人因工程学分析.docx

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人因工程学分析

人因工程学分析

摘要

人因素工程是对人体解剖学、生理学、心理学等工作环境因素的研究,研究人与机器、环境的相互作用。

研究工作中，家庭生活和闲暇时间，如何考虑人体健康，安全和舒适,工作效率的主题。

本研究的目的是将工程原理应用于教学场所设计,充分考虑人的因素，从整体用户的角度提出教学空间设计符合大学生身体和信息的要求，保证身体健康的学习环境，从而提高学习效率，减少疲劳感和不适感,保证学生身心健康和学习的效果，并在这样的基础上面为高校的学习场所设计提供一整套全面科学的数据参考。

关键字：

人因工程学；高校教学场所;大学生；学习环境

ABSTRACT

Humanfactorsengineeringisthestudyofhumananatomy,physiology,psychologyandotherenvironmentalfactors,andtheinteractionbetweenhumanandmachineandenvironment.Researchwork,familylifeandleisuretime，howtoconsiderhumanhealth,safetyandcomfort，thethemeofworkefficiency.

Inthisstudy，theaimistodesigntheapplicationofengineeringprinciplesinteaching,fullyconsiderthehumanfactor,fromthepointofviewoftheoveralluserproposedteachingspacedesignconformstotherequirementsofCollegeStudents'physicalandinformation，toensureahealthylearningenvironment,soastoimprovethelearningefficiency，reducefatigueanddiscomfortandtoensurethephysicalandmentalhealthofstudentsandlearningeffect，andabovethisfoundationforuniversityplacesoflearningdesignprovidesasetofcomprehensiveandscientificreferencedata.

KeyWords:

humanfactorsengineering;collegeteachingplace;collegestudents；learningenvironment

1绪论

1。

1本文的研究背景与意义

随着我国经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,生活节奏也在不断加快，学习工作压力逐渐增大，因此人们需要一个舒适、高效、健康的学习环境,学校学生也一样。

目前市场上拥有大量的健康家居产品,用于提高学习效率，满足人们的生理和心理需求。

但在校园生活中，虽然引进了各种先进的设备，提高了学生的学习效率，但同时也能看到教学场所对学生的学习效果不理想。

根据相关统计，大学生每天在课堂上花费约60%的时间，但抽样调查结果显示，超过80％的学生对学校桌椅不满意，75％的学生对照明系统不满意，78％的学生对教室和通道的安排不满意。

在学生的身体疲劳、视力下降、颈椎病、颈椎病等诸多不良现象的设计中，存在着各种缺陷，严重影响了学习和身体健康的工作效率。

因此，教学场所的健康和舒适性的设计不断得到解决,解决这一问题的关键是人因素工程知识的研究与应用。

所以本文的研究意义如下:

通过对相关文献的分析，结合国内外高校的实际情况，特别是对大学生的心理、生理等方面的研究，填补了国内外研究的不足，具有重要的学术研究意义。

在高校扩招后，全国高校招生数量呈指数级增长.国家将加大对高等教育的投入,高校后勤改革也在逐步深化，高校的硬件建设也要走上一个新的台阶。

由于硬件设施的设计，学习场所的设计非常重要，这也是本文研究的现实意义.在教育市场的环境下，设计师需要及时的为生产商提供可靠和实用的设计依据，以保证绝大多数学生可以利用上面的学习场所进行科学的设计，保证学生可以通过以上的科学设计教学领域，真正做到以人为本。

通过对本课题的研究,希望能为现有高校教学的设计提供科学依据,创造符合实际的产品，提高生产效率，具有良好的经济价值。

通过以上分析，为了提高大学生的学习质量，减少教学空间设计的不合理给他们带来的危害，本课题从现实出发，针对当前大学生选择合适的人体样本，进行调查和实地调研，获取第一手资料，将其应用于高校教学场所的设计，为开发和完善高校教学设施提供科学依据,使教学设计能满足学生的需求，具有重要的现实意义.

1.2国内外研究现状

（1）人因工程学国内外研究现状

工效学研究的内容主要是针对人们在一种特殊的工作环境和对工作人员的生理和心理因素进行研究，研究人员与机械设备之间的相互作用,现场操作环境。

国外的主要研究领域可分为以下几个部分：

针对不同群体的职业健康研究,针对于不同职业病提出了相应的控制方法；二是应用先进技术，减少人为失误,提高手术成功率.第三，对质量安全管理信息系统的研究，如何利用人们的思想进行管理和统计设计等.国内主要研究零位围绕以下扩展：

针对人机系统的优化设计，人机界面优化设计，人机交互效果最佳，人机系统相关模型的优化设计，二次人性化设计的功效及产品的评价与分析.从人机工程学的角度对产品设计的问题进行了评价和分析,但仍处于事后分析阶段。

（2）教学场所人因工程研究现状

国外对计算机工程的研究具有很高的水平.第二次世界大战中的人机工程学得到了人们的关注,工业革命的发生使设计人员在思想上形成了工业产品，为设计人类工程。

国外在这一领域的家具设计，特别是在办公家具设计，以先进的比中国的设计意识，国外研究对人体工学的是特别关注的，它的坚持工作效率可以有效地改善，使环境宜人，姿态更健康.因此,他们对人体工学产品给予大力推行。

如kageyuNoro在软机困难的事实:

人机工程学与坐姿理论和深入的分析和研究上的原则；

SamMaloof在《TheFurnitureofSamMaloof》中借助其自身经历以及其对于以人为本的椅子的设计进行深入研究。

郭维城在《一种座椅支撑塾的结构改造与试验研究》认为座椅是提供坐姿工作人员使用的一种含有支架、腰靠、坐面等构建组成的坐具。

王光南在《汽车座椅振动舒适性评价》对于坐姿人体震动的舒适性评价作为基础，对于特定的座椅震动的响应,运用Matlab进行仿真的研究，进行了定量评价，为了不同的环境下面的座椅设计提供了实验参考。

田炜和马广韬在《高校课桌椅的人性化设计研究》通过对人机工程学原理的深入研究和分析，对所出现的问题进行了分析和设计，并结合设计心理学和统计学相关知识，对设计所造成的心理和生理效应进行深入研究，最后提出了人性化设计的桌椅。

陈建智在《高校教学楼智能照明系统研究》中提出一种基于电力线载波通信技术的高校教学楼智能照明控制系统。

利用电力线载波通信技术实现上位机与单教室之间的通信，不仅可以及时了解各教室的照明情况，也能控制各教室的荧光灯。

1。

3本文研究的主要内容与方法

1。

3.1主要内容

第一部分，对教学场所的背景、相关概念和国内外研究现状，及课题研究范围进行简单阐述。

第二部分，针对高校教学场所进行基本分析,并对高校教学场所进行现场勘测调查，教学场所的概念与特征、教学场所的设计、教学场所存在的人机学问题，尤其是桌椅、照明、布局与通道的调查与分析，包括桌椅高度、宽度,教学场所的照度,通道的高度、宽度等.

第三部分，是对高校教学场所的使用人群的分析与调查，采访收集使用人群对于高校教学场所的意见看法以及在教学场所学习工作时的感受，找出问题。

第四部分,整理数据,与收集到的标准数据等进行比对，针对问题提出整改意见。

第五部分,得出结论，提出符合人因工程学的整改方案，完成论文。

1.3。

2主要方法

1.文献研究法

通过对CNKI，万方，维普等期刊论文、硕士博士论文的文献进行整理，梳理和分析，得出结论.

2.实地调查法

通过对之江学院的实地走访调查，得到调查数据，为本研究的开展打下良好的基础。

从用户的立场去研究，探讨高校教学场所的设计原则,并顺应大学生的需求变化趋势,不断的改善高校教学场所的设计，尽可能消除大学生对教学场所不满意的地方。

2基本理论与现状介绍

2。

1人因工程的概念

人因工程概念顾名思义就是对人类影响因素的研究，主要是研究人员与机器之间的相互作用和现场工作环境比较广泛的研究和应用的一个边缘学科。

本课题涉及生理学的内容，心理学、劳动卫生、人体测量学、人体力学、环境工程等学科。

主要从人的行为的角度看，有必要寻找合适的工具、机器和环境等。

在我国，它被称为人机工程学，工程心理学或人体工程学.人因工程通过分析人们的生理和心理特点和系统功能,谈论设计的人机操作环境和操作平台的高度,以提高工作效率的工作人员和机器，舒适,安全和人机-环境协调问题,由于工程副基本原则和方法的最大可能找到设计和生产是由于环境问题,并通过提出新的改进计划，创造性地应用人类工程学解决现场改善设计，充满了“以人为本”的人性化设计理念.

2.2高校教学场所的概念与特征分析

目前，我国高校教学楼形式多样，形式各异,功能不同。

为方便研究，可以简化教学楼,将教学楼按服务对象、使用功能、建筑形式三种方式进行分类，对整体教学楼的研究是在新的教学模式和目标下,由传统教学楼和公共合作教学的发展和发展的新的教学楼，它不能简单地分为以上几类，但具有各种功能的上述类型.综合教学楼既有公共教学楼，又有专业教学楼，只能在课堂上，而且还具有综合功能，除了在形态上一般都是不可或缺的.与此相对应的是,传统的教学楼是一个单一的专业教学楼,一般以独立和分布式的形式分布。

服务于各部门的专业性教学与专业教学相对于“公共教学楼"的教学建设，是一个专业性强的教学模式。

2。

3高校教学场所设计的现状分析

进入20世纪90年代以后，在市场经济条件下，教育产业化的要求，从精英教育向大众教育。

1999大高校开始大规模扩招，平均每年增加34%以上，同时大学的实力也得到了不断加强，高校的合并，新校区的建设,老校区的扩张,大学城的建设的大潮席卷全国.在短短的几年里，大学已经改变了很多。

这期间的校园规划和建设中的理念、经济和技术的最低限度,并积极吸收和引进国外的设计理念或国际招标，规划和设计，展示了繁荣的繁荣.但在全国范围内，在这样的背景下,校园规划的时代也呈现出一个共同的特点和主流的趋势，甚至出现了一个共同的做法和相同的趋势.这一时期的校园建设主要有以下几个特点：

1）大规模征地、校园建设规模、建设周期短。

2）整体施工，施工及复合功能。

3）注重外部空间与校园景观设计。

4）校园开放，与城市发展。

5）注重生态、区域性。

2。

4高校教学场所存在的主要人机学问题

2.4.1桌椅

通过以上对桌椅（课桌椅，图书馆阅览室的桌子和椅子）使用大量的现场调查发现，现有的大学家具功能尺寸的设计很不合理，导致学生坐姿舒适性差，容易造成学生经常变换姿势，腰酸背痛、眼睛疲劳，对浓度和情绪波动等问题的程度,影响学习，对学生身心健康和学习效率的直接影响；同时家具设计仍然存在功能缺陷，颜色单一等问题.主要问题是：

在大学桌椅中的存在的主要问题如下:

1。

座椅高度设计是不合理的，让学生不能自然舒展身体。

由于大学和大学的成长时间,座椅设计应基于固定位置的稳定性。

合适的椅子面高度应使坐在大腿上的水平接近,腿部自然垂直，双脚放在地面上，然后在地面上支撑腿,以获得支撑,可以减少大腿的压力和背部肌肉的张力，容易达到身体的平衡和稳定.座椅面太高或太低，会对大学生的身体造成伤害,不能很好的稳定、高效的学习。

2。

平面角度设计不合理，会导致用户大腿麻木。

通常将座椅表面角的前倾角定义为正、负。

通过对座椅表面前发现家具的观察总是磨损轻，和椅子后面没有变化，这足以坐长前倾姿势大腿窝在巨大的压力下。

由于不合理的座椅高度,座椅面倾斜，导致不得不移动身体,膝盖支撑,弯曲低头，这会产生身体疲劳、疼痛，长期下来会导致颈椎病出现,腰肌劳损等并发症。

3座椅设计不舒服，身体疼痛。

对于座椅的设计，形式的背后，角度和尺寸的设计是非常重要的.在校学生在课堂或学习过程中,除去前台的阅读,写作姿势，是向上看，听和说的姿势.后杨总是靠背可以保持躯干的支持和一定的负载下，减少髋关节的压力，腰部和下肢血液循环；身体向后倾斜和支持也可以保持良好的视力，学生不必依靠一头看黑板或屏幕，减少颈椎的不适.

2.4.2照明

课堂是学生学习的主要场所，课堂灯光的设计不仅会影响学生的学习积极性，而且也关系到学生的学习效率和有效性.当阴雨天气，教室缺少自然光线，就需要人工照明来增加，而且随着连年的大学扩招，学校的课堂紧张,晚上的讲座已经变得非常普遍，人工照明变得越来越重要。

教室照明的合理设计主要涉及照明照度水平和光照度均匀性等因素，应注意避免眩光。

光照水平直接影响人的视力，保持足够的观察能力，必须提供适当的照明水平。

学习是一个长期的视觉活动，对于照明的要求更严格，太低或太高的光会使眼睛不适，增加视觉疲劳，甚至引起眩光。

适当的照明可以减少阅读疲劳，提高学习效率。

2.4。

3布局与通道

我国高校正面临着中国经济的热潮，大力推进本科教育,通过扩大招收学生的途径，迅速发展着高等教育。

同时，教学场所的环境也越来越差，课堂上的人群增加是必然的趋势。

在教室面积有限的空间中增加硬件设施的空间布局。

通常二百平方米的教室坐2个以上的班（通常是一个班的110多个计算，2个大类的约220人左右）,这样一个拥挤的教室布局，质量和能力的学生学习很难得到提高。

这么多类型的学校,必须对教学场所进行合理分配的策略，对于布局和通道进行人性化的设计，符合高校教学的要求。

将布局与通道的处理能够落实到高校的教学环境，采取合乎原则又有一定个性化的设计方式，落到实处。

3高校教学场所的使用人群特征分析

3.1高校教学场所使用人群的基本特征

高校教学场所使用人群主要包括大学生、本科学生、研究生、博士生，年龄从18岁到25岁不等。

中国大学生是最独特的部分，他们在人生的黄金时期,他们追求个性，生活有自己独特的看法和想法，他们崇尚时尚，对生活充满期待和好奇；他们充满活力,对周围的事物有着浓厚的兴趣；他们走在时代前列，崇尚前卫、时尚,色彩有着独特的喜好，喜欢活泼的色彩。

3。

2高校教学场所设计的人体尺寸依据

为了满足大学生健康、安全、舒适的需求，在产品设计中充分考虑人的生理和心理特征.在人体生理学特性的最基本、最核心的是人体数据的大小,大学生的人体尺寸是大学校园教学场所的科学基础。

众所周知，中国自1978年代以来,由于经济持续快速发展的改革开放政策的实施,迅速提高人民的生活水平，一个新的大学与上辈人们机身尺寸相比显著提高学生身体素质的生成，显著增强.然而,基于大学教学场所设计的人体尺寸标准,是中国1988年颁布的国家标准.这是一个大样本在80的人体测量，当中国人（18-25岁）的1686mm平均身高，成年女性的平均身高（18—25岁）是1580mm。

从1987到现在,近20年中国社会发生了很大的变化，中国人的身高和体重也确实发生了很大的变化，显然是原始数据不符合当代大学生的特点.根据国家教育部、卫生部2002的联合调查显示：

从1995到2002，明显增加了高度和重量的12至17岁的青少年:

男生身高增加69mm，体重增加5.5公斤;女生身高增加体重4.5kg55mm.这说明新一代大学生在第二十一世纪的规模将有较大的增加，在大学教学场所产品的基础上，人体尺寸标准需要进行更新、修改。

3.3使用人群的作业疲劳和常见病

结合本课题，利用教学场所来研究大学生群体的过程，可以看作是一种形式的作业,大学生和桌椅形成个人计算机系统。

高校教学的地方，整个使用过程中，学生们持久的脑力劳动、单调的工作形式,由于教学设计的地方不符合人机工程学的要求，如果尺寸不合理,工作空间太小的问题会导致学生操作技能的下降，可以降低，主观疲劳症状、疼痛、视觉疲劳、头脑不清晰，思维不集中，没有耐心，腰痛，身体紧张甚至好等精神症状。

结合以上人群使用问卷调查的结果，70％的学生认为现有的教学场所坐不舒适，45.1%的学生认为大学教学场所的设计存在一定的问题，同时也反映了操作疲劳是普遍存在的现象.

人群的神经系统的生理状态是人体控制系统的主要功能，人体各器官系统都是直接或间接控制下的神经系统。

高校学生在课堂或图书馆教学场所使用学习，无论是读或听的状态都是通过神经系统调节功能，使其对外界环境的变化产生相应的反应，从而与周围环境达到统一协调，保证手术活动正常进行。

神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统。

运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的系统。

三部分由骨、关节和肌肉组成.全身骨与关节连接形成骨骼，肌肉与骨骼相连,关节交叉.由于肌肉的收缩和松弛，通过关节活动,可以产生多种运动。

因此，在运动过程中,骨骼是运动的杠杆，关节是运动的枢纽，肌肉是运动的力量。

三在控制下的神经系统和调整的相同,与人的意志，一起，以准确地完成各种行动。

如学生长期伏案在办公桌上，身体前倾，重心前移,上身的重量由手臂支撑，肘关节为支点，手臂要承受很多重力荷载和时间将不再把应变对肘关节，肌肉酸痛，影响平稳性体。

3.5高校教学场所使用人群的心理特征

人的知觉与动作具有一定本质关系:

知行合一。

如果设计的操作满足这个特征,就能使用户比较自如地形成技能行动。

比如，高校中大学生上课使用的课教学场所主要目的是供学生学习的，总的来说，包括听说读写等一系列动作.课教学场所的设计,从造型审美的角度分析，可以满足大学生群体的心理知觉需求，可以保证提供给学生比较自如的听、说、读、写的行为，那么这个设计才是符合用户心理需求的。

心理特性包括心理过程特性和个性心理特性。

由于高校教学场所是研究特定的群体性特征，是为群体服务的，所以本文以下重点介绍群体性的情绪与情感、性格、需要和动机。

4人机工程学在高校教学场所设计中的应用

4。

1人机工程学在桌椅设计中的应用

学生设计的座椅应保证基本的稳定性和舒适性。

体重应均匀地分布在座椅表面，座椅表面应具有适当的硬度,有助于减肥的压力均匀分布在坐骨结节区域，同时座椅设计还应具有结构简单，节省材料,应该有利于地面的清洗.对于大学生使用的座椅,功能设计的椅子后面是保持脊柱的良好的形状，避免严重的腰椎后.因此，该大学的座椅靠背基本需要满足的支撑，使靠背的靠背变成了腰部的压缩，以保证腰部得到充分的支持.如前所述，对于高校的桌椅大学生长期使用，是考虑到扶手的设计，与扶手的尺寸设计，在人类大小的坐姿肘高的大学生，坐在两肘的科学依据，大小。

关键参数的扶手设计是其高度：

扶手可以设计得太高，太高会使肩膀高耸扶手成圆形状,肌肉紧张的肩膀和脖子上，僵硬和疼痛；太低扶手弯头侧,导致弯腰或躯干向一侧倾斜。

手臂的宽度与座椅的宽度可以一起考虑,太窄，会有一种挤压的感觉;太宽，肘部必须向两边寻求支持，这会引起肩部疲劳。

根据座椅的高度和座椅表面的压力实验结果表明，当椅子的高度和身体的小腿和脚高的尺寸接近或稍小时，以获得合理的座椅机构的压力分布。

因此，座椅高度设计应严格科学依据，为人体坐姿尺寸在腿和脚高的数值.由于大学生在使用过程中座椅和高度的关系,基本是相对固定的，所以座椅高度的设计是基于腿和脚的高数据是科学合理的.

4.2人机工程学在教室照明设计中的应用

1提高课堂教学光照水平

提高光照水平是合理设计课堂照明的一个重要方面。

在教室黑板是教室的视觉中心，加强在黑板区域的照明可以加强视觉中心，有利于学生消除干扰，讲座的重点，也可以使学生更容易辨认在黑板上写字，从而减少视觉疲劳。

台区照明是学生自主学习、阅读的主要照明,对学生的眼睛的光照程度对局部的疲劳和疲劳有直接影响.因此，教室的照明设计应分为黑板区照明和家具面积照明，和黑板的照明水平的水平高于照明水平，从而突出了黑板区.阅读文本越高,光照越高，课堂教学的光照也要高于小学。

光照太高会造成视觉不适,但由于目前中国的权力制约水平，这种情况一般不会出现。

因此为了减少阅读疲劳，提高阅读效率，提高课堂教学水平成为课堂设计的主要目标。

为了能够使用相同的功率的情况下，一个高度的照明，在课堂上照明一般使用高效率的荧光灯。

由于荧光灯闪烁，消除和减少光流量的波动，它是更好地使用多管（2或三管）荧光灯照明。

2合理安排光源

以达到最佳的照明均匀性课堂灯光是不同于其他环境，教室照明，以满足轻松愉快的阅读学习的主要目的，既要有足够的照明,而且要确保一定程度的均匀性照明。

实验表明，光照均匀性大于0。

7（最小照度计算和平均光照比），可以避免学生在阅读时看周围,因为亮度对比度太大，不能使眼睛产生不适感。

在教室照明设计中要达到这样的要求，必须合理安排灯具位置。

灯和灯之间的水平距离和灯和灯具悬挂高度比的比例应不大于灯的选择，最大限度地允许间距高度比,荧光灯一般采取的垂直光轴方向间距1.5，平行轴方向的距离比为1.3，由于整个荧光灯照明较低和风扇灯，所以荧光灯和墙的距离不应大于500毫米，通常采取300毫米500毫米。

由于嵌入式网格日光灯的保护角度较窄,光辐射范围较窄，平均度较低，因此应相应减少高度比。

3尽可能避免眩光

避免黑板眩光.从学生的考虑，要求黑板灯的光源不能产生直接眩光,由于进入学生的视野，也不反映由黑板产生间接眩光，使学生能够清楚地看到黑板内容是适当的.从老师的位置来看，光源应该是45度以上的老师的水平，当老师面对的学生，没有直接看到光源。

为了保证教师和学生都是不刺眼的烦恼，在黑板照明应选择倾斜式投光,从黑板照明源的水平距离光源的悬挂高度之间必须有适当的关系.

4.3人机工程学在学习场所布局与通道设计中的应用

在实施测试时,为什么在如何布局和战略分析，我们首先对网站的定位布局，在定位的过程中,我们通常用“5W1H"或“六个为什么”的分析方法，并提出问题是什么，为什么，谁，什么，哪里，何时，如何）;为研究布局时间，反馈信息，总结和改进实践的结果；然后,在实际的环境变量与定位的科学方法，实施过程中应建立标准高标准。

最后，我们根据自己的具体情况总结和完善自己的策略。

一、具体策略如下：

1安排的目的（为什么?

）提高学生和教师的教学效果，促进学生的学习效率,丰富师生生活的内容,以达到教学目标。

在分析中，我们需要从教师和学生的需求出发，对其进行准确的分析和满足。

2谁来装饰（谁？

）在正常情况下,教师和学生一起完成，体现师生之间的互动,营造学习氛围，锻炼学生的技能.

3什么时候去装饰（什么时候？

）课堂安排是教学过程中的一部分，只要进行课堂教学就可以进行，课堂布局就要进行。

后的安排，根据教学的需要，不断变化，丰富，以达到教学目标。

4..布局哪里（哪里?

）通常的教室布局被定义为物理空间的狭窄范围，包括教室的墙壁和窗户，天花板和教室地板和椅子，教室走廊和周围的区域.

5布局内容（什么）课堂教学的基础设施，各分学科教学资源布局，一般布局，座椅布局,设计特点,各分学科教学资源布局，总布置。

6如何安排（如何？

）

（1）课堂活动的安全性，首先,我们需要关注学生的安全。

否则，即使有好的教学内容也没有用。

（2）最经常的变化的缺陷，布局的课堂是一个单纯的形式，一个疲惫的永久悠闲的心态普遍，静态布局的课堂，不仅不能使学生的兴趣在学习，没有意义的安排。

（3）经济--课堂安排,由于经常变化，所需的材料和资金自我测试的经济，废物利用或资源的社