第一章 人体工程学概述

艺术设计课程系列之————主讲：林立长春理工大学艺术设计系人体工程学

1某公司在推销新产品的时候说：“…我们的产品在设计上符合人体工学原理…”你如何理解？

2在日常生活中，你自己是否抱怨过“……使用起来太不舒服啦！”，“……再高点／低点就好了！”……

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第一章人体工程学概述主要内容一、人体工程学的名称与定义二、人体工程学的发展历程三、人体工程学的研究内容及目标四、人体工程学与艺术设计五、人体工程学的美学意义4

一、人体工程学的名称与定义

“人体工程学”（ergonomics）来自希腊语

ergo：工作、动作

nomics：规律、习惯

ergonomics：本意是关于工作规律和劳动习惯的科学。它首先在英国出现和传播开来形成于欧洲，兴盛于美国和前苏联，在日本获得了最成功的应用。5人体工程学的名称

欧洲

Ergonomics工效学

HumanConditioning人体状态学

EngineeringPsychology工程心理学美国

HumanFactors人类因素学

HumanEngineering人类工程学

EngineeringPsychology工程心理学日本人间工程学中国人机工程学、功效学、人机学、人体工程学6人体工程学的定义

查理斯•C•Wood设备设计必须适合人的各忙面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。前苏联学者研究人在生产过程中的可能性、劳动活动的方式、劳动的组织安排，从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面发展的一门学科。中国企业管理百科全书研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。国际人体工程学会（InternationalErgonomicsAssociation）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，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作、生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科。尽管各国对人体工程学所下的定义不尽相同但在以下三个方面却是一致的：1.人体工程学的研究对象是“人—机—环境”系统中人、机、环境三要素之间的关系。2.人体工程学研究的目的是使人们在工程技术和工作的设计中能够使三者得到合理的配合，实现系统中人和机器的效能、安全、健康和舒适等的最优化。3.人体工程学从系统的总体高度来研究人、机、环境三个要素，将它们看成是一个相互作用、相互依存的整体。7

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人—机—环境的具体含义人-机-环境系统：是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机器以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人-机系统。人——指操作者、使用者。主要研究课题：生理需求：饮食、呼吸、运动、居住等生理需要。心理需求：人都希望生活得愉快一点，工作的安全、舒适一点，劳动的轻巧方便一点，休息、消遣时得到美好的精神享受。行为特点和技能限度：人的行为特点受到人体自然形态的影响。

对象情况：安妮，女，12岁，某小学六年级学生主要症状：脊椎侧突，脊椎骨随着年龄的增长而弯曲，呈现蛇形另：每年，该学校保健服务所接见的脊椎侧凸症病例有大约280宗。调查显示，患上脊椎侧凸症的孩童数量，呈逐年上升趋势。9

10机——泛指人操作、使用的产品，可以是与人体直接接触的各种器物、机器、或设施、设备等。例：

公交车是大量运输的重要交通工具，作为“机”来研究时，不能从单一方向研究其人机关系。与公交车相关的公路、车站、路标也都得统一研究，统筹设计。

11环境——指人、机所处的周围环境，如工作场所、物理化学环境和社会环境。向物质生活提供原材料和动力资源的大自然，向产品生产提供市场需求、文化观念、政策法令规范的社会环境和工业生产、环艺设计、展示、服装等不同领域设计、研究的具体环境内容。

发展史12

二、人体工程学的发展历程

萌芽阶段（19世纪末20世纪初至二战爆发）发展阶段（二战期间）成熟阶段（二战结束至今）13

萌芽阶段

（19世纪末20世纪初至二战爆发）

从19世纪末到20世纪30年代，人们开始采用科学的方法研究人的能力与其所使用的工具之间的关系，从而进入了有意识地研究人体关系的新阶段

代表人物：

F•W•Taylor——铁铣研究

F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth——砌砖研究

H•Munsterberg——《心理学与工作效率》14

F•W•Taylor——铁铣研究科学管理之父1898年，现代管理学的先驱泰勒（F•W•Taylor）进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具——铁铣进行了研究，他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最佳设计和每次铲煤或矿石的最适重量，即10kg。同时，泰勒还进行操作方法的研究，剔除多余的不合理动作，指定最省力高效的操作方法和相应的工时定额，大大提高了工作效率。15

F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth——砌砖研究人机学研究的先驱

1911年，吉尔布雷斯夫妇（F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth）通过快速拍摄影片，详细记录工人的操作动作后，对其进行分析研究，将工人的砌砖动作进行简化，将全过程中的17个动作减少为4.5个，使砌砖的速度由原来的120块/h提高到350块/h。

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泰勒泰勒17

H•Munsterberg——《心理学与工作效率》

1912年，现代心理学家闵斯托伯格（H•Munsterberg）出版了《心理学与工作效率》等书，将当时心理技术学的研究成果与泰勒的科学管理学从理论上有机的结合起来，运用心理学的原理和方法，通过选拔和培训，使工人适应于机器。

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这一阶段主要研究特点是：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机关系上是运用心理学以选择和培训操作者为主，使人适应于机器，即就机论人。这一阶段主要提倡的设计思想是机械中心主义。19

发展阶段（二战期间）

二战期间，由于战争的需要，军事工业得到了飞速发展，武器装备变得空前庞大和复杂。由于设计不当和缺乏训练，无法使人适应不断发展的新武器的性能要求，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。于是，人机关系的研究进入了一个新的阶段，即从“人适机”转入“机宜人”的阶段，科学人体工程学应运而生。

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22这个阶段人机工程学完成了由萌芽阶段到正式诞生的历程，它倡导“就人论机”的人类中心主义的设计思想。卡潘尼斯：《人机工程学中民族与文化的变量》

这一阶段的特点是：重视工业于工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。研究领域涉及生理学、心理学、人体测量学、生物力学和工程技术等多学科的知识。23

成熟阶段（二战结束至今）特点：

1.着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。

2.密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。

3.综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。研究方向：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，使人-机-环境系统相协调，创造出最适合人工作、学习、休闲的环境。24

我国人机工程发展进程

1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。

1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC—159）。1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。1989年成立《中国人类工效学学会》1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员25

三、人体工程学的研究内容及目标

研究内容

作为一门研究人—机—环境三者之间关系的学科，人体工程学的研究重点自始至终都是围绕人本身的。从这个角度出发，主要包括以下几个方面：

1.对人类生理特征的研究

2.对人类认知特征的研究

3.对人类行为特征的研究

4.对人体适应特殊环境的能力和极限的研究研究目标人机工程学的目标是建立最安全适宜的外部条件，使人在工作过程中达到高效的同时，获得舒适和精神上的愉悦。简言之就是做到：舒适+有效+美。

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四、人体工程学与艺术设计（一）人体工程学对艺术设计发展的作用

1.人机工程学使艺术设计更多地获得经济效益27

2.人体工程学使艺术设计更多地获得情感效益和审美效益，亦即使艺术设计更能满足“大众的幸福”

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3.人体工程学使艺术设计把产品的形式与内容统一了起来

4.人体工程学为艺术设计提供了新的课题

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(二)现代艺术设计应具备的品质

1.艺术设计应能够提高产品的使用值，扩大产品在时间、空间上的适用性。

2.艺术设计应能够提高生产效率，使单位时间的产量提高，使生产过程合理化，且利于半成品的利用。

3.艺术设计应能促进规格标准化。

4.艺术设计应能提高产品的内在品质，也能提高产品的外在品质。

5.艺术设计应能提高人的舒适自由度。

6.艺术设计应能避免对人、机、环境的副作用。30

五、人体工程学的美学意义

（一）人体工程学解决了艺术设计的生理、心理适应问题，使人处于身心解放的自由状态，这恰是一种审美状态。（二）人体工