第二章 第二节 设计中的人机关系

【教材版本】通用技术《技术与设计1》，江苏教育出版社出版 【设计理念】

从生活实例入手，使学生可以深入理解人机关系的内涵并切身体会到怎样去实现合理的人机关系。

【教材分析】 1.知识结构分析

人机关系是人机工程学研究中的一部分内容,是技术设计活动中必须考虑的核心问题之一;本节内容通过对具体案例的分析，剖析了人机关系的丰富内涵,指出了人机关系要实现的目标;产品是为人服务的,设计产品时，要力求人机关系合理，渗透“以人为本”的设计理念，使学生熟悉有关设计的分析方法方面的知识，为后续学习中关于设计方案的构思、交流、评价、优化作准备。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。技术世界中的设计以满足人的需要为最终目的。因此，设计时必须考虑人机关系，以便能使设计的技术产品适合人的需要。 2课时

2.知识发生发展过程分析

第一章使人对技术世界有了相当的了解，第二章第一节又可以认识到技术与设计的关系，本节则涉及设计中需要考虑到的各种因素，主要是坚持“以人为本”的理念，围绕人机关系的合理实现而展开。 3.知识学习意义分析

本节的人机关系不属于专业设计的范畴，主要反映一种理念，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。 4.教学建议与学法指导说明

通过实例分析人机关系及“机”的内涵。重要的是从日常生活入手，引导学生深入体验到人机关系在设计中的重要性和设计中要实现的目标，以及如何实现合理的人机关系。 【学情分析】

1.原有认知发展分析

学生往往是不经意地使用产品，虽然对人机关系的概念是陌生的，但对人机关系在设计中的应用是有经验的。通过简单而熟悉的事例的分析，学生容易形成人机关系的概念，但人机关系的内涵是丰富的，在各个不同的层面上有各种不同的人机关系，使“人”与“机”之间构成复杂的联系，如何深刻领悟人机关系的内涵，如何评价产品设计中的人机关系是学习难点。 2.原有知识结构分析

学生对技术已经有了较为深刻和全面的了解，基本形成了正确对待技术的态度和正确使用技术的意识，能够理解“技术为人服务”的技术理念。在本章的第一节中也已经了解了技术与设计的关系，能够分析设计在技术发明和革新中的作用，了解了技术更新对设计产生的重要影响。

3.非认知因素分析

关于设计要“以人为本”理念，虽然都可以理解，但不一定能认识到要在设计中考虑，且涉及了方方面面，需要学生树立以人为本的思想。另外，通过前面的学习，学生应该已经形成了想要进行设计的欲望。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。 【教学目标】 1.知识与技能

1)理解人机关系的含义，让学生对“机”形成比较全面深刻的认识。

2)熟悉人机关系在设计中要实现的目标。

3)了解在设计中如何合理运用人机关系, 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。 2.过程与方法

3.情感、态度与价值观

在师生互动、同学间的相互协作、亲身体验等积极的学习方式中，体验获取知识的乐趣；建立科技服务于人与社会的观念，树立产品设计要“以人为本”的理念;选择适当的案例和练习题材,可增强学生的环保意识,培养节俭的美德,强化学生对人对社会的责任感. 【重点难点】 1.教学重点

理解人机关系，使学生形成“以人为本”的设计理念。 2.教学难点

由于人机关系隐含在产品的设计中，因而对人机关系中各层面上丰富内涵的领悟。 【教学环境】

主要在多媒体教室内进行案例分析和图像视频演示。 【教学方法】 讨论法；陶冶法 【教学过程】

导入：在生活中，我们每个人无时不刻不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的关系。这种相互的关系称为人机关系。

提出谜语和成语（投影图片和文字：花园背景、曹操的戏曲形象、谜语文字）

（1）操尝造花园一所；造成，操往观之，不置褒贬，只取笔于门上书一“活”字而去。人皆不晓其意。修曰：“门内添活字，乃阔字也。丞相嫌园门阔耳。”于是再筑墙围，改造停当，又请操观之。操大喜，问曰：“谁知吾意？”左右曰：“杨修也。”操虽称美，心甚忌之（曹操在园门上写“活”字。说明曹操心理上的感觉:对门的尺寸不满意.） （2）一幼童家住十楼.每天都要到楼下玩耍,下楼时乘电梯,而上楼时经常是爬楼梯回家,为什么不乘电梯回家?（幼童矮小,手够不着电梯内10楼按钮.说明按钮设计的位置未考虑到幼童的需要.）

（3）成语:杀鸡焉用牛刀. 讨论：指出所说明的问题。

总结：人与机的配合关系不和谐。 第二节 设计中的人机关系。

什么是人机关系：

我们每个人无时无刻不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的关系。这种相互的关系称为人机关系。 思考：人机关系中的“机”指的是什么？ 在人机关系概念中，“机”的内涵丰富。“机”除了通常所说的机器之外还有仪表、仪器、家具、服装等等，甚至是周围的环境，简单的说，“机”是指我们身边的所有物品。

“机”是为“人”服务的，要使人机关系合理，需要考虑哪些层面的关系？要达到什么目标呢？

教师补充：首先要剖析人机关系中各个层面上的关系，即要理解人机关系的丰富内涵。 “人”有不同的部位、不同的层面，“机”有不同的部位、不同的层面。人与产品的不同部位

构成不同的关系，构成不同的联系。这种联系不是单一的联系，而是复杂的联系。举例说明。填写28、29页的“马上行动”。学生讨论第29页的案例分析----“乘电梯时存在的人机关系”。 马上行动：指出下列活动中的“人”与“机”，体会其人机关系 （1）教师拿粉笔板书 手与粉笔

（2）农民用锄头锄地 农民与锄头

（3）鱼翁在河边用鱼竿钓鱼 鱼翁与鱼竿

（4）司机手握方向盘 司机与方向盘

（5）同学拿着拖把拖地 同学与拖把

（理解人机关系的含义：“人”与“机”的内涵是丰富的，在不同的层面上构成不同的联系，进一步理解人机关系的含义。）

案例分析：人与门之间构成哪些层面的人机关系？分别加以说明。 1.开门时的人机关系: 人与门框 人与门板 手与门把手 脚与门槛

（1）人与门框：框太窄，胖人出入不便，大沙发搬不进；剧院的门太窄，造成拥塞；机场的安检门有检测功能。

（2）手与门把手：各种拉手形状、材料、质感、方便程度不尽相同。 （3）脚与门槛：寺院的门都有门槛，这是佛教文化方面的缘故。

（4）人与门板：门板的开与合，玻璃门便于采光，内外透视而又防尘隔音，防盗门可防撬，人感到安全，花门可通风，板门有装猫眼的，有的门上装有玻璃窗，保险库的门厚重防爆，古城门厚实防撞。门的材质、颜色、图案、厚度、造型也有不同。 讨论:“乘电梯” 时的人机关系 1)人与电梯门的人机关系。 2)人与电梯外按键的人机关系。 3)人与电梯箱体的人机关系。 4)人与电梯内按键的人机关系。 马上行动

分析人坐在椅子上的时候，人的一些部位与椅子构成的人机关系： 手--------------扶手 背--------------靠背 臂- -------------椅子垫

腿--------------椅子垫、高度 脚--------------高度、底座 小结：

我们设计的产品都是从人的需求出发，为人服务的，因此，人机关系也就成为设计活动中必须考虑的核心问题之一。

在设计中，我们所设计的产品必须以人为本。

人机工程学：

人机工程学是研究“人——机——环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、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。

2.人机关系要实现的目标: (1) 高效:

设计中应把人和机作为一个整体来考虑，全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。

看录象——点金故事：泰勒的高效管理法 阅读“铁锹的作业效率”。

阅读: 案例分析----铁锹的作业效率

思考: “铁锹作业试验”中改进了哪些具体的人机关系而使工人的工作效率大大提高? 用装5kg、 10kg、17kg、20kg煤的四种铁锹进行试验。 得出的结论是：用10kg铁锹时每天的铲料量是最多的

他发明了一个办法，铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，保证每锹都在10公斤左右。

(2)健康

人机关系所追求的健康,是人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。 马上行动:

指出下列图片中设计不合理、有损人体健康的地方。 a.靠背角度 b.座面倾斜 d.座面太 投影图片：

能够有效帮助学生防止近视驼背

1.这块桌板是下倾的，不必低头弯腰就能看书了

2.左右两块升降板可以把创想学习桌调节到最适合学生身高的高度。 3.学生的胳膊可以很舒服地放在这个下倾的托肘板上。 4.这个护栏可以放书、笔、杯子等物。

5.这个稍大于学生腰宽的缺口，能让学生的身体进入桌子里，学生的双臂可以舒服地靠在托肘板上。 (3)舒适

人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，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。 投影：

医院以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态 电脑桌给人舒适的感觉。 环境优美的小区和学校。

google在瑞士苏黎世的一个办公室设计它设计成了一个充满活力和鼓舞人心的工作环境。 沙发：没有扶手、底座，但你坐上去仍然很舒服，它的坐垫和靠背是一体式的设计，省去了连接构件，跟身体的接触非常贴合，并且能随着身体的扭动而自动调节，是很贴心的设计哦。省去了底座，搬动也非常方便。

思考：你觉得右边两幅图中的小工具，哪个使用起来更舒适？为什么？

想一想，生活中还有哪些类似的例子?

看这张图片说明人机关系还应考虑什么问题？ （4）安全

在长期操作或使用产品的过程中，不能对我们人的身体造成伤害。 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？ 例如: 走廊的栏杆、电风扇的位置，插座的位置??? 同学们，请你们想一想，除了上面的四个目标，在设计中，人机关系还需要实现哪些目标呢？ 环保、美观、经济、简便、互动性强、功能强、操控又简单??

比如：古代人采集瓜果蔬菜用的是竹篮竹筐，现在的人购物，商家提供一次性胶袋。

人机关系要实现的几个目标是融为一体的，而不是只实现某一个目标就可以了，而是需要将几个目标综合起来加以考虑。 小结：人机关系要实现的目标 高效 泰勒：铁锹实验 健康 椅子、创想学习桌 舒适 医院 、沙发、 铁锹 安全 栏杆

3.如何实现合理的人机关系？

教师明确指出实现合理的人机关系的思路： 第一要明确设计涉及哪些人机关系。

第二要考虑这些人机关系涉及到哪些因素和技术指标。 并举例说明。

在实现合理的人机关系的设计中，还应该处理好四个方面的关系： 1）普通人群和特殊人群 马上行动

（1）地下通道的对设计中忽略了什么？

如图所示的地下通道，你认为其设计忽略了哪些人群的需要 ?

盲人（地下通道只有台阶无车道，仅一侧有扶手，无盲人道，无椅子供人休息，无果皮箱，监控摄像头?）

讨论:如图设计中考虑到了哪些特殊人群的需要？ 单车\\婴儿车

2）静态的人与动态的人

图中是否考虑到了人的静态尺寸和动态尺寸?

请你找出生活中类似的情况，并提出改进的方案。 3）人的生理需求与人的心理需求

要满足人的生理需求,也要满足人的心理需求(视觉、听觉、触觉、味觉）

如：茶座、咖啡厅的设计应以暖色调为主，空间要小一些，以营造温馨、宁静的效果 办公室以冷色调为主，空间要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围 医院以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态 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.

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 信息的交互

当电梯到达指定楼层时蜂鸣器会发出声音提醒乘客.

通过开门和关门键，人可以发出开门或关门的指令.

人对电梯发出指令的工具，如：去八楼，只要按8号键. 数字屏反馈电梯现在的位置

上下箭头是电梯反馈给人的一种形式，如向上箭头亮表示电梯正在向上运动. 与电脑之间实现了信息的相互交流

思考：如果汽车的喇叭声换成闪灯会有什么后果呢？

不同的信息传递类型有着不同的特征，不恰当的信息传递类型的选取往往导致不良的人机关系，我们应根据设计的目的为人机交互选择最佳的信息传递类型。

例： 汽车驾驶员与汽车的信息交互中，往往是通过驾驶员看汽车上的仪表完成的。汽车 的状态，例如，速度、档位、剩余燃油量等信息，驾驶员可以在高速行车的同时用眼睛看出来，若用声音信息的话，驾驶员不能够随时得知车辆的状况。 阅读：汽车的颜色

为什么银灰色车较安全？ 哪种颜色的汽车最危险？ 危险：棕色、绿色、灰色 哪种颜色的汽车最安全？ 拓展：

还需要考虑什么？

也要符合人体的动态尺寸，还有生活习惯、民族信仰

例如：唐朝人、清朝人、中国现代青年人、阿拉伯人的服装款式、饰品都不同

教师补充：民族文化习俗、伦理道德观、价值观、时尚追求，这些方面实际上是心理因素的不同层面。（再次指出人机关系是多层面上的复杂联系，要善于剖析） 总结提升：

产品设计的目的是要满足人和生理和心理的需要，设计中要着重考虑人机关系的各个层面，“机”为“人”服务，所以产品的设计要“以人为本。 4. 如何实现合理的人机关系:

有时人机关系的目标不能全部实现或者目标之间发生矛盾,需要做出取舍. 小结：在实现合理的人机关系中，应该注意处理好以下的关系： 普通人与特殊人群、学校、地下通道

静态的人和动态的、人、坐在椅子上、人与床

生理需求和心理需、求、茶座、咖啡厅、办公室、医院 信息的交互（人机之间的信息交流）、电脑、手机、电梯 不同颜色汽车 学生活动

利用课本第43页“综合实践”第2题，观察学校设计图纸，找出其中人机关系设计不合理的地方

布置作业： p35 2t

补充练习2、3

1. 课外小活动：穿上礼服，皮鞋，去打打篮球，跑跑步，拉几下单杠，体验一下你与衣服鞋子的人机关系有何不适？

2. 秋天到了，天气渐凉，天干少雨，学校游泳馆中的水正好可用来浇草坪。如果本班任务安排给我们班，你选择什么样的容器提水浇灌？为什么？（可供选择的有大大小小的塑料桶，胶袋，玻璃鱼缸，水壶，汤锅等）

3. 站在工作台前栽剪布料，哪一把剪刀更方便、省力、高效？

4. 坐着剪纸用哪把剪刀更方便？ 5.剪刀的不同设计目的是什么？ 六．教学反思

这节内容的教学中，选择了学生较为熟悉的事例——人与门间的人机关系作为案例，多层次剖析，使学生对人机关系的含义有了深刻理解，通过后面“体验小活动”的反馈，表明解决了重点，也突破了难点。

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