【正文】 目 錄課題一 基本知識項(xiàng)目一 人體工程學(xué)簡介一、人體工程學(xué)的發(fā)展二、人體工程學(xué)的定義三、人體工程學(xué)研究的主要內(nèi)容和方法四、人機(jī)工程學(xué)學(xué)科體系項(xiàng)目二 人體活動及其效率一、人體活動的原理二、人體活動的效率項(xiàng)目三 人的知覺、感覺與環(huán)境設(shè)計(jì)室及內(nèi)空間環(huán)境中的心理與行為一、神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能二、感覺和知覺三、視覺和本體感覺四、室內(nèi)空間環(huán)境中的心理與行為項(xiàng)目四 人體工程測量學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)一、人體測量的基本知識二、人體測量的基本術(shù)語三、常用人體測量數(shù)據(jù)四、人體尺寸的應(yīng)用項(xiàng)目五 常用家具與空間尺度中的人體因素一、常用家具中的人體因素二、空間尺度三、城市空間尺度項(xiàng)目六 無障礙環(huán)境設(shè)計(jì)一、無障礙環(huán)境的起源二、老年人三、下肢殘疾者的便利空間四、視力殘疾者的便利環(huán)境五、無障礙標(biāo)志課題二 應(yīng)用與欣賞項(xiàng)目一：人體工程應(yīng)用項(xiàng)目二：人體工程應(yīng)用設(shè)計(jì)作品欣賞課題一 基本知識項(xiàng)目一 人體工程學(xué)簡介一、人體工程學(xué)的發(fā)展大致分為五個(gè)階段：早期歷史（20世紀(jì)前期）——（使人適應(yīng)機(jī)器） Frank,Lillian Gilbreth（人機(jī)學(xué)研究的先軀）動作研究和車間管理研究。熟練操作與疲勞；工作間的設(shè)計(jì)和殘疾人使用設(shè)備的設(shè)計(jì)。人機(jī)工程職業(yè)的誕生（1945—1960年）——（使機(jī)器適應(yīng)人）1945年美國軍方成立《工程心理實(shí)室》；1949年人機(jī)工程研究會在英國成立，第一本有關(guān)人機(jī)的書《應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)心理學(xué)：工程設(shè)計(jì)中的人因?qū)W》出版；1950年英國成立了世界上第一個(gè)人類工效學(xué)會；1957年9月美國政府出版周刊《人的因素學(xué)會》；1960年國際人機(jī)工程協(xié)會成立?？焖侔l(fā)展時(shí)期（1960—1980年）——（仍然不為普通人所了解） 到60年代，美國的人機(jī)工程學(xué)基本集中在復(fù)雜的軍事工業(yè)的應(yīng)用上，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)迅速成為航天工業(yè)的一個(gè)重要部分。隨后，人機(jī)工程學(xué)迅速發(fā)展，開始在軍事和航天工業(yè)以外的領(lǐng)域得以應(yīng)用，包括醫(yī)藥公司、計(jì)算機(jī)公司、汽車公司和其他消費(fèi)公司。工廠也開始意識到人機(jī)工程學(xué)在工作場地和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的重要性。計(jì)算機(jī)、災(zāi)難和訴訟（1980—1990年）——（人機(jī)工程學(xué)的重要性）1979年Three Mile島上的核電站事故；1984年12月4日Union Carbide殺蟲劑工廠有毒物質(zhì)泄漏，4000人死亡，20000人受傷；1986年蘇聯(lián)Chernobyl核電站事故,300人死亡；1989年P(guān)hillips Petroleum塑料工廠在一場爆炸中夷為平地。1990年以后——（人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的建立）人類空間站的建立；計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)工程的應(yīng)用；藥物器械設(shè)計(jì)和老年人產(chǎn)品設(shè)計(jì)；人民生活和工作質(zhì)量設(shè)計(jì)；我國人機(jī)發(fā)展進(jìn)程1961年在瑞典斯得哥爾摩舉行首次國際人機(jī)工程會議。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）1975年成立了國際人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)委員會（TC—159）。1981年我國相應(yīng)成立中國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會。1982年在日本東京舉行第八次國際人機(jī)工程會議，我國第一次派人參加。1989年成立《中國人類工效學(xué)學(xué)會》1991年1月成為《國際人類工效學(xué)協(xié)會》正式成員二、人體工程學(xué)的定義學(xué)科命名的由來歐洲：Ergonomics 人類工程學(xué)或工效學(xué)。美國：Human Factors；Human Factors Engineering人類因素學(xué)或人類因素工程學(xué)。其他：工程心理學(xué)（前蘇聯(lián)）；人間工學(xué)（日本）；人體工程學(xué)；人機(jī)工程學(xué)；人類工效學(xué)；人機(jī)控制學(xué)；宜人學(xué)等。人機(jī)工程學(xué)的定義（一）國際人機(jī)工程學(xué)會（International Ergonomics Association）：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素，研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率 、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科?！吨袊髽I(yè)管理百科全書》將人機(jī)工程學(xué)定義為：研究人和機(jī)器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計(jì)的機(jī)器與環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點(diǎn)，達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。綜上所述可以認(rèn)為：人機(jī)工程學(xué)是以人的生理、心理特性為依據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，分析研究人與機(jī)械、人與環(huán)境以及機(jī)械與環(huán)境之間的相互作用，為設(shè)計(jì)操作簡便省力、安全、舒適，人—機(jī)—環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的科學(xué)。因此，人機(jī)工程學(xué)可定義為：按照人的特性設(shè)計(jì)和改善人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。具體含義說明（1）人—機(jī)—環(huán)境的具體含義：人——指操作者或使用者；機(jī)——泛指人操作或使用的物，可以是機(jī)器。也可以是用具、工具或設(shè)施、設(shè)備等；環(huán)境——是指人、機(jī)所處的周圍環(huán)境，如作業(yè)場所和空間、物理化學(xué)環(huán)境和社會環(huán)境等；人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)——是指由共處于同一時(shí)間和空間的人與其所使用的機(jī)以及它們所處的周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人—機(jī)系統(tǒng)。（2）人—機(jī)—環(huán)境之間的關(guān)系：相互依存；相互作用；相互制約。（3）人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)：學(xué)科邊界模糊；學(xué)科內(nèi)容綜合性強(qiáng)；涉及面廣。（4）人機(jī)工程學(xué)的研究對象：人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的整體狀態(tài)和過程。（5）人機(jī)工程學(xué)的任務(wù)：使機(jī)器的設(shè)計(jì)和環(huán)境條件的設(shè)計(jì)適應(yīng)于人，以保證人的操作簡便省力、迅速準(zhǔn)確、安全舒適，心情愉快，充分發(fā)揮人、機(jī)效能，使整個(gè)系統(tǒng)獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。三、人體工程學(xué)研究的主要內(nèi)容和方法 人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)容各國人機(jī)工程研究的基本狀況—由于各國學(xué)科和工業(yè)基礎(chǔ)不同，各國人機(jī)工程的研究方向和側(cè)重點(diǎn)也有所不同，例如:美國側(cè)重工程和人際關(guān)系；法國側(cè)重勞動生理學(xué)；前蘇聯(lián)注重工程心理學(xué)；保加利亞偏重人體測量；捷克、印度等注重勞動衛(wèi)生學(xué)。目前人機(jī)工程學(xué)的前沿領(lǐng)域研究包括：人機(jī)關(guān)系；人與環(huán)境關(guān)系；人與生態(tài)；人的特性模型；人機(jī)系統(tǒng)的定量描述；人際關(guān)系、直至團(tuán)體行為、組織行為、心理狀態(tài)等方面的研究。近期國內(nèi)外人機(jī)工程學(xué)研究的方向歸納如下： （1）工作負(fù)荷研究，包括體力活動、智力活動、工作緊張等因素引起的生理負(fù)荷和心理負(fù)荷。（2）工作環(huán)境的研究，包括各種工作環(huán)境條件下的生理效應(yīng)，以及一般工作與生活環(huán)境中振動、噪音、空氣、照明等因素的人機(jī)工程學(xué)的研究。（3）工作場地、工作空間、工具裝備的人機(jī)工程學(xué)的研究。（4）信息顯示的人機(jī)工程學(xué)問題，特別是計(jì)算機(jī)終端顯示中人的因素研究。（5）計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)研究。（6）工作成效的測量與評定。（7）機(jī)器人設(shè)計(jì)的智能模擬等。（8）人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)中心理學(xué)的研究。人機(jī)工程學(xué)研究的方法： 測量人體各部分靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)；調(diào)查、詢問或直接觀察人在作業(yè)時(shí)的行為和反應(yīng)特征；對時(shí)間和動作的分析研究；測量人在作業(yè)前后以及作業(yè)過程中的心理狀態(tài)和各種生理指標(biāo)的動態(tài)變化；觀察和分析作業(yè)過程和工藝流程中存在的問題；分析差錯(cuò)和意外事故的原因；進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)或用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用數(shù)字和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法找出各變數(shù)之間的相互關(guān)系，以便從中得出正確的結(jié)論或發(fā)展有關(guān)理論目前常用的研究方法有：資科研究資料研究是最基本的、最具普遍性的研究方法。只有在對有關(guān)資料的處理、分析和綜合的基礎(chǔ)上，才有可能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的規(guī)律性。調(diào)查分析調(diào)查分析法應(yīng)用非常廣泛，既適用于經(jīng)驗(yàn)性的問題，也適用于心理測量的統(tǒng)計(jì)。具體方法一般有：口頭詢問、問卷調(diào)查、跟蹤觀察等。實(shí)驗(yàn)與測試實(shí)驗(yàn)與測試通常用于研究人的行為或反應(yīng)。一般需要借助工具、儀器設(shè)備。測試結(jié)果一般不宜直接用于生產(chǎn)，應(yīng)用時(shí)須結(jié)合真人實(shí)驗(yàn)作修正和補(bǔ)充。模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)也叫仿真實(shí)驗(yàn)，是運(yùn)用各種技術(shù)和裝置，模擬最終產(chǎn)品或現(xiàn)實(shí)環(huán)境、計(jì)算機(jī)模擬等。它用較低成本即可獲取基本符合實(shí)際的結(jié)果，所以應(yīng)用日廣。系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析是最能體現(xiàn)人體工程學(xué)基本理念，將人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)整體來考查的研究方法。它以資料研究為起點(diǎn)，再結(jié)合相關(guān)學(xué)科的方法。 四、人機(jī)工程學(xué)學(xué)科體系生理人體工程學(xué)——這一專業(yè)方向涉及人體解剖學(xué)、人體測量學(xué)、人體生理學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科。認(rèn)知人體工程學(xué)——這一專業(yè)方向涉及人的智力活動，諸如感覺、記憶、推理、神經(jīng)反應(yīng)等。組織管理工程學(xué)——這一專業(yè)方向是關(guān)于社會技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化的，包括 組織結(jié)構(gòu)、政策、程序三個(gè)方面。應(yīng)用領(lǐng)域人體測量學(xué)、勞動生理學(xué)、環(huán)境工程、生物力學(xué)、工業(yè)心理學(xué)等項(xiàng)目二 人體活動及其效率一、人體活動的原理人所有的肢體活動都是由人體的運(yùn)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。人體的運(yùn)動系統(tǒng)由三種器官組成：骨，關(guān)節(jié)，肌肉。這里的肌肉指的是骨骼肌。骨以不同形式(不動、微動、可動)的關(guān)節(jié)聯(lián)結(jié)在一起構(gòu)成骨骼，形成人體體形的基礎(chǔ)，并為肌肉提供廣闊的附著點(diǎn)。骨骼肌附著于骨，在神經(jīng)的支配下收縮，牽拉其所附著的骨，以可動關(guān)節(jié)為樞紐，產(chǎn)生杠桿運(yùn)動。人體的運(yùn)動系統(tǒng)有三個(gè)功能：運(yùn)動、支持和保護(hù)。人體活動，從簡單位移到語言、書寫等高級活動，都是在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，通過肌肉收縮而實(shí)現(xiàn)的。人的任何一個(gè)動作都會有許多肌肉參加。一些肌肉收縮，承擔(dān)完成運(yùn)動預(yù)期目的角色，另一些肌肉予以協(xié)同配合，還有一些肌肉處于對抗的地位，起著相輔相成的作用，它們適度放松并保持一定的緊張度，以使動作平滑、準(zhǔn)確。人體的軀干由骨骼圍合成若干體腔：顱腔、胸腔、腹腔和盆腔。顱腔保護(hù)和支持著腦髓和感覺器官；胸腔保護(hù)和支持著心、大血管、肺等臟器；腹腔、盆腔保護(hù)和支持著消化、泌尿、生殖系統(tǒng)的各臟器。骨和關(guān)節(jié)骨是以骨組織為主體構(gòu)成的器官。骨以骨質(zhì)為基礎(chǔ)，表面覆以骨膜，內(nèi)部充以骨髓。分布于骨的血管、神經(jīng)，先進(jìn)入骨膜，然后穿入骨質(zhì)，再進(jìn)入骨髓。成人的骨共有206塊，按其部位分為頭顱骨、軀干骨、上肢骨、下肢骨4部分。骨因其存在部位和功能的不同，形態(tài)也各異。按其形態(tài)特點(diǎn)分為長骨、短骨、扁骨、不規(guī)則骨4種。 骨的間接連接就是所謂的關(guān)節(jié)。 肌肉的生理特征每一個(gè)人的軀體由大量的肌肉覆蓋在骨骼上，而肌肉是由許多的肌纖維組成，每一個(gè)肌纖維的長度約1毫米15厘米的圓柱形結(jié)構(gòu)。其直徑一般為10100微米，有時(shí)用肉眼可以看到。每條肌纖維都具有一層薄的肌膜，若干細(xì)胞核和許多線粒體，在肌纖維中央部位有明暗相間的橫紋結(jié)構(gòu)的肌原纖維，它是肌肉收縮的結(jié)構(gòu)單位。肌肉內(nèi)分布有豐富的小血管，這樣肌肉收縮時(shí)所需要的能量物質(zhì)和氧就可以得到大量的供應(yīng)。肌肉中還有感覺神經(jīng)和運(yùn)動神經(jīng)，感覺神經(jīng)向中樞神經(jīng)傳遞肌肉收縮時(shí)的緊張狀態(tài)，而運(yùn)動神經(jīng)接受中樞神經(jīng)傳來的信息，以調(diào)節(jié)肌肉的收縮。這說明，肌纖維只有在中樞神經(jīng)的調(diào)節(jié)下，得到充足的能量供應(yīng)，才能顯示出力量。在肌肉中水占75%。在構(gòu)成肌肉的固體成分中有20％的蛋白質(zhì)，5％的有機(jī)物（肌糖元、三磷酸腺普、磷酸肌酸等能量物質(zhì)）和無機(jī)鹽（鈣、鈉、鉀等）。肌肉中的蛋白質(zhì)分基質(zhì)蛋白和一般細(xì)胞蛋白?；|(zhì)蛋白能將肌纖維結(jié)合在一起，并將肌纖維的張力傳向肌健。一般細(xì)胞蛋白，有機(jī)紅蛋白（約占肌肉中的蛋白質(zhì)總量1/5)，它能維持肌肉收縮系統(tǒng)中能量中能源的供應(yīng)。另外肌肉蛋白中還有肌肉收縮中絕對需要的肌球蛋白和肌動蛋白；它們在肌肉蛋白總量中各占33％和15%。因此，從肌肉成分來看，肌纖維中只有含大量不同作用的蛋白質(zhì)，才能顯示出肌肉的收縮力量。所以力量應(yīng)理解為肌肉纖維收縮克服一定阻力的能力。肌肉的工作方式 肌肉的工作方式為收縮和伸展。當(dāng)肌肉收縮時(shí)，則需要大量的氧供應(yīng)。肌肉中毛細(xì)血管的分布是很豐富的，但在安靜時(shí)，每平方毫米的肌肉中毛細(xì)血管只開放80條左右，而在運(yùn)動時(shí)，毛細(xì)血管開放的數(shù)量可高達(dá)20003000條，肌肉中毛細(xì)血管的大量開放，使大量的肌纖維獲得充足的氧氣和豐富的養(yǎng)料。神經(jīng)系統(tǒng)的角色神經(jīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)傳遞信息即神經(jīng)沖動。運(yùn)動神經(jīng)元的神經(jīng)沖動通過神經(jīng)—肌肉接頭傳遞給骨骼肌。神經(jīng)—肌肉接頭可認(rèn)為是一種特殊的突觸。每條運(yùn)動神經(jīng)纖維分出數(shù)十至數(shù)百分支，每一分支支配一條肌纖維，神經(jīng)纖維末端失去髓鞘嵌入到肌細(xì)胞膜上形成運(yùn)動終板。要使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮水準(zhǔn)保持在高水平上即肌肉耐力同樣也存在心理界限。所以，改善中樞神經(jīng)的機(jī)能興奮性是進(jìn)一步提高肌肉耐力的一個(gè)重要的因素。二、人體活動的效率1．能量供應(yīng) 肌肉收縮所需的能量是由細(xì)胞中的三磷酸腺苷分解提供的。在梅的作用下，它迅速分解為二磷酸腺苷和磷酸，同時(shí)釋放能量供肌肉完成機(jī)械活動。2．人體活動的效率 人體活動的效率可以所做的有用功與總的能耗相比來衡量。糖、脂肪和蛋白質(zhì)氧化釋放的能量，大部分轉(zhuǎn)化為熱能而只有一小部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在最有利的條件下，人體70％左右的能量轉(zhuǎn)化為熱能。3．能耗與工作負(fù)荷 在某一限度內(nèi)，人體能耗與人體做功成線性關(guān)系，所以可以把能耗作為評估工作負(fù)荷的指標(biāo)。能耗的大小可以通過耗氧量求得，因?yàn)槿梭w活動需要能量補(bǔ)給，而能量來自營養(yǎng)物質(zhì)的氧化，能耗越多，人體的耗氧量也越大。項(xiàng)目三 人的知覺、感覺與環(huán)境設(shè)計(jì)室及內(nèi)空間環(huán)境中的心理與行為一、神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能 神經(jīng)系統(tǒng)——中樞神經(jīng)——腦：延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大腦；脊髓 ——周圍神經(jīng)——腦神經(jīng)；脊神經(jīng) ——感覺（傳入）神經(jīng)、運(yùn)動神經(jīng)（傳出） 軀體運(yùn)動神經(jīng)（支配骨骼?。? 植物性神經(jīng)（支配內(nèi)臟器官） 研究神經(jīng)系統(tǒng)的意義： 神經(jīng)系統(tǒng)是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)：全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)下，互相影響、互相協(xié)調(diào)，保證機(jī)體的整體統(tǒng)一及其與外界環(huán)境的相對平衡。在此過程中，首先是借助于感受器官接受體內(nèi)外環(huán)境的各種信息，通過腦和脊髓各級中樞神經(jīng)的整合，最后經(jīng)周圍神經(jīng)控制和調(diào)節(jié)各個(gè)系統(tǒng)的活動，從而使機(jī)體得以反應(yīng)多變的外環(huán)境，同時(shí)也調(diào)節(jié)著機(jī)體內(nèi)環(huán)境的平衡。