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关键字:产品设计;人机工程;问题;发展展望
一 相关概念
所谓产品设计中的人机工程学,也就是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、 劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数。在设计和制造时,都必须把“人的因素”作为一个重要条件来考虑。显然,在设计中研究和运用人机工程学的理论和方法就成为工业设计师所面临的新课题。
二 国内外产品设计中人机工程学研究现状概述
人机工程学是一门新兴的边缘科学,它在产品设计中的应用变的越来越重要。它起源于欧洲,形成和发展于美国。提起人机工程学首先要介绍德雷夫斯。德雷夫斯是人机工程学的奠基者和创始人。他出版了第一本人机工程学的专著。德雷夫斯坚持产品设计应该考虑人使用的高度舒适,并提出了产品设计应该遵循人机工程学原理。他出版了著作《人体度量》,从而为产品设计领域奠定了人机工程学的基础。英国是最早开展人机工程学研究的国家之一。目前,人机工程学已应用于英国产品设计的各个部门。1955年德雷夫斯出版了专著《为人的设计》,该书收集了大量的人体工程学资料,从而为工业设计领域奠定了人机工程学这门学科。在这一阶段,德国、美国先后成立了人机工程学会,德国的工业设计协会人类工程学研究所、美国的哈弗大学等都展开了不少人机工程学方面的研究工作,人机工程学原理也被许多产品设计师所采用。怎么使这些产品能够最大可能地适应人的使用要求,变成产品设计中非常迫切的问题。人机工程学与产品设计的联系在80年代以来有一个重大的发展,越来越多的设计师开始把人机工程学研究出来的成果应用到产品设计中。
在中国,人机工程学的研究在20世纪50年代开始即有些零星的开展。中国工业设计大师柳冠中先生最先在国内提出人机工程学的教育体系。此后在1989年又成立了中国人类工效学学会,再在1995年9月创刊了学会会刊《人类工效学》季刊。20世纪90年代,许多大学的设计院校开设了人机工程学专业课程,同时作为产品设计师必须修读的课程。2002年1月,丁玉兰教授编著了《人机工程学》这本专著,主要讨论了产品设计与人机工程学的关系,为今后的产品设计提供了人机工程学的理论基础。当前,随着我国科技和经济的发展,人们对工作条件、生活品质的要求正逐步提高,对产品的人机工程特性也会日益重视。产品设计师提出了“以人为本”、“人体工学”的设计作为产品的卖点,也正是出于对这种新的需求取向的意识。
三 产品设计中人机工程研究内容
产品设计中人机工程学研究内容包括:人的特性的研究、机器特性的研究、环境特性的研究、人一机关系的研究、人一产品关系的研究。而在产品设计中,人机工程学研究的内容主要是包括人机界面设计,控制台和控制室的布局设计,医疗设备,座椅的设计与舒适性研究,办公室和办公设备设计,家用产品舒适性设计等。通过数据研究来确定产品的尺寸和比例。这些尺寸和比例主要基于人类的生理尺寸和使用习惯。在产品开发阶段,会把人机工程学研究的数据应用到产品设计中,使其符合人们的使用要求。
四 目前产品设计中人机工程学研究存在的问题
由于产品的不断更新,人的身体需求和心理因素随着社会的发展也在不断变化。那么产品设计中的人机工程学研究还是存在许多问题。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计,“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。由于中国的人身体测量数据和国外是不同的,那么一些产品不能直接引用国外的。工业设计师指出,就电脑的相关部件和设备而言,如键盘、鼠标等输入装置,不同的使用者有不同的使用习惯。所以目前存在的问题是没有考虑人之间的差异性。导致了产品设计的统一性。
应该考虑不同地域,不同年龄段,不同职业背景,不同学历的人群对产品的不同需求。而目前的人机工程学研究数据单一化,这是目前存在的问题。要更加细分人机工程学研究的数据。同样是手机的设计,针对年轻人和老年人两个不同的消费群体,其人机因素的侧重点就大不一样。对于年轻人而言,小巧、功能多样就成为设计的重点。而对于老年人,由于受到视力下降、动作减慢、反应不灵敏生理因素的影响,在设计时,就要将按键和屏幕设计得适当大一些,按键的功能尽富简化。产品设计者应使自己设计的产品在各种条件下都美观大方、全耐用、使用方便,保持良好的人机关系。
五 总结
由于人类社会和技术环境的复杂性的不断提高,因而产品设计与人机工程学研究的结合成为必然的选择。人机工程学作为应用性学科,与人的工作生活息息相关,设计生产出更加人性化、高效能的设备、工具和日常生活用品是努力的目标。以发展的眼光看,基于产品设计的人机工程学的发展会更好的造福人类。人机工程学作为一门边缘学科,在其发展过程中,不可避免地要借鉴人体科学、生物科学和心理学等相关学科的研究方法,并利用本学科的学科特点,结合产品设计的特点,逐步建立和完善一套独特的研究方法,以探讨人,产品,环境三要素之间的复杂关系。
参考文献
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从课程设置来看,人体工程学是环境艺术设计专业的必修课程,通常安排在大学二年级的下半学期,是进入专业课程学习前的专业基础课,有8周的课程安排,共32个学时。在此之前,学生已学习的课程主要为基础必修课,如素描、色彩、设计构成、图案、计算机辅助设计等。从课程内容来看,人体工程学作为一门综合性的边缘学科,研究的内容和范围极其广泛。因此,许多专业都开设了此门课程,只是针对不同专业的特点,在授课内容的重点、难点及时间安排上略有不同。以环境艺术设计专业为例,课程的内容包括人体工程学及其应用、人体工程学基础(包括人体生理学知识、心理学知识、人体测量学知识)、人与环境(包括人与环境的交互作用、行为与环境、视觉与环境、听觉与环境、肤觉与环境、嗅觉与环境、人和环境质量评价)、环境行为与室内设计(包括居住行为与户内设计、商业行为与店堂设计、餐饮行为与餐厅设计、观展行为与展厅设计、人际行为与室内交往空间设计)。从教师授课情况来看,环境艺术设计专业的人体工程学涵盖的理论知识多、涉及范围广,若要在短短8周的时间内既对每个章节进行细致的分析讲解,还对每个知识要点进行扩展和延伸,时间明显不够。因此,教师通常以理论课的方式讲述人体工程学,主要讲授人体工程学的基本原理、概念、方法,课程结束后以传统的理论考式进行考核。从学生学习情况来看,相比专业课程而言,人体工程学在整个课程体系中所占学分分值较少。大部分学生认为此课程属基础理论课,以理论课的心态对待,对人体工程学课程重要性的认识不足,课堂出勤率不高,常出现迟到、旷课现象。
二、教学中存在的问题
(一)教学模式单一,教学方法陈旧
教师围绕教材内容,固守传统教学模式和思维模式,采取单一的教学方法,是导致人体工程学教学效果差的直接原因。在传统的教学理念中,教师是课堂的主导者,常常采取“填鸭式”的教学模式;学生是信息的被动接收者,习惯性采用机械的、死记硬背的方式记住知识要点,完成对课程内容的学习,很难将知识内化成与实际经验相符的内容。加之受课时的限制,教师忽视了与学生的互动和交流。这种授课方式既限制了学生的思维能力,也使教师很难收到学生反馈的信息,更无法全面了解学生的情况,进而不能针对学生的学习情况进行及时的教学调整。
(二)同质化教学,缺少与专业课程的联系
作为一门交叉学科,人体工程学常以基础课的形式引入不同学科专业,如工程制造专业、工业设计专业等。教师常以讲述的方式对课程内容进行陈述式的讲解,往往忽略人体工程学针对不同学科、不同专业具有不同的重点与难点,若均采用同样的教学方法讲授相同的内容,必然导致学生对该课程在本专业的作用理解不足,做不到有的放矢的学习,影响学习效果。
(三)缺乏实践环节,理论与实际脱节
人体工程学属应用型学科,需要在理论框架上辅以实践教学。但是,目前教学中教师讲授理论知识的时间占据了全部课时,实践部分流于形式,导致这种情况出现的原因主要有三点:一是授课教师将本门课程定性为理论课,仅按照理论课的步骤和方法,围绕书本内容完成讲解部分;二是课堂缺少实验环境,无法进行有效的实践教学环节;三是课程学时少,除理论讲授之外没有更多的时间进行实践教学,导致本门课程终究无法与专业相结合,最终沦为一门讲授纯理论的课程。
三、课程教学改革与实践
(一)明确课程定位
人体工程学包含对人的生理和心理特征、人的行为模式、人体基本数据、人与环境关系的分析,其内容是环境艺术设计顺利实施的基础。教师应围绕教学大纲的要求,明确人体工程学在专业中的基础作用,制定具有针对性的教学方案和课程设计。同时,在上课之初就应该向学生指出人体工程学课程的重要性及其与本专业其他课程的关系,充分调动学生的学习积极性,促进教学工作更好的开展。
(二)转变教学理念
“以学生为导向”的教学模式,强调学生作为教学主体在教学中的地位,改变学生以往作为教学附属者而导致学习目标不明确、产生学习惰性的现象。学生由被动接受者转变为知识体系的构建者、信息加工者,提高了学习的能动性,强化了学习效果。教学模式的转变,首先要求教师改变教学理念,由知识的传输者转变成学习的引导者,加强师生互动,及时对学生的学习情况进行评估,通过案例分析、课题讨论、现场教学等环节加强学生对知识的应用,使理论与专业有机结合起来。
(三)采用多样化的教学方法
由于受到教学条件、学时的限制,人体工程学的实践课题很难在既定的教学时间开展,但这并不意味着人体工程学只能作为理论课的形式出现。若仅注重理论框架的完整性而忽视与实践课题的结合,势必会限制其与专业课的联系,也必然会使其成为无关紧要的理论课。在有限的教学时间里,教师可采用多样的教学方式,如案例分析、实地调研、小组讨论等,将理论与实践结合。在提高学生学习能力、问题分析能力的同时,强化学生对人体工程学的认识,使人体工程学真正成为环境艺术设计专业不可或缺的基础课。具体做法如下:
第一,在教学中以实践为导向,以理论为指导。人体工程学和环境艺术设计都属于应用型学科,理论和实践相结合,才能使理论更好的指导实践。教师讲授理论时,可将文字讲解与视觉图片相结合,用图片展示空间形态,用文字做阐述,如在讲到人的行为与环境的关系时,可联系学生熟悉的校园环境,以某一行动路径为导向,分析学生的行为方式及由此形成的空间形态,并对行为模式与空间形态之间的相互制约的关系做进一步的解释。
第二,引入调研课题,开展实践教学。在学生已基本掌握概念、原理的基础上,教师可以设计实践课题,如指导学生综合运用自然观察法、实测法、资料研究法、调查分析法等,对人体、家具进行测量,制作人体模型或空间模型;或是对校园空间进行实地考察与测量,分析人的行为模式与空间形态的关系等。课题实施的方式可以是自主研究,也可以是团队合作。通过对个案的调查、测量、分析、总结,将教师口中抽象的理论与学生切身体验结合起来,转化成形象、生动、可感知的内容,以加深学生对知识的理解。
第三,设计课堂讨论环节,鼓励学生提出自己的观点。通过前期实地调研课题的开展,学生对空洞的概念、数据、原理有了更多的理性认识。教师设计课堂讨论环节,鼓励学生以汇报演讲的方式,对前期调研的成果进行总结并提出自己的观点。通过理论——实践——总结的过程,使学生完成课程的学习,提高学习能力,逐步完善知识体系。
第四,考核内容既要涵盖基础知识,又要体现专业特色。人体工程学涵盖的知识点多,教师常采用问答的模式进行考核,虽然能够考察到学生对知识的掌握情况,却不能考察到学生的实践能力,也无法了解学生综合运用知识的能力。因此,考核形式应多样化,内容应当从理论与专业结合的角度设计,如针对室内设计方向的学生,考核内容可以是“完成一套居室空间的平面布置图”。由教师提供原始建筑图,学生假定空间性质、人群使用情况等,完成对空间的分析与布局。如此,学生将人体工程学课程学到的知识综合运用于实际案例中,既得到了实践的机会,又提高了学习兴趣,同时帮助学生建立起学科专业间的联系。
人体工程学(HumanEngineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,各国把人体工程学的实践和研究成果,迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去,1960年创建了国际人体工程学协会。
及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。
日本千叶大学小原教授认为:人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。
其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。
人体工程学联系到室内设计,其含义为:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。
人体工程学的基础数据和计测手段
一、人体基础数据人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
1、人体构造与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉,这三部分在神经系统支配下,使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成,脊柱可完成多种运动,是人体的支柱,关节起骨间连接且能活动的作用,肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张,使人体各部分协调动作。
2、人体尺度人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。
3、人体动作域人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据,人体动作域的尺度则为动态的,其动态尺度与活动情景状态有关。
室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。
例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂构高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。
二、人体生理计测根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。
人体生理计测方法主要有:
1、肌电图方法把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。
2、能量代谢率方法由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下:
运动时氧耗量-安静时氧耗量能量代谢率(RMR)
基础代谢率耗量3、精神反射电流方法对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。
三、人体心理计测心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。
1、精神物理学测量法用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。
2、尺度法以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。
人体工程学在室内设计中的应用
由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:
一、确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。
二、确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据家具设施为人所使用,因此它们的形体、尺度必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地,这些要求都由人体工程科学地予以解决。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。
三、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。
人体工程学注重研究人的感觉,视觉和听觉及触觉,心理与空间行为和习性之间的关系,与景观设计的比例尺度,功能气场、道路划分、植物绿化设计等的室外空间与设施的相互作用。人体工程学未来将面向多元化的教学手段、人性化的设计理念、智能化的方向飞速发展。而体验式教学法创建的是一种互动的交互形式,强调重视师生的双边情感体验。体验式教学的核心在于激发学生的情感,引发和激发兴趣的方式,培养他们的创造性思维。《人体工程学》需要学生有独立自主、创新等精神为目标,亲自测量、验证才能获得科学有效的数据,养成主动思考与反思。课程采用专题研讨、实践教学为教学手段。通过体验式教学,使理论课程切实有效地服务于实际设计与生活。
1.1体验式教学促使学生不断产生新创新、新认识
在高等教育大知识背景的前提下,体验式教学使学生不断产生新经验、新认识,促进学生个性全面成长。景观设计专业《人体工程学》使学生真切体验、感受与认知相关理论知识,课程中实施体验式教学,激发对抽象枯燥的数据理论知识的兴趣。体验式教学内容包括四个阶段:亲历阶段即学生亲身经历某一件事或某一个情境阶段。形成阶段即学生对上述亲历过程进行抽象、概括,形成概念或观念。检验阶段即学生在新情境中检验所形成的概念或观念的阶段。反思阶段即反思已经形成的概念或观念,产生新经验、新认识。景观设计专业注重生态的融合、人文的共鸣、群众需求。在讲授不同人体数据时,要考虑到人体静态与动态功能尺寸,还有一定的使用状态和方式。学生要有严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计真正符合人体工程需求的景观环境。在教学过程中部分学生对单一的课堂实训主动性不够,被动学习的情绪明显,由于不同环境因素的复杂性为主动学习设置障碍。因此,授课时应联系学生日常环境,引导学生亲自去体验、感受、测量相关数据,主动思考与自己日常生活密切相关的公共设施和景观环境等。
1.2以专题创新研讨教学为主,提升学生自主学习能力
《人体工程学》教学采用研讨、生动直观的教学方法,在课程重点章节内容安排专题任务研讨,提出专题设计内容,让学生分组展开讨论。对项目进行分析讨论和深入设计,学生分组讨论制作ppt,创造互相学习的机会,阐述设计的理念思路和设计方法,在切磋、研讨中相互学习共同提高,在自主学习环境下发现问题解决问题。研讨课中提倡以学生为主,培养学生自主、探究、合作观念,也符合《人体工程学》多元化、人性化的发展,提升学习的能动性与个性体验,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。
1.3理论与实践结合,以实践教学为目的
《人体工程学》是一实践性较强的学科,为了使学生在今后实际设计时能有据可循。因此,课程面向实践教学为主要依托。教师在理论教学中穿插一些实践课程,以学生常见现实生活现象为题材,让学生走出课堂,讲授不同人体尺寸与相关景观环境设施时,让学生调研本地区不同年龄层人体特征与生活习性,调研300多名来自不同年龄、不同职业人群,办公与购物环境的消费心理需求等,收集分析大量人体尺寸,得出最佳舒适度,在教学过程中体验独立创造,参与合作的快乐,使学生在积极的体验中完成教学任务,实现教学目标。有利于锻炼学生的创造性思维,培养学生的适应能力。
2结语
关键词:人机工程学 课堂教学 教学成果
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)005-163-02
工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计,其理念是在符合各方面需求的基础上兼具特色。工业设计是一门综合性、应用性很强的交叉性学科,它旨在形成和谐的实物环境,最充分的满足人的物质需要和精神需要。工业设计在企业中有着广阔的应用空间。
1. 人机工程学教学的重要性
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互关系;研究在工作中、家庭生活中及休闲时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等问题的学科。本课程是工业设计专业的重要组成部分,它为设计安全可靠、便于使用的产品提供了人机关系方面的理论依据和方法指导。
我国的工业设计专业教学,形成了两种基本知识体系:一种是工程技术体系;另一种艺术美学体系。根据工业设计专业办学基本要求,无论哪种知识体系,都必须学习人机工程学、工业设计工程基础等课程。从人机工程学教学方面来说,传统的理论知识灌输过程所涉的工科知识较大,面对大量的原理和数据公式,艺术类学生听起来费解,也容易产生疲劳和厌学情绪。课程的教学成效关系到后续课程教学是否能顺利展开,而死记硬背、不加理解的学习方法和模式起不到应有的效果。
通过人机工程学的课程学习,应该让学生理解设计是什么,怎样设计,设计达到的效果。具体来说,转变成人机工程学课程中要解决的3个目标,就是“寻找产品问题、正确分析原因、重新改良设计”,再简化一下可表达为设计上常用的述语:发现问题、分析问题、解决问题。这3个教学目标实际上就是设计的三个阶段。本文将从教学实际出发,探讨人机工程学教学改革中的实践与体会。
2. 人机工程学课程的教学目的
工业设计教育不应该试图把学生教成每一方面都精通,能在事先熟知的所要设计的产品的各个方面的专家,事实上也不可能做到这一点;而应该把设计教育的重点放在让学生学会这门学科的基本理论和基本研究方法以及培养他们对知识的应用和与再生能力上,使学生能够举一反三,在面对新问题时能够迅速把握实质,灵活运用所学的知识并以创造性的方法解决这些问题。
由于工作对象的多样性和复杂性,设计师必须经常面对各式各样的人机问题,这种情况给人机工程学的教学工作带来了一定的困难。人机工程学研究内容的涉及面广,涉猎的学科繁多,再加之信息技术的不断发展,甚至可以延展出界面设计这样独立的设计课程,因此作为工业设计专业的学生不可能真正全面地掌握人机工程学各个领域的所有内容。人机工程学的教学目的也绝非是让学生认真背诵书本的概念与数字,而是教会学生具有基本的人机工程学观念,提高其人机意识,了解基本概念、内容和方法,在以后的设计实践中能够自觉查阅相关资料,深入学习,使其设计更科学和全面。
3. 人机工程学教学改革的探索
人机工程学教学方法的得失和教学内容的安排,往往直接影响到教学效果的成败。因此,实际的课堂教学中,科学的教学方法、先进的教学手段和合理的教学安排,能够激发学生的学习兴趣,培养学生积极思考和解决问题的能力,牢固地掌握并灵活运用知识。
3.1 联系实际生活,引导学生自主学习
传统的人机工程学教学,为了引起学生对课程的重视,在课程之初会用很多时间来探讨课程的重要性。人机工程学兴起的直接原因是二战中大量因人机设计失误而导致的飞机失事。军事领域的人机设计问题让学生觉得很新奇,但毕竟离我们的现实生活太远了。
那么到底在我们的日常生活中,需不需要人机工程学,有没有值得我们去改进的设计方面呢。教学中,我把这个问题作为第一次课后作业留给同学完成,并给了两个学时的课堂讨论时间。通过讨论,同学们发现了很多在生活中运用人机工程学的例子,有正面的,也有反面的。正面的例子有:阶梯教室的座位高低错落,保证了各个位置同学的视野;电脑腕垫设计有效缓解了手腕疲劳;椅子的腰靠设计有效缓解了腰部不适;高低可调的课桌椅适应了不同身高的客户需求等等。反面的例子有:公寓床的长度不适合于身高过高者;固定式课桌椅不能满足所有同学的身高尺寸;公用卫生间门后不设挂钩,给入厕者带来不便等等。
通过设置思考题并结合课堂讨论的形式,引导学生思考本门课程的重要性和实用性,既避免了传统教学反复说道的枯燥乏力,又调动了学生的积极性,真实地感受到了课程的重要性感和实用性,从而提高学习的自主性。
3.2 通过课程实践,理解科学数据的由来
人体尺寸的测量,是人机工程学中人体尺寸获得的基础,更是产品尺寸确定的重要参考。传统教学中,对于该部分内容,教师们会对照人体尺寸表格和图示一一讲解,以帮助学生理解。这种教学模式可能出现的问题就是:一旦离开书本,学生很快就忘记了测量项目的名称和具体测量的人体部位,更难以在产品尺寸的设计中,快速、有效地找出人体尺寸的参考值。
为了提高教学效果,在教学中我们在此部分设定了实践环节:在同学配合下,测量自身的人体主要尺寸、立姿和坐姿尺寸,画出尺寸图,并进行1:2的人体模板制作。同学们对实践课题表现得非常兴奋,测量自身的人体尺寸让他们觉得很亲切。很多同学测量中发现出现各部分尺寸相加高于或低于身高,而十分不解。最后在老师的协助下,通过测点标记和辅助测量基准面都得到了解决。实践环节进行的尽然有序,充满欢声笑语。
在完成人体尺寸图和人体模板时,同学们都掌握了这部分的知识,很有成就感,并兴奋地表示记忆深刻,十分难忘。由此可见,合理的实践环节设置,对学生深入理解和灵活掌握知识,起到了巨大的推动作用。
3.3 分析设计案例,提高分析问题的能力
显示与控制设计在产品设计的应用极为广泛,教材中设置了大量图例来讲解该部分的重要性与应用。在传统理论教学的基础上,为了进一步提高同学的分析问题能力,实际教学中引入了橱柜设计的案例,让大家学会客观地评价设计的优劣。
案例中,新橱柜设计的主题是“生活如此简单”,产品的使用方式非常方便。当我们用身体的任何部位轻轻触碰柜门时,相应的抽屉就能迅速弹出,所有的餐具快速展现于眼前。在轻松惬意的背景音乐配合下,主人游刃有余地穿梭在厨房中,宠物狗也舔开了其中一个抽屉,享受属于自己的美食。看完案例,同学们都很兴奋,纷纷夸奖设计太棒了,操作方便,技术先进,十分完美。讨论的最后,我肯定了大家的正面评价,并提醒大家分析一下设计有没有什么问题呢?同学们顿时安静了,在积极地引导下,同学们静下心来,开始思考设计方案华丽外表之下存在的问题,并得到了正确的结论。
面对新的设计,大家已经习惯了给予高度的评价和赞许,而设计中还有没有可改进之处,很多人都会忽略。而作为设计人员的我们,对产品的评价不应该限于此,我们还要看到比常人更深刻的方面,为后续的设计研究找到方向。因此,教学中除了教会学生现成的理论知识以外,要引导学生学会分析实际问题,任何问题都存在两面性,我们要学会科学、客观地对设计方案进行评价。
4. 结束语
人机工程学是一门技术性学科,其相关理论知识在生活中随处可见,在教学中应该突出其科学性和实用性,通过各种方式方法,引导学生积极思考和实践,杜绝死记硬背和填鸭式的教学模式。在工业设计专业的人机工程学的教学过程中,应该突出基本原理、工程程序和研究方法,这样既能确保设计师具有较扎实的理论基础,又能使设计师在解决问题时具备正确的思路和开展工作的手段。
注释:
①汪惠芬,刘婷婷,《人机工程学》课程教学模式探索与实践[J],应用研究,2007,36(9):71-75.
②丁玉兰,人机工程学[M],北京理工大学出版社,2005年8月:2.