2016人机工程学教学大纲工业设计
《人机工程学》教学大纲
课程类别：专业必修课程课程代码：MEC360012E 课程名称：人机工程学学时学分：64学时；4学分
预修课程：工程图学、计算机基础、图形图像处理技术、产品效果图表现技法、高等数学等适用专业：工业设计开课部门：生物化学工程学院一、课程的地位、目标和任务
本课程是工业设计专业本科生开设的一门专业核心课程。课程的目的是使学生掌握人机工程学方法和理论进行产品设计、人机交互设计、体验设计等,它由传统的以生理学,心理学,人体测量学与工程技术学为基础的适应人体工程学（一种适合人身体的设计）逐渐向“适应认知学”（一种包括并“适应”我们感官的限制、行为、推断能力以及记忆能力的设计）转变，认知人体工程学的新概念迅速与新生的人机交互领域融合，主要研究人、机和环境的相互关系的合理方案。
本课程的任务是深入理解并掌握人机工程学数据和设计原则在设计问题中的应用，人机相互作用的信息分析和如何进行设计,产品向用户显示信息的方式和设计原则，控制设计，运用任务分析法研究人的行为与心理，运用体验研究的方法研究人的情感和感觉，了解最新的人机研究方法和技术，以及发展趋势等。培养学生自觉的运用人机工程学理论和方法发现问题，解决问题，进行设计改进和创新的能力。
二、与相关课程的联系与分工
人机工程学是工业设计的核心课程，学生需要有计算机基础知识、工程基础知识和草图的能力，因此先修课程有计算机基础、产品设计表现技法、工程图学、计算机辅助工业设计、高等数学等，在人机工程学课程中学习人机方面的新知识，综合的运用上述知识，进行产品设计。同时为后续课程交互设计、产品设计程序与方法、视觉传达设计，服务设计，专题设计（产品、服务）、毕业设计打下良好的基础。
三、教学内容与要求
第一章：人机工程学概论【教学内容】
1.1人机工程学的起源和历史1.2人机工程学定义1.3人机工程学与工业设计
【教学重点及难点】
重点：理解人机工程学与工业设计的关系。难点：理解人机工程学与工业设计的关系。
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【基本要求】了解人机工程学在行业和产业中的应用，以及在整个培养方案中的位置和作
用。了解人机工程学的相关资料和最新进展。了解人机工程学的历史，人机工程学的基本概念和特点，人机工程学研究的对象和目的，人机工程学与工业设计的关系。掌握人机工程学的基本理论模型，以及人机工程学在设计中应用的益处。
第二章：人机工程学的研究方法
2.1科学的研究方法2.2人机工程学研究方法2.3以人为中心的设计研究方法
【教学重点及难点】
重点：人机工程学研究方法和以人为中心的设计研究方法。难点：实验法和创新研究方法。
【基本要求】掌握人机工程学研究的基本原则和人机工程学研究方法，如观察法和描述研
究、实验法、以人为中心的设计研究方法等，以及这些方法的应用研究。掌握人机工程学研究方法和以人为中心的设计研究方法。
第三章：人体尺寸与作业空间
3.1人体尺寸与尺度3.2我国人体尺寸的基本情况3.3人体尺寸的特征3.4人体尺寸与设计3.5作业空间设计3.6座椅设计
【教学重点及难点】
重点：产品设计中人体尺寸数据的应用方法，工作空间设计的一般原则。难点：人体尺寸数据的应用，产品功能尺寸的计算。
【基本要求】掌握人体测量的基本知识，常用的人体测量数据及人体尺寸的应用等，掌握
产品设计中人体尺寸数据的应用方法。掌握桌椅设计的功能尺寸，理解坐姿的生理解剖的知识。掌握工作空间设计的一般原则，工作岗位的尺寸设计，工作姿势对工效的影响等。
第四章：人的感觉系统——输入系统
4.1神经和神经传导4.2视觉与听觉4.3躯体感觉4.4化学感觉
4.5显示设计——人的信息输入设计
【教学重点及难点】
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重点：显示装置的人机学设计原则。
难点：显示装置的人机学设计原则的实际运用。
【基本要求】
掌握人的视觉特性，听觉器官与听觉特性，仪表显示设计的一般人机学原则。显示仪表设计的人机学因素，显示仪表的布置，人机界面设计、信号灯的设计等。
第五章：人的运动学基础——输出系统
5.1肌肉5.2骨和关节运动5.3人体运动特征5.4人的操作动作分析
5.5控制设计——人的信息输出设计
【教学重点及难点】
重点：控制设计与常见控制器的设计方法、原理和特点，手工工具的设计。难点：人体的施力与运动输出特性。
【基本要求】掌握肌肉施力方式的分析，人的运动特征，人体动作的分析方法，控制设计
与常见控制器的设计方法、原理和特点，手工工具的设计。
第六章：人的信息加工过程
6.1信息理论
6.2人的信息加工过程模型6.3人的信息输入与传递6.4知觉6.5记忆6.6思维与决策6.7注意6.8人的信息输出
【教学重点及难点】
重点：知觉信息加工。
难点：记忆、知识、思维、决策。
【基本要求】深入理解用定量方法研究信息和信息传递，人的信息加工过程模型，人的信
息输入和传递能力，记忆、知识、思维、决策，知觉信息加工和人的信息输出。
第七章：人的行为与心理
7.1人的作业行为7.2人的行为特征7.3人的差错
7.4任务分析——研究人的行为的方法
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7.5以人为中心的设计原则
【教学重点及难点】
重点：掌握人的差错的种类和研究人的行为的方法。难点：研究人的行为的方法。
【基本要求】掌握三种作业方式的概念、特点、测量方法以及相关设计，了解人的行为特
征。掌握任务分析方法和以人为中心的设计原则。
第八章：人的心理生理状态（自学）
8.1觉醒理论8.2疲劳8.3应激
【教学重点及难点】应激对作业效能的影响。
【基本要求】了解觉醒理论，觉醒与人的作业效能。了解疲劳模型，疲劳对人体的不良影
响，设计中的疲劳因素，应激概念、特征，应激的阶段模型，应激对作业效能的影响。
第九章：人的感性因素
9.1动机9.2体验
【教学重点及难点】
重点：用户体验研究和体验设计。难点：动机与人的作业关系。
【基本要求】掌握动机的概念和种类，动机与人的作业关系，动机和设计，用户体验研究
和体验设计。
第十章：物理环境因素（自学）
10.1照明10.2噪声10.3振动10.4气候环境
【教学重点及难点】
重点：照明光源对作业的影响，噪声对人的影响与噪声防护。难点：振动对人的影响与振动防护。
【基本要求】
深入理解照明光源对作业的影响，噪声的度量，噪声对人的影响与噪声防护，振动对人的影响与振动防护，气候环境的度量。
第十一章：人文社会因素（自学）
11.1微观人机工程与宏观人机工程11.2团体与人的行为
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11.3个人空间与社会因素11.4文化环境
【教学重点及难点】
重点：团体中人的行为特点及其对人的效能的影响。难点：文化的维度与企业文化。
【基本要求】理解微观人机工程与宏观人机工程，团体、组织和群体关系，，工作设计与组织发展，个人空间及其私密性与领域性。
第十二章：人机系统
12.1系统12.2人机系统12.3人机配合12.4人机系统设计
【教学重点及难点】
重点：人机工能分配、人机界面分配和人机系统设计程序。难点：人机工能分配、人机界面分配和人机系统设计程序。
【基本要求】理解系统的概念和特点，人机系统的概念和组成，人机系统的分类、人机界
面和人的主导作用。掌握人机功能分配、人机界面匹配、人机系统总体设计目标和人机系统设计程序。
第十三章：交互设计
13.1人机工程学与交互设计13.2交互设计的对象与方式13.3交互设计目标与适用的原则13.4交互设计的过程与方法
【教学重点及难点】
重点：是交互设计目标与适用的原则
难点：交互设计的过程与方法，交互设计评估。
【基本要求】了解交互设计的研究领域，交互设计的对象和方式，交互设计目标与适用的
原则，交互设计的过程与方法，交互设计评估。
第十四章：发展中的人机工程学
14.1虚拟人与虚拟设计
14.2计算机辅助人机工程设计系统14.3图形用户界面和网络用户界面14.4智能系统14.5增强现实系统
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【教学重点及难点】
重点：网络用户界面和增强现实系统。难点：智能系统。
【基本要求】了解虚拟人的概念、特点和应用领域；计算机辅助人机工程设计系统，增强
现实系统，图形用户界面和网络用户界面和智能系统，人机工程学中总体发展趋势。
设计和实验研究1
显示设计研究
【教学内容】
撰写研究报告，包括运用人机工程学研究方法和原则，各小组根据针对教师指定的题目和要求进行显示设计评价，并提出修改意见，进行再设计和实验研究。
【教学重点及难点】
重点：综合运用人机工程学研究方法和原则进行设计，自行设计实验。难点：自行选择研究方法，自行设计实验。
【基本要求】提交研究报告，得出研究结论。
设计和实验研究2
语文文言文教学APP 设计与评价
【教学内容】①研究报告，运用人机工程学原则和方法进行语文文言文教学APP 设计和评
价，②语文文言文APP 应用。APP 界面设计可到8级，可一级一级点进去，每个任务都可以点击，直到任务完成。可使用各种软件进行APP 设计，并将APP 导入手机能应用（导入手机自选）。学生自行查找软件，并能够自主使用软件进行设计。
【基本要求】要有语文教学APP 流程图，任务分析列表，手机APP 应用。【教学重点及难点】
重点：前期调查研究，流程设计，任务列表，实验研究。难点：自行设计实验。
四、学时分配
学时分配
教学内容
小计
讲课
实验
设计
讨论/习题
第1章人机工程学概论3
1
4第2章人机工程学的研究方法第3章人体尺寸与作业空间314第4章人的感觉系统‐‐‐‐输入系统6
2
8设计和实验研究1人机评价实验4
4
8第5章人的运动学基础‐‐‐‐输出系统314第6章人的信息加工过程
314
6
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第7章人的行为与心理
88第9章人的感性因素448第12章人机系统3
1
4
第13章交互设计
第14章发展中的人机工程学设计和实验研究2语文文言文教学
448
APP 设计与评价
课程答辩与总结
44合计
25
8
8
23
64
五、必备教材和参考资料（一）必备教材：
1．《人机工程学》，赵江洪编著，高等教育出版社，2008年第5版。
（二）参考资料
1．《交互设计》，AndyPratt&JasonNunes 编著，电子工业出版社，2015年第1版；2．《可穿戴设备-移动互联网新浪潮》，陈根著，机械工业出版社，2014年第1版；3．《人机交互》，董士海，王衡著，北京大学出版社，2010年第2版；
4．《iPhone应用用户体验设计实战与案例》，[美]Suzanne Ginsburg，机械工业出版社，2011年第1版；
5．《UI进化论——移动设备人机交互界面设计（配光盘）》，周陟，清华大学出版社，2010年第1版；
6．《人机交互（第3版）以用户为中心的设计和评估》，董建明，清华大学出版社，2010年第1版。
7．《人机界面设计》，李乐山著，科学出版社，2009年第1版；
8．《感性工程学》，李月恩，王震亚，徐楠编著，海洋出版社，2009年第1版；9．《工业设计人机工程》，阮宝湘，邵祥华编著，机械工业出版社，2006年第2版；10．《产品设计中的人机工程学》，王继成编著，化学工业出版社，2004年第1版；11.Course:Ergonomics/HumanFactors/HarvardUniversity
12.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会编著，人系统交互人类工效学以人为中心的生命周期过程描述(GB/T23700-2009)
，2009
13. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会编著，人系统交互人类工效学以人为中心的生命周期过程描述(GB/T23700-2009),2009
14. 国家技术监督局著，中华人民共和国国家标准:人类工效学、与心理负荷相关的术语
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(GB/T15241-1994)，1995
15. Pamela McCauley-Bush, Ergonomics:Foundational Principles, Applications, and Technologies, CRC Press, 2011
16. M. M. Robertson, Ergonomics and Health Aspects of Work with Computers, Springer-Verlag Berlin andHeidelberg GmbH &Co. K,2011
17.Thomas Jennings,Visual ergonomics in the workplace (GuideBook),Taylor &Francis,201518.J. Long,Cognitive Ergonomics and Human-Computer Interaction (CambridgeSeries on Human-Computer Interaction),Cambridge University Press,2011
19. Dan MacLeod,The Rules of Work:A Practical Engineering Guide to Ergonomics, Second Edition,CRC Press,2012
20.Nikolaos Gkikas,Automotive Ergonomics:Driver-Vehicle Interaction,CRC Press,2012
21.Amit Bhattacharya,Occupational Ergonomics:Theory and Applications, Second Edition,CRC Press,2012
22.Mass Bergamasco, Skill Training in Multimodal Virtual Environments (HumanFactors and Ergonomics), CRC Press,2012
23.Jussi Kantola, Knowledge Service Engineering Handbook (ErgonomicsDesign and Management:Theory and Applications), CRC Press,2012
24.Pei-Luen Patrick Rau,Cross-Cultural Design for IT Products and Services (HumanFactors and Ergonomics),CRC Press,2012
25.Anthony Gosnay,Ergonomics &Aesthetics in Medical Product Design:An Investigation Into the Importance to the User,LAP LAMBERT Academic Publishing,2011
26.Ann Britt Skjerve,Simulator-based Human Factors Studies Across 25Years:The History of the Halden Man-Machine Laboratory,Springer,2010
27.Michael St.Pierre,Crisis Management in Acute Care Settings:Human Factors, Team Psychology, and Patient Safety in a High Stakes Environment,Springer,2011
28.Richard C. Simpson,Computer Access for People with Disabilities:A Human Factors Approach,CRC Press,2013
29.Weidong Huang,Human Factors in Augmented Reality Environments,Springer,201230.Gunnar Fahlgren,Human Factors (RussianEdition),AuthorHouse,2013
31.Linda L.Nussbaumer,Human Factors in the Built Environment,Fairchild Books,2013
32. （英）奎瑟贝利，（美）布鲁克斯著，周隽译,用户体验设计：讲故事的艺术,清华大学出版社,201433. 任婕等编著,腾讯网UED 体验设计之旅,电子工业出版社,2015
34. [德]Smashing Magazine 著,众妙之门——用户体验设计的秘密,人民邮电出版社，201435. [美]DianaDeMarco Brown 著,敏捷用户体验设计：用户体验设计应用敏捷方法的技巧与最佳实践,机械工业出版社, 2014
36. [美]辛曼革和，熊子川，李满海译,移动互联：用户体验设计指南,清华大学出版社,2013
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37. （美）加瑞特著，用户体验要素：以用户为中心的产品设计（原书第2版）,机械工业出版
社,2011
38. （美）昂格尔，（美）钱德勒
著，陈军亮
等译,UX设计之道以用户体验为中心的Web 设计
（第2版),人民邮电出版社,2015
39.[美]劳雷尔，人机交互与戏剧表演：用戏剧理论构建良好用户体验，机械工业出版社，201440. [美]科尔科（Kolko ）著，方舟译，交互设计沉思录：顶尖设计专家Jon Kolko 的经验与心得（原书第2版）,机械工业出版社，2012
41.李世国，顾振宇编著,交互设计，水利水电出版社，2012
42. Cameron Banga （卡梅隆.班格）,Josh Weinhold (乔希.温霍尔德)著，傅小贞，张颖鋆译,移动交互设计精髓——设计完美的移动用户界面,电子工业出版社,2015
43. Andy Pratt （安迪.普拉特），Jason Nunes （杰森.纽奴斯）著，卢伟译,交互设计：以用户为中心的设计理论及应用,电子工业出版社,2015
44.[美]拉杰拉尔著，王军锋，高弋涵，饶锦锋译,UI设计黄金法则：触动人心的100种用户界面,中国青年出版社,2014
45.[美]约翰森（Jeff Johnson ）著，张一宁，王军锋译,认知与设计：理解UI 设计准则(第2版),人民邮电出版社,2014
46.[美]尼尔（Theresa Neil ）著，田原译,移动应用UI 设计模式（第2版）,人民邮电出版社,201547.刘姝铭，候玥编著. 数字媒体交互元素设计[M].北京：高等教育出版社，201448.孙守迁.设计信息学[M].北京：机械工业出版社，2008
49.罗仕鉴，朱上上著.服务设计[M].北京：机械工业出版社，2011
50.罗仕鉴，朱上上编著.用户体验与产品创新设计[M].北京：机械工业出版社，2010
51.肖勇，张尤亮，图雅编著.InformationDesign 信息设计[M].武汉：湖北美术出版社，201052.余杨，夏佳著.体验设计[M].沈阳：辽宁美术出版社，2014
53.阮宝湘编.人机工程学课程设计/课程论文选编[M].北京：机械工业出版社，2005
六、课外学习要求
在知识拓展方面：
1. 根据所学的知识，做深入调研，进行相关拓展
2. 在参考文献中选取1～2本感兴趣的相关人机工程学图书进行阅读。3. 获取国外网站上的信息资料进行阅读和分析。
4. 根据版式设计要求和人机工程学原则和方法设计制作PPT。5. 可将自己的设计成果放到淘宝店铺上进行售卖。6. 可在教师的个人图书馆进行自学和预习。在探索性研究方面：
1．要求学生课后按照所学的人机工程学原则和理论自行设计实验方案。2．要求学生根据实验方案自行设计实验素材等。
3．根据预定设计的实验方案和所设计的实验素材，学生自行进行实验直到完成，形式如
下：除课堂时间外，在人机实验室，排出实验时间表，每次4位同学。
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七、教学方法
本课程是工业设计专业核心课，应用的前沿技术和所涉及的资料较多，所以应安排在有无线网络的教室，学生在课堂上需要根据教师的要求不断的使用手机查阅资料和进行组内讨论。另外学生的APP 测试需要使用手机和教室的无线网络，建议上课时保持一定的流量速度。在教学中，教师可根据人机工程学发展情况、教学经验和教学时数、学生水平等实际情况对教学内容作适当的调整和变动。为达到良好的教学效果，需要采取讲解（包括案例讲解）、实验、设计、小短剧、问题式、自生长、撰写研究报告、项目组、讨论相结合的方法。同时在做具体的设计时采用调研，分组，搜集资料等多种形式。
八、考核及成绩评定方式
本课程为考试课，该课程无期中考试、期末考试试卷，不安排最后的考试，采用个性化培养、过程性考核的方法来评价和记录成绩。成绩：人机工程学基础5%、人体尺寸与作业空间5%、人的感觉系统-输入系统5%(学生根据评分标准自评)、控制设计5%(学生根据评分标准自评)、手工具5%、控制问题5%、小短剧5%、故事板10%、层次化任务分析5％，交互设计5%，设计及实验研究1为15%，设计及研究2并答辩为25%,考勤5%。录成绩比例按照要求。主讲人：张慧姝，教授，博士联系方式：[email protected]
研究方向：人机工程学（人机交互，如增强现实技术；人机界面，如APP ），3D 打印，产品设计，文化创意产业经济及其它产业经济，社会学，管理学，教育
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ERGONOMICS
人机工程学课SYLLABUS
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