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中圖分類號:G642
摘要:針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實踐與創(chuàng)新能力教學(xué)過程中存在的問題,提出一種“以項目為載體”的課程設(shè)計(Design Centered Learmng)特色國際化人才培養(yǎng)模式,對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實踐能力、創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀進(jìn)行分析,以引進(jìn)外方優(yōu)秀教育資源Design Centered Learning(DCL)教學(xué)模式中一個案例教學(xué)過程為例,闡述這種教學(xué)模式對學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)產(chǎn)生的積極影響,為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實踐與創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)提供一種模式參考。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;DCL;實踐與創(chuàng)新;人才培養(yǎng)模式
高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng),不斷提升人才培養(yǎng)水平是大學(xué)的永恒目標(biāo)與追求,這一點(diǎn)在當(dāng)前中國的大學(xué)改革和發(fā)展中尤顯重要。隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展,我國的高等教育已由精英教育步入大眾化教育階段。而在這一轉(zhuǎn)變過程中,人才培養(yǎng)模式卻沒有適時轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致人才培養(yǎng)與社會需求錯位,使大學(xué)生就業(yè)困難。而生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是一門將理工學(xué)與生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合,綜合運(yùn)用各種工程技術(shù)原理和方法,解決醫(yī)學(xué)實踐相關(guān)問題的交叉學(xué)科。近年來,生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)在我國獲得了快速發(fā)展,涌現(xiàn)出很多具有較強(qiáng)實力的生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)企業(yè),從而迫切需要大批合格的、具有實用創(chuàng)新能力的從業(yè)人員。因此,如何緊密結(jié)合我國社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,培養(yǎng)社會急需的高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程人才,成為亟待解決的一個問題。
1 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新型、實踐型人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析
目前,我國開設(shè)工科專業(yè)的本科高校有1 003所,占本科高??倲?shù)的90%;高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬人,研究生47萬人。但是,我國工程教育仍存在不少問題,主要體現(xiàn)在:人才培養(yǎng)模式單一,多樣性和適用性欠缺;工程性缺失和實踐教學(xué)薄弱問題長期未得到解決;評價體系導(dǎo)向重論文、輕設(shè)計、缺實踐;對學(xué)生的創(chuàng)新教育和創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練重視與投入不足;產(chǎn)學(xué)研合作不到位,企業(yè)不重視人才培養(yǎng)全過程的參與。工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要產(chǎn)學(xué)研合作教育。當(dāng)前,我國工科大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力從總體上看顯得比較低,表現(xiàn)在有些學(xué)生缺乏創(chuàng)新實踐的理念和愿望,缺少創(chuàng)新實踐能力的毅力與意志;有些學(xué)生有創(chuàng)新實踐意識但不能很好利用,有創(chuàng)新實踐熱情但創(chuàng)新實踐能力不夠;有些學(xué)生雖有創(chuàng)新實踐靈感但缺乏創(chuàng)新實踐技能等。每年畢業(yè)生招聘會上反饋的信息表明,有些畢業(yè)生專業(yè)技能、創(chuàng)新能力和實踐能力等與用人單位的要求還存在不少差距,企業(yè)很難招收到需要的高素質(zhì)人才來承擔(dān)企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的重任,出現(xiàn)了學(xué)生“就業(yè)難”和企業(yè)“人才荒”的兩難境地。工科院校應(yīng)正視現(xiàn)狀、分析原因,從教育理念、課程體系、教師素質(zhì)、實踐教育、課外科技實踐、社會實踐等多方面入手,構(gòu)建有利于工科大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)模式。
生物醫(yī)學(xué)工程是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科,動手與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)來說顯得尤為重要。而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)雖然已成長和發(fā)展了幾十年,但是,由于其本身“新興學(xué)科”與“交叉學(xué)科”的特點(diǎn),并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,對生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的認(rèn)識及基本定義都還在不斷地創(chuàng)新、調(diào)整、補(bǔ)充和完善,特別是社會上對這個專業(yè)的認(rèn)識和接受程度還不高,不大清楚這個學(xué)科的性質(zhì)、作用和地位,相關(guān)的產(chǎn)業(yè)部門認(rèn)識也較模糊。高等教育人才的培養(yǎng),不僅要適應(yīng)科學(xué)的進(jìn)步,更要滿足社會對人才的需求。當(dāng)前,數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)正在蓬勃發(fā)展中,相關(guān)的醫(yī)療器械、醫(yī)療技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)也在迅速壯大。珠江三角洲、長江三角洲及京津環(huán)渤海灣三大區(qū)域已成為本土三大醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計,三大區(qū)域醫(yī)療器械總產(chǎn)值之和及其銷售額之和均占全國總量的80%以上。因此,如何結(jié)合學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展,充分利用產(chǎn)業(yè)成長及壯大的時機(jī),培養(yǎng)滿足社會需求的人才,是擺在生物醫(yī)學(xué)工程教育者面前的當(dāng)務(wù)之急。
為了提高本科生的實踐和創(chuàng)新能力,在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中,實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力方面是十分重要的,具有不可替代的作用。工程實踐能力與創(chuàng)新能力更是教學(xué)改革的核心目標(biāo)。工程實踐能力和創(chuàng)新能力是知識經(jīng)濟(jì)社會對優(yōu)秀工程技術(shù)人員素質(zhì)的要求,是現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)對全球經(jīng)濟(jì)一體化、參與國際競爭的需要,也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,同時也是建設(shè)創(chuàng)新型國家與科教興國發(fā)展戰(zhàn)略的需要。實踐是實現(xiàn)、發(fā)展、創(chuàng)新知識的源泉,是檢驗真知的標(biāo)準(zhǔn),也是深刻認(rèn)識、理解、學(xué)習(xí)知識和技術(shù)的最好課堂與老師。人們根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)出一句格言:聽到的會忘掉,看到的能記住,只有親自做過的才會真正明白,并深深地刻在記憶中。只有親歷親為,才能深刻理解、掌握、運(yùn)用事物的本質(zhì)、原理、規(guī)律,并有新的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。過去高等學(xué)校培養(yǎng)的畢業(yè)生雖然掌握了一定的知識和技術(shù),但與企業(yè)工程師相比,他們在綜合素質(zhì)、實踐與創(chuàng)新能力方面存在著很大的差距。經(jīng)驗告訴我們:知識≠能力,兩者之間有一個傳動的鏈條叫做實踐,即應(yīng)用知識解決工程問題。因此要培養(yǎng)未來的卓越工程師,提高工程師教育質(zhì)量,充分開發(fā)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力就必須要按照其成長的特點(diǎn)和規(guī)律改革教育體系和教學(xué)模式,讓工程師教育回歸工程。
2 引進(jìn)荷蘭特色化教學(xué)模式DCL培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力
東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院在對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實施國際化教學(xué)的過程中,結(jié)合教學(xué)實踐,以培養(yǎng)滿足社會需求的、“用得上、留得住、干得好”的實用創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才為目標(biāo),從培養(yǎng)模式、專業(yè)課程設(shè)置、實踐教學(xué)、本科生導(dǎo)師制等多個方面,深入開展了教學(xué)改革與嘗試,并成功探索出“以項目為中心的課程設(shè)計”本土化實踐教學(xué)方法,取得了較好的效果。
“以項目為中心的課程設(shè)計”是一種開展“學(xué)習(xí)+研究”的教學(xué)模式,引進(jìn)了合作方荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)Design Centered Learning(DCL)教學(xué)模式,基于問題進(jìn)行研究、面向?qū)嵺`探索學(xué)習(xí),在教學(xué)中研究、在研究中教學(xué),把學(xué)生的科技能力培訓(xùn)列入教學(xué)計劃,校企合作,發(fā)揮資源優(yōu)勢。它是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),以學(xué)為中心,采取學(xué)生分組合作、查閱資料、調(diào)查研究、討論、交流等方式學(xué)習(xí)設(shè)計方法的課程。以培養(yǎng)能力為宗旨,以項目為載體,基于問題研究,以課題研究和問題解決為核心,學(xué)思結(jié)合、知行合一的教學(xué)活動,注重方案設(shè)計、過程訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力,以及提出問題、分析問題、解決問題的能力,讓學(xué)生提前了解企業(yè)運(yùn)作機(jī)制,為學(xué)生就業(yè)乃至創(chuàng)業(yè)搭建一個良好的平臺。
3 DCL在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究——以“老年人摔倒測試"案例教學(xué)過程為例
3.1 案例的選擇和設(shè)計—二整合各類知識、解決實際問題
“老年人摔倒檢測”是本科生第6學(xué)期進(jìn)行的DCL項目。這個案例針對當(dāng)今老齡化社會的熱點(diǎn)問題——獨(dú)居老人的健康智能監(jiān)護(hù),在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)領(lǐng)域是非常有實際意義和研究價值的課題。當(dāng)今獨(dú)居老人逐年增多,老人的健康問題已經(jīng)成為一個社會問題。摔倒是威脅老年人健康的一個惡性殺手。如何利用生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)知識,研發(fā)可以對老年人行為動作進(jìn)行實時監(jiān)控的儀器設(shè)備,設(shè)計有效的摔倒檢測的算法,能夠在老人發(fā)生摔倒危險的第一時間,通知家屬和社區(qū)醫(yī)院,從而最大程度的減輕傷害,正是這個課題需要解決的關(guān)鍵問題。而這個課題也是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理兩門前序課程的基礎(chǔ)上展開的,讓學(xué)生們能夠直接理論聯(lián)系實際,學(xué)以致用,對知識有更加感性的認(rèn)識??傊?,從案例的選擇和設(shè)計上,首先變以教為主為以學(xué)習(xí)研究為主。教師根據(jù)教學(xué)和科研經(jīng)驗,提煉出能夠涵蓋本課程主要知識內(nèi)容的項目或研究設(shè)計課題。選擇提煉項目的原則是項目知識化、知識問題化、問題層次化。然后成立由中外教師和企業(yè)專家組成的教學(xué)小組,編寫該案例的教案、提煉項目、講授工程案例,選擇可以引導(dǎo)學(xué)生對此項目和問題開展自主學(xué)習(xí)、合作探索研究的問題作為主要教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。
3.2 案例進(jìn)行過程中——提高團(tuán)隊協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)能力
教師通過案例描述的形式提供給學(xué)生信息,通常是這樣的描述:介紹一些簡單的關(guān)鍵詞、主要目標(biāo)(可以是簡單的建議),并給出案例方面的一些暗示。學(xué)生需要在小組里(最多不超過8人)完成這個案例。為此,他們需要在助教的協(xié)助下每周進(jìn)行一次會議,每個案例持續(xù)10周。與傳統(tǒng)課程不同的是助教的職責(zé)是作為一名觀察者為學(xué)生提供改善方案的建議,而不是傳統(tǒng)意義上單純地傳授知識。在每次會議期間,學(xué)生需要確認(rèn)自己欠缺的知識、明確自學(xué)作業(yè)中自己需要完成的任務(wù)。每個學(xué)生都需要做這些任務(wù)并且需要在下次會議中向整個小組匯報自己做的結(jié)果。除了專業(yè)知識部分的任務(wù),學(xué)生還會討論到各自的進(jìn)步,如由于在小組里擔(dān)任討論組長、會議記錄秘書和板書等角色而學(xué)會的相應(yīng)技巧??偟膩碚f,DCL主要是鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),鼓勵組員之間進(jìn)行團(tuán)隊合作,鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考如何組建實驗、如何做報告、如何開展一次有效的會議以及如何成為領(lǐng)導(dǎo)者。
3.3 案例完成效果考核方式——顛覆死記硬背的傳統(tǒng)方式、改善被動抄襲的學(xué)習(xí)態(tài)度
教學(xué)模式、目標(biāo)改變了,成績考核方式也改變了——小組、教師評價學(xué)習(xí)研究成果。因此評價學(xué)生的學(xué)習(xí)研究成果時要用新的方法來評價。要從學(xué)習(xí)知識轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)能力轉(zhuǎn)變,從關(guān)注結(jié)果向過程與結(jié)果并重轉(zhuǎn)變。要重點(diǎn)考核自學(xué)能力、研究能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)研究的態(tài)度和學(xué)習(xí)研究的成果。小組和教師要結(jié)合個人在項目中完成任務(wù)的情況、工作量的大小、難易程度、貢獻(xiàn)大小、自主學(xué)習(xí)與研究的態(tài)度、創(chuàng)新等情況給出該門課程的成績。值得注意的是教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是:只要經(jīng)過學(xué)習(xí)和研究學(xué)會了知識,收獲了能力,不看成果和貢獻(xiàn)大小,都在合格以上。考核評價方法的改革,就是要解放學(xué)生,讓其輕松快樂地學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)成為一種有趣的研究活動。就“老年人摔倒檢測”這個案例來說,最終的考核結(jié)果來源于多個方面,包括指導(dǎo)教師根據(jù)平時學(xué)生的表現(xiàn)、每周的自學(xué)報告、會議記錄、會議日程完成的情況給定的分?jǐn)?shù),小組中期答辯的分?jǐn)?shù),期末答辯時評委根據(jù)小組儀器設(shè)備展示以及PPT講述情況給定的分?jǐn)?shù),其他小組評價的分?jǐn)?shù),組員之間互評的分?jǐn)?shù)等多個方面,從不同維度對學(xué)生成績進(jìn)行評估,使考核方式脫離傳統(tǒng),更加科學(xué)合理,更有效地調(diào)動學(xué)生們的積極性。
實踐表明,這門課程很受學(xué)生喜愛,“老年人摔倒檢測”這個案例也取得了比預(yù)期更好的成效。學(xué)生們普遍反映,對前序的信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理的課程理論知識的理解更加深入,而對怎么分工合作完成項目也有了初步的了解,對未來的工作或者繼續(xù)深造都有很多益處。
4 實踐效果
經(jīng)過多年的中外校企合作、學(xué)研產(chǎn)醫(yī)結(jié)合,利用教學(xué)資源和優(yōu)勢,實施以項目為載體、基于問題的研究,學(xué)研一體,在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究的DCL教學(xué)改革,使教學(xué)得到了真正意義上的回歸,變以教為中心為以學(xué)為中心,學(xué)生回歸了學(xué)習(xí)的主體地位,教師變成了主導(dǎo)的角色。把學(xué)習(xí)和研究集合于項目之中,學(xué)習(xí)知識與收獲能力共生并進(jìn),用新的考核評價方式評價學(xué)生的學(xué)習(xí),減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),使學(xué)習(xí)變成了一種積極快樂的研究活動。東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院本科生大學(xué)4年中除基本實驗實踐類課程外,主持并實際參與的項目案例達(dá)10余項,共計2400余學(xué)時,學(xué)生的英語能力、動手能力及創(chuàng)新能力得到顯著提高。幾年來本科生的就業(yè)率達(dá)到100%。在實習(xí)與實訓(xùn)考核中,絕大多數(shù)學(xué)生被東軟集團(tuán)一類的企業(yè)納入人才儲備庫。這種研究型的教學(xué)模式的優(yōu)勢越來越凸顯,正在改變著教學(xué)的水平和質(zhì)量,也在改變著教師的教學(xué)觀念,同時也改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)觀。
5 結(jié)語
東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院的教育教學(xué)改革仍在不斷深化,新的本科人才培養(yǎng)模式在中外合作、產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)、集成優(yōu)勢資源、通過教學(xué)培養(yǎng)人才、科研創(chuàng)造成果、成果孵化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)推動人才培養(yǎng)和成果轉(zhuǎn)化、基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)融合、產(chǎn)品生產(chǎn)、市場營銷、人才培養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)培育有機(jī)結(jié)合等方面做了一些工作,這些成果有待在實踐中進(jìn)一步完善。
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論文摘要:很多人通過多年來的積累,擁有了自己的住宅,所以在室內(nèi)設(shè)計中,不僅僅要美觀大方,舒適感和便捷感也得到了人們的重視。人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用,就是解決人們在居住空間中健康、高效、愉快工作和生活的需求,也是現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計追求的標(biāo)準(zhǔn)。
一、概述人體工程學(xué)
人體工程學(xué)是一門關(guān)于技術(shù)和人的協(xié)調(diào)關(guān)系的科學(xué),也是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科。它首先是一種理念,把使用產(chǎn)品的人作為產(chǎn)品設(shè)計的出發(fā)點(diǎn),要求產(chǎn)品的外形、色彩、性能等,都要圍繞人的生理、心理特點(diǎn)來設(shè)計;然后是整理形成的設(shè)計技術(shù),包括設(shè)計準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)、計算機(jī)輔助設(shè)計軟件等;這些設(shè)計技術(shù)再和特定領(lǐng)域的其他設(shè)計技術(shù)及制造技術(shù)相結(jié)合,就形成符合人體工學(xué)的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人體工程學(xué)研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào),研究方法和評價手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個領(lǐng)域,研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用,來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造,使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。
二、概述室內(nèi)設(shè)計
室內(nèi)設(shè)計是指為滿足一定的建造目的(包括人們對它的使用功能的要求、對它的視覺感受的要求)而進(jìn)行的準(zhǔn)備工作,對現(xiàn)有的建筑物內(nèi)部空間進(jìn)行深加工的增值準(zhǔn)備工作。目的是為了讓具體的物質(zhì)材料在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面,在可行性的有限條件下形成能夠成為合格產(chǎn)品的準(zhǔn)備工作。需要工程技術(shù)上的知識,也需要藝術(shù)上的理論和技能。室內(nèi)設(shè)計是從建筑設(shè)計中的裝飾部分演變出來的。他是對建筑物內(nèi)部環(huán)境的再創(chuàng)造。室內(nèi)設(shè)計可以分為公共建筑空間和居家兩大類別。當(dāng)我們提到室內(nèi)設(shè)計時,會提到的還有動線、空間、色彩、照明、功能等等相關(guān)的重要術(shù)語。室內(nèi)設(shè)計泛指能夠?qū)嶋H在室內(nèi)建立的任何相關(guān)物件:包括:墻、窗戶、窗簾、門、表面處理、材質(zhì)、燈光、空調(diào)、水電、環(huán)境控制系統(tǒng)、視聽設(shè)備、家具與裝飾品的規(guī)劃。
三、人體工程學(xué)為室內(nèi)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)
人體工程學(xué)聯(lián)系到室內(nèi)設(shè)計,其含義為:以人為主體,運(yùn)用人體計測、生理、心理計測等手段和方法,研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系,以適合人的身心活動要求,取得最佳的使用效能,其目標(biāo)應(yīng)是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科以及人體工程學(xué)中人、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系。由于人體工程學(xué)是一門新興的學(xué)科,人體工程學(xué)在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中應(yīng)用的深度和廣度,有待于進(jìn)一步認(rèn)真開發(fā),目前已有開展的應(yīng)用方面如下:(1)為人際交往空間的確立奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計測數(shù)據(jù),從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等,以確定空間范圍。(2)為家具、設(shè)施的形體、尺度及其使用范圍奠定了基礎(chǔ)。家具設(shè)施為人所使用,因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據(jù);同時,人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設(shè)施,其周圍必須留有活動和使用的最小余地,這些要求都由人體工程科學(xué)地予以解決。室內(nèi)空間越小,停留時間越長,對這方面內(nèi)容測試的要求也越高,例如車廂、船艙、機(jī)艙等交通工具內(nèi)部空間的設(shè)計。(3)為室內(nèi)設(shè)計的視覺環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素,人體工程學(xué)通過計測得到的數(shù)據(jù),對室內(nèi)光照設(shè)計、室內(nèi)色彩設(shè)計、視覺最佳區(qū)域等提供了科學(xué)的依據(jù)。
四、人體工程學(xué)為室內(nèi)設(shè)計要素提供了依據(jù)
(1)合理的空間布局。根據(jù)人體工程學(xué)提供的數(shù)據(jù)一句,空間的合理分布給人們以美的感受是設(shè)計基本的任務(wù)。(2)合理的運(yùn)用色彩。室內(nèi)色彩除對視覺環(huán)境產(chǎn)生影響外,還直接影響人們的情緒、心理。科學(xué)的用色有利于工作,有助于健康。(3)合理的采光。人類喜愛大自然的美景,常常把陽光直接引入室內(nèi),以消除室內(nèi)的黑暗感和封閉感,特別是頂光和柔和的散射光,使室內(nèi)空間更為親切自然。光影的變換,使室內(nèi)更加豐富多彩,給人以多種感受。(4)合理的裝飾。室內(nèi)設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)和人的心理需求,結(jié)合功能需要加以裝飾,可共同構(gòu)成完美的室內(nèi)環(huán)境。充分利用不同裝飾材料的質(zhì)地特征,可以獲得千變完化和不同風(fēng)格的室內(nèi)藝術(shù)效果,同時還能體現(xiàn)地區(qū)的歷史文化特征。(5)合理的陳設(shè)。室內(nèi)家具、地毯、窗簾等,均為生活必需品,在符合審美的條件下,結(jié)合人體工程學(xué)的要求,更能體現(xiàn)其特點(diǎn)和個性。(6)合理的綠化。室內(nèi)設(shè)計中綠化以成為改善室內(nèi)環(huán)境的重要手段。室內(nèi)移花栽木,利用綠化和小品以溝通室內(nèi)外環(huán)境、擴(kuò)大室內(nèi)空間感及美化空間均起著積極作用。
參考文獻(xiàn)
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[2]劉昱初,程證渭.人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計[M].中國電力出版社
[3]張月.人體工程學(xué)[M].中國建筑工業(yè)出版社
[4]劉盛璜.人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計[M].中國建筑工業(yè)出版社
【論文摘要】隨著社會的發(fā)展、信息社會的過度,人們更重視“以人為本”,為人民服務(wù)。人體工程學(xué)就是一切從人自身出發(fā),在以人為本的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活生產(chǎn)活動中綜合分析的新思路。
一、人體工程學(xué)的起源
人體工程學(xué)起源于歐美,原先是在工業(yè)社會中,開始大量生產(chǎn)和使用機(jī)械設(shè)施的情況下,探求人與機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,作為獨(dú)立學(xué)科有40多年的歷史。第二次世界大戰(zhàn)中的軍事科學(xué)技術(shù),開始運(yùn)用人體工程學(xué)的原理和方法,在坦克、飛機(jī)的內(nèi)艙設(shè)計中,如何使人在艙內(nèi)有效地操作和戰(zhàn)斗,并盡可能使人長時間地在小空間內(nèi)減少疲勞,即處理好:人——機(jī)——環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系,并伴隨著人類技術(shù)水平和文明程度的提高而不斷發(fā)展完善。
二、人體工程學(xué)的涵義
人體工程學(xué)是一門關(guān)于技術(shù)和人的協(xié)調(diào)關(guān)系的科學(xué),也是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科。它首先是一種理念,把使用產(chǎn)品的人作為產(chǎn)品設(shè)計的出發(fā)點(diǎn),要求產(chǎn)品的外形、色彩、性能等,都要圍繞人的生理、心理特點(diǎn)來設(shè)計;然后是整理形成的設(shè)計技術(shù),包括設(shè)計準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)、計算機(jī)輔助設(shè)計軟件等;這些設(shè)計技術(shù)再和特定領(lǐng)域的其他設(shè)計技術(shù)及制造技術(shù)相結(jié)合,就形成符合人體工學(xué)的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人體工程學(xué)研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào),研究方法和評價手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個領(lǐng)域,研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用,來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造,使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。
三、人體工程學(xué)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的體現(xiàn)
人體尺度:8W+gl = C~ 。人體尺度,即人體在室內(nèi)完成各種動作時的活動范圍。設(shè)計人員要根據(jù)人體尺度來確定門的高寬度、踏步的高寬度、窗臺陽臺的高度、家具的尺寸及間距、樓梯平臺、家內(nèi)凈高等室內(nèi)心尺寸。
1.常用的室內(nèi)尺寸如下:室內(nèi)隔墻斷墻體:厚度0.12m;大門:門高2.0m~2.4m,門寬0.90m~0.95m;廁所、廚房門:寬0.8m~0.9m、高1.9m~2.0m;室內(nèi)窗:高1.0m,左右窗臺距地面高度0.9m~1.0m;玄關(guān):寬1.0m、墻厚0.24m;踏步:高0.15m~0.16m、長0.99m~1.15m、寬0.25m;扶手寬0.01m、扶手間距0.02m、中間的休息平臺寬1.0m。
2.常用家具尺寸:(1)單人床:寬0.9m、1.05m、1.2m;長1.8m、1.86m、2.0m、2.1m;高0.35m~0.45m。(2)雙人床:寬1.35m、1.5m、1.8m,長、高同上。(3)圓床:直徑1.86m、2.125m、2.424m。(4)衣柜:厚度0.6m~0.65m、柜門寬度0.4m~0.65m、高度2.0m~2.2m。(5)正方型茶幾:寬0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m,高度0.33m~0.42m,但邊角茶幾有時稍高一些,為0.43~0.5m。(6)書桌:厚度0.45m~0.7m(0.6m最佳)、高度0.75m。(7)書架:厚度0.25~0.4m、長度0.6m~1.2m、高度1.8m~2.0m。(8)椅凳:座面高0.42m~0.44m、扶手椅內(nèi)寬于0.46m。(9)餐桌:中式一般高0.75m~0.78m、西式一般高0.68m~0.72m。(10)方桌:寬1.20/0.9/0.75m。(11)抽油煙機(jī)與灶的距離:0.6m~0.8m。
四、人體工程學(xué)與環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的關(guān)系及作用
人與環(huán)境之間的關(guān)系如同魚與水的關(guān)系一樣,彼此相互依存,人是環(huán)境的主題,在理想的環(huán)境中,不僅能提高工作效率,也能給人的身心健康帶來積極的影響。從環(huán)境藝術(shù)的角度來說,人體工程學(xué)的主要功能和作用在于通過對人的生理及心理的正確認(rèn)識,是一切環(huán)境更適合人類的生活需要,進(jìn)而使人與環(huán)境達(dá)到統(tǒng)一。
人體工程學(xué)在環(huán)境設(shè)計中的作用主要體現(xiàn)在它為確定空間場所范圍提供依據(jù),為設(shè)計家具、設(shè)施提供依據(jù)、為確定感覺器官的適應(yīng)能力提供依據(jù)。因為影響場所空間大小、形狀的因素很多,但最主要的因素就是人的活動范圍及設(shè)施的數(shù)量和尺寸。因此環(huán)境藝術(shù)設(shè)計當(dāng)中不能忽視人體工程學(xué),只有根據(jù)人體學(xué)設(shè)計的環(huán)境才能使環(huán)境更為舒適,滿足人們生活的需要。
參考文獻(xiàn)
[1]劉峰,朱寧嘉.《人體工程學(xué)設(shè)計與應(yīng)用》.遼寧美術(shù).2007(8)
[2]劉昱初,程證渭.《人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計》.中國電力出版社
[3]張月.《人體工程學(xué)》.中國建筑工業(yè)出版社
1產(chǎn)品造型設(shè)計的特點(diǎn)
產(chǎn)品造型設(shè)計的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個方面,一方面是技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一,另一方面是功能與形式的統(tǒng)一。其一,產(chǎn)品外觀設(shè)計是產(chǎn)品形態(tài)是審美的創(chuàng)造,結(jié)合了設(shè)計師的藝術(shù)趣味與審美理解。它與產(chǎn)品的價值相關(guān)聯(lián),代表了產(chǎn)品的“氣質(zhì)”。設(shè)計師運(yùn)用點(diǎn)、線、面等不同的形態(tài)元素表達(dá)了不同的設(shè)計理念,懷舊或前衛(wèi)、正統(tǒng)或反叛、簡潔或繁瑣、直接或含蓄、理性或感性。這些呈現(xiàn)出現(xiàn)的形象特點(diǎn)形成產(chǎn)品的“風(fēng)格”[2]。但我們也應(yīng)該很明確的認(rèn)識到產(chǎn)品不同于藝術(shù)品,產(chǎn)品設(shè)計不能是簡單的設(shè)計師自身的直覺經(jīng)驗,而是系統(tǒng)地將多重功能和多重限制聯(lián)系起來,其中有人的因素、經(jīng)濟(jì)的因素、工程的因素等等,設(shè)計師需要系統(tǒng)地將設(shè)計、創(chuàng)造、工藝、生產(chǎn)結(jié)合成整體,才能讓創(chuàng)意更好地融入到產(chǎn)品之中。其二,功能是指產(chǎn)品所具有的效用,并被接受的能力,產(chǎn)品本身所具有的特定的功能能夠體現(xiàn)其應(yīng)用價值,因此才會被生產(chǎn)和銷售。從另一個角度來講,產(chǎn)品其實是功能的載體,產(chǎn)品設(shè)計的根本目的是實現(xiàn)某種特定的功能,產(chǎn)品的試題結(jié)構(gòu)就是功能的載體。產(chǎn)品形態(tài)首先是為了表達(dá)產(chǎn)品的功能和性能特征,顯示出在技術(shù)上的合理性,使人們對其功能有形象的認(rèn)知。優(yōu)秀的產(chǎn)品形式能夠?qū)a(chǎn)品的用途、用法、效果及公共價值準(zhǔn)確無誤地告訴消費(fèi)者[2]。在生活中,產(chǎn)品的功能超越了純粹的基本能力,呈現(xiàn)多元化趨勢,如產(chǎn)品在基本使用功能外,還有能帶來審美、娛樂等精神功能的作用。所以,好的產(chǎn)品造型設(shè)計是使用功能與精神功能相融合的外在表現(xiàn),是形式和功能共存的產(chǎn)物。
2產(chǎn)品造型中人機(jī)工程學(xué)的作用
從以上產(chǎn)品造型設(shè)計的特點(diǎn)中我們不難看出,優(yōu)秀的設(shè)計最終是要獲得一種使生產(chǎn)者和消費(fèi)者都滿意的整體,體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計價值觀。這個設(shè)計價值觀直接推動了人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)是20世紀(jì)80年代左右開始在國內(nèi)發(fā)展的一門新興交叉學(xué)科,隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,其發(fā)展更是超出人們的預(yù)期。該學(xué)科的顯著特點(diǎn)是研究人、機(jī)、環(huán)境三要素自身特性的基礎(chǔ)上,不僅僅注重對單一要素的優(yōu)化,而是將“人”、“機(jī)”、“環(huán)境”三要素納入“人-機(jī)-環(huán)境”綜合體中進(jìn)行系統(tǒng)的研究,旨在充分利用這三要素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性探尋系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案。人機(jī)工程學(xué)的研究對象主要是:在工業(yè)設(shè)計中與人體有關(guān)的問題[3]。例如,人體形態(tài)特征參數(shù)、人的感知特性、人的反映特性以及人在勞動中的心理活動等?;谠搶W(xué)科的特點(diǎn),其理論和方法可為設(shè)計中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù);可為設(shè)計中“機(jī)的功能”合理性提供科學(xué)依據(jù);可為設(shè)計中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計準(zhǔn)則;可為“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)設(shè)計提供整體思路;可為貫徹“以人為本”的設(shè)計思想提供可行方法。因而工業(yè)與工程設(shè)計成為人機(jī)工程學(xué)主要應(yīng)用領(lǐng)域。在產(chǎn)品造型設(shè)計中,該學(xué)科理論與方法貫穿與設(shè)計的全過程,逐步將設(shè)計水平提升到人們所最求的高度。
3產(chǎn)品造型中人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用的要點(diǎn)
在產(chǎn)品造型設(shè)計中考慮人機(jī)工程學(xué)也就是考慮人與產(chǎn)品的交互方式、交互界面的設(shè)計,運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的基本原理分析產(chǎn)品中人的因素,從基本的生理要素、心理要素著手,并將人的因素的研究融入到產(chǎn)品造型設(shè)計的全過程中。
3.1生理要素應(yīng)用
人體尺寸是產(chǎn)品設(shè)計的基本資料,通過人體測量可獲得人體的靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸。人體的靜態(tài)尺寸是結(jié)構(gòu)尺寸,而人體的動態(tài)尺寸是功能尺寸,它包括操作者在工作姿態(tài)或某種操作狀態(tài)下的測量尺寸。動態(tài)人體尺寸測量的重點(diǎn)是人在執(zhí)行某種動作時的身體特征。動態(tài)人體尺寸測量的特點(diǎn)是在任何一種人體活動中,身體各部分協(xié)調(diào)而連貫的完成動作指令[3]。但是對于大小不一的人體尺寸,其指令也有差異,設(shè)計不可能全部實現(xiàn)。根據(jù)尺寸的性質(zhì),在同一個產(chǎn)品的各個部分,為了適應(yīng)不同的人體尺寸,滿足大部分的人體需求,必須參考不同的數(shù)據(jù)[2]。例如由PeterOpsvik設(shè)計的Balans凳,考慮到不同乘坐者年齡、坐姿。這款人體工程學(xué)椅子看上去似乎不穩(wěn)想小孩玩的木馬,但是坐上去卻不是如此。坐上去以后椅子會子安前傾一個角度,保證你的脊柱是一條直線,脖子自然伸直,想彎都彎不了,而且肌肉完全不受力不緊繃。
3.2心理因素應(yīng)用
根據(jù)用戶的感覺、知覺特性、認(rèn)識、學(xué)習(xí)和出錯情況進(jìn)行產(chǎn)品使用方式、操作界面的設(shè)計,以適應(yīng)用戶的職業(yè)需要、行動方式需要、認(rèn)知需要和操作需要,以減少用戶學(xué)習(xí)的時間,減少操作出錯[3]。如:Nissan日產(chǎn)Pivo概念電動汽車設(shè)計,Pivo最特別的地方是革新式的360度車倉旋轉(zhuǎn)功能及90度車輪旋轉(zhuǎn)功能,當(dāng)你駕駛Pivo時,從此不用再倒車入庫,只要將車頭做180度旋轉(zhuǎn),即可正向開車入庫。這一操作方式的設(shè)計,完全從用戶感知特性出發(fā),做到輕松駕駛。
3.3產(chǎn)品造型設(shè)計流程中人機(jī)工程學(xué)的并行應(yīng)用
傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計采用階段性的流程進(jìn)行,各階段的工作按時間組織順序進(jìn)行。人機(jī)工程學(xué)被放在第一階段的概念設(shè)計中作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用,這容易導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計及后期模具設(shè)計中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不足數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象,造成設(shè)計的變更和制造成本的提高。本文認(rèn)為應(yīng)將人機(jī)工程學(xué)的使用作為一個系統(tǒng)、集成的過程,在產(chǎn)品造型設(shè)計的各個階段設(shè)計中同步進(jìn)行,相互協(xié)同。從全局優(yōu)化的角度出發(fā),達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本的目的。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】人體工程學(xué)啦啦操服裝應(yīng)用性研究
1前言
當(dāng)今社會愈加關(guān)注人類健康與環(huán)保的生活方式,響應(yīng)全民健身的號召,中國掀起一股啦啦操浪潮,在校園、廣場、健身房或比賽現(xiàn)場它的身影無處不在,啦啦操作為一種積極健康的生活方式得到普及?,F(xiàn)代服裝設(shè)計理念強(qiáng)調(diào)的是服裝設(shè)計中把人、物、環(huán)境這三大要素融合于各類設(shè)計中,在滿足人的生活及心理需求的同時,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計的功能性與舒適性是當(dāng)代設(shè)計的主題。如何根據(jù)啦啦操特點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計理念,設(shè)計出功能性強(qiáng)又符合人體工程學(xué)特點(diǎn)的啦啦操服裝成為當(dāng)前急需要研究的課題。
2人體服裝設(shè)計
服裝可以理解為人所處的生活環(huán)境中,離人身體最近,能穿著,能感覺得到東西。服裝設(shè)計就是指把服裝的各種構(gòu)成要素合理運(yùn)用,根據(jù)服裝制作的目的,把各種必要條件綜合后制成服裝生產(chǎn)計劃的系統(tǒng)。服裝設(shè)計是一個系統(tǒng)化的過程,可以避免一些考慮不周和主觀因素造成的失誤。要實現(xiàn)服裝設(shè)計的合理化,首先,要以考慮穿著的目的為前提,通過對市場,穿著者的層次和所處的各種環(huán)境,從人的因素和服裝的組成要素兩個方面來進(jìn)行調(diào)配研究,并以此基礎(chǔ)來調(diào)整服裝構(gòu)成要素,逐漸形成服裝款式。
3啦啦操與啦啦操服裝
啦啦操按照運(yùn)動類別可以分為技巧和舞蹈兩大類。技巧啦啦操運(yùn)動的動作包含翻騰、托舉、金字塔、拋擲四類難度動作。其動作特點(diǎn)表現(xiàn)為手臂動作在身體冠狀軸前、動作快、定位準(zhǔn)確,對手臂爆發(fā)力要求較高;舞蹈啦啦操:西方式的啦啦操主要體現(xiàn)于健美與性感,而中國式啦啦操是有別于西方啦啦操的,它融合了中國的傳統(tǒng)文化及思想內(nèi)涵,目前在我國比較推廣舞蹈啦啦操。舞蹈啦啦操主要是由轉(zhuǎn)體、踢腿、跳躍等難度動作和手位對比以及個性舞蹈等組合構(gòu)成,通過多種空間,方向與隊形變化展示舞蹈啦啦操的團(tuán)隊風(fēng)采。啦啦操的審美要素主要體現(xiàn)在身體美、技術(shù)美、難度美、音樂美、節(jié)奏美、道具美和口號美等方面,它所產(chǎn)生的基本動因是煽動別人,激勵別人。啦啦操表演講究服裝和舞臺效果,動作美和視覺美效果,具高度的時代感和藝術(shù)性。啦啦操特點(diǎn)決定了啦啦操服裝應(yīng)該具有以下功能:(1)由于啦啦操練習(xí)的運(yùn)動量較大,練習(xí)者的體溫升高較快,排汗較多,服裝應(yīng)具吸汗效果好的特點(diǎn);(2)啦啦操的動作幅度較大,應(yīng)選擇彈性好的緊身運(yùn)動衣褲;(3)如參加正規(guī)比賽,全隊服裝應(yīng)統(tǒng)一,自然大方。
4人體和服裝設(shè)計要素的關(guān)系
人體與服裝設(shè)計可以同時融合于一件衣服上,在穿著效果上和整體上不可分離。雖然說服裝設(shè)計是自由的,但是還是要避免功能和裝飾兩者之間側(cè)重點(diǎn)不同的問題,啦啦操服裝屬于運(yùn)動裝是側(cè)重于功能性的。
4.1設(shè)計中人體的形態(tài)處理
可以將設(shè)計中的人體歸類成以下三種形態(tài):(1)人體靜的形態(tài);(2)人體動的形態(tài);(3)人體美的形態(tài)。人體的形態(tài)系列:即人體的姿勢。是人體的形態(tài)和服裝的造型關(guān)系。人的形態(tài)系列是指人體靜態(tài)時整體的形態(tài),而功能系列是指人體各部分功能形態(tài)和運(yùn)動動態(tài)所引起的人體的變化對服裝結(jié)構(gòu)形態(tài)的作用。它們之間都希望與服裝達(dá)到美的效果。
4.2人體運(yùn)動產(chǎn)生的形態(tài)變化
人體運(yùn)動會引起的變化,它主要體現(xiàn)在:(1)關(guān)節(jié)運(yùn)動會所引起的長度,高度的變化;(2)運(yùn)動所引起的肌肉隆起和變形的部位變化;(3)在支撐服裝部位所引起的知覺感受變化;(4)運(yùn)動產(chǎn)生的皮膚伸展方向和程度的變化;(5)運(yùn)動過程中服裝滑移部位的變化;(6)還有變化而引起的脂肪變體和變位的變化等等。在進(jìn)行啦啦操服裝設(shè)計時要充分考慮到變化所帶來的服裝結(jié)構(gòu)變化,在滿足設(shè)計目的及功能性的基礎(chǔ)上進(jìn)行再設(shè)計,秉持“以人為本”的理念,堅持“衣人合一”的原則。
5人體工程學(xué)在啦啦操服裝設(shè)計中的應(yīng)用
5.1人體工程學(xué)在技巧啦啦操服裝設(shè)計中的應(yīng)用
技巧啦啦操系列動作對前肢軸線以上部位的服裝設(shè)計要求很高,簡單來講是肩部和手臂部位的設(shè)計。分析動作及結(jié)構(gòu)變化發(fā)現(xiàn):手臂在人體上半身部分,要滿足手臂快速變位的動作,便涉及到如何減少服裝對手臂及前肢軸線部分所產(chǎn)生的壓力及阻力問題。無論是翻騰、托舉、金字塔還是拋擲等肢體動作,其無一沒有使用臂力。通過人體的研究找出其發(fā)力點(diǎn)及人體對服裝的支撐點(diǎn),融合于服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中,以達(dá)到合理減少壓力和提升爆發(fā)力的目的。根據(jù)目前的市場調(diào)查,技巧啦啦操服裝一般以無袖設(shè)計或工字背的結(jié)構(gòu)設(shè)計為主。當(dāng)手臂進(jìn)行向上拉伸,左右扭轉(zhuǎn)、變曲時,人體三角肌位置的肌肉鼓起,身體上半部分的皮膚被強(qiáng)烈拉伸,如果是帶衣袖設(shè)計的設(shè)計,應(yīng)考慮到在手臂位置增加放松量或通過彈性大且輕薄具有吸汗性的面料來實現(xiàn)。
5.2人體工學(xué)在舞蹈啦啦操服裝設(shè)計中的應(yīng)用
舞蹈啦啦操有別于競技啦啦操,其偏重于運(yùn)動體態(tài)的觀賞性。在進(jìn)行服裝設(shè)計的時,首先要考慮其動作會產(chǎn)生的體態(tài)變化,通過分解其動作。如轉(zhuǎn)體、踢腿、跳躍等來對服裝進(jìn)行設(shè)計。該運(yùn)動的人體美主要體現(xiàn)于腰部周圍及腿部連接部位在運(yùn)動中產(chǎn)生的美感,通過以衣服為媒介形式而表現(xiàn)出來。因此,對該服裝設(shè)計應(yīng)考慮如何去體現(xiàn)這些部位的美感問題。啦啦操的服飾美在表演中占有很重要的地位,它屬于一種情感的直觀表達(dá),在人體與服飾的融合,并配合其運(yùn)動道具,音樂等場景而達(dá)到“天人合一”的效果。而且能夠做到刺激觀賞者眼球,帶動觀賞者情緒的目的。真正做到設(shè)計中人、物、環(huán)境的完美結(jié)合。
6結(jié)語
關(guān)于啦啦操服裝設(shè)計,已不單純是追求結(jié)構(gòu)造型及色彩搭配的表相設(shè)計,而是本著“以人為本”、“天人合一”的設(shè)計原則。是一種由內(nèi)到外的,以服裝為媒介的,充分結(jié)合人體工程學(xué)中人、物、環(huán)境三大要素的設(shè)計活動。由此而知,人體工程學(xué)在啦啦操服裝設(shè)計中應(yīng)用的重要意義。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動法 人機(jī)工程學(xué) 探索 實踐
一、任務(wù)驅(qū)動法的認(rèn)識
任務(wù)驅(qū)動法就是建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)方法,它以任務(wù)為主線,突出學(xué)生的主體性,教師的主導(dǎo)性,讓學(xué)生在一個解決實際問題的“任務(wù)”的驅(qū)動下,緊緊圍繞既定的目標(biāo),學(xué)習(xí)和運(yùn)用相關(guān)的知識和方法,來掌握解決問題的思路和知識的脈絡(luò)。任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)一般過程:教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)主題設(shè)計并提出“任務(wù)”,針對提出的“任務(wù)”,采取演示或講解等方式,給出完成任務(wù)的思路、方法、操作提示及結(jié)果,然后引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練,并完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。這種教學(xué)法能很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、相對獨(dú)立的解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
二、任務(wù)驅(qū)動法人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中的探索
工業(yè)設(shè)計人機(jī)工程學(xué)主要涉及人機(jī)工程學(xué)的四個主要方面:人體測量與數(shù)據(jù)應(yīng)用、人體感知與運(yùn)動特征、人機(jī)的信息界面設(shè)計、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計。所有這些方面都體現(xiàn)了“以人為核心”的設(shè)計價值觀,在人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)中引入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,讓學(xué)生帶著“解決實際任務(wù)”的目標(biāo)去學(xué)習(xí),讓學(xué)生在“做”中學(xué),這樣的教學(xué)方法容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲,再由“興趣”引導(dǎo)學(xué)生在完成任務(wù)的過程中自主地去探求知識、獲取知識和運(yùn)用知識。另外,通過這種讓學(xué)生帶著真實的任務(wù)在探索中學(xué)習(xí)的教學(xué)形式,可以有效地開發(fā)學(xué)生的智力,有利于學(xué)生對所學(xué)知識的系統(tǒng)掌握和提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力?;谏鲜龇治?,本文設(shè)計了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法下的人機(jī)工程學(xué)課程的基本操作流程:
1.授課前分析教學(xué)目標(biāo),結(jié)合學(xué)情,設(shè)計整合任務(wù);
2.從任務(wù)中引出人機(jī)工程學(xué)課程目標(biāo);
3.學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)課程相關(guān)知識點(diǎn);
4.任務(wù)評價,突出人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用目標(biāo)。
三、任務(wù)驅(qū)動法在人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中的實踐
1.設(shè)計任務(wù)
任務(wù)必須有鮮明的現(xiàn)實意義,能實現(xiàn)學(xué)習(xí)的情景性設(shè)計,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。提出任務(wù)的目的是為了引出將要學(xué)習(xí)的知識,反過來學(xué)習(xí)知識則是為了解決現(xiàn)實中的任務(wù)。因此,任務(wù)必須能驅(qū)動學(xué)生有的放矢地學(xué)習(xí),并能讓他們體會到所學(xué)知識的實用性。同時,為了激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,設(shè)計任務(wù)時還必須兼有趣味性和實用性,讓他們積極主動地去學(xué)。
現(xiàn)代家具的設(shè)計要可靠、耐用、安全更需要的是要滿足它的使用功能與舒適度。無論是靜負(fù)荷類家具或動負(fù)荷類家具,都應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的基本法則,結(jié)合人體的生理和心理需求,設(shè)計出合理的家具尺度和空間距離,給使用者設(shè)計與制造出最大限度的自由活動空間以及更多的方便和安全感、視覺美感等。家具的尺度要符合人機(jī)工程學(xué),家具設(shè)計時不能只考慮其美觀性,還要使用起來舒適方便,即要滿足其功能要求,因此現(xiàn)代家具設(shè)計首先要與人機(jī)工程學(xué)相結(jié)合。人機(jī)工程學(xué)在現(xiàn)代家具設(shè)計中的應(yīng)用,特別強(qiáng)調(diào)其在使用過程中對人體的生理及心理反應(yīng),并對此進(jìn)行科學(xué)的實驗和計算,在進(jìn)行大量分析的基礎(chǔ)上為家具設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)。良好的家具設(shè)計處處體現(xiàn)人性化設(shè)計,人性化設(shè)計是指設(shè)計中體現(xiàn)以人為本的設(shè)計原則,設(shè)計始終以人為中心。它主要運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理,從生理和心理的角度圍繞使用者的需求來進(jìn)行設(shè)計。首先,要滿足使用功能,也就是從物質(zhì)上來滿足要求,如座椅,就是最大程度上使人的肌肉得到充分的放松和休息柜類家具則要滿足儲藏的功能。在家具設(shè)計時除了滿足靜態(tài)功能要求的同時,還要注意在動態(tài)條件下對生理狀況的滿足,其次,從精神功能的角度上講,要從造型、色彩、材料的搭配等方面,要給使用者心理上帶來愉悅,以達(dá)到“人—家具系統(tǒng)—環(huán)境”相互和諧,筆者分析現(xiàn)代家具的設(shè)計流程幾乎涵蓋了本課程的全部四個教學(xué)方面。因此選擇家具設(shè)計作為教學(xué)任務(wù)。
2.分析任務(wù)
提出任務(wù)后,教師不要急于講解,先讓學(xué)生討論、分析任務(wù),提出疑問。教師最后對任務(wù)進(jìn)行總結(jié)、歸納,在這個過程中,教師很自然地帶出了一個個新知識點(diǎn),并將大任務(wù)細(xì)化成子任務(wù)和小步驟,從而幫學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和目的。根據(jù)現(xiàn)代家具設(shè)計的特點(diǎn),對任務(wù)進(jìn)行分解,并確定各個子任務(wù)在坐具設(shè)計中的歸屬。在現(xiàn)代家具設(shè)計的這個大任務(wù)中,又分五個子任務(wù):任務(wù)一,數(shù)據(jù)測量與應(yīng)用,任務(wù)二,設(shè)計基礎(chǔ)與依據(jù),任務(wù)三,環(huán)境與界面設(shè)計、任務(wù)四,造型設(shè)計,任務(wù)五,模型制作。
3.任務(wù)處理
這是一個全開放性的教學(xué)環(huán)節(jié),其目的在于讓學(xué)生在自主探索的過程中完成對新知識的理解和鞏固。在人機(jī)工程學(xué)課程中,學(xué)生通過教師引導(dǎo)來完成本課程任務(wù)。例如在家具設(shè)計教學(xué)任務(wù)上,本著“循序漸進(jìn)”的原則,采取三個遞進(jìn)層次教學(xué)過程。一是“示范”,即教師通過各種測量工具、計算機(jī)輔助設(shè)計軟件演示等方式進(jìn)行教學(xué)示范,讓學(xué)生在示范中加深對任務(wù)設(shè)計的理解。二是“應(yīng)用”,使學(xué)生在教師的引導(dǎo)或同學(xué)們適當(dāng)?shù)膸椭?,?jīng)過自己的努力可以完成任務(wù)。三是“創(chuàng)新”,即在完成上述任務(wù)的基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生進(jìn)行探索、創(chuàng)新,運(yùn)用不同方法完成相同任務(wù)。在這個階段,教師應(yīng)該加強(qiáng)引導(dǎo),啟發(fā)學(xué)生的求異思維和發(fā)散思維,學(xué)生間也可以互相討論、互相協(xié)作。
4.交流討論
這一環(huán)節(jié)教師要查漏補(bǔ)缺,講解一些共同的重、難點(diǎn)知識,給出大量應(yīng)用家具設(shè)計實例,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對所學(xué)知識的理解和掌握。
5.評價
評價采取動態(tài)評價的方式,達(dá)到激勵學(xué)生完成任務(wù)、創(chuàng)新進(jìn)取的目的。在教學(xué)過程中,教師一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生有創(chuàng)新思想,要及時給予肯定和表揚(yáng),從而激勵學(xué)生積極探索。
四、總結(jié)
任務(wù)驅(qū)動法在人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中是一種行之有效的教學(xué)方法。有利于改變學(xué)生獲取知識的方法,實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的心態(tài)轉(zhuǎn)變,進(jìn)而培養(yǎng)他們良好的創(chuàng)新精神和實踐能力,真正達(dá)到工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)目的。同時對教師提出了更高要求,具備根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)來設(shè)計出激發(fā)學(xué)生興趣和思維活動的教學(xué)任務(wù)的能力。
參考文獻(xiàn)
[1]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2005,2.
關(guān)鍵詞:人機(jī)工程學(xué)、作業(yè)研究、機(jī)械設(shè)計、適宜作業(yè)
中圖分類號:TU991.34+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計
許多機(jī)械與操作者直接接觸,甚至長期在機(jī)器旁進(jìn)行操作,如機(jī)床、汽車、和許多儀器、儀表等。這些機(jī)器的尺寸、形狀、色彩等不但影響操作者的工作效率和是否能夠持久工作,而且當(dāng)設(shè)計不合理時會產(chǎn)生各種職業(yè)病,甚至人身事故。而且機(jī)械是否適用,操作者的舒適性,也對該產(chǎn)品在市場上面的競爭力有很大的影響。因此,“人機(jī)工程學(xué)”受到廣泛重視。人機(jī)工程學(xué)又稱人機(jī)學(xué),也稱為人類工效學(xué);它是在設(shè)計機(jī)械時,考慮如何使人獲得操作簡便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科。
1,1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵和目的
舉車床設(shè)計為例。車床里的傳動系統(tǒng)、各種機(jī)構(gòu)、材料及熱處理、系統(tǒng),電動機(jī)及電路系統(tǒng)、床身、底座和其他零部件的剛、強(qiáng)度,等等,都不是人機(jī)界面,因此不屬于人機(jī)工程設(shè)計的對象,而是工程技術(shù)設(shè)計的工作。而車床操作部件的尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統(tǒng)和刻度盤等標(biāo)識系統(tǒng)等等,才是車床人機(jī)工程設(shè)計的內(nèi)容。至于車床的造型和色彩設(shè)計,一般地屬于工業(yè)設(shè)計(工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計)的范圍,但造型和色彩顯然與人的心理因素、精神因素有關(guān),可見與人機(jī)工程學(xué)設(shè)計也是相關(guān)的。
1.2人機(jī)工程學(xué)設(shè)計包括的主要內(nèi)容有:
設(shè)計時考慮人體的尺寸、動作特點(diǎn)、感覺器官的要求、人體力學(xué)的要求、美學(xué)要求(形狀、尺寸、顏色等)、作業(yè)安全和習(xí)慣要求。
2作業(yè)研究與機(jī)械設(shè)計
2.1作業(yè)與工效
作業(yè)是具體的勞動動作,是為完成一定工藝過程而作出的一系列動作的聯(lián)合,是通過作業(yè)手段把材料變成合乎工序要求的活動。
通常作業(yè)的要素包括作業(yè)對象(材料)、作業(yè)手段(人的勞動、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),信息的流通等)和作業(yè)成果(產(chǎn)品)。由于作業(yè)手段主要是人或機(jī)器,故作業(yè)可分為手工作業(yè)與機(jī)器作業(yè)兩類。分類的目的是為確定作業(yè)研究的重點(diǎn)。例如對手工作業(yè),主要考慮操作方法、技能的研究,對機(jī)器作業(yè)則以機(jī)器設(shè)備設(shè)計作為研究的重點(diǎn),對人機(jī)系統(tǒng)作業(yè)則應(yīng)以系統(tǒng)特性、功能作為作業(yè)研究的重點(diǎn)。
為了進(jìn)行作業(yè),必須形成作業(yè)區(qū)域。作業(yè)區(qū)域是根據(jù)作業(yè)需要、設(shè)備體積和人的活動范圍來確定的。人在作業(yè)中要采取或保持―定作業(yè)姿勢,要同作業(yè)對象、機(jī)械設(shè)備和作業(yè)成果在作業(yè)區(qū)域內(nèi)保持一定的空間關(guān)系。
功效(工效)指工作效率或作業(yè)效率,這是指為達(dá)到工作或作業(yè)的目的所用的投入與產(chǎn)出的比值。人機(jī)工程學(xué)中所謂的工效,因為其研究目的已由效率逐漸轉(zhuǎn)向安全、舒適,滿意等人類生存目標(biāo),所以當(dāng)我們說工效學(xué)時其工效的意義是比較廣泛的。
工效即使在作業(yè)研究中,也不是僅僅由作業(yè)姿勢、作業(yè)區(qū)域等因素決定的,它同作業(yè)的速度、精度、強(qiáng)度、復(fù)雜度有關(guān),又同作業(yè)主體的功能,作業(yè)環(huán)境條件和各種激勵因素有關(guān)。所以,只有人機(jī)工程學(xué)才將各種影響作業(yè)工效的因素作了綜合全面的考慮,并提出比較全面的解決辦法。
2.2作業(yè)研究與設(shè)計
作業(yè)研究是以作業(yè)系統(tǒng)為對象的工程活動。任何一種工程活動,其目的都是為了設(shè)計、建立或改進(jìn)目標(biāo)系統(tǒng),使之更為經(jīng)濟(jì)有效。作業(yè)研究的目的正是為了尋找最經(jīng)濟(jì)有效和使作業(yè)者勝任愉快的工作方法與工作時間,以有效利用資源、增進(jìn)系統(tǒng)的工效。
機(jī)械工程技術(shù)人員研究作業(yè)的目的是為人機(jī)工程學(xué)設(shè)計提供設(shè)計依據(jù),使設(shè)計的機(jī)械達(dá)到作業(yè)要求(即機(jī)械的使用與維護(hù))?!斑m宜作業(yè)”是機(jī)械工程技術(shù)人員人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的目標(biāo)。
3適宜作業(yè)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計
3.1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的基本原則
對于一個運(yùn)行成功的系統(tǒng)而言,僅有機(jī)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)是不夠的,機(jī)器還必須在系統(tǒng)操作者的范圍內(nèi)使用方便或者可用。
人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的性能并不是系統(tǒng)中各要素本身性能的簡單疊加,而取決于各要素之間的匹配關(guān)系,取決于系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的基本原則是以人為本,整體協(xié)調(diào),適宜作業(yè)。具體表現(xiàn)在以下幾方面:作為工作系統(tǒng)的人-機(jī)器-環(huán)境系統(tǒng),要以人為中心來進(jìn)行設(shè)計; 機(jī)器和環(huán)境的設(shè)計,要考慮作業(yè)人員的心理,心里特征及其限制; 機(jī)器和環(huán)境應(yīng)首先適應(yīng)人,然后才是人要適應(yīng)機(jī)器和環(huán)境; 始終關(guān)注人的工作效績。
3.2人機(jī)工程學(xué)設(shè)計時需要考慮的主要因素
人類工效學(xué)家的目標(biāo)是將設(shè)備設(shè)計在大多數(shù)人的強(qiáng)度、耐力、可及性、敏感性和信息處理能力的范圍之內(nèi)。應(yīng)該在概念階段考慮操作者與設(shè)備之間如何交互。這一問題不能在已有設(shè)計中得到有效解決,或者不易于結(jié)合進(jìn)已有設(shè)計中考慮。
人類是一個系統(tǒng)中最靈活的部分,因而操作者能夠在有設(shè)計缺陷的設(shè)備周圍工作,但這要求使用者付出額外的努力,只能留出較少的時間和精力去做其他工作,因此未充分使用人力資源。
機(jī)械的設(shè)計對人們在工作中的安全和操作有極大的影響。機(jī)械設(shè)計工作者在設(shè)計中必須考慮的主要因素有:
總體考慮(如身體要求和安全):作為制造系統(tǒng)中的一個極為重要的系統(tǒng),可通過兩個途徑來設(shè)計生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備以提高人類這一系統(tǒng)因子的操作技能:第一,合理地分配人或機(jī)器的任務(wù);第二,設(shè)計設(shè)備使其符合人的能力范圍以便優(yōu)化其操作。
可維護(hù)性:生產(chǎn)設(shè)備從開始設(shè)計時就要考慮可維護(hù)性問題。因為系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜且系統(tǒng)內(nèi)各部分更加相互依賴,維護(hù)必要性的評價和及時提供故障檢修方面的幫助變得更為重要。
顯示器的設(shè)計:為了使生產(chǎn)設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn),必須向操縱者提供了解機(jī)器狀態(tài)的信息并使其能使用機(jī)器上的控制器對這些信息作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。生產(chǎn)系統(tǒng)中使用顯示器的目的是給操作者提供關(guān)于設(shè)備功能狀況或過程的信息。
控制器的設(shè)計:信息通過顯示器提供給操縱者。操作者對顯示的反應(yīng)通過控制器或資料輸入裝置來實現(xiàn)。如果控制器的操作與人們的期望一致(符合人群的習(xí)慣模式),它們的尺寸與人體相適應(yīng),以及它們的運(yùn)行特征在大多數(shù)人力量和精確度所能達(dá)到的范圍內(nèi),那么系統(tǒng)的性能將得到加強(qiáng)。
工具設(shè)計:在大多數(shù)工作中手持工具是用于執(zhí)行所要求的精度和力度非人手可完成的任務(wù)。很少有手持工具的大小設(shè)計可滿足不同操作者的首部特征;通常把柄的大小根據(jù)電動工具產(chǎn)生的扭矩而定,而雙炳工具的跨距設(shè)計要求與所使用的扣件大小相匹配。
設(shè)備的選擇和評價:無論是識別工作場所設(shè)計中的不足還是計劃購買新工具,對所選擇的干預(yù)措施或候選工具的評估將有助于作出更合理的決定
3.3符合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則
根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的特點(diǎn)和要求,從人類工效學(xué)觀點(diǎn)可歸納出以下五條適宜作業(yè)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的一般設(shè)計準(zhǔn)則:基于人體形態(tài)學(xué)的設(shè)計準(zhǔn)則; 基于人體感覺器官要求的設(shè)計準(zhǔn)則; 基于人體力學(xué)的設(shè)計準(zhǔn)則; 按美學(xué)造型要求的設(shè)計準(zhǔn)則; 確保作業(yè)安全的設(shè)計準(zhǔn)則
4 結(jié)語
二十一世紀(jì)人類步入了信息時代,人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展必然向著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)作為應(yīng)用性學(xué)科,與人的工作生活息息相關(guān),設(shè)計生產(chǎn)出更加人性化、高效能的設(shè)備、工具和日常生活用品是努力的目標(biāo)?!斑m宜作業(yè)”是機(jī)械工程技術(shù)人員人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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[2]阮寶湘.邵祥華編著.工業(yè)設(shè)計人機(jī)工程.機(jī)械工業(yè)出版社.北京.2005
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1.明確學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位
大多數(shù)高職院校教師主要通過課堂講授來實現(xiàn)知識的傳授,而學(xué)生要做的就是被動地接受和記憶。但是這種填鴨式的教學(xué)會導(dǎo)致學(xué)生對于課程的興趣全無,甚至產(chǎn)生反感。即使是非常認(rèn)真的學(xué)生也是死記硬背,在應(yīng)付考試之后基本就忘光了,根本不會將知識靈活運(yùn)用在具體的設(shè)計里,而創(chuàng)新就更不可能了。學(xué)生是教學(xué)活動中的主體,教師不能代替學(xué)生完成知識的理解和轉(zhuǎn)化。只有學(xué)生自己主動的去理解消化知識才能在日后的學(xué)習(xí)中合理地運(yùn)用到具體設(shè)計中。由此可見,在教學(xué)中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的積極主動性,適當(dāng)減少課堂上枯燥的理論知識的講解,加入更多的討論環(huán)節(jié)讓學(xué)生參與進(jìn)來,讓他們主動去思考,去學(xué)習(xí)。此外還可以借鑒“翻轉(zhuǎn)課堂”的方法,提前布置學(xué)習(xí)任務(wù)并提出相應(yīng)的問題,讓學(xué)生帶著問題課后去看書了解相應(yīng)的知識點(diǎn),并且通過查閱相關(guān)資料來解決教師提出的問題,在課堂上進(jìn)行答疑和相關(guān)問題討論,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,通過課題討論和交流加深知識點(diǎn)的理解和運(yùn)用。
2.課程內(nèi)容進(jìn)行有針對性的選擇和調(diào)整
人體工程學(xué)包含的內(nèi)容非常繁多,對于課程的內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行有針對性的選擇與調(diào)整。高職院校室內(nèi)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)與室內(nèi)設(shè)計聯(lián)系較為緊密的內(nèi)容,例如人體測量學(xué)和人體尺寸、家居設(shè)計尺寸、室內(nèi)環(huán)境心理學(xué)和室內(nèi)環(huán)境行為學(xué)等,而與其聯(lián)系不大的人體生理學(xué)、人體解剖學(xué)等知識應(yīng)該進(jìn)行刪減。此外,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,教師還應(yīng)該注意收集相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果,將其添加到教學(xué)內(nèi)容中。這樣才能做到不生搬硬套教材內(nèi)容,并且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。對課程內(nèi)容的科學(xué)選擇和調(diào)整,能夠使學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容與自己專業(yè)之間的關(guān)系,從而更加了解課程的重要性,更愿意主動學(xué)習(xí)。
3.改進(jìn)教學(xué)手段,采用多元化的教學(xué)手段與方法
(1)互動式教學(xué)法教學(xué)過程
中教師與學(xué)生要增加交流與溝通,在互動的過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性和學(xué)習(xí)興趣,拓展創(chuàng)造性思維,以達(dá)到提高教學(xué)效果的最終目的。這種教學(xué)方法可以由教師引出一個主題,提出主題中的問題,學(xué)生進(jìn)行思考討論,之后學(xué)生之間展開辯論,最后教師進(jìn)行總結(jié)歸納。這樣能充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性。課程教學(xué)中一定要設(shè)置課堂的主題討論環(huán)節(jié),可以采取學(xué)生分組討論、全班討論及同伴教學(xué)等方法,讓學(xué)生在課堂上除了“動眼”、“動耳”,更需要“動嘴”、“動腦”以及“動手”。例如:在家具尺寸這一章節(jié)中,可以讓學(xué)生動手進(jìn)行課桌椅的測量,之后參照知識點(diǎn)進(jìn)行討論,找出課桌椅設(shè)計的優(yōu)缺點(diǎn),而后動手進(jìn)行改良設(shè)計。在設(shè)計過程中要靈活運(yùn)用課程所學(xué)知識,之后教師對學(xué)生的設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)評和講解。這樣既增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍了課堂氣氛,又深化了教學(xué)內(nèi)容,加深了學(xué)生對于知識的理解和認(rèn)識。
(2)圖表、案例式教學(xué)法
針對藝術(shù)生習(xí)慣于感性認(rèn)識和圖形化思維方式的特點(diǎn),教師在教學(xué)過程中不能用過于理性和抽象的文字,應(yīng)該要增加豐富的圖案和表格以及相關(guān)視頻。這樣能夠?qū)⒅R點(diǎn)以更加生動、直觀的形式呈現(xiàn)出來,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深理解。此外還要加入一些具體的設(shè)計案例,可以是一些優(yōu)秀案例或者是存在問題的案例,讓學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的人體工程學(xué)知識分析案例。人體工程學(xué)相對理性化,與我們的具體生活聯(lián)系不是非常緊密,所以在教學(xué)中要特別注重生活案例引用。例如可以找一到兩個在校園生活中經(jīng)常用到的家具進(jìn)行案例分析,讓學(xué)生說出平時的使用感受,尋找使用時的問題及不合理的人體工程問題,然后結(jié)合人體工程相關(guān)知識進(jìn)行分析,最終找到解決的方法。
(3)實驗教學(xué)法
人體工程學(xué)中的很多數(shù)據(jù)和公式,其實都是根據(jù)相應(yīng)的實驗得出的結(jié)論,所以應(yīng)該在課堂中加入一些相關(guān)實驗。有條件的情況下,可以成立人體工程學(xué)實驗室,購置相關(guān)的實驗設(shè)備,在實驗的過程中讓學(xué)生自己去探索和發(fā)現(xiàn)。這樣不僅有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。即使沒有相應(yīng)的條件成立實驗室,也可以在課程中增加一些小實驗,例如在視覺章節(jié)中加入錯覺實驗、混色實驗、眼動實驗等等,通過實驗幫助學(xué)生理解相關(guān)理論知識。
(4)體驗式教學(xué)
采用模擬項目教學(xué)法:挑選網(wǎng)上設(shè)計招標(biāo)項目,如家具、展廳或環(huán)境小品的設(shè)計等,讓學(xué)生自組團(tuán)隊,設(shè)計投標(biāo),通過布置任務(wù)書的方法,要求學(xué)生在設(shè)計的時候從人體工程學(xué)角度出發(fā)進(jìn)行思考和設(shè)計。此外還可以通過教師虛擬課題進(jìn)行設(shè)計,運(yùn)用這種方式能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生在做設(shè)計的時候能主動查找書上相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計,將理論與實踐相結(jié)合。
4.靈活的課程設(shè)計與課程實踐
人體工程學(xué)的教學(xué)不能單單是理論教學(xué),要充分加入實踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生對現(xiàn)有設(shè)計進(jìn)行調(diào)研,尋找身邊的設(shè)計中與人體工程學(xué)相關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)行調(diào)研報告的制作。在課程教學(xué)中應(yīng)充分加入課題設(shè)計環(huán)節(jié),初步階段可以運(yùn)用小課題設(shè)計讓學(xué)生進(jìn)行一些簡單的家具單體等的設(shè)計。之后可以進(jìn)行大課題設(shè)計,例如讓學(xué)生進(jìn)行一個小型空間室內(nèi)的設(shè)計。在課程設(shè)計時靈活進(jìn)行內(nèi)容的調(diào)節(jié),適當(dāng)刪減枯燥的理論知識,更多地增加實踐設(shè)計,讓學(xué)生在動腦、動手的過程中學(xué)習(xí)對應(yīng)的知識點(diǎn),通過實踐幫助學(xué)生回顧并真正掌握相關(guān)的知識。
二、總結(jié)
[關(guān)鍵詞]逆向工程;人機(jī)工程學(xué);改良設(shè)計;實驗
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.251
為了能夠在市場競爭中取得優(yōu)勢,很多企業(yè)不斷改良產(chǎn)品設(shè)計,推出新產(chǎn)品。因此,產(chǎn)品改良設(shè)計的原理與方法是工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生所必須掌握的?!豆I(yè)產(chǎn)品再設(shè)計》課程即是針對如何改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計專業(yè)課程。[1]人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計中重要的輔助手段。[2]在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域,人機(jī)工程學(xué)為衡量產(chǎn)品使用舒適度提供了參考和評價標(biāo)準(zhǔn)。而在人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計實踐方面,Shenchang Eric Chen提出形態(tài)混合遷變的方法,即可以運(yùn)用人體尺度數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)合成新產(chǎn)品造型。本文所介紹的實驗方案,運(yùn)用逆向工程[1][3]的方法:首先用油泥、發(fā)泡泡沫等材料制作人體生理構(gòu)造反形,再利用shape averaging[3](Morphing)法對人體反形與產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行混合遷變,得出新的產(chǎn)品形態(tài)。本文列舉兩例自行車把改良設(shè)計實驗。
1 實驗1
本實驗運(yùn)用手掌持握反形(有手指凹陷)與目標(biāo)車把合成新的車把造型,目的在于改良和優(yōu)化現(xiàn)有車把與手掌生理結(jié)構(gòu)的吻合度。使用帶有手指凹陷構(gòu)造的手掌持握反形,可以得出持握穩(wěn)定的車把設(shè)計結(jié)果。
(1)利用油泥手工制作手掌持握反形(有手指凹陷),并利用數(shù)字化三維掃描儀和Stereo 3D獲取其三維數(shù)據(jù)(圖1)。
(2)利用數(shù)字化三維掃描儀獲取目標(biāo)車把(圖2)三維數(shù)據(jù)。
(3)分別抽離等量的手掌持握反形(有手指凹陷)與目標(biāo)車把的截面輪廓線。
(4)將兩組截面輪廓線置于同一坐標(biāo)系,并縮放調(diào)整位置與尺度。
(5)將兩組輪廓線進(jìn)行混合運(yùn)算,并采取不同的Morphing比例,選擇最佳混合遷變結(jié)果,其加權(quán)比例為3∶7;圖4左側(cè)為目標(biāo)車把局部截面輪廓線,右側(cè)為油泥手掌持握反形(有手指凹陷)局部截面輪廓線,紅色為所選最佳結(jié)果。
(6)以步驟(5)中的結(jié)果,創(chuàng)建新曲面,生成最終形態(tài)(圖3)。
(7)制作改良車把設(shè)計效果圖(圖略)。
2 實驗2
本實驗運(yùn)用手掌持握反形(無手指凹陷)與目標(biāo)車把合成新的車把造型,目的在于改良和優(yōu)化現(xiàn)有車把與手掌生理結(jié)構(gòu)的吻合度并且保留一定的手掌自由度。使用不帶有手指凹陷構(gòu)造的手掌持握反形,可以得出持握穩(wěn)定性稍差,稍有些手掌活動自由度的車把設(shè)計結(jié)果。
(1)利用油泥手工制作手掌持握反形(無手指凹陷),并利用數(shù)字化三維掃描儀和Stereo 3D獲取其三維數(shù)據(jù)(圖5)
(2)利用數(shù)字化三維掃描儀獲取目標(biāo)車把(圖2)三維數(shù)據(jù)
(3)分別抽離等量的手掌持握反形(無手指凹陷)與目標(biāo)車把的截面輪廓線
(4)將兩組截面輪廓線置于同一坐標(biāo)系,并縮放調(diào)整位置與尺度
(5)將兩組輪廓線進(jìn)行混合運(yùn)算,并采取不同的MORPHING比例,選擇最佳混合遷變結(jié)果,其加權(quán)比例為5∶6;圖7左側(cè)為目標(biāo)車把局部截面輪廓線,右側(cè)為油泥手掌持握反形(無手指凹陷)局部截面輪廓線,紅色為所選最佳結(jié)果
(6)以步驟(5)中的結(jié)果,創(chuàng)建新曲面,生成最終形態(tài)(圖6)
(7)制作改良車把設(shè)計效果圖(圖略)
3 結(jié) 論
本文所介紹的兩例實驗為2014年天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計專業(yè)《工業(yè)產(chǎn)品再設(shè)計》課程實驗。實驗案例表明:兩個設(shè)計方案均有效的對自行車把的造型進(jìn)行了改良設(shè)計。所不同的是實驗1的結(jié)果可使手掌持握車把時貼合更為緊密,實驗2 的結(jié)果手掌持握的自由度較高。兩種改進(jìn)設(shè)計可適用于不同使用習(xí)慣的人群。由于設(shè)計來源于人體結(jié)構(gòu)反形,這種直觀反求的方式保障了人體結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品外形的吻合度。本實驗的結(jié)果取決于手掌持握反形與目標(biāo)車把形態(tài)的混合結(jié)果。故,手掌持握反形的設(shè)計在本項實驗中至關(guān)重要,直接影響實驗結(jié)果。因此,本實驗的局限即在于設(shè)計結(jié)果對不同生理尺度的適應(yīng)性較差。因此,本實驗的方法,可以拓展為運(yùn)用多件不同尺度的手掌持握反形得出多個設(shè)計結(jié)果,即可以產(chǎn)生不同尺碼的產(chǎn)品,以符合更多人群的需求。
本課程實驗使學(xué)生掌握了基于人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品改良設(shè)計方法,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了專業(yè)技能,提高了學(xué)生對工業(yè)設(shè)計專業(yè)的認(rèn)知度。
參考文獻(xiàn):
[1]陳永超,王秋惠,楊愛慧,等.基于逆向工程技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品再設(shè)計課程實驗研究[J].中國市場,2015(19).
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