藝術設計課程系列之————主講：林立長春理工大學藝術設計系人體工程學

1某公司在推銷新產品的時候說：“…我們的產品在設計上符合人體工學原理…”你如何理解？

2在日常生活中，你自己是否抱怨過“……使用起來太不舒服啦！”，“……再高點／低點就好了！”……

4

3

第一章人體工程學概述主要內容一、人體工程學的名稱與定義二、人體工程學的發展歷程三、人體工程學的研究內容及目標四、人體工程學與藝術設計五、人體工程學的美學意義4

一、人體工程學的名稱與定義

“人體工程學”（ergonomics）來自希臘語

ergo：工作、動作

nomics：規律、習慣

ergonomics：本意是關于工作規律和勞動習慣的科學。它首先在英國出現和傳播開來形成于歐洲，興盛于美國和前蘇聯，在日本獲得了最成功的應用。5人體工程學的名稱

歐洲

Ergonomics工效學

HumanConditioning人體狀態學

EngineeringPsychology工程心理學美國

HumanFactors人類因素學

HumanEngineering人類工程學

EngineeringPsychology工程心理學日本人間工程學中國人機工程學、功效學、人機學、人體工程學6人體工程學的定義

查理斯?C?Wood設備設計必須適合人的各忙面因素，以便在操作上付出最小的代價而求得最高效率。前蘇聯學者研究人在生產過程中的可能性、勞動活動的方式、勞動的組織安排，從而提高人的工作效率，同時創造舒適和安全的勞動環境，保障勞動人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面發展的一門學科。中國企業管理百科全書研究人和機器、環境的相互作用及其合理結合，使設計的機器與環境系統適合人的生理、心理等特點，達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適的目的。國際人體工程學會（InternationalErgonomicsAssociation）研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素，研究人和機器及環境的相互作用，研究在工作、生活和休假時怎樣統一考慮工作效率、健康、安全和舒適等問題的學科。盡管各國對人體工程學所下的定義不盡相同但在以下三個方面卻是一致的：1.人體工程學的研究對象是“人—機—環境”系統中人、機、環境三要素之間的關系。2.人體工程學研究的目的是使人們在工程技術和工作的設計中能夠使三者得到合理的配合，實現系統中人和機器的效能、安全、健康和舒適等的最優化。3.人體工程學從系統的總體高度來研究人、機、環境三個要素，將它們看成是一個相互作用、相互依存的整體。7

8

人—機—環境的具體含義人-機-環境系統：是指由共處于同一時間和空間的人與其所使用的機器以及它們所處的周圍環境所構成的系統，簡稱人-機系統。人——指操作者、使用者。主要研究課題：生理需求：飲食、呼吸、運動、居住等生理需要。心理需求：人都希望生活得愉快一點，工作的安全、舒適一點，勞動的輕巧方便一點，休息、消遣時得到美好的精神享受。行為特點和技能限度：人的行為特點受到人體自然形態的影響。

對象情況：安妮，女，12歲，某小學六年級學生主要癥狀：脊椎側突，脊椎骨隨著年齡的增長而彎曲，呈現蛇形另：每年，該學校保健服務所接見的脊椎側凸癥病例有大約280宗。調查顯示，患上脊椎側凸癥的孩童數量，呈逐年上升趨勢。9

10機——泛指人操作、使用的產品，可以是與人體直接接觸的各種器物、機器、或設施、設備等。例：

公交車是大量運輸的重要交通工具，作為“機”來研究時，不能從單一方向研究其人機關系。與公交車相關的公路、車站、路標也都得統一研究，統籌設計。

11環境——指人、機所處的周圍環境，如工作場所、物理化學環境和社會環境。向物質生活提供原材料和動力資源的大自然，向產品生產提供市場需求、文化觀念、政策法令規范的社會環境和工業生產、環藝設計、展示、服裝等不同領域設計、研究的具體環境內容。

發展史12

二、人體工程學的發展歷程

萌芽階段（19世紀末20世紀初至二戰爆發）發展階段（二戰期間）成熟階段（二戰結束至今）13

萌芽階段

（19世紀末20世紀初至二戰爆發）

從19世紀末到20世紀30年代，人們開始采用科學的方法研究人的能力與其所使用的工具之間的關系，從而進入了有意識地研究人體關系的新階段

代表人物：

F?W?Taylor——鐵銑研究

F?B?Gilbreth&L?M?Gilbreth——砌磚研究

H?Munsterberg——《心理學與工作效率》14

F?W?Taylor——鐵銑研究科學管理之父1898年，現代管理學的先驅泰勒（F?W?Taylor）進入伯里恒鋼鐵公司后，對鏟煤和礦石的工具——鐵銑進行了研究，他用裝煤重量分別為5kg、10kg、17kg、20kg的四種鐵銑作實驗，找到了鐵銑的最佳設計和每次鏟煤或礦石的最適重量，即10kg。同時，泰勒還進行操作方法的研究，剔除多余的不合理動作，指定最省力高效的操作方法和相應的工時定額，大大提高了工作效率。15

F?B?Gilbreth&L?M?Gilbreth——砌磚研究人機學研究的先驅

1911年，吉爾布雷斯夫婦（F?B?Gilbreth&L?M?Gilbreth）通過快速拍攝影片，詳細記錄工人的操作動作后，對其進行分析研究，將工人的砌磚動作進行簡化，將全過程中的17個動作減少為4.5個，使砌磚的速度由原來的120塊/h提高到350塊/h。

16

泰勒泰勒17

H?Munsterberg——《心理學與工作效率》

1912年，現代心理學家閔斯托伯格（H?Munsterberg）出版了《心理學與工作效率》等書，將當時心理技術學的研究成果與泰勒的科學管理學從理論上有機的結合起來，運用心理學的原理和方法，通過選拔和培訓，使工人適應于機器。

18

這一階段主要研究特點是：機械設計的主要著眼點在于力學、電學、熱力學等工程技術的原理設計上；在人機關系上是運用心理學以選擇和培訓操作者為主，使人適應于機器，即就機論人。這一階段主要提倡的設計思想是機械中心主義。19

發展階段（二戰期間）

二戰期間，由于戰爭的需要，軍事工業得到了飛速發展，武器裝備變得空前龐大和復雜。由于設計不當和缺乏訓練，無法使人適應不斷發展的新武器的性能要求，導致了較多意外事故的發生，這使人們意識到“人的因素”的重要性，意識到只有工程技術知識是不夠的，還必須有生理學、心理學、人體測量學、生物力學等學科方面的知識。于是，人機關系的研究進入了一個新的階段，即從“人適機”轉入“機宜人”的階段，科學人體工程學應運而生。

20

21

22這個階段人機工程學完成了由萌芽階段到正式誕生的歷程，它倡導“就人論機”的人類中心主義的設計思想。卡潘尼斯：《人機工程學中民族與文化的變量》

這一階段的特點是：重視工業于工程設計中“人的因素”，力求使機器適應于人。研究領域涉及生理學、心理學、人體測量學、生物力學和工程技術等多學科的知識。23

成熟階段（二戰結束至今）特點：

1.著眼于機械設備的設計，使機器的操作不超越人的能力極限，而不是讓人去適應機器。

2.密切與實際應用相結合，通過嚴密計劃設定的廣泛實驗性研究，進行具體的機械裝備設計。

3.綜合心理學、生理學、功能解剖學、物理學、數學、工程學各方面的知識。研究方向：把人-機-環境系統作為一個統一的整體來研究，使人-機-環境系統相協調，創造出最適合人工作、學習、休閑的環境。24

我國人機工程發展進程

1961年在瑞典斯得哥爾摩舉行首次國際人機工程會議。

1982年在日本東京舉行第八次國際人機工程會議，我國第一次派人參加。國際標準化組織（ISO）1975年成立了國際人機工程標準委員會（TC—159）。1981年我國相應成立中國人類工效學標準技術委員會。1989年成立《中國人類工效學學會》1991年1月成為《國際人類工效學協會》正式成員25

三、人體工程學的研究內容及目標

研究內容

作為一門研究人—機—環境三者之間關系的學科，人體工程學的研究重點自始至終都是圍繞人本身的。從這個角度出發，主要包括以下幾個方面：

1.對人類生理特征的研究

2.對人類認知特征的研究

3.對人類行為特征的研究

4.對人體適應特殊環境的能力和極限的研究研究目標人機工程學的目標是建立最安全適宜的外部條件，使人在工作過程中達到高效的同時，獲得舒適和精神上的愉悅。簡言之就是做到：舒適+有效+美。

26

四、人體工程學與藝術設計（一）人體工程學對藝術設計發展的作用

1.人機工程學使藝術設計更多地獲得經濟效益27

2.人體工程學使藝術設計更多地獲得情感效益和審美效益，亦即使藝術設計更能滿足“大眾的幸福”

28

3.人體工程學使藝術設計把產品的形式與內容統一了起來

4.人體工程學為藝術設計提供了新的課題

29

(二)現代藝術設計應具備的品質

1.藝術設計應能夠提高產品的使用值，擴大產品在時間、空間上的適用性。

2.藝術設計應能夠提高生產效率，使單位時間的產量提高，使生產過程合理化，且利于半成品的利用。

3.藝術設計應能促進規格標準化。

4.藝術設計應能提高產品的內在品質，也能提高產品的外在品質。

5.藝術設計應能提高人的舒適自由度。

6.藝術設計應能避免對人、機、環境的副作用。30

五、人體工程學的美學意義

（一）人體工程學解決了藝術設計的生理、心理適應問題，使人處于身心解放的自由狀態，這恰是一種審美狀態。（二）人體工