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人機(jī)工程學(xué)論文范文1
1設(shè)計思路
人機(jī)工程學(xué)是指應(yīng)用人體測量學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法［1］，起源于歐洲，形成和發(fā)展于美國，20世紀(jì)50年代開始迅速發(fā)展的一門新興邊緣科學(xué)。它從人的生理和心里特性出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，該學(xué)科在其自身的發(fā)展過程中，逐步打破了各學(xué)科之間的界限，以優(yōu)化人－機(jī)－環(huán)境的一門科學(xué)［2］。國外對垃圾桶設(shè)計研究較早，一些發(fā)達(dá)國家如德國、美國、荷蘭等，其垃圾桶的設(shè)計大多考慮人機(jī)關(guān)系［3］，國內(nèi)的垃圾桶設(shè)計與國外相比還存在差距，且對垃圾桶的設(shè)計很少考慮人機(jī)關(guān)系。該設(shè)計從垃圾桶的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，主要從垃圾桶外觀、結(jié)構(gòu)尺寸、自動打包收緊功能、自動推袋功能等方面進(jìn)行垃圾桶的設(shè)計，力求使用的避免用手接觸垃圾，有效防止細(xì)菌通過手傳播，保持室內(nèi)空氣清新。并且垃圾桶的高度及其他尺寸符合人機(jī)工程學(xué)原理，色彩能與周圍環(huán)境相和諧，成為環(huán)境的重要組成部分。其總體設(shè)計原理如圖1所示。
2環(huán)保垃圾桶的創(chuàng)新設(shè)計
2．1垃圾桶的外形設(shè)計(1)外形尺寸設(shè)計要使垃圾桶與人之間達(dá)到最優(yōu)化配合，使人不需大幅度改變自己的姿勢就可順利地將垃圾放到垃圾桶里。經(jīng)研究與垃圾桶有關(guān)的人體尺寸有:立姿時的肘高、立姿時手的功能高度、立姿時雙手功能上舉高，手的長、寬等，見表1［4］。據(jù)人機(jī)工程數(shù)據(jù)圖2、3，當(dāng)人投垃圾時，保持身體正直，手腕處于順直操作，腰部和腕關(guān)節(jié)處于相對放松的狀態(tài)。當(dāng)身體彎曲和腕關(guān)節(jié)處于一系列別扭狀態(tài)時，會產(chǎn)生腰部及腕部酸痛、手的力量減小等，如長時間保持這個狀態(tài)會引起一些腰部及腕部的綜合癥。根據(jù)對多款垃圾桶的調(diào)查及垃圾桶的尺寸人機(jī)分析表1，一般的家用便捷垃圾桶的高度應(yīng)為400～550mm?？紤]到自動打包套袋垃圾桶的功能實現(xiàn)機(jī)構(gòu)主要安裝在垃圾桶底部，將會占用一部分空間，占用的高度定位為100mm。所以垃圾桶的高度應(yīng)取大一些，將垃圾桶的高度定位為500mm。垃圾桶的桶口直徑不應(yīng)過大，在實際生活中一般生活垃圾偏多，考慮到飲料瓶的投放，垃圾桶投入口的桶口直徑應(yīng)大于垃圾的投放尺寸，垃圾中廢棄飲料瓶的高度一般小于300mm，考慮到自動打包套袋垃圾桶要實現(xiàn)自動打包，在垃圾桶投入口處將會有鋼圈等打包機(jī)構(gòu)，將會占用一小部分空間，所以垃圾桶的桶口直徑也應(yīng)取大一些，所以將垃圾桶垃圾投入口的直徑定位為350mm。(2)外觀設(shè)計垃圾桶桶身設(shè)計要求外觀美觀大方，有一定藝術(shù)性和觀賞性，適合現(xiàn)代綠色環(huán)保的理念。在三維設(shè)計時，選用主流CAD軟件Pro/E5.0，其三維外形圖如圖4所示。圖4(a)垃圾桶的桶身正面設(shè)計有一個米老鼠圖案。在米老鼠頭像的下面，設(shè)計為一個內(nèi)部齒輪傳動的保護(hù)罩，而上部分就是用來裝垃圾的。圖4(b)桶身背面設(shè)計的圖案是一動漫《喜羊羊與灰太狼》中灰太狼一家，卡通形象深受小朋友甚至是80，90后的喜愛，給人以溫馨幸福的感覺，整個桶身的設(shè)計看起來比較新穎，頗有中西結(jié)合的感覺。滿足現(xiàn)代年輕人的審美需求和有小孩家庭的氛圍營造。垃圾桶的桶蓋設(shè)計為帽子形狀，易清潔，很有觀賞性，桶蓋上有個透視孔，可清楚地看到垃圾是否裝滿;蓋上延伸部分，專門為開蓋設(shè)計，另外，桶蓋上有綠色環(huán)保標(biāo)志，適合現(xiàn)代綠色環(huán)保理念。桶身的背面有兩個踏板，左邊是踏板一，主要控制打包機(jī)構(gòu)，右邊是踏板二，主要控制推袋機(jī)構(gòu)。踏板的顏色與灰太狼一家的皮膚的顏色相近，顏色協(xié)調(diào)。
2．2垃圾桶的功能實現(xiàn)(1)打包收緊機(jī)構(gòu)設(shè)計如圖5所示，該傳動機(jī)構(gòu)由踏板一、連桿、棘輪、錐齒輪，直齒輪等部分組成，當(dāng)打包踩踏踏板一時，人踩踏踏板的力量通過連桿變?yōu)閯幽?，帶動棘輪向左運動，從而帶動與之相連的錐齒輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動后面的直齒輪作對應(yīng)的方向的轉(zhuǎn)動，最終將運動傳遞至垃圾桶上部的鋼圈收緊部分，其主要零件如圖6所示。(2)收緊扎口機(jī)構(gòu)設(shè)計運動由上述踏板一傳遞至垃圾桶上部的鋼圈收緊部分后，通過轉(zhuǎn)動將鋼圈慢慢收緊，最終收緊好的垃圾口部被擠壓到V型卡槽中，對壓縮好的垃圾進(jìn)行扎扣處理，如圖7所示。3)推袋機(jī)構(gòu)的設(shè)計推袋機(jī)構(gòu)如圖8，通過踩踏踏板二，運動由踏板經(jīng)過各個連桿機(jī)構(gòu)傳遞至推板上，推板與連桿連接處為間隙配合，由銷釘連接，在推出垃圾袋時不會翹起，整個過程保持版面豎直，垃圾也在水平方向被推出，效果圖如圖9。
3結(jié)語
人機(jī)工程學(xué)論文范文2
關(guān)鍵詞 駕駛艙設(shè)計;人機(jī)工程
中圖分類號：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）21-0072-01
1 緒論
人機(jī)工程駕駛艙設(shè)計中的重要性：
科技的發(fā)展促使著各行各業(yè)都逐漸向自動化、智能化方向發(fā)展。在以前需要人為完成的工作在當(dāng)今時代很大部分都能夠由計算機(jī)來自動完成，而且比人工完成的速度更快、精確度更好，這就使得人機(jī)之間的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)今人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)已經(jīng)被人們熟練的應(yīng)用機(jī)的操作中，但是不管技術(shù)如何先進(jìn)，人依舊是操作的主體，在整個過程中依舊起著決定性的作用。因此，為了更好的將飛機(jī)的作用發(fā)揮出來，必須要對人的體力、心理、生理等對人們產(chǎn)生影響的因素做到充分的考慮，使飛機(jī)駕駛艙設(shè)計適合人的要求，構(gòu)成以人為中心的統(tǒng)一的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。
2 人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計中的應(yīng)用
人機(jī)工程學(xué)是按照人的特性來設(shè)計和優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進(jìn)行工作。
人機(jī)工程學(xué)與航空技術(shù)的結(jié)合，是人機(jī)工程學(xué)研究和應(yīng)用的一個極其重要的方面。在航空技術(shù)（如飛機(jī)駕駛艙）的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中，無論是人機(jī)分工、人機(jī)界面設(shè)計，引入人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，并滲入到航空技術(shù)設(shè)計之中，進(jìn)行分析、評價和設(shè)計，會進(jìn)一步提高人機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化水平。
2.1 人機(jī)工程學(xué)發(fā)展概況
人機(jī)工程學(xué)作為一門科學(xué)，其建立和發(fā)展僅50余年。
第一次世界大戰(zhàn)至第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事的需要，使用了飛機(jī)、潛艇等現(xiàn)代化設(shè)備，開始重視兵員的選拔和訓(xùn)練，人機(jī)關(guān)系有所改善，主要是使人去適應(yīng)已定型的機(jī)器裝備。
第二次世界大戰(zhàn)至20世紀(jì)60年代，由于新設(shè)計的武器裝備不符合人的生理心理特點，即使經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的人也難以適應(yīng)，并經(jīng)常發(fā)生事故，從而促使人們把人機(jī)匹配的研究方向從過去的由人適應(yīng)機(jī)器轉(zhuǎn)向使機(jī)器適合于人。1959年，國際人類工效學(xué)學(xué)會（IEA）正式成立，標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)已發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。
20世紀(jì)70年代后，人機(jī)工程已滲透至各個行業(yè)，且在高新技術(shù)領(lǐng)域中予以應(yīng)用。1975年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立了人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（TC 159），標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用進(jìn)入了一個新階段。
人機(jī)工程學(xué)在我國起步較晚，20世紀(jì)70年代末才確立起來并獲得蓬勃發(fā)展，1989年，中國人類工效學(xué)學(xué)會（CES）成立，并于1992年被國際人類工效學(xué)學(xué)會（IEA）接納為正式成員，標(biāo)志著我國的人機(jī)工程學(xué)已進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。
2.2 人機(jī)工程設(shè)計
人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計中應(yīng)用的目的是提高駕駛員操作效率、減輕駕駛員工作負(fù)荷，以確保系統(tǒng)的安全可靠。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計對人機(jī)性能有兩方面的要求：1）客觀的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計原則;2）對這些設(shè)計原則的正確履行，使之在設(shè)計中轉(zhuǎn)化為駕駛艙的布局、尺寸、形態(tài)等各項指標(biāo)中合理的人機(jī)數(shù)據(jù)。
2.2.1 人機(jī)工程設(shè)計原則
人機(jī)工程設(shè)計中應(yīng)遵循的原則是安全、高效、舒適，這三個要求是相輔相成的。
安全是人機(jī)界面設(shè)計的第一原則，評估人機(jī)界面的安全性主要從以下幾個方面來進(jìn)行：是否對飛行員有直接的生理傷害;是否易于造成飛行員的錯誤;提供一個友好的顯示界面;飛行員要能夠迅速有效地控制各個系統(tǒng)。
駕駛艙人機(jī)界面的舒適程度不僅僅關(guān)乎于駕駛?cè)藛T的感覺，同時能夠影響到他們的心理及生理。這對于駕駛?cè)藛T能力的發(fā)揮有很大的影響，甚至間接的影響到飛行的安全問題，因此，對此我們必須加以重視。
在設(shè)計駕駛艙人機(jī)界面的過程中，設(shè)計人員通常首先考慮的都是高效原則，將設(shè)計的功能和性能作為首要問題進(jìn)行考慮，而對安全以及舒適度放在了次位，或者沒有做到足夠重視。其實在整個設(shè)計的過程中，這三者之間是緊密相關(guān)、互相影響的。因此在設(shè)計時應(yīng)該對三方面通盤考慮，突出重點。同時應(yīng)該加大科研投入，設(shè)計出飛行員喜歡的人機(jī)界面。
2.2.2 人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計中的應(yīng)用
1）人體尺寸數(shù)據(jù)庫及人體建模。
隨著CAD、CATIA等計算機(jī)輔助繪圖軟件的飛速發(fā)展，在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計中，越來越多的用到人體模型。人體模型的建立，需要廣泛搜集人體尺寸數(shù)據(jù)，并建立人體尺寸數(shù)據(jù)庫及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國在2003年了飛行員專用標(biāo)準(zhǔn)《中國男性飛行員人體尺寸》GJB4856-2003。
利用飛行員的人體尺寸數(shù)據(jù)，可以在CATIA等軟件中構(gòu)建人體模型，來優(yōu)化駕駛艙設(shè)計，使整個人機(jī)系統(tǒng)中的人和機(jī)器合理匹配。
2）操縱臺、儀表板和座椅等設(shè)計。
駕駛員眼位確定后，在進(jìn)行操縱臺、儀表板和座椅等設(shè)計時需考慮駕駛員視野要求、駕駛員對操縱器件的可達(dá)性要求等。
在駕駛員眼位確定的前提下，應(yīng)根據(jù)駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計操縱臺、儀表板的位置及傾斜角度，將安全操作所需要進(jìn)行觀察辨認(rèn)的所有顯示器和控制器提供給駕駛員。使他們在需要觀察一個控制器或顯示器時不需要移去一個障礙物或重新調(diào)節(jié)座椅，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可視性、可達(dá)性要求。
飛機(jī)座椅屬于工作用座椅，在座椅設(shè)計時，通過以往的飛機(jī)各元件人機(jī)工程設(shè)計原理和相關(guān)試驗，按照駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計座高、座寬、座深、座面傾角、靠背、靠背傾角、扶手高度和坐墊，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可達(dá)性要求。
3）可達(dá)性、可視性評估驗證。
采用電子模型與實體模型相結(jié)合的方法，供飛行員體驗新飛機(jī)駕駛艙，對可視性和可達(dá)性進(jìn)行評估驗證，提高設(shè)計效率和質(zhì)量。
利用CATIA等軟件設(shè)計1：1的飛機(jī)駕駛艙模型，并用CATIA軟件中的人機(jī)工程模塊進(jìn)行駕駛姿勢評價、視域分析和可達(dá)性仿真驗證，對駕駛艙的設(shè)計進(jìn)行評估和完善，能夠有效的縮短研制的周期并降低研制成本，給飛行員建立一個舒適、安全的飛行環(huán)境。
3 未來人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計中應(yīng)用展望
盡管目前我們已經(jīng)將CITTA等軟件的人機(jī)工程設(shè)計與仿真驗證應(yīng)用于設(shè)計駕駛艙的過程中，但是就現(xiàn)實情況而言還不能夠完全的滿足駕駛員體驗駕駛艙的要求，而且因為軟件中生成的人體模型沒有穿著衣物，這樣對衣物尺寸的設(shè)計會有很大的影響。虛擬座艙的適時出現(xiàn)能很好的解決這一問題。
虛擬座艙是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航空領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬座艙有臨境性、交互性和想象力的特點，能使人進(jìn)入一種封閉的虛擬環(huán)境，通過人機(jī)接口輸出3維視覺、聽覺和觸覺信息，多通道刺激人的感官，從而使人在頭腦中形成身臨現(xiàn)實環(huán)境的感覺;同時，又能接受人的手指動作、話音、頭眼指向等多通道控制信息，實現(xiàn)人機(jī)交互。
參考文獻(xiàn)
人機(jī)工程學(xué)論文范文3
關(guān)鍵詞： 人類工效學(xué)；設(shè)計；SolidWorks；CATIA
中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）06-0119-01
0 引言
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在概念設(shè)計階段使用三維數(shù)字化人機(jī)工程設(shè)計是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計的必然要求。以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的數(shù)字人體模型是描述人體形態(tài)和力學(xué)特征的有效手段，是研究、分析、設(shè)計和評價人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的測量和模擬工具。目前可進(jìn)行人機(jī)工學(xué)分析的軟件較多，本文嘗試以SolidWorks和CATIA這兩種三維軟件為例來探討計算機(jī)輔助技術(shù)在人類工效學(xué)方面的應(yīng)用。
1 建立模型的思路
由于SolidWorks軟件基于具體的尺寸繪制草圖完成建模，然后通過在裝配體文件中添加幾何關(guān)系組成完整的人體模型。所以在創(chuàng)建之前需要計算出各個人體百分位所針對的主要部位尺寸。筆者首先進(jìn)行了油田作業(yè)工人的人體測量工作，由于人體測量中所得到的測量值，都是離散的值隨機(jī)變量，大多數(shù)都符合正態(tài)分布(高斯分布)規(guī)律，因而可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計理論對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而獲得所需群體尺寸的統(tǒng)計規(guī)律和特征參數(shù)[1]。
通過實際測量，利用上述方法可以計算出對應(yīng)人體尺寸百分位5%、10%、50%、90%、95%共5組模型尺寸。由于所有部位零件都使用了SolidWorks的配置功能，所得到的最終模型通過選擇不同配置就可以改變各部位的尺寸比例。
CATIA與SolidWorks不同，它具有專門的人機(jī)分析模塊，還提供了美國、加拿大、韓國、日本和法國的人體模型數(shù)據(jù)庫，遺憾的是沒有中國的人體模型。這里筆者依據(jù)韓國人人體模型的各部位比例和測量參數(shù)，通過修改模型庫中韓國人的相關(guān)參數(shù)[2]，還可以建立針對目標(biāo)人群的文件來實現(xiàn)，如圖1所示，當(dāng)定義完人體模型相關(guān)數(shù)據(jù)后導(dǎo)入CATIA的人體模型庫，然后再確定要建立的人體模型的父系產(chǎn)品、人體模型名、性別、百分?jǐn)?shù)，就能生成中國地區(qū)的虛擬人體模型[3]。
2 人機(jī)優(yōu)化方法的不同
使用SolidWorks筆者建立了一個操作平臺,這里對于操控域設(shè)置為站姿操作方式來進(jìn)行設(shè)計。以空間分析為例，根據(jù)人機(jī)工學(xué)對站姿操作評估的需求，作業(yè)面高度同作業(yè)姿勢有關(guān)。一般在站姿作業(yè)時，身體向前或向后傾斜以不超過10°～15°為宜，工作臺高度一般為操作者身高的60％左右。當(dāng)臺面高度為900mm～1100mm時，臺面處于最佳作業(yè)區(qū)內(nèi)[4]。以此為依據(jù)，可以參考導(dǎo)入的人體模型對平臺進(jìn)行優(yōu)化，將作業(yè)人員所處的作業(yè)空間尺寸設(shè)定為1100mm*900mm的空間，滿足作業(yè)崗位中橫向活動間距大于1000mm的要求，參考建立的人體模型還可以近一步設(shè)定操控臺面的最低線距離操作站立面的距離為1135mm，由于操控臺平面為坡面，最高處與最低處的高度差為111mm，則可以算得操控平面中線距離作業(yè)站立面的高度為1191mm，在身高60%的比例高度稍微偏高處，在軟件中完全適合我們所測得的平均身高為1753mm的華北地區(qū)作業(yè)人員使用。操控臺寬度為540mm，與虛擬人體模型肩寬接近，兩側(cè)各多出83mm。這樣作業(yè)者作業(yè)時手臂減少橫向的施力，可以降低肌肉疲勞。依據(jù)以上人機(jī)工學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)，我們最終完成的操控域的優(yōu)化設(shè)計工作。
這里我們將修井機(jī)的操控域設(shè)計為室內(nèi)坐姿作業(yè)方式。CATIA也具有獨立建模的能力，首先對操控域進(jìn)行建模，然后導(dǎo)入建立好的人體模型。在對現(xiàn)場作業(yè)姿勢有了充分了解后，可以利用約束工具進(jìn)行身體部位與其它虛擬物體的定位，利用干涉檢查和終止干涉來避免虛擬人體模型的身體和虛擬物體的重合，使人體模型姿勢符合作業(yè)姿勢。
由于CATIA具有人體模型姿態(tài)分析（HPA）模塊，所以我們可以直接針對這一坐姿，利用CATIA的姿態(tài)評估大腿與小腿夾角的舒適度為92.6%。同理對其他模型部位進(jìn)行評估。以這一坐姿為依據(jù)，我們可以調(diào)整操控域的座椅以及作業(yè)臺的具體尺寸，使得操控域滿足作業(yè)人機(jī)舒適性的要求。
3 結(jié)論
在對操作平臺操控域兩種不同方案的人機(jī)優(yōu)化過程當(dāng)中我們可以得到以下結(jié)論：SolidWorks和CATIA雖然都能進(jìn)行三維建模，但是在建模方面SolidWorks采用參數(shù)化驅(qū)動模型，用數(shù)值參數(shù)和幾何約束來控制三維幾何體建模過程要更加簡便易行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不符合人機(jī)工學(xué)要求的尺寸時可以及時修改。其不足之處是當(dāng)人體模型建立完成之后沒有一個專門的人機(jī)分析模塊對方案進(jìn)行智能化分析，需要借助工程圖和零件圖依據(jù)人機(jī)工程學(xué)的人機(jī)評價標(biāo)準(zhǔn)來人工調(diào)整。而CATIA雖然在所建立模型的編輯和調(diào)整上不如SolidWorks便捷，但是它擁有專門的人體模型構(gòu)造（HBR）模塊和人體模型姿態(tài)分析（HPA）模塊，可以很快地對所需作業(yè)姿勢進(jìn)行優(yōu)化評價。評價結(jié)果以分?jǐn)?shù)來顯示清晰明了。
通過以上比較我們可以總結(jié)出這樣的一個設(shè)計思路，如果結(jié)合兩個軟件各自的優(yōu)勢，利用SolidWorks對操作平臺進(jìn)行建模工作，然后使用CATIA軟件確定最佳的作業(yè)姿勢，最終以這一姿勢所需要的具體人機(jī)尺寸來修改SolidWorks中建立的操控域模型，這樣整個設(shè)計過程會更加便捷有效。
參考文獻(xiàn)：
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人機(jī)工程學(xué)論文范文4
工程理論知識與產(chǎn)品設(shè)計的實際應(yīng)用之間的轉(zhuǎn)化成為實驗教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個適合工業(yè)設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計實踐相結(jié)合的專業(yè)課工程實驗教學(xué)大平臺極具實際教學(xué)意義。該文通過分析河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計系工程實驗教學(xué)中存在的實際問題，在工程實驗教學(xué)大平臺建設(shè)所需相關(guān)設(shè)備已具雛形的基礎(chǔ)上，針對團(tuán)隊教師在工程實驗教學(xué)及科研的特長，提出搭建適合工科院校工業(yè)設(shè)計的工程實驗教學(xué)大平臺的建設(shè)構(gòu)想并進(jìn)行了實踐。
關(guān)鍵詞
工科類;工業(yè)設(shè)計;工程實驗教學(xué);大平臺建設(shè)
我國高校工業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)置主要分為兩大類，藝術(shù)類工業(yè)設(shè)計和工科類工業(yè)設(shè)計，即藝術(shù)型和工科型。工業(yè)設(shè)計專業(yè)的課程設(shè)置也因各自之所長及傾向性不同而不盡相同。我國的工業(yè)設(shè)計教育已經(jīng)走過了20多年的歷程，從早期的美術(shù)教育體系中逐漸走了出來，向著綜合型體系發(fā)展，工業(yè)設(shè)計中的工科類課程逐漸受到重視［1］。目前國內(nèi)工業(yè)設(shè)計專業(yè)開設(shè)的課程可以分為學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課三大類。工科類課程，如力學(xué)、電工學(xué)、材料學(xué)、工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計等均屬學(xué)科基礎(chǔ)課，來自于工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺，其重要性隨著我國工業(yè)設(shè)計的發(fā)展以及設(shè)計領(lǐng)域的擴(kuò)大，越來越得到重視［2］。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力以及解決問題的能力，全面實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，就必須對長期以來工業(yè)設(shè)計工科類課程一般采用工程設(shè)計專業(yè)的教材和教學(xué)方法這一教學(xué)模式進(jìn)行改革。
1工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)工程實驗教學(xué)大平臺建設(shè)的重要性
工程理論課程教學(xué)改革成為研究的重點，而工程實驗教學(xué)的改革卻被忽視，特別是專業(yè)課中的工程實驗教學(xué)，涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課，是工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺的重要教學(xué)補(bǔ)充，是深化學(xué)生應(yīng)用工程知識提高產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計能力的重要環(huán)節(jié)。打造專業(yè)課中的工程實驗教學(xué)大平臺(以下簡稱大平臺)，是將工程理論知識和設(shè)計專業(yè)知識進(jìn)行融合的關(guān)鍵實踐渠道。該平臺上包含眾多實驗課程，核心實驗課程有產(chǎn)品模型制作，設(shè)計材料———設(shè)計材料認(rèn)知實驗，設(shè)計心理學(xué)———人類心理感知實驗，人機(jī)工程學(xué)———人體尺寸測量及眼動儀實驗，產(chǎn)品設(shè)計I———產(chǎn)品拆裝工程實驗，展示設(shè)計———產(chǎn)品新媒體展示實驗等。工科院校的學(xué)科特點決定了學(xué)生只有更具實踐操作能力才更具就業(yè)升學(xué)競爭力。區(qū)別于藝術(shù)院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生重外觀設(shè)計的美觀性而輕視功能結(jié)構(gòu)的工程可行性，工科院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生依托工科背景的知識能力結(jié)構(gòu)，在設(shè)計領(lǐng)域更具長足的發(fā)展優(yōu)勢。這種工科背景知識能力體系的建立，一方面需要在工科院校工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺的支持下，打下堅實的產(chǎn)品設(shè)計工程知識基礎(chǔ);另一方面則需要專業(yè)課中的工程實驗教學(xué)大平臺的拓展，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計能力。對于工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)，實驗教學(xué)體系的架構(gòu)及實驗教學(xué)內(nèi)容需要將工科特色和設(shè)計教育特點進(jìn)行融合，既不能生搬硬套機(jī)械專業(yè)的實驗教學(xué)模式，又不能完全拋棄工程類知識要點而流于形式上的設(shè)計。工程理論知識與產(chǎn)品設(shè)計的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化成為實驗教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個適合工業(yè)設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計實踐結(jié)合起來的大平臺極具實際教學(xué)意義［3］。
2專業(yè)課中的工程實驗教學(xué)存在的問題
由于對實驗教學(xué)重視程度不足，實驗設(shè)備制約等原因，專業(yè)課中的工程實驗教學(xué)存在諸多問題，特別是實驗教學(xué)課程的工程理論知識與設(shè)計實踐的結(jié)合性不強(qiáng)，實驗設(shè)計針對性差，實驗教學(xué)內(nèi)容滯后于最新工程發(fā)展趨勢，實驗教學(xué)手段創(chuàng)新程度不夠無法引起學(xué)生興趣［4］。
2.1設(shè)備多有閑置
我們到相關(guān)院校走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)普遍存在的問題是工程實驗設(shè)備多有閑置。在專業(yè)建設(shè)之初或進(jìn)行專業(yè)評估時，院校會投入較多資金進(jìn)行實驗室建設(shè)，其中存在相當(dāng)程度的盲目采購，為了視覺上的“高大上”而不是實際的實驗課程需要。其次，受工業(yè)設(shè)計專業(yè)重外觀輕實用的教學(xué)誤區(qū)影響，存在部分教師和學(xué)生寧愿在電腦上出效果圖紙上談兵，也不愿通過工程實驗檢驗產(chǎn)品可行性的錯誤的設(shè)計觀念，導(dǎo)致實驗教學(xué)中設(shè)備閑置情況時有發(fā)生，特別是在工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用不夠充分［5］。
2.2教學(xué)體系建設(shè)不完善
因設(shè)計專業(yè)的特殊性，部分工程實驗課程無法從理論課程中分離出來，理論教學(xué)和實驗教學(xué)由專業(yè)教師一把抓;而部分工程實驗課程是由藝術(shù)教育背景的教師講授，工科教育背景的專業(yè)教師沒有完全發(fā)揮特長。專業(yè)課實驗教學(xué)體系亟須改革，特別是工程實驗課程需要根據(jù)設(shè)備及課程特點合理安排師資，科學(xué)開設(shè)課程進(jìn)行實驗教學(xué)［6］。
2.3以工程實驗教學(xué)驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的動力不足
多數(shù)設(shè)計院校專業(yè)教師重視從設(shè)計學(xué)科的角度以傳統(tǒng)的造型方式探索設(shè)計的多種可能性，而在如何通過工程實驗教學(xué)提升學(xué)生創(chuàng)造力方面意識淡薄。學(xué)生以工程知識驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的意識不足，對工科課程整體不夠重視，導(dǎo)致對專業(yè)課中的工程實驗課程不夠重視，輕視理論與實際的結(jié)合，造成產(chǎn)品設(shè)計中看不中用，鮮有通過機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、人機(jī)交互方式創(chuàng)新的設(shè)計新作品。
3工程實驗教學(xué)大平臺的建設(shè)思路
3.1實驗教學(xué)體系梳理
3.1.1調(diào)研工科類兄弟院校工設(shè)專業(yè)實驗教學(xué)發(fā)展?fàn)顩r
團(tuán)隊教師在相關(guān)兄弟院校進(jìn)行了廣泛考察，對實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)體系設(shè)置、實驗課程設(shè)置、實驗教學(xué)內(nèi)容及方式，進(jìn)行了全面的分析和比較，總結(jié)了各自特點和優(yōu)劣勢。針對專業(yè)課中的核心工程實驗課的實驗設(shè)計方法進(jìn)行的學(xué)習(xí)，對實驗教學(xué)方式進(jìn)行的討論，為河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工程實驗教學(xué)大平臺建設(shè)提供了參考。
3.1.2研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺中的實驗課程
工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺的理論課程及實驗，一般是由無任何設(shè)計教育背景的純工科教師授課，必然存在講授內(nèi)容從工程理論出發(fā)而不涉及工業(yè)設(shè)計應(yīng)用的問題;設(shè)計專業(yè)學(xué)生理論學(xué)習(xí)往往如看天書，而課程實驗則是跑龍?zhí)鬃哌^場。這就要求研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺中的實驗課程研究，使之適合設(shè)計專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，并與大平臺中的實驗課程順利銜接。研究與設(shè)計相關(guān)聯(lián)課程的設(shè)置合理性，使得教師從工業(yè)設(shè)計應(yīng)用角度進(jìn)行理論講授和實驗設(shè)計，并通過課程中的科學(xué)性及系統(tǒng)性的實驗教學(xué)提升設(shè)計專業(yè)學(xué)生對于工程類知識的理解和應(yīng)用水平，為后期專業(yè)課中的相關(guān)教學(xué)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。
3.1.3研究大平臺的核心實驗課程的實驗教學(xué)設(shè)計方法
大平臺的核心實驗課程是以專業(yè)課中的設(shè)計研究和應(yīng)用為目標(biāo)，結(jié)合工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺中的課程知識點和實驗手段后凝練提升而成的。研究實驗設(shè)計的方式方法，研究實驗課題設(shè)置的科學(xué)性、合理性，對確保學(xué)生通過相關(guān)實驗教學(xué)掌握工程知識，提升創(chuàng)新設(shè)計能力尤為重要。要求實驗教師從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程作業(yè)、考核方式等多方面、多角度深入進(jìn)行改革。
3.2搭建大平臺設(shè)備基礎(chǔ)
結(jié)合前期對兄弟院校的調(diào)研成果、本專業(yè)學(xué)生和相關(guān)教師的意見，從實驗設(shè)備特點及團(tuán)隊教師特長出發(fā)，對大平臺的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，形成可行的平臺建設(shè)方案。完成大平臺的體系搭建、整體實驗課程設(shè)置更新、實驗教學(xué)內(nèi)容方向確定等多項工作。機(jī)電工程學(xué)院已采購的實驗設(shè)備包括激光非接觸式三維掃描儀(逆向工程實驗)、小型產(chǎn)品雕刻機(jī)(3D打印實驗)、快速成型機(jī)(快速成型實驗)。人機(jī)工程實驗室(眼動測試、人體尺寸測量、人體反應(yīng)度測試)和產(chǎn)品拆裝工程實驗室(產(chǎn)品內(nèi)部工程結(jié)構(gòu)認(rèn)知)等工業(yè)設(shè)計核心實驗室建設(shè)完成，并有多臺套數(shù)位板及觸摸屏(數(shù)字化產(chǎn)品快速表達(dá)、產(chǎn)品人機(jī)操作界面演示、產(chǎn)品新媒體展示)?，F(xiàn)階段機(jī)電工程學(xué)院設(shè)備覆蓋了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的全過程，形成了建設(shè)大平臺的設(shè)備基礎(chǔ)。
3.3整合教學(xué)師資力量
在機(jī)電工程學(xué)院可用于工程實驗教學(xué)的設(shè)備基礎(chǔ)上，對其能支撐的各種實驗教學(xué)課程進(jìn)行系統(tǒng)研究。組織相關(guān)教師根據(jù)科研方向和特長，對實驗設(shè)備的操作流程和實驗項目進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，以兼有工科和設(shè)計教育雙重背景的教師擔(dān)任平臺中核心實驗課程教學(xué)。旨在傳統(tǒng)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上針對工程實驗教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，嘗試在數(shù)字化設(shè)計大背景下進(jìn)行實驗教學(xué)的改革探索，搭建覆蓋工業(yè)設(shè)計專業(yè)主干課的大平臺，設(shè)置融會貫通相關(guān)工科知識的工程實驗教學(xué)內(nèi)容，以及巧妙結(jié)合我系設(shè)備的實驗教學(xué)，以形成產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計流程的全覆蓋。
3.4建設(shè)支持產(chǎn)學(xué)研全面合作的大平臺
在實驗教學(xué)的基本功能基礎(chǔ)上，挖掘出支持教師科研、支持學(xué)生素質(zhì)與能力創(chuàng)新訓(xùn)練、支持研究所對外進(jìn)行企業(yè)項目合作的諸多可能性，使得產(chǎn)學(xué)研有機(jī)融合，達(dá)到學(xué)生、教師、系所的全面能力提升。鼓勵教師將科研項目引入該平臺的工程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)實驗設(shè)備的科研使用現(xiàn)狀，拓寬將科研項目引入實驗教學(xué)的可能性及相關(guān)途徑，形成基于科研項目的實驗教學(xué)模式。通過開放性的工程實驗教學(xué)平臺，使學(xué)生能在該平臺支持下進(jìn)行相關(guān)素質(zhì)能力訓(xùn)練和學(xué)科競賽，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等，達(dá)到該平臺在實驗教學(xué)之外的其他功能。最終將大平臺延伸到校企合作環(huán)節(jié)，以建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合并創(chuàng)收的良好局面。
4工程實驗教學(xué)大平臺的建設(shè)效果
4.1完成大平臺中核心工程實驗課程教學(xué)設(shè)計
實驗教學(xué)設(shè)計力求避免生搬硬套機(jī)械類專業(yè)的實驗教學(xué)模式，正視設(shè)計專業(yè)學(xué)生對于工程實驗的區(qū)別性需求，及針對學(xué)生特點選擇實驗課題，突出工程知識點和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的融合。團(tuán)隊教師合作進(jìn)行多門實驗課程建設(shè)，編制實驗教學(xué)大綱，撰寫實驗指導(dǎo)書，并進(jìn)行相關(guān)實驗教學(xué)實踐。以48學(xué)時的“產(chǎn)品設(shè)計I”為例，專門拆出8學(xué)時進(jìn)行產(chǎn)品拆裝工程實驗，由工科背景和設(shè)計背景兼有的實驗教師進(jìn)行實驗教學(xué)組織，并邀請電動工具修理店師傅現(xiàn)場進(jìn)行示范講解;學(xué)生分組根據(jù)實驗任務(wù)書進(jìn)行產(chǎn)品拆裝，并撰寫實驗報告書;同時進(jìn)行PPT和視頻，學(xué)生反饋良好。
4.2校級教改項目資金支持
大平臺中核心工程實驗教學(xué)課程依托的專業(yè)課程全部得到校級教改項目資金支持。以《工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)》項目為依托，結(jié)合《產(chǎn)品設(shè)計I研究性教學(xué)課程培養(yǎng)》項目、《人機(jī)工程學(xué)核心課程的建設(shè)與實踐教育教學(xué)研究課題》項目，及3個翻轉(zhuǎn)課堂實踐項目《設(shè)計材料及加工工藝》《產(chǎn)品設(shè)計II》《展示設(shè)計》，團(tuán)隊教師以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計為目標(biāo)，在相關(guān)專業(yè)課程中進(jìn)行了工程實驗教學(xué)的初步探索，力求通過教學(xué)理念創(chuàng)新和授課方式革新提升實驗教學(xué)質(zhì)量。
4.3將教師科研項目滲透到實驗教學(xué)設(shè)計中
以大平臺為依托，團(tuán)隊教師將科研項目和研究方向滲透到實驗教學(xué)設(shè)計中，建設(shè)了多支學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計團(tuán)隊，如逆向工程創(chuàng)新設(shè)計團(tuán)隊、3D打印產(chǎn)品服務(wù)體系創(chuàng)新設(shè)計團(tuán)隊、人機(jī)工程實驗眼動分析實驗團(tuán)隊等。同時通過各種設(shè)計比賽、學(xué)生素質(zhì)與能力項目培養(yǎng)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，摸索出以工程實驗教學(xué)驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的諸多教學(xué)方式。獲得15項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃資金支持，其中8項為國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，課題均與教師科研方向相關(guān)，內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品數(shù)字化虛擬展示設(shè)計、家具用品DIY設(shè)計、火災(zāi)救援逃生后裝備產(chǎn)品服務(wù)體系設(shè)計、傳統(tǒng)水利農(nóng)具改良設(shè)計等，在大平臺的支持下完成概念孵化和后期設(shè)計工作。在工程實驗教學(xué)推動下，我系學(xué)生設(shè)計作品在國際級及國家級比賽中屢獲殊榮。
4.4完成多本教材編寫并出版發(fā)行
《產(chǎn)品造型設(shè)計材料與工藝》(普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材)，獲得江蘇省精品教材稱號。該書從設(shè)計專業(yè)學(xué)生角度出發(fā)，重新對知識體系進(jìn)行構(gòu)建，書中涉及大量產(chǎn)品設(shè)計材料與工藝實際應(yīng)用案例。《工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新實驗訓(xùn)練》(普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材)，是基于機(jī)電工程學(xué)院部分工程實驗設(shè)備進(jìn)行的實驗教學(xué)內(nèi)容總結(jié)。書中涉及了產(chǎn)品拆裝工程實驗、逆向工程實驗、快速成型實驗及產(chǎn)品虛擬展示實驗等工程實驗教學(xué)重要環(huán)節(jié)。《產(chǎn)品改良設(shè)計》(高等院校設(shè)計藝術(shù)系列教材)總結(jié)了“產(chǎn)品設(shè)計I”授課教師多年的教學(xué)經(jīng)驗，集中展示了工程實驗教學(xué)環(huán)節(jié)案例及學(xué)生成果。同時，團(tuán)隊教師在工程實驗教學(xué)和相關(guān)工程研究領(lǐng)域發(fā)表多篇論文，成果顯著。
5結(jié)束語
機(jī)電工程學(xué)院大平臺建設(shè)周期長、工作任務(wù)重，其中也出現(xiàn)了部分問題，尚處于不斷調(diào)整階段。該平臺建設(shè)需要學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度的認(rèn)同及支持，也需要本系教師自身科研水平和教學(xué)能力的提升，更需要團(tuán)隊持之以恒的實驗教學(xué)實踐才能初見成效。希望本文能為工科工業(yè)設(shè)計兄弟院校提供建設(shè)經(jīng)驗并誠懇期待交流。
作者：馮亞娟 周妍黎 嚴(yán)波 丁治中 單位：河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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人機(jī)工程學(xué)論文范文5
［論文摘 要］當(dāng)前，我國機(jī)械學(xué)科背景下的工業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)置盲目跟風(fēng)，存在機(jī)械類課程設(shè)置形同虛設(shè)、學(xué)生普遍缺乏應(yīng)有的審美能力、未突出學(xué)科交叉優(yōu)勢等問題。機(jī)械學(xué)科背景下的工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色教育，應(yīng)著重提高學(xué)生的審美品位，讓學(xué)生切實掌握相關(guān)工程技術(shù)，結(jié)合機(jī)械學(xué)科特色來完善工業(yè)設(shè)計教育體系，使設(shè)計教育適應(yīng)社會發(fā)展趨勢和社會需求。
目前，我國已有美術(shù)院校、工科院校、綜合大學(xué)、農(nóng)林院校、師范院校等400多所院校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計專業(yè)，形成了世界上最為龐大的工業(yè)設(shè)計教育網(wǎng)絡(luò)。由于國家教育部把工業(yè)設(shè)計專業(yè)歸屬于機(jī)械學(xué)科，因此，培養(yǎng)機(jī)械學(xué)科背景下的應(yīng)用型設(shè)計人才、強(qiáng)化學(xué)生在機(jī)械學(xué)科背景下的實踐能力、確立機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)的教育特色、凸顯機(jī)械學(xué)科的自身優(yōu)勢及發(fā)展特點，是目前工業(yè)設(shè)計教育的根本任務(wù)。
機(jī)械學(xué)科是研究機(jī)械產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的性能、設(shè)計與制造的理論和技術(shù)的科學(xué)。按照經(jīng)歷階段的性質(zhì)不同，機(jī)械科學(xué)可分成兩大分支學(xué)科：機(jī)械學(xué)和機(jī)械制造。機(jī)械學(xué)是對機(jī)械進(jìn)行功能綜合并定量描述以及控制其性能的技術(shù)科學(xué)，它的主要任務(wù)是把各種知識、信息注入設(shè)計，將其加工成機(jī)械系統(tǒng)能夠接受的信息并輸入機(jī)械制造系統(tǒng)，以便生產(chǎn)出滿足使用要求并能被市場接受的產(chǎn)品。在這一點上，機(jī)械學(xué)與工業(yè)設(shè)計的目的是一致的，都是為了滿足市場的批量化生產(chǎn)而進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計。機(jī)械學(xué)包括機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械振動學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、摩擦學(xué)、設(shè)計理論與方法學(xué)、傳動機(jī)械學(xué)、微機(jī)械學(xué)和機(jī)器人機(jī)械學(xué)等。機(jī)械制造是將設(shè)計輸出的指令和信息輸入機(jī)械制造系統(tǒng)并加工出合乎設(shè)計要求的產(chǎn)品的過程。機(jī)械制造科學(xué)與技術(shù)是研究機(jī)械制造系統(tǒng)、機(jī)械制造過程和機(jī)械制造手段的科學(xué)與技術(shù)，它包括機(jī)械制造冷加工和機(jī)械制造熱加工兩個部分。機(jī)械學(xué)科的理論基礎(chǔ)與技術(shù)手段是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的必備知識，為工業(yè)設(shè)計專業(yè)提供科學(xué)技術(shù)支撐。
但當(dāng)前我國高校機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計的特色建設(shè)并不理想。如何依托機(jī)械學(xué)科的先進(jìn)制造技術(shù)與設(shè)備條件及其較強(qiáng)的科學(xué)性和現(xiàn)實性來構(gòu)筑工業(yè)設(shè)計特色教育平臺，是當(dāng)前工業(yè)設(shè)計教育要解決的重要問題。
一、我國機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.工業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)置盲目跟風(fēng)
很多學(xué)校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)置于2000年前后。這一時期是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的膨脹期，很多院校因有機(jī)械學(xué)科就盲目跟風(fēng)，設(shè)置了工業(yè)設(shè)計這一專業(yè)，而不是出于國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的需求，專業(yè)設(shè)置缺乏必要的調(diào)研和論證，專業(yè)體系極不完善；與此同時，招生人數(shù)不斷增加，招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，師生比例嚴(yán)重失調(diào)，致使教學(xué)質(zhì)量難以保證，學(xué)生專業(yè)素質(zhì)不斷下滑。學(xué)生經(jīng)“批量教育”后涌入市場，導(dǎo)致社會上此類人才表面上供大于求，畢業(yè)學(xué)生60%以上改行從事平面設(shè)計或室內(nèi)設(shè)計，近30%的學(xué)生完全脫離本行。［1］
2.機(jī)械類課程設(shè)置形同虛設(shè)
機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)方案大多安排有工程制造類課程，如機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等，表面上強(qiáng)化了學(xué)生的設(shè)計與制造能力，但在師資配置、課程大綱制定、制造實踐能力培養(yǎng)等方面缺乏系統(tǒng)的思考，導(dǎo)致不同課程之間的關(guān)系成了一種機(jī)械性的相加，藝術(shù)仍是藝術(shù)，技術(shù)仍是技術(shù)，二者并未融合在一起，因而基于機(jī)械學(xué)科的工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色并未真正形成。學(xué)生在實際設(shè)計中既不能很好地運用技術(shù)性課程的理論知識，也不能獨立地處理與設(shè)計相關(guān)的技術(shù)問題。
3.學(xué)生缺乏應(yīng)有的審美能力
審美能力與審美品位是工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的基本能力。機(jī)械學(xué)科背景下的工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生，其審美能力與審美品位較差，長于技術(shù)類課程的學(xué)習(xí)而對繪畫基礎(chǔ)、設(shè)計表現(xiàn)技法等課程缺乏熱情，惰于關(guān)注美、思考美。［2］很多學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計時不懂得怎樣把作品的美感表現(xiàn)出來。
4.學(xué)科交叉優(yōu)勢未能顯現(xiàn)
學(xué)科的發(fā)展有很強(qiáng)的交叉性，這種交叉性包括專業(yè)之間、院系之間、學(xué)校之間、地區(qū)之間的交叉，從而形成一定范圍內(nèi)的資源共享和特色互補(bǔ)。工業(yè)設(shè)計是技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的交叉學(xué)科，涵蓋美學(xué)、心理學(xué)、市場學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)與力學(xué)等學(xué)科范疇。當(dāng)前，機(jī)械學(xué)科的背景特色還未鮮明地融合在工業(yè)設(shè)計的學(xué)科教學(xué)中，機(jī)械學(xué)科的技術(shù)優(yōu)勢、技術(shù)條件、實驗條件沒有與工業(yè)設(shè)計專業(yè)的相關(guān)課程結(jié)合起來，學(xué)科與專業(yè)之間缺乏銜接平臺，無法構(gòu)成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。很多院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)雖然設(shè)置在機(jī)械學(xué)院（系）下面，但機(jī)械學(xué)科與工業(yè)設(shè)計處于完全分離的狀態(tài)，口頭上說相互交叉，但并未落實到具體的教學(xué)中。因此，要突出以機(jī)械學(xué)科為背景的工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色，必須制定切實可行的設(shè)計教育方案。
二、我國機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特色定位
學(xué)科必須依賴特色而發(fā)展，失去特色就會失去競爭力、失去存在的價值，有特色才能發(fā)展，工業(yè)設(shè)計教育也不例外。國外有很多具有行業(yè)特色的工業(yè)設(shè)計專業(yè)，如美國藝術(shù)中心設(shè)計學(xué)院的汽車設(shè)計，英國考文垂大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院的交通工具設(shè)計、汽車設(shè)計等，都是特色鮮明的優(yōu)勢專業(yè)，同時又是服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)、擁有巨大市場需求的特色專業(yè)。在我國，真正有特色的工業(yè)設(shè)計教育較少見，應(yīng)通過一系列的措施加強(qiáng)機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特色定位。
1.提高學(xué)生的審美品位
“眼高手高”是設(shè)計教育培養(yǎng)的基本目標(biāo)?！把鄹摺笔侵笇W(xué)生審美能力的培養(yǎng)，“手高”是指對學(xué)生設(shè)計表達(dá)能力的培養(yǎng)。機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的設(shè)計技法和設(shè)計藝術(shù)素養(yǎng)可以歸為三類：一是“眼高手高”型，能欣賞能表現(xiàn)；二是“眼高手低”型，能欣賞但不能表現(xiàn)；三是“眼低手低”型，不能欣賞也不能表現(xiàn)，一般為初學(xué)者。要想提高學(xué)生的設(shè)計技法水平，就得設(shè)法先提高學(xué)生的“眼力”水平，使之懂得欣賞經(jīng)典藝術(shù)品、經(jīng)典設(shè)計作品，學(xué)會鑒別藝術(shù)作品。這就要有目的有計劃地組織學(xué)生參觀美術(shù)展、設(shè)計展，多欣賞原作，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計藝術(shù)欣賞，培養(yǎng)學(xué)生形成高水準(zhǔn)的審美觀念和審美品位，提高學(xué)生對自然美、社會美和藝術(shù)美的感知和鑒別能力。
在設(shè)計審美品位的培養(yǎng)中，觀察是形象信息儲存的輸入口——對設(shè)計作品的形式認(rèn)識需要觀察，形象記憶和形象思維也都以觀察為基礎(chǔ)。在擴(kuò)大“閱讀”量時，對“閱讀”對象的選擇應(yīng)考慮不同的形象、形式和內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計作品如何反映對象的手段方法去觀察分析、從作品如何反映生活真實的角度去觀察分析、從作品中思維與認(rèn)識的美學(xué)形態(tài)表現(xiàn)過程去觀察分析。
2.讓學(xué)生切實掌握相關(guān)工程技術(shù)
美國著名的工業(yè)設(shè)計大師雷蒙得羅維曾說：“當(dāng)我能夠把美學(xué)的感覺與我的工程技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)合起來的時候，一個不平凡的時刻必將到來?！惫I(yè)設(shè)計是科學(xué)技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合、相融合的專業(yè)，如何實現(xiàn)二者的深度融合一直都是設(shè)計教育的核心課題。機(jī)械學(xué)科背景下實現(xiàn)設(shè)計技術(shù)與設(shè)計藝術(shù)的融合，奠定機(jī)械學(xué)科背景的工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色，要求學(xué)生在工程技術(shù)方面掌握制圖學(xué)，掌握設(shè)計施工語言的材料學(xué)，熟悉力的作用和傳遞的加工工藝學(xué)，熟悉人機(jī)工程學(xué)和計算機(jī)輔助設(shè)計。設(shè)計師掌握的知識越多、接受新知識的能力越強(qiáng)、設(shè)計方法越靈活，其創(chuàng)新能力就越強(qiáng)、成功率就越高。
3.結(jié)合機(jī)械學(xué)科特色，完善工業(yè)設(shè)計教育體系
機(jī)械學(xué)科背景下的工業(yè)設(shè)計學(xué)科應(yīng)加強(qiáng)以工程技術(shù)為特色的工業(yè)設(shè)計教育。工程技術(shù)包括很多方面，如加工技術(shù)、制造技術(shù)、人機(jī)工程、材料力學(xué)等。優(yōu)選其中的某些方向，并作為與工業(yè)設(shè)計學(xué)科相關(guān)的特色予以強(qiáng)化，可形成一種資源共享和特色互補(bǔ)的共生循環(huán)的教育模式。
機(jī)械學(xué)科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色的建設(shè)，最關(guān)鍵的一環(huán)在于求變：辦學(xué)思路上求變，課程設(shè)置上求變，培養(yǎng)方式上求變，教學(xué)模式上求變。美國學(xué)者A.J.普洛斯曾說過：“設(shè)計教育的目的不是造就設(shè)計人員，而是解放他們?！边@給工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色教育提供了有益啟示，也拓展了人們的設(shè)計思維。如湖南工業(yè)大學(xué)根據(jù)工業(yè)設(shè)計專業(yè)課程的特點和性質(zhì)，將其劃分為4個課程群，即藝術(shù)基礎(chǔ)課程群、設(shè)計基礎(chǔ)課程群、機(jī)械工程技術(shù)課程群、專業(yè)設(shè)計課程群。理清各課程群的總體教學(xué)目標(biāo)以及內(nèi)部各課程的分工合作關(guān)系，把工業(yè)設(shè)計實踐能力培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)細(xì)化到各課程中，使之相互協(xié)調(diào)、相互彌補(bǔ)。各課程群按照能力培養(yǎng)由低到高、由淺入深的階段性模式安排，更有利于達(dá)到人才培養(yǎng)的目的。在培養(yǎng)模式上，強(qiáng)調(diào)以設(shè)計為中心，以一系列精心制作的設(shè)計專題為核心，有機(jī)地編排相應(yīng)的支撐知識，使學(xué)生在這些專題學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)綜合設(shè)計創(chuàng)造能力，使幾大課程體系通過相關(guān)專題組合成有機(jī)的、相互聯(lián)系的整體。在教學(xué)模式上，引入“工作室”制，強(qiáng)化教師對學(xué)生素質(zhì)的全方位培養(yǎng)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具深度和廣度。
三、結(jié)語
美國著名教育學(xué)家劉易斯在《21世紀(jì)教育》一文中說：“面向21世紀(jì)的教育戰(zhàn)略，不僅要求教育去適應(yīng)未來，更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造未來?！睂W(xué)校生產(chǎn)的“產(chǎn)品”是學(xué)生，畢業(yè)生質(zhì)量的好壞，直接體現(xiàn)著學(xué)校的辦學(xué)層次和辦學(xué)水平。在我國，工業(yè)設(shè)計教育的規(guī)模越來越大，師生人數(shù)不斷增加，但數(shù)量的增加并不能說明工業(yè)設(shè)計教育實力的增強(qiáng)，還必須使畢業(yè)生與市場緊密結(jié)合，以滿足人才市場的需求。因此，應(yīng)根據(jù)工業(yè)設(shè)計專業(yè)所具有的學(xué)科特色和優(yōu)勢確定工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特色發(fā)展方向，以保證工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，使設(shè)計教育能很好地適應(yīng)社會發(fā)展趨勢和社會需求。
［參 考 文 獻(xiàn)］
人機(jī)工程學(xué)論文范文6
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