《環(huán)境中的人機(jī)因素》課件

環(huán)境中的人機(jī)因素人機(jī)因素(HF)研究人與技術(shù)系統(tǒng)之間相互作用的復(fù)雜性，包括用戶界面、工作場所和工作流程。HF在提高效率、安全性和用戶體驗(yàn)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在當(dāng)今技術(shù)驅(qū)動的環(huán)境中至關(guān)重要。課程目標(biāo)11.了解人機(jī)因素基礎(chǔ)知識理解人機(jī)因素的基本概念、原理和發(fā)展歷史。22.掌握人機(jī)因素分析方法學(xué)習(xí)如何運(yùn)用人機(jī)因素原理分析人機(jī)交互系統(tǒng)。33.提升人機(jī)交互設(shè)計(jì)能力掌握人機(jī)因素在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。44.了解人機(jī)因素相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)熟悉相關(guān)法律法規(guī)，確保設(shè)計(jì)符合安全和健康標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)因素概述人機(jī)因素研究人與機(jī)器之間相互作用的設(shè)計(jì)原則。它側(cè)重于人類能力、限制和行為，以優(yōu)化產(chǎn)品、系統(tǒng)和環(huán)境，提高安全性、效率和舒適性。人機(jī)因素歷史發(fā)展1現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)20世紀(jì)中期至今2人機(jī)因素學(xué)科發(fā)展20世紀(jì)初3工業(yè)革命時(shí)期18世紀(jì)4古代文明工具使用人機(jī)因素學(xué)科發(fā)展歷史悠久，從古代人類開始使用工具，到工業(yè)革命時(shí)期機(jī)器的出現(xiàn)，再到20世紀(jì)初期人機(jī)因素學(xué)科的誕生，以及現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展，人機(jī)因素研究不斷深入，推動著人類與機(jī)器之間的相互關(guān)系不斷優(yōu)化。人機(jī)因素基本原理人機(jī)匹配人機(jī)因素強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)以適應(yīng)人的能力和局限性，使人能夠安全有效地操作設(shè)備。人機(jī)協(xié)同人機(jī)交互設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本，充分考慮人的認(rèn)知、生理和心理特征，使人與機(jī)器協(xié)同合作。系統(tǒng)優(yōu)化通過人機(jī)因素的分析和設(shè)計(jì)，優(yōu)化系統(tǒng)的工作流程、界面設(shè)計(jì)和操作方法，提高系統(tǒng)效率。安全保障人機(jī)因素設(shè)計(jì)應(yīng)注重安全性和可靠性，降低人為錯誤，減少事故發(fā)生。人的感受能力人類的感受能力指的是人通過感官獲取外界信息的能力。感覺是人對客觀事物個(gè)別屬性的反映，是人類認(rèn)識世界和進(jìn)行活動的基礎(chǔ)。人的感受能力包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺和平衡覺等多種感官。視覺是人類獲取信息的主要渠道，它能夠幫助人們辨別顏色、形狀、大小和運(yùn)動等信息。聽覺能夠幫助人們感知聲音的頻率、強(qiáng)度和方向等信息。嗅覺、味覺和觸覺能夠幫助人們感知?dú)馕?、味道和觸感等信息。平衡覺能夠幫助人們保持身體平衡，感知頭部和身體的位置變化。人的認(rèn)知能力人類擁有復(fù)雜的認(rèn)知能力，包括感知、記憶、學(xué)習(xí)、推理、決策等，這些能力對人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用至關(guān)重要。理解人的認(rèn)知過程有助于設(shè)計(jì)出符合人體工學(xué)原理的系統(tǒng)，提高效率和安全性。1感知視覺、聽覺、觸覺等感官2記憶短期記憶、長期記憶3學(xué)習(xí)知識、技能的獲取4推理邏輯思維、問題解決人的運(yùn)動能力力量肌肉收縮能力，舉重、推動物體等速度在單位時(shí)間內(nèi)完成動作的能力，如跑步、游泳等耐力長時(shí)間進(jìn)行運(yùn)動的能力，如長跑、騎行等靈活性身體各部位的協(xié)調(diào)性，如體操、舞蹈等平衡性保持身體穩(wěn)定，如站立、行走等人的心理因素情緒的影響情緒會影響人的認(rèn)知、行為和生理狀態(tài)，工作壓力、憤怒、焦慮等負(fù)面情緒會降低工作效率，影響安全和健康。動機(jī)與目標(biāo)動機(jī)是驅(qū)使人們行動的動力，目標(biāo)是行動的方向，清晰的動機(jī)和目標(biāo)可以提高工作積極性和效率。認(rèn)知與學(xué)習(xí)認(rèn)知是指人們對信息的獲取、加工和理解，學(xué)習(xí)能力和知識水平會影響工作效率和質(zhì)量。社會因素社會關(guān)系、團(tuán)隊(duì)合作、工作環(huán)境等因素會影響人的情緒、動機(jī)和行為，和諧的社會關(guān)系和積極的工作氛圍有利于提高工作效率和團(tuán)隊(duì)凝聚力。環(huán)境對人的影響噪音噪音會影響人的聽力，降低工作效率，還會造成心理壓力，甚至引發(fā)身心疾病。溫度過高或過低的溫度都會影響人的舒適度，降低工作效率，還會引發(fā)中暑或凍傷等疾病?？諝赓|(zhì)量空氣污染會影響人的呼吸系統(tǒng)，造成呼吸道疾病，甚至影響人的壽命。光照光照不足會影響人的視力，降低工作效率，還會造成情緒低落；過度光照會造成眼疲勞，影響視力。溫度因素工作環(huán)境溫度對人體生理機(jī)能有較大影響，過高或過低均會造成身體不適，影響工作效率。溫度過高會導(dǎo)致人體體溫升高，心跳加快，呼吸急促，甚至出現(xiàn)中暑現(xiàn)象。溫度過低則會使人體體溫下降，導(dǎo)致手指、腳趾麻木，行動遲緩，甚至發(fā)生凍傷。因此，保持適宜的溫度是確保工作效率和人身安全的關(guān)鍵。工作環(huán)境溫度應(yīng)根據(jù)季節(jié)、地區(qū)、工作性質(zhì)等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般情況下，室內(nèi)工作環(huán)境溫度應(yīng)保持在18-25攝氏度之間，室外工作環(huán)境溫度應(yīng)保持在15-28攝氏度之間。此外，還應(yīng)注意避免溫度過大波動，以免對人體造成刺激。濕度因素濕度對人體的影響適宜濕度過低濕度過高濕度皮膚保持水分干燥潮濕呼吸舒適鼻腔干燥呼吸困難工作效率提高降低降低聲音因素聲音是環(huán)境中的一個(gè)重要因素，它會對人的情緒、認(rèn)知和生理產(chǎn)生影響。噪聲是聲音環(huán)境中常見的一種，它會干擾人的工作和休息，引起煩躁、疲勞、甚至聽力下降。85分貝持續(xù)暴露在超過85分貝的噪聲環(huán)境中，會造成聽力損傷。60分貝長時(shí)間暴露在60分貝以上的噪聲環(huán)境中，會影響睡眠和休息。40分貝低于40分貝的噪聲環(huán)境，通常被認(rèn)為是安靜的，有利于人的身心健康。10分貝低于10分貝的噪聲環(huán)境，被稱為絕對安靜，幾乎無法感知到聲音。光照因素光照是影響工作環(huán)境的重要因素之一。充足的光線可以提高工作效率，改善員工情緒，減少眼疲勞和視覺問題。另一方面，過強(qiáng)的光線會造成眩光，影響視覺舒適度，甚至導(dǎo)致眼部疾病。光照強(qiáng)度、光線方向、色溫等因素都會影響工作環(huán)境的光照效果。因此，在設(shè)計(jì)工作環(huán)境時(shí)，需要根據(jù)不同的工作類型，合理地控制光照條件?？諝赓|(zhì)量因素因素影響空氣污染呼吸系統(tǒng)疾病通風(fēng)不良頭暈，注意力下降空氣濕度皮膚干燥，影響舒適度室內(nèi)空氣質(zhì)量對人機(jī)因素有直接影響。良好的通風(fēng)和空氣凈化系統(tǒng)，可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提升工作效率。室內(nèi)環(huán)境因素室內(nèi)環(huán)境因素是人機(jī)因素的重要組成部分，對人的工作效率、健康和安全產(chǎn)生重大影響。室內(nèi)環(huán)境因素包括溫度、濕度、光照、噪聲、空氣質(zhì)量、空間布局、家具等，對人體的生理和心理都會產(chǎn)生影響。工作環(huán)境設(shè)計(jì)原則舒適性座椅高度、靠背角度、扶手設(shè)計(jì)等應(yīng)符合人體工學(xué)，確保舒適度。安全性工作區(qū)域應(yīng)有足夠的安全性，避免人身傷害，例如，應(yīng)有防滑地板、緊急出口等。效率性合理的空間布局、光線、通風(fēng)等因素可以提高工作效率，減少疲勞?？沙掷m(xù)性工作環(huán)境應(yīng)節(jié)約能源、減少污染，例如，使用節(jié)能燈具、節(jié)水設(shè)施等。工作環(huán)境設(shè)計(jì)方法1需求分析確定工作環(huán)境需求。2環(huán)境設(shè)計(jì)根據(jù)需求進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)。3評估優(yōu)化評估設(shè)計(jì)效果并優(yōu)化。工作環(huán)境設(shè)計(jì)方法包括需求分析、環(huán)境設(shè)計(jì)和評估優(yōu)化三個(gè)步驟。需求分析側(cè)重于確定工作環(huán)境的功能、安全、舒適等方面的需求。環(huán)境設(shè)計(jì)則基于需求分析的結(jié)果，進(jìn)行空間布局、設(shè)施設(shè)備選型、色彩搭配等方面的設(shè)計(jì)。評估優(yōu)化階段，需要對設(shè)計(jì)的有效性進(jìn)行評估，并根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。機(jī)器設(shè)備設(shè)計(jì)原則以人為本將人的因素放在首位，例如人體尺寸、力量、視覺、聽覺等。安全至上確保操作人員和周圍環(huán)境的安全，例如防撞設(shè)計(jì)、警示標(biāo)識等。高效便捷提高設(shè)備操作效率，簡化操作流程，例如易于理解的控制面板等?？煽磕陀么_保設(shè)備在長時(shí)間使用下依然能夠保持可靠性和穩(wěn)定性，例如高質(zhì)量的材料和制造工藝。機(jī)器設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)符合人體工程學(xué)操作方便，減少疲勞，提高效率。安全可靠設(shè)計(jì)安全防護(hù)裝置，減少事故發(fā)生。易于維護(hù)設(shè)計(jì)便于維修和保養(yǎng)的結(jié)構(gòu)。降低噪聲設(shè)計(jì)降噪措施，改善工作環(huán)境。人機(jī)交互設(shè)計(jì)原則11.易用性易于理解、學(xué)習(xí)和使用，降低用戶操作難度，提高效率。22.一致性遵循統(tǒng)一的界面風(fēng)格和操作邏輯，避免用戶困惑，提高操作效率。33.可見性系統(tǒng)狀態(tài)和操作反饋清晰可見，方便用戶了解系統(tǒng)狀態(tài)。44.可控性用戶能夠控制系統(tǒng)，避免意外操作，提高操作安全感。人機(jī)交互設(shè)計(jì)要點(diǎn)一致性用戶界面設(shè)計(jì)應(yīng)保持一致性，包括按鈕、菜單、圖標(biāo)等元素。一致性可以提高用戶學(xué)習(xí)效率，減少認(rèn)知負(fù)擔(dān)。簡明易懂界面設(shè)計(jì)應(yīng)簡潔明了，避免過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和操作。用戶應(yīng)該能夠快速理解界面信息，并完成預(yù)期操作。反饋機(jī)制系統(tǒng)應(yīng)該及時(shí)反饋用戶操作結(jié)果，例如提示信息、進(jìn)度條等。及時(shí)反饋可以增強(qiáng)用戶信心，提高操作體驗(yàn)。錯誤處理系統(tǒng)應(yīng)該提供清晰的錯誤提示信息，并引導(dǎo)用戶解決問題。錯誤處理應(yīng)避免出現(xiàn)難以理解的錯誤代碼，保證用戶體驗(yàn)。人機(jī)因素應(yīng)用案例人機(jī)因素應(yīng)用案例廣泛，從工作環(huán)境到機(jī)器設(shè)計(jì)，再到軟件界面，無處不在。例如，針對汽車駕駛員，人機(jī)因素研究可以幫助優(yōu)化汽車座椅，方向盤，儀表盤等，提高駕駛舒適度和安全性。人機(jī)因素設(shè)計(jì)優(yōu)化座椅設(shè)計(jì)根據(jù)人體工程學(xué)原理，優(yōu)化座椅高度、靠背角度和材質(zhì)，減輕疲勞。工作站設(shè)計(jì)合理配置屏幕、鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備，降低工作強(qiáng)度，提升效率。安全防護(hù)提供安全防護(hù)設(shè)備，例如護(hù)目鏡、手套等，降低職業(yè)傷害風(fēng)險(xiǎn)。交互設(shè)計(jì)優(yōu)化界面布局、交互方式，提升用戶體驗(yàn)，降低認(rèn)知負(fù)荷。人機(jī)因素診斷與評估識別潛在問題識別潛在問題，分析人機(jī)交互過程中可能出現(xiàn)的問題，例如疲勞、誤操作、安全隱患等。評估設(shè)計(jì)方案評估設(shè)計(jì)方案是否符合人機(jī)因素原則，并根據(jù)評估結(jié)果提出改進(jìn)建議，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。定量分析數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)分析工具，對人機(jī)交互數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，例如用戶行為分析、誤操作率分析等。評估用戶體驗(yàn)通過用戶測試、問卷調(diào)查等方式，評估用戶對產(chǎn)品或系統(tǒng)的人機(jī)交互體驗(yàn)。人機(jī)因素與環(huán)境健康1健康風(fēng)險(xiǎn)不良工作環(huán)境會增加罹患慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)，例如：心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、肌肉骨骼疾病等。2工作效率舒適的工作環(huán)境有利于提高工作效率，減少錯誤和事故的發(fā)生，降低生產(chǎn)成本。3員工健康關(guān)注員工的健康狀況，可以提升員工士氣和忠誠度，降低勞動力成本。4可持續(xù)發(fā)展人機(jī)因素與環(huán)境健康的協(xié)同發(fā)展是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。人機(jī)因素與可持續(xù)發(fā)展節(jié)能減排人機(jī)因素設(shè)計(jì)可以優(yōu)化能源使用，減少環(huán)境污染，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑合理的人機(jī)因素設(shè)計(jì)有助于打造舒適、健康、節(jié)能的綠色建筑，提升人們的生活質(zhì)量?？沙掷m(xù)發(fā)展人機(jī)因素設(shè)計(jì)理念與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相一致，致力于實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的和諧共處。人機(jī)因素相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO11064:2009(人機(jī)工程學(xué)-工作系統(tǒng)中的人機(jī)界面-術(shù)語和定義)ISO9241-11:2018(人機(jī)交互-用戶界面要求-部分11:指導(dǎo)原則)國家法律中華人民共和國安全生產(chǎn)法(2002年)中華人民共和國職業(yè)病防治法(2002年)行業(yè)法規(guī)中華人民共和國勞動法(1994年)中華人民共和國職業(yè)病防治條例(1989年)這些法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)人員提供指導(dǎo)，確保工作環(huán)境安全、健康，并提高用戶體驗(yàn)。人機(jī)因素未來發(fā)展趨勢智能化與個(gè)性化人機(jī)交互將更加智能化，根據(jù)個(gè)人需求進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整。數(shù)據(jù)驅(qū)動與預(yù)測性