦\打印機\挖土機......
健康
人在長期操作或使用產品的過程中，產品對人的健康不會造成不良的影響。
馬上行動（p31）:
指出下列圖片中設計不合理、有損人體健康的地方。
椅背太靠后
椅面太傾斜
椅背太低
椅面太小
使用改良鉗子后患腱鞘炎的人數大量減少
傳統鉗子
改良鉗子
舒適
人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，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，從而使人不致過早地產生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關系的應該考慮的目標。
思考(p31)： 　你覺得右邊兩幅圖中的小工具，哪個使用起來更舒適？為什么？
想一想，生活中還有哪些類似的例子
找一找：自行車哪些設計使人感覺很舒適。
安全
在操作或使用產品的過程中，不能對我們人的身體造成傷害 ,產品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽，易產生危險的地方應進行安全保護設計。如：汽車的安全帶設計，兒童床前護欄設計
想一想：
在我們學校有哪此地方實現了人機關系中的安全目標？
例如: 走廊的欄桿、樓梯的防滑條、校園的圍墻、運動場的海綿墊。
安全指示燈
安全帽
防滑條
兒童床
樓梯
想一想 (32頁)
在設計中,人機關系除要考慮高效、健康、舒適、安全外，還要實現哪些目標？
環保、節能
美觀
經濟、方便
實用、可持續發展等
課桌椅之間高度差不當，會造成近視或駝背，他違反了什么原理？
思考
力普椅外露的背部支架及所采用的相關技術使得椅子能準確配合使用者的坐姿改變而有所調整；同時造型漂亮而得體，確實可謂一把不落俗套，利于健康的舒適座椅。這款產品是典型的"含有計算機的機器"，完美的體現了人機交互功能的優勢。設計在線.中國
實現美觀、健康、舒
適、人機交互功能等
目標
綜合分析
實現了“高效、健康、舒適”等人機關系目標
綜合分析
3.如何實現合理的人機關系
1首先要明確設計涉及哪些人機關系
2要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標。如人與門的人機關系就要考慮門的高度、寬度、門把手大小、安裝高度等。
3實現合理的人機關系，還應處理好以下幾方面的關系
1）設計參照普通人群為標準,也要考慮特殊人群的需要。
2）設計要符合人體的靜態尺寸,也要符合人體的動態尺寸。
3）要滿足人的生理需求,也要滿足人的心理需求(視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺）。
4）信息的交互。
(1) 設計參照普通人群為標準, 也要考慮特殊人群的需要。
馬上行動（p32）
如圖所示的地下通道，你認為其設計忽略了哪些人群的需要 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
下圖設計中考慮到了
哪些特殊人群的需要？
推嬰兒車的、殘疾人等
(2)設計的產品不但要符合人體的靜態尺寸,也要符合人體的動態尺寸.人在使用產品的時候處于靜態和動態兩種狀態交替之中
小辭典：
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。
圖中是否考慮到了人的靜態尺寸和動態尺寸
(3)設計中的人機關系，不僅要滿足人的生理需求,也要滿足人的心理需求。
要滿足人的心理需求要考慮五個方面的問題：
視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺
顏色對人心理的影響
紅--------
喜慶、熱情，危險，警示
黑--------
有力，堅固，沉重，神秘，嚴肅，罪惡
白--------
純潔，神圣，高雅，輕，飄
灰--------
平凡、謙和、失意、中庸
咖啡廳一般為暖色調，紅色、藍色為主，以營造溫馨、寧靜的效果
辦公室一般應以冷色調為主，顏色以乳白、白為主
醫院以藍色、白色為主，使病人產生平和的心態
（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。
液晶顯示屏電話
按鍵式電話
從信息交互角度看，哪種人機關系更好
筆記本電腦
有指示燈的開關
有來電顯示的手機
維拉克斯的空調系統
上下箭頭是電梯
反饋給人的一種
形式，如向上箭
頭亮表示電梯正
在向上運動
通過開門和關門鍵，人可以發出開門或關門的指令
人對電梯發出指令的工具，如：去八樓，只要按8號鍵
電梯反饋現在的位置
當電梯到達指定樓層時蜂鳴器會發出聲音提醒乘客
人與電梯之間信息交互
利用鍵盤
鼠標輸入
指令
電腦以對話框的形式把信息反饋給電腦操作者
當然，電腦反饋給操作
者的信息可以是多種多
樣的，例如：圖象畫面，
聲音等等
人與電腦之間實現了信息的相互交流
好方便啊！
哪種顏色的汽車最危險？
哪種顏色的汽車最安全？
閱讀：汽車的顏色
危險：棕色、綠色、灰色
安全：銀灰色、紅色、黃色、藍色
銀灰色可反射光線，更容易被其他司機注意
到，安全性最高。
1、什么是人機關系？
2、人機關系要實現的目標：高效、健康、舒適、安全。
3、如何實現合理的人機關系：普通和特殊、靜和動、生理和心理、信息交互。
知識小結
1.作業時總喜歡帶上手套,主要體
現了人機關系中( )目標。
A.安全 B.高效 c.健康 D.舒適
2.給書包換上一條寬一點的背帶
主要體現了人機關系中（）目標。
A.安全 B.高效 c.健康 D.舒適
3. 遭遇車禍的概率最高的是 （ ）
A．棕色車子 B．銀灰色車子
C．白色車子 D．綠色車子
單選題
4.教室里裝有多媒體設備,主要實現了
人機關系( )目標。
A安全 B健康 C舒適 D高效
5.辦公室空間處理更簡潔明快,以達嚴
謹、高效的工作氛圍，是為了滿足
（ ）
A信息的交互 B生理需求
C動態的人 D 心理需求
站在工作臺前栽剪布料，哪一把剪刀更方便、省力、高效？
坐著剪紙用哪把剪刀更方便？
P35練習2
作業：完成P35練習1、2
43頁綜合2
較為主要的：教學樓不該靠路邊（環境太嘈雜、不滿足人的生理需求和心理需求）；自行車棚距離校門太遠（不方便學生，而且容易造成學校內交通擁擠，效率低）；小賣部應靠外一點；公用電話亭應靠外一點；人行橫道離學校大門太遠；紅綠燈位置不對。
較為次要的：實驗樓離左邊教學樓較遠；
建議小樹林應種植在路邊，起到隔音作用。《1——2.2 設計中的人機關系》教學設計
紅星中學 項熾
一、教材分析
本課是《通用技術》中《技術與設計（1）》蘇教版第二章第二節的內容。本節分成三個內容：（1）什么是人機關系（2）人機關系要實現的目標(3)如何實現合理的人機關系。本節教學內容是全書的基礎內容之一，它和上一節《技術與設計的關系》都是圍繞技術與設計的問題展開的。在技術世界中的的設計，最終目的是為了滿足人的需要。設計時要考慮人機關系，以便能使設計的技術產品適合人的需要。這里的人機關系不是專業的設計，它更多地反映一種理念，重在使學生能夠在這種關系的視野中認識設計，為構思、評價、優化方案打下基礎。在整個教學過程中，先讓學生理解人機關系的含義，特別是“機”的豐富內涵。并通過簡單的案例分析，提高學生的學習興趣，引導學生能較好的把握人機關系的概念，體驗到人機關系在設計中的重要性。聯系現實生活中的案例，引導學生掌握和熟悉人機關系在設計中要實現的目標，如何實現合理的人機關系。
二、學情分析
學生對人機關系是比較陌生的，學習時容易對本概念產生誤解。高中學生已有一些生活經驗，在具體的教學中，可以有針對性地設置情景，列舉學生身邊熟悉的具體實例，從人機關系的角度對日常生活中的事例進行思考和剖析，幫助學生理解人機關系的含義及其在設計中的應用。
三、教學目標
知識目標：理解人機關系的含義；熟悉人機關系在設計中要實現的目標；了解在設計中如何合理運用人機關系。
能力目標：使學生能夠對生活中所存在的人機關系進行簡單分析，掌握一些設計分析方法的知識，形成“以人為本”的設計理念。
情感、態度與價值觀：通過人機關系的案例分析，充分調動學生的學習興趣，并 從中體會到在產品設計中人性化、人文關懷的設計思想，并形成認真嚴謹的態度，一定的創新精神和實踐能力，進而樹立起正確的設計觀念。
四、教學重難點
重點：理解人機關系，如何實現合理的人機關系
難點：人機關系的幾個目標不是孤立的，往往需綜合實現。人機關系在設計中的具體應用是隱含在產品的設計中，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。
五、教學策略和手段
1、通過展現具體的實物，從而引入課題。
2、通過對案例由簡到難的分析，利用圖片和學生生活實際創設情境，利用多媒體教學手段，通過觀察、思考和討論，幫助學生理解人機關系的含義，讓學生領悟人機關系在設計中的應用。
3、通過對案例的分析、實物的演示及結合學生生活經驗，歸納出人機關系要實現的目標；通過生活場景的觀察、分析和討論，結合教材內容，了解如何實現合理的人機關系。
4、教學時間：標準為2課時，可壓縮為1課時。
六、教學準備
搜集人機關系的案例、圖片、制作課件及器材準備
七、教學過程設計
情境導入：展示紙杯、玻璃杯、鋼杯，當人使用這些杯子時，便構成了人機關系。另外，使用鋼杯不燙手，能更好地實現人機關系的目標。在設計中，我們所設計的產品都是為滿足人的需求出發，為人服務的。在設計活動中，人機關系是必須考慮的核心問題之一，人機關系也是這節課我們要學習的內容。
第二節 設計中的人機關系
1．什么是人機關系
在現實生活中，我們每時每刻都會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關系。這種相互的關系就稱為人機關系。
人機關系中的“機”是什么呢？機的含義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、設備、設施、家具、交通車輛，勞動保護用具以及人所處的環境等。既“機”包括物品和環境。
“人”有不同的部位、不同層面，“機”也有不同的部位、不同的層面,人與機接觸或不接觸都能構成人機關系
人機關系無處不在。
想一想 同學們與周圍什么物品構成了人機關系？學生觀察、討論并回答：（身邊筆、桌椅、書、衣服、教室及環境等）
馬上行動p28頁：找出下列活動中的“人”與“機”，體會其人機關系。
a、教師拿著粉筆板書 b、農民用鋤頭助地 c、漁翁在河邊用釣魚竿釣魚 d、司機手握方向盤 e、媽媽拿著拖把拖地
人與某個產品往往存在多方面關系。
（1）：以進門為例，講述人與門、人與手把、人與門板、人與門框及環境構成的人機關系。說明人與產品構成多方面的關系。
（2）討論教材p29頁人與電梯存在哪些方面的人機關系。人乘電梯到某一樓層存在著很多方面的人機關系：①人與電梯門；②人與電梯外按鍵；③人與電梯廂體之間；④人與電梯內按鍵；⑤人與廂體內的照明、高度、寬度等。
（3）p29頁馬上行動 人坐在椅子上的時候，人體的哪一些部位與椅子構成哪些人機關系？①手臂與椅子的扶手②背與椅子靠背③臀與椅面④腿與椅面和高度⑤腳與椅腿和椅子腳６心理感受與椅的顏色
（４）請問人在使用電腦過程中,存在哪些方面的人機關系 手與鼠標、手與鍵盤、眼睛與屏幕等
教師小結導引：通過人機關系內容的學習，大家知道，人與機之間存在著復雜的關系，我們在設計中考慮人機關系時需 要實現哪些目標呢？
２．人機關系要實現的目標
高效，舒適、健康、安全。
高效：在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優地分配人和機的功能，以促進二者的協調，也可改變環境(溫度,污染)來提高工作效率。
案例分析：p30頁鐵鍬的作業效率。
思考：試驗改進了哪些具體的人機關系而使工人的工作效率大大提高。（主要改進了鐵鍬的運載量與人的負荷強度的關系，裝載強度、次數、與人的疲勞的關系）
最優化設計：用大小不同的水桶給水池灌水，應選哪一種最好？
再舉一些人機關系實現高效的例子：如文曲星\電腦\打印機\挖土機......
健康：是指人在長期操作或使用產品的過程中，產品不會對人造成不良的影響。我們使用的產品如果使用不合理，就使人處于不恰當的作業姿態，長時間的操作或使用它，不僅使人感到疲勞，而且會影響人的身體健康。
馬上行動：指出教材p31頁馬上行動圖片中設計不合理、有損人體健康的地方。ａ椅背太靠后　ｂ椅面太傾斜　ｃ椅背太低　ｄ椅面太小
教師舉例提出問題并分析（1）互穿鞋 問：穿不合腳的鞋，對人有害嗎？（2）教室的燈光 問：長期在昏暗的燈光下學習，對人的眼睛會造成危害嗎？舒適：是指人在使用產品的過程中，人體處于自然的狀態，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，從而使人不致過早地產生疲勞，心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。
案例分析：培土小工具 教材P31頁圖片思考并回答：右圖使用 起來更舒適，理由：（1）抓握舒適；穿孔處理可以方便懸掛放置。（2）把手大小較合適，使用 時，好用上力，省力（因杠桿原理）。（3）手柄長度比較合適，使用時，腰不用彎太低，減輕腰部疲勞，提高工作效率。想一想，生活中還有哪些類似的例子？如衣服的尺寸，板凳和椅子，自行車的座墊。
安全：是指人們在操作和使用產品過程中，產品對人的身體不構成生理上傷害。例如：產品與人的接觸部份不允許有尖角和鋒利的邊槽；容易產生危險的地方應進行安全保護設計；如汽車的安全帶設計；沖床的安全保護設計；兒童座椅前的護攔設計等。
想一想：在我們學校有哪此地方實現了人機關系中的安全目標？
例如: 走廊的欄桿、樓梯的防滑條、校園的圍墻、運動場的海綿墊等。
想一想(32頁)
在設計中,人機關系除要考慮高效、健康、舒適、安全外，還要實現哪些目標？
環保、節能、美觀、經濟、方便、實用、可持續發展等
人機關系要實現的幾個目標是融為一體的，而不是只實現某一個目標就可以了，而是需要將幾個目標綜合起來加以考慮。如拐杖實現了“高效、健康、舒適”等人機關系目標 ，力普椅實現了美觀、健康、舒適、人機交互功能等目標。
3．如何實現合理的人機關系
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。例如：要實現人與門之間的合理的人機關系，就要考慮門的高度、寬度等，而要實現人與門把手之間合理的人機關系，除需考慮門把手的大小、安裝的高度外，還要考慮人旋動門把手時所需要施力的大小。
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。
普通人群與特殊人群
特殊人群：是指人身體有缺陷或與常人不同的一類人。多數產品是針對普通人群的特點和需要進行設計的。設計參照的標準是依據普通人群的數據確定的。如常見門，門高200cm，寬70—80cm,門把手高100cm。這些都是以普通人群的身高，體寬以及左右手習慣等標準設計的，適于普通人群的操作、使用。特殊人群也是我們社會的重要組成部分，他們往往有著獨特的需要。設計時，還應該充分地考慮特殊人群的特點和需要，產品設計中不可將普通人群和特殊人群完全對立起來。
課本P32頁,馬上行動中,地下通道圖片中,它的設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）
那么現實產品設計中考慮特殊人群有哪些呢？如服裝、鞋帽、自行車都有各種規格，滿足了不同人的需要，人民幣的設計就考慮盲人的需要，輪椅就考慮到殘疾人的需要和方便。
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，也要符合人體的動態尺寸。
概念理解：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。
課本P33頁馬上行動 人與床之間的人機關系。圖中是否考慮到了人的靜態尺寸和動態尺寸
3、人的生理需求與人的心理需求 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。要滿足人的心理需求要考慮五個方面的問題：視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺。例如：（1）茶座、咖啡屋的設計：一般為暖色調，紅色、藍色為主，將空間處理得小一點，以營造溫馨、寧靜的效果。（2）辦公室設計：一般應以冷色調為主，顏色以乳白、白為主，空間處理要簡潔明快，以求產生嚴謹、高效的工作氛圍。（3）醫院以藍色、白色為主，使病人產生平和的心態
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。現今出現的液晶顯示屏電話，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。
人與電腦之間實現了信息的相互交流：電腦以對話框的形式把信息反饋給電腦操作者，電腦操作者利用鍵盤鼠標輸入指令，當然，電腦反饋給操作者的信息可以是多種多樣的，例如：圖象畫面，聲音等等
教材P35頁，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。說明人機之間的信息傳遞是有選擇的，不恰當的信息傳遞，往往會導致不良的人機關系。改善信息傳遞的信息源或途徑能夠獲得更好的人機關系。
課堂小結：設計的目的是為了滿足人的需求，而人機關系是滿足人的需求的方法。因此在產品設計中要注意人機關系。通過本節的學習能夠從人機關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系，人機關系在設計中要實現的目標，了解設計中如何實現合理的人機關系，樹立“以人為本”的設計理念。
知識小結：
1、什么是人機關系？
2、人機關系要實現的目標：高效、健康、舒適、安全。
3、如何實現合理的人機關系：普通和特殊人群、靜和動、生理和心理需求、信息交互。
十、作業：完成P35練習1
1、選擇日常生活中的某一產品，分析其在人機關系處理上存在的缺陷，提出改進意見，并填寫下表。產品名稱
現有缺陷 改進意見
1、
2、
3、
……
類別 產品 缺陷 產生原因
A 空調 手機 不能產生新鮮空氣 氧氣體積大，難安裝有輻射，耗電大，電池容量小 暫無技術基礎、難以實現。將可能成為發明創造的新追求，希望點
B 水龍頭圓珠筆 易漏水有油墨,寫不出字 制造的質量問題或使用不當
C 汽車電腦、電視 尾氣污染有電磁輻射 已有新設計、問題正在解決推動技術進步、降低成本逐步推廣
D 課椅變速自行車公交車站MP3，手機 不舒適座墊小無坐位，按鍵太小 設計考慮不周到或人機關系與成本對立需要協調
2、完成p43頁綜合2
參考答案：
較為主要的：教學樓不該靠路邊（環境太嘈雜、不滿足人的生理需求和心理需求）；自行車棚距離校門太遠（不方便學生，而且容易造成學校內交通擁擠，效率低）；小賣部應靠外一點；公用電話亭應靠外一點；人行橫道離學校大門太遠；紅綠燈位置不對。
較為次要的：實驗樓離左邊教學樓較遠；建議小樹林應種植在路邊，起到隔音作用。
教學反思：案例貼近學生實際，學生學習興趣高，氣氛濃，知識點容易接受。課堂注意讓學生自己分析，老師啟發。課時不足，學生討論時間便少。如時間寬余，3課時上完最好。

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