(共52张PPT)
2.2 设计中的人机关系
2.2设计中的人机关系
人机关系是 人机工程学研究中的一部分内容
人机工程学是 研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素间的关系。
人机关系是设计活动中必须考虑的核心问题，体现“以人为本”的核心的设计理念。
1．什么是人机关系
概念：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
“机”：除机器外，还指工具，仪器、仪表、设备、设施，家具，服装、交通车辆、劳动保护用具等以及人处的环境。即“机”包括物品和环境。
“人”有不同的部位、不同层面，“机”也有不同的部位、不同的层面,人与机接触或不接触都能构成人机关系
人机关系无处不在。
人与某个产品往往存在多方面的人机关系.
想一想
同学们与周围什么物品构成了人机关系？
马上行动
请找出下列活动中的人机关系（p28）
教师拿着粉笔板书
农民用锄头锄地
渔翁在河边用钓鱼竿钓鱼
司机手握方向盘开车
妈妈拿着拖把拖地
开门时的人机关系（p28）:
人与门板
人与门把手
人与门框
人与某个产品往往存在多方面人机关系
讨论:“乘电梯” 时的人机关系
1、人与电梯门的人机关系。
2、人与电梯外按键的人机关系。
3、人与电梯厢体的人机关系。
4、人与电梯内按键的人机关系。
分析左侧的人机关系：
1、手臂与
2、背与
3、臀与
4、腿与
椅子的扶手
椅子靠背
椅面
椅面和高度
说出“人坐在椅子上”时人部位和椅子间的人机关系。
5、脚与
椅腿和椅子脚
6. 心理感受与
椅的颜色
p29页马上行动
请问人在使用电脑过程中,存在哪些方面的
人机关系
手与鼠标、手与键盘、眼睛与屏幕等
2. 人机关系要实现的目标
高效
健康
舒适
安全
思考: “铁锹作业试验”中改进了哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高
主要改进了铁锹的运载量与人的负荷强度的关系；装载的强度、次数与人的疲劳度的关系。
高效
合理或最优地分配人和机的功能以促进二者的协调，也可改变环境(温度,污染)来提高工作效率。
阅读: 案例分析----铁锹的作业效率
最优化设计
再举一些人机关系实现高效的例子
如文曲星\电脑\打印机\挖土机......
健康
人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。
马上行动（p31）:
指出下列图片中设计不合理、有损人体健康的地方。
椅背太靠后
椅面太倾斜
椅背太低
椅面太小
使用改良钳子后患腱鞘炎的人数大量减少
传统钳子
改良钳子
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的应该考虑的目标。
思考(p31)： 你觉得右边两幅图中的小工具，哪个使用起来更舒适？为什么？
想一想，生活中还有哪些类似的例子
找一找：自行车哪些设计使人感觉很舒适。
安全
在操作或使用产品的过程中，不能对我们人的身体造成伤害 ,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。如：汽车的安全带设计，儿童床前护栏设计
想一想：
在我们学校有哪此地方实现了人机关系中的安全目标？
例如: 走廊的栏杆、楼梯的防滑条、校园的围墙、运动场的海绵垫。
安全指示灯
安全帽
防滑条
儿童床
楼梯
想一想 (32页)
在设计中,人机关系除要考虑高效、健康、舒适、安全外，还要实现哪些目标？
环保、节能
美观
经济、方便
实用、可持续发展等
课桌椅之间高度差不当，会造成近视或驼背，他违反了什么原理？
思考
力普椅外露的背部支架及所采用的相关技术使得椅子能准确配合使用者的坐姿改变而有所调整；同时造型漂亮而得体，确实可谓一把不落俗套，利于健康的舒适座椅。这款产品是典型的"含有计算机的机器"，完美的体现了人机交互功能的优势。设计在线.中国
实现美观、健康、舒
适、人机交互功能等
目标
综合分析
实现了“高效、健康、舒适”等人机关系目标
综合分析
3.如何实现合理的人机关系
1首先要明确设计涉及哪些人机关系
2要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。如人与门的人机关系就要考虑门的高度、宽度、门把手大小、安装高度等。
3实现合理的人机关系，还应处理好以下几方面的关系
1）设计参照普通人群为标准,也要考虑特殊人群的需要。
2）设计要符合人体的静态尺寸,也要符合人体的动态尺寸。
3）要满足人的生理需求,也要满足人的心理需求(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉）。
4）信息的交互。
(1) 设计参照普通人群为标准, 也要考虑特殊人群的需要。
马上行动（p32）
如图所示的地下通道，你认为其设计忽略了哪些人群的需要 特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道
下图设计中考虑到了
哪些特殊人群的需要？
推婴儿车的、残疾人等
(2)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.人在使用产品的时候处于静态和动态两种状态交替之中
小辞典：
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。
图中是否考虑到了人的静态尺寸和动态尺寸
(3)设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求,也要满足人的心理需求。
要满足人的心理需求要考虑五个方面的问题：
视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉
颜色对人心理的影响
红--------
喜庆、热情，危险，警示
黑--------
有力，坚固，沉重，神秘，严肃，罪恶
白--------
纯洁，神圣，高雅，轻，飘
灰--------
平凡、谦和、失意、中庸
咖啡厅一般为暖色调，红色、蓝色为主，以营造温馨、宁静的效果
办公室一般应以冷色调为主，颜色以乳白、白为主
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。
液晶显示屏电话
按键式电话
从信息交互角度看，哪种人机关系更好
笔记本电脑
有指示灯的开关
有来电显示的手机
维拉克斯的空调系统
上下箭头是电梯
反馈给人的一种
形式，如向上箭
头亮表示电梯正
在向上运动
通过开门和关门键，人可以发出开门或关门的指令
人对电梯发出指令的工具，如：去八楼，只要按8号键
电梯反馈现在的位置
当电梯到达指定楼层时蜂鸣器会发出声音提醒乘客
人与电梯之间信息交互
利用键盘
鼠标输入
指令
电脑以对话框的形式把信息反馈给电脑操作者
当然，电脑反馈给操作
者的信息可以是多种多
样的，例如：图象画面，
声音等等
人与电脑之间实现了信息的相互交流
好方便啊！
哪种颜色的汽车最危险？
哪种颜色的汽车最安全？
阅读：汽车的颜色
危险：棕色、绿色、灰色
安全：银灰色、红色、黄色、蓝色
银灰色可反射光线，更容易被其他司机注意
到，安全性最高。
1、什么是人机关系？
2、人机关系要实现的目标：高效、健康、舒适、安全。
3、如何实现合理的人机关系：普通和特殊、静和动、生理和心理、信息交互。
知识小结
1.作业时总喜欢带上手套,主要体
现了人机关系中( )目标。
A.安全 B.高效 c.健康 D.舒适
2.给书包换上一条宽一点的背带
主要体现了人机关系中（）目标。
A.安全 B.高效 c.健康 D.舒适
3. 遭遇车祸的概率最高的是 （ ）
A．棕色车子 B．银灰色车子
C．白色车子 D．绿色车子
单选题
4.教室里装有多媒体设备,主要实现了
人机关系( )目标。
A安全 B健康 C舒适 D高效
5.办公室空间处理更简洁明快,以达严
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
站在工作台前栽剪布料，哪一把剪刀更方便、省力、高效？
坐着剪纸用哪把剪刀更方便？
P35练习2
作业：完成P35练习1、2
43页综合2
较为主要的：教学楼不该靠路边（环境太嘈杂、不满足人的生理需求和心理需求）；自行车棚距离校门太远（不方便学生，而且容易造成学校内交通拥挤，效率低）；小卖部应靠外一点；公用电话亭应靠外一点；人行横道离学校大门太远；红绿灯位置不对。
较为次要的：实验楼离左边教学楼较远；
建议小树林应种植在路边，起到隔音作用。《1——2.2 设计中的人机关系》教学设计
红星中学 项炽
一、教材分析
本课是《通用技术》中《技术与设计（1）》苏教版第二章第二节的内容。本节分成三个内容：（1）什么是人机关系（2）人机关系要实现的目标(3)如何实现合理的人机关系。本节教学内容是全书的基础内容之一，它和上一节《技术与设计的关系》都是围绕技术与设计的问题展开的。在技术世界中的的设计，最终目的是为了满足人的需要。设计时要考虑人机关系，以便能使设计的技术产品适合人的需要。这里的人机关系不是专业的设计，它更多地反映一种理念，重在使学生能够在这种关系的视野中认识设计，为构思、评价、优化方案打下基础。在整个教学过程中，先让学生理解人机关系的含义，特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析，提高学生的学习兴趣，引导学生能较好的把握人机关系的概念，体验到人机关系在设计中的重要性。联系现实生活中的案例，引导学生掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标，如何实现合理的人机关系。
二、学情分析
学生对人机关系是比较陌生的，学习时容易对本概念产生误解。高中学生已有一些生活经验，在具体的教学中，可以有针对性地设置情景，列举学生身边熟悉的具体实例，从人机关系的角度对日常生活中的事例进行思考和剖析，帮助学生理解人机关系的含义及其在设计中的应用。
三、教学目标
知识目标：理解人机关系的含义；熟悉人机关系在设计中要实现的目标；了解在设计中如何合理运用人机关系。
能力目标：使学生能够对生活中所存在的人机关系进行简单分析，掌握一些设计分析方法的知识，形成“以人为本”的设计理念。
情感、态度与价值观：通过人机关系的案例分析，充分调动学生的学习兴趣，并 从中体会到在产品设计中人性化、人文关怀的设计思想，并形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立起正确的设计观念。
四、教学重难点
重点：理解人机关系，如何实现合理的人机关系
难点：人机关系的几个目标不是孤立的，往往需综合实现。人机关系在设计中的具体应用是隐含在产品的设计中，需要通过体验去感受，反映的是一种理念，一种较为重要的分析方法。
五、教学策略和手段
1、通过展现具体的实物，从而引入课题。
2、通过对案例由简到难的分析，利用图片和学生生活实际创设情境，利用多媒体教学手段，通过观察、思考和讨论，帮助学生理解人机关系的含义，让学生领悟人机关系在设计中的应用。
3、通过对案例的分析、实物的演示及结合学生生活经验，归纳出人机关系要实现的目标；通过生活场景的观察、分析和讨论，结合教材内容，了解如何实现合理的人机关系。
4、教学时间：标准为2课时，可压缩为1课时。
六、教学准备
搜集人机关系的案例、图片、制作课件及器材准备
七、教学过程设计
情境导入：展示纸杯、玻璃杯、钢杯，当人使用这些杯子时，便构成了人机关系。另外，使用钢杯不烫手，能更好地实现人机关系的目标。在设计中，我们所设计的产品都是为满足人的需求出发，为人服务的。在设计活动中，人机关系是必须考虑的核心问题之一，人机关系也是这节课我们要学习的内容。
第二节 设计中的人机关系
1．什么是人机关系
在现实生活中，我们每时每刻都会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关系。这种相互的关系就称为人机关系。
人机关系中的“机”是什么呢？机的含义除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆，劳动保护用具以及人所处的环境等。既“机”包括物品和环境。
“人”有不同的部位、不同层面，“机”也有不同的部位、不同的层面,人与机接触或不接触都能构成人机关系
人机关系无处不在。
想一想 同学们与周围什么物品构成了人机关系？学生观察、讨论并回答：（身边笔、桌椅、书、衣服、教室及环境等）
马上行动p28页：找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。
a、教师拿着粉笔板书 b、农民用锄头助地 c、渔翁在河边用钓鱼竿钓鱼 d、司机手握方向盘 e、妈妈拿着拖把拖地
人与某个产品往往存在多方面关系。
（1）：以进门为例，讲述人与门、人与手把、人与门板、人与门框及环境构成的人机关系。说明人与产品构成多方面的关系。
（2）讨论教材p29页人与电梯存在哪些方面的人机关系。人乘电梯到某一楼层存在着很多方面的人机关系：①人与电梯门；②人与电梯外按键；③人与电梯厢体之间；④人与电梯内按键；⑤人与厢体内的照明、高度、宽度等。
（3）p29页马上行动 人坐在椅子上的时候，人体的哪一些部位与椅子构成哪些人机关系？①手臂与椅子的扶手②背与椅子靠背③臀与椅面④腿与椅面和高度⑤脚与椅腿和椅子脚６心理感受与椅的颜色
（４）请问人在使用电脑过程中,存在哪些方面的人机关系 手与鼠标、手与键盘、眼睛与屏幕等
教师小结导引：通过人机关系内容的学习，大家知道，人与机之间存在着复杂的关系，我们在设计中考虑人机关系时需 要实现哪些目标呢？
２．人机关系要实现的目标
高效，舒适、健康、安全。
高效：在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，也可改变环境(温度,污染)来提高工作效率。
案例分析：p30页铁锹的作业效率。
思考：试验改进了哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高。（主要改进了铁锹的运载量与人的负荷强度的关系，装载强度、次数、与人的疲劳的关系）
最优化设计：用大小不同的水桶给水池灌水，应选哪一种最好？
再举一些人机关系实现高效的例子：如文曲星\电脑\打印机\挖土机......
健康：是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人造成不良的影响。我们使用的产品如果使用不合理，就使人处于不恰当的作业姿态，长时间的操作或使用它，不仅使人感到疲劳，而且会影响人的身体健康。
马上行动：指出教材p31页马上行动图片中设计不合理、有损人体健康的地方。ａ椅背太靠后 ｂ椅面太倾斜 ｃ椅背太低 ｄ椅面太小
教师举例提出问题并分析（1）互穿鞋 问：穿不合脚的鞋，对人有害吗？（2）教室的灯光 问：长期在昏暗的灯光下学习，对人的眼睛会造成危害吗？舒适：是指人在使用产品的过程中，人体处于自然的状态，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。
案例分析：培土小工具 教材P31页图片思考并回答：右图使用 起来更舒适，理由：（1）抓握舒适；穿孔处理可以方便悬挂放置。（2）把手大小较合适，使用 时，好用上力，省力（因杠杆原理）。（3）手柄长度比较合适，使用时，腰不用弯太低，减轻腰部疲劳，提高工作效率。想一想，生活中还有哪些类似的例子？如衣服的尺寸，板凳和椅子，自行车的座垫。
安全：是指人们在操作和使用产品过程中，产品对人的身体不构成生理上伤害。例如：产品与人的接触部份不允许有尖角和锋利的边槽；容易产生危险的地方应进行安全保护设计；如汽车的安全带设计；冲床的安全保护设计；儿童座椅前的护拦设计等。
想一想：在我们学校有哪此地方实现了人机关系中的安全目标？
例如: 走廊的栏杆、楼梯的防滑条、校园的围墙、运动场的海绵垫等。
想一想(32页)
在设计中,人机关系除要考虑高效、健康、舒适、安全外，还要实现哪些目标？
环保、节能、美观、经济、方便、实用、可持续发展等
人机关系要实现的几个目标是融为一体的，而不是只实现某一个目标就可以了，而是需要将几个目标综合起来加以考虑。如拐杖实现了“高效、健康、舒适”等人机关系目标 ，力普椅实现了美观、健康、舒适、人机交互功能等目标。
3．如何实现合理的人机关系
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。例如：要实现人与门之间的合理的人机关系，就要考虑门的高度、宽度等，而要实现人与门把手之间合理的人机关系，除需考虑门把手的大小、安装的高度外，还要考虑人旋动门把手时所需要施力的大小。
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。
普通人群与特殊人群
特殊人群：是指人身体有缺陷或与常人不同的一类人。多数产品是针对普通人群的特点和需要进行设计的。设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见门，门高200cm，宽70—80cm,门把手高100cm。这些都是以普通人群的身高，体宽以及左右手习惯等标准设计的，适于普通人群的操作、使用。特殊人群也是我们社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应该充分地考虑特殊人群的特点和需要，产品设计中不可将普通人群和特殊人群完全对立起来。
课本P32页,马上行动中,地下通道图片中,它的设计忽略了哪些人群的需要(忽略了特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道等）
那么现实产品设计中考虑特殊人群有哪些呢？如服装、鞋帽、自行车都有各种规格，满足了不同人的需要，人民币的设计就考虑盲人的需要，轮椅就考虑到残疾人的需要和方便。
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，也要符合人体的动态尺寸。
概念理解：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。
课本P33页马上行动 人与床之间的人机关系。图中是否考虑到了人的静态尺寸和动态尺寸
3、人的生理需求与人的心理需求 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。要满足人的心理需求要考虑五个方面的问题：视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉。例如：（1）茶座、咖啡屋的设计：一般为暖色调，红色、蓝色为主，将空间处理得小一点，以营造温馨、宁静的效果。（2）办公室设计：一般应以冷色调为主，颜色以乳白、白为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。（3）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，即人机之间的运用信息语言交流的过程。例如：前些年的按键式固定电话，只有按键而没有液晶显示屏，无法显示拨号信息，人们只能通过听电话按键提示音判断是否按下按键。现今出现的液晶显示屏电话，可以提供给人们视、听觉双重信息传递途径，大大地方便了用户的操作。
人与电脑之间实现了信息的相互交流：电脑以对话框的形式把信息反馈给电脑操作者，电脑操作者利用键盘鼠标输入指令，当然，电脑反馈给操作者的信息可以是多种多样的，例如：图象画面，声音等等
教材P35页，汽车的颜色，说明开银灰色车最安全；其次是红色、黄色、蓝色的车；再次是绿色和灰色的车；最不安全的是棕色的车。说明人机之间的信息传递是有选择的，不恰当的信息传递，往往会导致不良的人机关系。改善信息传递的信息源或途径能够获得更好的人机关系。
课堂小结：设计的目的是为了满足人的需求，而人机关系是满足人的需求的方法。因此在产品设计中要注意人机关系。通过本节的学习能够从人机关系的角度对日常生活事件进行思考，能够理解什么是人机关系，人机关系在设计中要实现的目标，了解设计中如何实现合理的人机关系，树立“以人为本”的设计理念。
知识小结：
1、什么是人机关系？
2、人机关系要实现的目标：高效、健康、舒适、安全。
3、如何实现合理的人机关系：普通和特殊人群、静和动、生理和心理需求、信息交互。
十、作业：完成P35练习1
1、选择日常生活中的某一产品，分析其在人机关系处理上存在的缺陷，提出改进意见，并填写下表。产品名称
现有缺陷 改进意见
1、
2、
3、
……
类别 产品 缺陷 产生原因
A 空调 手机 不能产生新鲜空气 氧气体积大，难安装有辐射，耗电大，电池容量小 暂无技术基础、难以实现。将可能成为发明创造的新追求，希望点
B 水龙头圆珠笔 易漏水有油墨,写不出字 制造的质量问题或使用不当
C 汽车电脑、电视 尾气污染有电磁辐射 已有新设计、问题正在解决推动技术进步、降低成本逐步推广
D 课椅变速自行车公交车站MP3，手机 不舒适座垫小无坐位，按键太小 设计考虑不周到或人机关系与成本对立需要协调
2、完成p43页综合2
参考答案：
较为主要的：教学楼不该靠路边（环境太嘈杂、不满足人的生理需求和心理需求）；自行车棚距离校门太远（不方便学生，而且容易造成学校内交通拥挤，效率低）；小卖部应靠外一点；公用电话亭应靠外一点；人行横道离学校大门太远；红绿灯位置不对。
较为次要的：实验楼离左边教学楼较远；建议小树林应种植在路边，起到隔音作用。
教学反思：案例贴近学生实际，学生学习兴趣高，气氛浓，知识点容易接受。课堂注意让学生自己分析，老师启发。课时不足，学生讨论时间便少。如时间宽余，3课时上完最好。
