本書在內(nèi)容安排上,依托幾類工業(yè)設計的典型產(chǎn)品也是目前大家關注較多的產(chǎn)品逐漸展開對功能性可用性愉悅性三個層次的人機工程因素論述。*部分是人機工程學基礎,包括人體尺寸、生理、心理特征。第二部分以人機工程學在產(chǎn)品設計中的應用為核心,著重講述人體測量數(shù)據(jù)、人的生理和心理特性在產(chǎn)品設計中的具體應用,并盡可能地闡明問題*原始的出發(fā)點及其應用的可能性和局限性。第三部分主要講述當今前沿的具體的研究方法。因此,教材內(nèi)容上做到理論、實踐與實驗并重。
上海市重點課程建設項目成果 重點突出、體系完整,易于理解、便于教學
人機工程學是人體科學、工程技術(shù)、環(huán)境科學及社會學等多學科交叉的綜合邊緣學科。它以人的生理、心理特征為依據(jù),以創(chuàng)造適宜的人-機-環(huán)境系統(tǒng)為目的,應用系統(tǒng)、科學的理論與方法,研究人-機-環(huán)境系統(tǒng)中各因素的相互關系,把人的因素作為設計的主要條件和原則,為設計易操作、安全、舒適的機(產(chǎn)品)提供理論依據(jù)和方法。
一、本教材的選材范圍和專業(yè)適用性
人機工程學作為科學技術(shù)知識體系的重要組成部分,在工業(yè)設計專業(yè)的課程體系中占有重要地位。它是工業(yè)設計專業(yè)學生進入產(chǎn)品設計、平面設計、環(huán)境設計、展示設計等專業(yè)綜合訓練時的必修課程。其學科思想、研究方法和研究流程提供了設計的思考路線和指導方向,使設計師以更為理性的思維來理解設計,尋找設計的機會點,從而輔佐和修正設計方案。因此,人機工程學以獨立課程單元存在,卻又附屬于若干專業(yè)設計課程,從課程結(jié)構(gòu)來看,屬于承上啟下的一門專業(yè)課程,其教學的成效直接關系到后續(xù)的設計類專業(yè)課程教學能否順利展開。
Donald A. Norman曾說過:當技術(shù)滿足了基本需求,用戶體驗便開始主宰一切。 Stephen P. Anderson在他的《怦然心動情感化交互設計指南》一書中提出了用戶體驗的需求等級模型,在模型中,他提出了大多數(shù)技術(shù)產(chǎn)品和服務的體驗都要經(jīng)歷六個成熟等級:實用可靠可用易用令人愉悅意義深遠。滿足了最基本的功能性之后,用戶開始關注產(chǎn)品的可靠性,逐漸讓產(chǎn)品可用、易用,從用戶的認知層面實現(xiàn)更自然、更接近真實世界的交互方式。心理學家Abraham Maslow認為人的需求具有層次性,當?shù)蛯哟蔚男枨蟮玫綕M足后,人會繼續(xù)追求更高層次的需求。Patrick W. Jordan認為人機因素也可以具有一定的層次性,包括功能性可用性愉悅性三個層次 。
(1)層次1功能性:為了實現(xiàn)人們這一層次的需要,人機工程學專家們最重要的是知道產(chǎn)品的用途以及使用的情況與環(huán)境。
(2)層次2可用性:一旦人們已經(jīng)習慣了現(xiàn)有的功能,就會希望產(chǎn)品容易使用,擁有正確的功能是可用性的先決條件,但不能保證可用性。人機工程學專家現(xiàn)在致力于創(chuàng)造可用的產(chǎn)品,須遵循可用性原則來確立產(chǎn)品設計方案。
(3)層次3愉悅性:習慣了可用的產(chǎn)品,人們希望產(chǎn)品能提供其他的一些東西;產(chǎn)品不僅僅是工具,更是與人們息息相關的生活物品,產(chǎn)品不僅帶來功能性效用,也帶來情感效用。產(chǎn)品能給人帶來快樂、憤怒、驕傲、羞恥、安全與緊張,也能激怒或愉悅?cè)恕?br />本書在內(nèi)容安排上,依托幾類工業(yè)設計的典型產(chǎn)品(也是目前大家關注較多的產(chǎn)品)逐漸展開對各個層次的人機工程因素論述。以人機工程學在產(chǎn)品設計中的應用為核心,著重講述人體測量數(shù)據(jù)、人的生理和心理特性在產(chǎn)品設計中的具體應用,并盡可能地闡明問題最原始的出發(fā)點及其應用的可能性和局限性。
二、本教材的使用與教學安排
人機工程學課程是一門多學科交叉的邊緣性、綜合性很強的學科,其內(nèi)容以基本理論為核心,其他均為散點式知識,涉及面廣,很多方法和數(shù)據(jù)需要因地制宜地進行設置。在本書的編寫過程中,著力于理論和應用結(jié)合,在必要的理論知識基礎上,突出工業(yè)設計專業(yè)應用人機工程學的實用性和應用性;適當刪減工程技術(shù)專業(yè)相關的純理論性的教學內(nèi)容,加強本學科與工業(yè)設計專業(yè)的關聯(lián)。
本書是針對高等院校工業(yè)設計專業(yè)所編寫的教材,適用于工業(yè)設計本科以及高職高專相關專業(yè)的教學,同時可以根據(jù)教學要求和學生素質(zhì)的不同,進行不同層次的教學安排。本書內(nèi)容的第一部分人機工程學基礎是必修內(nèi)容,第二部分人機關系專題研究可以根據(jù)教學的安排有選擇性地進行講授,第三部分人機學前沿研究,在具體進行產(chǎn)品的可用性與人的健康安全性評價時作為參考。
課程教學安排中,可以采用理論教學實驗教學專題討論課程設計的教學鏈。通過教、學、練、交流、驗證一系列的環(huán)節(jié),讓學生真正理解、掌握、運用人機工程學。在課程考核內(nèi)容、方法和手段等方面建議采用過程考核與期末考核相結(jié)合。
三、本書的編寫情況
本書由上海電機學院設計與藝術(shù)學院工業(yè)設計教學團隊共同編寫,其中夏敏燕執(zhí)筆第一、四、五章,張新月負責第二、三章,楊曉揚負責第六、七章包容性設計部分,歐細凡負責第七章感性工學部分、第八章可用性研究部分,王琦負責第八、九章研究方法部分。由夏敏燕進行審稿。
在本書的撰寫過程中,得到了很多朋友、同事、同行和前輩的支持與指導。在此表示衷心地感謝。由于時間和水平有限,書中難免會有很多不足、不妥之處,懇請廣大讀者批評指正(作者Email:xiamy@sdju.edu.cn)。
2005年7月至今 上海電機學院2008年7月-2009年3月 上海希姆通通訊股份有限公司掛職鍛煉2012年8月 德國凱德斯勞滕應用技術(shù)大學短期學習2013年9月-2014年8月 同濟大學設計創(chuàng)意學院訪問學者2015年1月-2016年1月 美國Auburn University訪問學者上海圖形設計學學會會員(東華大學、華東理工大學等院校發(fā)起)中國機械設計學會工業(yè)設計分會會員1、主要講授的課程:人機工程學、產(chǎn)品設計分析等工業(yè)設計的課程等,層次主要涉及本科生。2、主持科研課題承擔或參與了省部級以及企業(yè)設計服務項目研究課題10余項。3、公開發(fā)表論文在國內(nèi)設計類期刊發(fā)表論文10余篇,其中包括《包裝工程》、《機械設計與制造》、《制造業(yè)自動化》等核心期刊發(fā)表論文7篇。4、獲獎情況曾以負責人身份獲得校級教學成果獎二等獎1項、三等獎1項。
第一部分 人機工程學基礎
第一章 人機工程學概述
第一節(jié) 引例從電話的發(fā)展看人機工程學的演變 //003
第二節(jié) 人機工程學的定義 //006
第三節(jié) 人機工程學的起源與發(fā)展簡史 //008
第四節(jié) 人因檢測中會用到的因素舉例 //012
第二章 人的生理特性
第一節(jié) 人體尺寸概述 //015
第二節(jié) 中國成年人的人體尺寸 //021
第三節(jié) 人體尺寸數(shù)據(jù)應用方法 //030
第四節(jié) 人體的感覺系統(tǒng)特性 //038
第五節(jié) 人體的運動系統(tǒng)特性 //048
第三章 人的心理特性
第一節(jié) 人的信息加工過程 //056
第二節(jié) 感覺、知覺與注意 //059
第三節(jié) 記憶 //064
第四節(jié) 思維與決策 //070
第五節(jié) 反應執(zhí)行與反饋 //074
第六節(jié) 人的覺醒、疲勞與應激 //078
第二部分 產(chǎn)品設計中的人機工程學
第四章 人機界面與交互設計
第一節(jié) 人機界面設計與交互設計概述 //089
第二節(jié) 用戶軟件界面設計 //094
第三節(jié) 界面與交互設計原則 //98
第四節(jié) 簡約化界面與交互設計 //106
第五節(jié) 顯示裝置設計 //112
第六節(jié) 操縱裝置設計 //120
第五章 手工具設計
第一節(jié) 手工具的人機學因素 //126
第二節(jié) 操縱把手的設計 //131
第三節(jié) 手工具設計原則 //139
第六章 工作空間與工作崗位設計
第一節(jié) 工作空間設計的人機要求 //144
第二節(jié) 座椅設計 //149
第三節(jié) 工作空間設計 //158
第四節(jié) 汽車空間設計 //165
第七章 情感化設計與包容性設計
第一節(jié) 情感化設計 //179
第二節(jié) 感性認知元素 //185
第三節(jié) 感性工學 //192
第四節(jié) 包容性設計 //197
第三部分 人機工程學方法
第八章 人機工程學研究與評價
第一節(jié) 可用性設計流程與方法 //209
第二節(jié) 常用人機工程學研究方法 //213
第三節(jié) 計算機人體仿真技術(shù) //220
第四節(jié) 統(tǒng)計分析方法 //224
第九章 人機測量方法與實驗
第一節(jié) 動作捕捉 //218
第二節(jié) 肌電測量 //233
第三節(jié) 靜態(tài)肌力測量 //240