高中通用技术 设计的人机关系教学设计（苏教版2019）

教学设计

课程基本信息学科通用技术年级高一一年级学期秋季课题设计中的人机关系教科书书名：必修《技术与设计1》教材出版社：江苏凤凰教育出版社出版日期：2019年8月教学目标1.了解“人机关系”的含义2.了解“人机关系”实现的目标3.探究实现合理的“人机关系”的途径及方法关逐步建立与之关联的技术意识4.学会遵循合理的“人机关系”和“以人为本”的设计理念教学内容教学重点：1.“人机关系”实现的目标2.探究实现合理的“人机关系”的途径及方法关逐步建立与之关联的技术意识教学难点：1.探究实现合理的“人机关系”的途径及方法关逐步建立与之关联的技术意识2.遵循合理的“人机关系”和“以人为本”的设计理念教学过程导入新课（直接引入课题）任务一寻找身边的人机关系在生活中，我们每个人都无时无刻不与身边的物品发生联系，当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互的关系，这种相互的关系称为人机关系。人际关系中所指的“机”包括工具、仪器、仪表、设备、设施以及劳动保护用具等。在设计中我们所设计的产品都是以人的需求出发，为人服务的。因此，人机关系成为设计活动中必须考虑的核心问题之一。马上行动找出下列活动中的“人“与”机“，体会其中的人机关系1、奶奶使用摇控器看电视2、妈妈使用洗衣机洗衣服3、司机驾驶汽车4、木工用手锯锯木头在人与某个产品构成的人机关系中，往往存在复杂的多方面的关系。以开门为例，人走近门，便与门板构成了人机关系；人要握住把手，便与门把手构成了人机关系；人开门后要通过门，便与门框构成了人机关系。马上行动：分析人坐椅子上时，人体的一些部位与椅子构了那些人机关系？（1)手臂与____________________（2）背部与____________________（3）臀部与____________________（4）腿与____________________（5）脚与_____________________我们现在看到越来越多的厂商将以人为本，作为新的设计理念，以符合人体工程学的设计作为产品的特点来进行广告宣传,特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。让机器、工作和生活环境的设计适合人的人体尺寸参数、活动范围、运动方式、人的生理、心理特征来指导设计,使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活。其核心问题就是在各种工作的环境中,协调人与机器及环境者间的关系。人机关系研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得人的作业在高效、安全、健康舒适等几个方面的特性得以提高。人机工程学是为了解决这样的问题而产生的一门学科。设计是一项综合性的技术规划活动,是一门技术与艺术相结合的学科,同时受环境、社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响,是功能与形式、技术与艺术的统一。设计的出发点是为人而不是产品,必须遵循自然与客观的规律法则来进行。现代设计强调形与“美的高度统一,物”与“人”的完美结合,把先进的技术科学和广泛的社会需求作为现代设计的基础。设计的主导思想是以人为中心,强调“物”与“人”之间的协调关系。把人和机器作为一个整体来考虑,合理地优化“人”和“机”的功能。一般来说设计过程应考虑人机关系要达到以下的目标。任务二理解人机关系要实现的目标人与周边物品之间存在着复杂的关系。不同的设计问题涉及不同的人机关系，在设计中都要考虑人机关系需要实现的目标。【PPT】展示设计产品，让学生思考这些产品运用了哪些设计原则，实现了哪些目标？1、高效在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或是最优地全分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。同时，人机所在的环境中的一些因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影响人的效率和行为。案例分析：铁锹作业效率P80讨论：(1)“铁锹作业试验”中改进了哪些人机关系而使工人的工作效率大大提高？(2)在人机关系中，哪些因素会影响工作的效率?请结合具体的案例说明。2、安全人机关系中的安全，是指人机在操作和使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的边槽，易产生危险的地方进行安全保护设计，如汽车的安全带设计、冲床的安全保护设计、儿童座椅前的护栏设计等，其目的都是保护操作者和使用者使其避免伤害。3、健康人机关系所追求的健康，是指人在长期操作和使用产品的过程中，产品不会对人的健康造成不良影响。如果产品设计不合理，就会使人处于不恰当的作业姿态，长时间地操作使用它，不仅使人感到疲劳，还会影响人的身体健康。例如：用天然彩色棉制成的衣服，在生产过程中，不需要染色，避免了各种染料中有害物质，对人体健康的影响。马上行动：根据椅子设计的原则，请指出图中箭头所指人体部位感觉不舒适的原因。4、舒适人机关系中的舒适，是指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，生理结构在操作和使用的姿态，能够在人们自然正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早的产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。例如：各种用品的把手设计成和人手的结构形状相结，使人在使用物品时更加稳当和舒适。思考：台灯的设计，需要考虑哪些人机关系？实现怎样的具体目标？任务三探究实现合理人机关系的方式在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全等目标。如何实现这种合理的人机关系呢？首先应该明确设计涉及哪些人机关系，其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系。采用系统科学或信息科学的方法来分析,进行系统试验,检查系统性能和操纵人员操纵的难易程度。其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。一般说来,人机系统要反复试验和使用才能逐渐完善。在人机系统中,产品的操作人员是人机系统中的主体,设计和运用人机系统时应当充分发挥人在人机系统中的主导作用。使人机系统达到要求的性能和指标,同时保证操作人员操作简便、安全舒适和提高系统工效。1、考虑到普通人群和特殊人群大多数产品是为普通人群设计的,设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见的门,其高度、宽度、门把手的位置等(一般来说,门高200cm,宽700cm至800cm门把手高100cm)都是以普通人群的身高、体宽以右手习惯等为标准设计的话门把手高100cm)都是以普通人群的身高、体宽以及左右手习惯等为标准设计的,适于普通人群操作使用。但是特殊人群也是社会的重要组成部分,他们往往有着独特的需要。设计时,还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。如盲人、肢体残障人士、老人和儿童等。案例分析：残障人士独自外出困难重重。我们习以为常的出行方式，是阻碍他们走出家门、迈入社会的一道坎。例如，坐着轮椅，怎么乘坐公交车？看不见路，如何过马路？这些问题，正被越来多的城市解决。现在，越来越多的公交车，当坐轮椅的人上下车时，车门处会缓缓伸出一个斜坡，帮助轮椅通行。人行道旁的盲道、特殊人群使用的电梯、电梯里的盲文等，都体现了人们对特殊人群的关怀。讨论：请说说生活中还有哪些为残障人士设计的公共设施，你最想为哪类人群设计什么样的公共设施，请分享你的设计想法？2、静态的人与动态的人人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，还要符合人体的动态尺寸。静态尺寸是指人的构造尺寸。动态尺寸是指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。为了实现良好的人机关系，不仅要使产品符合人体静态尺寸，而且要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。这样的设计有利于缓解人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。考虑静态的人与动态的人的关系人们使用产品时时常处于动态和静态两种状态之中,因此,设计的产品不但要符合人体静态的尺寸,也要符合人体的动态尺寸。要让人在使用它时,能够方便施力、有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳,提高效率,满足健康、舒适的要求。3、满足人的心理需求和生理需求设计中的人机关系,不仅要满足人的生理需求,而且要满足人的心理需求。产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受,如果能在设计中注意满足人在这些方面的心理需求,就可以将人机关系处理得更好。例如:茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主将空间处理得小一些,以营造温馨、宁静的效果;而办公空间一般应以冷色调为主,空间处理要简洁明快,以求产生严谨、高效的工作氛围。这样的设计都是为了满足人的心理需求。4、信息的交互人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间运用信息语言交流的过程。改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。例如，从人工转接有线电话到程控交换机，从固定电话到基于移动互联网的智能手机，人机交流、人获得信息的渠道和方式发生了根本的变化。而发展得如火如荼的人工智能技术、虚拟现实技术等，又使得人与产品之间的信息交互方式，发生更为丰富的变化。不同的信息有着不同的特征，若选取不恰当的信息传递类型，往往会导致不良的人机关系，应根据设计目的为人机交互选择最佳的信息传递类型。例如：电灯开关、汽车信号提示等小结本节课我们了解了设计中的人机关系，学习了人机关系要实现的四个目标（高效、健康、安全、舒适），知道在设计时如何实现合理的人机关系，重点考虑普通人群和特殊人群的需要、考虑静态人与动态人的需要、考虑人的生理需求和心理需求及信息的交互等。作业选择日