《安全人機(jī)工程》教學(xué)大綱(14章版)

1、安全人機(jī)工程課程教學(xué)大綱課程編號(hào): 506119課程名稱：安全人機(jī)工程英文名稱：Safety Man-machinery Engineering (Safety Ergonomics) 課程類型: 專業(yè)核心課總 學(xué) 時(shí)：48 講課學(xué)時(shí)：48 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：另有安排學(xué)分：3適用對(duì)象: 安全工程本?？葡刃拚n程：安全學(xué)原理執(zhí) 筆 人：孟現(xiàn)柱 審定人： 一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)安全人機(jī)工程學(xué)是安全工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程主要包括：人機(jī)工程學(xué)概論、人體測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用、人的感知與反應(yīng)特征、人的心理特征、人的作業(yè)特征、顯示器與控制器的設(shè)計(jì)與布局、作業(yè)空間與作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)、人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，典型的人機(jī)系統(tǒng)

2、設(shè)計(jì)以及人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用范例。本課程的目的是：研究實(shí)現(xiàn)以保證工作效率為必要條件和以追求實(shí)現(xiàn)人的安全為目標(biāo)這一要求所需要的人機(jī)學(xué)理論、方法和采取安全設(shè)備工程或其它工程措施的依據(jù)。 本課程的任務(wù)是：1、使學(xué)生系統(tǒng)地掌握安全人機(jī)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供必要的知識(shí)基礎(chǔ)。這些知識(shí)包括：1）使學(xué)生系統(tǒng)掌握人機(jī)工程學(xué)的基本概念、基本理論，領(lǐng)會(huì)“人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)”的含義。2）使學(xué)生系統(tǒng)掌握人、機(jī)的不同特性及人機(jī)功能的分配原則。3）使學(xué)生系統(tǒng)掌握人體特性參數(shù)、人的反應(yīng)、人體疲勞的測(cè)量方法。4）使學(xué)生系統(tǒng)掌握顯示裝置、操縱裝置、作業(yè)空間與作業(yè)環(huán)境的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方法。2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)安全人機(jī)學(xué)方面

3、的知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用安全學(xué)的思想和方法分析解決實(shí)際問題，使學(xué)生具有人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力，具備對(duì)一般企業(yè)中人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢查與評(píng)價(jià)的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。4、使學(xué)生了解安全人機(jī)學(xué)在人類社會(huì)發(fā)展中的作用。5、使學(xué)生樹立辯證唯物主義世界觀。二、課程教學(xué)和教改基本要求（1）教學(xué)過程中，要注意安全人機(jī)工程各部分內(nèi)容之間的相互聯(lián)系，應(yīng)保證課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，同時(shí)著重加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本內(nèi)容、基本方法的理解和掌握，注意理論聯(lián)系實(shí)際，注重滲透工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代生活的觀點(diǎn)、概念和方法，在教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生逐步體會(huì)安全人機(jī)學(xué)的研究方法，

4、對(duì)知識(shí)的形成、建立過程要作深入的分析，并適當(dāng)?shù)亟榻B有關(guān)的知識(shí)。真正使安全人機(jī)工程課程成為提高學(xué)生整體科學(xué)素質(zhì)的重要途徑。（2）本課程以課堂講授為主，在課堂教學(xué)中應(yīng)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)給以應(yīng)有的重視，并爭(zhēng)取利用一切現(xiàn)代化的教學(xué)手段加強(qiáng)教學(xué)的直觀性，以提高教學(xué)效果。這樣做不僅可以使學(xué)生建立起正確的概念，還可以通過示范作用促使學(xué)生在將來工作時(shí)也能重視并認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。（3）在教學(xué)方式和教學(xué)手段上，要注意充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，并且落實(shí)到課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，注意結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)安排課堂討論，注意引導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)書刊，提倡學(xué)生主動(dòng)研究問題，提高學(xué)生的自學(xué)能力。（4）注意與后繼課程、實(shí)驗(yàn)課程等有關(guān)課程的聯(lián)系與

5、配合，注意各門課之間的銜接及分工，對(duì)后繼課程和實(shí)驗(yàn)課程中將詳加講授的內(nèi)容在現(xiàn)階段可以少講或不講，以保證學(xué)生集中精力學(xué)好基本內(nèi)容，避免不必要的重復(fù)。，但在具體計(jì)算中，應(yīng)與后續(xù)課程和實(shí)驗(yàn)課協(xié)調(diào)一致，互相配合。（5）為了提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，應(yīng)適當(dāng)安排一定數(shù)量的習(xí)題課和例題，以引導(dǎo)學(xué)生正確運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。同時(shí)通過一定量的習(xí)題加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。為了促使學(xué)生思考問題，牢固掌握基本概念，對(duì)教學(xué)中的一些典型問題可安排討論課，并注意及時(shí)布置適當(dāng)?shù)乃伎碱}。思考題、習(xí)題和例題都應(yīng)該全面和重點(diǎn)兼顧，例題重點(diǎn)要體現(xiàn)在對(duì)基本概念和規(guī)律的理解上，習(xí)題是學(xué)好課程的必要手段，但要控

6、制好習(xí)題數(shù)量，注意防止難題、偏題來誤導(dǎo)學(xué)生。 （6）在安全人機(jī)工程教學(xué)中應(yīng)如何恰當(dāng)?shù)胤从钞?dāng)代工藝技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)水平，是教學(xué)改革中值得重視的問題。因此要適當(dāng)介紹有關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問題以及人機(jī)學(xué)對(duì)人類的影響，以豐富課堂內(nèi)容、擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（7）在保證完成大綱規(guī)定的基本內(nèi)容及要求的前提下，對(duì)體系安排、課時(shí)分配、章節(jié)劃分及教學(xué)方式等具體情況可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。三、課程各章重點(diǎn)與難點(diǎn)、教學(xué)要求與教學(xué)內(nèi)容第一章 概論 （2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：人機(jī)工程和安全人機(jī)工程的定義、研究目的、內(nèi)容和學(xué)習(xí)和研究方法難點(diǎn)：安全人機(jī)工程學(xué)與工效人機(jī)工程學(xué)的關(guān)系教學(xué)要求：1、掌握人機(jī)工程學(xué)的定義、熟悉人機(jī)工程學(xué)

7、的研究目的、內(nèi)容和學(xué)習(xí)和研究方法；2、了解人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展史；3、掌握安全人機(jī)工程學(xué)的定義、熟悉安全人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象、內(nèi)涵以及與其他各學(xué)科的關(guān)系；4、知道安全人機(jī)工程學(xué)與工效人機(jī)工程學(xué)的關(guān)系以及其在安全工程學(xué)中的地位；5、了解安全人機(jī)工程學(xué)在中國(guó)誕生的歷程。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 人機(jī)工程學(xué)的定義人機(jī)工程學(xué)的定義、研究目的、內(nèi)容和方法第二節(jié) 人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展史第三節(jié) 安全人機(jī)工程學(xué)安全人機(jī)工程學(xué)的定義、與各學(xué)科的關(guān)系、發(fā)展與展望第二章 人體的人機(jī)學(xué)參數(shù) （4學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)、確定功能修正量、人體測(cè)量數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的原則、應(yīng)用和計(jì)算難點(diǎn)：

8、確定功能修正量、人體測(cè)量數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的應(yīng)用教學(xué)要求：1、了解人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（立姿、坐姿、測(cè)量基準(zhǔn)面等）、知道測(cè)量?jī)x器（人體測(cè)高儀、直角規(guī)、彎角規(guī)）的使用方法、理解各種統(tǒng)計(jì)函數(shù)（均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差百分位數(shù)等）的定義和含義；2、了解人體動(dòng)態(tài)尺寸與安全生產(chǎn)的關(guān)系；3、熟悉各種人體的體部指數(shù)、各種人體的生理學(xué)參數(shù)（最大耗氧量、最大需氧量、氧債、最大心輸出）的定義和計(jì)算方法；4、知道如何選擇百分位和適用度；5、掌握人體測(cè)量數(shù)據(jù)的運(yùn)用準(zhǔn)則、能夠從安全的角度確定功能修正量；6、學(xué)會(huì)人機(jī)學(xué)參數(shù)、人體的生理學(xué)參數(shù)、人體測(cè)量數(shù)據(jù)能夠綜合運(yùn)用和掌握，尤其熟悉人體測(cè)量數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)

9、人體尺寸測(cè)量人體測(cè)量的基本知識(shí)、基本術(shù)語(yǔ)、測(cè)量?jī)x器、統(tǒng)計(jì)函數(shù)第二節(jié) 人體的人機(jī)學(xué)參數(shù)與計(jì)算人體的體部指數(shù)與人機(jī)學(xué)參數(shù)計(jì)算、人體的生理學(xué)參數(shù)及測(cè)量第三節(jié) 人體測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用人體測(cè)量數(shù)據(jù)的運(yùn)用準(zhǔn)則、人體尺度在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，人體測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用第三章 人的生理特性 （8學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：1、感覺、知覺、感覺閥、人的反應(yīng)時(shí)間、視角、視距、視野、錯(cuò)覺、適應(yīng)、聽閥、掩蔽效應(yīng)、人的反應(yīng)時(shí)間2、注意、氣質(zhì)、性格、情緒、情感的概念，非理智行為的心理因素3、手和腳的作用力的特點(diǎn)、人的作業(yè)姿勢(shì)與操縱力的關(guān)系4、氧債、疲勞機(jī)理、測(cè)量方法、影響因素、疲勞的改善與消除難點(diǎn)：掩蔽效應(yīng)、人的反應(yīng)時(shí)間、疲勞機(jī)理、疲勞的

10、測(cè)量方法教學(xué)要求：1、知道人的視覺和聽覺特征，掌握感覺閥、人的反應(yīng)時(shí)間、視角、視距、視野、錯(cuò)覺、適應(yīng)、聽閥、掩蔽效應(yīng)等概念；2、了解人的反應(yīng)時(shí)間的特點(diǎn)，知道如何縮短人的反應(yīng)時(shí)間，知道如何提高人的信息處理能力；3、知道人的知覺的特征、色彩對(duì)生理和心理的影響；4、知道人的生物節(jié)律并會(huì)計(jì)算；5、了解注意、情緒、情感、意志、態(tài)度、性格、能力、氣質(zhì)、需要、動(dòng)機(jī)的概念 、特征及其與安全的關(guān)系；掌握非理智行為的心理因素的表現(xiàn)；6、了解骨骼的功能、關(guān)節(jié)的作用、肌肉的力學(xué)特性；知道手和腳的作用力的特點(diǎn)、人的作業(yè)姿勢(shì)與操縱力的關(guān)系以及其對(duì)安全生產(chǎn)的影響；7、知道體力活動(dòng)過程中人的生理變化特點(diǎn)；8、知道疲勞概念、分

11、類、機(jī)理、癥狀；掌握疲勞的測(cè)量方法、疲勞的影響因素、疲勞的改善與消除。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 人的生理特性感覺與知覺的特征、視覺特征、聽覺特征、人的反應(yīng)時(shí)間、環(huán)境因素的生理效應(yīng)第二節(jié) 人的心理特性人的心理學(xué)特性、顏色的心理效應(yīng)、聲音的心理效應(yīng)第三節(jié) 人體生物力學(xué)人體生物力學(xué)的一般知識(shí)、各部分操縱力及其影響因素第四節(jié) 疲勞和恢復(fù)人體活動(dòng)過程的生理學(xué)變化、疲勞概念、分類、機(jī)理、癥狀、測(cè)量方法、影響因素、疲勞的改善與消除第四章 安全人機(jī)功能匹配 （8學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：人機(jī)特性比較、人機(jī)功能匹配、可靠度及其度量指標(biāo)、人的可靠性、機(jī)的可靠性、系統(tǒng)可靠性的計(jì)算、提高系統(tǒng)可靠性的途徑難點(diǎn)：可靠度的度量指標(biāo)、系統(tǒng)可靠性的

12、計(jì)算教學(xué)要求：1、知道人的功能、機(jī)的功能的特點(diǎn)；掌握人機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)以及如何分配其功能；2、掌握人機(jī)功能匹配的概念，知道為什么要進(jìn)行人機(jī)功能匹配以及人機(jī)功能匹配分配不當(dāng)造成的危害；3、掌握可靠性及其度量指標(biāo)的概念；掌握影響人的可靠度的因素；4、掌握人的失誤的類型、具體形式及其對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的影響；5、知道機(jī)的可靠性以及系統(tǒng)可靠性的計(jì)算；6、掌握提高系統(tǒng)可靠性的途徑。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 人機(jī)功能匹配人的功能、機(jī)的功能、人機(jī)特性比較、人機(jī)功能匹配第二節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)的安全可靠性可靠性及其度量、人的可靠性、機(jī)的可靠性、系統(tǒng)可靠性的計(jì)算、提高系統(tǒng)可靠性的途徑第五章 人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì) （24學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：1、顯示器分

13、類、刻度盤指針式顯示器的設(shè)計(jì)、信號(hào)顯示設(shè)計(jì)、語(yǔ)言傳示裝置的設(shè)計(jì)、聽覺傳示裝置設(shè)計(jì)2、控制器的類型及選擇、控制器設(shè)計(jì)的原則和考慮因素3、顯示器與控制器布置方法、配置方法4、安全防護(hù)距離、典型安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原則5、坐姿的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、立姿的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、坐立交替的作業(yè)姿勢(shì)的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、如何設(shè)計(jì)最佳作業(yè)空間6、作業(yè)場(chǎng)所的光照要求 、防止和控制眩光的措施、色彩調(diào)節(jié)的作用、振動(dòng)和噪聲防治難點(diǎn)：刻度盤指針式顯示器的設(shè)計(jì)、語(yǔ)言傳示裝置的設(shè)計(jì)、控制器的設(shè)計(jì)、如何設(shè)計(jì)最佳作業(yè)空間教學(xué)要求：本章是人機(jī)工程學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，通過本章學(xué)習(xí)，要了解和掌握下列內(nèi)容：1、知道人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)包括的主要內(nèi)容以及遵循的原則

14、；2、知道工廠工作設(shè)計(jì)、作業(yè)空間設(shè)計(jì)，掌握如何設(shè)計(jì)出最佳作業(yè)空間；3、知道各種作業(yè)姿勢(shì)的優(yōu)缺點(diǎn)，掌握如何在工作設(shè)計(jì)中應(yīng)用；4、知道顯示器分類及功能、視覺顯示方式的選擇原則；掌握刻度盤指針式顯示器、語(yǔ)言傳示裝置、信號(hào)顯示裝置以及儀表盤的設(shè)計(jì)方法；5、知道控制器的類型及選擇；掌握控制器設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的人機(jī)因素和典型控制器設(shè)計(jì)方法；6、知道為什么要對(duì)顯示器與控制器進(jìn)行配置，學(xué)會(huì)如何對(duì)顯示器與控制器布局；7、知道對(duì)溫度環(huán)境改善的措施；8、知道防止和控制眩光的措施、進(jìn)行照明設(shè)計(jì)的方法，并能夠?qū)ぷ鲌?chǎng)所的色彩環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)；了解振動(dòng)和噪聲、有毒環(huán)境的防治方法；9、知道安全防護(hù)裝置的作用與分類、設(shè)計(jì)原則和典型

15、安全防護(hù)裝置。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 顯示器設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）顯示器分類及功能、視覺顯示方式的選擇、刻度盤指針式顯示器的設(shè)計(jì)、聽覺傳示裝置設(shè)計(jì)、信號(hào)顯示設(shè)計(jì)第二節(jié) 控制器設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）控制器的類型及選擇、控制器設(shè)計(jì)中的人機(jī)因素、典型控制器設(shè)計(jì)、顯示器與控制器布局第三節(jié) 顯示器與控制器的配置（2學(xué)時(shí)）顯示器與控制器布置方法、配置方法第四節(jié) 安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）安全防護(hù)裝置的作用與分類、設(shè)計(jì)原則、典型安全防護(hù)裝置第五節(jié) 作業(yè)空間設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）坐姿的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、立姿的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、坐立交替的作業(yè)姿勢(shì)的作業(yè)空間設(shè)計(jì)、如何設(shè)計(jì)最佳作業(yè)空間第六節(jié) 作業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）光環(huán)境、溫度環(huán)境、色彩環(huán)境、振動(dòng)和噪聲

16、、有毒環(huán)境、其他環(huán)境第六章 實(shí)踐與應(yīng)用 （4學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：控制室的設(shè)計(jì)要求、顯示終端對(duì)健康的影響、顯示終端的設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的要求難點(diǎn)：控制室的設(shè)計(jì)要求、顯示終端的設(shè)計(jì)方教學(xué)要求：1、了解控制室的平面布置、掌握控制室的設(shè)計(jì)要求；2、了解顯示終端對(duì)健康的影響，掌握顯示終端的防護(hù)方法；3、了解辦公室的特點(diǎn)，掌握辦公室的設(shè)計(jì)要求；4、學(xué)會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一般要求以及如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的安全性、可靠性、舒適性、內(nèi)實(shí)、外美的方法；5、知道計(jì)算機(jī)鍵盤的設(shè)計(jì)遵循的原則。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 控制室的安全人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)控制室的平面布置、設(shè)計(jì)要求第二節(jié) 顯示終端的安全人機(jī)工程學(xué)顯示終端對(duì)健康的影響、防護(hù)第三節(jié) 辦公室的安全人機(jī)

17、工程學(xué)（選學(xué)）辦公室的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求第四節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的安全人機(jī)工程學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的要求：安全性、可靠性、舒適性、內(nèi)實(shí)、外美第五節(jié) 計(jì)算機(jī)鍵盤的安全人機(jī)工程學(xué)（選學(xué)）現(xiàn)行計(jì)算機(jī)鍵盤的缺點(diǎn)，計(jì)算機(jī)鍵盤的設(shè)計(jì)遵循的原則四、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配章次講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)其他合計(jì)第一章 概論 2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)第二章 人體的人機(jī)學(xué)參數(shù) 4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)第三章 人的生理和心理及人體生物力學(xué)特性 8學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)第四章 安全人機(jī)功能匹配8學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)第五章 人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)22學(xué)時(shí)22學(xué)時(shí)第六章 實(shí)踐與應(yīng)用4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)合計(jì)48學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)五、課外習(xí)題及課程討論1、對(duì)學(xué)校教室、圖書館或?qū)嬍业牟晒庹斩冗M(jìn)行分析；2、對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的顯示器、控制器進(jìn)行調(diào)查分析；3、對(duì)同學(xué)的人體生物節(jié)律進(jìn)行調(diào)查分析。六、作業(yè)與考核方式 作業(yè)在課本各章的思考與練習(xí)中選取，每周批改一次；考核方式為閉卷考試。七、推薦教材和教學(xué)參考書教 材：歐陽(yáng)文昭 廖可兵編，安全