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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
http://rj.lctu.cn/

4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

http://rj.lctu.cn/

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 3

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 4

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 5

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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Slide 6

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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Slide 7

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 8

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

http://rj.lctu.cn/

照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 9

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 10

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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Slide 11

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
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Slide 12

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
http://rj.lctu.cn/

4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

http://rj.lctu.cn/

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 14

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

http://rj.lctu.cn/

四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
http://rj.lctu.cn/

参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 16

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 18

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

http://rj.lctu.cn/

四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

http://rj.lctu.cn/

照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 20

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 21

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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Slide 22

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 23

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

http://rj.lctu.cn/

照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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Slide 24

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
http://rj.lctu.cn/

4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

http://rj.lctu.cn/

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 25

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

http://rj.lctu.cn/

四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 26

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 27

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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Slide 28

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

http://rj.lctu.cn/

照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

http://rj.lctu.cn/

对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 29

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 30

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 31

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 32

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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Slide 33

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
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一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 34

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

http://rj.lctu.cn/

四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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认识人机工程学

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• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
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Slide 35

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

http://rj.lctu.cn/

3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
http://rj.lctu.cn/

4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
http://rj.lctu.cn/

5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

http://rj.lctu.cn/

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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认识人机工程学

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返回

认识人机工程学

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返回

参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

http://rj.lctu.cn/

安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

http://rj.lctu.cn/


Slide 36

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
[email protected]
http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

http://rj.lctu.cn/

课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
http://rj.lctu.cn/

作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

http://rj.lctu.cn/

二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

http://rj.lctu.cn/

三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

http://rj.lctu.cn/

四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

http://rj.lctu.cn/

教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

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Slide 37

《安全人机工程》说课
制作：孟现柱
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课程简介
• 人机工程学是研究人、机及其工作环境之
间相互作用的交叉技术学科。
• 自从有人类以来，就开始存在着人机关系。
作为一门学科， 人机工程学起源于欧洲，
发展于美国，成熟于日本。改革开放后，
人机工程学传入我国。

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课程简介
• 人机工程学和人类的生产、生活、科研密
不可分，从筷子这种最简单的餐具到航天
飞机这种最复杂的航天设备都存在人机工
程学的身影。
• 1、生活：衣、食、住（家具、家电、建
筑）、行（交通）
• 2、生产学习：办公用品、手工工具、各种
装备
• 3、科学研究
http://rj.lctu.cn/

一、课程的地位、作用
• 安全人机工程是从安全的角度和着眼点研
究人与机的关系， 运用人机工程学的原理
和方法去解决人机结合面的安全问题的一
门新兴学科。
• 1、课程地位
• 我校从2003年开始招收安全工程专业，
《安全人机工程》是安全工程专业的专业
基础课。
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一、课程的地位、作用
网上教学、网上
实验、网上作业、
网上答疑和讨论、
网上创新发布平
台

课堂教学

网络课程

多媒体课件库、
视频库、动画库、
图片库、实践案
例库、习题库

生产实践
教学展柜、生产
实践实习基地
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一、课程的地位、作用
2、课程内容
安全人机工程概论
人机工程学基础
人的生理特性

人体参数

人的心理特性

人的生物力学特性

作业与疲劳
人机功能匹配
人机系统的安全设计
显示器

控制器

安全防护装置

安全人机工程的应用
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作业空间

作业环境

一、课程的地位、作用
3、课程的作用

（1）对从事安全工作的作用；
（2）对后续课程学习的作用；
（3）对涉及学科知识的作用；
（4）对树立实事求是态度、
探索精神、世界观的作用。

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二、教学目标

1、 认知目标：（1）掌握安全人机
工程的基本概念、基本理论，领会
“人机结合面”的含义。
（2）掌握人体参数、人的生理、心
理及生物力学特性。
（3）掌握作业时的生理变化、疲劳
的机理、测量及改善方法
（4）掌握人机功能特性、人机功能
分配原则、人机系统的可靠性。
（5）掌握显示装置、操纵装置、安
全防护空间及安全防护装置、作业空
间与作业环境的设计要求与设计方法。

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二、教学目标
2、 能力目标
（1）使学生具有人机系统设计的
初步设计能力和创新能力，
（2）具备对人机系统进行检查与
评价的能力。

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二、教学目标

3、 情感目标
（1）培养学生的实践能力、探索
精神和创新意识，实现学生知识、
能力、素质的协调发展。
（2）使学生了解安全人机工程学
在人类社会发展中的作用。
（3）使学生树立辩证唯物主义世
界观。

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三、教学的重点、难点
• 1、教学重点：
• 安全人机工程概论：人机工程学和安全人机工程的定义；
• 人机工程学基础：均值、方差、标准差、百分位数、确定
功能修正量、人体测量数据在设计产品中的应用、人的视
觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法、疲劳的影响因素、疲劳的
改善与消除
• 人机功能匹配：人机功能匹配、可靠度及其度量指标、系
统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计、
防止和控制眩光的措施、安全防护装置的设计原则
• 安全人机工程的应用:控制室的设计要求、显示终端
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三、教学的重点、难点
• 2、教学难点：
• 安全人机工程概论：安全人机工程学与工效人机工程学的
关系
• 人机工程学基础：确定功能修正量、人体测量数据在设计
产品中的应用、人的视觉和听觉特征
• 作业与疲劳：疲劳的测量方法
• 人机功能匹配：可靠度的度量指标、系统可靠性的计算
• 人机系统的安全设计：如何设计最佳作业空间、刻度盘指
针式显示器的设计、语言传示装置的设计、控制器的设计
• 安全人机工程的应用：显示终端

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四、 教学方法
精讲重点、难点，
与多媒体结合，
启发点拨

案例库、数据库

动画库、视频库、
图片库、音效库

1、讲授法

2、演示法

4、集体讨论法

3、实践探究法

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教学展柜、实践
实习基地

五、学习方法
分析现象、数据
背后规律，归纳
知识（思维能力）

思考原因是什么，
评价安全性（实
践能力）

探究设计原理，
设计安全作用?
（创新能力）

总结思维方法，
反思可借鉴处
（创新能力）
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六、教学过程（90分钟）
1、导入新课
（3-5分钟）

2、讲授新课
（80分钟）

5、板书设计

3、课堂小结
（3-5分钟）

4、作业与思考
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参考书

1、导入新课
（1）复习导入
•
•
•
•

复习：人体尺度在设计中的应用
1、确定设计对象的类型和适应度；
2、根据适用度选择百分位；
3、根据设计裕度确定功能修正量，根据实
验确定心理修正量；
• 4、确定产品的功能尺寸。

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1、导入新课
（2）生产生活情景导入
• 控制器是操作者用以控制机器
运行状态的装置或部件。
• 生产中的许多事故都是因控制
器设计未充分考虑人的因素所
致。费茨和琼斯在1947年分析
了飞行驾驶中出现的460个操作
失误，发现其中68％的错误是
由于控制器设计不当引起的。

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1、导入新课
（3）案例导入
• 米格—25效应
• 前苏联研制的米格—25战斗机，以其优越的
性能而广受各国青睐，然而，众多飞机制造
专家却发现：米格—25战斗机所使用的许多
零部件与美国战机相比要落后得多，而其整
体作战性能却达到甚至超过了美国同期生产
的战斗机。原因是，米格公司在设计时从整
体考虑，对各零部件进行了更为协调的组合
设计。这一因组合协调而产生的意想不到的
效果，被称为“米格—25效应”。

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照度是被照面单位面积上所接受的
光通量，不同的视看对象要求不同
的照度，提高照度，不仅能减少视
觉疲劳，而且提高劳动生产率。但
当照度超过1000勒克司时，将造成
反光干扰，此时阴影深暗，对比强
烈，不利作业，而且耗电和投资愈
大。所以，照度的确定，既要考虑
视觉需要，也要考虑经济上的可能
性和技术上的合理性。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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视觉是否舒服取决于照明的均匀性。如果
工作表面亮度很不相同，则眼睛从一个表
面移到另一个表面时要发生适应过程。在
适应过程中，使人感到不舒适，眼的视觉
能力也要降低。如果经常交替适应，则整
个视力将发生困难。研究表明，当亮度对
比达到1:5时，眼睛的效率受到损害，眨眼
频率增加。
照明的均匀性主要从灯具的布置上来解决。
对于一般作业来说，当有效工作面大体为
30×40平方厘米的范围时，其照度的差异
应不大于30%。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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照明的稳定性指照度保持一定值，
不产生波动，光源不产生频闪效应。
照度稳定与否直接影响照明质量的
提高。为此，在设计上要保证在使
用过程中照度不低于标准值，就要
考虑到光源老化、房间和灯具受到
污染等因素，适当增加光源功率，
采取避免光源闪烁的措施等。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的光色包括色表和显色性。
色表就是光源所呈现的颜色，如荧光灯灯光看起
来象是日光色、高压钠灯光看上去象是金白色。
光源的显色性指当不同的光源分别照射到同样一
种颜色物体上时，该物体就会表现出不同的颜色。
物体的本色只有在白色光照明的条件下才会不失
真。如果照明是有色的，它就会发生变化。同时，
物体颜色的辨别还与照明的强度有关，一般照明
强度愈大，辨别率愈高。在弱的照明条件下，暖
色调接近红色，冷色调接近绿蓝色。在微光视觉
条件下，除天蓝色外，其它颜色是辨别不出来的。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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光源的显色指数

光源

显色指数Ra

光源

显色指数Ra

白色荧光灯

66

荧光水银灯

44

日光色荧光灯

77

金属卤化物灯

65

暖白色荧光灯

59

高显色金属卤化
物灯

92

高显色荧光灯

92

高压钠灯

29

水银灯

32

氙灯

94

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对于光源，亮度指发光面在指定方向的发光强度
与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积
之比；对于反射面，亮度=照度×反射率。
视野内存在不同亮度时，就有反差存在。反差使
人容易分辨前后、深浅高低和远近，增强工作的
典型性。当工作和周围环境存在适当的明暗对比
的反差、柔和的阴影时，心理上会感到满意。但
是，如果亮度差别很大，会使眼睛很快疲劳。
从工作方面看，亮度分布比较均匀的环境会使人
感到愉快，动作变得活跃；如果只是工作面明亮
而周围较暗时，动作会变得稳定、缓慢；四周很
昏暗时，在心理上会有不愉快的感觉。

2、讲授新课(作业场所的光照要求 )
• 作业场所的照明要
符合人的要求，达
到眼睛感觉舒服和
视觉效果优良:
• 1）合理照度
• 2）照明的均匀性
• 3）照明的稳定性
• 4）光色效果
• 5）亮度分布

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3、课堂小结（显示器）
•
•
•
•
•
•

1、显示器的定义及分类
2、视觉显示方式的选择原则
3、刻度盘指针式显示器的设计要点
4、语言传示装置的设计
5、信号显示装置的设计
6、数字和字符的标度原则
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4、作业与思考（显示器）
• 1、名词解释：显示器
• 2、请检查周围指针式显示器的设计，分析
是否符合人机学的要求
• 3、简述交通信号装置，分析是否符合人机
学的要求
• 4、简述语言传示装置的设计要求
• 5、观察教室内的时钟，分析数字和字符的
标度是否符合人机学的要求
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5、板书设计（眩光）
眩光
光源直接照射到人眼引起
的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
强光经物体表面反射引起
的，特别是在靠近视线方
向反射引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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5、板书设计（眩光）
眩光
被视物体与背景明暗相差
太大引起的眩光。

直射眩光

反射眩光

对比眩光
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认识人机工程学

小选手奋力击球记者杨海冬/摄

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参考书和教学网站
• 欧阳文昭、廖可兵《安全人机工程学》煤炭工业出版社
• 李红杰、鲁顺清《安全人机工程学》中国地质大学生出版
社
• 谢庆森、王秉权《安全人机工程学》（第1版）， 天津大
学出版社，1999
• 丁玉兰《安全人机工程学》，北京理工大学出版社，2000
• 刘东名、孙桂林《安全人机工程学》中国劳动出版社
• 臧吉昌《安全人机工程学》化学工业出版社
• 石金涛等《安全人机工程学》上海交通大学出版社
• 教学网站：http://rj.lctu.cn/

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安全人机工程

制作：孟现柱
[email protected]

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