人体系统功能特征

关于人体系统功能特征内容大纲感觉与知觉的特征视觉机能及其特征听觉机能及其特征其他感觉机能及其特征记忆、注意、思维和想象人的个性心理特征第2页,共71页，2024年2月25日，星期天3.1感觉与知觉的特征第3页,共71页，2024年2月25日，星期天1感觉感觉是有机体对客观事物的个别属性的反映，是感觉器官受到外界的光波、声波、气味、温度、硬度等物理与化学刺激作用而得到的主观经验。2知觉知觉是人对事物的各个属性、各个部分及相互关系的综合的整体的反映。3感觉与知觉的区别与联系感觉所反映的只是事物的个别属性。如形状、大小、颜色等。通过感觉还不知道事物的意义，知觉反映的是包括各种属性在内的事物的整体，通过知觉，可以知道所反映的事物的意义。感觉反映个别，知觉反映整体，感觉是知觉的基础，知觉是感觉的深入。3.1.1感觉与知觉的概念第4页,共71页，2024年2月25日，星期天3.1.2感觉的基本特征1适宜刺激2感受性和感受阈限3适应4余觉5相互作用6对比第5页,共71页，2024年2月25日，星期天1适宜刺激第6页,共71页，2024年2月25日，星期天2感受性和感受阈限感受性：有机体对适宜刺激的感觉能力，它以感觉阈限来度量。感觉阈限：刚好能引起某种感觉的刺激值。感受性与感觉阈限成反比，感觉阈限越低，感觉越敏锐。感觉阈限绝对感觉阈限差别感觉阈限：刚刚能引起差别感觉的两个同类刺激间的最小差异量。(非绝对值，随最初刺激强度变化，且与最初刺激之比为常数)下限：刚刚能引起某种感觉的最小刺激值上限：仍能产生某种感觉的最大刺激值（不能超出的最大值）第7页,共71页，2024年2月25日，星期天3适应感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。例：“现在的肉越来越淡而无味”、“青蛙实验”4余觉刺激消失后，感觉可以存在一极短时间，这种现象叫余觉(短时信号存储机制)。应用：动画片余觉延续时间听觉：2-4s试觉：0.5s

视觉暂留第8页,共71页，2024年2月25日，星期天5相互作用在一定条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。1）不同感觉的相互影响例：微光刺激能提高听觉感受性，强光刺激则降低听觉感受性。2）不同感觉的补偿作用：某种感觉消失后，可有其他感觉来弥补。例：聋哑人“以目代耳”，盲人“以耳代目”，触摸阅读.3）联觉：一种感觉兼有或引起另一种感觉的现象。例：冷暖色调、色彩搭配学blue第9页,共71页，2024年2月25日，星期天6对比同一感受器官接收两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。1）同时对比：几种刺激物同时作用于同一感受器官时产生的对比。2）继时对比：几个刺激物先后作用于同一感受器官时，将产生继时对比现象第10页,共71页，2024年2月25日，星期天3.1.3知觉的基本特征1整体性2选择性3理解性4恒常性5错觉第11页,共71页，2024年2月25日，星期天1整体性当人们感知一个熟悉的对象时，只要感觉了它的个别属性和特征，使之形成一个完整结构的整体形象。第12页,共71页，2024年2月25日，星期天影响知觉整体性的因素1）接近2）相似3）封闭4）连续5）美的形态第13页,共71页，2024年2月25日，星期天2选择性人的周围环境复杂多样，大脑不可能同时对各种事物进行感知，而总是有选择的将某一事物作为知觉的对象。1）对象和背景的差别2）对象的运动3）主观因素第14页,共71页，2024年2月25日，星期天3理解性用以前获得的知识和自己的实践经验来理解所知觉的对象。（例：仁者见仁，智者见智）注意：语言的指导能唤起人们已有的知识和过去的经验，是人对知觉对象的理解更迅速、完整。但不确切的语言指导，会导致歪曲的知觉。第15页,共71页，2024年2月25日，星期天4恒常性由于知识和经验的参与，知觉表现出相对的稳定性。1）大小恒常性2）形状恒常性3）明度恒常性4）颜色恒常性第16页,共71页，2024年2月25日，星期天5错觉错觉是对外界事物不正确的知觉。总的来说，错觉是知觉恒常性的颠倒。第17页,共71页，2024年2月25日，星期天法国国旗37：33：35第18页,共71页，2024年2月25日，星期天视觉刺激视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380~780nm。3.2视觉机能及其特征第19页,共71页，2024年2月25日，星期天3.2.1眼睛的构造第20页,共71页，2024年2月25日，星期天眼球壁外层：角膜、巩膜中层（色素膜）：虹膜、睫状体、脉络膜内层：视网膜视锥细胞中央凹处需要光线激活能分辨颜色视杆细胞边缘靠近眼球前方不能分辨颜色眼内腔前房后房玻璃体腔眼内容物房水晶体玻璃体角膜屈光介质第21页,共71页，2024年2月25日，星期天眼睛视物的过程：瞳孔光线晶状体视网膜圆形小孔，大小通过虹膜的肌肉动作发生变化黑暗中较大，d=8mm；明亮环境中变小，d=2mm拥有正常视力或矫正视力的人，晶状体将光线聚焦到视网膜上的感光区域。物体距离较近时，肌肉收缩，导致晶状体鼓起，物体较远时，晶状体变得平坦。视锥细胞视杆细胞第22页,共71页，2024年2月25日，星期天3.2.2视觉系统视觉是由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动完成的。眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为21~25mm的球体，其基本构造与照相机类似。第23页,共71页，2024年2月25日，星期天3.2.3视觉机能1.视角与视力视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。

α=2arctg(D/2L)α—视角；D—被看物体上两端点的直线距离；L—眼睛到被看物体的距离；第24页,共71页，2024年2月25日，星期天

视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示。视力=1/能够分辨的最小物体的视角检查人眼视力的标准规定，当临界视角为1’时，视力等于1.0,此时视力为正常。当视力下降时，临界视角必然要大于1’，于是视力用相应的小于1.0的数值表示。视力的大小还随年龄、观察对象的亮度、背景的亮度以及两者之间亮度对比度等条件的变化而变化。练习：正常视力一般定义为1.0。如果一个人分辨细节的临界视角为1.5’,此人是近视还是远视？如果临界视角是0.8’呢？第25页,共71页，2024年2月25日，星期天2.视野与视距视野：人眼能观察到的范围，一般用角度表示。按眼球的工作状态划分静视野：在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。注视野：在头部固定，而转动眼球注视某一中心时所见的范围。动视野：头部固定而自由转动眼球时的可见范围。水平面内视野，图3-8（a），p50垂直面内视野，图3-8（b），p50第26页,共71页，2024年2月25日，星期天图3-8第27页,共71页，2024年2月25日，星期天视距：指人在控制系统中正常的观察距离。观察各种显示仪表时，若视距过远或过近，对认读速度和准确性都不利，一般应根据观察物体的大小和形状在380-760mm之间选择最佳视距。表3-2时推荐采用的几种工作任务的视距。第28页,共71页，2024年2月25日，星期天3.中央视觉和周围视觉中央视觉：在视网膜上分布着视锥细胞多的中央部位，其感色力强，同时能清晰地分辨物体，用这个部位视物的称为中央视觉。周围视觉：视网膜上视杆细胞多的边缘部位感受多彩的能力较差或不能感受，故分辨物体的能力差。但由于这部分的视野范围广，能用于观察空间范围和正在运动的物体，称为周围视觉。例：阅兵式队列、驾驶汽车应用：一般情况下，既要求操作者的中央视觉良好，也要求其周围视觉正常。对视野各方面都缩小到10度以内者称为工业盲，不宜从事飞机、车、船、工程机械都要求较大视野范围的工作。第29页,共71页，2024年2月25日，星期天4.双眼视觉和立体视觉双眼视觉：双眼视物时，具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力，形成立体视觉。形成原因：同一物体在两视网膜上所形成的像并不完全相同，经过中枢神经系统的综合，从而得到一个整体的立体视觉。补充：立体视觉效果不完全靠双眼视觉，物体表面光线反射和阴影等都会加强立体视觉效果。第30页,共71页，2024年2月25日，星期天5.色觉和色视野产生色觉的原因：视网膜上3种视锥细胞分别对不同波长范围的光线敏感，这3个区域的中心所对应的主色为红、绿、蓝。注意：由于视锥细胞必须被光线激活才能分辨颜色，因此在黑暗中色觉降低甚至消失。色觉缺陷（色盲）：某一种视锥细胞不足和缺陷，通常是红色或绿色。色盲比例：男性8%，女性少于2.5%。应用：红绿灯人形标志单色易辨认顺序：色视野：图3-10，p53双色易辨认顺序：第31页,共71页，2024年2月25日，星期天6.暗适应和明适应举例：刚进入漆黑的电影院和电影结束后走出电影院时眼睛对光线的适应过程。暗适应：人眼对光的敏感度在暗光处逐渐提高的过程——人从亮处进入暗室时，最初看不清楚任何东西，经过一定时间，视觉敏感度才逐渐增加，恢复了在暗处的视力。明适应：从暗处初来到亮光处，最初感到一片耀眼的亮光，不能看清物体，只有稍待片刻后才能恢复视觉。暗适应和明适应曲线见图3-11。应用：眼睛频繁适应各种不同亮度时，容易产生疲劳。应使工作面的光亮度均匀而且不产生阴影；对于频繁改变亮度的场所，采用缓和照明或佩戴有色眼镜。第32页,共71页，2024年2月25日，星期天3.2.4视觉特征1.疲劳程度：水平优于垂直。2.视线变化习惯：左—右，上—下，顺时针。3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。4.观察情况的优先性：左上—右上—左下—右下。视区内的仪表布置必须考虑这一点。5.设计依据：以双眼视野为设计依据。6.接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。第33页,共71页，2024年2月25日，星期天3.3听觉机能及其特征3.3.1听觉刺激听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体。1声波的频率例：音叉发声：拨动音叉，它在其固有频率上产生振动，引起空气分子的前进或后退，这种交替运动产生气压的相对增大或减小（正弦波）。频率f=1/周期T人的听感范围：20~20000HZ，在人对声音的感觉中，频率对应的是音调的高低。例：音乐乐理中，中C调的频率为256Hz，高八度为512Hz。第34页,共71页，2024年2月25日，星期天2声波的强度——音量声强：单位面积上的声功率，单位是W/m2。一般使用声强的对数进行音量的计量，单位为分贝(dB)。例：正常呼吸：10dB；交谈者相距1米，噪声为50dB时，可用正常音量交谈；噪声为90dB时，必须大声喊叫；音量突然增大到150dB时，会造成鼓膜破裂出血，暴振性耳聋。

第35页,共71页，2024年2月25日，星期天3.3.2听觉系统起主要作用的部位：内耳耳蜗起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分，见图3-12。3.3.3听觉的物理特性1.频率响应（感受性）人耳能听闻的频率比为fmin/fmax=1：1000；频率感受的上限随着年龄的增长而逐年连续下降，见图3-13；听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设计是很重要的。第36页,共71页，2024年2月25日，星期天2.动态范围（声音的强度）

听觉声强的动态范围=正好可忍受的声强/正好能听见的声强。（1）听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。（2）痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax。（1）与（2）都与频率有关系，是在某一频率下的听阈值或痛阈值。（3）听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区,见图3-14。第37页,共71页，2024年2月25日，星期天3.方向敏感度（双耳效应）（1）时差：∆t=声源到两耳的时间差。人耳可觉察到的声信号入射的最小偏角为3°。（2）人耳对不同频率、不同方向的声音的感受能力不同。由于头部的掩蔽效应，造成声音频谱的改变。4.掩蔽效应掩蔽：一个声音被另一个声音所掩盖的现象。掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应。第38页,共71页，2024年2月25日，星期天3.4其他感觉机能及其特征3.4.1肤觉肤觉是仅仅次于听觉的一种感觉，可感受多种外界刺激，形成多种感觉。

1.触觉，见图3-15和图3-16。

2.温度觉

3.痛觉3.4.2本体感觉本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统，可感受身体和四肢所在位置的信息。图3-15男性身体各部位的触觉敏感度图3-16男性身体各部位刺激点定位的能力第39页,共71页，2024年2月25日，星期天3.5记忆、思维3.5.1记忆瞬时记忆（感觉记忆、感觉存储）工作记忆（短时记忆）长时记忆（短时记忆）人类的记忆非常庞大，但并不完美：1）我们在长时记忆中处理大量庞杂的信息，但往往当我们需要提取某一信息时，还是会遇到麻烦；2）尽管我们的信息存储能力很强大，但我们还是经常会忘记一个人名或数字，仅仅是在听到或看到后的几秒钟。第40页,共71页，2024年2月25日，星期天1瞬时记忆——在刺激消失后，还能将刺激的表现形式保存很短的时间。特征：1）瞬时记忆中的信息不会被解码，仅仅以其最原始的表现形式存储起来；2）瞬时记忆中不需要有意识的参与，瞬时记忆相对自动，基本不能人为增加存储的长度；3）要使信息保存的更长，必须将其解码并传输到工作记忆中。第41页,共71页，2024年2月25日，星期天2工作记忆——将瞬时记忆中的信息进行解码和传输并保存在工作记忆中，需要注意力资源。工作记忆的容量：在工作记忆中，保存信息的唯一方式就是复述，信息的保存很脆弱，容易受到毁坏。即使在复述的过程中，工作记忆中的信息也在逐渐衰减，而且工作记忆中的项目越多，衰减越快。例：打字员打字时要逐句或逐组记住阅读的字词；正在检修机器的工人，需要即时记住检修了哪几个部件，检修时机器的变化状态。在现代化的自动控制系统中，人所观察到的系统的状态指标等都存在人的短期记忆内。在人机系统中，若过分要求短期记忆就会加重人的心理负荷，造成人为差错。因此，设计人机系统时应对人的短时记忆的特点多加考虑。第42页,共71页，2024年2月25日，星期天工作记忆的最大项目数：5-9个组块如何定义组块？人们往往将信息组合成熟悉的单元（不论大小），这些单元被作为整体被记忆。例：C.A.T.D.O.G.R.A.TCAT.DOG.RAT类似的，单词可以组合成有意义的句子组块，有效地增加工作记忆的容量。数字组块往往由3-4个数字组成。1355-6792-335组块越有意义，越容易被记忆。IBMJVCTVIBMJVCTVIBMJFKTV第43页,共71页，2024年2月25日，星期天实际意义：1）避免提供大于5-9的信息组块让人们记忆；2）尽量以有意义且区别明显的组块的方式呈现信息；3）提供如何通过组块方式来记忆信息的方式。3长时记忆将工作记忆中的信息转化成长时记忆需要对其进行语义上的解码，即要提供信息的意义并将其与已存储在长时记忆中信息建立关联。要记忆更多的信息，必须对信息进行分析、比较，并与过去知识建立联系，而且信息的组织性越强，越容易转化成长时记忆，长时记忆中信息组织的越好，也越容易被提取。第44页,共71页，2024年2月25日，星期天第45页,共71页，2024年2月25日，星期天如何增强记忆力呢？1、把人名、面孔、事件等，按一定的思考模式编码。2、采用“注—义”方法：把注意力集中在想记住的事情上，然后赋予意义。（广告词）3、把枯燥无味的事物简单地组织起来能帮助记忆。（食物杂货单可分成肉类、谷类、蔬菜等）4、设法减少必须记住的事物、事项的数目。（如放钥匙的地方；出门要拿的东西等）5、所谓的“脑慢跑”即多动脑筋，能让头脑强健。（玩猜字迷、多阅读书籍、报刊、杂志、辩论等）第46页,共71页，2024年2月25日，星期天6、健身也有利于健脑。（每星期多步行1.6公里,认知能力衰退的几率就降低13%)7、药物治疗：银杏有助于增强记性。8、食物疗法。9、充分休息：睡眠可让大脑有时间去为记忆编码，也可以舒解精神压力。10、放慢生活节奏。11、多关心家人与朋友，多培养几种爱好，都对记忆力有好处。提倡“热爱生活、积极生活”。第47页,共71页，2024年2月25日，星期天3.5.2注意注意是人的心理活动对一定对象的指向。在人机系统中，许多事故的发生都可以从注意上找原因。例如，飞行员在追击敌机时可能由于没有注意到高度表指示的变化而发生毁机事故；汽车司机可能由于只顾前方道路变化而没有注意到侧旁情况碰到路旁的行人或车辆；打字员会由于与人谈话而打错了字，等等。注意被认为是人信息处理的一个瓶颈。注意主要从三个方面对信息处理过程发生影响：选择性、集中性和注意分配。第48页,共71页，2024年2月25日，星期天1.注意的选择人不可能对所有信息源传播的信息同时加工。既然有选择，就必然有漏失，重要的是做到注意对象的最佳选择或最佳取样，就是以最小的代价得到最大的价值。如，现代复杂人机系统中，控制室或控制台上往往有成千上万的信息显示器，人的能力资源有限，要时刻不停地注视每个信息显示器的变化是不可能的，操作者要及时获取有用的信息，就要从多种信息源中最有效地选择所需要的信息。第49页,共71页，2024年2月25日，星期天

2.注意的集中

人的注意可用探照灯作比喻。探照灯聚焦后的光束投向一定方向，投光区正中最亮，被照物看得最清楚，离开中心光线渐暗。人集中注意时，其注意范围也有中心与边缘的区分，落在注意中心的刺激，得到最有效的信息加工；邻近注意中心的周围刺激，人也能知觉到，并能进行一定程度的信息加工；落在注意边缘外的刺激，人一般意识不到，不可能进行信息加工。第50页,共71页，2024年2月25日，星期天3.注意的分配注意分配是指人在同一时候能把注意分配到一个以上的对象上，即所谓一心二用或一心多用。如，学生上课时要一边听讲，一边做笔记；打字员要一边击键，一边要看材料。注意分配是注意集中的对立物。一般来说，不利于注意集中的因素，都有利于注意分配。刺激的空间位置、相似程度、刺激强度、语义内容等，既是影响注意集中的因素也是影响注意分配的因素。此外，对注意对象的熟悉程度、学习、训练等都会影响人的注意分配能力。第51页,共71页，2024年2月25日，星期天3.5.3思维思维思维的定义思维的过程思维是人脑对客观事物的间接和概括的反映，它是认识过程的高级阶段，人们通过思维才能获得知识和经验，才能适应和创造环境，思维是心灵的中枢。分析综合比较抽象概括把事物整体分解成为各个部分思考的过程。把事物各个部分联系起来的思考过程。把事物加以对比，确定他们的相同和不同点的过程把事物的本质特征和非本质特征区别开来的过程。把事物的共同点和一般点分开出来，并以此为基础把它们联系起来的过程。第52页,共71页，2024年2月25日，星期天3.5.4想象想象的含义想象的分类利用原有的形象在人脑中形成新的形象的过程。无意想象有意想象没有目的、不需要作出努力的想象指再造想象（即根据一定的文字或图形等描述所进行的想象）、创造想象（即在头脑中构造出前所未有的想象）、幻想（是对未来的一种想象）。第53页,共71页，2024年2月25日，星期天想象的作用之一

设计需要想象，每一种设计的创造活动都是创造想象的结果，缺乏创造想象的设计师，没有创造性的指导思想，不可能创造出优秀的、具有一定风格的设计。再现或模仿他人的设计，跳不出现实和已有的设计模式，缺乏个性和判断，其结果必然是大同小异或千篇一律。第54页,共71页，2024年2月25日，星期天想象的作用之二1、想象是一种内省，可以调节人体在各种情况下的反应。想象通过正面积极地对事物作出回应，使身体作出有益于健康的反应。2、想象可以帮助我们克服恐惧、树立自信、增强兴趣，使潜意识（这是控制我们的态度和思维的重要部分）中充满快乐。3、想象就象是人们所说的“白日梦”，可使我们的思维摆脱单调而无聊的日常定式，来到一个更加美好的宇宙中，在这里，我们的愿望都能实现。第55页,共71页，2024年2月25日，星期天4、想象能够帮助我们树立积极和向上的思维方式，从而培养乐观的个性，来享受现实生活中的美好并对未来充满憧憬，将过去的种种美好和不幸转变成自己的经验和智慧。5、想象是一种感觉、一个主意、一个计划，远不是作个幸福的白日梦那么简单。想象是在我们的心底对我们所渴望的一切作出最完善的准备。6、想象就是为了保持积极的态度，想象就是改善我们的生活质量。7、想象能够锻炼人的形象思维能力和创造能力。将形象的力量转化为内在的健康、自信以及满足。所有的人都能够在自己的心中创造出美好的形象。第56页,共71页，2024年2月25日，星期天8、想象能够帮助我们将大脑的左右半球联系起来，并刺激大脑的各个部位参于整体活动。（我们的大脑有着完善的能力，能够将现实的生活转变为不可思议的美好景象。大脑的每个半球都有自己不同的职能。左半球负责逻辑思维、从事分析、计算和语言学习，右半球则负责形象思维，代表我们的想象力和创造力，负责形象、感觉、诗歌、梦想和创新。最理想的状态是大脑的两个半球协调一致的工作，在这样的状态下，大脑能够完善地捕捉外界的信息，从而作出全面的决定。但在通常情况下，两个半球很少能协同工作）第57页,共71页，2024年2月25日，星期天3.6人的个性心理特征

心理特征心理过程个性心理能力；气质；性格；动机；第58页,共71页，2024年2月25日，星期天

指一个人顺利完成一定活动所表现出的稳定的心理特征。它直接影响活动的效率。3.6.1能力能力的分类特殊能力一般能力第59页,共71页，2024年2月25日，星期天一般能力—认识活动的能力，也称智力。（包括观察力；记忆力；注意力；思维力；想象力等，核心是人的逻辑思维能力）特殊能力—从事某种专业活动所需要的能力。包括写作能力；管理能力；机械操作能力等。第60页,共71页，2024年2月25日，星期天

主要由生物遗传因素决定的、并具有相当稳定的心理活动的动力特征。气质使每个人的整个心理活动过程，都带有个人独特的色彩。胆汁质；多血质；粘液质；抑郁质3.6.2气质敏感性低、反应性、主动性强，行为较刻板，情绪好冲动、抑制力差，外倾敏感性低、反应性、主动性强，兴奋与抑制过程的平衡较好，情绪兴奋性高，可塑性高，外倾敏感性低、反应性弱，行动迟缓，行为刻板，兴奋性弱、情绪平和，抑制力差，内倾敏感性高、反应性、主动性弱，行动迟缓，行为刻板，情绪抑郁，内倾第61页,共71页，2024年2月25日，星期天气质类型的特点胆汁质

胆汁质的人热情直爽、精力旺盛、脾气急噪、心境变化剧烈、易动感情、具有外向性。（冲动）多血质

多血质的人大多活泼好动，反应速度快，热情幽默，喜欢与人交往，能适应环境，具有外向性。（轻率）第62页,共71页，2024年2月25日，星期天气质类型的特点粘液质

抑郁质

抑郁质的人心理脆弱、多愁善感、常为他人不易觉察的一些小事感到忧虑，具