第二章 技术世界中的设计 第二节 设计中的人机关系 教学设计（2

《设计中的人机关系》的教学设计

一、设计思想

《设计中人机关系》讲述的是基础性知识,是后面内容的学习的基础。本节从人机关系的角度对日常生活事件进行思考分析，帮助学生树立“以人为本”的设计理念，提高学生的技术素养，培养学生的创新精神。该内容主要采用案例分析、讨论等方法，深入浅出地讲解教材内容，以师生互动、生生互动等方式，烘托课堂气氛，加深知识的理解和掌握。 二、教材分析

《设计中的人机关系》是《通用技术》中《技术与设计（1）》苏教版第二章第二节。本节分成三个内容：（1）什么是人机关系；（2）人机关系要实现的目标；(3)如何实现合理的人机关系。本节教学内容是全书的基础内容之一，它和上一节《技术与设计的关系》都是围绕技术与设计的问题展开的。在技术世界中的的设计，是以满足人的需要为最终目的的。因此，设计时要考虑人机关系，以便能使设计的技术产品适合人的需要。这里的人机关系不是专业的设计，它更多地反映一种理念，重在使学生能够在这种关系的视野中认识设计，为构思、评价、优化方案打下基础。

在整个教学过程中，先让学生理解人机关系的含义，特别是“机”的丰富内涵。并通过简单的案例分析，提高学生的学习兴趣，引导学生能较好的把握人机关系的概念，体验到人机关系在设计中的重要性。联系现实生活中的案例，通过学习，引导学生较好的掌握和熟悉人机关系在设计中要实现的目标，在设计中如何合理运用人机关系。 三、学情分析：

学生对人机关系是比较陌生的，学习时容易对本概念产生误解。对于本节课内容不必要求学生能够熟练或灵活地运用，只要求学生达到理解水平，认识理解人机关系的知识，使学生形成“以人为本”的设计理念，是一种较为重要的分析方法。高中学生已有一些生活经验，在具体的教学中，可以有针对性地设置情景，列举学生身边熟悉的具体实例，从人机关系的角度对日常生活中的事例进行思考和剖析，帮助学生理解人机关系的含义及其在设计中的应用。 四、教学目标 1、知识目标：

理解人机关系的含义；熟悉人机关系在设计中要实现的目标；了解在设计中如何合理运用人机关系。 2、能力目标：

使学生能够对生活中所存在的人机关系进行简单分析，掌握一些设计分析方法的知识，形成“以人为本”的设计理念。 3、情感、态度与价值观：

通过人机关系的分析，从中体会到在产品设计中人性化、人文关怀的设计思想，并形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立起正确的设计观念。 五、重点与难点 1、重点：

理解人机关系。 2、难点：

人机关系在设计中的具体应用是隐含在产品的设计中，需要通过体验去感受，反映的是一种理念，一种较为重要的分析方法。 六、教学策略和手段

1、通过观察、思考和讨论，理解人机关系的含义。

2、学生的活动，体验设计中的人机关系，初步掌握人机关系在产品设计中的应用。 3、通过对案例的分析、实物的演示及对日常事件的思考，引导学生归纳出产品在设计中要实现的目标；生活场景的观察、分析和讨论，结合教材内容，了解如何实现合理的人机关系。

4、教学中利用图片和学生生活实际创设情境，引导学生探究、质疑，让学生领悟人机关系在设计中的应用，体会人机在设计分析中是一种重要方法。 5、教学时间：2课时 七、课前准备

1、高二年级学生有了一定的生活经验和知识技能基础。课前可布置预习本课学习内容，并要求学生以现有的视眼考察、分析校园场所及设施存在的问题。

2、教师“吃透”本教材；搜集人机关系的案例、图片、制作课件；设计并准备好二把高低不同的一椅子和一把普通的椅子；了解教室门的具体结构和学生鞋子的尺寸大小；检查仪器等设备设施性能完好状况。 八、教学过程

复习导入：上一节课通过对《技术与设计的关系》的学习，懂得设计推动技术的发展，是技术成果转化的桥梁和纽带，设计促进技术的革新，同时，技术又是设计的基础。在设计中，我们所设计的产品都是从满足人的需求出发的。因此，在设计活动中，人与物（环境）的关系是必须考虑的核心问题之一，这也就是这节课我们要学习的内容。 第二节 设计中的人机关系 (一)人机关系 学习内容： A、什么是人机关系 B、人机关系要实现的目标 C、如何实现合理的人机关系

学习目标：

A、理解人机关系的含义

B、熟悉人机关系中设计中要实现的目标 C、了解在设计中如何合理运用人机关系

1、什么是人机关系

同学们都知道，在现实生活中，我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。 人机关系中的“机”是什么呢？ 2、“机”的含义

除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆，劳动保护用具以及人所处的环境等。

同学们坐在教室里，观察一下并说出与周围什么物品构成了人机关系？ 学生观察、讨论并回答：（身边笔、桌椅、书、衣服、教室及环境等） 马上行动p28页：找出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系。 a、教师拿着粉笔板书 b、农民用锄头助地 c、渔翁在河边用钓鱼竿钓鱼 d、司机手握方向盘 e、妈妈拿着拖把拖地

通过分析学生对人机关系的概念有了初步的理解，那么人与产品存在有哪些方面关系？ 3、人与产品存在的人机关系

案例分析（一）：以教师进门为例，讲述人与门、人与手把、人与门板、人与门框及环境构成的人机关系。说明人与产品构成多方面的关系。

案例分析（二）讨论教材p29页人与电梯存在哪些方面的人机关系。

人乘电梯到某一楼层存在着很多方面的人机关系：①人与电梯门；②人与电梯外按键；③人与电梯厢体之间；④人与电梯内按键；⑤人与厢体内的照明、高度、宽度等的人机关系。进一步说明多方面的人机关系。

针对教材p29页马上行动的例子，教师坐在椅子上，让学生分析，人坐在椅子上的时候，人体的哪一些部位与椅子构成哪些人机关系。

? A、人的背部与椅子靠背的人机关系。 ? B、人的臀部与椅子垫间的人机关系。 ? C、人的腿部与椅子垫间的人机关系。 ? D、人的脚部与椅子脚间的人机关系。

由此可知，在科学研究中，有一种叫作人机工程学，它是研究“人－－机－－环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的能效、健康等问题提供理论与方法的科学。人机关系是人机工程学研究中的一部分内容。

教师小结导引：

由以上事例我们知道，人与机之间存在着复杂的关系，那么，我们在设计中考虑人机关系时，需要实现哪些目标呢？

(二)人机关系要实现的目标

实例分析（三）：如果一位穿38码鞋子的男同学，穿一双36码的女式鞋子，会是什么感觉？

引导学生从高效，舒适、健康、安全等分析

教师总结，得出要达到高效，舒适、健康、安全等要求。

案例分析（四）教材p30页：铁锹的作业效率。实验改进哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高。

（主要改进了铁锹的运载量与人的负荷强度的关系，装载强度、次数、与人的疲劳的关系） 1、高效：

在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。

还应考虑人机所在的环境中的一些因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动污染和失重等也影响人的效率和行为。

案例分析（五）：用大小不同的桶给一个水池灌水，应选用哪一种最好？

（应根据自己的体力、身高、水池的高度，选用最适合自己的水桶） 2、健康：

是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人造成不良的影响。 指出教材p31页马上行动图片中设计不合理、有损人体健康的地方。 讨论：

（1）长期在昏暗的灯光下学习会带来什么后果？ 对人的眼睛会造成危害，也会影响身心健康。 （2）穿错鞋是什么感觉？

夹脚、影响行走，严重时会带来身体和身心的伤害。

我们使用的产品如果设计或使用不合理，就使人处于不恰当的作业姿态，长时间的操作或使用它，不仅使人感到疲劳，而且会影响人的身体和身心健康。

3、舒适：

是指人在使用产品的过程中，人体处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳，心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。

案例分析（六）教材P31页图片思考并回答：右图使用 起来更舒适，理由： （1）塑料包裹处理使抓握舒适；穿孔处理可以方便悬挂放置。 （2）把手大小较合适，使用 时，省力、舒适。

（3）手柄长度比较合适，使用时，腰不用弯太低，减轻腰部疲劳，提高工作效率。 想一想，生活中还有哪些类似的例子？（拖把、食堂做菜用的锅铲）

4、安全：是指人们在操作和使用产品过程中，产品对人的身体不构成生理上伤害。 例如：产品与人的接触部份不允许有尖角和锋利的边槽（课桌角）；容易产生危险的地方应进行安全保护设计（楼梯台阶边缘）；汽车的安全带设计；儿童座椅前的护拦设计等。

想一想：在我们学校有哪此地方实现了人机关系中的安全目标？ 如：残疾人通道

教师引导：人机关系要实现的几个目标是融为一体的，要综合起来加以考虑，而不是只实现某一个目标就可以了。现在请同学们想想，我们在设计中除了考虑上述四个目标外，人机关系还需要实现哪些目标。

学生结合课文内容讨论回答：（环保、美观、经济、实用、节能） 案例讨论（七）请指出我校还有那些地方有人机关系设计不合理的。 （三）如何实现合理的人机关系

前面已学过，在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全等目标。如何实现这种合理的人机关系呢？

首先应该明确设计涉及哪些人机关系；其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。

例如：要实现人与门之间的合理的人机关系，就要考虑门的高度、宽度等，而要实现人与门把手之间合理的人机关系，除需考虑门把手的大小、安装的高度外，还要考虑人旋动门把手时所需要施力的大小。

在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系。 1、普通人群与特殊人群

特殊人群：是指人身体有缺陷或与常人不同的一类人。

多数产品是针对普通人群的特点和需要进行设计的。设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见门，门高200cm，宽70—80cm,门把手高100cm。这些都是以普通人群的身高，体宽以及左右手习惯等标准设计的，适于普通人群的操作、使用。

课本P32页,马上行动中,地下通道图片中,它的设计忽略了哪些人群的需要 (忽略了特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道等）

同学们都知道特殊人群也是我们社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应该充分地考虑特殊人群的特点和需要，产品设计中不可将普通人群和特殊人群完全对立起来。

2、静态的人与动态的人

请同学们看一看你的课桌柜最里面放的是什么东西！ （由于前后课桌距离的限制，看里面时会影响前后同学） 原因：这就是课桌之间的动态尺寸设计不合理的原因。

人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。 概念理解：

静态尺寸：是指人的构造尺寸。

动态尺寸：是指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。

案例（八）讨论：课本P33页马上行动中，人与床之间的人机关系。动态与静态所涉及的空间范围是不同的，在物品摆放时，要考虑动态与静态的协调。

为了形成良好的人机关系，不仅要使产品符合人体静态尺寸，而且要人在使用它时，能够方便施力，有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康，舒适的要求。

展示不同座椅扶手的图片 3、人的生理需求与人的心理需求

设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求（视觉、听觉、触觉、味觉等）。

例如：（1）茶座、咖啡屋的设计：以暖色调为主，将空间处理得小一点，以营造温馨、宁静的效果。

（2）办公室设计：以冷色调为主、空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。 （3）教室设计：以冷色调为主：将空间处理得纯洁高雅，严肃认真，以营造、活泼、奋发向上的氛围。

（4）医院以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态。

案例讨论（九）居室、家具的造型设计及装饰、图案等是如何考虑人的心理需求的？（小孩、成年人、老年人心理要求是不同的，在设计时应分别对待）

案例（十）讨论：课本P34页马上行动中，取出你手边任意一件物品，从造型、色彩等方面分析它给你带来的心理感受。 4、信息的交互：

人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间的运用信息语言交流的过程。

例如：电话机的号码显示、手机的来电显示、带摄像头的手机、3G手机、从收音机到电视机。

讨论：在我们的生活中，还有很多这种人机之间的信息传递，请举例！

（电脑软件安装过程、看电影、听音乐等）

思考：如果汽车的喇叭声换成闪灯会出现什么后果?

（白天、雾天效果不好，对色盲、色弱的人效果不明显等 ）

教材P35页，汽车的颜色，说明开银灰色车最安全；其次是红色、黄色、蓝色的车；再次是绿色和灰色的车；最不安全的是棕色的车。

说明人机之间的信息传递是有选择的，不恰当的信息传递，往往会导致不良的人机关系。改善信息传递的信息源或途径能够获得更好的人机关系。

探究：现在电脑技术飞速发展，从性能、使用等方面都非常人性化，比如：鼠标的使用、键盘键位的设计等，那位同学能不能再举出一、二个电脑在人性化设计方面的例子？ （鼠标的使用可以左右手转换，关闭任务时的提醒等） 课堂小结：

设计的目的是为了满足人的需求，而人机关系是满足人的需求的方法。因此在产品设计中要注意人机关系，这是设计的重点。

通过本节的学习能够从人机关系的角度对日常生活事件进行思考，能够理解什么是人机关系，人机关系在设计中要实现的目标，了解设计中如何实现合理的人机关系，树立“以人为本”的设计理念。

课堂讨论（根据情况安排）：根据上面所学知识，对学校校门口、教室及教室走廊等场所或设施，还存在哪些不符合人机关系目标的问题展开讨论。 【问题研讨】

1、球鞋鞋底为什么不设计成平底？

2、高速公路设计成无坡度和弯度时，后果会怎样？

（四）练习或作业：

1、选择日常生活中的某一产品，分析其在人机关系处理上存在的缺陷，提出改进意见，并填写下表。

产品名称 课桌 现有缺陷 桌面太窄，书写空间太小 桌面是水平的，有碍健康 对于有些同学高度不适合 2、P35 2

若裁剪布料，大剪刀比较合适，布料一般较为轻柔，剪起来较为费劲，大剪刀刀口长，裁剪范围大，剪刀把手便于抓握和发力；若裁剪纸张，小剪女比较合适，纸张一般较为经薄，剪起来不太费劲，小剪女较为轻巧，短小的刀口可以灵活地调整剪裁方向。

本节知识结构：

第二节：设计中的人机关系 （一）人机关系 1、什么是人机关系 2、机的含义

3、人与产品存在的人机关系 （二）人机关系要实现的目标 1、高效 2、健康 3、舒适 4、安全

（三）如何实现合理的人机关系 1、普通人群与特殊人群 2、静态的人与动态的人

3、人的生理需求与人的的心理需求 4、信息的交互

改进意见 在桌子下面分出结构，可以放书 将桌面做成一定斜度 将桌腿做成可以调节高度的

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