工業設計史工業設計系人機工程學組員：張慧滕貞靈賈萌宮歡歡李金育劉澤宇主講人：張慧工業設計史工業設計系人機工程學組員：張慧滕貞靈賈萌宮歡你最喜歡的手機為哪一款？

兩款手機的區別？

山東理工大學工業設計史你最喜歡的手機為哪一款？山東理工大學工業設計史miumm

山東理工大學工業設計史miumm山東理工大學工業設計史目錄第一節：人機工程學概論第二節：人機學的形成和發展學科思想的演進第三節：人機系統與人機工程設計山東理工大學工業設計史目錄第一節：人機工程學概論山東理工大學工業設計史第一節人機工程學概論山東理工大學工業設計史第一節人機工程學概論山東理工大學工業設計史1.1、人機工程學的基本概念和定義人機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素。研究人和機器及環境的相互作用。研究在工作中、家庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。這個定義的三句話，分別闡明了人機學的研究對象、研究內容和研究目的。山東理工大學工業設計史1.1、人機工程學的基本概念和定義人機工程學是研究人在某注意(a)人機工程學設計要求的“安全、舒適、高效”，常常是重要的，但肯定也要受到其他條件的約束、其他目標的制衡，不但不是惟一的，也未必總是優先的。山東理工大學工業設計史注意(a)人機工程學設計要求的“安全、舒適、高效”，常舉例例如，把我國火車硬臥車廂的三層鋪改為兩層鋪，或者把所有硬座都改為臥鋪，安全、舒適方面就可大為改善，豈不簡單?但是現在并沒有這么做，因為還有其他種種條件的約束。山東理工大學工業設計史舉例例如，把我國火車硬臥車廂的三層鋪改為兩層鋪，或者把所所以實際課題中的人機工程設計，目標往往并非達到最理想的“安全、舒適、高效”效果，而是在限定條件下提高“安全、舒適、高效”的程度。山東理工大學工業設計史所以實際課題中的人機工程設計，目標往往并非達到最理想的“注意（b）人機工程學里面所說的“機”、或“機器”是廣義的，泛指一切人造器物：大到飛機、輪船、火車、生產設備，小到一把鉗子、一支筆、一個水杯；也包括室內外人工建筑、環境及其中的設施，等等。山東理工大學工業設計史注意（b）人機工程學里面所說的“機”、或“機器”是廣義的1.2人機工程學的多種學科名稱

人機工程學的多種學科名稱：(1)人類工效學，或簡稱工效學，英文Ergonomics這個學科名稱在世界上應用最廣。(2)人的因素(學)，英文HumanFactors這是美國一直沿用的名稱。(3)人類工程學，英文HumanEngineering類似的名稱有人體工程學。

(4)工程心理學，英文EngineeringPsychology這個名稱下的學科研究更專注于心理學方面。(5)人－機－環境系統工程學、宜人性設計(人機工程設計)等，研究內容相同或相近。在日本，該學科的日文漢字是“人同工學”

山東理工大學工業設計史1.2人機工程學的多種學科名稱人機工程學的多種學科名稱例1主枕頭附枕頭(a)一些賓館里，單人床常配有兩個同樣的枕頭。本意是讓習慣低枕頭的人用一個枕頭，習慣高枕頭的人兩個枕頭疊起來用。但這真是一個愚不可及的“高招”、“損招”!一般人們對枕頭高度要求的差別，哪有一倍之多呢?其結果是：用一個枕頭絕大多數人嫌低，而兩個摞起來絕大多數人又嫌高，很少有人能獲得“正常待遇”。2、日常生活中人機學問題山東理工大學工業設計史例1主枕頭附枕頭(a)一些賓館里，單人床常配有兩個同例2叫壺(a)用普通水壺燒水，若沒人在爐子邊上守著，水開了可能弄得滿屋水氣至因開水噗出來澆滅了火，引起一陣忙亂。用壺蓋上裝了個小氣哨的“叫壺”燒水，即可避免這種忙亂。山東理工大學工業設計史例2叫壺(a)用普通水壺燒水，若沒人在爐子邊上守著，例3形形色色的剪刀(a)

被剪對象有大有小、有硬有軟、有的要剪復雜的形狀且要求特別精細、有的要伸入孔洞或拐進尖角去施剪，……，所以除了剪紙、剪布的普通剪刀外，還有理發剪等專用剪刀，以及形形色色的外科手術剪。山東理工大學工業設計史例3形形色色的剪刀(a)被剪對象有大有小、有硬有軟、例3形形色色的剪刀(b)功能形態各異的剪刀山東理工大學工業設計史例3形形色色的剪刀(b)功能形態各異的剪刀山東理工大學工例4帶“耳朵”的垃圾箱(a)

北京市推出了一種“帶耳朵的垃圾箱”(圖1-2)，一個“耳朵”里裝有卷紙，供欲吐痰者取用。另一個“耳朵”是投放煙蒂的煙蒂缸；里面裝有沙子，供人用來抿滅煙頭。這項設計涉及人機工程的多個方面：使用者行為方式和使用者心理的調查和研究、產品(垃圾箱)與人體尺寸的適應性、產品與環境因素、產品與環衛工人、等等，山東理工大學工業設計史例4帶“耳朵”的垃圾箱(a)北京市推出了一種“帶耳朵例4帶“耳朵”的垃圾箱(b)帶“耳朵”的垃圾箱山東理工大學工業設計史例4帶“耳朵”的垃圾箱(b)帶“耳朵”的垃圾箱山東理工大學小結大學生活環境中的人機學問題比比皆是:床柜轉椅、寢室水房、電腦手機、超市網吧、實習工廠、銀行郵局、實驗市、圖書館、運動場…..總之日常生活中的人機學問題無處不在。山東理工大學工業設計史小結大學生活環境中的人機學問題比比皆是:床第二節人機學的形成和發展學科思想的演進一、人機學的形成和發展及其思想演進二、人機學的學術團體與教育山東理工大學工業設計史第二節人機學的形成和發展學科思想的演進山東理工大學工業設計1、現代人機學與古代論述

廣義上說從廣意義上說，自有人類以來，就開始存在著一種人機關系。當然，最早是一種最原始，也是最簡單的“人機關系”——人與工具和用器之間的關系，這是一種相互依存和制約的關系。“工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我們的祖先所認識。

古代論述現代不少社會科學和自然科學的理論，在古代文明中都曾經有過孕育和萌芽，但并不能說古代就已經有了這些科學理論。人機工程學也一樣，古代縱有令人贊嘆的器物、堪稱精辟的論述，但那與建立起一門完整的學科還完全是兩回事。山東理工大學工業設計史1、現代人機學與古代論述廣義上說從2對勞動工效的苛刻追求－人機學的孕育美國工程師F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915，圖l-5)開創的“時間與動作研究”（TimeAndMotionStudy）包括泰勒的“鐵鍬作業實驗”，和吉爾布雷斯夫婦的“砌磚作業實驗”等多項研究。山東理工大學工業設計史2對勞動工效的苛刻追求－人機學的孕育美國工程師F．W·2.1孕育期_實驗作業鐵鍬與砌磚實驗，把工人的作業過程拍攝下來，進行詳細分解分析，精簡掉所有非必要動作，并規定嚴格的操作程序和操作動作路線，讓工人像機器一樣刻板“規范”地連續作業，他們合著的《疲勞研究》(1919年出版)更被認為是美國“人的因素”方面研究的先驅。山東理工大學工業設計史2.1孕育期_實驗作業鐵鍬與砌磚實驗，把工人的作業過程2.2孕育期_心理學1914年，美國哈佛大學心理學教授閔斯特伯格(Minsterberg)，把心理學與泰勒等人的上述研究綜合起來，出版了《心理學與工業效率》一書。l915年英國成立了軍火工人保健委員會，研究生產工人的疲勞問題；山東理工大學工業設計史2.2孕育期_心理學1914年，美國哈佛大學心理學教授2.3孕育期_廣泛研究l919年此組織更名為“工業保健研究部”，展開有關工效問題的廣泛研究，內容包括作業姿勢、負擔限度、男女工體能、工間休息、工作場所光照、環境溫濕度以及工作中播放音樂的效果等等。山東理工大學工業設計史2.3孕育期_廣泛研究l919年此組織更名為“工業保健2.4孕育期_小結但這一時期研究的核心是最大限度地開挖人的操作效率。從對待人機關系這個基本方面考察，總體來看是要求人適應于機器，即以機器為中心進行設計；研究的主要目的是選拔與培訓操作人員。在基本學術理論上與現代人機學是南轅北轍，存在對立的。因此，應該把這段時期看作人機學的孕育期。山東理工大學工業設計史2.4孕育期_小結但這一時期研究的核心是最大限度地開挖3、二戰中尖銳的軍械問題－人機學的誕生

20世紀的兩次世界大戰期間，制空權是交戰各國必爭的焦點之一。飛行員在高空復雜多變的氣象條件下控制飛行，本來就不輕松。駕駛戰斗機與敵機格斗，還要高度警覺地搜索、識別、跟蹤和攻擊敵機，躲避與擺脫對方的威脅，短短幾十秒內，在警視窗外敵情的同時，要巡視、認讀各種儀表，立即做出判斷，完成多個飛行與作戰操作，更是不易。山東理工大學工業設計史3、二戰中尖銳的軍械問題－人機學的誕生20世紀的兩次世界3.1軍械問題_飛機儀表舉例例如，一戰時期英國SE．5A戰斗機上只有7個儀表，到二戰時期的“噴火”戰斗機上增加到了19個。一戰時期美國“斯佩德”戰斗機上的控制器不到10個，到二戰時期P-51上增加到了25個。這就使得經過嚴格選拔、培訓的“優秀飛行員”也照顧不過來，致使意外事故、意外傷亡頻頻發生。山東理工大學工業設計史3.1軍械問題_飛機儀表舉例例如，一戰時期英國SE．53.2其他的兵器和民用產品出現在飛機上的問題擦亮了人們的眼睛，再去考察其他的兵器和民用產品，才發現從復雜機器到簡單工具，類似的問題原來程度不同地普遍地存在著。山東理工大學工業設計史3.2其他的兵器和民用產品出現在飛機上的問題擦亮了人們3.2其他產品舉例例如，二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機孔較小；在天寒地凍的俄羅斯廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指立即凍僵，甚至能被冰冷的金屬粘住。這說明，器物不但要與人的生理條件相適應，而且還必須顧及環境的因素。山東理工大學工業設計史3.2其他產品舉例例如，二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍3.3產品的改進(a)針對前面這些問題，有的國家開始聘請生理醫學專家、心理學家來參與設計。儀表還是那么多，改進它們的顯示方式、尺寸、讀值標注方法、指針刻度和底板的色彩搭配、重新布置它們的位置和順序，使之與人的視覺特性相符合，結果就提高了認讀速度、降低了誤讀率。山東理工大學工業設計史3.3產品的改進(a)針對前面這些問題，有的國家開始3.3產品的改進(b)操作件也還是那么多，改進它們的形狀、大小、操作方式(扳擰、旋轉或按壓)、操作方向、操作力、操作距離及安置的順序與位置，使之與人手足的解剖特性、運動特性相適應，結果就提高了操作速度、減少了操作失誤。這些做法并不需要增加多少經費投入，卻收到了事半功倍的顯著效果。山東理工大學工業設計史3.3產品的改進(b)操作件也還是那么多，改進它們的3.4現代人機工程學產生的背景從第二次世界大戰到戰后初期，上述正反兩方面的現實，使各國科技界加深了這樣的認識：器物設計必須與人的解剖學、生理學、心理學條件相適應。這就是現代人機工程學產生的背景。山東理工大學工業設計史3.4現代人機工程學產生的背景從第二次世界大戰到戰后初3.5一個新的學科名稱(a)l947年7月，英國海軍部成立了一個研究相關課題的交叉學科研究組。次年英國人默雷爾(K．F．H．Murrell)建議構建一個新的科技詞匯“Ergo—nomics”，并將它作為這個交叉學科組的學科名稱。山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(a)l947年7月，英國海軍部3.5一個新的學科名稱(b)新的學科名稱及其涵蓋的研究內容為各國學者所認同，意味著現代人機學的誕生。Ergonomics是由兩個希臘詞根“er-gon”和“nomos”綴接而成的，前一詞根意為出力、工作、勞動，后一詞根意為規律、規則。山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(b)新的學科名稱及其涵蓋的研究3.5一個新的學科名稱(c)一些專家在當時對人機工程學所做的闡釋，便反映了這一時期的學科思想。例如美國人伍德(CharlesC．Wood)說：“設備設計必須適合人的各方面因素，使操作的付出最小，而獲得最高的效率。”山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(c)一些專家在當時對人機工程學3.6另一重要事件1949年恰帕尼斯(A．Chapanis)等三人合著的《應用實驗心理學——工程設計中人的因素》一書出版，該書總結了此前的研究成果，最早系統論述了人機學的理論和方法。這是新學科建立時期的另一重要事件。山東理工大學工業設計史3.6另一重要事件1949年恰帕尼斯(A．Chapan3.7誕生期_小結與人機學的孕育期對比，學科思想至此完成了一次重大的轉變：從以機器為中心轉變為以人為中心，強調機器的設計應適合人的因素。山東理工大學工業設計史3.7誕生期_小結與人機學的孕育期對比，學科思想至此完4、向民用品等廣闊領域延伸－人機學的發展和成熟直到20世紀五六十年代，在設計和工程方面，人機學的研究和應用還主要局限于軍事工業和裝備(但在勞動和生產管理方面的研究和應用，不局限于軍事部門。)。從那時以后，迅速地延伸到民用品等廣闊的領域，主要有：家具、家用電器、室內設計、醫療器械、汽車與民航客機、飛船宇航員生活艙、計算機設備與軟件、生產設備與工具、事故與災害分析，消費者傷害的訴訟分析等等。

山東理工大學工業設計史4、向民用品等廣闊領域延伸－人機學的發展和成熟直到20世4.1該時期的人機學焦點事實上，近幾十年來，人機工程常常成為設計競爭的焦點之一。例如在相機的機械、光學、電子性能水平趨同之時，競爭在較長時期內集中在產品的造型、使用方便等方面。其中“使用方便”即優良的人機性能尤為關鍵。山東理工大學工業設計史4.1該時期的人機學焦點事實上，近幾十年來，人機工程常4.2“三論”相繼建立與發展20世紀五六十年代系統論、信息論、控制論這“三論”相繼建立與發展，人機學的學科思想又有了新的發展，前面已經介紹的IEA關于人機學的定義，就是在這一時期提出的，反映了新轉變之后的學科思想。山東理工大學工業設計史4.2“三論”相繼建立與發展20世紀五六十年代系統論、4.3人機學的理論趨于成熟與人機學建立之初強調“機器設計必須適合人的因素”不同，IEA的定義闡明的觀念是人機(以及環境)系統的優化，人與機器應該互相適應、人機之間應該合理分工。人機學的理論至此趨于成熟。山東理工大學工業設計史4.3人機學的理論趨于成熟與人機學建立之初強調“機器設山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史5、對工業文明的反思與可持續發展－人機學的更高階段人機學和其他一切事物一樣，只要還存在著，就必然會繼續發展和演變。人機學如今在如何演進、今后還將如何演進呢?以下是一些提供探討的芻議。山東理工大學工業設計史5、對工業文明的反思與可持續發展－人機學的更高階段人機5.1人機學可能形成的熱點人機學的應用，除了上一段中所列的種種方面會繼續下去以外，以下方面可能形成熱點：計算機的人機界面；永久太空站的生活工作環境；弱勢群體(殘疾人、老年人)的醫療和便利設施；海陸空交通安全保障；生理與心理保健產品與設施等等。人機學以提高人們的生活質量為目的，今后無疑將任重而道遠。山東理工大學工業設計史5.1人機學可能形成的熱點人機學的應用，除了上一段中所5.2可持續發展理念的影響反思200年以來，尤其是近半個多世紀工業文明的負面后果，可持續發展的理念成為當代文明的強音，影響了當代很多學科的思想。可以認為，由于可持續發展理論的滲透，現今人機學的學科思想也正經歷著又一次新的演進。可持續發展理論下的設計觀有節能設計、再生設計(可回收利用)、生態設計等等。山東理工大學工業設計史5.2可持續發展理念的影響反思200年以來，尤其是近半綠色設計山東理工大學工業設計史綠色設計山東理工大學工業設計史5.3四維的和諧統一總的說是要求保護生態環境、人與自然保持持久和諧，設計倫理回歸到中國古代“天人合一”的理念。人機學此前的觀念是：要求人、機、環境三者和諧統一。吸取可持續發展理念以后，可以表述為：要求人、機、環境、未來四者和諧統一。即由原先的三維(人、機、環境)和諧統一，加上一維(時間、未來)，演進為四維的和諧統一。山東理工大學工業設計史5.3四維的和諧統一總的說是要求保護生態環境、人與自然第三節人機系統與人機工程設計一、人機系統與人機界面二、人機工程設計三、人機工程技術標準簡介山東理工大學工業設計史第三節人機系統與人機工程設計山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史1.1人機系統(a)

人機系統特指人與機(器)共同組成的系統。很明顯，人機系統的內涵是：人與機器協同去達到目標、完成任務。由于環境條件常能影響人機系統的工作情況，研究者把環境這個共同起作用的部分與人機系統結合起來成為一個系統，就是人－機－環境系統。山東理工大學工業設計史1.1人機系統(a)山東理工大學工業設計史1.1人機系統(b)人機系統可能很小很簡單，也可能很龐大很復雜。如前所述，這里的“機”是廣義的。人在使用一把鉗子、一把鐮刀、一個卷發器時，就各構成一個人機系統。人騎自行車，開機床，開起重機，駕駛汽車、飛機時也各構成了人機系統。更復雜的人機系統由多人、多“機”所構成。山東理工大學工業設計史1.1人機系統(b)人機系統可能很小很簡單，也可能很龐1.2人機界面人機界面單人單機構成的人機系統及其工作(運行)狀態。單人單機人機系統

山東理工大學工業設計史1.2人機界面人機界面單人單機人機系統山東理工大學工山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史1.3人機界面_定義一般把機器上實現人與機器互相交流溝通的顯示器、控制器稱為人機界面；機器上與人的操作有關的實體部分，也是機器的人機界面。山東理工大學工業設計史1.3人機界面_定義一般把機器上實現人與機器互相交流溝1.3人機界面_補充有的學者指出，人機系統所處的環境條件，如照明、振動、噪聲、工作空間、小環境氣候以及生命保障條件等，也作用于人的生理、心理過程，對系統功能的實現有所影響，因此也是一種人機界面。山東理工大學工業設計史1.3人機界面_補充有的學者指出，人機系統所處的環境條2、人機工程設計

簡要地說，人機工程設計的對象是人機界面，設計涉及解剖學、生理學、心理學等人的因素，要達到的目標是生活、工作的舒適、安全、高效。

山東理工大學工業設計史2、人機工程設計山東理工大學工業設計史2.1人機工程設計舉例（a）舉車床設計為例。車床里的傳動系統、各種機構、材料及熱處理、潤滑系統，電動機及電路系統、床身、底座和其他零部件的剛、強度，等等，都不是人機界面，因此不屬于人機工程設計的對象，而是工程技術設計的工作。山東理工大學工業設計史2.1人機工程設計舉例（a）舉車床設計為例。車床里的傳2.1人機工程設計舉例(b)而車床操作部件的尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統和刻度盤等標識系統等等，才是車床人機工程設計的內容。至于車床的造型和色彩設計，一般地屬于工業設計(工業產品藝術設計)的范圍，但造型和色彩顯然與人的心理因素、精神因素有關，可見與人機工程設計也是相關的。山東理工大學工業設計史2.1人機工程設計舉例(b)而車床操作部件的尺寸、位置、2.2人機功能分配人機功能分配，是產品設計首要和頂層的問題。如果這個問題處理得不恰當，其后的設計無論怎么好，也會存在著根本性的缺陷。人與機器各有所長。人機合理分工的基本原則，是發揮人與機器各自的優勢。為此需要弄清楚人與機器兩者的所長和所短。山東理工大學工業設計史2.2人機功能分配人機功能分配，是產品設計首要和頂層的2.2人機合理分工的一般原則如下根據人和機器各自的優勢，可得出人機合理分工的一般原則如下：設計中應把笨重、快速、單調、規律性強、高階運算及在嚴酷和危險條件下的工作分配給機器，而將指令程序的編制、機器的監護維修、故障排除和處理意外事故等工作安排人去承擔。山東理工大學工業設計史2.2人機合理分工的一般原則如下根據人和機器各自的優勢2.3人機關系優良的人機關系應該是“機宜人”和“人適機”兩個方面的結合。所謂機宜人，就是器物設計要適合解剖學、生理學、心理學等各方面人的因素。所謂人適機，就是充分發揮人在能動性、可塑性、創造性、通過學習訓練提高技能等方面的特長，使人機系統更好地發揮效能。山東理工大學工業設計史2.3人機關系優良的人機關系應該是“機宜人”和“人適機3、人機工程技術標準簡介將成熟、可靠的研究成果制定成技術標準，是現代社會經濟、科技、工業方面一項意義重大的政策和手段。一個國家各方面標準化制定和執行的水平，是這個國家發展水平的一個衡量指標。發布技術標準，使相關部門遵循應用，可以達到(相關技術的)質量控制、縮短設計和研制周期、降低成本、提高規范性等方面的目的。山東理工大學工業設計史3、人機工程技術標準簡介將成熟、可靠的研究成果制定成技術3.1人機工程的國際技術標準(a)1.人機工程的國際技術標準國際人機工程學標準化委員會(代號IS0／TC--159)是國際標準化組織(InternationalStandardizationOrganization，簡稱ISO)的一個下屬組織。山東理工大學工業設計史3.1人機工程的國際技術標準(a)1.人機工程的國際技3.1人機工程的國際技術標準(b)ISO／TC--159已制定出一批人機工程的正式國際技術標準、標準草案或建議，并已發布多個正式標準，例如，

ISO－6385－l981《工作系統設計的人類工效學》。該標準不但適用于工業，也適用于有人類活動的任何領域。山東理工大學工業設計史3.1人機工程的國際技術標準(b)ISO／TC--153.2我國的人機工程技術標準2.我國的人機工程技術標準中國人類工效學標準化技術委員會于l980年建立。中國人類工效學標準化技術委員會下設8個分技術委員會：基礎分委員會、人體測量和生物力學分委員會、控制與顯示分委員會、勞動環境分委員會、工作系統的工效學要求分委員會、顏色分委員會、照明分委員會、勞動安全分委員會。山東理工大學工業設計史3.2我國的人機工程技術標準2.我國的人機工程技術標準本章小結本章主要介紹了人機工程學的基本概念和定義；日常生活中人機學問題；人機學的形成、發展和學科思想的演進；人機工程技術標準簡介；人機系統與人機界面以及人機工程設計。山東理工大學工業設計史本章小結本章主要介紹了人機工程學的基本概念和定義；日常生THEEND山東理工大學工業設計史THEEND山東理工大學工業設計史工業設計史工業設計系人機工程學組員：張慧滕貞靈賈萌宮歡歡李金育劉澤宇主講人：張慧工業設計史工業設計系人機工程學組員：張慧滕貞靈賈萌宮歡你最喜歡的手機為哪一款？

兩款手機的區別？

山東理工大學工業設計史你最喜歡的手機為哪一款？山東理工大學工業設計史miumm

山東理工大學工業設計史miumm山東理工大學工業設計史目錄第一節：人機工程學概論第二節：人機學的形成和發展學科思想的演進第三節：人機系統與人機工程設計山東理工大學工業設計史目錄第一節：人機工程學概論山東理工大學工業設計史第一節人機工程學概論山東理工大學工業設計史第一節人機工程學概論山東理工大學工業設計史1.1、人機工程學的基本概念和定義人機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素。研究人和機器及環境的相互作用。研究在工作中、家庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。這個定義的三句話，分別闡明了人機學的研究對象、研究內容和研究目的。山東理工大學工業設計史1.1、人機工程學的基本概念和定義人機工程學是研究人在某注意(a)人機工程學設計要求的“安全、舒適、高效”，常常是重要的，但肯定也要受到其他條件的約束、其他目標的制衡，不但不是惟一的，也未必總是優先的。山東理工大學工業設計史注意(a)人機工程學設計要求的“安全、舒適、高效”，常舉例例如，把我國火車硬臥車廂的三層鋪改為兩層鋪，或者把所有硬座都改為臥鋪，安全、舒適方面就可大為改善，豈不簡單?但是現在并沒有這么做，因為還有其他種種條件的約束。山東理工大學工業設計史舉例例如，把我國火車硬臥車廂的三層鋪改為兩層鋪，或者把所所以實際課題中的人機工程設計，目標往往并非達到最理想的“安全、舒適、高效”效果，而是在限定條件下提高“安全、舒適、高效”的程度。山東理工大學工業設計史所以實際課題中的人機工程設計，目標往往并非達到最理想的“注意（b）人機工程學里面所說的“機”、或“機器”是廣義的，泛指一切人造器物：大到飛機、輪船、火車、生產設備，小到一把鉗子、一支筆、一個水杯；也包括室內外人工建筑、環境及其中的設施，等等。山東理工大學工業設計史注意（b）人機工程學里面所說的“機”、或“機器”是廣義的1.2人機工程學的多種學科名稱

人機工程學的多種學科名稱：(1)人類工效學，或簡稱工效學，英文Ergonomics這個學科名稱在世界上應用最廣。(2)人的因素(學)，英文HumanFactors這是美國一直沿用的名稱。(3)人類工程學，英文HumanEngineering類似的名稱有人體工程學。

(4)工程心理學，英文EngineeringPsychology這個名稱下的學科研究更專注于心理學方面。(5)人－機－環境系統工程學、宜人性設計(人機工程設計)等，研究內容相同或相近。在日本，該學科的日文漢字是“人同工學”

山東理工大學工業設計史1.2人機工程學的多種學科名稱人機工程學的多種學科名稱例1主枕頭附枕頭(a)一些賓館里，單人床常配有兩個同樣的枕頭。本意是讓習慣低枕頭的人用一個枕頭，習慣高枕頭的人兩個枕頭疊起來用。但這真是一個愚不可及的“高招”、“損招”!一般人們對枕頭高度要求的差別，哪有一倍之多呢?其結果是：用一個枕頭絕大多數人嫌低，而兩個摞起來絕大多數人又嫌高，很少有人能獲得“正常待遇”。2、日常生活中人機學問題山東理工大學工業設計史例1主枕頭附枕頭(a)一些賓館里，單人床常配有兩個同例2叫壺(a)用普通水壺燒水，若沒人在爐子邊上守著，水開了可能弄得滿屋水氣至因開水噗出來澆滅了火，引起一陣忙亂。用壺蓋上裝了個小氣哨的“叫壺”燒水，即可避免這種忙亂。山東理工大學工業設計史例2叫壺(a)用普通水壺燒水，若沒人在爐子邊上守著，例3形形色色的剪刀(a)

被剪對象有大有小、有硬有軟、有的要剪復雜的形狀且要求特別精細、有的要伸入孔洞或拐進尖角去施剪，……，所以除了剪紙、剪布的普通剪刀外，還有理發剪等專用剪刀，以及形形色色的外科手術剪。山東理工大學工業設計史例3形形色色的剪刀(a)被剪對象有大有小、有硬有軟、例3形形色色的剪刀(b)功能形態各異的剪刀山東理工大學工業設計史例3形形色色的剪刀(b)功能形態各異的剪刀山東理工大學工例4帶“耳朵”的垃圾箱(a)

北京市推出了一種“帶耳朵的垃圾箱”(圖1-2)，一個“耳朵”里裝有卷紙，供欲吐痰者取用。另一個“耳朵”是投放煙蒂的煙蒂缸；里面裝有沙子，供人用來抿滅煙頭。這項設計涉及人機工程的多個方面：使用者行為方式和使用者心理的調查和研究、產品(垃圾箱)與人體尺寸的適應性、產品與環境因素、產品與環衛工人、等等，山東理工大學工業設計史例4帶“耳朵”的垃圾箱(a)北京市推出了一種“帶耳朵例4帶“耳朵”的垃圾箱(b)帶“耳朵”的垃圾箱山東理工大學工業設計史例4帶“耳朵”的垃圾箱(b)帶“耳朵”的垃圾箱山東理工大學小結大學生活環境中的人機學問題比比皆是:床柜轉椅、寢室水房、電腦手機、超市網吧、實習工廠、銀行郵局、實驗市、圖書館、運動場…..總之日常生活中的人機學問題無處不在。山東理工大學工業設計史小結大學生活環境中的人機學問題比比皆是:床第二節人機學的形成和發展學科思想的演進一、人機學的形成和發展及其思想演進二、人機學的學術團體與教育山東理工大學工業設計史第二節人機學的形成和發展學科思想的演進山東理工大學工業設計1、現代人機學與古代論述

廣義上說從廣意義上說，自有人類以來，就開始存在著一種人機關系。當然，最早是一種最原始，也是最簡單的“人機關系”——人與工具和用器之間的關系，這是一種相互依存和制約的關系。“工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我們的祖先所認識。

古代論述現代不少社會科學和自然科學的理論，在古代文明中都曾經有過孕育和萌芽，但并不能說古代就已經有了這些科學理論。人機工程學也一樣，古代縱有令人贊嘆的器物、堪稱精辟的論述，但那與建立起一門完整的學科還完全是兩回事。山東理工大學工業設計史1、現代人機學與古代論述廣義上說從2對勞動工效的苛刻追求－人機學的孕育美國工程師F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915，圖l-5)開創的“時間與動作研究”（TimeAndMotionStudy）包括泰勒的“鐵鍬作業實驗”，和吉爾布雷斯夫婦的“砌磚作業實驗”等多項研究。山東理工大學工業設計史2對勞動工效的苛刻追求－人機學的孕育美國工程師F．W·2.1孕育期_實驗作業鐵鍬與砌磚實驗，把工人的作業過程拍攝下來，進行詳細分解分析，精簡掉所有非必要動作，并規定嚴格的操作程序和操作動作路線，讓工人像機器一樣刻板“規范”地連續作業，他們合著的《疲勞研究》(1919年出版)更被認為是美國“人的因素”方面研究的先驅。山東理工大學工業設計史2.1孕育期_實驗作業鐵鍬與砌磚實驗，把工人的作業過程2.2孕育期_心理學1914年，美國哈佛大學心理學教授閔斯特伯格(Minsterberg)，把心理學與泰勒等人的上述研究綜合起來，出版了《心理學與工業效率》一書。l915年英國成立了軍火工人保健委員會，研究生產工人的疲勞問題；山東理工大學工業設計史2.2孕育期_心理學1914年，美國哈佛大學心理學教授2.3孕育期_廣泛研究l919年此組織更名為“工業保健研究部”，展開有關工效問題的廣泛研究，內容包括作業姿勢、負擔限度、男女工體能、工間休息、工作場所光照、環境溫濕度以及工作中播放音樂的效果等等。山東理工大學工業設計史2.3孕育期_廣泛研究l919年此組織更名為“工業保健2.4孕育期_小結但這一時期研究的核心是最大限度地開挖人的操作效率。從對待人機關系這個基本方面考察，總體來看是要求人適應于機器，即以機器為中心進行設計；研究的主要目的是選拔與培訓操作人員。在基本學術理論上與現代人機學是南轅北轍，存在對立的。因此，應該把這段時期看作人機學的孕育期。山東理工大學工業設計史2.4孕育期_小結但這一時期研究的核心是最大限度地開挖3、二戰中尖銳的軍械問題－人機學的誕生

20世紀的兩次世界大戰期間，制空權是交戰各國必爭的焦點之一。飛行員在高空復雜多變的氣象條件下控制飛行，本來就不輕松。駕駛戰斗機與敵機格斗，還要高度警覺地搜索、識別、跟蹤和攻擊敵機，躲避與擺脫對方的威脅，短短幾十秒內，在警視窗外敵情的同時，要巡視、認讀各種儀表，立即做出判斷，完成多個飛行與作戰操作，更是不易。山東理工大學工業設計史3、二戰中尖銳的軍械問題－人機學的誕生20世紀的兩次世界3.1軍械問題_飛機儀表舉例例如，一戰時期英國SE．5A戰斗機上只有7個儀表，到二戰時期的“噴火”戰斗機上增加到了19個。一戰時期美國“斯佩德”戰斗機上的控制器不到10個，到二戰時期P-51上增加到了25個。這就使得經過嚴格選拔、培訓的“優秀飛行員”也照顧不過來，致使意外事故、意外傷亡頻頻發生。山東理工大學工業設計史3.1軍械問題_飛機儀表舉例例如，一戰時期英國SE．53.2其他的兵器和民用產品出現在飛機上的問題擦亮了人們的眼睛，再去考察其他的兵器和民用產品，才發現從復雜機器到簡單工具，類似的問題原來程度不同地普遍地存在著。山東理工大學工業設計史3.2其他的兵器和民用產品出現在飛機上的問題擦亮了人們3.2其他產品舉例例如，二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機孔較小；在天寒地凍的俄羅斯廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指立即凍僵，甚至能被冰冷的金屬粘住。這說明，器物不但要與人的生理條件相適應，而且還必須顧及環境的因素。山東理工大學工業設計史3.2其他產品舉例例如，二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍3.3產品的改進(a)針對前面這些問題，有的國家開始聘請生理醫學專家、心理學家來參與設計。儀表還是那么多，改進它們的顯示方式、尺寸、讀值標注方法、指針刻度和底板的色彩搭配、重新布置它們的位置和順序，使之與人的視覺特性相符合，結果就提高了認讀速度、降低了誤讀率。山東理工大學工業設計史3.3產品的改進(a)針對前面這些問題，有的國家開始3.3產品的改進(b)操作件也還是那么多，改進它們的形狀、大小、操作方式(扳擰、旋轉或按壓)、操作方向、操作力、操作距離及安置的順序與位置，使之與人手足的解剖特性、運動特性相適應，結果就提高了操作速度、減少了操作失誤。這些做法并不需要增加多少經費投入，卻收到了事半功倍的顯著效果。山東理工大學工業設計史3.3產品的改進(b)操作件也還是那么多，改進它們的3.4現代人機工程學產生的背景從第二次世界大戰到戰后初期，上述正反兩方面的現實，使各國科技界加深了這樣的認識：器物設計必須與人的解剖學、生理學、心理學條件相適應。這就是現代人機工程學產生的背景。山東理工大學工業設計史3.4現代人機工程學產生的背景從第二次世界大戰到戰后初3.5一個新的學科名稱(a)l947年7月，英國海軍部成立了一個研究相關課題的交叉學科研究組。次年英國人默雷爾(K．F．H．Murrell)建議構建一個新的科技詞匯“Ergo—nomics”，并將它作為這個交叉學科組的學科名稱。山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(a)l947年7月，英國海軍部3.5一個新的學科名稱(b)新的學科名稱及其涵蓋的研究內容為各國學者所認同，意味著現代人機學的誕生。Ergonomics是由兩個希臘詞根“er-gon”和“nomos”綴接而成的，前一詞根意為出力、工作、勞動，后一詞根意為規律、規則。山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(b)新的學科名稱及其涵蓋的研究3.5一個新的學科名稱(c)一些專家在當時對人機工程學所做的闡釋，便反映了這一時期的學科思想。例如美國人伍德(CharlesC．Wood)說：“設備設計必須適合人的各方面因素，使操作的付出最小，而獲得最高的效率。”山東理工大學工業設計史3.5一個新的學科名稱(c)一些專家在當時對人機工程學3.6另一重要事件1949年恰帕尼斯(A．Chapanis)等三人合著的《應用實驗心理學——工程設計中人的因素》一書出版，該書總結了此前的研究成果，最早系統論述了人機學的理論和方法。這是新學科建立時期的另一重要事件。山東理工大學工業設計史3.6另一重要事件1949年恰帕尼斯(A．Chapan3.7誕生期_小結與人機學的孕育期對比，學科思想至此完成了一次重大的轉變：從以機器為中心轉變為以人為中心，強調機器的設計應適合人的因素。山東理工大學工業設計史3.7誕生期_小結與人機學的孕育期對比，學科思想至此完4、向民用品等廣闊領域延伸－人機學的發展和成熟直到20世紀五六十年代，在設計和工程方面，人機學的研究和應用還主要局限于軍事工業和裝備(但在勞動和生產管理方面的研究和應用，不局限于軍事部門。)。從那時以后，迅速地延伸到民用品等廣闊的領域，主要有：家具、家用電器、室內設計、醫療器械、汽車與民航客機、飛船宇航員生活艙、計算機設備與軟件、生產設備與工具、事故與災害分析，消費者傷害的訴訟分析等等。

山東理工大學工業設計史4、向民用品等廣闊領域延伸－人機學的發展和成熟直到20世4.1該時期的人機學焦點事實上，近幾十年來，人機工程常常成為設計競爭的焦點之一。例如在相機的機械、光學、電子性能水平趨同之時，競爭在較長時期內集中在產品的造型、使用方便等方面。其中“使用方便”即優良的人機性能尤為關鍵。山東理工大學工業設計史4.1該時期的人機學焦點事實上，近幾十年來，人機工程常4.2“三論”相繼建立與發展20世紀五六十年代系統論、信息論、控制論這“三論”相繼建立與發展，人機學的學科思想又有了新的發展，前面已經介紹的IEA關于人機學的定義，就是在這一時期提出的，反映了新轉變之后的學科思想。山東理工大學工業設計史4.2“三論”相繼建立與發展20世紀五六十年代系統論、4.3人機學的理論趨于成熟與人機學建立之初強調“機器設計必須適合人的因素”不同，IEA的定義闡明的觀念是人機(以及環境)系統的優化，人與機器應該互相適應、人機之間應該合理分工。人機學的理論至此趨于成熟。山東理工大學工業設計史4.3人機學的理論趨于成熟與人機學建立之初強調“機器設山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史5、對工業文明的反思與可持續發展－人機學的更高階段人機學和其他一切事物一樣，只要還存在著，就必然會繼續發展和演變。人機學如今在如何演進、今后還將如何演進呢?以下是一些提供探討的芻議。山東理工大學工業設計史5、對工業文明的反思與可持續發展－人機學的更高階段人機5.1人機學可能形成的熱點人機學的應用，除了上一段中所列的種種方面會繼續下去以外，以下方面可能形成熱點：計算機的人機界面；永久太空站的生活工作環境；弱勢群體(殘疾人、老年人)的醫療和便利設施；海陸空交通安全保障；生理與心理保健產品與設施等等。人機學以提高人們的生活質量為目的，今后無疑將任重而道遠。山東理工大學工業設計史5.1人機學可能形成的熱點人機學的應用，除了上一段中所5.2可持續發展理念的影響反思200年以來，尤其是近半個多世紀工業文明的負面后果，可持續發展的理念成為當代文明的強音，影響了當代很多學科的思想。可以認為，由于可持續發展理論的滲透，現今人機學的學科思想也正經歷著又一次新的演進。可持續發展理論下的設計觀有節能設計、再生設計(可回收利用)、生態設計等等。山東理工大學工業設計史5.2可持續發展理念的影響反思200年以來，尤其是近半綠色設計山東理工大學工業設計史綠色設計山東理工大學工業設計史5.3四維的和諧統一總的說是要求保護生態環境、人與自然保持持久和諧，設計倫理回歸到中國古代“天人合一”的理念。人機學此前的觀念是：要求人、機、環境三者和諧統一。吸取可持續發展理念以后，可以表述為：要求人、機、環境、未來四者和諧統一。即由原先的三維(人、機、環境)和諧統一，加上一維(時間、未來)，演進為四維的和諧統一。山東理工大學工業設計史5.3四維的和諧統一總的說是要求保護生態環境、人與自然第三節人機系統與人機工程設計一、人機系統與人機界面二、人機工程設計三、人機工程技術標準簡介山東理工大學工業設計史第三節人機系統與人機工程設計山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史1.1人機系統(a)

人機系統特指人與機(器)共同組成的系統。很明顯，人機系統的內涵是：人與機器協同去達到目標、完成任務。由于環境條件常能影響人機系統的工作情況，研究者把環境這個共同起作用的部分與人機系統結合起來成為一個系統，就是人－機－環境系統。山東理工大學工業設計史1.1人機系統(a)山東理工大學工業設計史1.1人機系統(b)人機系統可能很小很簡單，也可能很龐大很復雜。如前所述，這里的“機”是廣義的。人在使用一把鉗子、一把鐮刀、一個卷發器時，就各構成一個人機系統。人騎自行車，開機床，開起重機，駕駛汽車、飛機時也各構成了人機系統。更復雜的人機系統由多人、多“機”所構成。山東理工大學工業設計史1.1人機系統(b)人機系統可能很小很簡單，也可能很龐1.2人機界面人機界面單人單機構成的人機系統及其工作(運行)狀態。單人單機人機系統

山東理工大學工業設計史1.2人機界面人機界面單人單機人機系統山東理工大學工山東理工大學工業設計史山東理工大學工業設計史1.3人機界面_定義一般把機器上實現人與機器互相交流溝通的顯示器、控制器稱為人機界面；機器上與人的操作有關的實體部分，也是機器的人機界面。山東理工大學工業設計史1.3人機界面_定義一般把機器上實現人與機器互相交流溝1.3人機界面_補充有的學者指出，人機系統所處的環境條件，如照明、振動、噪聲、工作空間、小環境氣候以及生命保障條件等，也作用于人的生理、心理過程，對系統功能的實現有