天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：人机工程学基础
课程代码：14100
2024年1月启用
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
本课程是高等教育自学考试工业设计专业专科阶段的一门专业必修课，它是研究人、机器、环境之间相互适应关系的学科。该课程主要关注人类在设计和使用各种工具和系统时的感知、认知和操作特点，旨在提高工业设计从业人员对用户需求的理解和产品设计的人机交互性能。
二、课程目标与基本要求
课程目标：使学生了解人机工程学的基本概念、人机工程学理论与工业设计之间的关系，理解生理特征、环境、器物界面与设计之间的人机关系和影响，并能应用于实际设计中。通过课程学习，能够达到理解人机工程学基础理论，能识别和解决设计中的人机问题，并能分析和提出改进方案。提升学生设计的分析和解决问题的能力，培养创新和系统思考的能力。
基本要求：要求学生对人机工程学基础理论有较深刻的理解和认知，能从人机工程学的定义、起源、发展，人机工程学与工业设计的关系，人、机器、环境的特性与设计，人机交互情感化设计等方面了解、认知、理解人机工程学理论，并能应用人机工程学理论分析和解决问题，指导设计实践。
三、与相关课程的联系与区别：
本课程与工业设计专业的其他基础与专业课程有密切的联系。它以《机械制图基础（专）》等课程为基础，又对《工业设计心理学》、《产品改良设计》等课程起补充配合作用。
第二部分 考核内容与考核目标
- 人机工程学的概述
一、学习目的与要求
本章是对人机工程学的基本概述，介绍了学科的命名、定义、发展历史、研究范畴以及常用研究方法，并阐述了人机工程学与工业设计的关系。重点在对于人机工程学定义及发展历史的认知，对学科研究方法、研究范畴、研究意义的理解。要求学生通过本章学习，达到认识和理解人机工程学的基本定义、发展历史、研究范畴、研究方法，并深入体会人机工程学对工业设计的指导作用。
二、考核知识点与考核目标
（一）人机工程学的命名与定义（重点）：
识记：人机工程学及其在不同国家的命名
人机工程学的定义（尤其是1959年、2000年国际人机工程学会发布的定义）
理解：人机工程学的不同定义中研究对象、研究目的、研究方法、理论体系之间不存
在根本区别
（二）人机工程学的发展历史（重点） ：
识记：了解人机工程学发展历程经历哪几个阶段
理解：简述人机工程学发展各个阶段的时间、重要事件、研究特点
应用：简论人机工程学学科理论怎么样在历史中逐步演进
（三）人机工程学的研究范畴（重点）：
识记：人机工程学的研究对象是“人-机-环境系统”
人与机器的关系是系统的中心
人机工程学的主要任务
人机系统整体设计的基本问题
理解：简述从工业设计的角度，与人机工程学相关的研究内容主要有哪几个方面
应用：人与产品关系的设计中，自然方面和社会方面的研究包括什么，目的是什么
简论工作场所设计包括内容及对其进行人机工程学研究目的
简论人机工程学对信息传递装置设计研究的重点
简论人机系统设计的首要任务及研究内容
（四）人机工程学的研究方法（一般）：
理解：人机工程学的常用研究方法的定义及特点
（五）人机工程学与工业设计的关系（次重点）：
应用：简论人机工程学与工业设计的关系
- 生理特征与设计
- 学习目的与要求
本章介绍人体生理特征与设计的关系以及对设计的影响，主要包括人体尺寸与设计、感觉与设计、知觉与设计。重点在于学习并掌握人体尺寸，了解人体尺度的局限与适用范围、人的感觉和知觉对设计的影响。要求学生认识、理解人体数据及感知觉对人的影响，并尝试从工业设计角度理解和应用各类产品与人的生理和心理尺度关系。
二、考核知识点与考核目标
（一）人体尺度与设计（重点）：
识记：人机工程学中的人体测量的特点和目的
人体测量所需考虑的人体的差异因素
修正量包括的两个类型
功能修正量的定义
心理修正量的定义
百分位数的定义
适应域的定义与计算
理解：产品尺寸设计的程序（产品尺寸设计需要注意的问题）
产品尺寸设计分类
产品功能尺寸的确定
功能修正量包括的内容
应用：分析特定产品（产品尺寸设计分类）的尺度设计
简论特定产品尺寸设计的程序
简论在产品设计中选择人体尺寸百分位的原则
（二）感觉与设计（次重点）：
识记：认知心理包括什么
视觉机能的定义及内容
声音的三要素
理解：感觉的分类及内容
简述视觉在设计中的优势
简述视觉特性
简述听觉特性
（三）知觉与设计（一般）：
识记：感知的定义
物体知觉的定义及内容
空间知觉、时间知觉、运动知觉的概念
错觉的定义和内容
理解：知觉的基本规律
空间知觉、时间知觉、运动知觉与设计的关系
应用：简论知觉特性对于设计的意义
如何应用错觉来进行设计
第三章 环境与设计
- 学习目的与要求
本章介绍了环境与设计的关系，环境对人行为的影响和对设计的制约。要求学生能够认识到环境是人机系统的重要组成部分，理解环境为人和器物提供物理、自然、社会方面的准则，能理解人和环境对于产品设计的限制，并将其应用于工业设计中。
二、考核知识点与考核目标
（一）物理环境与设计（次重点）：
识记：物理环境对人机系统产生影响的因素
有效温度是什么
作业场所光环境的种类
照明的目的、类型
光源位置的眩光效应
光源的光色效果
热环境对人的影响，长时间在高温下工作对身体的伤害
噪声的概念
理解：照明对人及工作的影响
噪音对人及工作的影响
简述如何防止和控制眩光
简述影响热环境的要素
应用：简论照明对作业的影响
简论噪声对人的影响
（二）自然环境、社会环境与设计（次重点）：
识记：自然环境包括哪些影响设计的因素
理解：地理环境与设计的关系，对设计的影响
产品的使用环境与设计
应用：简论人文社会环境因素与物理环境因素对设计的影响
简论文化与设计的关系
第四章 人机界面设计
- 学习目的与要求
本章介绍了人机界面设计及相关的人机工程学理论。重点在于对人机界面基本概念的了解，对产品硬界面和软界面设计的相关理论的认知、理解，能理解以用户为中心的人机界面设计。要求学生掌握人机界面及其设计中的人机工程学理论，并能理解和应用硬件、软件的人机界面设计相关理论。
二、考核知识点与考核目标
（一）人机界面的概述（次重点）：
识记：人机界面的概念
设计界面的分类
三种设计界面的概述
理解：界面设计要注重对情感需求的考虑
应用：产品设计中的人机界面
（二）产品的硬界面设计（重点）：
识记：界面设计分类
硬界面设计的概念
理解：使用环境分析
硬界面的用户分析
人机界面模型
硬界面设计的内容
应用：硬界面人机分析
硬界面的使用过程分析
（三）产品的软界面设计(重点)：
识记：人机交互系统的组成
人机交互方式概念
常用人机交互方式
软件人机界面用户分类、用户调查
理解：软件人机界面用户使用需求分析
影响用户行为的特性因素
用户模型
应用：用户友好性系统的设计原则
软件人机界面设计原则
软件人机界面开发过程
软件人机界面用户分析
（四）以用户为中心的人机界面设计（一般）：
理解：以用户为中心的设计方法概述
以用户为中心的人机界面设计步骤
（五）人机界面设计的评价与测试（一般）：
识记：评价与测试的意义
评价的科学方法
第五章 产品的可用性与共用性设计
- 学习目的与要求
本章介绍了产品的可用性与共用性以及相关的设计理论，“以人为中心”“以用户为中心”的设计理念。重点在于对以用户为中心的设计理念的认知和理解，可用性设计和共用性设计理论的理解和应用。要求学生掌握产品中的可用性设计，如易用性、自然匹配、容错性和可调节性以及共用性设计的概念和特点，并在设计中应用“以人为中心”“以用户为中心”的设计理念。
二、考核知识点与考核目标
（一）以用户为中心的设计（重点）：
理解：以用户为中心的设计意义
以用户为中心的设计过程
应用：以用户为中心的设计原则
（二）可用性设计（次重点）：
识记：可用性设计概念
用户与目标用户
可用性概述
可用性测试
理解：设计的可用性
应用：可用性设计准则
（三）共用性设计（次重点）：
识记：共用性设计理念来源
共用性设计概述
理解：无障碍设计的概念与特征
共用性设计的概念及特征
共用性产品设计的主要特征
共用性设计的内容
应用：共用性设计与无障碍设计的区别
共用性设计的原则
第六章 “人与机”的情感交流
- 学习目的与要求
本章介绍了人与机器情感交流的方式——交互设计，以及交互设计中情感化表达。要求学生掌握产品情感表现与交流的相关人机工程学理论，能理解交互设计的目的情感共鸣。
二、考核知识点与考核目标
（一）高层次产品的需求（一般）
理解：马斯洛需求层次理论
（二）产品的情感表现与交流（一般）
识记：具有情感的产品
具有双向情感交流的产品
理解：诺曼提出的情感化设计的三个层面
（三）交互设计是产品的情感外衣（次重点）
理解：交互设计追求的目标
应用：如何理解“交互设计”是产品的情感外衣
第七章 设计中的人机问题
- 学习目的与要求
本章介绍了设计中会遇到的一些人机问题，如人性化尺度、显示设计、设计中的安全问题，并对其进行了分析和讲解。要求学生理解并掌握这些设计中的人机问题，并能将其中的人机工程学思想应用到设计实践中。
二、考核知识点与考核目标
（一）设计中的人性化尺度（一般）
识记：尺度的概念
不同的造型空间所产生的心理影响
尺度的分级
理解：人机工程学中人、机、环境三要素的关系
（二）仪表、信号的显示设计（一般）
识记：在人—机交互作用中存在的两类关键的信息流
从人机工程学的观点出发，确定显示形式应该包括的步骤
应用：听觉与视觉刺激的比较
（三）设计中需要考虑的安全问题（次重要）
识记：产品中存在的安全问题分类
产品的理性安全与感性安全
理解：产品安全的内容
应用：不同产品的安全设计
产品安全设计的原则
第八章 案例赏析
- 学习目的与要求
本章以座椅设计和握具类产品设计为例，具体阐述了人机工程学理论对特定类型产品设计的指导以及相关的设计原则。本章的重点在于理解从人机工程学理论角度解读典型案例，对其进行设计分析。要求学生能够理解人机工程学理论在产品设计中的作用和应用方式。
二、考核知识点与考核目标
（一）座椅设计与握具类产品设计（次重点）
应用：工作座椅设计的基本原则和准则
手握式工具设计的基本原则
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本课程的能力考核目标共分为三个能力层次：“识记”、“理解”、“应用”。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能够识别和记忆本课程中的有关名词、概念及规律的主要内容，并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。
理解：能够领悟和理解本课程中有关概念及规律的内涵，全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，并能够根据考核的不同要求，对问题进行逻辑推理和论证，做出正确的判断、解释和说明。
应用（包含简单应用和综合应用）：能在理解掌握的基础上，联系实际、运用人机工程学理论进行问题分析和论述，是既要求学生掌握理论、又要求具备分析论证能力的高层次要求；能综合运用人机工程学、设计心理学、工业设计等方面的知识理论，进行对工业产品的设计分析和综合评价，是最高层次的要求。
二、指定教材
指定教材为考生自学、社会助学和考试命题的依据。
指定教材：《人机工程学》 潘鲁生主编 王艳编著 中国纺织出版社有限公司 2022年6月
三、自学方法指导
1、自学时必须要认真阅读教材，开始阅读每一章之前，应先认真学习大纲中有关该章的考核知识点、自学要求以及对知识点的能力层次要求和考核要求。以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、使用教材时，应注意将精读与泛读相结合，应在泛读即通读的基础和掌握较全面的知识背景条件下，对考核知识点进行重点地逐段细读，逐句推敲，以求做到对基本概念深刻理解，对历史脉络彻底弄清，对基本理论牢固掌握。切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地抓考核知识点，以免生吞活剥，不能真正地理解和灵活地运用。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念术语、基本理论、重点案例分析加以整理，归纳出要点，从而加深对问题的认知、理解和记忆。有利于突出重点，并涵盖全部课程内容，同时锻炼提高自己的自学能力。
4、在自学过程中，既要注重理论知识，也应重视实际运用能力的培养。如运用人机工程学相关理论对设计问题进行分析，对设计案例进行评价和解读，利用人机工程学理论指导工业产品设计思路。要通过完成练习思考题、撰写小论文，锻炼自己分析论证及书面表达的能力。
5、考生在自学过程中也可参考阮宝湘 等主编《工业设计人机工程 第3版》（机械工业出版社，2016年12月版）辅助学习、理解相关知识。
四、对社会助学的要求
1.社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研自学考试指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确导向。
2.要正确处理基础知识和应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、理解与应用联系起来，把基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的分析问题和解决问题的能力。
3.要正确处理重点、次重点和一般的关系。课程内容有重点、次重点和一般之分，但考试内容是全面的，而且三者之间是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，切勿孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题。
4．助学学时建议。本课程共5学分，助学建议不少于90学时，课程学时分配见下表，考生也可参考该表安排自学时间。
|
章次 |
课程内容 |
助学学时 |
|
1 |
人机工程学的概述 |
12 |
|
2 |
生理特征与设计 |
14 |
|
3 |
环境与设计 |
7 |
|
4 |
人机界面设计 |
14 |
|
5 |
产品的可用性与共用性设计 |
11 |
|
6 |
“人与机”的情感交流 |
9 |
|
7 |
设计中的人机问题 |
14 |
|
8 |
案例赏析 |
9 |
|
总计 |
90 |
|
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试的内容。
2、试卷中对不同能力层次要求和试题所占的比例大致是：“识记”为30%，“理解”为40%，“应用”为30%。
3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在每份试卷中所占比例依次为2：3：3：2左右。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题题型一般分为：填空题、选择题（包括单项与多项）、概念解释题、简答题、论述题等。
6、考试采用闭卷笔试。考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分为及格。
六、题型示例（样题）
（一）填空题
人机工程学发展的萌芽期（19世纪末至第一次世界大战），人机关系研究的特点是_______，通过选拔和训练，____________。
（二）单项选择题
人机工程学发展的萌芽期（19世纪末至第一次世界大战），人机关系研究的特点是（ ），通过选拔和训练，使人适应于机器。
A．以机器为中心 B. 以人为中心 C. 以人机系统为中心 D. 以利益为中心
（三）多项选择题
人机工程学发展历程包括（ ）几个阶段。
A．萌芽期 B. 成长期 C. 成熟期 D. 发展期
概念解释题
- 功能修正量的定义
- 2. 产品功能尺寸的定义
（五）简答题
简述设计产品尺寸时，产品功能尺寸的确定。
（六）论述题
举例论述工作座椅设计的基本原则和基本准则。
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