《人机工程学》课程考试大纲 Man-Machine Engineering teaching outline 课程编码： 0818570 开课学期 课程内总学时 36+4 里得外总学时， 20 实习天数： 无 学 分：2 适用专业：工业设计类 一、课程教学目标 1、课程性质 [人机工程学是工业设计专业的主要专业基础课程 2、课程目的 1、使学生能够了解人的生理及心理学特性 2、建立人机系统和人机界面的概念： 3、以工业产品为对象，从身体，头脑，时间，环境，相互运用等侧面，进行具体的综合运 用： 4、为进行以人为本的设计打下基础。 二、课程的基本要求： 课程通过具体考察现代人机界面的设计思想来阐述在工业设计专业中应用人机工程学 的方法和目的。通过教学环节，使学生了解人机界面的基础知识，掌握人机界面的设计过程 和方法，人机界面设计和人机机能分配的原则等主要内容。同时，随时地考察国外关于人机 界面和人机工程学的最新研究成果和内容。以课堂讲授为主，同时进行分课题，分组讨论指 导的形式 三、课程的基本内容： 机系统 人机界面的设计过程和方 机工程学的性质， 人机界面的概念，各种人机界面设计的侧重 用户界面的构造 过程的分析， 养面 人机界面的 作业空间设计，劳动安全防护及其措施，人机系 人机界圆 机工程学应用的范例】 四、课程的教学基本要求和学时分配 第一意概述 安全人机工程学是一门新兴的交叉学科，它是运用人机工程学的理论、观点和方法去解决人 机系统中的安全问题的一门学科，是人机工程学的一个分支。安全人机工程学立足于对人们在劳 动过程中的保护，着重从人的生理、心理、生物力学、劳动科学诸方面研究生产过程中如何实现 人、机、环境三方面因素相互协调的合理关系。 第一节简单者察了人机工程学的起源和发展 第二节考察 义。要了解尽特人机丁积学学科名称多样 定义存在不 同程度的分歧， 是本学科的究对象、究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。 第三节考察了安全人机工程学的任务以及其研究范围。 重点了解：安全人机工程学的研究范围：安全人机工程学的学科特点：安全人机工程学的基
1 《人机工程学》课程考试大纲 Man-Machine Engineering teaching outline 课 程 编 码： 0818570 开 课 学 期： 第5学期 课程内总学时： 36+4 课程外总学时： 20 实 习 天 数： 无 学 分： 2 适用专业：工业设计类 一、 课程教学目标 1、课程性质 [人机工程学]是工业设计专业的主要专业基础课程 2、课程目的 1、使学生能够了解人的生理及心理学特性； 2、建立人机系统和人机界面的概念； 3、以工业产品为对象，从身体，头脑，时间，环境，相互运用等侧面，进行具体的综合运 用； 4、为进行以人为本的设计打下基础。 二、课程的基本要求： 课程通过具体考察现代人机界面的设计思想来阐述在工业设计专业中应用人机工程学 的方法和目的。通过教学环节，使学生了解人机界面的基础知识，掌握人机界面的设计过程 和方法，人机界面设计和人机机能分配的原则等主要内容。同时，随时地考察国外关于人机 界面和人机工程学的最新研究成果和内容。以课堂讲授为主，同时进行分课题，分组讨论指 导的形式。 三、课程的基本内容： 人机系统的框架，人机工程学的性质，人机界面的概念，各种人机界面设计的侧重点 人机界面的设计过程和方法，人机机能分配的原则和方法，用户界面的构造，人的信息处理 过程的分析，界面的可视性原则，图形人机界面设计的原则，人机界面的评价，人机界面与 工业设计，作业岗位与作业空间设计，劳动安全防护及其措施，人机系统总体设计，以及人 机工程学应用的范例。 四、课程的教学基本要求和学时分配 第一章 概 述 安全人机工程学是一门新兴的交叉学科，它是运用人机工程学的理论、观点和方法去解决人 机系统中的安全问题的一门学科，是人机工程学的一个分支。安全人机工程学立足于对人们在劳 动过程中的保护，着重从人的生理、心理、生物力学、劳动科学诸方面研究生产过程中如何实现 人、机、环境三方面因素相互协调的合理关系。 第一节简单考察了人机工程学的起源和发展。 第二节考察了人机工程学的命名和定义。要了解尽管人机工程学学科名称多样，定义存在不 同程度的分歧，但是本学科的研究对象、研究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。 第三节考察了安全人机工程学的任务以及其研究范围。 重点了解：安全人机工程学的研究范围；安全人机工程学的学科特点；安全人机工程学的基
本研究方法。 第二靠 人你测意 与数据应 学的 安全人机工程学研究的 一项重要内 第一节主要考察了人体测量的基础知识。掌握测量基准面”、“静态测量”和“动态测量”等 些基本概念。 了人体的一部分主要参数的计算。了解人体静态尺寸以及人体一些常用生理 第三节主要考察了人体测量数据的处理方法。掌据五种常用的统计函数与人体测量数据的修 正原则和选用原则。 第三章 输出 发生联系的 一个士甄系结 第一节重点考察了人的感觉和知觉的特性。了解人的感知反应的基本过程：了解感觉和知觉 的基本特征，掌握如下基本概念：感受性、感觉阀限、知识的整体性、理解性、恒常性等。 暗适应 人的视觉的 了 的运动规 第三节重点考察了人的听觉特征。了解声音的度量方法：掌握人的听觉特征，包括：听觉绝 对阀限、辨别阀限以及听觉的掩蔽等。 第四节重点考察了人的肤觉与本体感觉。了解人的肤觉和本体感觉的一些基本特点和产生机 理。 第五节重点考察了人的反应特性。了解何为反应时间：掌握影响反应时间的因素以及及减少 反应时间的途径。 第四章了装 没计 了解和掌握机器的运行情》 本章重点研究了视觉显示器 的设计原则与方 法，其中特别重点考察了刻度盘指针式显示器的设计以及了荧光屏、信号的显示设计。 第一节概述了显示器的分类以及其相应的功能。重点了解对显示器性能的四种基本要求，把 握显示器的设计原则。 第二节重点考察了不同视觉显示方式的选择。要明确使用哪种品示方式主要取决于品示的目 的和问题的性质，总的要求是快速、准确地传达某种信息。重点把握定量显示方式和定性显示方 式的不同特点。 第三节重点考察了刻度盘指针式显示器的设计 度以及其指的没计方法，包指：尺对守设定，刻瘦线没开福设计中胸八机学调高刻度 第四节重点考察了听觉传示装置的设计。了解音响和报警装置的类型及特点以及其设计原 则：把握设计语言传示装置时应注意的问题
2 本研究方法。 第二章 人体测量与数据应用 人机系统中人的特性是安全人机工程学研究的一项重要内容。本章主要考察：结合人体测量 学的部分知识，通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以 研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 第一节主要考察了人体测量的基础知识。掌握“测量基准面”、“ 静态测量”和“动态测量”等一 些基本概念。 第二节主要考察了人体的一部分主要参数的计算。了解人体静态尺寸以及人体一些常用生理 参数的基本计算方法。 第三节主要考察了人体测量数据的处理方法。掌握五种常用的统计函数与人体测量数据的修 正原则和选用原则。 第三章 人体感知与运动输出 感觉系统是人与外界直接发生联系的一个主要系统。本章从人机工程学的观点来讨论人的感 觉系统的技能特点以及其功能限度，为人机工程设计提供相关的人机生理学基础。 第一节重点考察了人的感觉和知觉的特性。了解人的感知反应的基本过程；了解感觉和知觉 的基本特征，掌握如下基本概念：感受性、感觉阈限、知识的整体性、理解性、恒常性等。 第二节重点考察了人的视觉特征。了解人的视觉的基本参数；掌握一些常见的视觉现象 ， 包括：暗适应、明适应、眩光、视错觉等；了解什么是视觉损伤和视觉疲劳，把握视觉的运动规 律。 第三节重点考察了人的听觉特征。了解声音的度量方法；掌握人的听觉特征，包括：听觉绝 对阈限、辨别阈限以及听觉的掩蔽等。 第四节重点考察了人的肤觉与本体感觉。了解人的肤觉和本体感觉的一些基本特点和产生机 理。 第五节重点考察了人的反应特性。了解何为反应时间；掌握影响反应时间的因素以及及减少 反应时间的途径。 第四章 显了装置设计 显示装置是安全人机系统中，将机器的信息传递给人的一种关键部件，人们根据显示信息来 了解和掌握机器的运行情况，从而控制和操纵机器。本章重点研究了视觉显示器的设计原则与方 法，其中特别重点考察了刻度盘指针式显示器的设计以及了荧光屏、信号的显示设计。 第一节概述了显示器的分类以及其相应的功能。重点了解对显示器性能的四种基本要求，把 握显示器的设计原则。 第二节重点考察了不同视觉显示方式的选择。要明确使用哪种显示方式主要取决于显示的目 的和问题的性质，总的要求是快速、准确地传达某种信息。重点把握定量显示方式和定性显示方 式的不同特点。 第三节重点考察了刻度盘指针式显示器的设计。了解指针式显示形式的选择；重点掌握刻度 盘以及其指针的设计方法，包括：尺寸设定、刻度线设计以及指针设计中的人机学问题。 第四节重点考察了听觉传示装置的设计。了解音响和报警装置的类型及特点以及其设计原 则；把握设计语言传示装置时应注意的问题
第五章重点考察了信号显示的设计。熟悉不同信号灯在不同条件下的视距和亮度：了解不同 信号 第六节重点考察了荧光屏的显示设计。结合目标的特性了解茨光屏显示的设计方 第五章操纵装置设计 父5 过程中的重要装置 当操纵者通过显示装置得到机器设备或者环 它们 信 时分 若的视 此 这两个引 的布 计方法。 第一节重点考察了控制器的类型以及其选择标准。重点把握控制器的选择原则。 第二节重点考察了控制器设计中的人机因 形空 小编 第三节重点考察了 一些典型轻制器的设计 。重点掌握按钮、开关、方向盘以及操纵杆等的设 计方法，了解脚踏板等脚和腿操纵的控制器的设计方法 第四节重点掌握显示装置与控制装置等的设计原则。 第六节重占老察了示器与控制婴的综合布局。了解示器位置与反映速彦的关系，把据刻 度盘指针式仪表群的布局。了解显示器与控制器的空间及逻辑位置一致原则以及显示器与控制器 运动一致原则：掌握控制一显示移动比率的设计：了解如何避免操作对显示的干扰。把握控制器 的位置设计和间隔设计，以及防止误操作的设计 第六章 工作台椅与手握工具设计 件集中布置在工作台 迅速地 代化生产系彩 常 有关的的舒适 及工作台面的高度 因素也应符合人机工程学原理 第一节重点考察工作台的各种类型，控制台的选择，重点考察控制台的设计依据，符合人性 化设计 第二节办公台设计按照人机工程学原理，电子办公台尺寸应符合人体各部位尺寸。 第三节工作坐椅设计的主要依据，重点人体坐姿生理学，人体各个部位的受力，及坐姿人体 测量尺寸 第四节工作坐椅的关键设计 第五节手握工具的设计，重点手握工具的设计原则 第七意作业岗位与作业空间设计 人门在从事其作. 完成该项工作，人体所必须的活动范用或空间，称为作业空间 它包括人的操作活动范围和机器设备中的显示器和控制器所及范用。本章结合作业空间设计的基 本原则，讨论了诸多作业场所空间布置的方法以及作业姿势与作业空间的布置，详细讨论了作业 空间中的安全防护距离等问题。 第一节重点考察了作业空间设计的基本原则。 第二节重点考察了如何进行作业场所空间布置。熟悉主要工作岗位的空间尺寸以及辅助性工 作场地的空间尺寸。 3
3 第五章重点考察了信号显示的设计。熟悉不同信号灯在不同条件下的视距和亮度；了解不同 信号灯的设计原则。 第六节重点考察了荧光屏的显示设计。结合目标的特性了解荧光屏显示的设计方法。 第五章 操纵装置设计 控制装置是人与机的交互过程中的重要装置。当操纵者通过显示装置得到机器设备或者环境 的显示信息之后，就要通过控制装置将人的控制信息传输给机器。显示与控制是两个重要的人机 界面，它们同时分别作用于操纵者的视觉、听觉、体觉部位及手脚等功能部位。因此这两个系统 的设计必须根据人相应部位的生理特点及心理要求进行，特别是在多仪表和多控制器组合布置的 情况下。本章从组合的观点，讨论了显示器与控制器的布局，以及显示系统与控制系统的综合设 计方法。 第一节重点考察了控制器的类型以及其选择标准。重点把握控制器的选择原则。 第二节重点考察了控制器设计中的人机因素。了解控制器信息的各种反馈方式；把握控制器 的编码方法，如：形状编码、大小编码、位置编码等；要重点把握操作控制系统中的安全因素， 了解操作误差的种类及其相关因素。 第三节重点考察了一些典型控制器的设计。重点掌握按钮、开关、方向盘以及操纵杆等的设 计方法，了解脚踏板等脚和腿操纵的控制器的设计方法 第四节重点掌握显示装置与控制装置等的设计原则。 第六节重点考察了显示器与控制器的综合布局。了解显示器位置与反映速度的关系，把握刻 度盘指针式仪表群的布局。了解显示器与控制器的空间及逻辑位置一致原则以及显示器与控制器 运动一致原则；掌握控制—显示移动比率的设计；了解如何避免操作对显示的干扰。把握控制器 的位置设计和间隔设计，以及防止误操作的设计 第六章 工作台椅与手握工具设计 由于工作岗位的不同，工作台种类繁多，在现代化生产系统中，常将有关的显示器、控制器 件集中布置在工作台上，让操作方便而迅速地监控生产过程，设计时必须兼顾坐姿的舒适性，以 及工作台面的高度。为了适合精密性作业，人手的揭破解剖学机能，使用的工具其形状与尺寸等 因素也应符合人机工程学原理。 第一节重点考察工作台的各种类型，控制台的选择，重点考察控制台的设计依据，符合人性 化设计。 第二节办公台设计按照人机工程学原理，电子办公台尺寸应符合人体各部位尺寸。 第三节工作坐椅设计的主要依据，重点人体坐姿生理学，人体各个部位的受力，及坐姿人体 测量尺寸。 第四节工作坐椅的关键设计 第五节手握工具的设计，重点手握工具的设计原则 第七章 作业岗位与作业空间设计 人们在从事某项作业时，为完成该项工作，人体所必须的活动范围或空间，称为作业空间。 它包括人的操作活动范围和机器设备中的显示器和控制器所及范围。本章结合作业空间设计的基 本原则，讨论了诸多作业场所空间布置的方法以及作业姿势与作业空间的布置，详细讨论了作业 空间中的安全防护距离等问题。 第一节重点考察了作业空间设计的基本原则。 第二节重点考察了如何进行作业场所空间布置。熟悉主要工作岗位的空间尺寸以及辅助性工 作场地的空间尺寸
第三节重点考察了作业姿势与作业空间布置。把握坐姿作业空间、立姿作业空间、坐一立姿 交替作业空间的特点与布局设计。 第四节重点 考察了安全防护空间距 握机械防护安全距离的确定方法 掌握防止可及危 止可及危险部位的安全距离” ,“防止踩空致伤的盖板开口安全距离”以及 第八章故事分析与安全设计 本章考察了个性心理和社会心理现象等在安全工程上的典型表现，为人机工程设计提供有关 的人机心理学基础。 第一节重点考察了人的个性心理，以及人的个性心理对安全生产的影响。了解人的多种气质 类型：了解不同性格与气质的人适合 的工作种类，以便在生产中从行为角度减少事故发生因素 第二节重点考察了人的情绪与安全的关系。了解情绪影响行为，同时一定的行为也要求一定 的情绪水平与之相适应。 第三节重点考察了社会心理现象与安全生产的关系 了解人的需要和动机以及群体的心理因 各种 安全的心理状态， 要认识到 细分析 些心理因素和不安全行为的重要 第四节重点考察了注意与不注意。要了解注意的机理与生理机制，掌握预防不注意产生差错 的方法 第九章作业环境的分析与 人类的活动范围愈米愈广 ,作用于人、机的环境因素也愈来愈多， 到的有限 环培 使有害程度降低，则可保证系统高效、 境等方面的内容。 第一节重点考察了光环境。了解照明对功效的影响，把握一般工作场所的照明设计，例如照 明方式的选择、光源的选择等。 第二节重点考察了温度环境。了解温度环境对人体的各种影响与人体的体温调节：掌握如何 对温度环境进行综合评价。 第三节重点考察了色彩环境。了解颜色的形成以及颜色对人的行为和情绪的影响，重点了解 色彩与功效的关系，熟悉安全色和安全标志的意义。 第十章人机系统总体设计 所谓系统，即相互关联的各个部分的集合。一个完整的系统中，有的是只有两三个部分构成 的简单系统：也有复杂的巨大系统，它由许多部分或子系统构成。安全人机系统主要包括人、机、 环境三部分。因为任何机器都必须有人操作，并都处于各种特定的环境下工作，人、机、环境是 相互关联而存在的。本章重点考察了人机系统的概念以及其设计程序与设计方法，对人机系统的 可靠性进行了定性以及定量的分析： 第一节重点考察了人机系统自 计。把 人机系统的概念与人机系统的设计程序：重点掌握 人机系统的设计中功能分配的一般原则，熟悉作业分析 第二节重点考察了人机系统的可靠性。把握人机系统中“人的可靠性”和机的可靠性"”：掌握
4 第三节重点考察了作业姿势与作业空间布置。把握坐姿作业空间、立姿作业空间、坐—立姿 交替作业空间的特点与布局设计。 第四节重点考察了安全防护空间距离。掌握机械防护安全距离的确定方法，掌握“防止可及危 险部位的安全距离”、“防止可及危险部位的安全距离”、“防止踩空致伤的盖板开口安全距离”以及 “人体与带电导体的安全距离”。 第八章 故事分析与安全设计 本章考察了个性心理和社会心理现象等在安全工程上的典型表现，为人机工程设计提供有关 的人机心理学基础。 第一节重点考察了人的个性心理，以及人的个性心理对安全生产的影响。了解人的多种气质 类型；了解不同性格与气质的人适合的工作种类，以便在生产中从行为角度减少事故发生因素。 第二节重点考察了人的情绪与安全的关系。了解情绪影响行为，同时一定的行为也要求一定 的情绪水平与之相适应。 第三节重点考察了社会心理现象与安全生产的关系。了解人的需要和动机以及群体的心理因 素；重点掌握人的各种不安全的心理状态，要认识到详细分析一些心理因素和不安全行为的重要 性。 第四节重点考察了注意与不注意。要了解注意的机理与生理机制，掌握预防不注意产生差错 的方法。 第九章 作业环境的分析与评价 随着科学技术的发展，人类的活动范围愈来愈广，作用于人、机的环境因素也愈来愈多，愈 来愈复杂。所谓环境因素是指影响整个系统中人体安全与健康、工作效率、机器设备性能等各种 条件因素的组合。如果能将环境因素进行合理的组合，使有害环境变为有利因素，或寻找防护措 施便有害程度降低，则可保证系统高效、安全、经济，本章重点考察光环境、温度环境、色彩环 境等方面的内容。 第一节重点考察了光环境。了解照明对功效的影响，把握一般工作场所的照明设计，例如照 明方式的选择、光源的选择等。 第二节重点考察了温度环境。了解温度环境对人体的各种影响与人体的体温调节；掌握如何 对温度环境进行综合评价。 第三节重点考察了色彩环境。了解颜色的形成以及颜色对人的行为和情绪的影响，重点了解 色彩与功效的关系，熟悉安全色和安全标志的意义。 第十章 人机系统总体设计 所谓系统，即相互关联的各个部分的集合。一个完整的系统中，有的是只有两三个部分构成 的简单系统；也有复杂的巨大系统，它由许多部分或子系统构成。安全人机系统主要包括人、机、 环境三部分。因为任何机器都必须有人操作，并都处于各种特定的环境下工作，人、机、环境是 相互关联而存在的。本章重点考察了人机系统的概念以及其设计程序与设计方法，对人机系统的 可靠性进行了定性以及定量的分析。 第一节重点考察了人机系统的设计。把握人机系统的概念与人机系统的设计程序；重点掌握 人机系统的设计中功能分配的一般原则，熟悉作业分析。 第二节重点考察了人机系统的可靠性。把握人机系统中“人的可靠性”和“机的可靠性”；掌握
机器的故障率与时间的关系：掌握如何对机器进行可靠性分析和提高机器可靠性的方法。 第三节考察了人机系统的检查与评价。了解人机系统检查表以及人机系统评价的几个方面。 第十一章典型人机系统设计 不同性质的人机系统设计研究，人机工程与机床、仪表板的相似结构设计和 建筑环境人际工程学】 第一节人际工程学与机床，重点考察机床整体人机设计，机床的人机界面设计 第二节仪表板的相似结构设计，仪表板的视觉形态分析 第三节建筑环境人机工程，简要考察人与空间以及建筑环境的心理研究， 第十二章人机工程学应用范例 人机工程学与工业设计的共同之处在于，都是以人为核心，以人类社会的健康发展为最终目 的，人机工程学成为工业设计必不可少的基础理论，本章考察五个在设计中成功应用人机工程学 理论和方法的范例。 第一节控制室设计中人机工程学分析，重点考察控制室影响因素综合分析 第二节作业方式设计中人机工程学分析，详细考察传统作业方式缺点分析 第三节商船床铺设计中人机工程学分析，重点设计原则 第四节自行车设计中人机工程学分析，影响自行车性能的人体因素 第五节作业岗位设计中的人机工程学分析，简要考察检验作业岗位设计原则。 五、测试的内容与方式 1、考试内容 严格按照教学大纲的要求内容，要求试题的覆盖面达到90%。 2、考试方式 本课程为工业工程专业的一门技术基础课，要求闭卷。 六、使用的教材 使用敕材 《人机工程学》 丁玉兰 大纲制定者：倪向东 大纲审定者：李盛林 大纲批准者：曹卫彬
5 机器的故障率与时间的关系；掌握如何对机器进行可靠性分析和提高机器可靠性的方法。 第三节考察了人机系统的检查与评价。了解人机系统检查表以及人机系统评价的几个方面。 第十一章 典型人机系统设计 本章讲述了三种不同性质的人机系统设计研究，人机工程与机床、仪表板的相似结构设计和 建筑环境人际工程学。 第一节人际工程学与机床，重点考察机床整体人机设计，机床的人机界面设计 第二节仪表板的相似结构设计，仪表板的视觉形态分析 第三节建筑环境人机工程，简要考察人与空间以及建筑环境的心理研究。 第十二章 人机工程学应用范例 人机工程学与工业设计的共同之处在于，都是以人为核心，以人类社会的健康发展为最终目 的，人机工程学成为工业设计必不可少的基础理论，本章考察五个在设计中成功应用人机工程学 理论和方法的范例。 第一节控制室设计中人机工程学分析，重点考察控制室影响因素综合分析 第二节作业方式设计中人机工程学分析，详细考察传统作业方式缺点分析 第三节商船床铺设计中人机工程学分析 ，重点设计原则 第四节自行车设计中人机工程学分析，影响自行车性能的人体因素 第五节作业岗位设计中的人机工程学分析，简要考察检验作业岗位设计原则。 五、测试的内容与方式 1、考试内容 严格按照教学大纲的要求内容，要求试题的覆盖面达到90%。 2、考试方式 本课程为工业工程专业的一门技术基础课，要求闭卷。 六、使用的教材 使用教材 《人机工程学》 丁玉兰 大纲制定者：倪向东 大纲审定者：李盛林 大纲批准者：曹卫彬
