人机工程学论文范文

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第1篇

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在"方便"、"舒适"、"可靠"、"价值"、"安全"和"效率"等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是"人"所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的"物"，在设计和制造时都必须把"人的因素"作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。

那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢?以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和好使用；

3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；

4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

5)产品是否便于清洗、保养及修理。

一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如，在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。

所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分

析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说"人性化产品"是与"人"合为一体的产品设计，"人机工程因素"则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAELPORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的"健康"人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睬的。

究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢?

工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。

人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用"物"的人和所设计的"物"以及人与"物"所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为"人——机——环境"系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。

作为一个全息系统的局部，一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面，有的是为了改进功能，有的是为了降低成本，有的是为了改变外观，强化"柜台效应"，以吸引购买者，更多的情况是上述几方面兼而有之。于是，对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同，暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题；再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例，乍见此产品时，看似不符合人机工程学，但实际使用时却很合手，操控性良好，而且遥感器外型颇酷，用此摇杆玩空战游戏，有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品，即使售价比一般产品高出许多，也一样大受欢迎，足见其魅力所在。但也有这样一种产品，在市场上受到欢迎，是因其外型讨好且成本不高所致，但缺点是产品轻，因此，在使用时本来一只手操作很方便，却不得不双手并用才行，这就是该产品在人机工学上的不足之处；但在成本、售价及市场因素的考虑下，厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了，例如美发师每天所使用的吹风机，除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。

然而，一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言，该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的，在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究，黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时，增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚，除让其更好用之外，也同时赋予了产品新的意义与想象空间。

除了一般的大众消费品之外，专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如，残疾人用的瓷器套具，此套设计是专为残疾人做的餐具，又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而，设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，特别处理手把的凹凸，使患者拿在手里有一种心态上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么显眼。

再以医疗设备来说，病床、医疗椅等产品，在设汁上不只是考虑操作要符合人机工程学，在材料上也应力求人性化，增加产品的亲和力，以提高产品的"EQ"。

由于学科来源的多样性和应用的广泛性，人机工程学中采用的各种研究方法种类很多，有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的，有些是从其他有关学科借鉴过来的，更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类：

1，测量方法

测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。

2．模型工作方法

这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。

3．调查方法

人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也无此必要，因此，设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更有效。

4．数据的处理方法

当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。

当今的工业设计师面临着多种活动和课题，例如：电视资讯、互动电视、通用遥控器等，与企业合作的范围也很广，在实施产品的人性化设计过程中，通常采用如下的设计程序：

1)建立并运用资料库(这在前面已有论述)；

2)决定研究主题；

3)观察阶段：

*目标轮廓*访识/观察*使用模式/议题

4)发展阶段：

*关键议题*产品概念*测试与评估

在整个研究过程中，人机工程师和工业设计师都必须全程参与，但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如：产品概念由工业设计师主导，测试则由人机工程师主导，每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色，特别是消费性产品。以汽车内部设计来说，就有三个表达人机工程需求的方式：一是操控界面，如方向盘的设计；二是座椅及内装设计，如一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺；三是情报沟通系统，如导航系统设计及安全警报功能。

第2篇

公共空间设计教学是让学生通过练习掌握设计过程及设计要点。部分高等院校的公共空间设计教学一般采用讲授法和练习法，教师将相关理论知识在课堂上进行讲授，学生对教师规定的空间形式进行设计，在设计过程中，学生在教师的指导下对设计进行改进，最终确定设计方案。这种教学方式的学习过程是封闭式的，学生对案例的理解局限在书本和图纸上，没有情境式学习，这样的学习过程不能使学生从根本上理解设计，导致学生在课程结束后出现的问题较多。如，对于空间尺寸没有概念，空间组织设计连贯性差，空间风格不统一，等等。

二、人机工程学切入公共空间设计教学

19世纪80年代，英国工艺美术运动领导者威廉?莫里斯提出“设计来源于人民，服务于人民”，明确指出设计是为大众服务的，设计的基础是服务于人。教师在教学过程中通过渗透人机工程学进行教学，能够让学生认识到设计的根本目的。

1.认识人机工程学

人机工程学研究人体各部分结构尺寸、人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉等感官机能等内容，将这些内容融入公共空间设计，能够提升空间的实用性，使空间更好地服务于使用者。但是学生对于人机工程学相关知识了解较少，教师在课程初期通过课堂讲授法为学生传授相关理论知识是有必要的。教师将人机工程学相关理论知识在授课过程中对学生进行渗透，使学生初步认识人机工程学与设计的关系，在思想上转变学生对于设计是“针对造型和颜色进行”的理解，让学生认识到设计的目的在于功能。教师在课堂中讲解人机工程学的相关理论，让学生在公共空间设计中能够运用人机工程学的相关理论，从而培养学生的人本设计理念，使其设计不再盲目追求形式。

2.培养学生自主学习

现阶段普通高等院校的设计专业学生大多在入学前只有一些美术功底，并不具备设计基础，面对设计因为知识匮乏而不知如何下手，在这种情况下，教师成为引导学生的主要力量。为了培养学生自主学习、自主观察的学习习惯，在教学过程中，传授知识点已经不再成为课堂教学的主要目的，教师应引导学生自主学习，让学生学会自学成为一个主要的教学目的。教师要将学生分组，让学生对所在城市的某些空间进行实地调研，走出教室、走进社会，通过自己的观察分析丰富自身的知识结构，完成学习任务。在这个阶段，教师需要为学生布置好调研的主要任务，让学生通过测量、拍照、记录数据，接触设计、感受设计，使其能够通过观察认识到设计应服务于人，优秀的设计应以功能为主要目的。这样既提高了学生自主学习的能力，又培养了学生的观察和总结的学习习惯。

三、交流使学生构建设计思维

环境艺术设计专业学习是系统的、循序渐进的过程，学校制订培养方案，教师通过教学环节让学生接触设计案例进行学习。公共空间设计教学中的实践调研环节，让学生通过调研活动对公共空间形成初步认识。学生在学习过程中构建合理的设计思维有利于设计方案的形成。教师在学生构建思维的过程中起到了举足轻重的作用，将学生在实践调研中统计的数据和收集的设计资料进行汇总，并运用演示法将其展示给学生，学生小组间通过讨论交流数据。教师在这个过程中对学生进行思维引导，把握好学生发散思维的方向，将学生讨论的结果汇总后进行讲解分析，帮助学生构建公共空间设计思维。

四、结语

第3篇

红枣首先是一种朴实的民族食品，它含有丰富的营养物质（氨基酸、维生素、矿质元素），是上等的滋补食品，同时它还在中医药学上有很高实用价值，对人的身体有很好的保健作用。当它在社会交往中扮演礼品的角色时，这不仅承载和传递了送礼者的情感企图，也完美的表达了送礼者的“心意”和“面子”，而这时红枣的品质和包装就成了消费者最为关注的焦点。但是，市面上的不太成功的包装却大大降低了红枣本身的价值。因此，成功的红枣包装设计不仅可以提高产品本身的价值与品味，更是可以提高市场竞争力，为企业带来利益与发展。

2市场红枣包装设计存在的问题

包装作为我国的新兴产业，在国民经济中占有十分重要的地位。通过调研不难发现，当今市场上所有的红枣包装还存在着许多的不足。其具体表现在以下几方面：

（1）设计创意缺乏个性。

当今市场上红枣的包装十分的普遍，几乎没有设计可言。包装多为长方形，包装材料种类稀少，大致有以下几种样式：用各种塑料加工制作的塑料袋装；蛇皮袋直接装置；甚至是无包装红枣（散装），布袋装红枣等。

（2）思维模式单一。

市面上现有的红枣包装造型并不美观，且实用性差，导致消费者很少或者不愿重复利用，很容易让消费者将其丢弃掉。

（3）细节做得不够。

现有的红枣包装，设计很普通，一般是早塑料袋上直接写有某某的红枣，再配上红枣的图片。这些完全不能让消费者有视觉上的感受。其次，包装介绍的信息很少，致使我们对红枣的特性很不了解。

3红枣包装造型设计的人机分析

人机工程学原理在红枣造型包装设计中的应用，就是把我们对人的生理和心理的机能和要求直接引入红枣包装设计的研究中,研究红枣的包装如何适应人体机生理、心理的要求，以便更加安全、合理、舒适地使用包装品。它不仅为包装设计提供了科学依据，而且它标志着一种新的设计观念的确立。

（1）包装造型设计中的人机工程学应用

在包装设计中造型设计是一个重点，造型新颖、独特的包装能给人以视觉美感，加深印象，激发消费者的购买欲望。而人手则是接触包装的主要部位，手感的如何，包装是否开启方便，是否便于再包装，是否便于提携等，这都是消费者十分关注的问题。一方面，包装造型应符合人的生理要求。从人机工程学原理的角度来说，包装盒的体积大小、形状及盒子的打开方式等都应该符合手的使用功能。比如盒体设计的厚度不应过大于成年人的手宽尺寸，以方便拿取；而盒体的造型还应与正常人的手握尺寸相符，若过大则单手不易把握，若过细则手部肌肉易疲劳紧张；盒盖的设计应根据人手施力的特点，盖高与手指的接触面积越大，越不易因压力过于集中而使手感到疼痛。还有一些包装造型特别设计成可以反复开启、密封性好,并且可以重复利用的形式，这既符合了消费者图方便的心理需求，同时也是合理利用资源的环保体现。从这些例子中可见，包装造型设计，从人机工程学角度出发，使造型更美观、新颖又具有宜人性，才真正具有综合的实用性，达到最终的以人为本的设计目的。另一方面，包装造型应符合人的心理要求。根据心理学观点，物体的不同形状，会使人产生不同的心理感受，如正方形具有端庄感，根二矩形呈豪华感，根三矩形呈轻，黄金分割规律矩形具有稳健感等。而不合理的造型，会给人沉闷感、危机感等。一个顾客在选购商品时，映入眼帘的首先是造型，因此，造型必须符合一般人的心理要求，适应一定对象消费群体的共同审美意识。

（2）包装色彩设计中的人机工程学应用

从包装设计的角度讲，关键是要把握包装色和内容物相称的原则，即“商品的形象色”,如在食品包装中合理地使用黄色———黄油，乳白色———奶粉,红色———番茄酱,橙色———橙汁,紫色———葡萄等,就可以明确地引导消费者进行选购。再如一些形态体积较小的包装在色彩设计上就要考虑多使用鲜艳、明快的色彩，色彩搭配避免过多、过杂、以利于吸引消费者注意。因此红枣包装设计应以红枣的品质为主，根据不同的属性、档次需求以及年龄、性别的差异，强调色彩中人机工程原理的应用，突出包装外观的色彩效果，增强注目性，提高包装设计带来的商品价值。但是，色彩的感觉随国家、民族等的不同而有差异：如黑色，在日本受欢迎，但在印度、新加坡却受冷遇。对于出口产品，要特别注意色彩的正确选择。

（3）包装材质设计中的人机工程学应用

从人机工学的原理来看：人们对物质的感知是视觉、听觉、嗅觉加上触觉等共同形成的知觉，是由个别属性上升形成的整体反应。在进行红枣包装设计时就要了解对于整个美的完整的感知和作为人的各种感觉和情绪的满足，使设计对象符合人的生理情感需要，达到好的材质体验效果。纸盒在纸质包装中占有重要地位。如今，纸盒的功能性已今非昔比，其具有高强度以及很好的防潮性、印刷性，纸盒包装技术也因此有了长足的发展。加之纸盒所具备的易回收和再生利用的可循环性，纸盒包装已成为一种潮流性包装。

4结语

第4篇

【关键词】人机工程 GUI 设计

一、人机工程学的学科内容

人机工程学是一门研究人类、机器和环境之间相互作用的学科，它主要目的是为了使设计的机械设备或者人机系统能够满足人的生理和心理特征，使其能够更好的为人类服务。在工业设计中，我们通常将其定义为：对于成批量生产的产品，凭借专业知识、经验以及视觉感受等赋予其材料、结构、色彩等新的品质和资格。人机界面是人和机器在交互过程中非常重要的一个层面，也可以称之为用户界面。它是人和机器之间进行通信的媒介，负责信息的输入和输出，其设计的好坏直接影响用户的使用效果，是现代设计中非常重要的一个方面。

二、GUI的设计及色彩的特征

（一）GUI设计的流程

对于一个完整的用户界面设计包括其启动界面的设计、软件架构设计、相应按钮的设计、面板的设计、菜单的设计以及图标和滚动条的设计等等。跟其他产品一样其设计的过程非常复杂，包括前期的调研、总体设计、具体设计和实施[1] [2]，是一个需要循环测试和评估的设计过程。

（二）色彩在GUI设计中的作用

在人机界面使用过程中，色彩对人类的影响最为重要，会受到人们的首先关注，其次才是形状或者其他。所以对于人类来说色彩直接影响着其精神感受，在设计的过程中就要考虑到用户的审美观，使用户在使用的过程中产生舒适感和美感。

GUI的设计可以分为网页和软件两种不同的类型，其设计时对色彩的选择也不尽相同。在网页的色彩设计过程中有很大面积的色块区域，其像素空间也较大，设计师在设计色彩时有较大的发挥空间。但是在对软件的GUI设计时要考虑到工程类的严谨性和专业性，目前大多数采用了灰色作为其背景色，那么对于其图标的色彩设计就会受到很大的限制，且其色彩不宜超过64色。在整个GUI设计中首先要做到简单明了，对用户起到引导的作用，引导用户得到正确的联想和操作。其次还要保证色彩的柔和性，降低不同区域间的对比度，使用户在使用的过程中不会感觉眼睛疲劳。

（三）人机交互界面色彩的选择

在进行人机界面的色彩选择时首先要明确主色调，以体现界面的主题。在工业设计中一般选择浅灰色、浅黄色、浅蓝色以及浅绿色等浅颜色的背景，再配以深色系的字，这样既能够突出重点，又能够得到大多数人的认可。对于人机界面中其他的一些内容不宜选用抢眼的颜色，否则就会喧宾夺主，当然并不是完全不能应用，为了突出强调某些因素可以采用明亮的色彩，但是不能使用太多，否则就会适得其反，达不到强调的效果[3]。

在进行色调选择时一般要考虑一下三点：

1.暖色调一般会给人一种温暖的效果，冷色调则相反，使人感到冷清。

2.高彩度的暖色调给人刺激和兴奋，低彩度的冷色调能够使人平静思索。

3.高明色调使人感觉清爽、明快，低明色调则使人感觉深沉和庄重。

在选择颜色进行背景色搭配时一样不能使用对比强烈的色彩；使用大面积颜色时要选用低对比度的背景，否则会影响其图片和文字的辨别，严重时会发生互溶现象，使图片和文字不容易被辨识。例如在进行标题背景色设计时可以采用较深的颜色，配以鲜明的字体，这样一方面可以吸引用户的注意力，另一方面起到了突出界面主题的作用[4]。

三、人机工程学在GUI设计中的重要作用

设计的目的是为了更好的为人类服务，所以人是设计中首先要考虑的因素。人机工程学也是把人作为第一要素来考虑，它在GUI设计中的作用可以简单的概括为以下三个方面：

（一）提供人体尺度参数。人体工程学是人际工程学中研究中一个重要的方向，为GUI的设计提供人体结构尺度、生理尺度以及心理尺度等相关数据，从而为设计者设计人机界面提供可靠地参考依据。

（二）提供功能合理性设计参数。在设计过程中为设计者提供界面中各个要素的形状、大小以及色彩和布局等的参数，使其能够实现人和机器之间通信功能的最优化，进而最大限度的适应人类心理和生理需求。

（三）提供系统设计的理论依据。人机工程学是研究人和机以及机所处的环境一门科学，人机工程学的原理存在于用户界面设计的每一个过程中。在这个完整的人机系统中系统要能够为用户提供继续、后退和退出等命令的说明[5]。

四、设计实例

在这次设计中我们以一款儿童英语学习软件为例进行，设计了其登陆界面和一系列图标，其界面色彩丰富、图标的可指示性强。

上述图标和界面的设计主要采用了黄色调作为主色调，能够给人一种活泼、灿烂和可爱的感觉。对于儿童英语课程的学习来说其用户主要是儿童，这种色调的选择可以使其在使用过程中感到喜欢，增加了其愉快度，从而能够更好的帮助儿童学习英语。

五、结论

论文以人机工程学为基础，对其在GUI设计中的相关内容进行了阐述，介绍了基于人机工程学的GUI界面设计的方法，并且介绍了色彩在界面设计中的重要作用和如何选择合适的色彩以达到更好的效果。在文章的最后做着还给出了一个设计实例，验证了人机工程软件界面设计方法的指导性。

参考文献：

[1]何晓佑.产品设计程序与方法.北京：中国轻工业出版社，2000.

[2]Jeffrey L.Whitten，Lonnie D.Bentley，Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press，1994.

[3]姜葳，用户界面设计研究，浙江大学硕士学位论文[M].2006年3月。

第5篇

关键词：工业设计 优秀硕士毕业论文 趋势 分析

中图分类号：TB47

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2013）07-013-03

引言

在工业设计研究中，出现了很多优秀的相关硕士论文，本文从工业设计论文的研究方向以及发表数量等，初步分析出2000—2012年间工业设计发展的趋势与变化，从而了解每个工业设计发展阶段的新趋势，研究成果以及仍然存在的问题。

一、分析方法与步骤

在《中国知网之中国期刊全文数据库》、《万方之中国学术会议文献数据库》分别检索论文以及会议文献题目中包含“工业设计”关键词的文献，在《中国知网之中国期刊全文数据库》以“工业设计”为关键词检索结果，截止到2012年7月19日，为557篇。

二、结果与分析

1.时间分布。考虑到要对现有工业设计趋势进行研究分析，所以选择了较近12年（2000年—2010年）的论文，通过使用“工业设计”为关键词进行搜索发现，2000年没有相关优秀硕士，从2001—2003年相关硕士优秀论文属于发展起步阶段，从2004—2012年每年都会很多优秀硕士，属于迅速发展阶段，相关优秀论文增至557篇，2009年（88篇）是相关数量最高峰点。

经过推断可知，在2009年工业设计的论文达到历史最高的原因在于我国本专科扩招是从1999年开始的，自1997年以后，随着广大群众渴望子女接受高等教育愿望的增加，对扩大高等教育规模的呼声也越来越高。同时，考虑到国家快速发展的需要，1999年我国高等教育开始大规模扩招，当年本专科生招生数与1998年相比增长了47.4%。本专科规模的迅速扩大给高校毕业生的就业带来了更大的压力，而研究生的扩招能够对本科生的就业压力起到一定的缓解作用，因此，硕士研究生的招生规模也不断攀升，录取比例和入学率都在大幅提高。

2.作者分布。在检索到的工业设计方面的优秀硕士论文中，作者主要分布在以下几个学校中，可见相关院校的工业设计发展程度。如表1所示。

小结：由于优秀工业设计硕士论文具有一定的删选性，由表1可以看出工业设计发展较快的院校，并且通过涉及最多的关键词可以看到每所院校所侧重的工业设计发展方向或者是发展程度较深的方向。

3.关键词分布。从2000年到2012年，以“工业设计”为关键词搜索的期刊论文中，论文的关键词主要集中在产品设计、CAID构思与表达、设计教育教学、IDFORCNC（先进制造设备工业设计）、设计管理、绿色设计等。由于搜索分布时采用了关键词“工业设计”，所以这里忽略“工业设计”关键词的数量。所有论文相对较多的关键词如下：可持续发展设计（绿色）、中国传统文化（符号学 语义学）、设计管理/用户研究交互设计、CAID构思与表达、数据库、设计教育、造型语言、工设工程（材料、工艺）、汽车设计、时尚设计、服务设计、品牌PI（产品形象识别）设计、人机工程、可用性、设计史、信息视觉化、故事版/情景设计、设计心理学、体验/情感化设计、IDFORCNC。

其中有代表性的有如下几篇：2010年，北京服装学院屈新波在《现代新材料在产品设计中的应用研究》{1}一文中论述了现代新材料在产品设计中的应用，借助于“需求”将产品设计与材料联系起来。2008年，山东大学张志强在《面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究》{2}一文中论述了如何运用人机工程理论对健身器材进行分析，以及针对相关器材人机方面的具体研究。2006年，山东大学吴兰萍在《面向产品设计自动化的人机工程研究与应用》{3}一文中论述了人机工程学的定义以及与工业设计之间的关系，阐述了人机工程学的原理以及产品设计的不同阶段的具体内容，此外还重点分析了现有计算机辅助人机工程软件，例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年，武汉理工大学刘红在《简论设计项目管理》{4}一文中论述了由于市场竞争的激烈化，用户需求的多样化，项目管理的组织及团队建设的内容与项目管理的执行关键，以及设计项目的生命周期。2007年，西北工业大学韩娟在《CAID系统的用户界面研究及应用》{5}一文中论述了以用户为中心的设计方法，综合认知心理学、人机工程学、计算机信息科学等对CAID用户模型进行分析，将基于用户模型构建的用户界面原型引入到界面设计过程中。

4.影响力分布。在检索到的期刊论文中被引用频次最高的，排在前6位的论文，如表2所示。

通过引用频次最多的文章中发现，关注最多的工业设计方向多为产品设计、交互界面方面。因为产品设计和交互设计的研究较早，所以时间早的被引用的几率就很高。但也充分说明这些优秀论文有一定的借鉴价值。

三、工业设计研究趋势

工业设计从2000—2012年这12年间，发展速度是迅猛的，这一点可以从优秀硕士论文的发表数量日趋增多看出来，并且也是在跟随着社会每一步的发展而发生着变化，从简单地仅仅研究工业设计的表面内容，即“产品设计”，变成研究工业设计更加细节化的方面，是一个从量变到质变的过程。现在工业设计优秀硕士论文中，研究方面数量最多的依次为产品设计、设计管理、设计教育、ID FOR CNC以及可持续发展设计。

李北在2006年中国科协年会的会议论文《未来工业设计的多元化发展趋势》{12}中阐述，现在工业设计呈现多元化发展趋势，并且可以看到，工业设计是一种战略资源，是国家创新战略体系中的重要组成部分。工业设计正在向着跨专业跨学科的综合领域发展。此外通过计算机使用的普及，工业设计信息化也成为主流。

通过对2000—2012年优秀工业设计硕士论文逐年的分析发现，发表的时间与内容和2000—2012年工业设计发展的过程、发展的主题是一致的。通过对这些论文关键词的统计分析，可以看到工业设计在每段时间里发展的内容、重点、趋势，这与社会的需求具有着强烈的联系。

每篇论文的关键词是不变的，在以“工业设计”为关键词搜索到的硕士论文中，通过对新的一年与以往相比较新出现的关键词进行统计，洞察出工业设计每个阶段的新趋势。如表3所示工业设计研究方向从泛泛的大方向上的研究，比如“产品设计”、“可持续设计”等，发展成为细分的研究方向。研究表明，从抽象的工业设计，变为具体的产品设计，后来人们发现工业设计离不开与社会、人的联系，所以研究方向渐渐与社会、人联系起来，最终发展成多方向的、细分的研究方向。这与现有工业设计研究人员对工业设计发展方向的研究结果不谋而合。

2000—2012年有关产品设计、人机工程学以及设计管理等成为研究的主要趋势。此外，还可以发现每年相比前几年新增的研究方向即是工业设计发展中研究趋势的新方向。例如可持续发展（Sustainable Development）是上世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》{13}报告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会的广泛共识。那么工业设计对此也进行了研究，在2002年第一次出现在相关优秀工业设计硕士论文中。例如2002年湖南大学龚克在《非物质与可持续的工业设计道路》{14}中阐述了有关可持续的工业设计道路的相关内容。

再例如，在现代信息化的大背景下，计算机信息库在工业设计专业得到了广泛的应用，2006年第一次出现有关数据库研究的硕士论文。例如2006年东华大学孙明华发表的《设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究》{15}。2009年山东大学郝松发表了《基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究》{16}。

同时也发现，由于优秀硕士论文是要在社会需求的大背景下提出，受发表时间和评审的限制，虽然相对滞后，但是也能够体现出近十年间的工业设计的大体研究趋势、新的研究方向。工业设计研究趋势的发展变化受社会发展因素（技术、环境、国情、学科交融等）的影响较大。

四、结束语

2000—2012年，我国优秀工业设计数量以及发表的内容质量都有着质的飞跃，这也说明我国工业设计方面研究的水平日趋深入。但是从近几年发现，已经存在研究过（下转第16页）（上接第14页）热的现象，主要表现在研究课题的重复性，例如人机工程学，此间不乏相关类似课题的出现。

从2000—2012年间优秀工业设计硕士论文中，可以看到工业设计事业发展迅速，方向由单一转为多元化，并且呈现多学科融合趋势。此外，研究趋势受社会发展的因素（技术、环境、国情、学科交融等）影响较大，比如在信息化的大背景下，工业设计专业与计算机应用越来越密切，因此出现了CAID等相关研究。可以看到工业设计的研究趋势在以后会围绕产品设计、计算机辅助工业设计（CAID）、设计管理等热门话题展开。随着工业设计的深入研究，也会出现更多新的设计概念，而这些概念一定是可持续性地围绕用户的人机设计，相信在以后的研究中，会有更多优秀的硕士论文出现。

注释：

{1}屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院，2010

{2}张志强.面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究[D].山东大学，2008

{3}吴兰萍.面向产品设计自动化的人机工程研究与应用[D].山东大学，2006

{4}刘红.简论设计项目管理[D].武汉理工大学，2004

{5}韩娟.CAID系统的用户界面研究及应用[D].西北工业大学，2007

{6}吴瑜.人机交互设计界面问题研究[D].武汉理工大学，2004

{7}周睿.基于可用性的手机交互界面设计研究[D].南京理工大学，2006

{8}杨大年.中国民间儿童玩具再设计研究[D].江南大学，2004

{9}王巍.ICAID系统的实现机制研究[D].湖南大学，2004

{10}王军锋.计算机游戏界面设计方法研究[D].西北工业大学，2007

{11}熊湘晖.产品造型设计的外观质量美学评价理论及研究[D].昆明理工大学，2005

{12}李北.未来工业设计的多元化发展趋势[R].中国科协年会，2006

{13}我们共同的未来[R].世界环境与发展委员会.1987

{14}龚克.非物质与可持续的工业设计道路[D].湖南大学，2002

{15}孙明华.设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究[D].东华大学，2006

{16}郝松.基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究[D].山东大学，2009

第6篇

关键词：人机工程学 教学方法 考核策略

中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-02

1 人机工程学概念

人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科[1]。

是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究组成人机系统的机器和人的相互关系，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。人机工程学 还研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学或医学问题。对于这些研究，在北美称为人因工程学或人机工程学，苏联称为工程心理学，欧洲，日本和其他国家称为工效学[2]。

2 人机工程学应用范畴

人机工程概论、人体尺度与数据处理、人机界面设计、作业空间布局与工位设计、作业工具设计、计算机辅助人机工程设计及其工具、人机系统与作业环境、制造系统中的人机工程。在注重理论与应用相结合，引介最新的应用领域的基础上，侧重于结合实例探讨人机工程学在产品、工具、生产作业和现代制造等领域的设计应用，力求使读者既能获得基本理论知识和方法，也能在设计实践中加以应用与研究。

3 人机工程学课程的目的及任务

人机工程学的理论和方法为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据；为设计中“机的功能”合理性提供科学依据；为设计中考虑“环境因素”提供设计准则；为“人-机-环境”系统设计提供整体思路；为“以人为核心”的设计思想提供可行方法。通过本课程的学习，培养学生把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效率，培养“以人为本”的设计价值观。为产品设计等专业课的学习和从事设计工作奠定基础。

4 教学方法剖析与新的尝试

4.1 传统的教学方法的弊端

传统的教学方法中，学生一味地等教师灌输，如果课前不预习，课后不复习，一知半解的现象，这就要求充分发挥学生学习的主观能动性。对于教师来讲，由于受传统教学理论和教学方法的影响，只会围绕“教”做文章，而忽视了学生的“学”。

4.2 多媒体教学手段的介入

现代化的多媒体教学手段，集声音、图像、视频和文字等媒体为一体，具有形象性、多样性、新颖性、趣味性、直观性、丰富性等特点。它可以根据教学目的、要求和教学内容，创设了形象逼真的教学环境、声像同步的教学情景、动静结合的教学图像、生动活泼的教学气氛。在具体的教学实践中，一些问题也日渐暴露出来，究其原因是有些老师对多媒体教学存在着一些误解，仅把它简单地理解为在传统的教学方法和教学模式中，加入多媒体等现代教学技术手段，忽略了对相关现代教育思想理论的学习，只是穿新鞋走老路，未能根据新的教学要求去更新教学方法和精心设计多媒体教学手段辅助下的教学模式。也有些老师片面地认为，多媒体教学手段一定优于其他教学方法，而忽略了对其他教学媒体和方法的运用[3]。

4.3 教学方法新的尝试

教师与学生是教学过程中两个最主要的因素，现代教学论十分强调师生之间关系的和谐，以及教学过程中师生的共同参与和互动。根据“珠三角”区域学生的特点，引用新的教学理念指导教学内容及方法的设计，使其成为实现课程目标的保证。本课程重视应用性学习、探究性学习、协作学习等现代教育理念在教学中的应用。课程教学内容的设计指导思想是：教学内容符合学科要求，知识结构合理，注意学科交叉；及时把学科最新发展成果和教改教研成果引入教学；课程内容经典与现代的关系处理得当。在教学方法上，根据课程特点，将现代手段与传统教学的优势结合，理论教学全程采用多媒体辅助教学。利用网络教学平台，打破课堂限制，及时扩大新的信息。

5 考核策略的探究

5.1 传统考核的弊端

考试是学校教学中最基本的、最重要的测验学生学习效果、检查与评估教师教学效果的一种方式，也是教学过程不可缺少的环节，它对人才的培养具有深远影响[4]。考试内容只有与教学内容相结合，才能考查出教学质量，才能检测学生的学习效果[5]。但在现行的教学中，由于部分高校过于强调学生的考试成绩，绝大多数仍然依闭卷的形式考核，一定程度上阻碍了学生真实学习效果的检测。

5.2 考核策略

针对考核方法等方面存在的许多弊端，在此基础上，探究在不同课程的教学中，建立适应素质教育和高级人才培养要求的综合性考核体系，并提出了一些对策和具体的实施办法。根据“珠三角”区域学生的特点，《人机工程学》的考核方式为。

（1）以某一课题为主题开展研究

教师给出一些题目，题目来源于实践中的真实产品或是生活中的真实现象。这些题目可以是以产品为主的人机工程方面设计，也可以是以某一产品为主进行人机工程评价论文或者针对某一生活中某一现象的人机工程评价论文。学生也可以自选题目，但需经过教师审核同意，目的是审查其题目的深度以把握其尺度。

（2）学生自述

每位学生根据所选题目进行市场调查、方案分析论证、设计出符合人机工程的产品或运用所学知识进行理论分析评价选题并提出解决方法。要求学生将所作的设计或论成PPT文件进行

讲述。

（3）考核方式的改革

教师设计出评价体系的评分标准，考核分数百分制。内容包括标题的合理性、市场调查的范围可行性、方案分析论证理论的说服力、设计出产品的人机工程的创新性等。每一项内容分A、B、C、D、E等5个等级，每一个等级都有衡量准则。学生与教师同样参与评价。

6 学生对课程教学的满意度调查

通过对2个年级的2个专业10个班300余人的应用，以此作为试点进行对课程教学的满意度的问卷调查。问卷的主要内容有：这种考核方式能否激发你对课程的兴趣、这种考核方式是否达到教学效果、这种考核方式是否真正学到了知识、这种考核方式能否使你主动寻找学习的方法、这种考核方式有待提高的地方、你对这种考核方式是否满意等。每个答案仅有2个；是与否。发出问卷调查300份，收回290份。调查见图1：

通过这种考核方式学生的成绩分布见图2（300名学生）。图2为学生成绩分布图。

7 结语

人机工程学课程教学方法与考核手段以转变教育思想、教育观念为主导，以满足社会需要为依据，努力探索符合“珠三角”中心地带的高层次应用型人才的教学规律。通过调动学生的主观能动性，为为学生提供研究、交流、提高的平台，最大化的促进和分享成果。本研究的思路、方法与成果可以为工科专业的教学提供参考。

参考文献

[1] 丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社，2011.

[2] 阮宝湘.工业设计人机工程[M].机械工业出版社，2005.

[3] 刘兵.多媒体教学与传统教学相结合[J].大学时代，2006（6）：67.

第7篇

关键字 人体测量学 驾驶室 人机工程学 数字人体模型

中图分类号：U46 文献标识码：A

1论文研究背景

汽车发展的潮流是行驶安全性越来越好，技术含量越来越高，驾驶越来越舒适和人性化。在人们生活水平大幅提高的我国，随着汽车工业技术水平的不断提升和消费者的不断成熟，会对汽车的舒适性和安全性有着越来越高的要求，使得进一步研究和改善汽车的人机性能十分必要。从某种意义上讲，人机工程设计的好坏直接决定了汽车设计水平的高低。

2人体模型

驾驶室设计需要利用人体模型来尽可能的模拟现实中的人，从而缩短与人体有关的零部件的设计与评价周期。以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。科学、合理的建立人体模型是人机工程设计的基础。对于像装载机这样比较复杂的设计对象，应用人体模型是一种重要的辅助手段，它既可以表现设计结果，也可以用来调整设计，以确定最终设计尺寸。

3商用车人机设计工作原理

人机工程设计通常始于概念设计初期。了解目标驾驶员群体特点和人体尺寸，作为人机工程设计的依据，商用货车具有底盘高，驾驶室为平头，驾驶室内部高度方向空间大、长度方向空间紧凑等特点。此外，商用货车的驾驶员群体多数为男性。对于全新开发车型，商用货车人机工程设计主要内容和流程。

3.1踏板布置

加速踏板的安装位置和驾驶员座椅高度决定了驾驶员的基本乘坐姿态，对驾驶员坐姿舒适性和各项功能操作具有重要影响。此外，加速踏板位置还决定了驾驶室其它部件的布置位置，是车内布置的重要参考元素。加速踏板布置分析主要关注以下问题：

（1）踏板中心高度。会影响驾驶员踩关节舒适性。由于加速踏板踩踏频繁，其布置必须考虑长时间操作的舒适性。加速踏板未踩下时，应保证跺关节角度合适，以保证驾驶员踩关节舒适；

（2）踏板表面倾斜角度要合适，否则会影响踏板表面和脚底面的贴合；

（3）要保证驾驶员脚底施力位置始终处于踏板中心附近。

3.2转向盘布置

转向盘布置，包括确定中心位置、倾角和轮缘直径。合理地布置转向盘，对于改善驾驶员操纵姿势、减小操舵力，从而降低驾驶疲劳程度具有重要意义。确定转向盘的位置要考虑与仪表板和驾驶员之间的距离合适。转向盘轮缘到驾驶员躯干的距离不宜小于250mm，这个间隙是安全的重要保证。最终所确定的转向盘中心位置、倾角和转向盘直径，是通过反复进行驾驶员人体、座椅、转向盘布置和位置校核后得到的。现代转向盘上还集成了许多操纵钮键，如雨刮器开关，风挡玻璃洗涤器喷水开关，大灯、转向灯、小灯开关，喇叭按钮，巡航按钮等。布置这些的时候要考虑手指操作的伸及性。适当选择这些钮件的形式和操作顺序，保证操作方便性。

3.3仪表布置

仪表盘和仪表在宽度方向的位置应布置在可视区域内。为此，应该作出不受方向盘阻挡的可视区域。在可视区中心附近应该布置最常用、最主要的仪表，如：

车速里程表。在最重要的仪表周围布置一般性仪表，如：发动机转速表、燃油表、发动机水温表等。有些汽车仪表盘上还集成了发电机状态、灯光、变速档位、环境温度、路面倾斜度等仪表。

仪表罩要有足够的深度，以遮住射向仪表玻璃的光线。设计时应进行眩目检查。如果入射光经过仪表面反射后不会与眼椭圆相交，就不会产生眩目现象。仪表罩的布置不能影响前方下视野，其断面应该布置在前方下视野线Ld以下、公切线Ll的上方。仪表罩最前端与转向盘要保持一定的距离，免发生干涉。

4总结

本文是对商务汽车驾驶室设计方法构架及其相关参数评价方法的有益探索，以人机工程学为基本原理，对驾驶室进行人机工程设计，能够提供给驾驶员舒适的驾驶姿势，良好的视野和合理的操纵装置布局，以实现安全、舒适、健康、高效的人机系统设计目标。本课题的主要研究工作和成果如下：

（1）在驾驶室人机工程设计方法研究中，根据商用车和驾驶员群体的特点，研究了人机设计的前期条件、设计要求、设计流程、具体设计原理和基于统计学的设计工具，建立了适用于商用车任意目标驾驶员群体的通用人机工程设计方法。

（2）深入研究了驾驶员驾驶和乘坐姿势的舒适性。提出了采用人体肌肉负荷作为姿势舒适性的客观量度，而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算来评价舒适度的方法。

（3）某商用车样车的人机性能进行了客观评价，分析了该车型踏板舒适性、仪表视野、驾驶室进出方便性和乘坐空间等方面的人机工程性能。

参考文献

第8篇

论文关键词：TnPM，设备房标识系统，模式

 

0引言

TnPM是以最高的设备综合效率和完全有效生产率为目标，以全系统的预防维修为载体，以员工的行为规范为过程，全体人员参与为基础的以设备为主线的管理体系。随着TnPM在南京地铁的推广TnPM，南京地铁科技咨询公司针对地铁的设备房，创新性地提出了以TnPM/TPM的精髓文化现场可视化管理和现场持续改善为核心指导思想的设备房标识系统。

1 设备房标识系统凸显的四“模”特色

在设备房标识系统规划设计过程中，主要围绕四“模”工作进行组织，即由“模式创新”的提出，到为适应创新模式而开创的“模型扩充”，再到实际设计安装过程中分为“模块运作”，直至建造完成。最后经过的项目组科研团队与实践团队的紧密结合，优化整合“模板形成”，从而制定出完整的设备房标识系统标准设计建设规范。

1.1 模式创新

传统设备房的建造遵循的是地铁建造的传统模式TnPM，由设计部门设计出图，到建设部门建造完成、再到安装供货商安装完成、最后交付运营使用管理论文下载。在传统的设备房建设与使用过程中，设计、建设、供货、安装及运营等五方单位之间缺乏充分的信息交流与沟通，各个单位按照自己的标准建造完成后便移交给另一方，属于典型的“缝接式”生产流程如图1所示。南京地铁推行的设备房标识系统在前期规划过程中，充分考虑了传统“缝接式”生产流程的缺陷，创新出“运营前置”的设计模式，即在设计建设前期，由最终用户---运营方提出使用、维护全过程的内在需求TnPM，系统整理后反馈给设计、建设、供货及安装部门。这种从设备房源头起就开始的多方信息的交流与互动模式，强化了每一环节与其上下部门间相互衔接的紧密联系，呈现出“循环连接式”的特征，如图2所示。

图1 传统设备房“缝接式” 图2 新模式下的设备房“循环连接式”

1.2 模型扩充

传统的设备房在设计建造过程中无明确的模型可言，有的仅是体现一些简单的人机工程模型，大多是各专业系统常规性或习惯性地进行部分标识的设计，有的部门甚至缺乏相关标识的现场表现力。

在南京地铁设备房标识系统规划过程中，采用系统论的观点将设备房内各设备的标识进行系统分类，所有的这些分类标识设计过程中标准齐全TnPM，参照统一的模型进行定制。

设备房标识系统规划设计中，集中扩充的模型包括：

系统工程学模型：凸显设备全寿命全周期成本维护、从设备生产制造、使用、维护直至报废为止的全过程；凸显设备房总体从规划设计、建设监理、运营接管、维保商介入等全过程的管理与无缝衔接。

⑴人机工程学模型：凸显设备房标识系统的人机工程学的基本原理，凸显“6A+”设备房的人性关怀，凸显设备操作人与维护人之间的和谐关系。

⑵价值工程学模型：凸显“会创收”的设备房“精细维修”理念，凸显“功能”与“成本”之间的有机协调和平衡，突出现场改善的维修价值和设备最低寿命周期成本之间的关系。

⑶维修工程学模型：凸显设备维修与全员自主管理之间的关系，突出设备维修与设备可靠性之间的关系。

⑷可靠性模型：凸显设备维修价值论，凸显设备房标识系统与RCM（以可靠性为中心的维修）之间的关系论文下载。

1.3 模块运作

南京地铁设备房标识系统在总体规划中将设备房标识系统依据功能一共分为6大类、28中类和77小类。针对每个小类形成大小不一的模块，且每一个小类形成的独立模块除了具有自己特色的设计需求外TnPM，在标识设计过程中必须遵循其相应中类设计的共性原则；而相应的中类设计同样必须遵循其相应的大类设计的共性原则。

依据上述原则对各个模块的标识进行独立成套设计，这样不仅节约了时间成本和经济成本，更能使设备标识语言凸现完整性、清晰性、系统性和准确性。

1.4 模板形成

设备房标识系统在设计、运作、完成的过程中，总结、吸收、提炼，制定出一套设备标识系统设计、制作、安装、培训与维护等标准规范，用标准规范指导南京地铁一号线、二号线各设备房标识系统的推广工作。

标准规范的形成，可进一步促进在地铁沿线各站设备房标识系统模块运作过程中形成相对独立的设计、制作、安装、培训与维护模块集成模板。

2 结语

设备房标识系统是以“一切标识设计全效服务于设备管理维护”为出发点，以改善与提高设备房全系统的预防维修为载体，最高的设备综合效率（OEE）和完全有效生产率（TEEP）为目标，其四“模”的规划组织特色为其在南京地铁的实践与推广打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]南京地铁科技咨询有限公司.南京地铁设备房标识系统[R].南京,2008.

[2]南京地铁科技咨询有限公司.南京地铁设备房标识系统培训文本--概述与规划[R].南京,2008.

第9篇

1、主干学科：机械工程、艺术学。

2、主要课程：力学、电工学、机械设计基础、工业美术、造型设计基础、工程材料、人机工程学、心理学、计算机辅助设计、视觉传达设计、环境设计。

3、主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

（来源：文章屋网 ）

第10篇

关键词：数控机床设计；模糊评价；层次分析法

对产品的形态进行设计，其主要的目的就是要实现产品档次的提高、产品精神功能的满足、产品市场份额的增加等。因此，在产品工业设计的内容中，形态设计是较为重要的设计内容。随着科技的发展，产品的形态对于功能的依附不断弱化，而更加注重客户的精神需求、个性表现等内容。随着控制系统可靠性的不断提高，为数控机床外形的个性设计奠定了技术基础。

一、数控机床的造型设计概述

针对数控机床造型方面有较多的研究，其中桑书林主要研究的对象为数控机床人机工程设计原则，蔡鸿明以专家系统原理为骨架实现了设计评价体系的构造，谭振宇研究了数控机床造型风格一向认知，赵道致在数据机床造型在设计中应用了质量功能展开模型与优化决策模型，朱上针对人机工程意向制度评价进行了方法及机制等方面的研究，赵江洪依据意向评价构建了数控机床造型形象信息模型，张军依据认知实验研究方法实现了机床设计知识的应用与转化模型的构建。这些研究中，数控机床造型的特点及设计方面的研究视角主要为意象感知、网络协同、人机工程等，评价策略方面的研究视角主要为语义差异法、质量功能屋等。在这些研究中，缺乏数控机床综合评价体系与评价方法的研究。

二、模糊评价模型

（一）模糊层次分析法

美国LAZADEH在1965年发表了论文――“模糊集合”，在论文中对模糊性现象进行了定量的描述，并提出了模糊性现象的分析与运算的方法[1]。在模糊评价法应用的过程中，首先应对评价参数进行选择与明确，不同的评价参数在评价中所发挥的作用也具有差异性，因此需要对参数的权重因子进行分别的确定。在评价参数及其权重因子确定之后，依据参数的特点进行拟合隶属函数的确定，按照相关的评价标准按照模糊变换的方式得到隶属度值，最终实现模糊综合评价。

美国ALSAATY教师在20世纪70年代提出了层次分析法，这种方法属于系统分析方法，最为显著的特点就是实现了定性分析与定量分析的结合。在层次分析法中，要对因素进行两两比较，从而确定因素的相对重要性，最终实现上层要素对下层元素的权重判断矩阵，从矩阵中明确元素两两之间的相对重要序列。

在参差分析法中主要包括五个步骤，即“明确问题――建立层次分析结构模型――构造判断矩阵――层次单排序――层次总排序”，通过五个步骤的计算之后得到各层构成要素对于总目标的组合权重，依据组合权重得到不同可行方案的综合评价值，从而依据评价值选择最佳方案[2]。AHP在判断矩阵构建的过程中需要进行元素的两两比较，因此其在一致性的检验方面存在较大的难度；模糊层次分析法在模糊一致性判断矩阵的构造过程中需要进行元素的两两比较，再依据模糊一致矩阵对元素的相对重要性权重进行确定。

（二）模糊评价模型

在对数控机床工艺设计进行评价的过程中，模糊层次分析法的基本流程如图1所示。

三、建立综合指标评价体系

（一）分解评价指标

在数控机床的设计过程中，涉及到的因素包括人机因素、形态因素、色彩因素、装饰因素等，此外还包括社会评价因素、经济评价因素等，实现了感性因素与理性因素之间的统一[3]。因此，在对数据机床设计进行评价的过程中，要选择多层次、多目标的分类评价模型。通过对通用造型评价标准的参照，将评价指标体系的结构确定为三层，通过AHP法对评价目标进行细分与分解，从而得到数据机床造型设计方案评价指标体系如图2所示。

（二）评价指标权重

专家对N1，N2，……，Nn进行两两对比从而确定重要性，得到模糊一致矩阵：R=（rij）m×n，有s个方案需要进行评价指标的确定，从而确定s个方案关于决策准则的决策权重。

1.建立模糊判断矩阵

通过两两比较实现判断矩阵的构成，利用模糊三角对专家的意见进行整合，从而实现模糊判断矩阵的构建。

2.模糊权重向量确定

通过列向量几何评价法确定R=（rij）m×n的模糊权重向量：

总结：

实现层次分析法与模糊理论之间的相互结合，通过评价指标的体系分解与权重计算实现评价矩阵的建立，从而对数控机床工业设计进行评价，实现模糊层次分析评价数学模型的构建与应用，对企业设计方案的评价及优化有着非常重要的指导意义。

参考文献

[1]王桂萍，贾亚洲，周广文. 基于模糊可拓层次分析法的数控机床绿色度评价方法及应用[J]. 机械工程学报，2010，03（32）：141-147.

[2]王佑军，余剑峰，何卫平，杨海成. NC 机床评价系统中机床人机工程多级模糊评价方法研究[J]. 机械科学与技术，2010，06（76）：42-44.

第11篇

关键词：自行车；人机工程学；结构分析；设计

中图分类号： U484 文献标识码： A

一、自行车车架选型

车架是构成自行车的基本部件，它具有载人和承受恶劣环境的功能，人仅仅是载重体，由于内部条件和外部条件的变化，使加在自行车上的载重比车体的自重大好几倍。另一方面，由于人体的自身动力和骑车技能，使自行车向前行驶，车架便成为运载人体安全前进的因素。因此车架应满足如下要求：强度要绝对牢固耐用；形状要便于人体发力；形状还要便于充分人体的控制机能。

车架形状的确定，必须根据前后车轮摆在同一条水平线上并适合人体的身高，这样骑上后才能充分发挥双腿的驱动力。确定选择环形车架结构，这种环形车架结实耐用，对骑车者的安全性有很大的保证，而且结构紧凑，很大程度上增加了车体的美观性，因此现在普遍应用这种车架结构。

二、前叉部分

前叉通常由前叉立管、前叉肩、前叉腿及前叉嘴所组成，前叉立管、叉肩、叉腿一般是用钎焊等方法焊接的。前叉嘴是将叉腿的端部压扁（放进衬片增强）。

前叉立管，其外径安放在车架前管内（本次设计为22毫米），内径与把立管（本次设计为18毫米）配合在一起。还有从力学角度考虑，立管的下端，在下挡附近应力最大，因此立管下部应该加厚。叉肩、叉立管和叉腿分别经过冲压、锻造加工而成，最后再将两者以钎焊形式焊接到一起。

叉腿是悬臂梁，考虑应力的合理分布，把它做成根部大，端部小的形状。这种形状的截面系数是从根部往端部逐渐减小的，并考虑到外力的影响，做成了前后方向呈长轴般的椭圆形。

叉腿的长度及下部弯曲部分的曲率大小是由使用车轮的直径和偏距的大小决定的。前叉部件均与车架材料一样，选用铬钼钢（30CrMo）作为材料。

三、自行车架零部件设计

车架部件由前脸部分，中接头部分所组成，前脸和中接头部分都装有两套轴承，其形式种类虽多，但灵活的转动机能为其必要条件

1.前脸设计

（1）功能

功能方面首先应该考虑的是前叉对车架的转动，即车把的转动灵活向题。为此，必须提高各部件的加工精度，特别是钢珠的滚动面与螺纹要同心，并要进行适当的热处理，力求变形小。

前脸部分不同心，造成前叉组装上的偏心，前车轮与后车轮的不同心，这对车把的装配，影响极坏，因此不仅前脸部分，而且对车架，前脸的加工精度以及组装技术方面，都必须予以充分注意。

此外，在组装上也要注意，前叉挡绝对不可压紧，骑行中前脸部分要从前轮受到反力，有封受到相当大的冲击，必须有足够的强度。

（2）使用要求

它是通过上下各一套轴承连接车架和前叉的部件，对自行车的操纵、稳定性能影响很大，因此必须具备足够的机能和强度。

2.中接头部分

（1）功能

中接头部分是自行车驱动上不可缺少的部件，由中轴和左右中轴碗，形成左右2套主轴承，装进车架的中接头部分内固定起来，为了固定及调整轴承珠道而使用螺纹，但其形式和结构的种类很多，而且螺纹也容易缓和，所以放松问题值得考虑。

（2）使用要求

通常在骑行时，加在脚蹬上左右交错的踏力为534千克，申轴由于左右碗的支承，基本上保持水平转动。其转动速度每分钟为40 60转。必须注意作为特殊球轴承的机能，它承担着以低速转动而变动的交变载荷。即中轴的直度要好，左右珠道部要无偏心，碗的内外径无偏心以及螺纹的精度要高等等，在提高部件加工精度的同时，在车架方面也必须尽力防止螺纹的偏心。

使用与车架一样的材料，用铬钼钢作为中接头的材料。中接头与车架体就是一体的。

四、前后轴零部件设计

前后轴部件与车圈、辐条都是组成车轮的主要部件，它既要承受车轮所受的静的和动的载荷，又要使车轮转动得灵活轻快。它由轴皮和轴棍组成，为了减轻两者之间的摩擦，采用了轴承装置。

自行车轴皮应具备以下功能:

1．必须承受住车轮的静的或动的载荷。

2．通过辐条与车圈结合起来组成车轮，不得影响辐条的寿命和车轮的机能。条盘的间隔、条盘的厚度及其直径的大小，要保证尺寸精度。

3．摩擦要少，转动要灵活。左右轴碗淬大变形，偏心要小。轴挡的外径与螺纹的偏心要小，螺纹的精度要高。珠道要精细加工，轴棍要直，螺纹精度要高。轴挡的位置必须保持端正。

4．轴碗及轴挡的轴承面的强度要大，磨耗要小，不得产生压痕。设计要合理，材料要适当，热处理质量要好。

5．根据各种形式、用途，要求变速机能、刹车机能等都必须良好。

五、中轴零部件设计

中轴是传动机构，传动力通过脚蹬、曲柄、链条、链轮传到后轮，驱动全车前进。

中轴要承受骑车者的脚踏力量，要具有足够的强度与负载荷能力。中轴棍折断荷重不小于19.6KN。

中轴棍选用的是合金钢40Mn，这种材料用于制造在较高应力与磨损条件下的零件，能承受疲劳负荷。适用于中轴这种工作条件的零件。中轴碗由于要与钢珠相接触，而且还会有相对的运动，所以选用的是45钢，这种优质碳素结构钢是高强度中碳调质钢，具有一定的塑性和韧性，较高的强度，切削性能良好，采用调制处理可获得很好地的综合力学性能，尤其是适用于制造较高强度的运动零件。滚珠选用GCr9。

六、车把设计

车把连接着前叉，可以转动前叉，在使用性能上主要是操纵着自行车的行驶方向，并作为骑车者的扶手，支撑着骑车这一部分的重量，并且车把上有车闸和车铃，起到保障骑驶着安全的作用。

车把因装在自行车正前方，要求美观合适，必须能承受一定的颠波撞击性能。车把选用的材料是Q235A。由于车把要求有一定的强度，再从经济的角度考虑就选用了这种材料。

本次设计的自行车三维实体模型如图所示。

七、设计总结

自行车与我们的生活息息相关，虽然自行车不及汽车那样有优势，但自行车符合现在时代的环保主题，应该会朝着一个更好的方向发展，设计人员也在不断的完善与创新自行车这一产业，运用更多先进的技术使其跟上我们时代的发展。

人机工程这门新兴的边缘科学在自行车设计还属探索阶段。作为设计人员在今后的工作中应不断通过：人一自行车一骑行环境，三要素之间的相互关系的规律，使它们更合理的协调，以创造出最适合于各类骑行者、各种路况的自行车，从而获得这一系统的最高综合效能，这是自行车设计者的工作方向。

参考文献

[1] 吴宗则，罗圣国主编.机械设计课程设计手册[M].第二版.北京：高等教育出版社，1999

[2] 李敬杰，孔德音主编.互换性与测量技术基础[M].第三版.天津:天津科技翻译出版公司，2002

[3] 姚兴军编著.Pro/ENGINEER野火版实用教材[M].第一版.北京：人民出版社，2005

第12篇

关键词：汽车组装；流水线；作业；工人；工效学

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.216

1 引言

人类工效学是依据人的身体结构、心理状态、生理特种等因素，研究劳动力、生产工具、工作环境等要素与生产效率、产品质量间相互关系的机械工程类分支学科。1961年国际工效学协会在斯德哥尔摩成立后，工效学研究成果中涉及到安全、健康等方面的行业标准，因其现实可行，逐渐被许多国家和地区在实际操作中强制执行。随着人类工效学的深入研究，逐步衍生为人体工程学、人机工程学、工程心理学等多个分支。我国相关研究起步较晚，1980年封根泉《人体工程学》是我国第一本工效学专著。1981年建立“中国人类工效学标准化技术委员会”，并与国际人体工程标准化技术委员会（CIEA）建立了联系。

由于工效学强调良好的人-机-环境系统有助于减少人工失误，能够帮助解决实际操作中人体动作、设备的设计安装运行、环境条件等要素妨害生产效率和产品质量的问题，所以工效学逐步被深入广泛应用于机械产品的设计和制造中。笔者通过文献调查的方法，对汽车组装流水线作业工人工效学的情况，分析如下。

2 资料与方法

2016年9月10日，以“流水线”+“工效学”为摘要词频，通过Cnki及万方数据知识服务平台检索文献论文，共获取18篇相关论文。首先排除Cnki与万方重合的3篇，其次排除和本文研究关联不强的6篇，剩余有效9篇文献。详见参考文献。

下载文献，提取相关数据及结论，进行对比分析。

3 结果

陈泓等，[1]王百负等，[2]朱启星等，[3]研究认为，低头、弯腰、抬手、站立、工作时间率、照度、噪声等工效学指标的严重超标，容易导致慢性肌肉骨骼损伤，影响生产效率和工作质量，应按照有关标准和法规，改进相应的劳动保护和工效学措施。李汉锋等通过企业对人类工效学措施重视程度的调查，也认为应对劳动者作业特点，进行积极的工效学手段干预。[4]刘召杰的研究发现，操作者疲劳与动作稳定性之间，存在着高度的负相关，并给出了一定的数据证明。[5]曹磊进一步认为，在高物理负荷下，更要关注对操作者心理因素方面的积极干预。[6]丁嘉顺从肌电生理方面研究发现，表面肌电法能够测定和反映静态姿势和反复性操作的负荷，或者能够为劳动负荷评价及工效学设计提供新的参考指标。[7]宋宗强的研究结果是，按照动作经济原则，如果通过工序动作的剔除、重排、合并与简化，就使装配线作业均衡率达到有效提高（其具体数据为从62%提高到76%）[8]。

4 讨论

由于汽车组装流水线涉及众多因素，每一个环节因素都会影响和改变个体的现场操作能力以及对系统的适应能力。工效学从操作者的性别、年龄、智力、文化、性格、工作兴趣、技术水平、工作动机、现场工作情绪等各主观因素，研究操作者的工作行为、以及其行为产生差异的各种因素。同时，工效学还对流水线操作者所处环境、工作条件、设备性能等现实客观因素加以研究，且进一步关注团队的人群关系、组织作风等社会性因素。在人-机系统中，人体部位的尺寸比例，人的视觉和听觉的正常生理值及个体化差异，操作时的姿势、活动半径、动作节奏和频率速度、劳动环境条件所引起的工作疲劳度、人的能量消耗和补充等，都直接影响人机系统的运转效率。企业制订的操作规程应符合操作人员的生理和心理特点，符合工效学标准；操作人员也必须严格遵守操作规程，才会更健康安全的操作。

工效学在人-机环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人-机-环境系统。随着社会分工精细化，以及经济发展对劳动效率的更快更高要求，工效学又从单纯研究个人生理和心理特点，进一步发展到研究怎样改善人的社会性因素，从提高个体操作能力到提升团队、企业整体操作水平。

李汉锋等研究表明， 通过改进人类工效学措施，科学有效的改变劳动者工作台作业条件和生产环境条件，能有效降低劳动者的职业紧张，降低疲劳度[9]。

通过此次汽车组装流水线作业工人工效学的文献调研，笔者发现，我国对人类工效学的研究成果不足，还不能适应包括汽车组装流水线在内的国民经济各行业对工效学科研成果的需求，应加大对人体功效学科研及实践的研究，为经济社会的发展提供智力和科研保障。

参考文献

[1]陈泓，李序梅，张玉婷等.电视机和有线通讯设备流水线作业工人的工效学调查研究[J].中国安全科学学报，1996，6（04）：34-36.

[2]王百负，金书香，张祥春等.汽车组装流水线作业工人工效学调查研究[J].中国安全科学学报，1996（04）：40-42，46.

[3]朱启星，余秋月，何玉华等.冰箱生产流水线工人慢性肌肉骨骼损伤工效学研究[J].安徽医科大学学报，1997（03）：21-23.

[4]李汉锋，陈建，郑晓钧等.深圳市20家企业人类工效学及劳动者职业性肌肉骨骼疾患现状调查[J].职业与健康，2014，30（16）：2230-2232.

[5]刘召杰.精益生产体系中人机工程学的理论研究与应用[J]，中北大学，2012（学位年度）.

[6]曹磊，杜薇薇，王生.心理因素及物理负荷对职业性肌肉骨骼疾患的影响分析[J].中华劳动卫生职业病杂志，2011，29（03）：176-179.

[7]丁嘉顺，王正伦，张海央等.手臂静态姿势和反复性操作负荷的肌电测定分析[J].中华劳动卫生与职业病杂志，2004，22（06）：406-409.

第13篇

要实现安全工程专业课程建设的协同创新，必须按照协同创新的需要，建立行之有效的安全工程平台课程体系及一套协同创新的机制。以武汉科技大学为例，建立了安全工程专业课程的协同创新机制。

1.教师与学生之间的协同创新

高等教育协同创新的关键是最大限度地调动和激发教师、学生的主观能动性。只有将教师和学生两个主体的主动性、积极性、创造性同时调动起来，形成思想行动上的共识，才能真正做到教学相长，才能有效提高人才培养质量，提升科学研究水平，增强社会服务能力。武汉科技大学在安全工程专业建设过程中，一直倡导“教师为主导，学生为主体”的教育思想，在课堂教学中确立学生的主体地位。

（1）课程组织建设。教师在选择教材和准备教案时，在学生中挑选出能力较强的学生作为教学团队的成员，让学生参与课程的组织建设工作，实现教师与学生之间的互动。学生在课前预先提出希望了解掌握的知识，课后反馈教学过程中存在的问题，对课程的兴趣明显提高。

（2）本科生参与教师科研。增强本科生参与研究的机会，提升研究意识和能力。例如，一方面本科生参与教师的课题研究，给本科生提供参与科学研究的平台。另一方面本科生在毕业设计（论文）阶段，承担教师科研课题的占48%以上。

2.教师与教师之间的协同创新

教师是教学活动的主导者和实施者，是提高人才培养质量的关键。要培养学生的创新精神和实践能力，教师就要在实践中锤炼、积淀、提升。

（1）组成教学团队。为了建立教师与教师间的协同创新机制，武汉科技大学提倡教学团队的组织模式，要求各个教学团队必须由老、中、青三个梯队组成，通过教师间的交互合作，最大限度地形成创新合力，促进教师教学水平的提高。以安全工程平台课程体系为例，“岩石力学”、“建筑施工安全”及“房屋建筑学”课程的任课教师组成了学科建设团队，在不同的教学板块间进行经验交流，将课程教学中获得的创新经验相互融合，实现了教师与教师之间的协同创新。

（2）开展跨学科研究。武汉科技大学充分整合安全工程、采矿工程、机械设计、爆破及职业危害与防护等相关专业资源，确立了武汉科技大学安全工程专业的长期稳定的发展方向，在各位教师的协同配合下安全工程专业快速发展。现已具有“安全科学与工程”一级学科博士点，且为湖北省重点学科。

3.学生与学生之间的协同创新

学生与学生之间的协同创新就是在学生之间建立起一种协同学习的关系，在协同学习过程中，激发每位学生的创新能力。在“安全人机工程学”课程学习过程中，教师将学生的成绩划分为三部分，即平时成绩、考试成绩及课件准备及讲解分数，适当增加课件准备及讲解分数所占比例，要求各小组成员准备教学内容，学生表现积极踊跃，从“作业场所安全、机械设备安全”到“汽车安全、ATM的设计”，甚至是“水龙头、菜刀的安全设计”，内容充分丰富多彩，其他小组成员积极点评，教学气氛活跃，学生在互动过程中充分理解掌握了“安全人机工程学”课程的内容及精髓。课下同其他小组的同学交叉学习，提高了学生的学习积极性和创新能力。

4.课程与课程的协同创新

安全工程专业的课程设置，注重“知识传授、能力培养、素质提高”三结合，开展教学改革。

（1）更新课程知识。结合前沿成果更新课程内容，使课程设置与创新型人才培养的要求紧密关联。例如，在讲授“安全评价”课程过程中，为了更好地让学生掌握“安全评价”过程，增加了安全评价实践教学内容，要求学生针对实例，如“校园、实验室、图书馆”等进行安全评价。结合武汉科技大学安全工业专业毕业生的主要就业方向，开设了“建筑施工安全”及“起重运输安全”等课程。

（2）注重能力培养。本专业以“夯实基础，拓宽口径，增强能力，提高素质”的教学理念为指导，设置本专业课程群和实践创新训练体系。

（3）开设人文社科类、经济管理类、科技类、创新训练类等课程。对于学生素质拓展，要求学生必须修满创新教育3个学分及第二课堂3个学分。

5.课程与实践协同创新注重学生实践能力培养，搭建了“课程实验、校内实践、课外科研”的实践教学体系。

（1）课程实验教学体系。建立基本型、综合设计型、研究创新型的实验教学模式，开放、探究、任务驱动型的实验教学方法，将科研成果融入实验内容；开展实验教材建设。建立校内实验教学系统，采用全开放式的教学模式，学生在教务系统中选择后可随时到实验室进行课外实验，丰富了学生的课余生活，增强了学生的动手能力。

（2）校内实践创新体系。导师制指导学生科研，为学生毕业设计、课外科研、竞赛类立项和自主开展创新研究型项目提供支撑，建构了校内实践基地，提升实践教学质量。

（3）课外科研。通过导师选题，组织本科生在课外进行科学研究活动，促进学生对学科研究方法的理解，加深学生对学科应用实践的认识，及早进入学科前沿。

6.校内资源与校外资源协同创新

通过多元渠道吸收国外高校的先进经验，提高专业办学水平和质量。

（1）专家讲学，如邀请中钢集团武汉安全环保研究院、武钢安全环保部等单位专家为本专业兼职教师进行授课。

（2）联合培养、合作办学。与美国桥港大学、德国德累斯顿工业大学、澳大利亚埃迪斯科文大学等多个国家开展学生的联合培养与合作办学，促进学生知识的交融，拓宽了学生的学术视野，提高了人才培养质量。

（3）建立校外实习实训基地。本专业结合自身特色与毕业生就业情况，与武汉钢铁（集团）公司、金山店铁矿、中交二航局等企业建立了一系列校外实习实训基地。

（4）与武汉大学、华中科技大学等院校建立教师互派、学生互换及学分互认等机制，鼓励学生到外校学习，发挥优势、弥补不足，有效扩展了学生的知识获取空间，激发学生创新潜能。

二、结论

第14篇

关键词：老年助行产品；情景分析法；产品设计策略

1老年人室内助行产品的需求及设计现状

如今老龄化在社会上越来越严重，更多的老人喜欢上居家养老的方式，同样，老年人也面临着居家生活自理的困难，因此设计师应当重视老年人助行产品设计，不仅能够给社会应对老龄化带来帮助，还能够促进老年人的身心健康。从助行产品的设计现状来看，一些发达国家处于先进水平。其中日本是一个较为注重老年人助行产品需求的国家，具有深厚助行产品设计地位。欧美国家之所以会对老年人助行产品设计的重视原因在于一些国家由于近入老龄化社会的时间较早，在产品的协调及稳定性方面设计需求度高。相对于中国人口老龄化速度来说，中国对老年人的生理与心理需求在助行产品的设计上如今并不能满足，在许多方面需要更多的设计创新思想去完善，中国的许多产品共性在于缺乏创新力，始终走着模仿国外的步伐，导致国内产品设计一直落后于发达国家。

2情境分析法在老年人室内助行产品设计中的应用

情境分析法主要“以用户为中心”，这种设计方法可以情景化地展现产品使用过程和发展方向，从而能够具体解释和修改设计方案，提高产品开发方向的准确度。情境分析法的基础：情境设定，研究使用者在情境中的产品使用过程，也就是将“用户—产品—环境”连接在一起进行研究。

2.1情境分析法应用过程

情境分析法需要分析老年人的居住环境与产品之间有哪些问题，调查研究老人在使用助行产品的中和产品分别处于一种怎样的状态，设计者从中取得具有价值的设计思路。为了描述用户和产品状况而进行需求分析情境是有必要的，体现的不仅是研究的问题，还有设计者对研究设计信息进行视觉化描述，利于设计者之间的交换设计想法和讨论研究。设计阶段原则从对用户研究出发，深入研究老年人的行为活动和对助行产品的详细设计，将总结出的价值资源进行简洁明了的概述，从而得到情境分析图；对情境分析的要求要体现老年人对室内助行产品的需求，能够完完全全展现老年人在产品使用过程出现的一些问题，并拥有一套切实解决老人在助行产品上遇到各种问题的方案。通过这个过程，设计师对产品的构思能够满足老年人使用助行产品中遇到的状态，从而产生针对不同问题而有不同的设计概念。在此基础之上设计的老年人室内助行产品的功能及特性面向市场上将会被老年人所信赖。

2.2情境分析模块

情境分析包含四个模块，即人、环境、产品模块，和人—产品—环境三者相连接的模块。在研究中通过老年人的行为习惯、心理爱好、行走状态、日常活动等取得助行产品的部件连接、结构功能、工艺材料等，以及在确定产品的形状、尺寸、使用方式都需要参照人机工学知识等；通过对每一个情景模块的研究，将发现不同的用户需求是什么及所存在的限定条件因素，在这些基础上，通过情境设想从而以取得新的设计理念，再经过方案筛选取得最完美的终极方案。

3基于情境分析法的产品设计策略

通过对老年人室内助行产品的情境分析，了解到现有产品存在的一些问题，以及老年人对助行产品的真正需求，得出以下产品设计策略：

3.1多功能性

众多助行产品的基本功能是助于老年人支撑自身的体重、保持平衡以及增强肌肉承受力，但是老年人在居家生活中的行走习惯都是具有目的性、行走路线短而重复、行走时间也是较少，因此老年人对室内助行产品设计有着不一样的要求。那么对于设计师来说就需要考虑老年人在室内助行产品上的不同需求。多功能产品设计不仅能够较全方位地带给老年人一个健康舒适的生活，而且也符合现如今消费者喜欢一物多用的消费理念。

3.2时间渐变性

随着年龄增长，老年人身体各部位的功能呈现衰退的状态，下肢骨骼和肌肉的衰退更是使老年人在行动上及其不便，这种衰退会随着时间逐渐变化而越发严重，因此，助行产品的设计也要依据老年人的生理上变化而变化，在老年人骨骼体格发生变化时，产品将随着老年人的变化而能进行尺寸调整或者结构变化，这样就能满足老年人在这种变化的身体状态下享受舒适而满意的助行产品生活。

3.3安全性

安全性需要注意的一方面是老年人行走的安全保障。老年人肢体结构不像正常人自由控制，老年人骨质较软，所以往往在光滑地板上行走脚底打滑导致站立不稳定比较容易摔倒，特别是在现如今儿女在外工作较忙的情况下，在室内跌倒后亲人没有及时发现下将给老人的身心带来很大的危害。因此，为了避免这种情况发生需要提高老年人在日常行动安全性和便利性，这是对老年人享受健康居家养老生活的重要保障。

3.4空间系统性

对于老年人室内助行产品的设计，需要将老年人生活的居住空间进行一个整体而系统性的研究，使得最终助行产品设计能够符合老人居住的生活环境。老年人在室内的活动有站立、坐下、行走、清洁、如厕、洗澡等，需要全方位考虑到老年人在不同环境状态下对助行产品的不同需求。例如，老年人在室内一些地方都会有坐的状态，包括椅子、沙发、餐桌、马桶等，在站坐转换间由于这些位置存在高低尺寸差，市场上的助行产品无法适合老年人在每一个位置的顺畅安全地进行姿态转换。

4结语

随着社会的进步，更多的设计围绕着年轻人设计，从而更多的忽略了老年人的产品需求市场，在老龄化较重的今天，室内助行产品不仅能够帮助老年人方便快捷的站立和行走，安全的助行产品降低了老人跌倒的风险，满足了老年人内心独立自理的心愿，好的助行产品设计会让更多的老人保持积极乐观的生活状态。运用情境分析法进行研究，全方位的深入地了解老年人对于室内助行产品的需求，并得出许多有价值的设计设想与方案，从而改善了产品功能运用、提高了产品可靠性。真正的设计就是还原使用者使用产品的环境以及状态，从而取得一个打动人心的设计。

作者:李胜男 单位:长春工程学院

参考文献：

［1］毛恩荣，张红，宋正河.车辆人机工程学［M］.北京：北京理工大学出版社.

［2］丁玉兰.人机工程学［M］.北京：清华大学出版社.

［3］李易.欧亚优秀工业设计案例透析［M］.电子工业出版社.

［4］刘子峰.儿童座椅使用现状及发展［Z］.清华大学汽车碰撞实验室.

第15篇

论文摘要：计算机辅助工业设计是工业设计未来的发展方向，本文从工业设计及计算机辅助工业设计的一般含义出发，探究计算机辅助工业设计的应用，着重探讨计算机辅助设计中的人机交互，并对其做出了展望。

工业设计是一门综合性学科，其知识体系包括数学、物理学、材料学、工程学、电子学、机械学、色彩学、心理学、美学、传播学及伦理学等。它在促进经济发展，改善人的生活方式等方面发挥了重要的作用。但究竟什么是工业设计，一直众说纷纭。2006年国际工业设计协会理事会（ICSID）给出的定义认为：设计是一种创造性活动，其目的是确立产品多向度的品质、过程、服务及整个生命周期系统，因此，设计是科技人性化创新的核心因素，也是文化与经济交流至关重要的因素。工业设计的任务是对结构、组织、功能、表达和经济关系的发现和评估，主要表现在：

（1）增强全球可持续化发展和对环境的保护；

（2）赋予人类社会整体、个人、集体以利益与自由；

（3）决定用户、生产者和市场领导者；

（4）不论世界如何全球化，支援文化多样化；

（5）赋予产品、服务、系统与其特性在形式（符号的、语义学）的表达上与内涵的协调（审美的、美学）保持一致。

近五十年工业设计得到了快速发展，特别是以计算机和通信技术为代表的数字化信息时代的到来，进一步促进了工业设计的发展。计算机辅助工业设计以一种崭新的面貌进入企业，改变着企业传统的产品研发过程。

一、计算机辅助工业设计

20世纪60年代，随着计算机图形理论的创立，计算机辅助设计（CAD）应运而生。随之而来的是软硬件的不断更新和现代工业的迫切需要，因此计算机辅助设计引入工业设计，也成为一种必然。工业迅猛发展，市场日新月异，产品的更新换代更加迅速，为了获得竞争的胜利，企业就需要缩短产品的研发周期，获得更好的市场资料，传统的产品研发手段已不能满足这种需求，借助计算机辅助工业设计（CAID）的技术则可以更加容易满足这种需求。

CAID，即是计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品（工程）或服务工业设计的现代设计技术，它的技术原理是将设计人员的最佳特性、创造性思维、经验知识、综合判断与决策能力、想象能力、审美能力等，与计算机的强大记忆、信息检索能力、海量信息高速精确计算与处理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、工作状态稳定且不会疲劳等特性相结合，从而提高设计速度和效率，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计成本。

二、CAID的应用

CAID的应用主要是基于数字化平台实现的，借助CAID，企业可以大大缩短产品的研发周期，降低产品的研发成本，同时能够保证产品的质量，进而增强企业的市场竞争力。CAID将科学思维和艺术思维融合在一起，科学的发明融入了艺术的思维，可使产品外观和操作更加人性化；将科学思维融入到艺术思维中，可以确保对产品的形态美及功能美的探求有科学的依据。

1、计算机辅助形态设计

计算机辅助形态设计就是借助计算机软硬件，通过形态变化、分割与比例等方法按照形式美法则对产品的造型进行探究，以获得功能布局合理、操作人性化的技术美。在这个阶段，设计师会经常对产品的形态进行探索，以获得良好的产品形态，这必然要求设计师经常对已有的产品形态进行修改。CAID的参数化功能，便于反复修改尺寸、线型等；具有较强的曲面造型功能；能够快速地实现基于草图的三维建模。

2、计算机辅助色彩设计

色彩对于产品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域对色彩的理解不一样，因此，设计师要根据不同的目标人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同时，特定形态的产品，也需要特定的色彩才能更加完美地展现产品的特性。计算机辅助设计中的相关软件一般都有强大的色彩编辑器，及色彩拾取功能，这可以让设计师方便地选取色彩，进而提高设计师的工作效率，也更加便于对色彩的修改。此外，软件的色彩数据库能不时更新，保证了设计的时代性、时尚性。

3、计算机辅助人机设计

人机工程的主要任务是研究用户使用产品时的合适尺度关系、操作方式，及使用时的生理反应与心理感受。它的根本目的在于通过对“人-机-环境”相互影响的研究，创造出一个最合理的“人-机-环境”系统。

人机设计的好坏将直接影响产品的性能及用户的安全，好的人机设计将有利于产品性能的最佳发挥，提高生产效率，反之，将威胁用户的身体健康，给用户的操作带来不便，降低生产效率，降低产品人机环境的综合性能。随着计算机辅助技术的发展，以CAD为代表的三维数字化产品设计技术已成为企业提高竞争力的重要手段，进而出现了“数字化人机工程”概念，即借助计算机、信息处理技术，利用计算机辅助人机设计软件系统进行人机设计与评价。如运动型人体模型，它可以用来模拟人体的运动特性，在影视、工程设计、军事领域具有广泛的应用，在人机工程领域主要用于对姿态与动作的分析。

4、计算机辅助设计评价

借助CAID对设计方案进行评价是提高设计质量的一个重要环节。由此，可以判断各个方案的价值，确定其优劣，以便筛选出最佳的设计方案。评价工具的出现，使得设计评价方法和原则具有更强的可操作性。例如利用计算机对产品进行艺术美学的评价和分析，这是CIAD进行评价的一个突出案例。“计算机艺术美评价系统实质上也是个智能专家系统，在系统知识库中集中了客观上对某种产品是否美的评价概念，也集中了专家级的艺术美学思想及认识，它在系统推理中确定了评价艺术美的准则，然后进行人机对话对产品的艺术美做出专家级的评价”（汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期）。

三、计算机辅助工业设计的人机交互

信息在人类社会活动中变得越来越重要，当今社会已从以“技术为核心”变为以“信息为核心”，这标志着社会的进步，同时，也给设计者带来了一定的挑战，即如何将信息正确、及时地传递给用户。这就要求用户和产品实现无障碍交流，因此才有互动模式的CAID实现。目前，在CAID技术领域，人机交互的研究主要体现在人机界面设计和虚拟仿真设计等方面。

1、人机界面设计

计算机系统中的人机界面也称为用户界面，它介于用户和计算机之间，是用户与计算机进行信息传递和信息交换的载体，是用户使用计算机的综合操作环境。人机界面中设计师的作用就是处理人与硬件界面和软件界面的关系，而硬件界面与软件界面之间的关系则通过计算机技术来解决。目前，人机界面主要研究领域是人机界面模型设计、虚拟界面设计、多感官界面设计和多用户界面设计等。

2、虚拟仿真技术

通过计算机硬件系统的虚拟仿真技术，可以对人机关系进行有效的设计、验证和评估等工作。当前，“虚拟仿真技术的研究主要体现在触觉反馈、压力反馈等基础技术以及人机交互的模拟、人机虚拟环境的构建等方面”（罗海玉《计算机辅助工业设计技术综述》，载于《甘肃科技》2003年第7期）。它是一种高度逼真地模拟人在自然环境中试听等主观行为的人机界面技术。目前，已有很多设备可以用来虚拟仿真设计，如三位空间交互球、力反馈器、数据手套、头盔显示器等。虚拟仿真技术在国内目前主要用于军事领域、航空航天领域，在工业设计领域的运用还不多。但是，毫无疑问的是虚拟仿真技术必然是工业设计未来发展的一个主要方向，借助它可以实现设计过程中任一环节的考察与操作，可以帮助设计师快速、真实、有效地实现和修改设计方案，减少不必要的体力与脑力劳动，实现与设计团队的信息交流和资源共享，进而提高产品研发的速度，快速及时地抓住市场机遇，提高企业市场竞争力，获得巨大经济效益。

结 语

借助CAID可以有效地缩短产品的研发周期，但是，目前CAID技术还不够成熟，急需进一步研究。从工业设计本身而言，随着人工智能、虚拟仿真等技术的不断发展，设计师的设计思维也将发生重大变化，人机交互模式的CAID就将成为未来工业设计发展的必然趋势，更加人性、快捷、真实的人机交互方式将会是CAID中人机交互的必然结果。

参考文献

1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E8%A8%AD%E8%A8%88. 维基百科

2、 刘和山、赵英新、黄克正、张明《浅谈计算机辅助工业设计》，载于《山东内燃机》1999年第3期

3、 杨海成、陆长德、余隋庆《计算机辅助工业设计》，北京理工大学出版社2009年版

4、 汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期