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(二)教師
1.教師過于重視理論講授,教學手段單一,教學中與學生嚴重脫節,無法激發學生學習興趣和主動性。究其原因教師與學生課前、課下溝通較少、教師引導激發學生自主研究學習不足等原因。
2.教師過于強調教材,注重理論的全面性,側重點擴展明顯不足,主次內容把握不夠準確。究其原因是教師在本課程及其前后開設課程了解不足,導致了課堂上內容重復、或者涉獵不足等問題。
3.教師教學中實踐教學與理論教學處理不當。常常出現理論與實踐環節課時分配不合理、理論與實踐環節不能同步或者錯位、實踐教學手段單一、案例剖析不到位等問題。
4.教師教學之余提升自身專業素養不夠。凡事淺嘗輒止,學術專研缺乏耐心和恒心。
(三)學生
1.積極主動性不夠,被動學習情緒明顯。究其原因是由于學生階段性學習專業深入度不夠,設計體驗不足,影響其對人體工程學在專業領域重要性的正確認識。
2.無法從理論中聯系到實踐運用。究其原因是許多學校對人體工程學重視不夠,然后錯誤地反應在教師的教學中,直接影響了學生對待課程的態度。許多教師把人體工程學作為一門理論課來講授,最終以理論考試的方式作為結課考核。導致的結果是學生一開始就把精力用在備考上,對相關概念和知識只停留在記憶階段而不是理解和掌握。
3.基礎不足,價值觀有余。我國大部分藝術類考生的理科基礎、邏輯思維能力普遍較差,思維方式較感性,然而《家具設計與人體工程學》這門課程理科屬性傾向較重,讓很多學生望而卻步。加上大部分藝術類考生自入學前價值觀就出現了偏頗,他們認為上大學就是為了混文憑、考證書,至于專業好不好無所謂。這樣一來《家具設計與人體工程學》這種課程很容易被學生忽略掉,表現為測試作弊、設計作業馬虎應付。
(四)課程環境
課程環境對于一個專業、一門課、一位老師、一個學生來講都是相當重要的。以家具設計與人體工程學為例,在學校專業成立初始,課程環境幾乎為零。那時候如果老師上課連多媒體教室都無法實現,那么當量的優秀案例圖片改如何向學生展示并講解。家具設計與人體工程學這門課程重點在培養學生的家具設計造型能力,培養學生適應在“適合人的尺度”的思維模式下進行家具設計創作,所以教學的重點應該是突出體驗教學。這種體驗教學,不能局限在學生的想象階段,不能僅僅依靠手繪或者電腦模擬效果圖的制作來完成的。理想的體驗教學應該是學生能在學習課程的時候能超越識記,掌握人體工程學的研究方法,明確設計是為人的設計的真正含義,能夠通過圖紙把自己的設計很好的表達出來并完成家具1:1模型,然后能充分的調動各感官機能,完成對模型的修改,完善設計。我校地處河南信陽市,2006年藝術系開設了家具設計方向,到今天已經有了8年的光陰。發展八年學?;窘⒘嗣佬g基礎實訓室、模型制作實訓室、計算機CAD設計實訓室、手木工制作實訓室等,應該可以說小有所成、初具規模了。但從我校家具設計方向歷屆畢業生就業調查反饋表來看,凸出問題表現在畢業生崗位概念模糊、崗前緊張、專業能力局限在方案設計和手工模型中、對于家具設計到家具生產過渡斷裂等問題。所以學校離培養高度市場適應性應用型人才成功轉型還需要走很長一段距離,這需要全校師生以及“多方來助”的情況下才能逐步實現。完整的家具設計課程環境處了學校自身軟硬件環境以外,還應該包含校企合作環境、校政扶持和監督環境、校與校來往學習合作共榮環境等。
二、家具設計與人體工程學教學有感
(一)緣起藤和竹
我校西鄰“長淮明珠”南灣湖,南望“云中公園”雞公山,校園內山清水秀,花木交蔭,綠圍翠繞,景色宜人。山上有豐富的自然資源,其中最多的就是滿上的竹林和成片的老樹古藤。2012年學校土建動土,建設一些新校施,原本山上的野生的滿山竹林和老藤,被一車車的拉往垃圾站焚燒殆盡,在筆者的眼里這是暴殄天物的行徑。在家具史上,能工巧匠用老藤和竹子編制出了多少會計人口、流傳古今的家具,多少作品在今天的世界非物質文化的收藏典籍中成為經典?;叵攵嗄昵埃髮W時期到教師階段,學生階段最痛苦的是每次家具設計課都要花好多錢購買各種各樣的模型制作材料,但制作出來的模型效果多少會讓人聯想到水晶宮時期的矯揉造作、粗制濫造的感覺。原因是我們制作模型購買的大部分是模型卡、ABS板、KT板、噴漆、石膏等工業模型材料,它們除了能粗糙的表達出家具設計的造型形態之外,別說結構,就是簡單的接縫收口都很難到位的。當然這些材料制作完模型之后,本身材料的固有色是很難看的,沒有任何保留的價值,所以還得用噴漆給制作好的家具模型賦予“五顏六色”的外衣。一個個原本制作還算精致的模型,披上噴漆外衣之后,儼然成了一個七彩家具王國。最讓師生感覺頭大的事,噴漆對環境的污染——刺鼻的氣味加上斑駁的漆影到處可見?,F在教師階段強烈的責任感在一次次的逼近,告誡自己不能“重蹈覆轍”?;乜次覀兊淖孑?,他們用無數的驚世之作一次次的想我們呈現自然材料的無窮魅力和價值。竹子特有的質地、中空的結構、快速的生長率(竹子2-3年可以成才)、竹黃和竹青的特殊性、竹結之美等等,竹子有太多太多的研究價值。老藤的最大的特點是它的韌度好、質感美、自然古樸形態美。竹子和老藤都不需要噴漆和上色,這也是它們作為家具模型制作最佳材料的優勢之一。于是藤和竹的研究首次在家具設計與人體工程學的模型制作上全面展開。
(二)果成竹與藤
家具設計與人體工程學在教學上筆者一改傳統教學常態,主張以“理論講解為輔,團隊研究為主”的課程教學方案,事實證明效果很好。以其中“人機工程學與座椅設計”環節為例:
1.全班分位若干小組,每個小組控制在3-5人,落實名單;
2.每個小組至少收集2個較具典型代表的座椅作品,可以市場購買或者家中鄰里收集,方式不限;
3.學生陳述作品來源,教師點評,每小組確定2個最典型作品;
4.解構作品,通過對作品的拆解、使用體驗,弄清其結構、尺寸、材料、工藝以及作品的優缺點分析,并在A3圖紙上表達清楚;
5.完成原始圖紙,教師點評,針對優缺點分析,根據人體工程學所學知識,完成設計改良;
6.教師點評,完善改良方案,制作1:1家具模型,材料竹子、古藤。
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人體工程學是一門交叉性很強的基礎應用科學,也是指導設計學科進行設計研究的重要科學內容。美國人機工程學專家伍德(charlesCwood)認為人體工程學的定義是“設備的設計必須適合人在各個方面的因素,以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率?!蔽覈梭w工程學者對人體工程學下的定義是“人體工程學是運用生理學、心理學和其他相關學科的知識,使機器與人相互適應,并創造舒適和安全的環境,從而提高功效的一門科學。”按照國際人體工程學會(InternationalErgonomics Association,簡稱IEA①)認為:人體工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心里學等方面的因素,研究人和機器及環境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假時怎樣統一考量工作效率、人體健康、生命安全和舒適程度等問題的學科。②
2 腳型與高跟鞋之間的關系
高跟鞋,顧名思義是指鞋跟非常高的鞋子,一般是指7厘米以上的鞋子。但是由于近年來高跟鞋種類繁多,高跟鞋按高度來分的話,1至3厘米是低跟鞋,4至7厘米是中跟鞋,7厘米以上為高跟鞋;按高跟鞋的鞋跟設計來分的話,分為疊跟、曲線跟、路易式跟、逗號式跟、錐尖跟。
要分析高跟鞋與腳的組合關系,就要先了解人體腳型特征,腳的基本形式由骨骼決定的,腳的骨骼共有26塊,包括趾骨、跖骨、跗骨三大部分,其中趾骨14塊,是足部運動靈活性最高的部位;跖骨5塊,維持著足部運動的平衡性,趾骨和跖骨共同組成趾跖關節,是腳部屈撓最頻繁的位置;跗骨7塊,貫穿人體重心線,是承受人體重力的主要部位。人腳的26塊骨骼與附著在其上面的肌肉,共同支撐著人體直立和推動著人體運動。
與高跟鞋設計有關的足部結構還有足弓,足弓是腳部位的弓狀突起,在人運動過程中發揮著重要作用,當足弓受力時,同時足弓會發生變形(圖1,圖2)。圖1為正常腳弓形狀,圖2為受力后足弓的形狀,足弓在人體當中的作用相當于減震器,正常情況下是弓形的,在受力之后會變平,有些扁平足的人足弓是扁平的,所以扁平足的人比正常人更容易覺得疲勞。如果鞋設計不當,會造成穿用時的不舒適感,嚴重的會導致腳病的產生。例如鞋底凸度過大,會擠壓腳弓,穿用者會感到疲勞,如果長期穿用這樣的鞋,會使附著在腳弓上的肌肉和韌帶受到傷害,造成扁平足,影響人的健康。從舒適性和安全性的角度考慮,鞋的腳弓位置應該加上緩沖和減震裝置,在不影響腳弓正常功能的基礎上,有效改善穿用性能。
3 高跟鞋的高度與舒適性關系
影響高跟鞋舒適性的因素有很多,其中最明顯的就是鞋跟高度。隨著鞋跟高度增加,人體重心向前移,前足承受的壓力增大。跟高3厘米左右的中低跟鞋把足后跟的壓力向前移一部分,分散后足中的壓力,對人體是有利的,可以減緩后跟的疲勞。但是跟高達到7cm的高跟鞋的前足中的壓力過于集中會造成不舒適。隨著鞋的高度的增加,腳掌所承受的壓力也就越大,通過圖3可以看出。對于舒適保健的鞋跟高度有人認為應該是平底鞋;也有人認為平底鞋有害健康會加大足弓的翻折幅度,存在造成足弓彈性喪失的危險,說法不一;但是通過研究發現舒適保健的不是平底鞋,而是3cm左右坡度的坡跟鞋,使壓力稍稍分散。因此越來越多的平底鞋也是會有一定坡度,與完全平底的鞋相比其耐疲勞時間更長。
高跟鞋的舒適度不僅跟高度有關,鞋跟的粗細對壓力的分布也會產生很大影響。跟的粗細影響腳掌壓力的分散與集中,受力面積越小,壓力越大。穿粗跟鞋的時候,腳部跟骨位置很平穩,腳掌的壓力也由后跟分擔了一步分,而穿細高跟鞋的時候,后跟穩定性沒有粗跟的好,從心理角度來說不會把后跟所有的重力放在上面,相對來說還是穿粗跟鞋要更舒適一些。
4 結語
從上面的內容我們已經了解到了人體工程學對于高跟鞋設計應用的重要性,醫學和人體工程學證明,穿著高跟鞋對人體有不利影響,但因女性的審美需求高跟鞋不會消失,7至10厘米甚至更高的高跟鞋,依然受到很多女士的青睞,所以要想讓高跟鞋與腳進行最舒適的組合,就必須了解腳部的骨骼特征以及影響骨骼受力的鞋的因素。本文對舒適度最高,不利影響降低到最小的高跟鞋設計提供理論參考依據。
注釋:①IEA是國際人體工程學會的簡稱,成立于1960年,先后召開了10多屆國際性會議,英、美、德、日、法等許多國家的人體工程學會均與IEA建立了聯系。
②劉峰.人體工程學[M].遼寧美術出版社,2008:8.
參考文獻:
[1]劉峰.人體工程學[M].遼寧美術出版社,2008.
[2]文化服裝學院編(日).王佩國,郝瑞閩,編譯.文化服裝講座―――鞋?帽篇[M].中國輕工業出版社,2000.
篇3
人體工程學是一門關于技術和人的協調關系的科學,也是一門多學科的交叉學科。它首先是一種理念,把使用產品的人作為產品設計的出發點,要求產品的外形、色彩、性能等,都要圍繞人的生理、心理特點來設計;然后是整理形成的設計技術,包括設計準則、標準、計算機輔助設計軟件等;這些設計技術再和特定領域的其他設計技術及制造技術相結合,就形成符合人體工學的產品,這些產品讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人體工程學研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調,研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域,研究的目的則是通過各學科知識的應用,來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造,使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。
二、概述室內設計
室內設計是指為滿足一定的建造目的(包括人們對它的使用功能的要求、對它的視覺感受的要求)而進行的準備工作,對現有的建筑物內部空間進行深加工的增值準備工作。目的是為了讓具體的物質材料在技術、經濟等方面,在可行性的有限條件下形成能夠成為合格產品的準備工作。需要工程技術上的知識,也需要藝術上的理論和技能。室內設計是從建筑設計中的裝飾部分演變出來的。他是對建筑物內部環境的再創造。室內設計可以分為公共建筑空間和居家兩大類別。當我們提到室內設計時,會提到的還有動線、空間、色彩、照明、功能等等相關的重要術語。室內設計泛指能夠實際在室內建立的任何相關物件:包括:墻、窗戶、窗簾、門、表面處理、材質、燈光、空調、水電、環境控制系統、視聽設備、家具與裝飾品的規劃。
三、人體工程學為室內設計奠定了基礎
人體工程學聯系到室內設計,其含義為:以人為主體,運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法,研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內環境之間的合理協調關系,以適合人的身心活動要求,取得最佳的使用效能,其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內環境和設施的相互關系。由于人體工程學是一門新興的學科,人體工程學在室內環境設計中應用的深度和廣度,有待于進一步認真開發,目前已有開展的應用方面如下:(1)為人際交往空間的確立奠定了基礎。根據人體工程學中的有關計測數據,從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等,以確定空間范圍。(2)為家具、設施的形體、尺度及其使用范圍奠定了基礎。家具設施為人所使用,因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據;同時,人們為了使用這些家具和設施,其周圍必須留有活動和使用的最小余地,這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內空間越小,停留時間越長,對這方面內容測試的要求也越高,例如車廂、船艙、機艙等交通工具內部空間的設計。(3)為室內設計的視覺環境奠定了基礎。人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素,人體工程學通過計測得到的數據,對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區域等提供了科學的依據。
四、人體工程學為室內設計要素提供了依據
(1)合理的空間布局。根據人體工程學提供的數據一句,空間的合理分布給人們以美的感受是設計基本的任務。(2)合理的運用色彩。室內色彩除對視覺環境產生影響外,還直接影響人們的情緒、心理。科學的用色有利于工作,有助于健康。(3)合理的采光。人類喜愛大自然的美景,常常把陽光直接引入室內,以消除室內的黑暗感和封閉感,特別是頂光和柔和的散射光,使室內空間更為親切自然。光影的變換,使室內更加豐富多彩,給人以多種感受。(4)合理的裝飾。室內設計根據結構和人的心理需求,結合功能需要加以裝飾,可共同構成完美的室內環境。充分利用不同裝飾材料的質地特征,可以獲得千變完化和不同風格的室內藝術效果,同時還能體現地區的歷史文化特征。(5)合理的陳設。室內家具、地毯、窗簾等,均為生活必需品,在符合審美的條件下,結合人體工程學的要求,更能體現其特點和個性。(6)合理的綠化。室內設計中綠化以成為改善室內環境的重要手段。室內移花栽木,利用綠化和小品以溝通室內外環境、擴大室內空間感及美化空間均起著積極作用。
參考文獻:
[1]劉峰,朱寧嘉.人體工程學設計與應用[M].遼寧美術出版社,2007
[2]劉昱初,程證渭.人體工程學與室內設計[M].中國電力出版社
[3]張月.人體工程學[M].中國建筑工業出版社
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人機工程學是一門研究人類、機器和環境之間相互作用的學科,它主要目的是為了使設計的機械設備或者人機系統能夠滿足人的生理和心理特征,使其能夠更好的為人類服務。在工業設計中,我們通常將其定義為:對于成批量生產的產品,憑借專業知識、經驗以及視覺感受等賦予其材料、結構、色彩等新的品質和資格。人機界面是人和機器在交互過程中非常重要的一個層面,也可以稱之為用戶界面。它是人和機器之間進行通信的媒介,負責信息的輸入和輸出,其設計的好壞直接影響用戶的使用效果,是現代設計中非常重要的一個方面。
二、GUI的設計及色彩的特征
(一)GUI設計的流程
對于一個完整的用戶界面設計包括其啟動界面的設計、軟件架構設計、相應按鈕的設計、面板的設計、菜單的設計以及圖標和滾動條的設計等等。跟其他產品一樣其設計的過程非常復雜,包括前期的調研、總體設計、具體設計和實施[1] [2],是一個需要循環測試和評估的設計過程。
(二)色彩在GUI設計中的作用
在人機界面使用過程中,色彩對人類的影響最為重要,會受到人們的首先關注,其次才是形狀或者其他。所以對于人類來說色彩直接影響著其精神感受,在設計的過程中就要考慮到用戶的審美觀,使用戶在使用的過程中產生舒適感和美感。
GUI的設計可以分為網頁和軟件兩種不同的類型,其設計時對色彩的選擇也不盡相同。在網頁的色彩設計過程中有很大面積的色塊區域,其像素空間也較大,設計師在設計色彩時有較大的發揮空間。但是在對軟件的GUI設計時要考慮到工程類的嚴謹性和專業性,目前大多數采用了灰色作為其背景色,那么對于其圖標的色彩設計就會受到很大的限制,且其色彩不宜超過64色。在整個GUI設計中首先要做到簡單明了,對用戶起到引導的作用,引導用戶得到正確的聯想和操作。其次還要保證色彩的柔和性,降低不同區域間的對比度,使用戶在使用的過程中不會感覺眼睛疲勞。
(三)人機交互界面色彩的選擇
在進行人機界面的色彩選擇時首先要明確主色調,以體現界面的主題。在工業設計中一般選擇淺灰色、淺黃色、淺藍色以及淺綠色等淺顏色的背景,再配以深色系的字,這樣既能夠突出重點,又能夠得到大多數人的認可。對于人機界面中其他的一些內容不宜選用搶眼的顏色,否則就會喧賓奪主,當然并不是完全不能應用,為了突出強調某些因素可以采用明亮的色彩,但是不能使用太多,否則就會適得其反,達不到強調的效果[3]。
在進行色調選擇時一般要考慮一下三點:
1.暖色調一般會給人一種溫暖的效果,冷色調則相反,使人感到冷清。
2.高彩度的暖色調給人刺激和興奮,低彩度的冷色調能夠使人平靜思索。
3.高明色調使人感覺清爽、明快,低明色調則使人感覺深沉和莊重。
在選擇顏色進行背景色搭配時一樣不能使用對比強烈的色彩;使用大面積顏色時要選用低對比度的背景,否則會影響其圖片和文字的辨別,嚴重時會發生互溶現象,使圖片和文字不容易被辨識。例如在進行標題背景色設計時可以采用較深的顏色,配以鮮明的字體,這樣一方面可以吸引用戶的注意力,另一方面起到了突出界面主題的作用[4]。
三、人機工程學在GUI設計中的重要作用
設計的目的是為了更好的為人類服務,所以人是設計中首先要考慮的因素。人機工程學也是把人作為第一要素來考慮,它在GUI設計中的作用可以簡單的概括為以下三個方面:
(一)提供人體尺度參數。人體工程學是人際工程學中研究中一個重要的方向,為GUI的設計提供人體結構尺度、生理尺度以及心理尺度等相關數據,從而為設計者設計人機界面提供可靠地參考依據。
(二)提供功能合理性設計參數。在設計過程中為設計者提供界面中各個要素的形狀、大小以及色彩和布局等的參數,使其能夠實現人和機器之間通信功能的最優化,進而最大限度的適應人類心理和生理需求。
(三)提供系統設計的理論依據。人機工程學是研究人和機以及機所處的環境一門科學,人機工程學的原理存在于用戶界面設計的每一個過程中。在這個完整的人機系統中系統要能夠為用戶提供繼續、后退和退出等命令的說明[5]。
四、設計實例
在這次設計中我們以一款兒童英語學習軟件為例進行,設計了其登陸界面和一系列圖標,其界面色彩豐富、圖標的可指示性強。
上述圖標和界面的設計主要采用了黃色調作為主色調,能夠給人一種活潑、燦爛和可愛的感覺。對于兒童英語課程的學習來說其用戶主要是兒童,這種色調的選擇可以使其在使用過程中感到喜歡,增加了其愉快度,從而能夠更好的幫助兒童學習英語。
五、結論
論文以人機工程學為基礎,對其在GUI設計中的相關內容進行了闡述,介紹了基于人機工程學的GUI界面設計的方法,并且介紹了色彩在界面設計中的重要作用和如何選擇合適的色彩以達到更好的效果。在文章的最后做著還給出了一個設計實例,驗證了人機工程軟件界面設計方法的指導性。
參考文獻:
[1]何曉佑.產品設計程序與方法.北京:中國輕工業出版社,2000.
[2]Jeffrey L.Whitten,Lonnie D.Bentley,Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press,1994.
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1 引言
人類工效學是依據人的身體結構、心理狀態、生理特種等因素,研究勞動力、生產工具、工作環境等要素與生產效率、產品質量間相互關系的機械工程類分支學科。1961年國際工效學協會在斯德哥爾摩成立后,工效學研究成果中涉及到安全、健康等方面的行業標準,因其現實可行,逐漸被許多國家和地區在實際操作中強制執行。隨著人類工效學的深入研究,逐步衍生為人體工程學、人機工程學、工程心理學等多個分支。我國相關研究起步較晚,1980年封根泉《人體工程學》是我國第一本工效學專著。1981年建立“中國人類工效學標準化技術委員會”,并與國際人體工程標準化技術委員會(CIEA)建立了聯系。
由于工效學強調良好的人-機-環境系統有助于減少人工失誤,能夠幫助解決實際操作中人體動作、設備的設計安裝運行、環境條件等要素妨害生產效率和產品質量的問題,所以工效學逐步被深入廣泛應用于機械產品的設計和制造中。筆者通過文獻調查的方法,對汽車組裝流水線作業工人工效學的情況,分析如下。
2 資料與方法
2016年9月10日,以“流水線”+“工效學”為摘要詞頻,通過Cnki及萬方數據知識服務平臺檢索文獻論文,共獲取18篇相關論文。首先排除Cnki與萬方重合的3篇,其次排除和本文研究關聯不強的6篇,剩余有效9篇文獻。詳見參考文獻。
下載文獻,提取相關數據及結論,進行對比分析。
3 結果
陳泓等,[1]王百負等,[2]朱啟星等,[3]研究認為,低頭、彎腰、抬手、站立、工作時間率、照度、噪聲等工效學指標的嚴重超標,容易導致慢性肌肉骨骼損傷,影響生產效率和工作質量,應按照有關標準和法規,改進相應的勞動保護和工效學措施。李漢鋒等通過企業對人類工效學措施重視程度的調查,也認為應對勞動者作業特點,進行積極的工效學手段干預。[4]劉召杰的研究發現,操作者疲勞與動作穩定性之間,存在著高度的負相關,并給出了一定的數據證明。[5]曹磊進一步認為,在高物理負荷下,更要關注對操作者心理因素方面的積極干預。[6]丁嘉順從肌電生理方面研究發現,表面肌電法能夠測定和反映靜態姿勢和反復性操作的負荷,或者能夠為勞動負荷評價及工效學設計提供新的參考指標。[7]宋宗強的研究結果是,按照動作經濟原則,如果通過工序動作的剔除、重排、合并與簡化,就使裝配線作業均衡率達到有效提高(其具體數據為從62%提高到76%)[8]。
4 討論
由于汽車組裝流水線涉及眾多因素,每一個環節因素都會影響和改變個體的現場操作能力以及對系統的適應能力。工效學從操作者的性別、年齡、智力、文化、性格、工作興趣、技術水平、工作動機、現場工作情緒等各主觀因素,研究操作者的工作行為、以及其行為產生差異的各種因素。同時,工效學還對流水線操作者所處環境、工作條件、設備性能等現實客觀因素加以研究,且進一步關注團隊的人群關系、組織作風等社會性因素。在人-機系統中,人體部位的尺寸比例,人的視覺和聽覺的正常生理值及個體化差異,操作時的姿勢、活動半徑、動作節奏和頻率速度、勞動環境條件所引起的工作疲勞度、人的能量消耗和補充等,都直接影響人機系統的運轉效率。企業制訂的操作規程應符合操作人員的生理和心理特點,符合工效學標準;操作人員也必須嚴格遵守操作規程,才會更健康安全的操作。
工效學在人-機環境系統的研究中,經歷了人適應機、機適應人、人機相互適應幾個階段,現在又已深入到人、機、環境三者協調的人-機-環境系統。隨著社會分工精細化,以及經濟發展對勞動效率的更快更高要求,工效學又從單純研究個人生理和心理特點,進一步發展到研究怎樣改善人的社會性因素,從提高個體操作能力到提升團隊、企業整體操作水平。
李漢鋒等研究表明, 通過改進人類工效學措施,科學有效的改變勞動者工作臺作業條件和生產環境條件,能有效降低勞動者的職業緊張,降低疲勞度[9]。
通過此次汽車組裝流水線作業工人工效學的文獻調研,筆者發現,我國對人類工效學的研究成果不足,還不能適應包括汽車組裝流水線在內的國民經濟各行業對工效學科研成果的需求,應加大對人體功效學科研及實踐的研究,為經濟社會的發展提供智力和科研保障。
參考文獻
[1]陳泓,李序梅,張玉婷等.電視機和有線通訊設備流水線作業工人的工效學調查研究[J].中國安全科學學報,1996,6(04):34-36.
[2]王百負,金書香,張祥春等.汽車組裝流水線作業工人工效學調查研究[J].中國安全科學學報,1996(04):40-42,46.
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[4]李漢鋒,陳建,鄭曉鈞等.深圳市20家企業人類工效學及勞動者職業性肌肉骨骼疾患現狀調查[J].職業與健康,2014,30(16):2230-2232.
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1 引 言
北京2008年奧運會火炬“祥云”,是全球化時代由中國企業主導的,跨文化背景、多專業協同設計的一個成功范例。這種成功的設計范例,對于如何從綿延千年的華夏文化中汲取創新靈感,從中國制造走向中國創造也具有重要的借鑒意義。本論文從形式美、工藝美、材料美三個方面對北京奧運會的祥云火炬進行了美學分析。
2 祥云火炬的美學分析
2.1 祥云火炬的形式美
形式美基本原理和法則是對自然美加以分析、組織、利用并形態化了的反映。從本質上講就是變化與統一的協調。它是一切視覺藝術都應遵循的美學法則,貫穿于眾多藝術形式之中。祥云火炬整體造型線條流暢,以銀紅兩色為主色,上部以銀色為主,下部以紅色為主,形體優美修長而略顯彎曲。其設計主要通過以下四個方面傳達其基本理念:云紋、漆紅、人本、科技。云紋是華夏文化的符號特征;漆紅是千年的中國印象;人本是細致的人文關懷;科技是藝術與技術的完美結合。
祥云的文化概念在中國具有上千年的時間跨度,其所代表的“淵源共生,和諧共融”的意象是具有代表性的中國文化符號。它是輕盈飄逸、神秘,又能夠穿透人心弦的線狀形象,是一種不同于西方體量感的藝術元素,富含東方韻味。富有中國文化特色的漆紅色的、預示著“祥云升騰”的云紋銘文被雕刻在火炬上半部分銀色的鋁合金表面上。這些云紋不僅作為千年華夏文明被抽象出來的符號,使整個火炬凝練了厚重的中國文化特色,而且給整個奧運火炬注入了幾分輕盈和靈性。
火炬上下按比例均勻分割,祥云圖案和立體浮雕式的工藝設計使整個火炬高雅華麗、內涵厚重。它采用了類似紙卷和畫軸這一極其富有中國特色的別致造型,將中國古代四大發明之一的紙融入到奧運火炬設計中。靈動別致的紙卷造型的奧運火炬背后蘊涵著千年華夏文化的內涵和對奧林匹克精神的詮釋,它既是中國的,也是世界的,巧妙地表達了借奧運火炬向世界傳遞中國文明的美好心愿,也完美地契合了追求和平、文明、進步的奧林匹克精神,突出了設計的人文主義關懷,傳達了一種真實而感人的意愿。
2.2 火炬的工藝美
祥云火炬長72厘米,重985克,燃燒時間長達15分鐘,在燃燒穩定性與外界環境適應性方面達到了新的技術高度,能在每小時65公里的強風和每小時50毫米雨量的情況下保持燃燒,真可謂是工藝先進、設計巧奪天工,是我國高科技的濃縮。其工藝美主要體現在兩個方面,即加工過程中的精確度、安全性和符合人體工程學。
火炬分為上下兩部分外殼、燃燒器和燃料罐幾個部分。從正面看是云形,從截面看卻是一個心形。這在工藝上是極其微妙復雜的,要求極高的精確度?;鹁娌捎娩X合金切削加工薄壁整體內外表面成型,在切削時不允許出差錯,如果稍有偏差,缺口就無法彌補。其二是云紋加工程序。設計人員對于云紋加工程序提出了很高的要求,要求加工表面沒有雜色和污點,圖案腐蝕前的遮蔽工藝不能有問題,否則紋樣就會走樣、變形。加工好圖案后要對圖案進行酸堿處理,其后是模具蝕紋工藝。
在20世紀初,英國人泰羅設計了一套研究工人操作的方法。研究怎樣操作才能省力,高效,并訂出相應的操作制度,人稱泰羅制,這是人體工程學的始祖?,F代,人體工程學在設計過程中已成為設計師自覺考慮的一個重要因素。這種方法更具科學性,更重視與舒適感相關的各種心理和生理問題。設計可以從人們日常的知覺感受、認知感受、情緒感受出發,分析各種審美需要。
祥云火炬設計中很多地方考慮到了火炬傳遞者不同的情感需求。通過火炬上的圖案、色彩、材料的不同搭配,使得他們產生心理共鳴。因為要滿足和適合人體的要求,在祥云火炬設計中充分考慮到了人的因素,首先是尺寸合適、高低合適、方便使用,設計和制作更考慮到安全、效率。例如這個奧運火炬重約985克,而這個重量對火炬手來說是比較適合的,這是因為設計師對它的重量有過深入的分析,不能太輕,拿在手里沒有分量,但也不能太重,否則火炬傳遞者容易感到疲勞?;鹁鎯缺谠O有隔熱層而外面金屬表面則噴涂了高觸感橡膠漆。經過人機工程學考慮的握柄,使舉握舒適的火炬在每一設計細節中訴求著東方文化的特征――細致的人文關懷。再如祥云火炬由于燃料罐里面的燃料是液體,變成氣體需要吸收大量的熱,使自身溫度降低,很容易結冰,甚至凍傷火炬手的手。所以設計了導熱棒,把火炬上端火焰產生的熱量傳導下來,防止燃料罐過冷,這是由于火炬在燃燒時使上熱下冷而溫差懸殊。
2.3 祥云火炬的材料美
近年來隨著地球環境的逐步惡化,人們面臨越來越嚴重的環境危機,綠色設計理念逐漸深入人心。綠色設計是20世紀80年代末出現的一股國際設計潮流。在20世紀60年代末由著名的工業設計師及教育家維可多•佩帕尼克提出。其觀點是我們周圍的事物都是由設計師創造的,設計師在滿足客戶和用戶要求時不能夠僅僅停留于美化作用,更應肩挑起培養和引導人們社會倫理價值及道德的重擔。每一個有良知的設計工作者都應該在自己的設計中融入綠色設計的理念,用自己的作品向全人類宣傳綠色環保的設計理念,引導大眾理性消費,讓環保的理念深入人心。而祥云火炬的設計在這一方面無疑是一個成功的典范。
祥云火炬外采用鋁合金,通體采用高品質鋁合金自由曲面延展成型,這種材質延展性強、重量輕而且光澤度好,經濟而又不失現代感?;鹁嫱獠勘砻鎳娡苛讼鹉z漆,這種材料多用于日常生活用品,用于火炬尚屬首次?;鹁娴娜剂蠟楸?這是一種價格低廉的常用燃料,其主要成分是碳和氫,燃燒后只有二氧化碳和水。以上兩種材料都是綠色環保的材料,不會造成污染。它們充分體現了維可多•佩帕尼克提出的綠色設計的理念,表明了我國政府對待奧運會認真辦事、節儉籌備的指導思想,體現了綠色奧運、科技奧運的主題。
篇7
人因工程學是研究人—機—環境三者之間相互關系的學科,其研究的目的是設計和改進人—機—環境系統,使系統獲得較高的效率和效益,同時保證人的安全、健康和舒適。人因工程屬于實驗科學或經驗科學,建立且運用有關人類能力和行為的資料來設計或評鑒人們所處的環境、所使用的機具設備和工作程序。這些資料大部分來自實驗和觀察。因此,人因工程是一門實踐性很強的一門的學科,且涵蓋的內容非常多。人因工程這門學科在課堂理論教學的基礎上,其基本知識和基本技能必須通過一系列實驗和實踐項目加以強化和貫通,實驗教學是人因工程教學必不可少的環節。
一、人因工程實驗教學存在的問題
人因工程學是工業工程專業的核心課程之一,由于該學科在我國發展時間較短,尚缺少足夠的專業實驗室和實驗設備,目前教學中還存在一些問題,重視理論教學,忽視實驗教學。實驗教學依附于理論教學,學時少,主要是一些簡單的驗證實驗,學生只是敷衍應付寫實驗報告,達不到實驗的目的。主要表現在以下幾個方面:①實驗圍繞儀器設備開設,項目多而雜,內容綜合性差,同理論教學和應用實際脫節。②實驗教學方法設計不得當,缺乏設計性和創造性。傳統的實驗教學方法是“老師做一遍,學生旁邊看;學生做一遍,老師認為對就把頭點點”,在此過程中,學生完全是被動的,按照老師的思路、方法、步驟去做,缺乏主動性,學生就懶于思考,懶于動手,漸漸地就會對實驗失去興趣。③忽視學生綜合能力和創新能力的培養。學生實踐機會少,脫離生活或生產實際,學習效果不佳。在學生的作業或小論文中也缺乏運用人因工程學知識或方法去發現、解決生活或企業實踐中問題的能力。
二、提高人因工程實驗教學質量的建議
1.提高和完善實驗設施。要開設好實驗課,必須要有完善的、足夠的人因工程實驗設備。因此,爭取學校對人因工程實驗室經費的投入,購置相關實驗設備。同時教師也要不斷提高自己的研究水平,豐富實驗教學手段和內容;可以與相關企業建立長期穩定合作的合作關系,獲得設備的捐贈。
2.更新實驗項目體系。在挖掘現有資源的基礎上,對原有實驗項目進行了更新和完善,提高了實驗項目的針對性和實效性,形成了較為合理的實驗項目體系。我校人因工程實驗體系主要包括三大塊:工作環境測量實驗、生理測量實驗、心理認知實驗。工作環境測量實驗主要是用儀器對工作環境微氣候環境、照明環境、噪聲環境進行測量。生理測量實驗主要包括:人體尺寸測量、勞動強度與人體生理特征實驗。心理認知實驗主要包括反應時和運動時的測量、記憶廣度測試、注意分配能力測試、深度知覺測試、動作技能測試、雙手協調能力的測試、手動作的運動穩定性測定等實驗。上述實驗都是基礎性實驗,可在原有基礎上增設設計性實驗,例如:在原有工作環境測量實驗中新增設設計性實驗——光環境設計實驗;在人體測量基礎上增設“作業空間設計”實驗。在原三大實驗模塊的基礎上,增加一個實驗模塊:人因工程自擬實驗。它是學生在學完人因工程學課程,并完成人因工程學基本實驗的基礎上進行的綜合實驗研究。學生利用原來的實驗基礎,從人因工程研究的內容中,選擇自己感興趣的問題進行實驗研究。
3.改革實驗教學方法。①加強實驗課的實景教學。在實驗課初期教師對學生強化和演示儀器使用方法、注意事項。通過這一階段教學可以使學生認識、熟悉人因工程學常用的實驗器具和量表,了解實驗的基本方法、注意點等,對人因學有初步的感性認識,激發學生的學習興趣。同時,在理論教學過程中,教師也可將部分儀器、器材、軟件等帶進課堂,對照實物進行演示和講解,既提高了課堂教學效果,又使學生提前熟悉了實驗儀器和內容。②開放型實驗教學。開放型實驗室是進行素質教育和促進學生能力培養的有效途徑,人因工程實驗室主要用于培養學生人機方面的有關工程與心理知識和實際運用技能,主要包括生理基本參數測量與作業設計、心理測試與認知特性分析,以及有關復雜作業過程虛擬再現三方面內容,學生可以自由組合,選擇適宜時間預約實驗。學生可以運用所學的知識,自由擬定實驗項目、實驗內容、實驗條件和步驟,進行創新研究和探索。這樣學生可以根據興趣和需要選擇適宜的實驗、自行設計、歸納結論、分析結果。③開展多種形式的綜合實驗訓練。在理論教學完成后,組織學生分組進行社會調查,有條件者可到實踐中進行自然實驗(現場實驗)。以照明環境設計實驗為例,通過生產現場實驗,學生可以了解IE工程師在進行廠房采光設計時的工作步驟及流程,掌握設計照明環境的類型、參數和所需結果。在此過程中,學生自由研究,自找課題,開展調查或實驗。通過這一階段的實踐,鍛煉了學生的動手能力、團隊分工合作能力以及發現問題、分析問題和撰寫論文的基本能力。各小組完成的實驗或調查報告要求要條理清楚,盡量利用圖表,字跡工整,文字量適當,并制作演示用的幻燈片,進行答辯,由教師總點評。④改革實驗成績的評定方法。目前,實驗課的成績只占該課程成績的10%,不能引起學生對實驗課程的重視。因此,可以加大實驗成績的比例或對綜合實驗訓練單獨給成績。其實驗成績主要考核實驗態度、實驗技能和實驗報告質量,以及學生實驗觀察和解決問題的能力。只有這樣才能逐步改變學生“重理論、輕實踐”的思想。
人因工程是一門實踐性較強的一門學科,在授課過程中不僅要開設實驗課,而且要有針對性地精心組織和設計其實驗課,更要注重實驗課的質量和效果。只有不斷地完善實驗設備,更新實驗項目,改進實驗教學方法和教學手段,才能提高人因工程實驗課的教學質量,體現人因課程實踐性強的特點。
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篇8
――悉尼大學沿海城市生態影響研究中心研究員馬克?布朗
雖然我們還不清楚這些微塑料對人類健康有多大的影響,但它們必定是無益的。認識、研究它的方方面面,自然是政府和科學家們的責任。但地球是我們每一個人的,我們污染的環境,也正是我們生活的環境。不管微塑料的廣泛存在是否直接威脅到人體健康,減少塑料的使用和丟棄――從而減少微塑料的產生,都是必要的、也是每一個人都可以做出的貢獻。
――美國普渡大學食品工程博士云無心
有眾多大小不足5毫米的細微塑料片浮游在東京灣的海水中。這些塑料片被稱為“微塑料”,這些“微塑料”含有被認為會致癌或降低生殖能力的“多氯聯苯”以及對甲狀腺功能有不良影響的“多溴聯苯醚”。這些化學物質具有毒性且難被降解,據分析,“微塑料”上吸附的是在禁用前就被廢棄的、積聚在海底的此類化學物質。
――東京農工大學教授、環境化學專家高田秀重
浴液、護手霜、磨砂膏等化妝品中含有聚乙烯、丙烯酸酯等微粒,或者說微塑料,涂抹在皮膚上,等到清洗時會隨著水流進入下水道。這些微粒通常無法被污水處理系統過濾掉,混在污水污泥中,蔓延至農業用地。每立方米處理過的污水含86至714個微塑料,而干燥的污泥中含量更高,每千克含2.4萬個微塑料。
篇9
在從事醫學物理與生物醫學電子學的教學和科研工作的過程中,寧新寶教授擅長以電子學、物理學和系統控制學為手段,研究生物醫學信息的檢測處理和分析,探索生命活動的機理、生物醫學信息的特征和規律,開發為防病治療等醫學應用服務的設備與系統等。多年的潛心研究,他已經取得了很多可喜的成績。
憑借著豐富的專業知識和對科學的熱愛,寧新寶教授于1981年研制出了“XDL―心電磁帶錄放儀”,并獲得江蘇省重大科技成果獎。同時,他非常注重將研究成果轉化為生產力,為提高我國臨床診斷的準確率做出了貢獻,取得了一定的經濟效益。20世紀90年代初,他研制推出的“高頻心電圖檢測儀”為高科技醫療診斷設備獲得國家專利,并被南京一家公司采納。
經江蘇省科委組織的成果鑒定會,寧教授研究的省應用基金資助項目――“高頻心電圖計算機模擬”研究得到了專家的高度評價,一致認為:“該研究領先國內,達到國際先進水平,對高頻心電圖研究是一個突破性進展,不但從方法學上開辟了新方向,而且為進一步深入的研究,進行臨床診斷及更廣泛的應用提供了理論基礎?!?/p>
科技創新永無止境。近期,寧新寶教授在高頻心電的研究方面又有新的進展,發現非線性參數有“共振”現象,由此獲得了對心臟疾病敏感的非線性參數,并用獲得的多個線性和非線性高頻參數在多維空間中擬合多維曲面診斷心臟疾病的新方法,為高頻心電圖的深入研究開辟了一個新途徑。另外,他研制出了具有知識產權的“18導同步心電監測分析儀”和“生物反饋技術”,后者包括“人體平衡功能檢測訓練系統”、“自主神經功能儀”和“肛直腸肌生物反饋儀”等三項成果。其中“人體平衡功能檢測訓練系統”2006年獲得江蘇省科技進步二等獎,2008年又獲得國家教育部科技進步推廣類二等獎。
理論創新與科研實踐結合能夠產生更大的價值。多年來,寧新寶教授在科研工作中屢次提出新理論并加以實踐,他研究了“生命活動中的非線性現象”的國際前沿基礎性課題,率先提出了心臟電活動混沌現象中關聯維參數的分布特性,率先研究心電圖信號波形的多重分形特性,率先提出研究NAR模型的短時(500個心律值)HRV信號非線性特性、模式熵、基本尺度熵等,及研究這些非線性特性與人的衰老、心臟疾病之間關聯程度等,均取得了可觀的創新成果。近年,他又研制出基于互聯網的“個人健康管理系統”,實現對心電、血壓、血糖等多功能參數的檢測分析與監護。此外,在指紋識別核心技術、超聲外科手術刀、醫學圖像處理以及低功率超聲輻射微泡試劑誘導新生血管栓塞治療腫瘤機理研究等方面,他也取得了可喜的成績。
人才培養,桃李芬芳
“學為人師、行為世范,顯大家氣度;著書立說、厚德載物,成高山仰止。”寧新寶教授對國家的貢獻不只于科研領域,更在于他在教育領域獲得的認可。作為教授、博導,寧教授要承擔本科生教學工作和研究生的培養工作,并主要承擔《生物醫學電子學》和《傳感器原理》等課程的教學工作,為祖國培養了很多高新科技人才。
至今,寧新寶教授已培養碩士生60余名,進修教師10余名,博士生22名,博士后4名。他個人先后榮獲南京大學第五屆研究生導師教書育人獎和第五屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技競賽園丁獎。他培養的學生中不乏出類拔萃者,在他的指導下,學生的論文《心率變異性HOLTER系統的研究》于2001年被評為江蘇省首屆優秀碩士學位論文;由學生設計完成的“家用心電遙測監護系統”榮獲1997年第五屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎,另一項經他指導完成的“‘多科特’心臟保健系統科技創業計劃”獲得了江蘇省金獎和全國銀獎。
寧新寶教授筆耕不綴,先后發表學術論文200多篇,2000年到2013年間,生物醫學信號非線性動力學分析研究方面發表的SCI論文50余篇;出版著作《生物醫學電子學》、《物理化學生物傳感器》、《近代電子醫療設備與技術》等六本。他為我國醫學物理與生物醫學電子學的教學發展提供了豐富的理論聯系實際的科學內容,促進了學科的不斷發展。
篇10
生物醫學工程專業就業方向 本專業學生畢業后可可以在醫療儀器企業的研發機構、生物醫學工程及相關學科的科研單位、大型醫院的設備中心、高等院校等地方工作,也可以做國家公務員。相關行業(如IT,儀器儀表等)。
從事行業:
畢業后主要在醫療設備、護理、制藥等行業工作,大致如下:
1 醫療設備/器械;
2 醫療/護理/衛生;
3 制藥/生物工程;
4 新能源;
5 電子技術/半導體/集成電路;
6 其他行業;
7 計算機軟件;
8 儀器儀表/工業自動化。
從事崗位:
畢業后主要從事算法工程師、售后工程師、銷售工程師等工作,大致如下:
1 算法工程師;
2 售后工程師;
3 銷售工程師;
4 硬件工程師;
5 維修工程師;
6 注冊專員;
7 技術支持工程師;
篇11
0 引言
隨著計算機技術的發展,在概念設計階段使用三維數字化人機工程設計是現代工業設計的必然要求。以人體參數為基礎建立的數字人體模型是描述人體形態和力學特征的有效手段,是研究、分析、設計和評價人機系統不可缺少的測量和模擬工具。目前可進行人機工學分析的軟件較多,本文嘗試以SolidWorks和CATIA這兩種三維軟件為例來探討計算機輔助技術在人類工效學方面的應用。
1 建立模型的思路
由于SolidWorks軟件基于具體的尺寸繪制草圖完成建模,然后通過在裝配體文件中添加幾何關系組成完整的人體模型。所以在創建之前需要計算出各個人體百分位所針對的主要部位尺寸。筆者首先進行了油田作業工人的人體測量工作,由于人體測量中所得到的測量值,都是離散的值隨機變量,大多數都符合正態分布(高斯分布)規律,因而可根據概率論與數理統計理論對測量數據進行統計分析,從而獲得所需群體尺寸的統計規律和特征參數[1]。
通過實際測量,利用上述方法可以計算出對應人體尺寸百分位5%、10%、50%、90%、95%共5組模型尺寸。由于所有部位零件都使用了SolidWorks的配置功能,所得到的最終模型通過選擇不同配置就可以改變各部位的尺寸比例。
CATIA與SolidWorks不同,它具有專門的人機分析模塊,還提供了美國、加拿大、韓國、日本和法國的人體模型數據庫,遺憾的是沒有中國的人體模型。這里筆者依據韓國人人體模型的各部位比例和測量參數,通過修改模型庫中韓國人的相關參數[2],還可以建立針對目標人群的文件來實現,如圖1所示,當定義完人體模型相關數據后導入CATIA的人體模型庫,然后再確定要建立的人體模型的父系產品、人體模型名、性別、百分數,就能生成中國地區的虛擬人體模型[3]。
2 人機優化方法的不同
使用SolidWorks筆者建立了一個操作平臺,這里對于操控域設置為站姿操作方式來進行設計。以空間分析為例,根據人機工學對站姿操作評估的需求,作業面高度同作業姿勢有關。一般在站姿作業時,身體向前或向后傾斜以不超過10°~15°為宜,工作臺高度一般為操作者身高的60%左右。當臺面高度為900mm~1100mm時,臺面處于最佳作業區內[4]。以此為依據,可以參考導入的人體模型對平臺進行優化,將作業人員所處的作業空間尺寸設定為1100mm*900mm的空間,滿足作業崗位中橫向活動間距大于1000mm的要求,參考建立的人體模型還可以近一步設定操控臺面的最低線距離操作站立面的距離為1135mm,由于操控臺平面為坡面,最高處與最低處的高度差為111mm,則可以算得操控平面中線距離作業站立面的高度為1191mm,在身高60%的比例高度稍微偏高處,在軟件中完全適合我們所測得的平均身高為1753mm的華北地區作業人員使用。操控臺寬度為540mm,與虛擬人體模型肩寬接近,兩側各多出83mm。這樣作業者作業時手臂減少橫向的施力,可以降低肌肉疲勞。依據以上人機工學評價標準,我們最終完成的操控域的優化設計工作。
這里我們將修井機的操控域設計為室內坐姿作業方式。CATIA也具有獨立建模的能力,首先對操控域進行建模,然后導入建立好的人體模型。在對現場作業姿勢有了充分了解后,可以利用約束工具進行身體部位與其它虛擬物體的定位,利用干涉檢查和終止干涉來避免虛擬人體模型的身體和虛擬物體的重合,使人體模型姿勢符合作業姿勢。
由于CATIA具有人體模型姿態分析(HPA)模塊,所以我們可以直接針對這一坐姿,利用CATIA的姿態評估大腿與小腿夾角的舒適度為92.6%。同理對其他模型部位進行評估。以這一坐姿為依據,我們可以調整操控域的座椅以及作業臺的具體尺寸,使得操控域滿足作業人機舒適性的要求。
3 結論
在對操作平臺操控域兩種不同方案的人機優化過程當中我們可以得到以下結論:SolidWorks和CATIA雖然都能進行三維建模,但是在建模方面SolidWorks采用參數化驅動模型,用數值參數和幾何約束來控制三維幾何體建模過程要更加簡便易行,當發現不符合人機工學要求的尺寸時可以及時修改。其不足之處是當人體模型建立完成之后沒有一個專門的人機分析模塊對方案進行智能化分析,需要借助工程圖和零件圖依據人機工程學的人機評價標準來人工調整。而CATIA雖然在所建立模型的編輯和調整上不如SolidWorks便捷,但是它擁有專門的人體模型構造(HBR)模塊和人體模型姿態分析(HPA)模塊,可以很快地對所需作業姿勢進行優化評價。評價結果以分數來顯示清晰明了。
通過以上比較我們可以總結出這樣的一個設計思路,如果結合兩個軟件各自的優勢,利用SolidWorks對操作平臺進行建模工作,然后使用CATIA軟件確定最佳的作業姿勢,最終以這一姿勢所需要的具體人機尺寸來修改SolidWorks中建立的操控域模型,這樣整個設計過程會更加便捷有效。
參考文獻:
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篇12
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、概述
1.1研究的目的和意義
隨著國民經濟的快速增長和人民生活水平的改善,中國的住宅建設進入了高速發展的階段。在這一階段中,住宅的數量大幅度的增長,同時對住宅的質量也提出了更高的要求。廚房和衛生間是住宅的“心臟”,它是功能多,使用頻繁的空間,它的合理性直接影響到居民的生活質量,成為體現一套住宅衛生、安全、舒適的一個重要因素。由于它容納產品類別最多,各種管線集中在不大的空間內,涉及專業多,設計和施工安裝復雜,技術難度很大。
因此,在這樣的背景下,做好北方住宅的戶型設計、改善家庭的住房條件解決廚房衛生間中存在的問題,是現階段設計市場的重要任務。
1.2既往研究現狀
在一些新建的住宅中,大部分需要改造、裝修后方可入住,首選的便是對廚房和衛生間進行改造,造成資源浪費。足見其設計的完善程度遠跟不上人民生活的需要。
1.3研究方法和途徑
本論文通過相當數量的現實調查和大量的文獻閱讀并加以分析比較,解決現實問題,對廚衛設計提出寶貴意見。
1.3.1現實調查和文獻閱讀相結合
1.現實調查包括三部分:
(1)調查問卷的方式,通過對北方地區廚房、衛生間實際操作者的調查,了解人們在廚房、衛生間的真實感受和認識以及需求和愿望等。通過對調查問卷的綜合分析,了解城市住宅廚房、衛生間的現狀,并對其發展趨勢做出初步的預測。
(2)市場調研,深入紅星玫凱龍、大明宮建材市場調研,參觀西安已建或在建住宅項目如“東方米蘭”、“融僑.馨苑”、“紫薇臻品”、“東城桃園”及商洛的 “東方威尼斯水城”等等樓盤樣板房,更加深入實際的了解當前北方廚房、衛生間的發展狀況并預測其發展趨勢。
(3)筆者深入廚房、衛生間進行親身體驗,以一個使用者的視角來感受廚房、衛生間的方方面面,并結合已經掌握的廚房、衛生間設計資料,分析驗證其真實性和準確性。
2.文獻閱讀
文獻閱讀部分包括研讀世界居住建筑及居住文化、中國住宅概論、居住建筑設計原理、廚衛文化、廚衛設計規范、設計分析、建筑設備、建筑環境、人體工程學、無障礙設計等等方面的知識,以產生更多靈感的火花,發掘更深層次的理念,找出其解決問題的辦法。
1.3.2分析比較
通過文獻閱讀和實際調研,了解北方住宅廚房、衛生間設計的特點,保留其設計的精髓,對其不合理、不滿足人們日益增長的物質和精神需要的地方給與改進和補充。對比古今,吸取傳統廚房、衛生間文化之精髓,摒棄現而存廚房、衛生間文化之糟粕。
二、住宅廚房衛生間的現狀及存在的問題
在一些新建的住宅中,大部分需要改造、裝修后,方可入住,首選的便是對廚房和衛生間進行改造,足見其設計的完善程度遠跟不上人民生活的需要。
2.1目前北方住宅廚房設計存在的問題
2.1.1 廚房面積偏小
近年來,國內外普遍存在這樣一種現象,即起居室、衛生間增大面積指標而廚房卻似乎變得越來越萎縮,《住宅設計規范》規定,一、二類住宅廚房的面積應不小于4m2,三、四類住宅廚房中不應小于5m2,在總面積比較大的住宅建筑中,廚房如仍然按照中低標準的規模設置,這決非合理的住宅格局。從實際使用情況的了解中發現,廚房所節省出的面積還是要轉化為餐廳或起居室,目前這種現象已經比較普遍,應當引起足夠的重視。據調查住戶反映及相關資料顯示,有近1/3的人認為廚房的面積需要擴大。如建于上個世紀九十年代西安的一個樓盤楓林綠洲,其戶型面積130.2m2,而廚房面積5 m2左右,于2007建成的融僑馨苑140 m2,可廚房面積也小得可憐,住戶使用起來非常不方便。考慮現代化廚具冰箱、微波爐、洗碗機等電器入廚,其面積擴大至7m2-8 m2時,才能較好的滿足廚房的使用功能。一般來講,廚房面積的大小主要取決于整個套型的面積。2.1.2 廚房中油煙污染嚴重
據調查反映,廚房中最大的問題即是油煙污染嚴重,煙氣道起不到應有的效果。廚房操作時其油煙氣味容易竄到餐廳、起居室以及整個單元的上下層的住戶,嚴重影響其它人的活動。究其原因,主要有兩個方面:其一,由于中國的飲食習慣,特別是北方地區,口味重,大量使用炒、炸等烹飪方式。其二,是排油煙技術存在的不足,目前采用的是自然排煙和機械排煙相結合的方式,排煙氣不徹底,據調查統計,凡使用共用煙道的住宅有90%以上都存在著廚房煙氣倒灌的問題。
2.1.3 缺乏服務陽臺設計
一個整潔的廚房空間對整個室內環境的舒適性有較大的影響。一般來講,廚房空間內雜物較多,如儲存的蔬菜、包裝袋、水果箱、腌菜壇、儲備糧、以及掃帚等清掃用具,這些雜物在廚房內往往沒有適當的存放,一般希望有獨立的隱蔽空間進行儲藏。服務陽臺作為儲藏空間、放置上述雜物的空間便應運而生,陽臺與廚房有門相隔,空間相對獨立,且較為隱蔽,同時與廚房距離近,使用比較方便。
2.1.4 廚房采光通風效果差
廚房的通風采光是影響廚房室內環境的重要因素,雖然《住宅設計規范》規定廚房應有直接采光,自然通風,且窗地面積比不小于1/7,通風開口面積不小于廚房地板面積的1/10,并不得小于0.60 m2。但在現今的設計中,廚房常常被設計師放在一個不起眼的角落,多數處在住宅的北面或凹處,大多數沒有良好的日照通風條件,且有的被遮擋,空間陰暗、潮濕,造成有害氣體滯留,細菌和昆蟲的滋生,使得廚房的工作環境差,衛生狀況不佳。沒有為操作者提供一個整潔、明亮、舒適的操作環境。
2.1.5 環保節能問題
生態住宅不但有其環境效益和社會效益,還應該有顯著的經濟效益。社會主義要嚴格恪守住宅可持續發展的需求,大力發展生態建筑, 從住宅長期的使用及維護的情況來看,生態住宅可使用戶享受到因為節約能源和資源而產生的經濟效益,一舉數得,水資源的節約和循環利用就是例子。
2.2 目前北方住宅衛生間設計存在的問題
2.2.1衛生間在設計中規范規定
首先從規范的角度,探討衛生間的一些注意事項。
國家《住宅設計規范》中第5.4.3條規定:無前室的衛生間的門不應直接開向起居(廳)或廚房。實態調查發現,衛生間的門開向起居(廳)或廚房,這種布置方法存在很大的問題,如“交通穿叉”、“易弄臟地面”,“視線污染”等等,從最初設計開始,就要避免這種情況的出現。
在實踐中,衛生間是住宅中唯一一個可以不開外窗的空間,如同以上規范中第6.8.1條中規定:無外窗的衛生間應設共用排氣道。如果衛生間無窗,必須有機械排風(有防回流構造的排風道)和安裝強制排風(排氣機械)的設施,否則也不利于人的居住。并且會嚴重影響其它房間的使用質量。在實踐中,衛生間的排氣效果較差,故在設計中盡可能的使衛生間能夠自然通風。
規范第5.8.6條規定:廚房和衛生間的門,應在下部設有效截面積不小于0.02 m2的固定百葉,或距地面留出不小于30mm的縫隙。這是基于加強室內外空氣流動的構造措施,配合外窗、排氣扇、煙道的設置,使得室內空氣清新。
《住宅設計規范》在解釋8.7.2.5條中第六款關于“電氣”的內容時說明:洗浴時人體皮膚潮濕,沿金屬管道傳來的較小電壓即可引起電擊傷亡事故,在衛生間內做“局部等電位聯結”可使衛生間處于同一電位,防止出現危險的接觸電壓,造成不必要的人員傷亡。這個本來是開發商或者是電氣工程師或電氣施工單位的事,但目前業主私改衛生間電位的情況很多,所以需要明確。
2.2.2衛生間功能分區問題:干濕不分,設計不細
目前中國大部分住宅的衛生間中洗漱、便溺和洗浴共處一室,造成淋浴后面盆、便器及地面全被打濕,并且只要一人在使用衛生間某項設施,其他人便都無法使用,給家庭使用者帶來很多不便,特別在早間和晚上這兩個衛浴間使用高峰期的時候尤為顯著。隨著住區集中管道供熱水及熱水器的普及,每天洗澡已經成為大多數人的習慣,使這一問題更加具有普遍性。在只設一個衛浴間的家庭當中,且集中布置衛生潔具,為了使衛生間能同時進行兩項操作,提高衛生間的利用率,很多家庭自行進行改裝,將浴區用簾子或罩隔離開來,盥洗與大小便也用隔斷隔開,這樣解決了衛生間的干濕問題,但本來衛生間的空間就不大,這樣一來,更為狹小了,讓人有窒息、憋悶的感覺,很不舒服。因此,住宅需設主衛和客衛,主衛可基于主人的喜好來設計,客衛的設計要求講究干濕分離,彈性分隔,將洗漱、便溺和洗浴分開,避免淋浴后坐便器、地面全被打濕帶來的不便,也可以緩解衛浴間使用高峰期的壓力。目前,面積在5~6m2的帶有前室的衛浴間很受歡迎,使私密的衛生行為與公共場所起居室之間有了一個過渡。此外缺少更衣、儲藏空間及洗衣搓洗操作空間等是現狀衛生間設計中沒有體現的。
2.2.3整體設計與產品接口問題
在住宅調查中,常見一些接口不當造成的缺陷。例如:坐便器排水口離墻距離不合,造成水箱嵌墻安裝或留有間隙;后排水坐便器排水口的口徑、形狀不同,尚無專用接頭,普遍采用橡膠波紋管作排出連接管,既不美觀又易老化;嵌入式灶具進氣不充分,只得打開櫥柜門補充;洗滌池(單、雙槽)與室內排水管之間無定型排水管組件,常用一根(或二根)塑料波紋管直接插人排水支管,既無水封又不密封,返臭現象嚴重;衛生間地漏性能差,水封高度小,自清能力差,返溢多,一些住戶在裝修后,只裝有篦子蓋板而無鐘罩,形成臭氣源;廚房排煙道開孔高度、方位與吸油煙機不匹配,造成間距過大,效率低,或者間距過小,操作不便;燃氣快速熱水器裝在木吊柜中,排氣筒也接到豎向排煙道,直排式或半密閉式熱水器安裝在衛生間內等都是發生事故的重大隱患;燃氣泄漏報警器安裝位置不當,沒對應燃氣的比重不同分別設在高處或低處,或設在外部氣流直通的部位,不能有效地檢測燃氣泄漏。如果在住宅設計和裝修階段正確解決各種接口技術,是完全可以避免產生這些缺陷的。
三 、北方住宅廚房衛生間的設計理論分析
3.1 設計理念的轉變
廚房的發展轉變,不僅僅是功能集約化的發展,同時更是生活居住理念上的根本性改變。這其中,不排除有外來建筑文化的深刻影響,更重要的是住宅開發與設計觀念上的更新與進步,而社會大眾對此的認可與接受則是這一轉變的基礎。
3.2 心理分析
心理學是研究人的心理現象發生、發展及其規律的科學。而心理空間是由物質空間的位置、大小、尺度、形態、色彩、材質、肌理等視覺要素所引發的力象空間感受,通過對其領域性、私密性及安全感等心理因素的營造,滿足人們的物質和精神需求。
3.3 行為模式分析
人在環境中的行為是具有一定特性和規律的,將這些特性和規律進行總結和概括,使其模式化,便得到了人的行為模式。對行為模式的研究將會為建筑創作和空間設計及其評價提供重要的理論依據和方法。反過來,實際生活中人的各種行為活動都為行為模式的分析提供素材。人的行為模式從內容上分,包括秩序模式、流運模式、分布模式和狀態模式。
3.4 人體工程學
3.4.1 廚房中的人體工程學
人體工程學是一門充滿人性化考慮的科學,也是最貼心、最舒適的科學。在廚房這個特定的環境中,人是主體,廚房中的各種要素是客體,首先要研究主體人的動作,人的操作尺度以及愛好等等,各種客體應該為主體服務,客體包括廚房的形式和家具布置形式,家具的聲、光、色,所有的這些應符合人的操作和審美。只有主體和客體的有機契合,才能大大提高廚房的使用效率。以操作臺為例,操作臺的高度和寬度都要依據人的身高和手臂的觸及范圍為依據,太高則人站著不舒服,太低則要彎腰進行操作,容易引起腰酸背疼,久而久之,會影響人的健康,因此,廚房的各種要素要嚴格按照人體工程學的要求設計。
一般的廚房工作流程會在洗滌后進行加工,然后烹飪,因此最好將水池或灶臺設計在同一流程線上,并且二者之間的功能區域用一塊直通的臺面連接起來作為操作臺,這樣操作者在烹飪中能避免不必要的轉身,也不用走很多冤枉路。水池或灶臺之間需要保持760mm的距離,1000mm更好。這是廚房的中心點,所需的炊具和調料要放在隨手可及的地方。人在雙肘彎曲操作時兩肘之間的寬度在550mm左右,水池或灶臺至墻面至少要保留40cm的側面距離,才能有足夠的空間讓操作者自如地工作,這段自由空間可以用臺面連接起來,成為便利有用的工作平臺。為了取用方便,拿取高度應設定在使用者手伸長后腳下不墊任何臺階所達到的高度,最常用的物品應該放在70~180cm之間,這段區域被稱為舒適存貯區,人要拿取這個區域以上的物品,就要抬起腳跟。有的人為了使吊柜打開門不磕到頭部,將吊柜安在較高的位置,這是很不可取的。一些人,尤其是上了年紀的人,彎腰和下蹲會有困難,可拉出的層板或拉籃可以使他們容易取放東西。如果操作臺與吊柜之間的高度設計得不夠合理,操作起來,阻隔視線,一不小心還有碰頭的危險。另外,櫥柜的開啟方式,直接影響使用是否方便。傳統的開啟方式——吊柜、底柜都采用對開門的形式,占用空間,如吊柜門在側開時,操作者要拿取旁邊操作區的物品稍不留意就會撞到頭部,可將柜門設計成向上折疊的氣壓門,吊柜的進深也不能過大,不超過40cm最合適。如果采用對開門的柜子貯藏物品,取存放在底柜下層的物品時,要打開柜門,蹲下才可以拿到物品。如果用抽屜貯物品,拉開抽屜,就可以看到全部的物品,即使是最下層的物品,拉開抽屜也能隨手可及,輕松取物,免去了蹲下身向里面夠東西的麻煩。因此,底柜最好設計成大抽屜柜的形式。
總的來說,現代廚房家具開始趨向配套化、規格化。市場競爭使得廚房空間、家具的設計更加合理、舒適,更加體現以人為本的理念。那么,社會越是發展,人的本身也越受重視,人體工程學也越有可能得以發展和運用。運用人體工程學的原理對空間,對產品進行設計無疑是進步的一個標志。
3.4.2 衛生間中的人體工程學
衛生間是在人體工程學的應用上具有典型性的又一空間,具有排泄和清洗雙重功能。同樣在衛生間“人——機——環境”的特定系統中,人即操作者,是主導因素;家具、設備及器具等是“機”;衛生間的空間尺度、形狀、色彩以及聲、光、熱、空氣條件等是“環境”。如何協調這三方面的關系,達到舒適程度的最大化,必須研究人體尺寸與設備的尺度。衛生間主要由座便器、沐浴間(或浴缸)和洗面盆三部分組成。坐便器所占的面積為370mmx600mm,正方形沐浴間的面積為800mmx800mm,浴缸的標準面積為1600mmx700mm,懸掛式洗面盆占用的面積為500mmx700mm,圓柱式洗面盆占用的面積為400mmx600mm。浴缸和坐便器之間至少要有600mm距離。而安裝一個洗面盆,并能容下一個人在旁邊洗漱。坐便器和洗面盆之間至少要有200mm的距離。此外,浴室鏡應該裝在1350mm的高度上,這個高度可以使鏡子正對著人的臉。
四、結論
眾所周知,廚房和衛生間是住宅中功能最多,使用最頻繁的空間,其設計合理與否對住宅整體的居住舒適程度有著至關重要的影響。當前住戶對于廚房衛生間的要求日益提高,愿意多投入,做出水平,而初裝修的房子恰好為此留出了發揮的余地。但由于種種原因,給裝修工作造成了一定的難度。一是管道叢生,走向無規則,不僅影響美觀而且給成套廚柜的安裝造成難度;二是各種接口不到位,使住戶對各種設備的選擇和安裝受到很大限制;三是管道穿越其它空間,難以處理,影響其他房間的裝修和使用;四是大多數住戶對裝修都是外行,短時間內很難全面了解各種產品和材料的性能和特點,缺乏統一設計和配置的能力。結果花錢不少,可留有很多的缺憾,也沒有使產品和材料的特點得到充分的發揮。
針對目前這種狀況,住宅設計思路應加以更新。在設計中要考慮廚房、衛生間的整體設計,要認識到,廚房、衛生間的功能質量是設計、產品、材料、施工等諸方面質量的總匯,要全面、整體地加以考慮,從其功能質量的要求出發,綜合考慮平面布局、面積尺度、設備配置、線排布、接口技術、通風換氣和裝修材料等,從而避免僅從局部的、單專業、單工種、單個產品角度設計所帶來的弊端。
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篇13
“紅松籽油中含有其他植物油所沒有的皮諾斂酸和數種二十碳類不飽和脂肪酸。這些不飽和脂肪酸是細胞膜脂蛋白所必需的成分,也是保持皮膚屏障作用的完整性不可缺少的組成部分?!蓖跽裼罱榻B說,“因此,其具有抗衰老、降脂降壓的性能,能抑制糖尿病對人體的不良影響:且能保持皮膚水分,防止紫外線對皮膚的損傷;另外,對皮炎、支氣管炎也有良好的治療作用?!?/p>
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