人機理論在教學中的實踐應用

張蘭蘭

摘 要：該文主要根據人機工程學中的人-機-環境三大系統進行相互協調的設計，依據每個國家對人機工程學的學科不同，我國仍屬于新型的學科。將我國人機工程學學科特點作為切入點，針對現有的人機工程學理論和實踐教學內容，探討有關人機工程學在設計類理論教學中的教學內容和方法，以及在實踐教學中的作用。目的在于加深理論知識的掌握和理解，培養根據理論知識解決實際問題的能力，同時完成課程設置和提高教學質量，并能使所設計的產品充分考慮到宜人性。

關鍵詞：人機工程學 人機關系 理論課程 實踐教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0198-01

1 人機課程背景

人機工程學一直都是在研究人、機、環境三個系統之間的關系，也是人機在教學中最核心的理論。在教學中讓學生知道設計的目的是要滿足人的需求，更好地服務于人，進而達到“以人為本”。

人機關系是無處不在。比如，我們早晨起來刷牙的整個過程，人與牙刷、人與牙膏、人與杯子都在發生著人機關系，生活中我們經常與物品發生聯系，這些物品不同的設計可以實現不同的目標。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。在設計產品時不僅實用，同時也要適用。

2 理論與實踐教學內容

首先，在教學方法上采用理論講解中的啟發式、事物模擬、互動舉例式等方法相結合的方式授課，注重對學生創新能力的培養，以及發散性的思維方式。在講授理論的同時讓學生深層次地思考在實際中應該怎么樣去應用，以此加強學生動手能力。為課程后續的實踐教學部分打下基礎，同時，在教學中搜集相關的設計案例，以對某個案例的講解、剖析、引導學生互動式的教學方法為主，達到以“理論授課為圓心”“案例分析為半徑”的模式，才能組成一個整體的人機工程學，以此培養學生們的對于這門課程的興趣，同時也能使學生在學習枯燥無味的理論課程中，發現當下產品在設計中的問題、解決問題。

在我們日常生后中，有很多產品的設計運用人機工程學。教學中涉及到一個重要的概念就是百分位，根據產品的使用功能特點，所設計的產品主要依據就是人體尺寸的百分位數。在教學過程中就要列舉身邊的例子讓學生知道什么情況下，在設計時應用相對應的“大尺寸”還是“小尺寸”“中尺寸”，比如在設計門的高度時，對于高身材的人都能正常通過，那么矮身材的人必然能夠正常通過，所以在設計時就應該采用大尺寸為上限值的依據。

再比如，剪刀如圖1所示。在現實使用人群中，習慣用右手的人約占總人數的90%。因此在設計師應主要考慮習慣使用右手的操作者，因為如果按照使用左手設計工具，右手使用者只能發揮80%的力量，將會有很大一部分人會明顯降低工作效率。在手工剪刀的使用過程中，通過手指的不段運動達到操作的目的。當使用如圖所示的A剪刀時，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，這種剪刀因為對于手指的受力點單一，通過手指的開合作為動力，長時間使用容易造成手指的疲勞和損傷。這種使用過程中最為普遍，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剪刀進行使力，其他四根手指在使用過程中受力也比較均勻。將把手設計成為弧形，能夠使剪刀把手與手指間更加貼合，受力更加均勻。長時間使用相對于傳統剪刀不會產生疲勞，還可增強穩定性，此外還有增強把手美觀的作用。

其次，在教學手段上，由于人機工程學的特點，通常采用在理論中以多媒體教學課件講解，并結合相關的動畫、視頻影音等對相關聯的教學內容進行演示、同時引導學生在實踐中應該怎么樣去研究，最后通過結合一個課題，讓學生進行實物模型的設計，以此來貫穿人機中重要的知識點，使學生能夠結合課題進行實物模型的制作，以此來進行理論和實踐的相結合。

最后，對于我們學院的產品設計系來講，對于人機工程學這門課程在課程設置上一直都是考試課，起初采用的是以閉卷考試的形式進行結束課程，但是為了更好的促進課程的學習、突出設計的主體，讓理論與實踐并重，所以之后的這幾年都是結合實踐擬定完成課程的課題來替代原來的閉卷考試。以此更好地將理論和實踐相結合。

3 實踐教學的應用

當今社會的發展，無論設計什么樣的產品，只有以人機工程學作為切入點，才能被使用者的人所接受和使用，為使學生貫穿人機工程學的基礎理論知識，增加學生在以后設計過程中應用人機工程學知識的能力，為學生學習后續其他相關課程或日后從事工作奠定基礎。所以在理論授課結束之后，讓學生用瓦楞紙設計座椅作為最后的課題，來進行理論和實踐的相結合。在實踐教學中主要分為：前期的市場調研；對現有椅子進行設計定位，確定所需椅子的使用人群；構思草圖、深入草圖（細節設計），進行方案的設計；最終完成成品。

這時就需要在設計前考慮到在實際使用中椅子的設計：當我們坐在座椅上的時候，作為我們人來講，人體中的一些部位就與座椅構成人機關系。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。在設計前首先要考慮到如果椅面設計太長，那么人在正常坐姿時膝蓋就不能正常彎曲；椅面過于傾斜，會使使用者自然下滑；扶手設計的高低；椅座設計的高度；椅面的寬度等等，都需要考慮到設計的合理性。所以在實踐中，學生在設計椅子的時候就需要考慮到，在理論授課中所涉及到的座椅的設計依據以及坐姿狀態下人體的生理和心理的變化等等。雖然，對于目前學設計專業來講，并沒有一套系統的人機實驗設施，但是，同學們仍然可以借助于實訓室中非專用的設備，應用瓦楞紙來設計和制作人機座椅，來培養學生的學習熱情。

4 結語

總之，通過幾年的教學經驗，人機工程學學科在產品設計系中占有舉足輕重的地位，能夠引導學生發散性的創新思維，使設計的產品不僅實用，同時也適用。正是人性化的設計理念，讓學生在學習設計的最基本理論知識的同時還能總結在實際應用中解決問題的方法。

參考文獻

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[2] 王繼成.產品設計中的人機工程學[M].北京：化學工業出版社，2004.

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