《安全人机工程》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《安全人机工程》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1523S03003开课单位质量技术监督学院课程名称安全人机工程SafetyErgonomics课程性质必修考核类型考试课程学分2课程学时34+8课程类别专业发展课程（专业核心课）先修课程《机械设计基础》、《计算机绘图实训》适用专业（类）安全工程二、课程描述及目标（一）课程简介《安全人机工程》课程是安全工程专业的一门必修专业核心课。旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握安全人机工程学的基本概念和基本原则，了解安全人机工程学的历史及发展方向和主要的研究领域，为工程技术设计者提供人的各种理论参数和要求，为人机系统的安全性设计、分析与评价，事故分析与安全设计等问题提供理论知识，培养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力。通过本课程的理论教学和实践环节提高学生的工程实践能力，培养学生的创新精神和创新能力。（二）教学目标通过本课程的理论学习和各种课内外的实践环节，学生的具备工程实践能力，创新精神和创新能力。课程目标1：掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻理解人-机-环境系统的基本特性；课程目标2：掌握显示器、操作器的设计原理，掌握作业姿势、作业空间的关系和设计方法，能够根据人、机、环境的基本特性进行人机系统的危险因素识别、安全设计、安全防护装置设计等；课程目标3：掌握人体物理、生理和心理特性的测量原理、仪器及使用方法并能够根据统计学原理对数据进行分析和应用；课程目标4：掌握人机系统的危险源辨识以及可靠性分析方法等，能够对典型的人机环境系统进行可靠性计算和安全评价。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标教学过程（达成途径）3设计/开发解决方案：能够设计针对安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的安全系统、安全检测、安全人机系统、应急管理等方面的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；3-1设计方案表达能力：能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，掌握安全工程基本设计、开发方法和技术，对安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域复杂工程问题进行描述。课程目标1：掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻理解人-机-环境系统的基本特性与参数；理论讲授：使学生了解安全人机工程学的基本概念和研究内容，人机功能分配原则。案例教学：生活中形形色色的不合理设计作业：查找校园中你所认为的不合理设计，并描述原因。3设计/开发解决方案：能够设计针对安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的安全系统、安全检测、安全人机系统、应急管理等方面的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；3-3工程方案优化能力：能够考虑新工艺、新设备、新技术、新材料，进行单元（部件）、系统或工艺流程设计，提出具有一定创新性的设计方案，并对其进行评价与优化。课程目标2：掌握显示器、操作器的设计原理，掌握作业姿势、作业空间的关系和设计方法，能够根据人、机、环境的基本特性进行人机系统的危险因素识别、安全设计、安全防护装置设计等；理论讲授：使学生了解安全人机系统评价方法；显示器和控制器的设计原则，作业环境及其对人机系统的影响，作业空间的设计原则和布置。案例教学：某品牌汽车驾驶室设计的分析和评价；超市收银台分析；多媒体教室的设计。作业：对现在所住学生公寓设计进行分析；评价工作场所的环境条件。4研究：能够基于安全科学原理，并采用科学方法对安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析和解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；4-3方案实施及综合分析能力：具备实施安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域复杂问题相关研究的能力，能够对实验结果进行处理、分析和解释，通过信息综合获得合理有效的结论。课程目标3：掌握人体物理、生理和心理特性的测量原理、仪器及使用方法并能够根据统计学原理对数据进行分析和应用；理论讲授：使学生了解人体的人机学参数、人的生理心理特征；实验教学：人体测量、心理实验案例教学：火车卧铺的设计作业：找出生活中利用错觉进行设计的案例。6工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，正确认识安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域的工程实践和复杂工程问题解决方案对于社会经济发展的影响，评价工程解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任；6-2工程的社会合理性评价能力：基于安全工程相关背景知识和安全工程师应承担的责任，能够评价安全工程特别是特种设备安全及检验检测等相关领域的工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。课程目标4：掌握人机系统的危险源辨识以及可靠性分析方法等，能够对典型的人机环境系统进行可靠性计算和安全评价。理论讲授：综合运用人、机、环境特性相关知识结合危险辨识与安全评价等相关课程，学生人机界面系统分析、人机系统可靠性评价、环境评价综合知识，进而对人机系统提出相应事故预防和管理措施。讨论：评价常见人机系统（如车辆驾驶室）的人机性能。四、教学方式与方法本课程教学以课堂教学和实验相结合，针对安全人机工程的相关基本概念与原理，学习人机系统的安全性设计、分析与评价的理论知识。（1）课堂教学主要讲述人、机的基础特性以及作业能力与疲劳分析，并将简单的应用实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的人机学学理论知识点，提高学习安全人机设计理论基础的兴趣，熟悉安全人机学的理论知识体系，形成良好的思维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。（2）针对某些较重要的知识点与概念，列出部分内容作为学生课堂讨论学习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生对于安全人机界面的理解能力和自主学习意识和能力。（3）针对人机安全系统设计的知识点，采用课堂测验教学方式，培养学生理论知识的理解与应用能力，并要求学生掌握基本的创新方法，设计过程能体现创新意识，优化设计方案。（4）针对人体测量、人体心理与生理反应、劳动强度、环境评价等内容，采用实验的方法，培养学生能够采用现代工具，进行检测及数据获取，并基于科学原理对安全工程领域的相关工程问题进行理论分析、设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。五、教学重点与难点（一）教学重点安全人机工程的基本概念；人体几何参数测量方法测量数据的处理与应用；人的生理、心理特性及其对安全生产的影响；疲劳的分类及测定方法和降低疲劳的措施；显示器、控制器与作业环境的设计要求与设计方法，工作场所的照明设计与评价方法，安全防护装置的设计要求，人的可靠性分析方法，人机系统可靠度计算方法，人机系统可靠性的途径等。（二）教学难点人的可靠性分析方法、人机系统可靠度计算方法的掌握和应用能力的培养。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章安全人机工程概论了解安全人机工程的起源与发展，掌握安全人机工程的命名及定义，了解安全人机工程任务与研究范围、安全人机工程学科特点及研究方法。3讲授课程目标12第2章人的基本特性正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几何参数测量方法和人体测量数据的处理与应用；掌握人的生理、心理特性及其对安全活动的影响。3讲授课程目标33第3章人的作业能力和疲劳分析了解人作业特性、掌握劳动强度及其分级，掌握作业疲劳及其测定方法，了解作业疲劳与安全活动的关系，掌握作业时人体系统的调节特性及降低疲劳的措施。4讲授课程目标34第4章机的特性与可靠性理解人机系统中机的可操作性、易维护性、本质可靠性，了解机的特性描述及其动力学特性分类，机的易维护性及基本维修指标。2讲授课程目标25第5章人机界面设计理解显示装置、控制装置设计的原则和方法，掌握显示器和控制器的布局原则，正确理解人机界面的概念。8讲授课程目标26第6章作业环境了解光环境、温度环境、色彩环境、声环境、振动环境、毒物环境对安全活动的影响；掌握工作场所的照明设计，温度环境综合评价方法，色彩与功效的关系；熟悉安全色和安全标志的意义。4讲授课程目标47第7章作业空间了解作业空间设计的基本原则，掌握安全防护空间距离与安全防护空间的设计，掌握作业姿势与作业空间布置。3讲授课程目标28第8章人机系统安全评价掌握人机系统分析方法的步骤，并能应用于实践。4讲授课程目标49第9章安全人机工程学基本理论的应用运用安全人机工程学基本理论分析工程实例。3讲授课程目标4合计34七、实验内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标1感知觉能力实验学习各种知觉的测定方法；研究各种知觉对人们生活的影响。2设计性课程目标32注意力实验通过注意力集中、注意分配注意广度等测定，研究影响注意力的因素。2设计性课程目标33反应能力实验通过视觉和左右手反应时测定，亲身体验反应过程，理解反应时间；掌握反应时作为测定疲劳程度间接手段的机理和意义。2设计性课程目标34操作能力实验通过动作稳定性、准确性的测定，研究疲劳、情绪等对动作的稳定性和准确性的影响。2设计性课程目标3合计8注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“演示性”、“验证性”、“设计性”、“探究性”、“其它”等。八、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：成绩评定：总评成绩=平时成绩×P（30%—50%）＋期末成绩×Q（70%—50）平时成绩考核细则序号课程目标（能力）考核点考核方式（其中一种或多种）权重（%）评分细则优秀（85%-100%）良好（75%-84%）中（65%-74%）及格（60%-64%）不及格（低于60%）1课程目标1：掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻理解人-机-环境系统的基本特性与参数；安全人机工程学的基本概念和研究内容。作业、测试、讨论10%对于安全人机工程的理论方法选择判断分析正确。对于安全人机工程的理论方法选择判断分析比较正确。对于安全人机工程的理论方法选择判断分析基本正确。对于安全人机工程的理论方法选择判断分析错误较少。对于安全人机工程的理论方法选择判断分析错误。2课程目标2：掌握显示器、操作器的设计原理，掌握作业姿势、作业空间的关系和设计方法，能够根据人、机、环境的基本特性进行人机系统的危险因素识别、安全设计、安全防护装置设计等；显示器和控制器的设计原则，人机功能分配设计。作业、测试、讨论、实验50%对人机界面设计，能考虑作业姿势、作业空间，设计合理。对人机界面设计，能考虑作业姿势、作业空间，设计比较合理。对人机界面设计，基本能考虑作业姿势、作业空间，设计基本合理。对人机界面设计，基本能考虑作业姿势、作业空间，设计相对合理。对人机界面设计，不能考虑作业姿势、作业空间，设计不合理。3课程目标3：掌握人体物理、生理和心理特性的测量原理、仪器及使用方法并能够根据统计学原理对数据进行分析和应用；人体的人机学参数、人的生理心理特征。作业、测试、讨论、实验20%根据人体生物、心理特性，能正确对实验数据进行分析。根据人体生物、心理特性，对实验数据分析比较正确。根据人体生物、心理特性，对实验数据分析基本正确。根据人体生物、心理特性，对实验数据分析错误较少。根据人体生物、心理特性，对实验进行分析错误。课程目标4：掌握人机系统的危险源辨识以及可靠性分析方法等，能够对典型的人机环境系统进行可靠性计算和安全评价。作业环境及其对人机的影响，作业空间的设计原则和布置。作业、讨论20%对典型的人机环境系统可靠性计算和安全评价正确。对典型的人机环境系统可靠性计算和安全评价比较正确。对典型的人机环境系统可靠性计算和安全评价基本正确。对典型的人机环境系统可靠性计算和安全评价错误较少。对典型的人机环境系统可靠性计算和安全评价错误。期末考试考核细则序号课程目标（能力）知识点考核方式（其中一种或多种）权重（%）评分细则优秀（85%-100%）良好（75%-84%）中（65%-74%）及格（60%-64%）不及格（低于60%）1课程目标1：掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻理解人-机-环境系统的基本特性与参数；安全人机工程学的基本概念和研究内容。选择、判断、填空、问答10%能够很好掌握安全人机工程的基本概念，并能灵活运用。能够较好掌握安全人机工程的基本概念，并能灵活运用。一般掌握安全人机工程的基本概念，并能灵活运用。能够很好掌握安全人机工程的基本概念基本掌握。安全人机工程的基本概念，掌握不够扎实充分。2课程目标2：掌握显示器、操作器的设计原理，掌握作业姿势、作业空间的关系和设计方法，能够根据人、机、环境的基本特性进行人机系统的危险因素识别、安全设计、安全防护装置设计等；显示器和控制器的设计原则，人机功能分配设计。选择、判断并改错、简答、综合50%能够很好掌握显示器、操作器作业姿势、作业空间的设计方法，并能灵活运用。能够较好掌握显示器、操作器作业姿势、作业空间的设计方法，并能灵活运用。一般掌握显示器、操作器作业姿势、作业空间的设计方法，方法的运用不熟练。对显示器、操作器作业姿势、作业空间的设计方法等基本掌握，应用不熟练。对显示器、操作器作业姿势、作业空间的设计方法等掌握不够扎实充分。3课程目标3：掌握人体物理、生理和心理特性的测量原理、仪器及使用方法并能够根据统计学原理对数据进行分析和应用；人体的人机学参数、人的生