《人机工程学》教学大纲课程名称：[3311193]人机工程学课程类别（必修/选修）：核心双语课程课程英文名称：Ergonomics其中实验/实践学时：16总学时/周学时/学分：48/3/3先修课程：设计索描·机械制图与计算机辅助工业设计后续课程支撑：跨领域设计、设计心理授课地点：实218授课时间：周四1-3节(1-16周）授课对象：2023级工业设计开课学院：粤台产业科技学院任课教师姓名/职称：黄士严/数授答疑时间、地点与方式：实202/二/三7节课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（V）使用教材：《人因工程：英文》，钮建伟主编，北京：电子工业出版社，2021年03月ISBN: 978-7-121-40773-4教学参考资料：《设计中的人机工程学》：苟锐营，机械工业出版社，2020年04月ISBN：9787111642329课程简介：人机工程学主要针对高校本科工业设计专业人机学的基本理论、基本方法外，“人机工程学”中所涉及“人因工程学”的知识点同设计学的研究与实践结合，以“人因工程学”的知识理论作为基础，指导设计学领城的“人、机、环境”等设计目标的实现。主要内容包括包括概论，人因工程研究的主流方法。人体测量的概念、人体的生理机能、人体疲劳与肌骨失调、职业生物力学、视觉系统、听觉系统特点和应用、视觉显示系统、显示设计基本原则、导航显示设计。本书既可以学习人因工程学的基本理论和基础知识，更能通过大量实例举握人机工程学的科研思路与实践方法。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标（以《化学反应工程》为例目标1：1.3具备设计美学的原理知识，打造功毕业要求1-熟练运用设计基础知识，智能制造知识1
1 《人机工程学》教学大纲 课程名称：[3311193]人机工程学 课程类别（必修/选修）：核心双语课程 课程英文名称：Ergonomics 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：16 先修课程：设计素描、机械制图与计算机辅助工业设计 后续课程支撑：跨领域设计、设计心理 授课时间： 周四 1-3 节(1-16 周) 授课地点：实 218 授课对象：2023 级工业设计 开课学院：粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称：黄士严/教授 答疑时间、地点与方式：实 202 /周二/三 7 节 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（√） 使用教材：《人因工程：英文》，钮建伟主编，北京：电子工业出版社，2021 年 03 月 ISBN: 978-7-121-40773-4 教学参考资料：《设计中的人机工程学》，苟锐 着，机械工业出版社，2020 年 04 月 ISBN: 9787111642329 课程简介： 人机工程学主要针对高校本科工业设计专业人机学的基本理论、基本方法外，“人机工程学”中所涉及“人因工程学”的知识点同设计学的研究与 实践结合，以“人因工程学”的知识理论作为基础，指导设计学领域的“人、机、环境”等设计目标的实现。主要内容包括包括概论，人因工程研究的 主流方法。人体测量的概念、人体的生理机能、人体疲劳与肌骨失调、职业生物力学、视觉系统、听觉系统特点和应用、视觉显示系统、显示设计基本 原则、导航显示设计。本书既可以学习人因工程学的基本 理论和基础知识，更能通过大量实例掌握人机工程学的科研思路与实践方法。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标（以《化学反应工程》为例 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1.3 具备设计美学的原理知识，打造功 毕业要求 1-熟练运用设计基础知识，智能制造知识
培养具有智能制造与产品设计相结合的智能化设计人才：能与美学并重的设计。与美学知识的能力。目标2：2.2能够通过创意与调研分析进行产品毕业要求2-执行工业设计流程的专业能力。培养具有工业设计与产品设计知识技能的专业设计人才：原型制作与测试。目标3：毕业要求3-掌握扎实的工业设计基础知识与相关设3.1熟悉人因、美学、材料、加工、造培养学生具备工业设计领域的创新开发能力与造形美学应用能型、人机交互等基础设计能力。计技能，以及使用软硬件工具的能力。力毕业要求9-个人和团队：具有积极正面谋事的人格目标49.2能够有效的整合设计团队中的各种提升学生具有沟通协调与组织分工之跨领域协同整合与创新能设计想法，确保设计项目顺利执行。特质与良性团队互动的做事态度，在工业设计复杂力问题解决过程中能够发挥关键性作用，让问题以团队合作方式快速完成。理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/线教学方法作业安排点)师数程目标下)掌握人机工程学（人因工程）来源与历史背课堂讨论：景教学大纲说明（重点）。了解人机工上课规定说明：第1章人因工黄士严线下课堂讲授目标一3程学的应用范围（难点）程简介1.分研究小组。课程思政融入点：能够了解人因工程研2.产品使用情境图究方法的念与应用。2
2 培养具有智能制造与产品设计相结合的智能化设计人才； 能与美学并重的设计。 与美学知识的能力。 目标 2： 培养具有工业设计与产品设计知识技能的专业设计人才； 2.2 能够通过创意与调研分析进行产品 原型制作与测试。 毕业要求 2-执行工业设计流程的专业能力。 目标 3： 培养学生具备工业设计领域的创新开发能力与造形美学应用能 力； 3.1 熟悉人因、美学、材料、加工、造 型、人机交互等基础设计能力。 毕业要求 3-掌握扎实的工业设计基础知识与相关设 计技能，以及使用软硬件工具的能力。 目标 4： 提升学生具有沟通协调与组织分工之跨领域协同整合与创新能 力； 9.2 能够有效的整合设计团队中的各种 设计想法，确保设计项目顺利执行。 毕业要求 9-个人和团队：具有积极正面谋事的人格 特质与良性团队互动的做事态度，在工业设计复杂 问题解决过程中能够发挥关键性作用，让问题以团 队合作方式快速完成。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线 下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 第 1 章 人因工 程简介 黄士严 3 掌握人机工程学(人因工程)来源与历史背 景、教学大纲说明（重点）。了解人机工 程学的应用范围（难点）。 课程思政融入点：能够了解人因工程研 究方法的概念与应用。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 上课规定说明： 1. 分研究小组。 2. 产品使用情境图 目标一
片搜集。掌握人机工程学（人因工程）与设计的概念与研究对象（重点）。了解人机工程课堂讨论第1章人因工黄士严3线下课堂讲授目标一2学的研究范围（难点）。设计规范拟定1。程历史与案例课程思政融入点：能够了解人因工程研究方法的概念与应用。描述性、实验性研究方法（重点）。评课堂讨论第2章人因工估数据处理（难点）。黄士严线下课堂讲授目标一34程的方法设计规范拟定2。课程思政融入点：能够了解人因工程研究方法分类概念与应用。。掌握人体尺寸测量与设计的特征（重课堂讨论点）。人体尺寸数据的测量、采集与处第3章人体测黄士严线下课堂讲授目标二3设计问题检核表内理（难点）：。量法容。课程思政融入点：人体测量数据在设计实践中的使用方法。掌握人体生理学基础，相尖的骨骼肌肉·矣节和神经系统具有很强的适应能课堂讨论：力（重点）。理解人体呼吸-循环系统协设计构想图绘制。黄士严线下目标二m第4章生理学7课堂讲授同机制的作用（难点）。课程思政融入点：人体体力工作能力、能盘消耗极限、测量方法概念。黄士严线下目标二第5章疲劳和掌握人体疲劳·肌肉骨骼疾患特征（重课堂讲授课堂讨论：83
3 片搜集。 2 第 1 章 人因工 程历史与案例 黄士严 3 掌握人机工程学(人因工程)与设计的概 念与研究对象（重点）。了解人机工程 学的研究范围（难点）。 课程思政融入点：能够了解人因工程研 究方法的概念与应用。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 设计规范拟定 1。 目标一 4 第 2 章 人因工 程的方法 黄士严 3 描述性、实验性研究方法（重点）。评 估数据处理（难点）。 课程思政融入点：能够了解人因工程研 究方法分类概念与应用。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 设计规范拟定 2。 目标一 5 第 3 章 人体测 量法 黄士严 3 掌握人体尺寸测量与设计的特征（重 点）。人体尺寸数据的测量、采集与处 理（难点）。 课程思政融入点：人体测量数据在设计 实践中的使用方法。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 设计问题检核表内 容。 目标二 7 第 4 章 生理学 黄士严 3 掌握人体生理学基础，相关的骨骼、肌 肉、关节和神经系统具有很强的适应能 力（重点）。理解人体呼吸-循环系统协 同机制的作用（难点）。 课程思政融入点：人体体力工作能力、 能量消耗极限、测量方法概念。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 设计构想图绘制。 目标二 8 第 5 章 疲劳和 黄士严 3 掌握人体疲劳、肌肉骨骼疾患特征（重 线下 课堂讲授 课堂讨论： 目标二
肌肉骨骼疾病点）。物理性、组织性、心理社会与个进阶设计构想图。体因素影响（难点）。课程思政融入点：疲劳与肌肉骨骼疾感恢复机制。人体的生物力学与职业生物力学（重点）。生物力学模型与二维静态力量模课堂讨论：第6章职业生黄士严线下课堂讲授目标二10型（难点）。尺寸图与草模制作物力学课程思政融入点：对二维静态力量模型讨论。的处理应用。光与视觉受体系统（重点）注意照明工课堂讨论：第7章视觉系程、光度量测应用（难点）。3D建模(A3横式)与黄士严目标三线下课堂讲授312统草模优化讨论（期课程思政融入点：对光源特性·色彩体中考作业)系的理解与应用。声音的物理特性：声波·频率·振幅与强度（直点）。提高人们听觉的反应速第8章听觉系课堂讨论：黄士严课堂讲授目标三线下313度，以及避免噪声的风险（难点）。统展板设计1。课程思政融入点：人机系统中噪声风险的评估与控制的方式及保护措施。掌握触觉特性在设计实践中的应用（重课堂讨论：第9章其他感点）。前庭感觉与平衡（难点）。黄士严线下目标四课堂讲授15展板设计2。知渠道课程思政融入点：平街对前庭系统、半规管系统的影响。4
4 肌肉骨骼疾病 点）。物理性、组织性、心理社会与个 体因素影响（难点）。 课程思政融入点：疲劳与肌肉骨骼疾患 恢复机制。 进阶设计构想图。 10 第 6 章 职业生 物力学 黄士严 3 人体的生物力学与职业生物力学（重 点）。生物力学模型与二维静态力量模 型（难点）。 课程思政融入点：对二维静态力量模型 的处理应用。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 尺寸图与草模制作 讨论。 目标二 12 第 7 章 视觉系 统 黄士严 3 光与视觉受体系统（重点）注意照明工 程、光度量测应用（难点）。 课程思政融入点：对光源特性、色彩体 系的理解与应用。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 3D 建模(A3 横式)与 草模优化讨论。(期 中考作业) 目标三 13 第 8 章 听觉系 统 黄士严 3 声音的物理特性：声波、频率、振幅与 强度（重点）。提高人们听觉的反应速 度，以及避免噪声的风险（难点）。 课程思政融入点：人机系统中噪声风险 的评估与控制的方式及保护措施。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 展板设计 1 。 目标三 15 第 9 章 其他感 知渠道 黄士严 3 掌握触觉特性在设计实践中的应用（重 点）。 前庭感觉与平衡（难点）。 课程思政融入点：平衡对前庭系统、半 规管系统的影响。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 展板设计 2。 目标四
课堂讨论：掌握人机工程学的人因工程主要知识点展板、草模、期末简和方法，了解对设计学的应用（重点）。报人、机、环境和设计四者的关系和设计黄士严线下课堂讲授目标四2期末发表16改善（难点）。能力培养作业：课程思政融入点：从学科交叉的角度并人机环境互动考量结合信息时代的特征来学习人机工程产品设计与市场调学。研技术应用。合计32实践教学进程表教学项目类型（验证支撑课周次授课教师学时实验项目名称教学内容（重点、难点、课程思政融入点）/综合/设计）方式程目标重点：市场防护腕隧道症候群产品的资料搜集课堂讨论：产品市与设计应用。场调研发表。难点：产品的内部尺寸限制对造型设计的影1.产品设计主题：响。鼠标垫、键盘垫、目标一桌边垫、笔电角黄士严设计3产品市场调研阶段课程思政融入点：设计条件限制与设计能力培垫等套组设计。养。从学术网站，提出前人研究可以参考的资料整理成PPT进行报5
5 16 期末发表 黄士严 2 掌握人机工程学的人因工程主要知识点 和方法，了解对设计学的应用（重点）。 人、机、环境和设计四者的关系和设计 改善（难点）。 课程思政融入点：从学科交叉的角度并 结合信息时代的特征来学习人机工程 学。 线下 课堂讲授 课堂讨论： 展板、草模、期末简 报 能力培养作业： 人机环境互动考量 产品设计与市场调 研技术应用。 目标四 合计 32 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证 /综合/设计） 教学 方式 支撑课 程目标 3 产品市场调研阶段 黄士严 3 重点：市场防护腕隧道症候群产品的资料搜集 与设计应用。 难点：产品的内部尺寸限制对造型设计的影 响。 课程思政融入点：设计条件限制与设计能力培 养。 设计 课堂讨论：产品市 场调研发表。 1. 产品设计主题： 鼠标垫、键盘垫、 桌边垫、笔电角 垫等套组设计。 从学术网站，提 出前人研究可以 参考的资料整理 成 PPT 进 行 报 目标一
告。2.市售产品操作间题点研究与设计机会点说明。3.讨论-透过电脑设备操作前、中、后流程拟定人-机-环境间的操作问题点，拟定个人初期设计问题检核表（可透过实际电脑周边产品操作场景·观案法拟定手部操作问题点与提出设计解决方案)。（从前面学号开始）重点：手绘构想图讨论，每张构想图内容需有：课堂讨论：产品设黄士严设计产品设计构想绘制阶段3产品三视图（正视图、侧视图、上视图，单计构想绘制1发表目标二6位mm)、立体图、人-机-环境的使用情境说明。1设计构想图讨6
6 告。 2. 市售产品操作问 题点研究与设计 机会点说明。 3. 讨论-透过电 脑 设备操作前、中、 后流程 拟定人- 机-环境间 的操 作问题点，拟定 个人初期设计问 题检核 表(可透 过实际电脑周边 产品操作场景、 观察法拟定手部 操作问题点与提 出 设 计 解 决 方 案)。 (从前面学号开始) 6 产品设计构想绘制阶段 黄士严 3 重点：手绘构想图讨论，每张构想图内容需有； 产品三视图(正视图、侧视图、上视图，单 位:mm)、立体图、人-机-环境的使用情境说明。 设计 课堂讨论：产品设 计构想绘制 1 发表 1. 设 计 构 想 图 讨 目标二
难点：使用环境、产品操作情境与手部舒适度论(A4横式x3张/的思考和手绘构想图表达能力。人），图需上色，3张选1张。注：每1课程思政融入点：设计师产品设计能力培养。张设计构想图需有鼠标垫、键盘垫、桌边垫、笔电角垫套组产品的三视图、透视图、人-产品-环境互动情境图设计。2.上课前将A4图纸贴于教室墙壁（用纸胶带黏贴)需有小名牌贴于图纸左上角。（从后面学号开始)培养学生进行产品设计再优化能力。需有三视课堂讨论：产品设图（含外观尺寸图）、立体图、人-机-环境的使计进阶构想绘制2产品设计进阶构想绘制用情境说明。黄士严设计目标三3发表阶段难点：手绘或计算机2D/3D产品设计表现技法1.进阶构想图讨能力。论(A3横式x1张/A
7 难点：使用环境、产品操作情境与手部舒适度 的思考和手绘构想图表达能力。 课程思政融入点：设计师产品设计能力培养。 论(A4 横式 x 3 张/ 人)，图需上色，3 张选 1 张。注：每 1 张设计构想图需有 鼠标垫、键盘垫、 桌边垫、笔电角垫 套 组 产 品 的 三 视 图、透视图、人-产 品-环境互动情境图 设计。 2. 上课前将 A4 图 纸贴于教室墙壁(用 纸胶带黏贴)需有小 名牌贴于图纸左上 角。(从后面学号开 始) 9 产品设计进阶构想绘制 阶段 黄士严 3 培养学生进行产品设计再优化能力。需有三视 图(含外观尺寸图)、立体图、人-机-环境的使 用情境说明。 难点：手绘或计算机 2D/3D 产品设计表现技法 能力。 设计 课堂讨论： 产品设 计进阶构想绘制 2 发表 1. 进 阶 构 想 图 讨 论(A3 横式 x 1 张/ 目标三
课程思政融入点：设计师计手绘或算机2D/3D人，上色)，注：A3进阶构想图需有鼠产品设计表线技法运用。标垫、键盘垫、桌边垫、笔电角垫套组产品的三视图、透视图人-产品环境互动情境图设计。2.以PPT进行报告进行评分。（原A4设计构想图3张须放入简报中讨论其设计优化处与差异性)。(从前面学号开始)重点：培养学生草模制作能力（合造型与结构）课堂讨论：产品尺与计算机2D/3D绘制能力：产品三视图（正视寸图绘制与草模制图、侧视图、上视图，单位:mm)、立体图绘制产品尺寸图绘制与草模作发表黄士严设计3目标三11能力与草模(含造型与结构合理性)讨论。制作阶段1.以PPT进行套难点：草模制作精密度、产品尺寸图面再优化组产品造型优化尺能力。寸图绘制(A3横式6
8 课程思政融入点：设计师计手绘或算机 2D/3D 产品设计表线技法运用。 人，上色)，注：A3 进阶构想图需有鼠 标垫、键盘垫、桌 边垫、笔电角垫套 组产品的三视图、 透视图、人-产品- 环境互动情境图设 计。 2. 以 PPT 进 行 报 告进行评分。(原 A4 设计构想图 3 张须 放入简报中讨论其 设计优化处与差异 性)。(从前面学号开 始) 11 产品尺寸图绘制与草模 制作阶段 黄士严 3 重点：培养学生草模制作能力(含造型与结构) 与计算机 2D/3D 绘制能力；产品三视图(正视 图、侧视图、上视图，单位:mm)、立体图绘制 能力与草模(含造型与结构合理性)讨论。 难点：草模制作精密度、产品尺寸图面再优化 能力。 设计 课堂讨论：产品尺 寸图绘制与草模制 作发表 1. 以 PPT 进行套 组产品造型优化尺 寸图绘制(A3 横式 目标三
纸张/人，外观尺寸课程思政融入点没计师计算机2D/3D产品尺图、剖面图、零件寸图绘制能力、草模制作能力培养。表)2.配合草模制作(尺寸1:1)配合人-产品-环境互动情境图讨论。3.缴交其中考评分单（暂定）与PPT电子档（1~4次发表内容：市场调研资料可共用，后面依学号需放入组员个人作业：设计规范拟定、设计构想图、进阶设计构想图、尺寸图、草模制作、操作情境图进行评分)（从后面学号开始）缴交实验报告A
9 课程思政融入点：设计师计算机 2D/3D 产品尺 寸图绘制能力、草模制作能力培养。 纸张/人，外观尺寸 图、剖面图、零件 表) 2. 配合草模制作 (尺寸 1:1)配合人-产 品-环境互动情境图 讨论。 3. 缴交其中考评 分单(暂定)与 PPT 电子档(1~4 次发表 内容：市场调研资 料可共用，后面依 学号需放入组员个 人作业：设计规范 拟定、设计构想图、 进阶设计构想图、 尺寸图、草模制作、 操作情境图进行评 分) (从后面学号开始) 4. 缴交实验报告
作业电子档（学号+姓名)与A4纸本。课堂讨论：展板设计与草模优化发表重点：A1（直式）展板内容：1.产品透视彩现图1.展板PPT发表：-两种不同角度、2.产品标题-产品需命名、3A1直式展板设计内设计动机、4.设计特点说明、5.产品操作说明容(3D建模)讨论。人-机-环境互动说明、6.色彩计划-3组Pantone2.优化草模型配3D建模·展板设计与草标色、7.产品尺寸图（含剖面图）绘制能力。黄士严设计14合产品操作情境图模优化讨论目标四难点：工业设计技术与平面美学导入设计图与讨论。精致模型制作能力。3.档案于上课前课程思政融入点：培养设计师智能产品设计表置于计算机桌面档达能力。案夹·（从后面学号开始）课堂讨论：产品设重点：对产品设计进行总结报告能力。A1（直计总结发表式)展板、草模、PPT简报能力与简报A4彩色产品设计课程总结，设1.以PPT发表，档打印纸本制作。黄士严设计目标四16计发表案于上课前置于计难点：设计发表的展示与简报制作能力。算机桌面档案夹。课程思政融入点：工业设计师对产品设计进阶(从前面学号开始)10
10 作业电子档(学号+ 姓名)与 A4 纸本。 14 3D 建模、展板设计与草 模优化讨论 黄士严 3 重点：A1 (直式)展板内容：1.产品透视彩现图 -两种不同角度、2.产品标题-产品需命名、3. 设计动机、4.设计特点说明、5.产品操作说明- 人-机-环境互动说明、6.色彩计划-3 组 Pantone 标色、7.产品尺寸图(含剖面图)绘制能力。 难点：工业设计技术与平面美学导入设计图与 精致模型制作能力。 课程思政融入点：培养设计师智能产品设计表 达能力。 设计 课堂讨论：展板设 计与草模优化发表 1．展板 PPT 发表： A1 直式展板设计内 容(3D 建模)讨论。 2．优 化 草 模 型 配 合产品操作情境图 讨论。 3．档 案 于 上 课 前 置于计算机桌面档 案夹。 (从后面学号开始) 目标四 16 产品设计课程总结，设 计发表 黄士严 1 重点：对产品设计进行总结报告能力。A1 (直 式)展板、草模、PPT 简报能力与简报 A4 彩色 打印纸本制作。 难点：设计发表的展示与简报制作能力。 课程思政融入点：工业设计师对产品设计进阶 设计 课堂讨论：产品设 计总结发表 1. 以 PPT 发表，档 案于上课前置于计 算机桌面档案夹。 (从前面学号开始) 目标四