人體工程學(xué)理論范文

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關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬材料系；人工晶體；教學(xué)研究；新就業(yè)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）35-0198-02

一、前言

人工晶體是無機(jī)非金屬材料的重要分支，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，直接刺激著人工晶體方向的人才需求也在逐步擴(kuò)大，也逐漸成為無機(jī)非金屬材料專業(yè)就業(yè)的主流方向，而不再是局限于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料這一單一方向。因此在這種雙就業(yè)方向情況下，高等工程教育應(yīng)著力培養(yǎng)相關(guān)的專業(yè)型人才，以適應(yīng)當(dāng)前就業(yè)形勢，為學(xué)生進(jìn)入工作階段做知識的儲備和引導(dǎo)。同時(shí)，晶體學(xué)是無機(jī)非金屬材料學(xué)科必須夯實(shí)的理論基礎(chǔ)，然而，人工晶體具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)性，并沒有相對系統(tǒng)的教學(xué)體系，仍然存在著諸多問題。因此，如何完善人工晶體教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量，如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)教授足夠的必要內(nèi)容并提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及能動性，以便更靈活地掌握專業(yè)知識，成為教學(xué)面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

二、課程現(xiàn)狀

根據(jù)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的專業(yè)設(shè)計(jì)及人工晶體定位，人工晶體課程既服務(wù)于無機(jī)非金屬材料專業(yè)，又服務(wù)于材料科學(xué)與工程一級學(xué)科下的其他工學(xué)專業(yè)[1]，然而，目前針對該課程教學(xué)還存在以下問題：（1）相關(guān)課程設(shè)置少，沒有專門的理論知識教材配套；（2）實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)缺乏，常規(guī)的實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備供給不足，難以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合；（3）教學(xué)方法單一，教學(xué)模式固定化，學(xué)生積極性不高。基于人工晶體課程存在的以上問題，提出合理的教學(xué)方法，進(jìn)行實(shí)際、可行的教學(xué)完善改革，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目標(biāo)是亟待解決的問題。

三、課程改革措施初探

根據(jù)人工晶體課程較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)性、理論知識的抽象復(fù)雜性及多學(xué)科的交叉性等特點(diǎn)[2]，我們對人工晶體課程教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)改革、教學(xué)方法創(chuàng)新和考核形式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討。

1.進(jìn)行教材建設(shè)，實(shí)現(xiàn)課程重組。針對當(dāng)前人工晶體課程沒有專業(yè)的理論知識教材相配套的狀況，課題小組將重新設(shè)計(jì)理論教學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，編寫出適于本科生和研究生的教材。內(nèi)容涉及人工晶體的種類（如激光晶體、半導(dǎo)體晶體、閃爍晶體等分類講解）、合成生長機(jī)理及應(yīng)用領(lǐng)域等基本專業(yè)知識，并補(bǔ)充和晶體內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)外先進(jìn)的前沿性知識，讓學(xué)生及時(shí)了解人工晶體的最新動態(tài)和切實(shí)應(yīng)用。并適時(shí)地編寫雙語教材，在專業(yè)術(shù)語標(biāo)注英語的基礎(chǔ)上，將每章前面的概要用雙語同時(shí)寫出，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，熟悉英語專業(yè)術(shù)語。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，重視實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排上，首先課題小組要增加人工晶體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出完整的晶體制備和生長過程實(shí)驗(yàn)，再要增設(shè)練習(xí)基本方法、基本操作技能的實(shí)驗(yàn)。并且要打破以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)的固定模式[3]，積極調(diào)動學(xué)生的主動性，要求學(xué)生自己查閱資料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)操作，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動手能力，為將來就業(yè)打好基礎(chǔ)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生直接接觸實(shí)際工作和鍛煉能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本課題小組精心策劃了人工晶體的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。無機(jī)非金屬材料專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)階段增加通信等光電信息領(lǐng)域的實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生了解人工晶體在生產(chǎn)領(lǐng)域的基本情況，也讓學(xué)生思想上有從實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域到工程領(lǐng)域的過渡認(rèn)識。適時(shí)安排綜合性課題設(shè)計(jì)，立題多樣化，緊貼晶體材料工程實(shí)際，讓同學(xué)們親自動手操作，加深學(xué)生對專業(yè)課程的理解和鞏固。畢業(yè)設(shè)計(jì)不再局限于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的設(shè)計(jì)，要充分利用人工晶體實(shí)驗(yàn)室資源，開設(shè)人工晶體設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)一些光電子領(lǐng)域能夠反映前沿工作的課題，能夠讓學(xué)生充分接觸研究前沿的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在培養(yǎng)學(xué)生科研的基本素質(zhì)和能力的同時(shí)，也為學(xué)生走入社會儲存能量。

3.改變教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法。如前文所述，傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足現(xiàn)代培養(yǎng)需求[4]，因此教師應(yīng)積極嘗試采用更多的現(xiàn)代教學(xué)方式，如：討論式、體驗(yàn)式、提問式或觀摩教學(xué)、多媒體教學(xué)、互動教學(xué)等，把現(xiàn)代教學(xué)方法和技巧滲透到人工晶體相關(guān)課程中，改變“一言堂”“獨(dú)角戲”的模式[5-6]，要調(diào)動學(xué)生思維，營造思考氛圍，對于一些較深的理論問題，還可采用文章研討、小組討論的方法，這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又鍛煉了他們分析問題的能力和邏輯思維能力。由于晶體的結(jié)構(gòu)、形貌等內(nèi)容較抽象，對學(xué)生的空間想象能力要求較高，因此除一般的多媒體平面教學(xué)外，我課題小組擬制作三維格式的課件，除了在課堂上演示外，學(xué)生也可在教學(xué)網(wǎng)站上實(shí)時(shí)觀察。也可以針對內(nèi)容放映視頻或flash課件，如工程生產(chǎn)的過程記錄、教學(xué)錄像或國內(nèi)外有關(guān)晶體的最新研究成果報(bào)道等，都有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。而且在實(shí)驗(yàn)課上的多媒體教學(xué)也可以應(yīng)用到人工晶體課程中，如為學(xué)生演示晶體光學(xué)現(xiàn)象，可以通過連接偏光顯微鏡和計(jì)算機(jī)投影儀，實(shí)現(xiàn)顯微互動教學(xué)，教師可以隨時(shí)與學(xué)生對顯微鏡里看到的現(xiàn)象通過計(jì)算機(jī)上的圖像進(jìn)行交流。實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體化使教學(xué)內(nèi)容生動形象，提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。

4.調(diào)整課程考核形式，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。在實(shí)施教學(xué)方法改革創(chuàng)新，主觀上提高學(xué)生積極性的同時(shí)，還應(yīng)該通過考核方式上的改進(jìn)，客觀上改變學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度。因此，理論課程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生平時(shí)出勤、課堂發(fā)言、參與討論、發(fā)表見解、書寫小論文等情況，適當(dāng)分配所占成績比例（70%），再加上筆試測試的成績（30%），最終得到考核成績。實(shí)驗(yàn)課程中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂問題討論、操作規(guī)范程度、順利解決實(shí)驗(yàn)過程中問題等作為平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績，最終考試要有基本實(shí)驗(yàn)技能考核，若有自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要給予加分。而且實(shí)踐教學(xué)中的表現(xiàn)也要計(jì)入大學(xué)期間的總學(xué)分，使學(xué)生能夠認(rèn)真對待，不斷培養(yǎng)未來就業(yè)所需的綜合素質(zhì)。

四、總結(jié)

基于當(dāng)前無機(jī)非金屬材料專業(yè)的就業(yè)形勢，人工晶體方向的專業(yè)人才需求逐步擴(kuò)大，而我們的教學(xué)目的就是要培養(yǎng)具有主動和創(chuàng)造能力的高素質(zhì)專業(yè)型人才，來推動學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展。本文提出的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法是根據(jù)就業(yè)和人才市場的需要不斷進(jìn)行調(diào)整的，形成一種“動態(tài)”的課程設(shè)置和教學(xué)方式。我們堅(jiān)信隨著課程建設(shè)的逐步深入，人工晶體的教學(xué)質(zhì)量和效果必將提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]張英.大材料背景下晶體學(xué)課程的改革與創(chuàng)新[J].科教文匯，2011，10（28）：71-72.

[2]侯翠紅，張婕，陳衛(wèi)航，湯建偉，任保增，萬亞珍，雒延亮.化學(xué)工程與工藝專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容的改革[J].高等理科教育，2012，（4）：115-118.

[3]田光佩，徐倩.大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革綜述[J].中國教育研究論叢，2007，（00）：151-153.

[4]鄭舉功，陳泉水，劉曉東，楊婷，劉云海，任廣元.材料專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與課程體系建設(shè)[J].高等理科教育，2011，（6）：143-147.

[5]陳明，雷芝崢，王彩燕.課程教學(xué)和科學(xué)研究相結(jié)合的教學(xué)方式[J].桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（2）：163-166.

[6]金應(yīng)燮.淺議教學(xué)模式的改革[J].中國教育研究論叢，2006，（00）：105-106.

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關(guān)鍵詞:家具設(shè)計(jì);人機(jī)工程學(xué);應(yīng)用;重要性

1人機(jī)工程學(xué)概述

人機(jī)工程學(xué)是以工程科學(xué)為核心，將人體科學(xué)和環(huán)境科學(xué)融入其中，以為現(xiàn)代化社會提供服務(wù)。通過對其研究內(nèi)容、方法以及作用等方面的分析，人機(jī)工程學(xué)較過去相比有了明顯的提高。在當(dāng)今社會生活水平不斷提高的情況下，傳統(tǒng)的功能性產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人生活生產(chǎn)的需要，同時(shí)人們關(guān)注的焦點(diǎn)也逐漸向產(chǎn)品使用舒適性等方向發(fā)展。因此，現(xiàn)代化產(chǎn)品必須同時(shí)具備舒適、高效以及安全等特點(diǎn)，而這也是人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要原因。

2家具設(shè)計(jì)中人機(jī)因素分析

2．1尺度

尺寸和尺度是家具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。作為一種與人們生活密切相關(guān)的產(chǎn)品，家具設(shè)計(jì)與人體尺寸、儲物要求、空間需求等之間存在十分密切的關(guān)系，同時(shí)家具作為室內(nèi)空間重要構(gòu)成元素在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中必須合乎整個(gè)空間環(huán)境的尺度需求，因此在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)過程中一般需要堅(jiān)持以下原則:與“人”尺寸相符、與“物”尺度相符、與“空間”尺度相符。

2．2形態(tài)

與一般性物體形態(tài)相比，家具形態(tài)有其獨(dú)特之處。首先，家具的功能是滿足人們的需求，因此在功能設(shè)計(jì)過程中必須同人們實(shí)際操作和需求相符，因此家具的形態(tài)設(shè)計(jì)不同于單一的造型藝術(shù)形態(tài)，前者在設(shè)計(jì)過程中的自由性較差，單純的形式創(chuàng)新可能無法滿足人們對家具功能的要求，因此在進(jìn)行家具形態(tài)的設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合人的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免虛化功能的出現(xiàn)，為實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

2．3功能

家具是人們生活過程中一種十分重要的必需品，同藝術(shù)品之間有著一定的區(qū)別，其主要表現(xiàn)在家具的功能性作用發(fā)揮方面。例如，床與可臥平面、柜子與儲存、椅子與坐面等都是家具與其相應(yīng)功能的體現(xiàn)。因此，從某種程度分析，家具設(shè)計(jì)同生活設(shè)計(jì)之間是存在一定聯(lián)系的，這就要求在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)的過程中必須對人類需求進(jìn)行深入的分析，當(dāng)然這種分析既包括行為分析同時(shí)也包括心理分析，并結(jié)合分析結(jié)果進(jìn)行家具功能的設(shè)計(jì)。一個(gè)成功的家具設(shè)計(jì)不僅能夠滿足人們生活功能的需要，同時(shí)也可以滿足人們心理的需求。

3家具設(shè)計(jì)中人機(jī)工學(xué)應(yīng)用原則

為了保證家具設(shè)計(jì)中人機(jī)工學(xué)應(yīng)用水平的提高，應(yīng)當(dāng)遵循以下幾方面原則:

3．1彈性與發(fā)展原則

彈性與發(fā)展原則是家具設(shè)計(jì)中人機(jī)工學(xué)應(yīng)用中必須遵循的原則之一。其中彈性原則是指在人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于家具設(shè)計(jì)的過程中，對其中所涉及到的圖表、數(shù)據(jù)以及研究成果等的使用不能過于死板，必須保證設(shè)計(jì)同使用人群、使用環(huán)境、功能等相符。在社會環(huán)境不斷變化的今天，人們的生活較以往相比發(fā)生了一定的變化，對家具質(zhì)量、功能、形態(tài)等方面的要求也發(fā)生了諸多的改變，因此有關(guān)家具質(zhì)量的評判標(biāo)準(zhǔn)也是處于動態(tài)變化中的。例如，人們不僅對家具安全性和舒適性有一定的要求，同時(shí)對家具設(shè)計(jì)中人性化、趣味性等也有著不同的需求，因此設(shè)計(jì)師在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)的過程中必須對人機(jī)工學(xué)進(jìn)行深入的研究，尋找其與家具設(shè)計(jì)之間的契合點(diǎn)，創(chuàng)新家具設(shè)計(jì)。

3．2介入的非確定原則

人機(jī)工程學(xué)在現(xiàn)代化家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對提升家具使用的舒適性、安全性等具有十分重要的作用。首先在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對人、家具以及使用空間三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合性分析。例如，在進(jìn)行以儲存為中心的家具設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師需要考慮使用者的年齡、使用空間等，以便保證家具設(shè)計(jì)方案的針對性，滿足不同人群、空間等對家具的要求。其次，在設(shè)計(jì)展開階段，通過人機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用對家具的色彩、大小以及形態(tài)等進(jìn)行分析，綜合各方面因素確定設(shè)計(jì)方案。再次，在驗(yàn)證階段，在這一階段，家具設(shè)計(jì)流程為:構(gòu)思設(shè)計(jì)再構(gòu)思再設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)反復(fù)的過程，利用人機(jī)試驗(yàn)分析功能對整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在不合理的地方，應(yīng)當(dāng)立即根據(jù)分析結(jié)果制定調(diào)整方案。最后，在問題反饋階段，在這一階段主要任務(wù)是分析并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中遺留的問題，在生產(chǎn)中對問題進(jìn)行具體分析并做出調(diào)整，從根本上解決問題，提升家具產(chǎn)品的質(zhì)量。結(jié)合以上分析可知，人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)的各個(gè)階段都有不同的介入，且人機(jī)工程學(xué)中關(guān)乎家具設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和調(diào)查結(jié)果科學(xué)價(jià)值較高，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)將此作為基本依據(jù)，綜合家具設(shè)計(jì)中復(fù)雜的影響因素，優(yōu)化家具設(shè)計(jì)方案。

3．3指導(dǎo)性原則

在現(xiàn)代化生活中，影響家具設(shè)計(jì)水平的因素多種多樣，較人機(jī)工程學(xué)相比，家具設(shè)計(jì)更加的復(fù)雜，但是仍舊不能忽視人機(jī)工程學(xué)理論在家具設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)作用。首先，在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師在確定用戶群體、空間環(huán)境等因素之后，利用人機(jī)工程學(xué)理論實(shí)現(xiàn)對人、物、環(huán)境三者之間的綜合分析，準(zhǔn)確產(chǎn)品定位。其次，家具設(shè)計(jì)包含多種要素，且各個(gè)要素之間存在著一定的聯(lián)系，而人機(jī)工程學(xué)貫穿家具設(shè)計(jì)中的各要素設(shè)計(jì)，這就要求設(shè)計(jì)師利用人機(jī)工程學(xué)指導(dǎo)作用來確定家具設(shè)計(jì)要素。但是應(yīng)當(dāng)注意的是，切不可照搬人機(jī)工程學(xué)中的數(shù)據(jù)和參數(shù)，究其原因主要是，人機(jī)關(guān)系受到多方面、多層次因素的影響，同時(shí)從家具流通方面考慮，人機(jī)關(guān)系更為復(fù)雜，例如包含運(yùn)輸、銷售、使用、維修等多個(gè)過程，人機(jī)工程學(xué)理論內(nèi)容無法保證家具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和參數(shù)的準(zhǔn)確性和適用性。因此在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)重視人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)地位，不可死板的照搬數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)計(jì)，站在全局的高度對影響因素的關(guān)系進(jìn)行綜合分析，并利用科學(xué)手段協(xié)調(diào)相互之間的關(guān)系。

4結(jié)束語

在現(xiàn)代化社會生活中，家具同人們生活之間有著直接的聯(lián)系，但是受到各方面因素的影響，傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)理念在當(dāng)前社會生活環(huán)境中應(yīng)用存在著一定的弊端。基于此，在今后家具設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)以人機(jī)工程學(xué)理論為指導(dǎo)，創(chuàng)新家具設(shè)計(jì)方案，保證家具使用的安全性、舒適性以及功能性。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：辦公室座椅 設(shè)計(jì) 人機(jī)工程研究

一、人機(jī)工程學(xué)概述

1、人機(jī)工程學(xué)概念

國際人類工效學(xué)學(xué)會（International Ergonomics Association，簡稱IEA）為人機(jī)工程學(xué)下了最有權(quán)威、最全面的定義，即人機(jī)工程學(xué)是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)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(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。

2、人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)出一款性價(jià)比高的產(chǎn)品既符合人體運(yùn)動的原理又能最大程度幫助人體工作，在人機(jī)工程上具有一定的標(biāo)準(zhǔn)：

（1）所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與人體的各種尺寸、用力順序是否匹配；

（2）使用者的整體感覺，是否使用方便、快捷；

（3）在使用過程中是否可以有效地規(guī)避操作中的風(fēng)險(xiǎn)和意外；

（4）設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品是否能夠作者迅速掌握，安全操作；

（5）設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是否便于清洗和維修保養(yǎng)。

3、人機(jī)工程學(xué)重要意義

現(xiàn)今社會，在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)因素往往是企業(yè)提高其社會競爭力的法寶之一，任何與人性化有關(guān)的產(chǎn)品都會受到關(guān)注，創(chuàng)新性越來越受到推崇。在中國制造極其豐富的今天，如何能夠讓我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更加符合人們的心意是創(chuàng)造商品價(jià)值的制勝法寶。如何將人們的心意融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，充分考慮人們的切實(shí)需求則是人機(jī)工程學(xué)研究的重要課題。因此，如何將人機(jī)工程學(xué)研究與社會實(shí)際的生產(chǎn)融為一體是產(chǎn)品設(shè)計(jì)又一新的領(lǐng)域，這個(gè)領(lǐng)域的良性發(fā)展對社會的發(fā)展進(jìn)步有著巨大的推動作用。

二、辦公室座椅與人體健康之間的關(guān)系

隨著社會的進(jìn)步，人們生活和工作的環(huán)境越來越舒適，對工作中影響健康的若干問題十分關(guān)注，其中不得不提到與大家工作密切的辦公用品—座椅。由于現(xiàn)代人的腦力勞動多過體力勞動，坐姿就成為取代站姿的人體姿勢的常態(tài)，因此要想健康地工作和生活就需要關(guān)注人體坐姿的生理特點(diǎn)以及健康狀況。人體正確的坐姿應(yīng)是上身挺直，收腹，兩下肢并攏，膝關(guān)節(jié)略高出髖部。正確的姿勢往往要求人們腰要直立，但久坐的人往往身體處在自然放松的階段，雖感到輕松但長久下來脊柱的S形成畸形，椎間盤內(nèi)壓力比直腰時(shí)的大，壓力造成腰痛。坐直可以避免這類現(xiàn)象的發(fā)生，但在正襟危坐的過程中增大了肌肉的負(fù)荷使人感到不適，難以堅(jiān)持。經(jīng)過學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，長期的坐姿不正確會導(dǎo)致脊柱與椎間盤的負(fù)荷過大，形成慢性的腰肌勞損，進(jìn)而嚴(yán)重的導(dǎo)致腰椎間盤突出，導(dǎo)致壓迫神經(jīng)形成麻痹，與此同時(shí)也會對身體其他器官和系統(tǒng)造成不同程度的影響。

三、辦公室座椅的人機(jī)工程學(xué)分析

辦公室座椅的設(shè)計(jì)要兼具健康與舒適兩大功效，同時(shí)還有很多細(xì)節(jié)需要考慮在內(nèi)，例如：座椅移動的靈活性、便捷性等。針對這些復(fù)雜的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該將人體工作時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)考慮在內(nèi)以保障座椅與人體的匹配程度。人機(jī)工程學(xué)應(yīng)將人體在多種姿態(tài)下的參數(shù)考慮周全，設(shè)計(jì)合理的支撐，座椅設(shè)計(jì)盡可能地輔助人體保持自然的脊柱彎曲，減輕背部肌肉以及腰椎的壓力。同時(shí)在關(guān)注脊柱的同時(shí)也不可忽略其他身體部位，就上半身而言頭頸不能過分前傾、座椅扶手要有合理的支撐以便可以使手腕感到舒適又可以活動靈活；就下半身而言最重要的就是大腿應(yīng)接近水平且兩腳應(yīng)被地面支持。從人體壓力作用的角度考慮同樣不能忽略了坐姿給臀部造成的壓力，設(shè)計(jì)巧妙的座椅應(yīng)做到既美觀又有足夠坐骨結(jié)節(jié)的支撐作用，同時(shí)彈性的座椅材質(zhì)可以使人體與座椅更加緊密的結(jié)合。

四、辦公室座椅的設(shè)計(jì)原則

通過人機(jī)工程學(xué)原理對辦公室座椅的理論分析，大致可以得出有關(guān)辦公室座椅設(shè)計(jì)的基本原則：

（1）辦公室座椅的形式和尺度與辦公時(shí)人體坐姿舒適程度有關(guān)；

（2）辦公室座椅的尺度必須與人體結(jié)構(gòu)測量值相互匹配；

（3）辦公室座椅的設(shè)計(jì)必須能提供坐在其上的辦公人員有足夠的支撐與穩(wěn)定功用；

（4）辦公室座椅的設(shè)計(jì)必須能使坐在其上的人員的身體有足夠的空間改變其身體姿勢；

（5）辦公室座椅的靠背，尤其是在腰部的支撐，需要設(shè)計(jì)在第4、5腰椎的高度上，這樣可降低長時(shí)間坐姿給脊柱所產(chǎn)生的緊張壓力；

（6）辦公室座椅的座墊必須擁有合適的軟硬度，能夠使辦公人員在坐姿舒適的同時(shí)又可以有助于將人體重量的壓力平均分布于坐骨結(jié)節(jié)附近。

綜上所述，辦公椅通常是由座椅骨架、彈性材料、固定部件、蒙皮（護(hù)面）、附件（調(diào)節(jié)、移動部件）等構(gòu)成。基于人機(jī)工程學(xué)理論來設(shè)計(jì)一把在辦公室內(nèi)長時(shí)間使用的椅子，要考慮座椅給使用者帶來的便捷和舒適感、降低久坐產(chǎn)生的疲勞度、提高工作效率、材料是否節(jié)能環(huán)保等因素。這些都關(guān)系到用戶的生理感受、心理體驗(yàn)、健康安全并影響其對產(chǎn)品的評價(jià)和購買欲望。

五、結(jié)論

辦公室座椅的設(shè)計(jì)創(chuàng)新從人體工程學(xué)研究領(lǐng)域更加以人為本，在保證人體正確的坐姿的同時(shí)考慮到坐姿舒適度、座椅移動的靈活性、座椅其他輔助功能的操作性以及座椅的美感。健康舒適的辦公室座椅會為人體工作效率的提高做出很大的貢獻(xiàn)。辦公室座椅的設(shè)計(jì)就其功用來說是一項(xiàng)非常具有科學(xué)挑戰(zhàn)的設(shè)計(jì)，許多因素的相互作用最終形成完美的辦公室座椅，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)辦公室座椅時(shí)不僅要懂得設(shè)計(jì)的美感更不能忽略人體形態(tài)結(jié)構(gòu)以及生理心理等復(fù)雜現(xiàn)象。因此，無疑人機(jī)工程學(xué)原則是辦公室座椅設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2000.143-151.

[2] 陸劍雄，張福昌，申利民. 坐姿與座椅設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)探討[J].人類工效學(xué)，2005，11（4）.

[3]王正華，喻凡，莊德軍.汽車座椅舒適性的主觀和客觀評價(jià)研究[J].汽車工程，2006，（9）：817.

篇4

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)　課堂教學(xué)　教學(xué)成果

中圖分類號：G64　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1007-3973(2011)005-163-02

工業(yè)設(shè)計(jì)是以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其理念是在符合各方面需求的基礎(chǔ)上兼具特色。工業(yè)設(shè)計(jì)是一門綜合性、應(yīng)用性很強(qiáng)的交叉性學(xué)科，它旨在形成和諧的實(shí)物環(huán)境，最充分的滿足人的物質(zhì)需要和精神需要。工業(yè)設(shè)計(jì)在企業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用空間。

1.　人機(jī)工程學(xué)教學(xué)的重要性

人機(jī)工程學(xué)是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)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互關(guān)系；研究在工作中、家庭生活中及休閑時(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。本課程是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的重要組成部分，它為設(shè)計(jì)安全可靠、便于使用的產(chǎn)品提供了人機(jī)關(guān)系方面的理論依據(jù)和方法指導(dǎo)。

我國的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)，形成了兩種基本知識體系：一種是工程技術(shù)體系；另一種藝術(shù)美學(xué)體系。根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)辦學(xué)基本要求，無論哪種知識體系，都必須學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)工程基礎(chǔ)等課程。從人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方面來說，傳統(tǒng)的理論知識灌輸過程所涉的工科知識較大，面對大量的原理和數(shù)據(jù)公式，藝術(shù)類學(xué)生聽起來費(fèi)解，也容易產(chǎn)生疲勞和厭學(xué)情緒。課程的教學(xué)成效關(guān)系到后續(xù)課程教學(xué)是否能順利展開，而死記硬背、不加理解的學(xué)習(xí)方法和模式起不到應(yīng)有的效果。

通過人機(jī)工程學(xué)的課程學(xué)習(xí)，應(yīng)該讓學(xué)生理解設(shè)計(jì)是什么，怎樣設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)達(dá)到的效果。具體來說，轉(zhuǎn)變成人機(jī)工程學(xué)課程中要解決的3個(gè)目標(biāo)，就是“尋找產(chǎn)品問題、正確分析原因、重新改良設(shè)計(jì)”，再簡化一下可表達(dá)為設(shè)計(jì)上常用的述語：發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。這3個(gè)教學(xué)目標(biāo)實(shí)際上就是設(shè)計(jì)的三個(gè)階段。本文將從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探討人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革中的實(shí)踐與體會。

2.　人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)目的

工業(yè)設(shè)計(jì)教育不應(yīng)該試圖把學(xué)生教成每一方面都精通，能在事先熟知的所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的各個(gè)方面的專家，事實(shí)上也不可能做到這一點(diǎn)；而應(yīng)該把設(shè)計(jì)教育的重點(diǎn)放在讓學(xué)生學(xué)會這門學(xué)科的基本理論和基本研究方法以及培養(yǎng)他們對知識的應(yīng)用和與再生能力上，使學(xué)生能夠舉一反三，在面對新問題時(shí)能夠迅速把握實(shí)質(zhì)，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識并以創(chuàng)造性的方法解決這些問題。

由于工作對象的多樣性和復(fù)雜性，設(shè)計(jì)師必須經(jīng)常面對各式各樣的人機(jī)問題，這種情況給人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)工作帶來了一定的困難。人機(jī)工程學(xué)研究內(nèi)容的涉及面廣，涉獵的學(xué)科繁多，再加之信息技術(shù)的不斷發(fā)展，甚至可以延展出界面設(shè)計(jì)這樣獨(dú)立的設(shè)計(jì)課程，因此作為工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生不可能真正全面地掌握人機(jī)工程學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的所有內(nèi)容。人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)目的也絕非是讓學(xué)生認(rèn)真背誦書本的概念與數(shù)字，而是教會學(xué)生具有基本的人機(jī)工程學(xué)觀念，提高其人機(jī)意識，了解基本概念、內(nèi)容和方法，在以后的設(shè)計(jì)實(shí)踐中能夠自覺查閱相關(guān)資料，深入學(xué)習(xí)，使其設(shè)計(jì)更科學(xué)和全面。

3.　人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革的探索

人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法的得失和教學(xué)內(nèi)容的安排，往往直接影響到教學(xué)效果的成敗。因此，實(shí)際的課堂教學(xué)中，科學(xué)的教學(xué)方法、先進(jìn)的教學(xué)手段和合理的教學(xué)安排，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極思考和解決問題的能力，牢固地掌握并靈活運(yùn)用知識。

3.1　聯(lián)系實(shí)際生活，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)，為了引起學(xué)生對課程的重視，在課程之初會用很多時(shí)間來探討課程的重要性。人機(jī)工程學(xué)興起的直接原因是二戰(zhàn)中大量因人機(jī)設(shè)計(jì)失誤而導(dǎo)致的飛機(jī)失事。軍事領(lǐng)域的人機(jī)設(shè)計(jì)問題讓學(xué)生覺得很新奇，但畢竟離我們的現(xiàn)實(shí)生活太遠(yuǎn)了。

那么到底在我們的日常生活中，需不需要人機(jī)工程學(xué)，有沒有值得我們?nèi)ジ倪M(jìn)的設(shè)計(jì)方面呢。教學(xué)中，我把這個(gè)問題作為第一次課后作業(yè)留給同學(xué)完成，并給了兩個(gè)學(xué)時(shí)的課堂討論時(shí)間。通過討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了很多在生活中運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的例子，有正面的，也有反面的。正面的例子有：階梯教室的座位高低錯(cuò)落，保證了各個(gè)位置同學(xué)的視野；電腦腕墊設(shè)計(jì)有效緩解了手腕疲勞；椅子的腰靠設(shè)計(jì)有效緩解了腰部不適；高低可調(diào)的課桌椅適應(yīng)了不同身高的客戶需求等等。反面的例子有：公寓床的長度不適合于身高過高者；固定式課桌椅不能滿足所有同學(xué)的身高尺寸；公用衛(wèi)生間門后不設(shè)掛鉤，給入廁者帶來不便等等。

通過設(shè)置思考題并結(jié)合課堂討論的形式，引導(dǎo)學(xué)生思考本門課程的重要性和實(shí)用性，既避免了傳統(tǒng)教學(xué)反復(fù)說道的枯燥乏力，又調(diào)動了學(xué)生的積極性，真實(shí)地感受到了課程的重要性感和實(shí)用性，從而提高學(xué)習(xí)的自主性。

3.2　通過課程實(shí)踐，理解科學(xué)數(shù)據(jù)的由來

人體尺寸的測量，是人機(jī)工程學(xué)中人體尺寸獲得的基礎(chǔ)，更是產(chǎn)品尺寸確定的重要參考。傳統(tǒng)教學(xué)中，對于該部分內(nèi)容，教師們會對照人體尺寸表格和圖示一一講解，以幫助學(xué)生理解。這種教學(xué)模式可能出現(xiàn)的問題就是：一旦離開書本，學(xué)生很快就忘記了測量項(xiàng)目的名稱和具體測量的人體部位，更難以在產(chǎn)品尺寸的設(shè)計(jì)中，快速、有效地找出人體尺寸的參考值。

為了提高教學(xué)效果，在教學(xué)中我們在此部分設(shè)定了實(shí)踐環(huán)節(jié)：在同學(xué)配合下，測量自身的人體主要尺寸、立姿和坐姿尺寸，畫出尺寸圖，并進(jìn)行1：2的人體模板制作。同學(xué)們對實(shí)踐課題表現(xiàn)得非常興奮，測量自身的人體尺寸讓他們覺得很親切。很多同學(xué)測量中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)各部分尺寸相加高于或低于身高，而十分不解。最后在老師的協(xié)助下，通過測點(diǎn)標(biāo)記和輔助測量基準(zhǔn)面都得到了解決。實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行的盡然有序，充滿歡聲笑語。

在完成人體尺寸圖和人體模板時(shí)，同學(xué)們都掌握了這部分的知識，很有成就感，并興奮地表示記憶深刻，十分難忘。由此可見，合理的實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置，對學(xué)生深入理解和靈活掌握知識，起到了巨大的推動作用。

3.3　分析設(shè)計(jì)案例，提高分析問題的能力

顯示與控制設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用極為廣泛，教材中設(shè)置了大量圖例來講解該部分的重要性與應(yīng)用。在傳統(tǒng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高同學(xué)的分析問題能力，實(shí)際教學(xué)中引入了櫥柜設(shè)計(jì)的案例，讓大家學(xué)會客觀地評價(jià)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。

案例中，新櫥柜設(shè)計(jì)的主題是“生活如此簡單”，產(chǎn)品的使用方式非常方便。當(dāng)我們用身體的任何部位輕輕觸碰柜門時(shí)，相應(yīng)的抽屜就能迅速彈出，所有的餐具快速展現(xiàn)于眼前。在輕松愜意的背景音樂配合下，主人游刃有余地穿梭在廚房中，寵物狗也舔開了其中一個(gè)抽屜，享受屬于自己的美食。看完案例，同學(xué)們都很興奮，紛紛夸獎(jiǎng)設(shè)計(jì)太棒了，操作方便，技術(shù)先進(jìn)，十分完美。討論的最后，我肯定了大家的正面評價(jià)，并提醒大家分析一下設(shè)計(jì)有沒有什么問題呢?同學(xué)們頓時(shí)安靜了，在積極地引導(dǎo)下，同學(xué)們靜下心來，開始思考設(shè)計(jì)方案華麗外表之下存在的問題，并得到了正確的結(jié)論。

面對新的設(shè)計(jì)，大家已經(jīng)習(xí)慣了給予高度的評價(jià)和贊許，而設(shè)計(jì)中還有沒有可改進(jìn)之處，很多人都會忽略。而作為設(shè)計(jì)人員的我們，對產(chǎn)品的評價(jià)不應(yīng)該限于此，我們還要看到比常人更深刻的方面，為后續(xù)的設(shè)計(jì)研究找到方向。因此，教學(xué)中除了教會學(xué)生現(xiàn)成的理論知識以外，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析實(shí)際問題，任何問題都存在兩面性，我們要學(xué)會科學(xué)、客觀地對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)。

4.　結(jié)束語

人機(jī)工程學(xué)是一門技術(shù)性學(xué)科，其相關(guān)理論知識在生活中隨處可見，在教學(xué)中應(yīng)該突出其科學(xué)性和實(shí)用性，通過各種方式方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和實(shí)踐，杜絕死記硬背和填鴨式的教學(xué)模式。在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)過程中，應(yīng)該突出基本原理、工程程序和研究方法，這樣既能確保設(shè)計(jì)師具有較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又能使設(shè)計(jì)師在解決問題時(shí)具備正確的思路和開展工作的手段。

注釋：

①汪惠芬，劉婷婷，《人機(jī)工程學(xué)》課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J]，應(yīng)用研究，2007，36(9)：71－75.

②丁玉蘭，人機(jī)工程學(xué)[M]，北京理工大學(xué)出版社,2005年8月：2.

篇5

1.1人機(jī)工程學(xué)對工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用

在不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，人機(jī)工程學(xué)存在帶有側(cè)重點(diǎn)和傾向性的多種定義，其中國際人類功效學(xué)學(xué)會（IEA）為該學(xué)科所下定義最具全面性和權(quán)威性，即人機(jī)工程學(xué)是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)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(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[1]。社會的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快等等一系列的社會與物質(zhì)的因素，使人們在享受物質(zhì)生活的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”和“效率”等方面的評價(jià)，也就是在工業(yè)設(shè)計(jì)中常提到的人性化設(shè)計(jì)問題。而所謂人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無疑是結(jié)合在一起的。具體來講，人機(jī)工程學(xué)對工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用可以概括為五個(gè)方面：一、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)；二、為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)；三、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；四、為進(jìn)行人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；五、為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序[1]。

1.2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀及原因分析

目前，在全國已開設(shè)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的高校中，幾乎無一例外把人機(jī)工程學(xué)設(shè)為專業(yè)必修課，甚至編寫了全國統(tǒng)一的教材。然而，就學(xué)生在教學(xué)過程中對知識的理解和吸收，以及實(shí)踐過程中對知識的掌握和應(yīng)用來看，課程最終的教學(xué)效果不盡如人意。學(xué)生之所以在教學(xué)過程中不能對知識有效地理解和吸收，存在兩方面原因。一方面，學(xué)生對工業(yè)設(shè)計(jì)的人機(jī)工程觀念意識還沒培養(yǎng)起來。在學(xué)習(xí)之初，學(xué)生往往會把工業(yè)設(shè)計(jì)等同為產(chǎn)品外觀造型，對諸如尺寸、使用方式、設(shè)計(jì)合理性等人機(jī)工程要素還不能在觀念中化為己有。另一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容過于寬泛、抽象，且與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)銜接薄弱。雖然教材內(nèi)容完整，但在有限的課時(shí)里，要學(xué)生理解并吸收大量人體科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的知識談何容易？而且，在學(xué)生還沒有建立人機(jī)工程意識觀念的情形下，更會對不熟悉的知識有排斥心理。學(xué)生之所以在實(shí)踐過程中不能對知識有效地掌握和應(yīng)用，同樣也存在兩方面原因。一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容未能與工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例很好的結(jié)合。雖然教材為各類產(chǎn)品歸納了富有邏輯性的設(shè)計(jì)原則，并對深層的原理解釋透徹，但沒有鮮活的設(shè)計(jì)案例來佐證。因此，學(xué)生在實(shí)際設(shè)計(jì)中也就鮮有用學(xué)科理論指導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐的主動性。另一方面，學(xué)生在課堂內(nèi)外都缺少有關(guān)課程的必要練習(xí)。“學(xué)而時(shí)習(xí)之”的教學(xué)規(guī)律對于人機(jī)工程學(xué)的課程學(xué)習(xí)同樣如此，只有通過練習(xí)才能真正掌握學(xué)科知識。

2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的課程設(shè)計(jì)

正如上一章節(jié)所分析的教學(xué)現(xiàn)狀與原因，要學(xué)生達(dá)到“在教學(xué)過程中對知識理解和吸收，在實(shí)踐過程中對知識掌握和應(yīng)用”的要求，就必須：首先從人機(jī)工程觀念意識培養(yǎng)入手；然后整合、精簡教材的內(nèi)容，使其適合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的需要；進(jìn)而通過更多的設(shè)計(jì)實(shí)例讓學(xué)生理解理論指導(dǎo)實(shí)踐的過程；最后通過練習(xí)讓學(xué)生真正掌握知識。以下六個(gè)部分的內(nèi)容是筆者按照上述思路進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)。

2.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論

該部分是課程的啟蒙篇章，目的在于培養(yǎng)學(xué)生人機(jī)工程的觀念意識。除了介紹人機(jī)工程學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)背景外，教育者更應(yīng)幫助學(xué)生樹立基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念。從現(xiàn)實(shí)來看，大量不良設(shè)計(jì)充斥著我們的生活，給我們帶來了極大的不便。同時(shí)，通過對近幾年諸如IF、紅點(diǎn)等國際工業(yè)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品的分析可以發(fā)現(xiàn)，國際工業(yè)設(shè)計(jì)的趨勢已逐漸摒棄了單純的外觀設(shè)計(jì)和藝術(shù)符號玩味，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)、并利用設(shè)計(jì)方法解決生活問題。因此，無論從現(xiàn)實(shí)還是前瞻來看，基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”設(shè)計(jì)觀念具有很強(qiáng)的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

2.2尺寸測量與比例關(guān)系

在該部分課程中，通過學(xué)習(xí)人體測量知識，學(xué)生可以掌握使各種與人體尺度相關(guān)的設(shè)計(jì)對象符合人的生理特點(diǎn)的方法。同時(shí)，通過人、機(jī)、環(huán)境之間的尺寸比較，可以合理掌握控制幾者之間比例關(guān)系的方法。使產(chǎn)品尺寸符合人體尺度是最基本的人機(jī)工程學(xué)要求。作為工業(yè)設(shè)計(jì)最基本的參照，產(chǎn)品尺寸不是通過主觀臆想，而是通過人體尺度測量得出的。掌握人體測量的基本知識，并學(xué)會查詢各類人體測量數(shù)據(jù)，這既是該部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是設(shè)計(jì)實(shí)踐中必須要掌握的基本常識。

2.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過學(xué)習(xí)不同操縱、顯示裝置的特性，以及操縱—顯示相合性設(shè)計(jì)原則，學(xué)生可以掌握針對復(fù)雜交互性產(chǎn)品或界面的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果符合人的心理認(rèn)知模式，達(dá)到人機(jī)工程學(xué)“易用性”和“以人為本”的要求。從大量的工業(yè)產(chǎn)品和界面設(shè)計(jì)來看，不同的顯示裝置和操縱裝置代表了不同的人機(jī)關(guān)系，其中的邏輯性和因果關(guān)系是學(xué)生必須理解的。操縱—顯示相合性原則正是為合理構(gòu)建這種人機(jī)關(guān)系所歸納的方法論，它涉及人機(jī)間的信息傳遞、信息處理與控制指令的執(zhí)行，以及人的習(xí)慣定式。

2.4使用行為的分析與使用方式的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過學(xué)習(xí)基于人椈鷹環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念的使用行為分析，學(xué)生可以掌握在某種使用情境中產(chǎn)品使用方式的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果充分協(xié)調(diào)人機(jī)工程學(xué)的摶肪騁蛩財(cái)。一定的使用情境要求一定的使用方式，一定的使用方式衍生一定的使用行為，一定的使用行為指導(dǎo)設(shè)計(jì)師從功能性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、語意等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。一項(xiàng)優(yōu)良設(shè)計(jì)必然是人、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文化等因素巧妙平衡的產(chǎn)物。為此，要求設(shè)計(jì)師有能力在各種制約因素中找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)[1]。

2.5手握式工具的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過學(xué)習(xí)手的解剖和與工具使用有關(guān)的疾患，學(xué)生可以掌握手握式工具的設(shè)計(jì)原則，提高對人機(jī)工程學(xué)中工作效率、人的健康、安全和舒適等要求的認(rèn)識。工具是人類四肢的擴(kuò)展，人們在工作、生活中一刻也缺少不了工具，而目前的工具大部分還沒有達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)，其形狀與尺寸等因素也并不符合人機(jī)工程學(xué)原則，很難使人有效并安全的操作。因此，工具的適當(dāng)設(shè)計(jì)、選擇、評價(jià)和使用是一項(xiàng)重要的人機(jī)工程學(xué)內(nèi)容。

2.6“以人為本”的綜合思維與設(shè)計(jì)應(yīng)用

在該部分課程中，學(xué)生需要通過作業(yè)練習(xí)把所有學(xué)習(xí)成果在設(shè)計(jì)實(shí)踐中得以應(yīng)用。以“人”為核心的主導(dǎo)思想具體表現(xiàn)在各項(xiàng)設(shè)計(jì)均以人為主線，將人機(jī)工程學(xué)理論貫穿于設(shè)計(jì)的全過程。人機(jī)工程學(xué)研究指出，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過程的各個(gè)階段，都必須進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，以保證產(chǎn)品使用功能得以充分發(fā)揮[1]。

3工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)訓(xùn)練

教學(xué)訓(xùn)練是教學(xué)過程中必不可少的環(huán)節(jié)，它既可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識、提高應(yīng)用能力，又可以充分檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的有效性及教學(xué)質(zhì)量。本章的教學(xué)訓(xùn)練分別對應(yīng)一部分的課程內(nèi)容，并在2010年2月21日至3月14日南京藝術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院08級的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中得以檢驗(yàn)。3.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論的教學(xué)訓(xùn)練通過對課程緒論的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的不良設(shè)計(jì)或不便之處，并提供設(shè)計(jì)概念。通過此練習(xí)，學(xué)生會養(yǎng)成觀察生活和設(shè)計(jì)的習(xí)慣，并學(xué)會對不良設(shè)計(jì)提問，進(jìn)而啟蒙并培養(yǎng)了人機(jī)工程觀念意識。圖3-1是學(xué)生發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題：人們通常會忽視飯卡、公交車卡等電子卡的余額，因此會造成余額不足時(shí)的尷尬和不便。他們希望通過在卡上設(shè)計(jì)一種可變色的顯示裝置來提醒人們余額的變化。

3.2尺寸測量與比例關(guān)系的教學(xué)訓(xùn)練

通過對人體測量知識的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生根據(jù)GB10000—88標(biāo)準(zhǔn)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的男性95百分位繪制1:10比例的模板，熟練查詢各測量項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，并標(biāo)注身高和最大肩寬。同時(shí)，要求學(xué)生測量六種大小不等的工業(yè)產(chǎn)品，同樣按照1:10的比例繪制在圖紙上，觀察產(chǎn)品和人體之間的比例關(guān)系，如圖3-2。通過這次作業(yè)，學(xué)生不僅掌握了人體測量數(shù)據(jù)的查詢，又培養(yǎng)了產(chǎn)品尺寸要符合人體尺度這一人機(jī)工程學(xué)的觀念意識。

3.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過對操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生到生活中去學(xué)習(xí)，用圖片的方式記錄人機(jī)工程學(xué)中不同操縱裝置類型（包括：旋轉(zhuǎn)式、移動式、按壓式）和顯示裝置類型（包括：數(shù)字式、刻度指針式、信號燈式、聽覺式、觸覺式），并總結(jié)每一種方式的特性，以便在設(shè)計(jì)實(shí)踐中有意識的進(jìn)行參照并構(gòu)建合理的操縱—顯示人機(jī)關(guān)系，如圖3-3。

3.4使用行為分析與使用方式設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過對使用行為的理論講解和使用方式設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生設(shè)計(jì)某種使用情境中的公共設(shè)施，從使用行為的分析入手，到使用方式的設(shè)計(jì)落實(shí)，充分理解并樹立人機(jī)工程學(xué)中人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀念。例如圖3-4，獲得2009年IF工業(yè)設(shè)計(jì)概念獎(jiǎng)的沙灘垃圾箱便是一個(gè)符合作業(yè)要求的案例。

3.5手握式工具設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過對手握式工具設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生尋找并發(fā)現(xiàn)沒有符合人機(jī)工程學(xué)要求的手握式工具，體驗(yàn)不便并評估可能引發(fā)的傷害，根據(jù)手握式工具的設(shè)計(jì)原則，給出改良的設(shè)計(jì)方案。例如：設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)剪刀因不能使手腕順直而極易引發(fā)腱鞘炎，所以據(jù)此進(jìn)行了剪刀的改良設(shè)計(jì)，如圖3-5。

3.6“以人為本”綜合思維的教學(xué)訓(xùn)練

通過對人機(jī)工程學(xué)“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念的再次強(qiáng)調(diào)，學(xué)生可以強(qiáng)化掌握課程內(nèi)所有的綜合知識。為了鞏固和強(qiáng)化知識的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的綜合作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生按照人機(jī)工程學(xué)的要求設(shè)計(jì)、制作一個(gè)計(jì)算機(jī)工作環(huán)境，包括：產(chǎn)品的尺寸測量與比例關(guān)系、計(jì)算機(jī)界面操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用行為的分析、鼠標(biāo)等手握式工具的設(shè)計(jì)，如圖3-6。通過這樣的練習(xí)，學(xué)生可以樹立并加深人機(jī)工程學(xué)“以人為本”的綜合設(shè)計(jì)思維。

篇6

關(guān)鍵詞：人體工程學(xué)；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；必然性

前言

隨著社會進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)處于不斷創(chuàng)新的階段，很多只是向企業(yè)提供的機(jī)器本身工作效率的機(jī)械產(chǎn)品和市場需求出現(xiàn)了矛盾，企業(yè)工人的需求開始朝向人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械上運(yùn)用的實(shí)際狀況，分析機(jī)械設(shè)計(jì)是否可以滿足工人的情緒需求、能力需求和操作習(xí)慣等。工人希望其操作的機(jī)械設(shè)備不需要付出太多的體力勞動，且確保操作者可以保持持續(xù)性且飽滿的精神。

1 人機(jī)工程學(xué)概述

就工程學(xué)發(fā)展的角度分析，人機(jī)工程學(xué)實(shí)際上是一門交叉性質(zhì)的學(xué)科內(nèi)容，其整個(gè)學(xué)科的范圍已經(jīng)涵蓋了工程學(xué)范圍、心理學(xué)范圍和力學(xué)范圍等，建立在人體工程學(xué)基礎(chǔ)上的深入分析，由此確保實(shí)現(xiàn)人、機(jī)和外部環(huán)境三者之間的良好協(xié)調(diào)和分配。就機(jī)械設(shè)計(jì)的角度來看，整個(gè)設(shè)計(jì)過程實(shí)際上是系統(tǒng)性的工程，就設(shè)計(jì)者的角度分析，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中需要針對不同的設(shè)計(jì)元素進(jìn)行充分考慮分析，例如，分析工作環(huán)境、分析機(jī)械設(shè)備自身和實(shí)際的工作強(qiáng)度等因素。隨著智能化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)的諸多項(xiàng)目中，人本設(shè)計(jì)的理念得到了良好的推廣和應(yīng)用。就實(shí)用性的角度分析，機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際目的是為了有效提升項(xiàng)目作業(yè)的實(shí)際效率，由此可見，設(shè)計(jì)者需要關(guān)注人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的有關(guān)理論內(nèi)容，注重理論應(yīng)用于實(shí)踐的適應(yīng)性。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中需要考慮到的人體機(jī)能系統(tǒng)

就機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程分析，需要考慮的因素很多，例如，需要分析使用者的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)等，以上也都是人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的重要影響因素。

2.1 人體神經(jīng)系統(tǒng)

人體中的大腦中樞功能運(yùn)轉(zhuǎn)主要表現(xiàn)在對不同種類信息的獲取和整合，做好信息的處理，中樞功能表現(xiàn)為對獲取的各類信息進(jìn)行整合與處理，由此能夠及時(shí)的應(yīng)對外部環(huán)境的刺激，基于以上分析，研究人員針對機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要避免產(chǎn)品實(shí)際反映速度太快，避免人腦的反應(yīng)比不上機(jī)械反應(yīng)速度的情況，除了以上考慮，研究人員還需針對人腦的記憶功能進(jìn)行合理分析和利用，由此來有效提升研發(fā)產(chǎn)品的實(shí)際工作效率。

2.2 人體感覺系統(tǒng)

就生理學(xué)研究的角度分析，人體內(nèi)涵蓋了很多的感覺神經(jīng)，諸多的感覺通道都各自對應(yīng)了不同的場合，例如，視覺通道主要是為了向外部傳達(dá)信息；聽覺通道的作用主要是為了獲取外部的信息。就機(jī)械設(shè)計(jì)的研究人員來看，產(chǎn)品實(shí)際O計(jì)的過程中需要關(guān)注人體的實(shí)際感覺，注重使用者的感受，針對人的視力范圍和聽力范圍進(jìn)行思考，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

2.3 人體運(yùn)動系統(tǒng)

運(yùn)動系統(tǒng)的主要職能是為了確保不同動作和勞動的完成，機(jī)械設(shè)計(jì)需要考慮到骨關(guān)節(jié)和肌肉強(qiáng)度，例如，肢體運(yùn)動過程中需要分析肢體的運(yùn)動范圍和出力強(qiáng)度，分析運(yùn)動的速度等。

3 人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造中應(yīng)用的必然性

3.1 便于操作、觀察與維護(hù)

工廠操作中，需要實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境協(xié)調(diào)，如果處理不好人機(jī)關(guān)系，會顯著影響到員工的工作效率，例如，機(jī)具太低的話，工人工作要彎腰，不僅很容易疲勞且會給員工帶來不好的身體影響，導(dǎo)致駝背。如果照明不好，影響員工視力和工作效率。因此應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)有助于將部件合理安排和擺放，有助于員工的日常操作、觀察和維護(hù)。應(yīng)用的原則是為了更加簡便，減少操作位置和修理位置的數(shù)量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的適應(yīng)性。不同類型的部件操作需要顯著區(qū)分開，信號顯示的形式也要有差異。駕駛員與汽車之間是十分典型的人機(jī)關(guān)系。汽車駕駛室的內(nèi)部布置需要符合駕駛員的視野范圍，確保乘坐舒適和安全，方向盤和座椅的位置、坐墊到腳踏板之間的距離都需要符合人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境

如果工人的工作環(huán)境比較舒適，其身體可能不會發(fā)生很大的疲勞，精神可能也會保持十分愉悅的狀態(tài)，間接的影響到工作效率。由此可見，人機(jī)工程學(xué)十分關(guān)注實(shí)際環(huán)境對于個(gè)人工作效率和身體健康的影響，例如，噪聲污染問題。就實(shí)際的生產(chǎn)生活來看，人們經(jīng)常受到噪聲的實(shí)際苦惱，很多噪聲可能聲音不太大，但是也能給人帶來很多的煩躁。溫度和濕度對于人的影響也是很大的，高溫很容易使人分散注意力，操作準(zhǔn)確性降低，協(xié)調(diào)能力變?nèi)酢８鶕?jù)調(diào)查研究顯示，夏季溫度控制在18℃～24℃，冬季溫度控制在17℃～22℃，這樣員工的工作效率較高。

3.3 提供安全防護(hù)

安全防護(hù)的內(nèi)容包含兩點(diǎn)，第一，采取針對性措施避免操作失誤的產(chǎn)生，良好防護(hù)機(jī)器運(yùn)行。操作的失誤可能來自于外部因素或者內(nèi)部因素，由此產(chǎn)生很多誤動作，也可能是因?yàn)椴僮髡咦陨淼囊蛩匕l(fā)生了失誤。可以采取的措施包含設(shè)置避免超載的安全裝置，自動鎖緊裝置、控制開關(guān)等。第二，針對操作者自身實(shí)施的安全防護(hù)措施，例如，行走的車輛為了保障駕駛員的人身安全，已經(jīng)設(shè)置出防翻滾駕駛臺、防震座椅等。人身防護(hù)關(guān)系到的安全技術(shù)很多，例如，構(gòu)件可靠性技術(shù)、有限損壞技術(shù)等；除此之外，報(bào)警系統(tǒng)、防護(hù)罩、擋板等設(shè)備的應(yīng)用效果都不錯(cuò)。

3.4 提升人機(jī)功能分配的協(xié)調(diào)性

人機(jī)功能分配的協(xié)調(diào)性是機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中需要關(guān)注的重要內(nèi)容，不能只是簡單的考慮到技術(shù)能力、經(jīng)濟(jì)能力、材料的性能，避免設(shè)計(jì)出來的機(jī)械產(chǎn)品只注重性能，忽視了設(shè)備和人之間的協(xié)調(diào)性，降低了人們的購買率和使用率。經(jīng)過分析，筆者認(rèn)為，人機(jī)功能協(xié)調(diào)性的主要影響因素包含以下兩點(diǎn)，第一，機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的過程中片面的將機(jī)械作為主體，忽視了人的因素，由此產(chǎn)生了機(jī)械設(shè)備十分先進(jìn)但是人協(xié)調(diào)性很差的情況。第二，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們更多的關(guān)注自己的生理情況，機(jī)械設(shè)計(jì)需要滿足人們的生理需求。就未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展前景來看，設(shè)計(jì)人員可能不僅要分析機(jī)械設(shè)計(jì)知識，還需不斷學(xué)習(xí)相關(guān)的物理學(xué)知識、生理學(xué)知識和人體工程學(xué)等知識，綜合全面的分析人和機(jī)器工作效率的各方面因素，良好的模擬很多預(yù)況，良好的選擇人和機(jī)器工作效率之間的一個(gè)最佳點(diǎn)，提升人的高效率，同時(shí)保障機(jī)器運(yùn)行的高效率。將工作項(xiàng)目和機(jī)械的實(shí)際功能良好的分配到人和機(jī)器上，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的合理分配，提升機(jī)械運(yùn)行效率。例如，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中需要考慮到不同人的行為和操作習(xí)慣，分析身體彎弓時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際推力，提重物的時(shí)候人們的身體重心會顯著下降，機(jī)器控制上還需考慮到人體實(shí)際的反應(yīng)時(shí)間，確保機(jī)械運(yùn)行的安全性。

4 結(jié)束語

不管科學(xué)技術(shù)未來的發(fā)展怎么樣，時(shí)代都將是隨著科學(xué)技術(shù)不斷變遷的，機(jī)械制造設(shè)計(jì)的全程目標(biāo)都為了良好的服務(wù)人們，因此機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過程中不能只是一味的思考機(jī)械運(yùn)行的效率，需要關(guān)注機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，將人機(jī)工程學(xué)的理念運(yùn)用在設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的最終目標(biāo)。人機(jī)工程學(xué)理論融合機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，肯定會給機(jī)械行業(yè)帶來新的競爭環(huán)境，提升行業(yè)競爭力，由此良好實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的功能，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]盧小菊，劉英林.淺談人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動化，2013，03：165-166.

[2]劉世豪，杜彥斌，郭志忠.基于人機(jī)工程學(xué)的數(shù)控機(jī)床耦合仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，03：232-239.

[3]劉濤，陳明.基于人機(jī)工程學(xué)的數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)與分析[J].組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)，2014，11：49-52.

篇7

地球化學(xué)的發(fā)展可以分為兩個(gè)主要階段。第一階段是自20世紀(jì)初至60年代末的這一時(shí)期。這一階段主要研究地殼的化學(xué)組成，提出了眾所周知的克拉克值（地殼的平均含量）概念，這給我們在評價(jià)元素的分散與集中狀態(tài)時(shí)提供了一個(gè)有用的參照。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，使人們對微量元素的分析成為可能，地球化學(xué)也進(jìn)入到了一個(gè)新的階段。隨著大量巖層、巖石、礦物以及隕石等化學(xué)分析數(shù)據(jù)的積累，人們發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素在地殼、不同巖石和礦物中的分布和分配是有規(guī)律的，地球化學(xué)就為闡明元素在地殼及其組成巖石和礦物中的分布和分配規(guī)律的需要而發(fā)展；人類對礦產(chǎn)資源日益增長的需求，又促進(jìn)地球化學(xué)發(fā)展了地殼中元素集中、分散和遷移理論，以便更深入地研究礦產(chǎn)和巖石等形成規(guī)律，提供更有效的找礦方法。因此這一階段的地球化學(xué)就主要就是元素在地殼中的分布、分配、集中、分散及遷移歷史，對象基本是地殼中的元素、原子。

地球化學(xué)的理論與方法，在許多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，由此形成了許多地球化學(xué)的分支學(xué)科。

分支學(xué)科一：找礦地球化學(xué)

人類發(fā)展所需的資源90%以上來自自然礦產(chǎn)，礦床的形成就是一個(gè)地球化學(xué)過程，只不過是多種因素耦合在一起的結(jié)果。絕大部分礦床在地表以下，人們不能憑肉眼直接觀察到礦床，為了探尋地表以下的盲礦體，就必須采用一些有效的方法技術(shù)，而找礦地球化學(xué)就是一種有效的方法。它是通過系統(tǒng)地采集樣品（包括巖石、土壤、水乃至氣體等介質(zhì)），分析這些樣品的地球化學(xué)指標(biāo)（包括元素含量、氧化還原電位、酸堿度等），找出地球化學(xué)指標(biāo)異常地段，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)礦體。當(dāng)今，找礦難度越來越大（主要是找礦深度增大），地球化學(xué)找礦所起的作用越來越重要。

在用地球化學(xué)方法與理論開展找礦時(shí)，有時(shí)為了總結(jié)找礦規(guī)律，需要查明地質(zhì)體的形成時(shí)代，人們常用同位素地球化學(xué)技術(shù)。該技術(shù)是從核物理學(xué)領(lǐng)域引進(jìn)的，它的理論基礎(chǔ)是放射性同位素的衰變定理（N=Noe-t ，這里N是放射性元素衰變以后所形成的子體數(shù)量，No 是未衰變時(shí)母體的原子數(shù)，λ是衰變常數(shù)，t是衰變的時(shí)間），這為我們探索地質(zhì)體的形成年齡和某些地質(zhì)事件發(fā)生的年齡提供了有效手段。

分支學(xué)科二：農(nóng)業(yè)地球化學(xué)

農(nóng)業(yè)地球化學(xué)主要研究土壤的化學(xué)組分與農(nóng)作物生長發(fā)育的關(guān)系，它是地球化學(xué)與土壤學(xué)、農(nóng)業(yè)學(xué)的結(jié)合。大部分人都知道，農(nóng)作物的生長主要受氣候的影響，不同氣候帶內(nèi)，農(nóng)作物的種類是不同的。但在相同的氣候背景條件區(qū)域內(nèi)，有些地段適宜某些農(nóng)作物生長，而不適宜另外的農(nóng)作物生長，甚至在很小的范圍內(nèi)，同類作物的果實(shí)，其品質(zhì)有很大差異。例如，各種農(nóng)特產(chǎn)就是如此。這主要與土壤的性質(zhì)有關(guān)，而土壤的性質(zhì)又取決于土壤的化學(xué)成分。因此，研究土壤的化學(xué)成分與農(nóng)作物的關(guān)系，對于改良農(nóng)作物的品質(zhì)、提高產(chǎn)量具有重要作用。

當(dāng)前，由于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為了提高產(chǎn)量，往往施放了很多化肥，有些化肥對土壤性質(zhì)起到一個(gè)破壞作用。例如，使土壤酸化、堿化或結(jié)板。應(yīng)用地球化學(xué)的方法，查明土壤的化學(xué)成分，根據(jù)土壤所含元素的貧富“對癥下藥”，即可起到提高經(jīng)濟(jì)效益與改良土壤性質(zhì)的雙重效果。在近代農(nóng)業(yè)規(guī)劃中，前期進(jìn)行農(nóng)業(yè)地球化學(xué)研究是很有必要的。

分支學(xué)科三：生態(tài)地球化學(xué)

在人類生態(tài)環(huán)境中，存在一個(gè)化學(xué)元素的循環(huán)系統(tǒng)，而生態(tài)系統(tǒng)就是其中重要的一環(huán)。有些元素從土壤、水體和空氣中進(jìn)入生物體系，人類在食用生物的過程中又吸收了這些元素，經(jīng)人體消化，有些元素被人體吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w的組成部分或能量，部分又被排泄出來，然后又進(jìn)入化學(xué)元素的循環(huán)體系中。被人體吸收的元素一部分對人體是有益的，也是人體必需的，一部分可能對人體有害，從而引起各種疾病。因此，要采取措施，使人體盡量吸收有益元素、減少有害元素的吸收，就要應(yīng)用元素的生態(tài)地球化學(xué)理論與方法，開展環(huán)境生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)，研究元素對人體的生物作用機(jī)理，可改善人類生活環(huán)境和促進(jìn)人類健康。

分支學(xué)科四：環(huán)境地球化學(xué)

環(huán)境地球化學(xué)是環(huán)境科學(xué)與地球化學(xué)結(jié)合而形成的地球化學(xué)分支。主要研究人類環(huán)境中元素的地球化學(xué)行為，為環(huán)境保護(hù)和治理提供技術(shù)支撐。

隨著人類活動日益加速與擴(kuò)大，對環(huán)境的影響越來越大，這種影響很多是破壞性的、和人類與自然的和諧共存是相悖的。環(huán)境破壞主要的表現(xiàn)形式之一就是環(huán)境污染，而環(huán)境污染是一些人為的化學(xué)元素和化合物疊加在自然界的物質(zhì)基礎(chǔ)之上，而環(huán)境地球化學(xué)的主要任務(wù)就是查明那些對人類健康影響有密切關(guān)系的元素在土壤、巖石、水體、空氣等介質(zhì)中的含量與演化規(guī)律，查明區(qū)域環(huán)境地球化學(xué)特征，揭示地方性疾病發(fā)生的原因，為保護(hù)和治理環(huán)境提供技術(shù)支撐，為城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境地球化學(xué)日趨重要是必然趨勢。

分支學(xué)科五：宇宙地球化學(xué)

按地球化學(xué)的定義，研究宇宙的化學(xué)成分及特點(diǎn)不屬于地球化學(xué)的范疇，但生活在地球上的人類要對宇宙進(jìn)行研究，因此把研究宇宙的化學(xué)成分與規(guī)律也作為地球化學(xué)的一個(gè)分支。

宇宙地球化學(xué)主要研究天體的化學(xué)成分、演化規(guī)律和對地球的影響以及探索宇宙的起因。

我國幾年前開展的“嫦娥工程”共包含4個(gè)系統(tǒng)，其中一個(gè)是地面應(yīng)用系統(tǒng)（即宇宙地球化學(xué)），這個(gè)系統(tǒng)主要對月球的物質(zhì)組成（包括礦物組成和化學(xué)組成）進(jìn)行研究，查明月球物質(zhì)的化學(xué)成分及賦存狀態(tài)，為人類未來開發(fā)利用月球資源、探索月球的起因及演化趨勢提供依據(jù)，也為研究宇宙演化提供線索。由此可見，地球化學(xué)理論與方法在近代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要性。

綜上所述，作為與人類生存發(fā)展密不可分的地球化學(xué)學(xué)科，隨著人類的發(fā)展將起到越來越重要的作用。

隨著人類對未知領(lǐng)域探索的不斷進(jìn)展，對地球化學(xué)理論與技術(shù)的需求也會與日俱增。人類活動空間日益擴(kuò)大，“上天、下海、進(jìn)極”就是明顯的例證。在探索宇宙、深海資源、極地資源與對人類的影響都離不開地球化學(xué)。在這些前緣活動中，地球化學(xué)的理論與方法是最重要的支撐。

此外，地球化學(xué)還可對某些特定的地質(zhì)（史）事件研究起到?jīng)Q定性作用，如地球上的恐龍滅絕事件，只能依靠地球化學(xué)研究得出結(jié)論。

地球化學(xué)的發(fā)展，也推動了其他技術(shù)的發(fā)展，特別是分析測試技術(shù)和儀器的研發(fā)在近年取得很多成果，地球化學(xué)的需求是主要原因之一。

篇8

在針對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)過程中，我們常對學(xué)生說，不管是室內(nèi)設(shè)計(jì)還是景觀設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師都要建立正確的尺度感。對于剛接觸室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的大一新生，建立良好的尺度感顯得尤為重要。可以說良好尺度觀念的建立是室內(nèi)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，沒有尺度意識便沒有合理的設(shè)計(jì)。

一、尺寸、尺度和尺度感

尺寸是關(guān)于量的精確表達(dá)，有明確的測量的對象，它只是表示尺度感上的物理數(shù)據(jù)。尺度有具體的尺寸界線，空間的大小顯而易見。但尺度又與真實(shí)的大小相區(qū)別，它并非真實(shí)尺寸的大小，而是指室內(nèi)空間的整體或局部給人感覺上的大小印象和其真實(shí)大小之間的關(guān)系。尺度感是人們在室內(nèi)空間中以自己的身體為參照，通過對建筑內(nèi)部空間各形體的尺寸進(jìn)行比較后所產(chǎn)生的感受。室內(nèi)設(shè)計(jì)的尺度感，是來自墻面、頂棚、地面所形成的一個(gè)有限空間，它有具相對性，涉及到美學(xué)和人體工程學(xué)。體現(xiàn)一個(gè)設(shè)計(jì)空間或建筑物是過大還是過小，更多是人們面對空間作用下的心理，以及更多的訴求。

空間是室內(nèi)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，的設(shè)計(jì)往往建立在空間形態(tài)的基礎(chǔ)之上。能否營造一個(gè)合理、舒適的空間尺度，決定了該景觀設(shè)計(jì)方案的成敗。因此成功的室內(nèi)設(shè)計(jì)作品應(yīng)該根據(jù)其使用功能、建筑技術(shù)等因素，確立一個(gè)最合理的，符合人們生理與心理兩方面需要的尺度。

二、景觀設(shè)計(jì)課程教學(xué)中學(xué)生尺度觀念缺失的問題

筆者在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，某些學(xué)生由于沒有建立良好的尺度感，學(xué)習(xí)中無法深入推進(jìn)自己的設(shè)計(jì)思路。高職院校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生在考入大學(xué)前基本都是藝術(shù)類考生，他們的優(yōu)勢是具有一定的美術(shù)功底和審美修養(yǎng)，但其弱勢在于他們在專業(yè)學(xué)習(xí)中對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的認(rèn)識較為感性。在設(shè)計(jì)方案中往往用感性的審美代替現(xiàn)實(shí)中的空間設(shè)計(jì)。由于尺度意識的缺失，學(xué)生設(shè)計(jì)出的方案經(jīng)常存在好看而不合理的問題，甚至脫離了實(shí)際空間，成為紙上談兵，這成為學(xué)生學(xué)習(xí)景觀設(shè)計(jì)課程的“瓶頸”。因此教師在教學(xué)中必須深刻認(rèn)識到學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上的弱點(diǎn)，系統(tǒng)地建立起空間組織中尺度設(shè)計(jì)的方法及理論，以提升設(shè)計(jì)者的尺度意識。將課程教學(xué)同實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生建立良好的空間尺度感，才不會導(dǎo)致學(xué)生在景觀設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)偏差。

三、如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建立良好的尺度感

設(shè)計(jì)師建立良好的尺度感有一個(gè)較為漫長的積累過程，不可速成。教學(xué)實(shí)踐中教師要讓學(xué)生感受到尺度感對于專業(yè)的重要性，引起學(xué)生的重視。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中要做有心人，隨時(shí)留意身邊的尺寸和尺度感。下面筆者將從如何在教學(xué)中引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生建立正確的尺度感的角度，來探討“尺度感”的概念。

（一）日常生活中感知室內(nèi)空間尺度

把握空間尺度感首先要從感知空間入手，在日常的生活中是培養(yǎng)尺度最好的訓(xùn)練，要做到四多：多觀察、多畫、多測量、多實(shí)踐。多觀察，觀察的對象包括清水房、尺度感良好的樣板房設(shè)計(jì)、尺度感差的設(shè)計(jì)案例。多畫，是指養(yǎng)成按比例繪制草圖的習(xí)慣，如此，對比例的把握才不會脫離真實(shí)。畫圖的過程中對每一條線段代表的實(shí)際長度都做到心中有數(shù)，而不是單純地進(jìn)行線條的拼湊和組合。做到這一點(diǎn)，至少在尺度感的把握上不會出現(xiàn)大的問題。多測量，是指在生活當(dāng)中，多留意身邊的尺寸。例如隨身攜帶一把卷尺，用它量一下自己的家具、房間、樓梯的尺寸是多少，甚至是走到哪量到哪。當(dāng)然也可以在自己身上找一個(gè)標(biāo)尺作為參照，例如：自己手的中指和拇指張開的長度差不多20厘米，這個(gè)方法可以不用隨身帶卷尺便可測量，十分方便。多實(shí)踐的目的是為了讓學(xué)生在實(shí)踐中，融入到真實(shí)的空間中，深刻體會空間。再回到設(shè)計(jì)中完成具有實(shí)踐性的方案，培養(yǎng)良好的尺度觀念和設(shè)計(jì)意識。

（二）掌握并運(yùn)用人體工程學(xué)理論

人們往往通過自身的尺寸為基本參照來體驗(yàn)尺度感，而人體尺寸正是人體工程學(xué)研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。要營造一個(gè)符合人的生理與心理兩方面需求的尺度，需要掌握并運(yùn)用人體工程學(xué)的基礎(chǔ)理論。

首先，在設(shè)計(jì)的過程中以人體的靜態(tài)尺度為基礎(chǔ)。人體靜態(tài)尺度是建立在人體尺寸和比例的基礎(chǔ)上的，例如門洞的高度和寬度、踏步的高度和寬度、家具的尺。其次，在設(shè)計(jì)的過程中合理分配動態(tài)活動尺度。人在使用室內(nèi)空間時(shí)需要在空間內(nèi)走動或進(jìn)行各項(xiàng)活動，這就牽涉到人的各種動態(tài)所需空間尺寸和尺度的分配。從而得出最小和最佳的空間尺寸和室內(nèi)的行動路線圖，為設(shè)計(jì)者確定空間范圍提供有效的依據(jù)。例如人在工作時(shí)常用的姿勢為站姿、坐姿、跪姿、躺姿。根據(jù)四個(gè)常用的姿勢我們將人體作業(yè)域又分為水平作業(yè)域和垂直作業(yè)域。而水平作業(yè)域中又可以分為最大作業(yè)域和通常作業(yè)域；垂直作業(yè)域則決定了摸高和拉手。在室內(nèi)空間設(shè)計(jì)中，人體動作域的應(yīng)用也是十分廣泛的，它可以用于確定空間中各種工作臺面的大小、高低；各種貯存家具的放置及安裝位置；各種控制裝置的安裝位置等等。

（三）運(yùn)用輔助手段直觀地建立尺度感

在室內(nèi)設(shè)計(jì)的課程中包含部分設(shè)計(jì)表達(dá)的課程，例如《建筑裝飾制圖與識圖》、《3dmax基礎(chǔ)建模》、《skechup草圖大師》、《模型制作》等。這些課程都對學(xué)生建立良好的室內(nèi)空間感起到了及其重要的作用。尤其是模型制作的課程，因?yàn)?dmax、sketchup在運(yùn)用的過程中可以滑動鼠標(biāo)自由地放大縮小。而模型制作卻不行，學(xué)生必須按照設(shè)定好的比例，按照比例對所有的尺寸進(jìn)行縮放。需要注意的是，在室內(nèi)設(shè)計(jì)的模型制作中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立一個(gè)尺寸參照，從而提醒學(xué)生，加強(qiáng)其尺度觀念。例如，按照模型的比例做一個(gè)1000毫米X1000毫米的矩形或500毫米X500毫米的矩形等，其它的家具、設(shè)施、鋪裝等都以它為參照。

篇9

【關(guān)鍵詞】生物醫(yī)學(xué)工程普通化學(xué)課程教學(xué)改革

【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）10C-0135-02

一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)

生物醫(yī)學(xué)工程旨在運(yùn)用工程技術(shù)的原理和方法，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問題的新興、邊緣、交叉學(xué)科。其主要任務(wù)是：從工程學(xué)角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括：生物系統(tǒng)的建模與仿真、生物醫(yī)學(xué)信號的檢測與分析、生物醫(yī)學(xué)成像和圖像處理、電磁場生物效應(yīng)、腦科學(xué)與認(rèn)知、人工器官以及相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備的研制等。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是醫(yī)療衛(wèi)生健康、保健性產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)和動力，它所帶動的產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，世界各國都在不斷加大對生物醫(yī)學(xué)工程的投入。經(jīng)過本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生，不僅應(yīng)能夠在醫(yī)學(xué)中較熟練地運(yùn)用電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，而且還應(yīng)具備生物科學(xué)理論基礎(chǔ)以及醫(yī)工結(jié)合的研究和實(shí)驗(yàn)技能，以及醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息處理的初步開發(fā)、研究、應(yīng)用、維護(hù)和管理能力。本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生擇業(yè)面寬，就業(yè)適應(yīng)能力強(qiáng)。畢業(yè)生既可以在醫(yī)療儀器行業(yè)從事新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，又可以在醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部門比如醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù)，國家技術(shù)監(jiān)督部門，以及其他電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、維護(hù)與維修、教學(xué)及管理等方面的工作。此外，本專業(yè)的學(xué)生還可以進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)工程、電子信息工程、通信工程與技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方向繼續(xù)深造。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)要求知識方面：打好堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、外語、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)和電子技術(shù)的基礎(chǔ)，掌握寬厚的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識，具備寬廣而深遠(yuǎn)的科技視野、強(qiáng)烈的求知欲望、事業(yè)心和創(chuàng)新意識。

二、普通化學(xué)課程及其教學(xué)的基本要求

（一）課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)

化學(xué)是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。在解決人類最關(guān)心的環(huán)境、材料、能源、醫(yī)藥保健、糧食增產(chǎn)、資源利用等問題中，化學(xué)科學(xué)處于中心地位。而普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言，它包含了現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，是現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)該普遍掌握的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識的重要部分，是高等院校非化學(xué)專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在一定程度上掌握一些必需的近代化學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，并了解這些理論、知識和技能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用；培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用化學(xué)觀點(diǎn)分析生活、生產(chǎn)中的一些簡單的化學(xué)問題的初步能力；為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作打下一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)。

（二）課程教學(xué)的基本要求

通過對普通化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡以及原子、分子結(jié)構(gòu)等方面的基本理論和基礎(chǔ)知識；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機(jī)合成反應(yīng)；掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法；并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、新材料的研究與應(yīng)用、能源開發(fā)與利用以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。

三、普通化學(xué)教學(xué)改革的具體措施

（一）修改教學(xué)大綱

應(yīng)根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，修改普通化學(xué)的教學(xué)大綱，并將本課程分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理論課時(shí)為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)為16學(xué)時(shí)。首先從普通化學(xué)課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)來定位。普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言，它包含現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，使學(xué)生掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機(jī)合成反應(yīng)；掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法；并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。

為了培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，應(yīng)讓學(xué)生熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室的基本規(guī)則；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、正確記錄和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的習(xí)慣；了解常用化學(xué)儀器的性能、使用和維護(hù)方法。同時(shí)，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力；促使學(xué)生逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和工作作風(fēng)，并初步具有獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及獨(dú)立分析、綜合問題的能力，從而為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：玻璃工操作實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）；離解平衡與沉淀一溶解平衡（2學(xué)時(shí)）；銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定（2學(xué)時(shí)）；烴的性質(zhì)和鑒定（2學(xué)時(shí)）；粗鹽的提純（4學(xué)時(shí)）。

值得注意的是，理論教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的修訂，應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色明確、重點(diǎn)突出、思路清晰的教學(xué)思路。

（二）探索新的教學(xué)方法

1.理論聯(lián)系實(shí)際。普通化學(xué)是非化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)化學(xué)課，主要介紹化學(xué)學(xué)科基本情況，化學(xué)各個(gè)分支對社會發(fā)展的作用，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，化學(xué)與其他自然科學(xué)、工程技術(shù)學(xué)科的關(guān)系。因此，普通化學(xué)課程知識點(diǎn)多、內(nèi)容復(fù)雜、概念跨度大，需要與學(xué)生所學(xué)專業(yè)及實(shí)際情況有機(jī)結(jié)合起來。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，本課程的教學(xué)課時(shí)不足，教學(xué)過程中，化學(xué)理論和化學(xué)與專業(yè)結(jié)合選擇是，教師往往容易顧此失彼，使化學(xué)教學(xué)演變成一堆化學(xué)名詞和專業(yè)術(shù)語的堆積，枯燥乏味。同時(shí)，學(xué)生重視度不夠、學(xué)習(xí)興趣不濃。但是化學(xué)知識在各種領(lǐng)域中不斷滲透，在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實(shí)際問題，針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，教師可首先和學(xué)生進(jìn)行討論，解決如下問題：（1）學(xué)習(xí)的原動力。（2）學(xué)習(xí)的方法和習(xí)慣；告訴大學(xué)課程內(nèi)容多，上課進(jìn)度快、信息量大，并且輔導(dǎo)課和習(xí)題課少，要掌握好學(xué)習(xí)方法；設(shè)計(jì)了從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一引發(fā)思考一理論內(nèi)容一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一在線測試的教學(xué)路線。（3）學(xué)習(xí)精神，只有更加刻苦才有可能適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。通過討論和示范，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以求達(dá)到最佳教學(xué)效果。

將普通化學(xué)中基礎(chǔ)部分的講授與中學(xué)化學(xué)教學(xué)良好接軌，在上課時(shí)首先回顧一下中學(xué)化學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)，再引入新的知識點(diǎn)。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實(shí)驗(yàn)課，采用實(shí)驗(yàn)前提問和預(yù)習(xí)，代替實(shí)驗(yàn)課先講實(shí)驗(yàn)原理和步驟的方式，要求、鼓勵(lì)學(xué)生預(yù)習(xí)和思考。在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。建議學(xué)校平時(shí)適當(dāng)開放實(shí)驗(yàn)室，為對化學(xué)感興趣的學(xué)生提供實(shí)際操作平臺。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣參加項(xiàng)目創(chuàng)新活動，和指導(dǎo)教師一起選題，查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)相關(guān)知識，進(jìn)行科研活動。當(dāng)然，也可結(jié)合其他課外科技活動展開教學(xué)。

2引入實(shí)例。在實(shí)際的教學(xué)過程中，針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)，可適當(dāng)引入生活和專業(yè)應(yīng)用中的具體實(shí)施例。課堂講授時(shí)，利用具體實(shí)例，引入每一章節(jié)內(nèi)容，再將每一章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容在學(xué)生深入挖掘的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容分解成若干小問題或?qū)⑷舾上嚓P(guān)小問題合并起來，指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想、討論思考、聯(lián)想歸納、比較總結(jié)本課程的目標(biāo)是系統(tǒng)講授化學(xué)基本理論和知識，加強(qiáng)基礎(chǔ)，提煉基本，按需拓寬，注重實(shí)踐性和應(yīng)用性。

在講到酸堿時(shí)，可把知識點(diǎn)延伸，把電子舌知識和酸堿性結(jié)合起來。電子舌測量酸味時(shí)就是利用酸性，檢測出酸的濃度，也就是將酸的濃度通過化學(xué)傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號，信號的強(qiáng)弱就能反映酸的濃度。同樣，電子舌檢測其他味覺，就是將其味覺物質(zhì)，通過化學(xué)傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號，通過信號的強(qiáng)弱來反映味覺物質(zhì)的含量，進(jìn)一步體現(xiàn)味道的內(nèi)涵。

可引入直觀形象的化學(xué)反應(yīng)動畫效果，加強(qiáng)學(xué)生對反應(yīng)機(jī)理和抽象概念的理解；同時(shí)，可采用動態(tài)圖表，充分發(fā)揮各類圖形的優(yōu)勢。

3.突出重點(diǎn)，擴(kuò)大信息量。根據(jù)培養(yǎng)方案和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)，可將下列內(nèi)容列為普通化學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：熱力學(xué)的基本概念；蓋斯定律和標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)熵、標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能計(jì)算方法；化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判劇；化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動的規(guī)律及有關(guān)計(jì)算；分散體系的概念及分類；溶液的依數(shù)性；膠體分散體系的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)；弱酸、弱堿解離平衡；溶度積規(guī)則和溶解平衡；電極電勢的概念；用電極電勢的數(shù)據(jù)判斷氧化劑和還原劑的相對強(qiáng)弱及氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向和程度；配位體的相關(guān)概念及命名規(guī)則；核外電子運(yùn)動的特殊性；四個(gè)量子數(shù)的取值及物理意義。教學(xué)難點(diǎn)為：化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的應(yīng)用；相似相溶液原理；能斯特方程式的應(yīng)用；吉布斯自由能變、原電池電動勢、氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系。根據(jù)重點(diǎn)和難點(diǎn)，可采取理論講解、PPT、板書和學(xué)生互動相結(jié)合的教學(xué)模式，講解后再讓學(xué)生來回答問題，加深學(xué)生對重點(diǎn)知識點(diǎn)的印象與理解，在原有知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)大信息量。

篇10

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī) 應(yīng)用 軟件 開發(fā)技術(shù)

中圖分類號：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）15-0105-01

計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成了計(jì)算機(jī)使用的統(tǒng)一整體。因此，計(jì)算機(jī)資源應(yīng)該既考慮硬件資源又考慮軟件資源。軟件資源包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控、維護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件，如自檢程序、操作系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件是主要解決某些具體問題的軟件，如學(xué)習(xí)管理軟件、人事管理軟件等。從功能上可以認(rèn)為軟件是利用計(jì)算機(jī)本身提供的邏輯功能，合理地組織計(jì)算機(jī)工作，簡化或代替人們在使用計(jì)算機(jī)過程中的工作環(huán)境。因此，不論是支撐計(jì)算機(jī)工作還是支持用戶應(yīng)用的程序都是軟件。在20 世紀(jì) 50、60 年代人們是基于手工方式進(jìn)行軟件開發(fā)的，人們認(rèn)為計(jì)算機(jī)軟件就是程序。隨著使用化、商品化、通用化、大型化軟件的開發(fā)，軟件設(shè)計(jì)者逐漸感到要有一定規(guī)范的文檔以保證程序從設(shè)計(jì)、調(diào)試到運(yùn)行的成功。這樣，從 20 世紀(jì) 70 年代開始，認(rèn)為軟件不僅是程序還包括開發(fā)、使用、維護(hù)這些程序所需要的一切文檔。到了 20 世紀(jì) 80 年代，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織從軟件工程的概念上更為全面地給軟件定義為：計(jì)算機(jī)程序、實(shí)現(xiàn)此程序功能所采用的方法、規(guī)則以及與其關(guān)聯(lián)的文檔和在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行它所需要的數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)軟件。

1 軟件工程的概念

1.1 “軟件工程”概念提出

20 世紀(jì) 50、60 年代開發(fā)大型系統(tǒng)軟件用手工方式進(jìn)行，其生產(chǎn)效率低、出錯(cuò)率高。這種狀態(tài)不能滿足日益增長的軟件生產(chǎn)的需要，產(chǎn)生以下四個(gè)方面的問題。a。軟件復(fù)雜性飛速增長；b。軟件成本高；c。開發(fā)周期長；d。維護(hù)工作量大。即出現(xiàn)了“軟件危機(jī)”現(xiàn)象。為了擺脫軟件生產(chǎn)的這種局面， 在 1968 年北大西洋公約組織的學(xué)術(shù)會議上，第一次提出了“軟件工程”這個(gè)概念。

軟件工程是開發(fā)和維護(hù)軟件的規(guī)范化方法，它的指導(dǎo)思想是以處理工程問題（如建筑工程、機(jī)械工程等）一樣的方法處理軟件生產(chǎn)的全過程。為了指導(dǎo)這種軟件生產(chǎn)的整個(gè)過程，產(chǎn)生了軟件工程學(xué)。

1.2 什么是軟件工程學(xué)

軟件工程學(xué)是研究和探討如何利用當(dāng)代的科學(xué)理論和技術(shù)指導(dǎo)軟件的開發(fā)，以達(dá)到利用較少的投資獲得高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的目的科學(xué)。

軟件工程學(xué)既是邊緣學(xué)科，又是一種綜合性學(xué)科。它包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人體工程學(xué)和心理學(xué)等。

2 軟件工程的發(fā)展

軟件工程的發(fā)展，大體經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代，即程序設(shè)計(jì)時(shí)代、軟件時(shí)代、軟件工程時(shí)代。

2.1 軟件開發(fā)的三個(gè)階段

前面講過用軟件工程的方式生產(chǎn)軟件的過程類似于機(jī)械、建筑工程生產(chǎn)產(chǎn)品的過程。如一個(gè)建筑工程（如立交橋、賓館大廈等）從開始到結(jié)束，經(jīng)歷設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收三個(gè)階段。軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)也要經(jīng)過定義、開發(fā)、維護(hù)的軟件開發(fā)三個(gè)階段。

2.2 軟件工程與其他工程科學(xué)不同之處

從上面建筑工程與軟件二種產(chǎn)品開發(fā)階段比較，可以看出：a.建筑工程流程圖中，設(shè)計(jì)藍(lán)圖產(chǎn)生之后，往下的每一步?jīng)]有回溯問題。但在軟件開發(fā)工程中，每一步都可能經(jīng)歷不只一次的修改和適應(yīng)的回溯問題。b.軟件交付使用后，還有一個(gè)運(yùn)行維護(hù)問題，如運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)有隱藏錯(cuò)誤、運(yùn)行環(huán)境有變化、用戶要求的變更等。

3 應(yīng)用軟件開發(fā)方法

一個(gè)大型的應(yīng)用軟件、如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，大型仿真訓(xùn)練軟件等，需要多人共同完成。為保證大型應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照軟件工程的思路和原則，采用軟件的開發(fā)方法，使用軟件工程提供的圖示工具，組織軟件人員協(xié)調(diào)一致地完成設(shè)計(jì)與開發(fā)任務(wù)。

現(xiàn)應(yīng)用的軟件開發(fā)方法主要有三種：軟件生命周期法、原型化方法、自動形式的系統(tǒng)開發(fā)方法。

3.1 軟件開發(fā)的生命周期法

生命周期方法是從時(shí)間角度對軟件的定義、開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解，分成若干個(gè)階段。每個(gè)階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（前一階段的結(jié)束就是后一階段的開始。標(biāo)準(zhǔn)就是每個(gè)階段都應(yīng)該交出高質(zhì)量的文檔。軟件生命周期一般分為六個(gè)時(shí)期，即六個(gè)階段。

3.2 原型化方法

傳統(tǒng)的生命周期法的理論基礎(chǔ)較為嚴(yán)密。一般說來，在軟件開發(fā)過程中，首先要經(jīng)過嚴(yán)格的定義或預(yù)先說明，并要求軟件開發(fā)人員和用戶在系統(tǒng)的開發(fā)初期就要對整個(gè)的功能和信息需求做出全面、準(zhǔn)確而深刻地認(rèn)定。

通常用戶給出概括性的軟件目標(biāo)而無法描述詳細(xì)的輸入、處理或輸出需求。而軟件開發(fā)人員也可能尚未確定處理算法的效果、操作系統(tǒng)的適用性及即將使用的人機(jī)界面形態(tài)。在這種情況下，對事務(wù)只有邊干邊認(rèn)識，原型化方法就是基于這一主導(dǎo)思想。

3.3 原型的三種形態(tài)

3.3.1紙上原型。這種紙張和墨水的模型解釋了軟件上的一些特征。

3.3.2工作原型。制作所需軟件中的一部分功能，讓其在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，可使用戶和開發(fā)者在一定程度上了解即將被開發(fā)的程序。

3.3.3現(xiàn)有原型。利用一個(gè)可運(yùn)行的現(xiàn)成程序，完成所需功能的部分或全部，但是有一部分必須在新開發(fā)的基礎(chǔ)上加以改善。

3.4 原型法開發(fā)過程

利用原型法開發(fā)軟件大致經(jīng)過可行性研究階段、確定系統(tǒng)的基本要求階段、建造原始系統(tǒng)階段、用戶和開發(fā)人員的評審階段、開發(fā)人員修改系統(tǒng)階段。

3.5 自動形式的系統(tǒng)開發(fā)方法

這種方法的特點(diǎn)是采用第四代技術(shù)（4GT）包含的大量軟件開發(fā)工具，使軟件開發(fā)者只需說明軟件所要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，而不必說明如何去實(shí)現(xiàn)。4GT軟件工具根據(jù)系統(tǒng)要求確定規(guī)范，進(jìn)行分析，自動設(shè)計(jì)，自動編碼。

結(jié)束語在軟件工程中，不應(yīng)武斷地選擇某種方法，應(yīng)當(dāng)由應(yīng)用特性來決定所要采用的方法。往往采用以上方法相結(jié)合的模式，可加快軟件開發(fā)的進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)

[1] 王熾鴻.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.