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_ 人因工程学课程总复习 工业工程第一章 人机工程概论第一节 概述人机工程学的定义：(Man-Machine Engineering)在书中共说了三个定义人机工程学的形成和发展发展大致经历三个阶段 ：1.经验人机工程学；2.科学人机工程学；3.现代人机工程学。其特点在书中第二节 人机工程学的研究内容和方法一. 研究内容人是指作为主体工作的人；机是指人所控制的一切对象的总称；环境是指人、机械共处的特殊条件，它既包括物理、化学因素的效应，也包括社会因素的影响。人-机-环境系统示意图,每个组成部分的作用显示控制人机环 境任务要求系统输出人-机-环境系统示意图人机工程学的研究内容有两种表述方法：1 在国家军用标准GJB-90 人-机-环境系统工程术语中的表述方法；2 与欧美国家类同的系统功效（system ergonomics）的表述方法；二. 研究方法(共7种)第三节 人机工程学与工业设计第二章 人机工程学系统分析3个基本要素，即系统的功能、系统的经济性和系统的安全性第一节 人机环境系统的分类人机环境系统分为以下3种类型1简单人机环境系统 2复杂人机环境系统 3广义(或大规模)人机环境系统第二节 系统分析的目的功能、经济、安全、舒适第三节 系统功能分配及评价当系统经历方案设计而进入设计阶段后，成功的人机系统设计往往要遵循以下过程： (1)进行人、机功能分配； (2)进行人、机组合； (3)设计人机界面和作业工具等； (4)对系统进行评价，在不满足系统要求情况下重返过程(1)； (5)系统最终设计。一、根据人、机的各自特点，合理分配人、机功能二、系统评价第四节 经济性、可靠性及安全性分析一 经济性分析 一般说来，系统的经济性能包括3个方面：(1)生产费用；(2)运行、管理和维护费用；(3)训练费用。为了提高系统工作效率，应从以下5个方面着手：(1)根据人、机的各自特点，合理分配人、机功能，这对系统效率的提高影响极大。(2)人机界面的合理设计。(3)通过选拔和训练，提高人的工作能力，这对系统工作效率的提高影响极大。(4)在机器设计时，应尽量改善它的可操作性，使其符合人的要求。(5)确定适当的环境条件。二 可靠性与安全性分析1可靠性的基础理论F(t)=nf(t)n02. 系统的可靠性系统的可靠度则为RSRHRM3人为失误 人为失误与大脑的意识水准有关，大脑的意识水准可分为5个层次：人的行动可以分为以下5个阶段： (1)发现事物或信号； (2)分辨信号； (3)解释信号的含义； (4)判断系统的状态； (5)最后作出行动决策。4 人机界面与人为失误第五节 系统分析的基本步骤定义一个综合评定值Q，有 Qa*安全+b*经济+c*舒适 式中a,b和c分别为对各指标的加权系数，并有a+b+c1加权系数的选择取决于3种因素：(1)国家的技术水平和经济实力(2)人机环境系统的种类(3)人机环境系统的工作状态第三章 人体测量与数据应用人体静态测量参数、 人体动态测量参数第四章 人的感知特征一、概述人的感觉器官有眼、耳、鼻、舌和皮肤，产生视、听、嗅、味和触觉五种感觉。此外还有运动、平衡、内脏感觉。综合起来。可谓八种感觉。二、视觉特征三、听觉特征四、肤觉、嗅觉和味觉人的信息传递与处理一、信息 二人体接受信息的途径及能力三、影响人体信息接受、处理的主要因素疲劳一、疲劳的特点与分类二、引起疲劳的原因及某些规律三、降低作业疲劳的措施人为差错一人为差错的原因所谓人为差错是指操作者实际完成的职能与该工作所要求完成职能之间的偏差，亦称人的失误。这个定义包含五种情况： 未执行分配给他的职能； 错误地执行了分配给他职能； 执行了未赋予的份外职能； 按错误的程序或错误的时间执行了职能； 执行职能不全面。第五章 人的心理与行为特征心理现象、行为构成行为反映感觉和知觉的特征注意与记忆的特征以及特点想象与思维的特征创造性心理特征第六章 人机的信息界面设计显示装置设计一、 仪表显示的类型与特征二、模拟式显示仪表设计三、数字式显示仪表设计荧屏显示设计信号灯和听觉报警装置设计 图形符号指示 设计中的人机工程因素与设计原则(一) 设计中人机工程因素(二) 仪表显示设计的基本原则操纵装置设计操纵装置的类型与特征分析一、操纵装置的类型二、操纵装置的用力特征三操纵一显示相合性四、操纵装置的特征编码与识别五、操纵装置的空间位置设计手动操纵装置设计一、旋转式操纵装置设计二、移动式操纵装置设计三、按压式操纵装置设计四、摆动式操纵装置设计脚动操纵装置设计一、脚动操纵装置形式及操纵特点二、脚动操纵装置设计操纵装置设计与选择的人机工程学原则一、操纵装置设计与动作节约原则二、操纵装置的选择原则第七章 人与环境的界面设计热环境、光环境、声环境、振动环境、毒物环境明白各种环境的特点以及对人的影响。应该采取什么样的措施。同时，会对现实生活中的环境提出不足及改进方法。试题类型（开卷）名词解释（20分）、说明题（20分）、叙述题（20分）、解说题（20分）、论述题（20分）桂 林 电 子 科 技 大 学 试 卷 2010-2011 学年第 1 学期 课号 101109 课程名称 人因工程实验 （开卷） 适用班级（或年级、专业） 07级工业工程 考试时间 120 分钟 班级 学号 姓名 题 号一二三四五六七八九十成绩满 分25252525得 分评卷人一 下面是某教学场所的微气候测量数据，测试时间：2010.11.29，下午：15：30-16：30，当日天气：晴，17摄氏度，室外风速：2-3m/s，请根据微气候评价指标对所测环境微气候状况作出评价，你认为是否达到人体舒适感受的要求（提示：无风情况适应不舒适度指数，考虑季节与天气状况），如果没有，应如何改进？并提出改善方案。数据如下：（25分）。项目干球温度 C相对湿度平均风速m/s关闭门窗18760打开门窗17750.3关闭门窗开风扇17750.8二 下面是某教学场所的照度测试数据，通过实验对教学照明环境的测量数据分析，你认为是否达到学习环境照明的要求（提示：考虑季节与天气状况、国家标准），如果没有，应如何改进？测量时间：9：30-10：30，天气：晴。（25分）照度测量数据项目最高照度最低照度平均照度照度均匀度自然采光32904601400人工照明160135147混合采光34505201545 反射率测量数据（人工照明） 项目明照度暗照度反射率桌面16058地面165110墙面15052三 下面是某教学场所的噪声测试数据，解释各测量数据的含义(不含：SD、E两项)，通过实验对教学噪声环境的测量，你认为目前噪声水平是否达到学习环境的要求并分析评价，提出改善意见和建议。（提示：考虑国家标准）。（25分）噪声测试数据结果：时间9：00-10：00Ts=1h t=0.1Leq=51.4dB L5=55.9 dBLmax=69.5 dB L10=54.1 dBLmin=40.1 dB L50=49.1 dBLAE=87.0 dB L90=45.9 dBSD=3.4 dB L95=45.2 dB E=0.00Pah dB四 下面是一组“作业心率测定”的测量数据，分析不同作业强度的心率与劳动强度的关系，如果连续作业，作业强度控制在多少为宜？如果进行“疲劳测试”试测试形式如何调整？（25分）测试形式是用跑步机测试。A、 以每分钟2km/h，延续5分钟，记录其心率；B、 以每分钟4 km/h，延续5分钟，记录其心率；C、 以每分钟6 km/h，延续5分钟，记录其心率；D、 以每分钟8 km/h，延续5分钟，记录其心率；E、 以每分钟10 km/h，延续5分钟，记录其心率。每次测定后，休息5分钟，再做下一次实验。 心率数据：心率：次/分作业负荷km/h0246810运动心率8196120132138静态心率67687891101108 试卷编号： 郑州航空工业管理学院 2008 2009学年第 一 学期课程考试试卷A卷课程名称： 人因工程 考试形式： 开卷 考核对象（专业或班级）： 工业工程 学号： 姓名： 说明：所有答案请答在规定的答题纸或答题卡上，答在本试卷册上的无效。一、填空（本题总计20 分，每空1 分）1模拟式显示器中，开窗式显示器最优。 2控制台常用的种类有弯折式和直柜式。3C/D高，说明灵敏度低，C/D低，说明灵敏度高。 4操纵杆设计中，操纵杆转动的角度一般为30-60度，最大不宜超过90度。5操纵器设计时，应考虑的因素有外形尺寸、阻力、反馈形式。 6按键按形状分为圆柱形、方柱形、弧面柱形。7采用大小编码的按钮操纵器时，如果中间的钮直径为40mm，那么上面和下面两层的钮的直径分别至少为32 mm和48 mm。8人体的脊柱长约700 mm、26块椎骨组成。人在站立时，腰椎向前凸，人在坐立时，腰椎向后凸。9人眼只对波长380-780nm的光刺激产生反应。二、简答题（本题总计40 分，每小题5 分）1感觉和知觉的关系？ 答：感觉是知觉的基础 知觉是在感觉之上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分布存在于知觉之中，很少有独立的感觉存在，在心理学中称为“感知觉”。 2有效温度对人的感觉及工作效率的影响？ 答：有效温度高时，人的判断力减退，当有效温度超过32时，作业者读取误差增加，到35左右时，误差会增加4倍以上。有效温度对人体热感觉和工作效率有很大的影响。 3脚动操纵器在什么情况下使用？ 答：需连续反复操作、操纵力超过40N、手控工作量过大，需脚配合。4简述如何避免静肌负荷。答：减少静态负荷的主要方法是减少手持重量，使手臂下垂成自然状态进行作业。 5画出垂直面内放松战立时的视野范围。6操纵装置编码的特点？答：形状编码这种形象化的操纵器有利于减少事故。操纵器采用大小编码时，使用是有限的；颜色编码只能同形状和大小编码合并使用，而且只能靠视觉辨认，还容易受照度的影响，故使用范围有限；符号编码的优点是，可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示，不需要事先去记忆每个控制器的功能和用途，减少了大脑译码的过程，因此效率和准确度都较高；位置编码的控制器数量不多，并须与人的操作顺序和操作习惯相一致，这样可以使人不用眼看，就可能正确地进行操作7高温作业环境中应采用何种生产组织形式？答：合理安排作业负荷，不应该采取强制生产节拍，应由工人自己决定作息时间，还应采取集体作业，能够及时发现热昏迷8电话数字键盘与计算机数字键盘为什么不一样？答：从外形的排列上不一样，电话数字键盘密，计算机数字键盘疏； 从阻力上不一样，电话数字键小，计算机数字键盘大； 三、论述题（本题总计40分，每小题20分）1一个良好的多媒体教室，主要应该具备哪些环境条件，请具体说明为什么？答：评价一个良好的多媒体教室环境条件，应从热环境、声环境、光环境和多媒体效果四个方面来评价，其中热环境的四个指标温度、湿度、热辐射、空气流动速度的指标的互相弥补的论述，声环境的噪声的危害及防护、振动的危害及控制的论述 ，光环境的衡量指标的论述，多媒体的画面、音质等论述。从四个方面来评价。每一方面5分（3+2）。2以你周围的环境为分析对象，用人因工程的基本原理和方法，讨论分析其中的某一案例，提出改善或改进方法。答：要求举出实例并指出问题给10分 用人因工程的基本原理和方法，讨论分析提出解决方法给10分2012年春季学期 试卷（A）答案课程名称： 人因工程学 拟题人： 李清峰 学习形式： 专业班级： 学 号： 姓 名： （说明：1.开卷 2. 在试卷上答题 3.不用草稿纸）一、填空题（每空1分，共25分）1、人因工程学的英文名称是( )2、人因工程学是研究人与工程系统及其环境的科学。内容包括：人体测量学；（ 环境科学）心理学。3、作业场所的光照形式有天然采光和人工照明两种。而天然采光有可以有：（侧面采光）、（上部采光）（综合采光）三种；人工采光有：（一般照明）（局部照明）（混合照明）。4、以能量消耗的相对指标评价劳动强度标准的典型代表是（日本能率协会的划分标准 ）。5、在工作日快结束时，可能出现工作效率提高的现象，这种现象称为（终末激发 ）。6、疲劳不仅是生理反应，而且也包含着大量的（ .心理 ）和环境因素等。7、视觉疲劳可以通过（闪光融合值 ），反应时间与眨眼次数等方法间接测定。8、意识第 层次是正常意识的（ 意识松弛阶段 ）。9、不考虑特殊局部需要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，称为（ 一般照明 ）。10、把频率与强度的对应关系所表示的图形成为（ 频谱 ）。11、我国的工业企业噪声卫生标准是基于作业者的（听力保护 ）提出来的。12、彩色系列可以根据色调、饱和度和（ 明度 ）来辨别。13、我国工业企业设计卫生标准规定，车间空气中的有害物质最高容许浓度采用（ 质量体积 ）浓度表示法。14、狭义的人机系统是指（人机共同体 ）。人的行为习性有：（左侧通行）（抄近路）、（左转弯）、（从众习性）、聚集效应和（识途性）。15、视觉显示装置按显示的性质分类，可分为（ 数字显示 ）和指针显示两大类二、判断题（每题1分，共15分）1、各感觉器官对其感受信号变化的感觉，不仅取决于信号变化的绝对量，还取决于信号变化的相对增量（ ）。2、静态作业的能量消耗不会超过氧上限，作业停止后，机体的耗氧量迅速降到安静状态时的耗氧水平（ ）。3、色彩之间的区别主要以色调对比为主（ ）。4、RMR和劳动强度指数主要反应体力劳动强度（ ）。5、气流速度对人体散热的影响呈线性关系，所以，当气流速度增加时，将会显著增加人体的散热量（ ）。6、综合温标WBGT能评价环境微气候条件，但有效温度是最简单和最适当的方法（ ）。7、提高照度值可以提高识别速度和立体感觉，从而提高作业效率，因此，增加照度值与作业效率的增长相关（ ）8、耳塞和耳罩可以降低人耳对噪声的感觉，而有利于听清楚对方的谈话内容（ ）。9、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所（ ）。10、打开收音机开关，选择所需节目这一过程是人机对应连接（ ）。11、 室内净空较低时利用矮小的家具可以使室内的净空显得高大（ Y ）。12、照度提高10倍，人的感觉才提高一倍，室内设计时常采用局部照明的方法加以解决，而不是提高光源的功率（ Y ）。13、室内设计中，常将抽水马桶布置在靠近卧室的一侧（ X ）。14、 人机工程设计的目的是为减少使用中人的差错，发挥人和机器的各自的特点以 提高机器设备的可靠性（ Y ）。15、人们用于改变机电设备的工作状态的通信装置（ X ）。三、名词解释（每题2分，共10分）1、人因工程学：研究人在某种工作环境中的解剖学，生理学和心理学等方面不的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中生活中和休息时怎样统一考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的科学。2、群体心理：P122答：群体心理是群体成员对某群体存在的物资生活条件。社会关系，共同利益和群体活动等方面的共同反映，是每个成员个体心理特征的总和与概括，是成员间不断相互作用于相互影响的结果。3、作业空间：P184答：作业空间包括作业者在操作时所需的作业空间及作业中所需的机器，设备。工具和作业对象所占的空间范围。4、人为失误：对某一具体人机系统而言，人为失误就是指对系统已设定的目标及系统的构造、模式运行发生影响，使之逆转运行或遭受破坏的人的因素造成的各种活动。5、人体测量：人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量尺寸。四、简答题（每题6分，共30分）1、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。答：人指操作者或使用者（1分）；机泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统2、人因工程学的研究方法？（1）调查法：包括访谈法、考察法和问卷法。（2）观测法：研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象，来认识研究对象的方（3）实验法：在人力控制条件下系统改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来做出因果推论和变化预测的一种方法。（4）感觉评价法；是运用人的主观感受对系统特性进行评价的一种方法。（5）心理测验法：以心理学中个体差异理论