设计中的人机关系 课件-2023-2024学年高中技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》

一、设计中的人机关系1.什么是人机关系？人在使用物品时，人与物品产生的相互关系。人机设计要体现以人为本的理念相互关系机器工具仪器仪表家具设施设备环境交通车辆劳动保护用具设计在人机工程学中要考虑的三要素：人、机、环境。

人机工程学是研究“人--机--环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、健康等问题提供理论与方法的科学。人机关系是人机工程学研究中的一部分内容。人机关系即人的不同部分、不同层面与物的不同部位和不同层面之间的关系或环境的关系。找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。教师拿着粉笔写字农民用锄头锄地找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。在河边钓鱼用拖把拖地2.人机关系要实现的目标(1)高效

在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或更优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。人机所在的环境中的温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等因素也影响人的效率和行为。讨论：如图所示的两把剪刀，如果你站在工作台前用它们来剪裁布料，你觉得哪一把使用起来会比较方便、省力、效率高？如果你处于坐姿的状态下，使用它们来剪裁纸张，哪一把用起来会比较方便呢？分析其原因。

若剪裁布料，大剪刀比较合适，布料一般较为柔软，面积相对较大，剪起来较为费劲，大剪刀刀口长，裁剪范围大，剪刀把手便于抓握和发力；

若剪裁纸张，小剪刀比较合适，纸张一般较为轻薄，剪起来不太费力，小剪刀较为轻巧，短小的刀口可以灵活地调整剪裁方向。案例分析：铁锹的作业效率

早先工厂里工人干活是自己带铲子。铲子的大小也就各不相同，而且铲不同的原料时用的都是相同的工具，那么在铲煤沙时重量如果合适的话，在铲铁砂时就过重了。泰勒研究发现每个工人的平均负荷是21磅，后来他就不让工人自己带工具了，而是准备了一些不同的铲子，每种铲子只适合铲特定的物料，这不仅使工人的每铲负荷都达到了21磅，也是为了让不同的铲子适合不同的情况。为此他还建立了一间大库房，里面存放各种工具，每个的负重都是21磅。铁锹的装载量与人的负荷强度的关系，装载强度、次数与人的疲劳度的关系。2.人机关系要实现的目标(2)健康

在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响或伤害。

如果产品设计不合理，就会使人处于不恰当的作业姿态，长时间地操作或使用它，不仅使人感到疲劳，还会影响人的身体健康。不正确的书写姿势破坏了人机关系你认为这个桌子的设计如何？1.这块桌板是下倾的，不必低头弯腰就能看书了。2.左右两块升降板可以把学习桌调节到最适合学生身高的高度。3.学生的胳膊可以很舒服地放在这个下倾的托肘板上。4.这个护栏可以放书、笔、杯子等物。5.这个稍大于学生腰宽的缺口，能让学生的身体进入桌子里，学生的双臂可以舒服地靠在托肘板上。能够有效帮助学生防止近视驼背。如果长时间穿这样的高跟鞋...

穿上高于5厘米的高跟鞋后，人体负重力线大大改变，骨盆前倾，腰部后仰。过度的腰部后伸背肌收缩绷紧，腰椎小关节和关节囊处于紧张状态，长期下去，腰背肌容易发生腰肌劳损，引起腰痛。症状持续一段时间后可以减轻以至消失，但常常再次发作，难以痊愈。另外，穿着高跟鞋后，身体重心前移，脚尖负重增大，将脚前部挤进锥形的窄小的鞋尖内，使双脚备受折磨，容易诱发脚趾外翻、拇囊炎、锤状趾、跖骨头缺血性坏等疾患。这些病变除了引起脚部疼痛、麻木等不适感觉外，也可通过反射机制涉及腰部，引起腰痛。2.人机关系要实现的目标(3)舒适

人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。身体上的舒适心理上的舒适2.人机关系要实现的目标(4)安全

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，易产生危险的地方应进行安全保护设计，避免操作者和使用者产生因作业而引起的伤害或伤亡。汽车的安全带设计儿童座椅的设计过山车的安全设计等你认为哪把刀使用起来更安全？想一想：在我们学校有哪些地方实现了人机关系中的安全目标？

在设计中，人机关系除要考虑高效、健康、舒适、安全上述目标以外，人机关系还需要实现哪些目标？环保、美观、经济...设计要体现以人为本的理念。3.如何实现合理的人机关系合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全的目标。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。再次注意处理好以下几方面的关系：普通人群与特殊人群静态的人和动态的人人的生理需求和心理需求信息的交互（1）普通人群与特殊人群

大多数产品都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，适于普通人群操作、使用。但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。设计时还应充分考虑特殊人群的特点和需要。在繁华的商业中心设计地下通道，是为了方便行人安全地通过马路。下图所示的地下通道，你认为其忽略了哪些人群的需要？盲人坐轮椅的人残疾人托重包的人

（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，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。还有生活习惯、民族信仰等。

（3）人的生理需求与人的心理需求

设计中的人机关系，既要满足人的生理需求，又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，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。视觉：对产品形状，空间关系、色彩的感觉听觉：对产品的声音的感觉味觉：对产品的口味的感觉嗅觉：对产品的气味的感觉触觉：手、足、皮肤对产品的感觉

视觉、听觉、触觉和味觉都会对人们的心理感觉产生影响。

茶座、咖啡厅的设计应以暖色调为主，空间要小一些，以营造温馨、宁静的效果。办公室以冷色调为主，空间要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。医院以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态。

（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。如：电话机的号码显示、手机的来电显示，带摄像头的手机、4G手机、从收音机到电视机等等。讨论：

日常生活中，还有很多产品较好地实现了人机之间的信息传递，如带显示灯的接线板。你还能想到哪些类似的产品？思考：如果汽车的喇叭声换成闪光灯会出现什么后果？不能鸣笛的场合可通过灯光来提醒行人

不同的信息传递类型有着不同的特征，不恰当的信息传递类型的选取往往导致不良的人机关系，我们应根据设计的目的为人机交互选择最佳的信息传递类型。汽车仪表/信息显示屏对比

汽车驾驶员与汽车的信息交互中，往往是通过驾驶员看汽车上的仪表完成的。汽车的状态，如：速度、档位、剩余燃油量等信息，驾驶员可以在高速行车的同时用眼睛看出来，若用声音信息的话，驾驶员不能够随时得知车辆的状况。

选定信息类型之后，还要注意设计好信息源。信息源的布置应该符合安全、明确、快速定位的要求，并且要考虑操作流程、重要性、使用频率等方面。阅读：汽车的颜色哪种颜色的汽车最危险？哪种颜色的汽车最安全？危险：棕色、绿色、灰色安全：银灰色、红色、黄色、蓝色课堂小结：设计中的人机关系人机关系的含义人机关系要实现的目标如何实现合理的人机关系高效健康舒适安全普通人群与特殊人群静态的人与动态的人生理需求与心理需求信息的交互练一练：1.产品设计的三要素是（）A.物、人、环境B.美观、实用、经济C.结构、功能、安全性D.高效、健康、舒适2.产品设计的三要素是（）A.美观、实用、经济B.结构、功能、安全C.生理需求、心理需求、信息交互D.产品本身、使用者、使用环境AD3、在装修学生宿舍时，工人师傅在宿舍走廊的围墙上增加了用铁管做成的护栏。这是考虑了人机关系目标中的（）A.高效B.健康C.安全D.舒适4.在人行天桥的设计中，通常都要在阶梯的两边安排一定宽度的斜面通道。这是为了（）A.美观B.满足不同人群的需要C.提高强度D.节省建筑材料CB5.如图所示是一款“手表手机”，用户可以方便地查看手机的信息。从人机关系的角度来看，设计该“手表手机”的主要出发点是（）A.更好地符合手腕的静态尺寸B.更好地实现人与手机之间的信息交互C.更好地满足残疾人的特殊需求D.更好地满足人对手机美观性的需求B6.办公室空间处理要简洁明快，以达到严谨、高效的工作氛围，是为了满足（）A.信息的交互B.生理需求C.动态的人D.心理需求7.在高铁列车的车厢内，设置有婴儿护理桌。这是为了（）A.节约成本B.节省空间C.增加收入D.满足特殊人群的需要DD8.以下设计，没有实现人机关系健康目标的是（）A.打开正在脱水的洗衣机盖子时，洗衣机马上停止运行B.电风扇翻倒，电机的电源马上被切断C.根据学生不同的身高，设计不同高度的课桌D.电梯门没有关好时，上行和下行所有的命令都无效C9.下列哪项不是技术设计的侧重点（）A.功能与寿命B.结构与材料C.生产工艺D.造型和配色D10