产品设计人机工程学 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《产品设计人机工程学》教学大纲 课程编号： 302032020 课程类型： 选修课 Course Code: 02032020 Course Type: Elective 课程名称： 产品设计人机工程学 授课对象： 本科三年级学生 Course Name: Product Design Ergonomics Audience: The juniors 学时/学分： B2D 授课语言： 中文 Credit 322 Language ofChinese mandarin Hours/Credits Instruction 先修课程： 机根原理、机械设计 开课晓系： 机械工程系 Prerequisite: Mechanical Principles,Mechanical Design Course offered by: Department Mechanical Eng. 活用专业： 机根设计制造及其自动化专业 授果教师： Intended fora Mechanical Design,Manufacturing andInstruetor: Automation 大纲执笔人： 冯成德 大纲审核人： 专业负责人 Edited by: Feng Chengde Inspected by: Course Leader 一、课程简介 本课程是面向机械设计制造及其自动化专业的选修课。本课程要求学生深入认识人的因素在 产品设计中的重要性，正确理解人机系统各要素的关系，了解相关的国家标准以及合理使用人机 工程的研究方法和实验数据，系统掌握人机工程设计的基本原理和原则。本课程的基本内容是： 人在作业时的生理、心理特征：产品设计中人体尺寸数据的应用方法，人与机器交互的界面的设 计方法，人与机器共处的作业环境的设计以及产品设计中其它有关人机因素的原理和应用。设计 思想、设计原则、设计数据是本课程的核心。 二、学习目标 1,具备与机械设计制造及其自动化领域相关的健康、安全、以及环境等方面的基础知识，针 对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解决方案中，能够考虑上述因素： 2.能够基于机械工程相关背景知识，合理分析机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复 杂工程问题解决方案对健康、安全的影响： 3.能够评价机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复杂工程问题解决方案对健康、安全
产品设计人机工程学 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《产品设计人机工程学》教学大纲 课程编号： Course Code: 302032020 302032020 课程类型： Course Type: 选修课 Elective 课程名称： Course Name: 产品设计人机工程学 Product Design Ergonomics 授课对象： Audience: 本科三年级学生 The juniors 学时/学分： Credit Hours/Credits 32/2 32/2 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 机械原理、机械设计 Mechanical Principles, Mechanical Design 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师： Instructor: 大纲执笔人： Edited by: 冯成德 Feng Chengde 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leader 一、课程简介 本课程是面向机械设计制造及其自动化专业的选修课。本课程要求学生深入认识人的因素在 产品设计中的重要性，正确理解人机系统各要素的关系，了解相关的国家标准以及合理使用人机 工程的研究方法和实验数据，系统掌握人机工程设计的基本原理和原则。本课程的基本内容是： 人在作业时的生理、心理特征；产品设计中人体尺寸数据的应用方法，人与机器交互的界面的设 计方法，人与机器共处的作业环境的设计以及产品设计中其它有关人机因素的原理和应用。设计 思想、设计原则、设计数据是本课程的核心。 二、 学习目标 1．具备与机械设计制造及其自动化领域相关的健康、安全、以及环境等方面的基础知识，针 对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题所提出的解决方案中，能够考虑上述因素； 2. 能够基于机械工程相关背景知识，合理分析机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复 杂工程问题解决方案对健康、安全的影响； 3. 能够评价机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复杂工程问题解决方案对健康、安全 1
的影响，并理解应承担的责任。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 (3)能够设计满足特定需求的机械产品 3.2具备与机械设计制造及其自动 功能原理方案、零部件及机械系统，或针 化领域相关的社会、健康、安全、 对机械工程领域设计、制造、运行等方面 法律、文化以及环境等方面的基础 的复杂工程问题，拟定相应的设计、制造 知识，针对机械工程领域设计、制 学习目标1 运行方案，并能够综合考虑社会、健康、 造、运行中的复杂工程问题所提出 安全、法律、文化以及环境因素，体现创 的解决方案中，能够考虑上述因素 新意识。 6.1能够基于机械工程相关背景知 识，合理分析机械工程领域设计、 (6)在机械工程领域设计、制造、运行 制造、运行工程实践及复杂工程问 学习目标2 工程实践及复杂工程问题解决方案的制 题解决方案对社会、健康、安全 定等环节中，能够基于机械工程相关背景 法律以及文化的影响： 知识进行合理分析，并评价工程实践和问 6.2能够评价机械工程领域设计、制 题解决方案对社会、健康、安全、法律以 造、运行工程实践及复杂工程问题 及文化的影响，并理解应承担的责任。 解决方案对社会、健康、安全、法 学习目标3 律以及文化的影响，并理解应承担 的责任。 四、教学基本内容 1.人机工程学概论 人机工程学的研究对象和目的、人机工程学发展简史、人机工程学的相关学科与研究方 法、人机系统与人机界面 基本要求：了解人机工程学发展简史、理解人机工程学的设计思想、掌握人机系统与人 机界面的概念。 重点与难点：人机工程学的定义、人机界面。 2.人体尺寸及其应用方法 人体尺寸概述、GB/T10000-1988中国成年人的人体尺寸简介、其他国家的人体尺寸、产 品设计中人体尺寸数据的应用方法。 基本要求：理解百分位与百分位数概念、掌握产品设计中人体尺寸数据的应用方法。 重点与难点：百分位与百分位数、产品设计中人体尺寸数据的应用方法。 2
的影响，并理解应承担的责任。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 四、教学基本内容 1. 人机工程学概论 人机工程学的研究对象和目的 、人机工程学发展简史、人机工程学的相关学科与研究方 法、人机系统与人机界面。 基本要求：了解人机工程学发展简史、理解人机工程学的设计思想、掌握人机系统与人 机界面的概念。 重点与难点：人机工程学的定义、人机界面。 2. 人体尺寸及其应用方法 人体尺寸概述、GB/T10000-1988 中国成年人的人体尺寸简介、其他国家的人体尺寸、产 品设计中人体尺寸数据的应用方法。 基本要求：理解百分位与百分位数概念、掌握产品设计中人体尺寸数据的应用方法。 重点与难点：百分位与百分位数、产品设计中人体尺寸数据的应用方法。 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 （3）能够设计满足特定需求的机械产品 功能原理方案、零部件及机械系统，或针 对机械工程领域设计、制造、运行等方面 的复杂工程问题，拟定相应的设计、制造、 运行方案，并能够综合考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境因素，体现创 新意识。 3.2 具备与机械设计制造及其自动 化领域相关的社会、健康、安全、 法律、文化以及环境等方面的基础 知识，针对机械工程领域设计、制 造、运行中的复杂工程问题所提出 的解决方案中，能够考虑上述因素； 学习目标 1 （6）在机械工程领域设计、制造、运行 工程实践及复杂工程问题解决方案的制 定等环节中，能够基于机械工程相关背景 知识进行合理分析，并评价工程实践和问 题解决方案对社会、健康、安全、法律以 及文化的影响，并理解应承担的责任。 6.1 能够基于机械工程相关背景知 识，合理分析机械工程领域设计、 制造、运行工程实践及复杂工程问 题解决方案对社会、健康、安全、 法律以及文化的影响； 学习目标 2 6.2 能够评价机械工程领域设计、制 造、运行工程实践及复杂工程问题 解决方案对社会、健康、安全、法 律以及文化的影响，并理解应承担 的责任。 学习目标 3 2
毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点32。 3.显示装置 人的视觉与听觉特性、显示装置的类型、视觉显示装置设计与布置、听觉信号显示设计。 基本要求：掌握仪表显示、荧屏显示、信号灯显示和听觉显示设计。 重点与难点：人的视觉与听觉特性、视觉显示装置设计与布置、听觉信号显示设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点3.2。 4.操纵装置 手足尺寸与人体关节活动、人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、操纵器 的布置和控制台、常用操纵器的人机学要素、操纵与被操纵对象的互动协调关系。 基本要求：掌握人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、手动操纵器和脚动 操纵器设计、操纵与显示相合性设计。 重点与难点：人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、操纵与显示相合性设 计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点32。 5. 产品设计人机学的若干专题 手工具及其使用方式的人机学分析、安全性设计、维修性设计。 基本要求：了解手工具的人机学因素、掌握安全性设计、维修性设计要点】 重点与难点：手工具的人机学原理、安全性设计、维修性设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标2，支撑毕业要求指标点6.1、6.2。 6.工作空间与工作岗位设计 工作空间设计、工作岗位设计、工作姿势与肢体施力。 基本要求：掌握工作空间设计原则。 重点与难点：工作空间设计 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点3.2。 7.室内设计与人机学 室内热环境、光环境与采光照明设计、声音环境和噪声控制、振动环境。 基本要求：了解有效温度、光通量、发光强度、亮度、照度、声压级、响度级、BA)」 人体振动传递率等基本概念，掌握室内热环境、光环境、声音环境和噪声控制、振动环 境的设计原则和评价方法。 重点与难点：光环境、室内热环境、声音环境、振动环境。 3
毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 3. 显示装置 人的视觉与听觉特性、显示装置的类型、视觉显示装置设计与布置、听觉信号显示设计。 基本要求：掌握仪表显示、荧屏显示、信号灯显示和听觉显示设计。 重点与难点：人的视觉与听觉特性、视觉显示装置设计与布置、听觉信号显示设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 4. 操纵装置 手足尺寸与人体关节活动、人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、操纵器 的布置和控制台、常用操纵器的人机学要素、操纵与被操纵对象的互动协调关系。 基本要求：掌握人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、手动操纵器和脚动 操纵器设计、操纵与显示相合性设计。 重点与难点：人体的施力与运动输出特性、操纵器的人机学原则、操纵与显示相合性设 计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 5. 产品设计人机学的若干专题 手工具及其使用方式的人机学分析、安全性设计、维修性设计。 基本要求：了解手工具的人机学因素、掌握安全性设计、维修性设计要点。 重点与难点：手工具的人机学原理、安全性设计、维修性设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 6.1、6.2。 6. 工作空间与工作岗位设计 工作空间设计、工作岗位设计、工作姿势与肢体施力。 基本要求：掌握工作空间设计原则。 重点与难点：工作空间设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 7. 室内设计与人机学 室内热环境、光环境与采光照明设计、声音环境和噪声控制、振动环境。 基本要求：了解有效温度、光通量、发光强度、亮度、照度、声压级、响度级、dB(A)、 人体振动传递率等基本概念，掌握室内热环境、光环境、声音环境和噪声控制、振动环 境的设计原则和评价方法。 重点与难点：光环境、室内热环境、声音环境、振动环境。 3
毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标」，支撑毕业要求指标点32。 本章学习内容对应学习目标2，支撑毕业要求指标点6.1、6.2。 8.视觉传达设计与人机学 文学设计。 基本要求：了解文字的尺寸设计方法。 重点与难点：文字设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点32。 五、建议教学进度 散学内容 学时数 人机工程学概论 人体尺寸及其应用方法 显示装置 8 操纵装置 8 产品设计人机学的若干专题 2 工作空间与工作岗位设计 2 室内设计与人机学 4 视觉传达设计与人机学 六、教学策略与方法 1、阐述人机工程学基本原理，理论联系实际，培养学生创新能力。 2、通过案例分析，增强学生对人机工程学的原理及方法的理解和运用。 3、采用多媒体课件和传统教学相结合的方法进行教学。 七、考核方式 期末考试、课程报告、课堂讨论和考勤。 八、成绩评定方法 课程考评分值分布： 平时成绩50%，其中课程报告42%，课棠讨论3%，考勤5%。 期末考试50%（至少包含一道非标答案题）
毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 本章学习内容对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 6.1、6.2。 8. 视觉传达设计与人机学 文字设计。 基本要求：了解文字的尺寸设计方法。 重点与难点：文字设计。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 3.2。 五、建议教学进度 教学内容 学时数 人机工程学概论 2 人体尺寸及其应用方法 5 显示装置 8 操纵装置 8 产品设计人机学的若干专题 2 工作空间与工作岗位设计 2 室内设计与人机学 4 视觉传达设计与人机学 1 六、教学策略与方法 1、阐述人机工程学基本原理，理论联系实际，培养学生创新能力。 2、通过案例分析，增强学生对人机工程学的原理及方法的理解和运用。 3、采用多媒体课件和传统教学相结合的方法进行教学。 七、考核方式 期末考试、课程报告、课堂讨论和考勤。 八、成绩评定方法 课程考评分值分布： 平时成绩 50%，其中课程报告 42%，课堂讨论 3%，考勤 5%。 期末考试 50% (至少包含一道非标答案题) 。 4
九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） [山阮宝湘，《工业设计人机工程（第3版）》，北京：机械工业出版社，2017年1月。 [2]Mark S.Sanders,Emest J.MeCormick(美)，《工程和设计中的人因学（第7版）》，北京：清 华大学出版社，2009年5月。 31 Christopher D.Wickens(美)，工程心理学与人的作业，北京：机械工业出版社，2014年7月。 [4丁玉兰，《人机工程学（第4版）》，北京：北京理工大学出版社，2011年4月。 [)四川大学课程中心网站。“产品设计人机工程学"课程(htp:c.scu.edu.cn)
九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） [1] 阮宝湘，《工业设计人机工程（第 3 版）》，北京：机械工业出版社， 2017 年 1 月。 [2] Mark S.Sanders,Ernest J.McCormick(美)， 《工程和设计中的人因学(第 7 版)》，北京：清 华大学出版社，2009 年 5 月。 [3] Christopher D.Wickens(美)，工程心理学与人的作业，北京：机械工业出版社，2014 年 7 月。 [4] 丁玉兰，《人机工程学（第 4 版）》，北京：北京理工大学出版社， 2011 年 4 月。 [5] 四川大学课程中心网站。“产品设计人机工程学”课程（http://cc.scu.edu.cn） 5