《人因工程》教学大纲

《人因工程》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：10140031课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（理论40学时，实验8学时）先修课程：基础工业工程A、智能制造技术等后续课程：工程经济学适用专业：工业工程开课单位：管理学院一、课程说明《人因工程》是工业工程专业的一门专业必修课程。本课程是基于对人和机器、环境的深入研究，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性的一门工程技术学科。通过本课程的学习，使学生掌握人因工程的基本原理，从工程角度掌握人的生理、心理的特点，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，研究人、机器、环境系统的最优组合，对工具、机器、系统、任务和环境进行合理设计，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性，同时使具备应用人因工程理论及方法解决实际问题的能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握人因工程的基本理论与方法，并能表述和解释生产生活中的人因工程问题。课程目标2：掌握人因工程常用人、机、环测量工具的使用原理和方法，正确操作并获取数据，能够对人因工程专业数据进行科学分析，并得出结果和结论。课程目标3：了解人因工程各项指标的国家标准和国际标准，能客观分析各标准之间的差异和原因；能够遵章守纪，塑造职业素养；能够组建团队，在分工协作的基础上，相互沟通配合。三、课程目标与毕业要求《人因工程》课程教学目标对工业工程本科专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂工业与服务系统问题的关键环节；能基于相关科学原理和系统建模方法正确描述复杂工程问题。课程目标1：掌握人因工程的基本理论与方法，并能对生产生活中的人因工程问题进行表述和解释。H5.使用现代工具5.1了解专业常用的工具、方法和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。课程目标2：掌握人因工程常用人、机、环测量工具的使用原理和方法，正确操作并获取数据，能够对人因工程专业数据进行科学分析，并得出结果和结论。H6.工程与社会6.1了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。课程目标3：了解人因工程各项指标的国家标准和国际标准，能客观分析各标准之间的差异和原因；能够遵章守纪，塑造职业素养；能够组建团队，在分工协作的基础上，相互沟通配合。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.人因工程概述1.1人因工程学的概念1.2人因工程的发展历史1.3人因工程的主要研究内容与应用1.4人因工程的研究方法和步骤1.5人因工程的相关学科教学要求：使学生对人因工程有一定的了解；掌握学习人因工程的目的、作用、研究内容和方法；明确人因工程在劳动保护和安全工作中的地位、作用及重要意义。重点：人因工程的概念及应用，人因工程与其他学科的关系。难点：人因工程研究的方法论。41、32.认知工效学2.1认知工效学概论2.2计算机技术应用中人的因素2.3软件设计、开发中人的因素2.4软件界面的设计2.5软件系统的文档设计2.6过程控制与监控中人的因素教学要求：使学生了解并掌握认知工效学的概念；掌握认知工效学在设计中的要点和运用。重点：掌握认知工效学的概念，了解其学科发展及应用。难点：理解认知工效学的发展和应用。213.人的因素3.1人体测量及应用3.2神经系统与感觉系统3.3肌肉、骨骼与供能系统3.4呼吸、消化和循环系统3.5脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点3.6人的心理因素教学要求：使学生了解并掌握人体测量方面的基本知识；掌握人体测量数据在设计中的运用；了解神经系统与感知，掌握视觉机能及其特征和听觉机能及其特征；理解并掌握人体活动相关系统；掌握脑力劳动的生理变化特点；掌握人的心理因素构成。重点：人体测量数据在设计中的运用、人体生理基本技能和心理因素的构成。难点：人体测量数据的运用、人体因素在实践的应用。821、2、34.体力工作负荷4.1人体活动力量与耐力4.2体力工作负荷及其测定4.3体力工作时的能量消耗4.4作业时的氧耗动态4.5劳动强度4.6体力疲劳及其消除教学要求：使学生了解人的能量消耗测定和计算的基本方法；了解衡量劳动强度的指标；了解和掌握产生疲劳的原因，疲劳的特点，测定方法及减轻疲劳的途径。重点：相对能量代谢；作业时氧消耗状态；作业能力的动态分析；作业疲劳的原因和疲劳对人体的影响。难点：疲劳的测定方法。21、2、35.脑力工作负荷5.1脑力负荷定义及影响因素5.2脑力负荷的测量方法5.3应激5.4脑力疲劳及其消除教学要求：使学生理解并掌握脑力负荷的定义及规律；了解脑力负荷测量方法；理解应激及其原因；掌握脑力疲劳的产生和消除。重点：脑力疲劳的一般规律。难点：脑力疲劳及其消除。421、26.作业空间设计6.1作业空间设计概述6.2作业空间设计中的人体因素6.3作业姿势与作业空间设计6.4工作场所性质与作业空间设计6.5座椅设计教学要求：使学生掌握不同作业姿势的特点与适用范围；掌握坐姿和立姿作业空间的设计；了解座椅设计要点。重点：不同作业姿势的特点与适用范围，坐姿和立姿作业空间的设计。难点：座椅设计。41、37.人机系统7.1人机系统概述7.2人机系统设计思想与程序7.3人机系统评价概述7.4人机系统分析评价方法教学要求：使学生掌握人机系统的基本概念和模式；了解人机系统的分类。重点：人机系统的概念和模式。难点：人机系统的运行模式。418.人机界面设计8.1人机界面概述8.2显示器设计8.3控制器设计8.4控制-显示组合设计8.5可交互式屏幕的界面设计教学要求：使学生掌握视觉、听觉显示器设计要求；掌握控制器设计的要求；了解显示与控制组合设计。重点：视觉、听觉显示器设计要求，控制器设计的要求。难点：显示与控制组合设计。41、39.工作环境设计9.1微气候环境9.2照明环境9.3色彩环境9.4噪声及振动环境9.5空气环境教学要求：使学生了解照明、色彩、噪音等环境对人的影响；掌握对工作环境的测评方法；了解工作环境的防护及改善措施。重点：微气候环境、照明环境、噪音环境对工作的影响。难点：实际工作中的微气候环境、照明环境、噪音环境设计。441、2、310.劳动安全与事故预防10.1事故及其危害10.2人机系统的安全性分析与评价10.3事故产生的原因10.4事故预测与预防教学要求：使学生了解劳动安全的重要性；掌握对人机系统安全性分析的方法；掌握常见安全事故的预测与预防。重点：人机系统安全性分析与评价。难点：分析事故产生的原因与预防。41、3合计4082.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.工作负荷及疲劳测试实验内容：分析劳动强度对血压、心率、呼吸等的影响。实验要求：通过体力劳动时人体的调节与适应规律，在人体劳动氧消耗量的基础上进而间接推算出能量代谢率，确定劳动强度等级。21、2、32.人体尺寸测量实验内容：对人体身高、胸围、坐高、体重等数据的测量。实验要求：测量时应在呼气与吸气的中间进行，其次序为从头向下到脚，从身体的前面，经过侧面，再到后面。某些长度的测量，既可用直接测量法，也可用间接测量法——两种尺寸相加减。21、2、33.作业环境测定实验内容：测定、分析并改善微气候、照明、噪声等作业环境。实验要求：要求学生掌握环境测定相关仪器的简单原理及使用方法，能够对作业现场环境进行测定，根据测定结果对其进行正确评价，找出不良条件及影响因素，并能有针对性地提出有效改善建议。41、2、3合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识；课程为校级在线开放课程，提供内容完备的自主学习平台。在实验教学环节中，采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应预习和掌握与本实验有关的教学内容；在实验中学生要严格按操作规程使用工具和仪器；实验结束后，按规定对工具和仪器进行维护保养。六、课程资源1.推荐教材：郭伏、钱省三.人因工程学[M].北京:机械工业出版社,2019.2.参考书：（1）曹祥哲.人机工程学[M].北京:清华大学出版社,2018.（2）阮宝湘.人机工程学课程设计/课程论文选编[M].北京:机械工业出版社,2021.（3）蒋祖华.人因工程[M].北京:科学出版社.2017．3.期刊：（1）应用心理学，浙江省心理学会、浙江大学．（2）工业设计，黑龙江省工业设计协会．（3）Ergonomics，InformaHealthcare（England）．（4）AppliedErgonomics，ELSEVIERSCILTD．（5）人类工效学，中国人类工效学学会、安徽三联事故预防研究所．4.网络资源：（1）IEA（国际人类工效学学会）：https://www.iea.cc/．（2）CES（中国人类工效学学会）：/．七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核视频学习8（1）根据线上视频资源学习完成情况进行考核，满分100分。（2）以线上学习成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√44作业评价12（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√822签到4（1）根据课堂考出勤情况进行考核，满分100分。（2）基础分为100分，每旷课一次扣10分。（3）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√4课堂互动4（1）根据课堂参与讨论和回答问题情况进行考核，满分100分。（2）遵守课堂秩序且认真听讲60分，每参与一次课堂讨论或答对一次问题加5分，加至满分为止。（3）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√121课内实验12（1）根据每个实验的实验操作和完成情况单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√282期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核人因工程的基本原理、基本方法和常见工具的操作与使用、数据处理与分析、用专业知识分析现实问题的能力等。（3）考试题型为：单选题、多选题、判断题、简答题、计算题、论述题等。√√√203010合计：100分354619八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以视频学习、作业评价、签到、课堂互动、课内实验、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为单选题、多选题、判断题、简答题、计算题和论述题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；视频学习、作业评价、签到、课堂互动、课内实验等过程性评价成绩为100分（权重40%）；过程性评价和考试试题分值应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60视频学习20完成90%以上的线上资源学习完成80%以上的线上资源学习完成70%以上的线上资源学习完成60%以上的线上资源学习完成不足60%的线上资源学习作业评价30课程作业的平均分高于90课程作业的平均分高于80课程作业的平均分高于70课程作业的平均分高于60课程作业的平均分不足60签到10无缺勤或有事请假有1次无故缺勤有2次无故缺勤有2次无故缺勤且请假超过2次无故缺勤3次以上课堂互动10积极参与教学