苏教版必修一第二章第二节
“设计中的人机关系”教学设计
李靖 陕西师范大附属中学 710062
【教材版本】
通用技术必修1《技术与设计1》(江苏教育出版社)
【设计理念】
以生活实例作为切入点,呈现现实生活中的示例,启发引导学生使学生可以深入理解人机关系的内涵并切身体会到怎样去实现合理的人机关系。教学以启发式教学为主导,引导学生对学习内容进行感受体会,创设情景促进学生思考,用任务驱动的学习方式,引导学生在师生互动、自我体验中完成本堂课的学习内容,拓展学生的思路,提高学生发现问题的能力。
【教材分析】
1、教材内容分析
本节内容围绕着设计中的人机关系这一核心概念,从人机关系的概念内涵、人机关系实现的4大目标(高效、健康、舒适、安全),以及实现合理的人机关系所应该考虑四个方面,展开。从浅入深,从表及里,从日常生活中的细心观察,提出定义,同时又有生活的基础帮助学生理解定义。人机是怎样影响产品的设计开发,也就是在设计和生产中需要秉持哪些原则才能达到合理的人机关系?人机关系中要实现的目标和第三部分的内容就是学生们应该明确掌握的。这是需要达到的能力目标。
那么可以看到,人机关系的四大目标以及如何实现合理的人机关系是本节内容的重点。
2、教材的地位和作用
本节是进行技术设计的基础和前提,告知了学习者在今后的产品设计中应该以安全、高效、健康、舒适为目标,可以从书中提到的四个方面进行设计考虑。本册教材学习的基础,可以进一步使学生理解设计的重要性,激发对设计过程产生兴趣和学习欲望。使学生逐渐形成“以人为本”的设计思想和设计理念,关注人对产品的心里需求和生理需求。以心理为圆心,生理为半径,用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,从而提高生产率。本节的人机关系不属于专业设计的范畴,主要反映一种理念,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。
【教学时间】
2课时
【学情分析】
1、原有认知发展分析
在本智能发展阶段,高二学生经初步具备了观察事物和现象的能力,从中抽离本质规律的能力,逻辑思维能力和较为流畅的语言表达能力,具有丰富的想象力,活跃的思维。这些群体特征成为开展本节内容就是学习的基础。
2、原有知识结构分析
前面的学习使学生对技术设计的认知逐步加深,理解了设计与技术的关系,在学生理解了设计和技术的辩证关系基础上,设计者再设计时应该坚持的设计理念——“以人为本”,以人为本的在设计中具体体现为人机关系。因此,以前知为基础,以此概念为学生学习的生长点,以合理人机关系达到的目标和实现人机关系考虑到的四个主要方面为目标点,来引导学生学习的展开。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解人机关系的含义;
(2)熟悉人机关系在设计中要实现的目标;
(3)了解在设计中如何实现合理的人机关系。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。
2、过程与方法
通过案例的分析,学生的讨论参与使学生了解人机关系的含义,特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析,引导学生把握理解人机关系的概念,并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,通过学习,引导学生较好的掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标,以及合理的实现人机关系的若干方法。
3、情感、态度与价值观
通过对人机关系的分析,从中体会到在产品设计中“以人为本”人文关怀的设计思想,并形成细致周到的思考习惯、认真严谨的态度,一定的创新精神和实践能力,树立正确的设计观念。
【重点难点】
1、教学重点
(1)理解人机关系的含义以及其重要作用。
(2)人机关系实现的四个目标。
(3)实现合理人机关系的方法。
2、教学难点
(1)人机关系实现的四个目标。
(2)实现合理人机关系的方法。
(3)让学生领会和感受隐含在产品设计中的人机关,形成“以人为本”的设计思想。
【教学资源】
主要在多媒体教室内进行案例分析和图像视频演示。
【主要教学方法】
使用多媒体课件,结合日常实际进行案例分析。
【教学思路】
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,通过学习,引导学生较好的掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标,在设计中如何合理运用人机关系。
第一课时
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解人机关系的含义;
(2)熟悉人机关系在设计中要实现的目标;
(3)形成“以人为本”的设计理念。
2、过程与方法
通过案例的分析,学生的讨论参与使学生了解人机关系的含义,特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析,引导学生把握理解人机关系的概念,并体验到人机关系在设计中的重要性。
3、情感、态度与价值观
通过对人机关系的分析,从中体会到在产品设计中“以人为本”人文关怀的设计思想,并形成细致周到的思考习惯、认真严谨的态度,一定的创新精神和实践能力,树立正确的设计观念。
【重点难点】
1、教学重点
(1)理解人机关系的含义以及其重要作用。
(2)人机关系实现的四个目标。
2、教学难点
(1)人机关系实现的四个目标。
(2)让学生领会和感受隐含在产品设计中的人机关,形成“以人为本”的设计思想。
【教学过程】
序号 内容 教师活动 学生活动 备注
1 导入 讲述案例:曹操易门成语——杀鸡焉用牛刀图片呈现现实生活场景,让学生观察图片回答问题。引导学生从这三个示例中提炼出共同体现出的问题——产品与产品的使用者的关系不适合。点题——人机关系 在教学的引导下,观察、思考、回答问题 6分钟
2 人机关系含义的介绍 那么什么是人机关系?1、人机关系含义(1)从熟悉概念——人际关系的概念理入手解映射——“人机关系”。(2)从人与计算机的关系区别“人机关系”。(3)学生尝试提出人机关系的含义,教师总结。(4)教师讲授重要作用。2、人机关系分析教师以书上的电梯和人关系为例,讲解分析(在案例分析前,告知学生需要在此后进行分析模仿)。教师举出1组示例,启发学生依照刚才教师的范例进行分析。 思考后回答从(1)(2)教学活动中尝试总结“人机关系”的含义听讲思考思考回答 8分钟
3 人机关系要实现的目标 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要实现哪些目标呢?1、安全PPT展示生活中存在安全隐患的图片,如公共场所的楼道设计,这些反应了哪些问题?讲述: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;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。【案例分析】汽车的安全设计一是车身安全设计汽车配备了具有钢结构的具有特殊高拉伸强度的加强板以及加强型的防撞杆,以吸收侧面撞击力,并保证车门在变形情况下仍可打开且侧向变形小。二是主动安全配置主动安全系统,一般是指ABS、EBD等配置,可以在交通事故发生前,通过这些配置的启用最大限度避免交通事故的发生。三是被动安全配置?如汽车安全气囊、安全带的设计,通过缓冲作用减轻乘员的伤害。?【任务布置】列举生活中存在安全隐患的设计教师点评:仔细观察生活中的设计,善于发现问题。2、高效问题引入——用大小不同的水桶给一个水箱里注水应该选择南中最好?高效性目标——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,提高人的工作效率。还应考虑人机所在的环境中的一些因素,如温度、湿度、噪声、照明、振动污染和失重等也影响人的效率和行为。【案例分析】铁锹的工作效率分析要点:铁锹的作业效率旨在说明要实现高效的目标,同时要启发学生改变工作环境和用具对人产生的巨大影响。通过举实例说明,企业如何提高员工的工作效率?在现代企业管理中,企业通过一系列举措如合理安排工作时间、更换生产设备、改善工作环境来激发员工的积极性,从而提高效率。因此,在设计中,应把人和机作为一个整体来考虑,合理或优化分配人机功能,以促进人机关系的协调,提高人的工作效率。3、健康提问1:能否长期在100瓦灯炮的台灯下学习? 提问2:长期穿高跟鞋对人体有害吗?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。教师举例提出问题并分析问题1: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?问题2:互穿鞋:问:穿不合脚的鞋,对人有害吗?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。【任务布置】以学生课桌椅为例,组织学生讨论通过学生的回答,逐个分析靠背与坐垫的相对位置,找出椅子设计不合理、有损人体健康的地方。【补充案例】慎选席梦思床垫席梦思床垫的制作工艺是非常复杂的。要制造出一张美观、大方、舒适、安全的床垫单靠形式上的拼凑并不能符合人体工程学、力学、人体睡眠科学等现代权威理论的要求。目前市场上有些厂家在销售过程中向消费者宣传床垫越厚越好,这完全是误导,其危害主要有以下几个方面:第一,超标准增加弹簧圈数表面上看床垫厚了许多,但由于弹簧超标准,弹性压缩量不能达到标准,使消费者蒙受损失。第二,超规格添充低密度泡沫塑料,由于使用低密度泡沫塑料会使床垫在使用后短时间内迅速塌陷,甚至可能会使弹簧钢丝刺出垫面扎伤人。第三,大量填充废弃料,使床垫不但技术上达不到标准,还会因为床垫过硬或过软长期睡卧使脊柱变形而导致疾病。第四,添充量过厚、过多这样会使床垫的透气性能太差,易滋生病菌、且因皮肤缺氧而导致皮肤病。第五,弹簧超标准加高,使床垫过软,一些正处于生长发育中的青少年睡卧,易患佝偻病等。因此,产品的设计时应充分考虑到人们在使用过程可能会造成不良的影响,从而避免可能出现健康问题。4、舒适人机关系中的舒适,是指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。 【案例列举】(1)塑料包裹处理使抓握舒适;穿孔处理可以方便悬挂放置。(2)把手大小较合适,使用 时,省力、舒适。 【任务布置】想一想,生活中还有哪些类似的例子?(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。教师点评总结:如家庭常用工具的把手设计、服装设计、家具设计等都是从满足人们在使用过程中的舒适感受。 学生观看,思考列举生活中存在安全隐患的设计学生思考,回答【学生活动】以学生课桌椅为例,组织学生讨论通过学生的回答,逐个分析靠背与坐垫的相对位置,找出椅子设计不合理、有损人体健康的地方。【学生活动】生活中哪些设计考虑到舒适问题? 23分钟
4 教师引导: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。现在请同学们想想,我们在设计中除了考虑上述四个目标外,人机关系还需要实现哪些目标。 学生结合课文内容讨论回答:(美观、实用、成本、环保)
5 小结 提示:学生总结本课学习的内容 学生自行总结 3分钟
第二课时
【教学目标】
1、知识与技能
了解在设计中如何实现合理的人机关系。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。
2、过程与方法
联系现实生活中的案例,通过学习,引导学生较好的掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标,以及合理的实现人机关系的若干方法。
3、情感、态度与价值观
通过对人机关系的分析,从中体会到在产品设计中“以人为本”人文关怀的设计思想,并形成细致周到的思考习惯、认真严谨的态度,一定的创新精神和实践能力,树立正确的设计观念。
【重点难点】
1、教学重点
实现合理人机关系的方法。
2、教学难点
(1)实现合理人机关系的方法。
(3)让学生领会和感受隐含在产品设计中的人机关,形成“以人为本”的设计思想。
【第二课时教学过程】
序号 内容 教师活动 学生活动 备注
1 导入 问题1:案例讨论西安大雁塔广场,各方面的人及关系,合理的地方,不合理的地方都有哪些?问题2:对于人机关系不合理的地方,在设计阶段我们就应该充分对这些问题加以考虑,以避免它给人们生活带来的不必要麻烦。人机关系要实现的4个主要目标是在设计时需要时刻考虑的,那么采用哪些具体方法才能达到这样的目标呢?这就是我们这节课需要继续学习的内容——如何实现合理的人机关系? 学生分组讨论
2 总体原则 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。
3 1、普通人群遇特殊人群关系 【任务布置】观看视频(或者图片组),指出片断中有哪些地方没有考虑到特殊人群的需求,这里的特殊人群具体是哪类人群?教师播放公共场所中没有考虑到特殊人群设计的视频(或者此类图片展示图片)那么现实产品设计中考虑特殊人群有哪些呢?展示图片:A、教学楼残疾人上下通道;B、人行道中设置的盲人道;C、宾馆大门的入口及感应推拉门;D、医院内病人的电梯。特殊人群:是指人身体有缺陷或与常人不同有特殊需求的一类人。(肢体残疾者、)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。例如常见门,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。例如:PPT展示残疾人专用通道以及人民币防伪标志等。课本P32页习题处理,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)提问:那么再设计时怎样权衡普通人和特殊人群的需要呢?参与讨论最后归纳:大多数产品设计参照的标准是依据普通人群的数据确定。但是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。在创建和谐社会的大背景下,设计时,要充分考虑特殊人群的特点和需求。 学生在播放的视频或者图片中体会“特殊人群”具体指的哪一类,并且参与讨论。学生回答学生讨论回答
4 2、静态的人与动态的人 案例——以西装革履和运动衣为例,组织学生讨论。问题:为什么不能让西装革履的人去运动?西装的设计主要考虑人的构造尺寸,因此是量身定做,它主要适合相对静态情况。而运动衣设计的特点是比较宽松,它满足人体大幅度动作、体形变化要求。【概念理解】(1)静态尺寸:是指人的构造尺寸。(2)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。【教师提示】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。【案例讨论】同学们坐的座位的人机关系及课本P33页马上行动中,人与床之间的人机关系。动态与静态所涉及的空间范围是不同的,在物品摆放时,要考虑动态与静态的协调。为了形成良好的人机关系,不仅要使产品符合人体静态尺寸,而且要人在使用它时,能够方便施力,有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳,提高效率,满足健康,舒适的要求。 学生思考讨论
5 3、人的生理与心理需求 PPT展示图片,探究颜色,材料对人的心理作用【课堂讨论】火锅店的装修满足了什么要求?火锅店的装修设计以暖色调为主,同时将房间空间进行了处理,以营造温馨的效果,满足顾客的心里需求。【学生活动】就教室环境,结合空间、色彩等因素带来的心理感受。参与讨论最后归纳:在实现合理的人机关系设计中,在注意满足人的生理需求的同时也要满足人的心理需求。【示例列举】(1)茶座、咖啡屋的设计:以暖色调为主,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:以冷色调为主、空间处理要简洁明快,以求产生严谨、高效的工作氛围。(3)教室设计:以冷色调为主:将空间处理得纯洁高雅,严肃认真,以营造、活泼、奋发向上的氛围。【案例讨论】创设情景假如你是名室内环境设计师,居室、家具的造型设计及装饰、图案等是如何考虑人的心理需求的?(小孩、成年人、老年人心理要求是不同的,在设计时应分别对待)此外:还有视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。如果能在设计中注意满足人的心理需求,就可以将人机关系处理的更好。 回忆、体会感受讨论
6 4、信息交互 在信息高速发展的今天,信息的交互显的尤为重要。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。改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。PPT展示几组对比图片。【举例】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。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。【思考】电脑中有哪些操作界面充分考虑人机关系?【课堂练习】分析P35两把剪刀的特点。练习反馈:学生在练习的过程当中,可能会出现找不到当中的人机关系或者理所当然的认为。比如就图示的两把剪刀,就有学生认为裁衣剪刀就应该是这样的,由于在日常生活认识事物具有思维定势,教师应抓住这个契机,引导学生在观察事物的时候,要学生深入分析,不要想当然,多提为什么。这样,反馈练习就起到一个举一反三的作用。同时围绕学生的生活经验,利用日常生活中耳闻目睹的鲜活例子,让学生深入了解合理的人机关系。 【学生活动】电脑中有哪些操作界面充分考虑人机关系?学生思考讨论
7 小结(3分钟) 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,这是设计的重点。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。课堂讨论:根据上面所学知识,对学校校门口、教室及教室走廊等场所或设施,还存在哪些不符合人机关系目标的问题展开讨论。(校门口:离公路距离太近;进校门有一定坡度<内低外高>。教室:学生数多,座位间距狭窄;环境太单调;第一排桌位离黑板太近。教室走廊:护栏低;走廊宽度不够宽等) 学生自行总结
8 作业布置 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、 …… 【问题研讨】1、球鞋鞋底为什么不设计成平底?2、高速公路设计成无坡度和弯度时,后果会怎样?