设计中的人机关系

　　普通高中新课程教学创新设计　　　

　　教材版本(苏教版)

　　《技术与设计1》（必修1）

　　第二章“技术世界中的设计”第二节

　　设计中的人机关系

　　设计时段：两课时

　　作者: 江苏省新海高级中学  徐徐

　　课题:设计中的人机关系

　　课型:新授课

　　课时:2课时

　　教学设计思想

　　本节书从理论上讲内容较为简单，学生理解也不难，为了使学生逐步建立 “设计以人为本”的理念，教学中充分利用学生身边的事物场景来设计教学情景，激发其兴趣，应用“建构主义的学习理论”，主动建构人机关系的概念。使两节课中学生参与活动的积极性很高。准备了不少贴近学生生活实际的图片和录象，利用媒体教学手段增加课堂气氛，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。教学中有意识地创设课堂教学情境，关注学生的情感发展和学生的感受与体验，让学生主动自然地参与到课堂教学活动中来，有利于完成教学任务、提高课堂教学效率。

　　教学内容分析

　　本节内容为(苏教版)《通用技术》教材中必修模块1《技术与设计1》第二章“技术世界中的设计”里的一节内容，是学生学习设计的一节关键内容，对学生构建人性化设计思想有重要作用，教材从高中学生的认知规律出发，由表及里地介绍了人机工程学的相关知识，让学生了解在设计过程中应遵循人机关系的基本规律，知道人机关系在设计过程中的作用和要实现的目标，使学生树立起技术设计要“以人为本”的设计价值观。

　　该内容为三部分。第一部分“什么是人机关系”说明人机关系概念；第二部分“人机关系要实现的目标”说明人机关系的要达到的四个目标；第三部分“如何实现合理的人机关系”说明要实现合理的人机关系应该处理好四个方面的关系。各部分均设置“马上行动”、“案例分析”、“思考”等栏目，这样有助于在教学中实现三维目标，教材内容充实，易被普通高中学生接受。

　　教学目标及重难点

　　教学目标：

　　1、知识目标：通过本节课的学习，能够从人机关系的角度对日常生活事件进行思考，理解人机关系的含义。使学生掌握设计中的人机关系，知道要实现的几个目标是融为一体的，设计时必须将几个目标综合起来加以考虑。

　　2、能力目标：使学生了解设计时应该考虑的“人机关系”的基本知识，知道“人机关系”反映了“以人为本”的设计理念。

　　3、态度和情感：教学中，所选案例贴近学生实际生活，学生学习兴趣高，课堂气氛浓。

　　教材的重点

　　熟悉人机关系在设计中要实现的目标，培养“以人为本”为核心的设计理念。

　　教材的难点

　　引导学生理解人机关系所要实现的几个目标，并且是融为一体的，不可孤立的。

　　教学准备

　　媒体、资源的运用：课前通过校园网络和数码相机的摄、录等渠道收集相关的图片、录象资料，制作成电子课件，以丰富教学课堂容量，扩展学生知识面。

　　授课时充分利用校园网络和教室的多媒体设备。

　　课前教师准备钢卷尺、量角器。

　　教学过程

　　引入教学：

　　以教室里的实物“吊装的电视机”为例引入人机关系课题。

　　要让电视机随时满足我们的教学需要，平时又不占用我们的活动空间，把它吊起来是个好办法。

　　教师选一个身高165cm的同学到教室前打开电视机，并且进行调整频道、音量、水平旋转机体等操作。

　　教师讲述：刚才同学（人）在使用电视机（机）时，产生了一种相互关系就是人机关系。电视机吊架的设计必须以人为本。

　　马上行动：同学们可以上来用钢卷尺量一量吊架的高度，用量角器测屏幕的倾角、水平旋转的角度。讨论吊架的高度、倾角等对大家的操作和观看有什么影响。

　　师生互动得出简单结论：吊架高度190cm便于绝大多数的同学操作，头部也不至于会碰到吊架，防止机对人的意外伤害；75度的倾角和90度的水平旋转角可以满足大多数同学的观看。

　　简单的吊架满足了人的需求，实际上有着复杂的人机关系。

　　学生看书：p28。

　　（投影板书）1 什么是人机关系

　　当人使用物品时,物品与人产生了的一种相互关系 , 称为人机关系。

　　人机关系包含的内容有：

　　人机关系中所指的 “ 机 ”除了人们通常所说的机器以外，还包括各种各样的设备、设施、仪器、仪表、工具、器具、 家具、交通车辆,劳动保护用具以及人处的环境等。

　　师生互动：请同学们观察并说出你与周围什么物品构成了人机关系？

　　就身边的笔、桌、凳、书、教室墙壁、日光灯等物品及环境回答。

　　（投影板书）人与产品存在多方面的复杂的人机关系

　　以进门为例，教师在门前和学生讨论人与门板、门把手、门框这个环境构成的人机关系，说明人与产品能构成多方面的复杂的关系。

　　学生讨论填写教材第29页：人乘电梯到某一楼层存在哪些方面的人机关系。

　　请学生回答交流填写结果。

　　进一步讨论：人乘电梯存在很多方面的人机关系，人与电梯门的自动控制、运行速度、电梯内的照明、视频监控设备、空调、通信、消防、限载人数等的人机关系。

　　（投影展示）播放数码相机拍摄的电梯设施录象。

　　提醒学生注意：这些设施你知道它的作用吗？平时仔细研究过吗？对关键部件可定格显示，让同学们从技术设计的角度去观察问题，提高自己的技术素养。

　　（投影板书）小结：人与产品的不同部位构成不同的关系和联系，这种关系和联系是复杂的联系。

　　看书p29马上行动：

　　分析人坐在椅子上的时候，人体的一些部位与椅子构成了哪些人机关系？

　　可互相讨论，交换答案填在书上。

　　教师引入：人与机之间存在着复杂的关系 , 我们在设计中考虑人机关系 , 需要实现哪些目标呢 ?从而引入新的内容。

　　（投影板书）2人机关系要实现的目标

　　1 高效

　　在设计中 , 应该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 , 促进二者的协调,提高人的工作效率。

　　也可通过改变 环境因素来提高工作效率,环境因素包括温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等。

　　阅读p30“铁锹的作业效率”

　　简单讨论“铁锹的作业效率” 思考本例中主要改进了那些关系。

　　学生发言后小结：“ 铁锹作业试验 ”主要改进了铁锨的单次运载量和人的负荷强度的关系：装载强度、次数和人的疲劳度的关系。

　　（投影展示）播放电影《摩登时代》中卓别林在流水线上拿扳手操作导致失常的片段。

　　高效是人机关系要实现的目标中的一个重要目标，但是在设计中要以人为本，不可偏离。现代工业的设计理念是在“以人为本”的前提下去追求高效。

　　（投影展示）播放拍摄的我市“三得利”啤酒厂生产线场景，注意观察工人的工作环境。

　　（投影展示）打开

　　观看“宝马汽车制造全过程”片段，有兴趣的同学课后自行上网观看。

　　（投影板书）2 健 康

　　人机关系所追求的健康 , 是指在长期操作或使用的情况下 , 产品对人的健康不会造成不良的影响。

　　请学生携座椅上台，侧向而坐，对照课本p31“马上行动”的内容，看我们的椅子设计是否满足了在健康方面的要求？用卷尺量出椅子的面、背、腿的尺寸，记下你对它不满意的地方，写出你的改进意见。

　　（投影板书）3 舒 适

　　人机关系中的舒适是指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, 而使人不致过早地产生疲劳。　

　　阅读p31“舒适”的内容，看看你手中的笔是否舒适。

　　取几只不同造型的笔放在视频展台下，通过大屏幕一起讨论几支笔在人机关系中是否考虑了“舒适”这个目标，并请它的主人谈感受。

　　（投影展示）各地公园内的坐椅图片，比较它们的舒适度。

　　（投影板书）4 安全

　　是指在人们的操作使用中,产品对人不构成伤害,产品要进行安全保护设计。

　　打开

　　播放汽车碰撞试验影像资料。

　　教师分析：发生碰撞时汽车的安全带和安全气囊的对人的保护作用。

　　课后阅读：安全气囊的防护原理和正确使用方法。

　　平时要了解各种产品的安全性能，在关键时候会使用安全设施自救。

　　（投影展示）打开《苍悟晚报》网页

　　介绍xx年4月19日在我市伊芦乡发生的宝马轿车下河案。

　　讨论：文中当事人“拼命用手想砸碎玻璃但一切无济于事”，正确的做法是什么？

　　从人机关系中的安全角度上看，本案中的人和机有那些需要改进的地方？

　　（投影展示）拍摄的汽车门锁图片。

　　为了引导学生注意观察了解产品的技术语言，提高学生的技术素养，简介汽车门锁的安全设施。

　　车辆起步后时速达到30km/h自动落锁，受到猛烈撞击时自动开锁，便于自救和施救。注意后门儿童锁启用后乘员无法使用里面拉手打开车门。

　　（投影板书）3.如何实现合理的人机关系

　　在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全的目标。

　　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哪些因素和技术指标。

　　如要实现人与门之间合理的人机关系，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。

　　（投影板书）普通人群与特殊人群

　　学生阅读p32内容。

　　（投影展示）讨论图示的地下道存在的设计问题。

　　特殊人群往往有着特殊的需要。他们和普通人群的需求产生矛盾时，应该充分地体现以人为本的设计理念，满足特殊人群需求的同时也会给你带来无限商机。

　　（投影展示）打开全国首家左撇子网

　　从设计的角度看左撇子用具和普通人用具有什么不同。在西方国家,左撇子占人口比例高达20%～30%,左撇子生意十分红火,保守估计中国人口的6%～8%也是左撇子,是个接近1亿人口的庞大市场。

　　（投影板书）静态的人与动态的人

　　设计产品不但要使它符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。

　　（投影展示）p33图——人种间的身体差异

　　请学生试着找一找生活中涉及动态尺寸和静态尺寸的问题，并将它们列举出来。

　　（投影展示）东风标致206副驾驶座前的杯架图片。

　　这是一个没有协调好“动态”和“静态”的例子。杯架拉开后直抵人的胸部，使乘坐者没有一点“动”的空间。

　　（投影板书）人的生理需求和心理需求

　　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。产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。

　　茶座、咖啡屋、办公空间、医院等颜色的选择是为了满足人的心理需求。

　　教室黑板颜色的变迁就是满足学生的生理需求和心理需求。

　　（投影板书）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，即人机之间运用信息语言交流的过程。不同的信息传递类型有着不同的特征。

　　学生自行完成p34-35的讨论、思考、探究。

　　我们应根据设计目的为人机交互选择最佳的信息传递类型。

　　身边的信息交互：在夜晚汽车的闪灯方式可有效的提醒行人注意。同学们晚间骑电动车的时候要打开车灯，让车辆、行人及时发现你，充分利用信息交互，保证安全。

　　阅读：p35汽车的颜色

　　课堂练习：

　　（投影板书）三 练习2的剪刀图，讨论完成。

　　知识小结：

　　（投影板书）

　　1、什么是人机关系？

　　2、人机关系要实现的目标：高效、健康、舒适、安全……

　　3、如何实现合理的人机关系。

　　4、总结：设计中需考虑人机关系,实现高效,健康,舒适,安全,环保，美观及可持续发展的目标，充分体现“设计以人为本”的理念。

　　课后练习：

　　把书中第1题改为：

　　（投影课后练习题）请认真观察我们教室和寝室中的物品设计、摆放，从中找出人机关系设计不合理的地方，并且提出你的改进意见，放到学校网站的校长信箱内，学校相关部门会认真听取你们意见的。

　　（投影展示）学生寝室中的上下床的图片。

　　提醒学生注意上床的护栏高度。冬季如果铺上厚厚的垫褥在这床上睡的还踏实吗？