面向產品設計專業人機工程學的教學研究

游婭娜　何　磊　（四川大學錦江學院　620860）

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面向產品設計專業人機工程學的教學研究

游婭娜何磊（四川大學錦江學院620860）

摘要：人機工程學是產品設計專業的一門必修課程，本文以課程教學和方法研究為主要方向，通過對課程結構的設置分析，通過教學結果驗證藝術類院校產品設計專業加強人機工程教學的必要性和具體實施的方法，進一步闡述人機工程學對產品設計的指導意義。

關鍵詞：人機工程學；產品設計；課程建設

本文為四川大學錦江學院高等教育人才培養質量和教學改革項目《面向產品設計專業的人機工程學教學方法研究》（編號JG201316）的部分成果。游婭娜為課題負責人，何磊為課題組成員。

人機工程學在研究人、機、環境三個要素本身特性的基礎上，更將設計中的物，使用物的人以及人和物所共同相處的環境來作為一個系統進行研究。一個優良的產品，必定是人、環境、經濟、技術、文化、習俗等因素的巧妙結合、平衡后的產物。這樣的特征奠定了人機工程學在產品設計專業課程體系中不可或缺的地位。

由于人機工程涵蓋了人體測量學、解剖學、生理學、心理學、社會學、勞動科學、管理科學、安全工程、技術美學等，是一門涵蓋特別多的綜合學科和應用學科。教材內容以人機工程學科體系中的工程設計為主；內容上追求感知特征和運動特征所對應的顯示裝置、操控裝置的設計方法；方式上多是針對原理、原則做深刻地剖析，這些對產品設計專業學生來講是一個挑戰。因此，根據近幾年的教學實踐，有必要針對產品設計專業“人機工程學”課程的課程建設、教學方法進行探討，以適應藝術類院校學生。

一、課程教學中存在的問題

1.課程概念多、理論性強。人機工程學涵蓋了人體科學、環境科學、技術科學的相關學科體系，課程內容包含大量的學科概念，理論性很強。學生面對大量的公式、原理，以及人機學卷帙浩繁的數據資料、圖表，對學習的興趣變得所剩無幾。

2.課程學時和專業特色的矛盾。由于課程學時少，授課教師往往需要加快教學進程，幾乎無法預留實踐時間。事實上，產品設計是“以人為中心”，需要學生進行大量的設計實踐來形成設計意識。而光靠理論消化，理論和實踐脫節，加上沒有時間來消化理解，學生無法形成設計意識。

3.課程應用案例少，學生實踐能力不夠。現行教材內容既寬泛又抽象，雖然針對各類產品從原理角度歸納了設計原則，并對原理做出了深層解釋，但卻沒有和設計實例做很好的結合，學生依靠空洞的原理難以形式對設計的認知，無法深入理解理論，更談不上在設計實踐中靈活運用。

4.課程章節分散，數據老化。由于人機工程學的課程內容廣泛，各個章節內容獨立，章節之間缺乏聯系，很難讓學生對該課程形成整體認知。同時，課程內容里面的人機學數據多是上個世紀80年代測量統計所得，與現在的實際情況不太符合，學生必須必須進行適當的修正才能應用到實際的設計中。

二、課程結構探索

通過專業需求和教學目標，精簡整合課程內容，使學生掌握基本理論；再以理論為基礎，依靠豐富的、典型的示例去深刻闡釋產品設計；補充相關人機領域研究前沿知識；最后通過對示例的理解吸收指導實踐，通過練習和實踐真正掌握相關知識理論。

1.精簡整合教學內容。縱觀目前產品設計專業對設計的焦點，幾乎都已經從單純的外觀設計和藝術符號玩味轉變為發現問題，利用設計方法解決問題的模式。這種模式的背后正是人機工程學的學科思想，那就是從人的需求出發，尋找問題并解決問題。在教學中，就需要針對學生容易接觸的領域，比如家具設計，從容易找到和發現的問題去引導學生思考。因此，據專業的側重方向選擇相關的內容進行分析、應用。同時，各個章節之間用人的生理和人的心理兩條線索連接起來。其他內容可以讓學生課后進行閱讀理解，以輔助對課程學習。

2.理解數據原理，學會應用。比如，實物的產品離不開尺寸和比例的關系，人體尺寸不是憑空的想象，有前人大量的科學的數據擺在我們面前，我們不需要再去多做研究，在教學的過程中，對人體尺寸數據可以簡略概述，對科學數據要求了解即可，大量的工作集中在學生如何學會靈活清晰地判斷產品選擇尺寸進而選擇尺寸數據的某個百分位數的值，并懂得進行適當的修正。而這種教學的過程應該是生動的，通過實例的分析，讓學生學會在設計中如何掌握尺寸，用哪個尺寸，按照什么標準用。比如在教學中，結合洗衣機的外形設計和機構設計，讓學生學會運用現有的尺寸數據對洗衣機的外部及細節尺寸進行計算，從而設計出合理的洗衣機外形。

3.增加設計案例，培養學生的設計意識。對人的關注無外乎在于人的生理和人的心理。傳統的教學多從操控裝置和顯示裝置的角度闡述人機學的原理，里面的示例以機械機床等設備為主，這同藝術類學生接觸的產品領域有很大的不同。少量的關于日用產品等領域的示例，也只是簡單的展示，并未說清楚輕重人機的原則或者人機理論的轉換應用，學生學完后還是不能理解。顯然，顯示與控制設計在產品設計中的應用很是廣泛，我們可以在傳統教學的基礎上，擯棄對機械設備的實例，轉而運用比如電子產品，廚房用品等產品的設計實例。通過設計案例，一方面提高學生的分析問題能力，另一方面讓學生感覺到了興趣，并學會分析產品造型背后的人機原則，懂得舉一反三。在這個階段，結合人的心理和人的生理這兩條線索，為后續的設計找到了方向。

4.補充相關前沿知識，使學生敏銳捕捉設計焦點。人機工程學本身在不斷的發展，其理論的研究在不斷的豐富。比如，目前大量設計都和人機交互相關，這一點在現有的教材上還沒有充分體現，因此需要補充此類知識。補充的內容多用案例分析的形式，通過對人的使用行為和使用方式的學習，學生在進行設計的時候才能將所學來所用，關注產品和它的使用者之間的有機關系，從而可以有效滿足使用者的需求，以達到設計的目的。

5.學習專題，布置具體設計，增強學生應用能力。課程的最后一個部分為專題設計。一般選擇幾個典型的設計來分析，比如手動工具的設計、比如手機的設計。在這個環節里需要將該類產品設計的人機學原則進一步分析理解消化。每一個實踐的環節并非是一個獨立的階段，而是需要綜合前面每一步的理論，同時強調人、物、環境的一致。

通過專題學習，布置一個相關的實踐課題，并通過市場的調查，從產品設計、視覺傳達設計等方面進行考量。這樣既調動了學生的學習主動性，又增強了學生實際應用設計的能力。

三、教學方法和教學手段

1.借助現代多媒體教育技術。多媒體技術可以把抽象的理論轉換為容易理解的圖片、動畫、聲音、視頻等形式，能夠增加學生感性認識。同時，課程案例等要進行整理篩選，使其具備時效性和價值性。比如在課程中選擇交互技術的應用演示，視線跟蹤技術的運用等。這樣的教學促進了學生的學習積極性，也能夠加深對教學內容的理解。

2.加大案例教學法。基于專業實踐性強的特點，在教學過程中，不簡單分析原理、數據，而是引入實際的案例，在教學過程中，圍繞案例進行人機工程學知識點的傳授。加深學生對數據原理的理解，同時培養學生理論聯系實際，分析問題、解決問題的能力。

3.分組探討，加強互動。傳統教學內容多而雜，學生不易產生整體認知。我們以提搞整體認知，實踐能力為目的，多給學生布置問題，并允許討論的環節。學生和學生之間、學生和老師之間通過不同的思維激蕩，鍛煉了學生分析問題的能力，加強了互動，增進了教學效果。

4.現場參觀調查。為了讓學生主動參與學習，在課程改革實踐中，增加了組織學生完成調查的部分。比如組織學生去五金市場調查手工具，在調查過程中，學生能夠和教師、用戶、銷售商面對面地進行交流，準確找到設計點，這種方式產生了良好的互動，做到了教學相長。

5.實踐探索。枯燥的學習不能完全使學生理解掌握理論知識。通過布置具體設計項目，包括設計調查和設計方案展示。學生必須懂得調查方法才能夠這對設計項目進行相關市場調查，同時在后期同教師、同學之間做探討、評價，并用視覺形式展示出來。這樣的過程真正將理論聯系了實際，學生做的過程中不知不覺已經將單調枯燥的理論結合其中。

四、教學效果

通過幾年來的教學實踐，對課程結構的調整和教學方法的靈活應用，學生學習的興趣明顯的提高；同時，學生發現問題、分析問題、解決問題的能力亦在提高；設計水平大大提升。在近幾年的國內國際設計大賽上，如長江杯國際工業設計大賽、海洋文化創意設計大賽等，學生獲獎的比例逐漸增大。從最終的教學效果來看，這樣的課程設計不但培養了學生人機工程觀念意識，而且讓他們在實踐的過程中體會了理論指導實踐的要點。注重把理論轉換為實踐的過程，這一點是尤其重要的。

五、總結

人機學相關的理論在生活中隨處可見，其原理容易被忽視。但人機工程學是產品設計專業不可或缺的課程之一。對人機工程學的學習，應該杜絕這記硬背的方式，轉而變為讓學生對原理、研究方法的理解，引導學生積極思考和實踐，讓學生在實踐中進一步思考，真正掌握人機學的學科思想。

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游婭娜，現為四川大學錦江學院藝術學院產品設計專業教師。主要從事人機工程、產品造型設計、設計體驗、結構設計等方面的研究。

何磊，現為四川大學錦江學院藝術學院產品設計專業教師。主要從事人計算機輔助工業設計、交通工具造型設計與產品模型制作方法研究。

作者簡介：