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關(guān)鍵詞:自我教育;互動;應用
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0059-03
人機工程學是一門綜合性、邊緣性的新興學科,該課程也是藝術(shù)設計類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,教學目的在于使學生能夠了解人的生理及心理學特性,建立人機系統(tǒng)和人機界面的概念,以人―機―環(huán)境作為研究對象,科學地利用三要素之間的相互作用、相互依存的有機聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的優(yōu)化,研究在藝術(shù)設計中如何滿足人們的審美需求,為進行以人為本的藝術(shù)設計打下基礎(chǔ)??傮w說來該課程的內(nèi)容較多,相關(guān)的理論有一定的深度和難度,并具有實踐性強的特點。如何引起學生學習這門課的興趣?如何只用幾十個課時讓學生能夠全面、透徹地理解和掌握人機工程學的有關(guān)知識?如何在設計中應用人機工程學的理論?這是教學中要解決的難題。做好《人機工程學》的教學工作,必須是教師和學生雙方密切配合,才能圓滿地完成教學任務。我校工業(yè)設計專業(yè)的學生生源有兩類:一類是理工,另一類是藝術(shù)。理工類的學生邏輯思維能力強,但藝術(shù)表現(xiàn)力較弱,藝術(shù)類的學生思想活躍,藝術(shù)表現(xiàn)能力強,但邏輯思維能力較弱。但是他們的共同點是有強烈的求知欲望和好奇心。人機工程學是研究人―機器―環(huán)境三者之間相互協(xié)調(diào)的學科,見圖1人機工程學研究的主要內(nèi)容。同時這門課是一個實踐性很強的課程,要求學生有一定的動手能力。在全面仔細地研究了課程的主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,確定了各個章節(jié)講解的先后順序,從學生感興趣的知識點入手,先從人體自身講起,講授的順序是先講人的生理特點,包括人體測量、人的感覺系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等,再研究人的心理特點,研究人的思維方法和特征,然后講授機器的結(jié)構(gòu)、功能、操縱等相關(guān)理論,接著講授有關(guān)環(huán)境的章節(jié),包括自然環(huán)境和人造環(huán)境。最后討論人、機器、環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)的問題??偨Y(jié)人機工程學的發(fā)展趨勢。在課程的講授過程中,將自我教育法貫穿于整個的教學環(huán)節(jié),幫助學生樹立信心,讓他們相信自己一定能學好該課程,并始終讓學生處于主導地位,教師扮演一個導演的角色,讓學生唱主角,引導學生自己探討人機工程學有關(guān)理論。具體從以下幾個方面實施自我教學法。
一、選好教學切入點,充分調(diào)動學生的學習熱情
人是這門學科的主要研究對象,在教學課程中最先研究人的生理和心理特點,從研究人的外形特征入手,人是大自然最美的藝術(shù)作品,在第二章“人體測量”的學習中,要求學生課前預習,自己通過看書掌握人體測量的基本概念,了解男性的體型特征和女性的體形特征上有什么區(qū)別。課堂上通過提問的方式將人體測量的重點和難點講解清楚。學生分成若干個小組,給每一組分發(fā)一套測量工具,讓每個小組的同學們一起完成測量任務,培養(yǎng)同學們的團隊合作精神。每個同學都將自己坐姿和立姿的測量數(shù)據(jù)記錄下來,填寫到表格中并寫出實驗報告。然后每個同學根據(jù)自己的測量數(shù)據(jù),按照1:2.5的比例做出各自的人體模板,見圖2、圖3、圖4人體模板的照片。經(jīng)過實際測量人體的數(shù)據(jù),學生對人體的重要數(shù)據(jù)的印象非常深刻,對人體數(shù)據(jù)的應用也有直觀的概念。他們的學習熱情空前高漲,評論每個人的身材并相互比較??偲诖乱淮蔚纳险n。利用多媒體課件和人體神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)的掛圖,講解人的有關(guān)各個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),進而了解人體各個系統(tǒng)的工作原理,掌握人體的生理特點。研究人的思維和心理特點也是一個重點和難點,在學習第四章人的心理與行為特征時,在課堂上組織同學們做游戲,選出一位同學A猜人名,請他(她)背對著黑板面向同學站著,請另一位B同學在黑板上寫出一個人的名字。當然A同學一定知道這個人。允許A同學提出十八個相關(guān)的問題,其他人只回答“是”或“不是”,最后A同學經(jīng)過分析判斷,猜出黑板上的人名。在了解游戲規(guī)則后,同學們各個躍躍欲試都想?yún)⑴c游戲,在A同學還沒有猜出名字的時候,同學們都替他(她)著急,恨不得將答案直接告訴他,一旦A同學猜到,同學們就十分興奮。從游戲中了解人類思維的特點。人類思維的基本特點有概括性、間接性、與語言的不可分性。為了讓同學們更好地理解言語清晰度的概念,在課堂上做言語傳輸試驗。所謂言語的清晰度是人耳對通過它的音語(音節(jié)、詞或語句)中正確聽到和理解的百分數(shù)。讓學生按座位分成幾個小組,教師用紙條寫幾句話,跟第一位同學講紙條上寫的話,并讓他看清楚紙條上寫的內(nèi)容,讓該同學將教師的話口頭向另一位同學傳達,每個同學都依次用口頭向另一位同學傳達所聽到的話,最后請坐在后面的同學說出他所聽到的話,結(jié)果,每次最后一個同學說出的話與教師跟第一位同學講的話都有很大的出入。教師跟第一位同學說的話,已經(jīng)被改的面目全非,每次都令同學們捧腹大笑。這證明在日常的對話中,聽者并不能100%理解發(fā)言者所講內(nèi)容,有時謠言就此產(chǎn)生。而設計言語傳示裝置,其言語的清晰度必須在75%以上,才能正確傳示信息。
二、以案例分析為中心,講解人的心理特點
人的知覺是審美心理的重要組成部分,人的知覺具有整體性、選擇性、理解性、恒常性、錯覺等特點,在講課過程中利用達利、康定斯基、亨利?摩爾等藝術(shù)家的作品,請學生欣賞藝術(shù)大師的作品,讓學生在藝術(shù)審美中逐漸理解人的知覺特點。
三、培養(yǎng)學生的實際動手能力
在課程的學習過程中,每個學生都做出自己的人體模板,這個作業(yè)有一定的難度,在完成作業(yè)的過程中,學生自己摸索出制作人體模板的步驟,首先要有準確、充足的人體數(shù)據(jù),然后就是選擇合適的材料,同學們各顯神通,有的用膠合板、有的用KT板、硬紙板等。接著畫出人體的中心線,繪出人體的輪廓線,將人體各個部分裁剪出來,人體各部位的連接也是一道關(guān)鍵工序,同學們開動腦筋,巧妙地用螺釘、螺母連接,讓人體模板的各個關(guān)節(jié)可以任意轉(zhuǎn)動。機器的概念是廣義的,在現(xiàn)代生活中,計算機是平時接觸最頻繁的工具。人機界面是一個相當重要的概念,機器上的儀器儀表就是人機界面的組成部分,為了建立良好的人機界面,必須要設計最佳的儀器儀表。在研究儀器儀表的設計時,要求同學們自行設計轎車的儀表盤,引導同學研究轎車儀表盤的功能、造型,在設計制作過程中,同學們自己總結(jié)出儀表盤設計的要點。包括儀表形式、表盤尺寸、刻度與標數(shù)、儀表指針、儀表的色彩、儀表面板形式及其布置。最后,同學們設計出了符合人機工程學的轎車儀表盤。見圖5、圖6、圖7轎車儀表盤模型。
四、教學互動,讓學生發(fā)表自己的見解
在學習完前面幾章有關(guān)人、機、環(huán)境的內(nèi)容后,課程學習的重點轉(zhuǎn)移到人機工程學在產(chǎn)品設計中的應用,由于人機工程學在產(chǎn)品設計中應用非常廣泛,因此,只靠教師一個人是不可能全面地總結(jié)的,必須要學生參與總結(jié)。以“人機工程學在產(chǎn)品設計中的應用”為題目,布置作業(yè)讓每個同學制作多媒體課件,并在課堂上發(fā)表演講。同學們積極收集有關(guān)資料,列舉了許多實例生動、翔實地說明了人機工程學的應用。從不同的角度總結(jié)該學科在工業(yè)設計中的應用,這樣的教學活動讓教師和同學開闊了眼界、增長了知識,起到了教學相長的作用。
五、共同探討和總結(jié)人機工程學的發(fā)展趨勢
人機工程學是一個正在蓬勃發(fā)展的新興學科,還有許多理論有待進一步完善,在課程將要結(jié)束的時候,組織學生探討和總結(jié)人機工程學未來的發(fā)展方向,在課堂上讓同學們暢所欲言,大家七嘴八舌地發(fā)表自己的見解,最后總結(jié)出以下結(jié)論:在當今數(shù)字化、信息化迅速發(fā)展的時代,人機工程學也會向著數(shù)字化、信息化、智能化的方向發(fā)展,在人類面臨著生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞的情況下,人機工程學必然會向著綠色設計、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展,在產(chǎn)品設計中,應用人機工程學的理論,可以實現(xiàn)虛擬人機工程。人機工程學為“以人為本”的設計提供了理論依據(jù)。
總之,自我教育法能夠有效地調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的學習興趣,并能培養(yǎng)學生的自學能力,引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,能夠?qū)⒗碚撝R的學習與產(chǎn)品設計的實踐有機地結(jié)合起來,鍛煉了學生的動手能力,從而提高了學生的綜合素質(zhì),數(shù)年的教學實踐證明:這種教學方法不僅使學生能夠牢固地掌握該學科的理論知識,而且能在產(chǎn)品藝術(shù)設計中靈活地運用。
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關(guān)鍵詞:人體工程學;室內(nèi)設計;人―機―環(huán)境
1 有關(guān)人體工程學的含義
人體工程學作為一門綜合性學科是近幾十年來新興起來的。當與室內(nèi)設計聯(lián)系在一起時人體工程學的含義就為:以人為主體,運用人體測量、生理、心理計測等手段和方法,研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系,以適應人的身心活動要求,取得最佳的使用效能,其目標應是安全、健康、高效能和舒適。因此,室內(nèi)環(huán)境設計不僅僅是對人們在視覺上對環(huán)境的設計所呈現(xiàn)出的視覺效果的重視,同時對物理條件和心理條件等所反映到環(huán)境上的因素的研究和設計也已予以了高度重視。
2 人體工程學與室內(nèi)設計的相關(guān)內(nèi)容
2.1 有關(guān)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
在人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源上,主要從以下三個方面進行獲?。旱谝唬梭w尺度。第二,人體構(gòu)造。第三,人體的動作域。這也是我們?nèi)梭w工程學所要研究并提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.2 有關(guān)人體生理計測
有關(guān)人體的各項指標,測量內(nèi)容主要包含以下幾點:人體出力測定、人體觸覺反應測定、人體疲勞測定。 包括的生理指標有:皮膚溫度、出汗量、血壓、心率、耗氧量等。
2.3 有關(guān)人體心理計測
有關(guān)心理計測的方法是多種多樣的,通常情況下所采用的是精神物理學測量法和尺度法等。第一種,精神物理學測量法。第二種,尺度法,是以順序在心理學這個角度中劃分量度。
3 人體工程學對室內(nèi)設計產(chǎn)生的作用
在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設計這門學科中,人體工程學的應用主要有兩大方面的功能,一是實用,二是精神。從實用方面來說,主要是指室內(nèi)設計對人們生活所具有的實用性,也就是從人們生活需要的方面力求最大可能的滿足需要的多重性;從精神方面來說,主要指室內(nèi)環(huán)境在人們生活和工作中對人們心理活動上所產(chǎn)生的影響。所以在進行設計的過程中,要考慮到在供人們居住的室內(nèi)空間的人所具有思維和精神活動的能力對人的精神感受上所產(chǎn)生的特殊作用。
3.1 為確定空間場所活動所需范圍提供依據(jù)
在設計的過程中,室內(nèi)設計的基本目的就是要滿足人們生活起居的理想舒適程度的要求。通常情況下,不同的形狀所呈現(xiàn)的空間,會給人的心理和生理帶來不同的感受,比如方形、圓形、八角形等比較嚴謹規(guī)則的幾何形式的空間,會給人的視覺和心理感覺上帶來一種端正、平穩(wěn)、肅穆的環(huán)境氣氛,相反,那些具有不規(guī)則形式的空間形式則給人帶來一種隨意、自然、流動的氣氛。在進行室內(nèi)設計的同時,人體尺度的具體數(shù)據(jù)及尺寸的選用,應考慮到所有空間與圍護,都是在人們的動作和活動的范圍安全與否,是否是對大多數(shù)人們的適合活動尺寸為宜,并強調(diào)一定是在安全第一的前提下進行設計。
3.2 為確定設計家具、設施的形體尺寸及適用范圍提供依據(jù)
在我們生活的室內(nèi)環(huán)境中,都希望室內(nèi)的空間和家具的功能能夠得到充分有效的利用,不浪費空間,也不會給室內(nèi)帶來擁擠感,能夠達到我們預期設計目的并且符合正常人體的生理和心理結(jié)構(gòu)。家具作為室內(nèi)環(huán)境中的主體物,首要的就是一定要符合人體工程學的原理。家具的使用首先就是為人所用,服務于人,只有在使用的過程中讓人感覺到非常得體、適當,才能給人的精神和身體帶來愉悅和放松的作用。所以,在設計家具的同時,一定要符合人體工程學原理,包括在家具的尺度上、形式上及其布置方式上,也就是說,必須符合人體的尺度以及人體各個身體部位的活動規(guī)律,才能讓使用者感受到安全性、舒適性、便捷性的目的,這也是家具設計的宗旨。
設計家具的目的是使預期的使用者感到安全和舒適,其規(guī)格及形狀的尺寸要求所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是由人體工程學來提供。一般情況,例如立位使用的高櫥柜的高度我們一般會設在1800~2200mm,寬度一般設在400~600mm 。座位使用的家具,比如桌、椅等家具,應按照人坐在座位上從坐骨結(jié)節(jié)點的位置進行計算為準。比如一般沙發(fā)的高度以350mm為宜,其靠背的角度一般設為100°。
3.3 為確定適應人體的室內(nèi)物理環(huán)境提供最佳參數(shù)
室內(nèi)物理環(huán)境的適應群體主要是作為人體居住的重要場所,那么所包括的設計方面主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等,比如人在睡眠時,人體正常需要的熱量應該為273kJ/h、站著的時候,人體正常需要的熱量為420kJ/h、在重體力勞動的情況下,人體所需要的熱量為1932kJ/h。又如人們在談話時的距離也會因不同交談方式會有一定的設置區(qū)分,在會議時,人們之間一般談話的正常語音交談的距離在3m,強度應該在45db,生活交談時,人們之間的正常語音距離應該在0.9m,強度應該在55db等。從醫(yī)學衛(wèi)生的角度考慮,在一個良好的居住環(huán)境中,氣候中空氣成分的含量對一個人正常的人體生理功能的保證是非常重要的,對人們體力的恢復和提高工作效率都是很有利的。在室內(nèi)環(huán)境里,在光環(huán)境的設計中,如房屋的采光和朝向等也很重要。通常情況下,起居室應該有一個良好的朝向,這樣才能起到冬暖夏涼的作用;同時,臥室的采光既要有一定的陽光照射而又要避免過分的烈日暴曬。因此,作為對人體室內(nèi)物理環(huán)境的設計和確定,通過人體工程學能為設計提供最佳參數(shù),在設計的過程中才有可能作出正確的決策。
3.4 對于視覺要素的計測為室內(nèi)視覺環(huán)境設計提供依據(jù)
視覺的要素包括人眼的視力、視野、光覺、色覺,在這些條件下,通過色彩與光線的變換便可創(chuàng)造出不同的視覺效果,創(chuàng)造出不同的室內(nèi)的環(huán)境氣氛。人們想要一個舒適、安寧的環(huán)境,顏色能起到至關(guān)重要的視覺作用。馬克思說過:“色彩的感覺是美感中最大眾化的形式?!鄙蕦τ谝粋€人的精神和情緒可起到非常直接的影響,不同的顏色在視覺和心理感覺上都會產(chǎn)生不同的感覺。例如,黃色是一種明亮、柔和的色彩,給人的感覺是活躍、充滿喜悅之情。中國自古以來將黃色多用于奢華的皇宮中,在今天我國室內(nèi)環(huán)境裝飾中,以黃色為基調(diào)作為居室裝飾的色彩仍然特別受到年輕人的喜愛;綠色,首先會使人聯(lián)想到春天和負有生命的事物,也是人們比較喜愛的一種色彩。經(jīng)科學證明,綠色有促進正常血液循環(huán)的功效,能緩解眼部壓力,消除眼部疲勞的功效。所以需要從事高溫作業(yè)或者用眼過度的一些工作者可以采用綠色或者藍色作為室內(nèi)環(huán)境的色調(diào)為宜。同樣,光線的不同角度或照射強度的大小也會通過視覺給人的精神帶來不同感受。因此,只有了解相關(guān)的視覺要素信息,才能夠為創(chuàng)造更舒適宜人的室內(nèi)視覺環(huán)境設計提供依據(jù)。
4 人體工程學對室內(nèi)設計形成的影響
眾所周知,在室內(nèi)設計領(lǐng)域,人體工程學為該學科提供了大量的、科學的、量化的有關(guān)設計依據(jù)。可以說,當前室內(nèi)設計所使用的參考資料、執(zhí)行標準,大體都來源于對人體工程學的研究。人體工程學對于室內(nèi)設計來說是基礎(chǔ)、是平臺,但人體工程學對室內(nèi)設計的影響卻絕非局限于此,還可以表現(xiàn)在以下這兩個方面。
4.1 人體工程學對室內(nèi)設計質(zhì)量的促進與發(fā)展
人體工程學應用于室內(nèi)設計中,有效地推(下轉(zhuǎn)第頁)(上接第頁)動了學科專業(yè)的發(fā)展,總體說來,使現(xiàn)代室內(nèi)設計的發(fā)展產(chǎn)生了三個方面的飛躍:第一、從經(jīng)驗走向科學;第二,從不自覺走向自覺;第三,從定性走向定量。這些發(fā)展,促進了藝術(shù)與科學的有利結(jié)合,有效提高了室內(nèi)設計的生活質(zhì)量??梢哉f,作為一門應用科學,作為人類文明進步的一個產(chǎn)物,人體工程學對提高生活質(zhì)量、促進環(huán)保生活可持續(xù)發(fā)展有著深遠的影響。
4.2 人體工程學對室內(nèi)設計理念的提升
人體工程學應用于室內(nèi)設計中,使室內(nèi)設計的理念在以下幾個方面都在發(fā)生著改變。第一,將行為實踐轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W觀念融入設計理念之中,由此轉(zhuǎn)變了設計師的設計理念。第二,將個體觀念轉(zhuǎn)變?yōu)檎w概念帶入設計理念之中。這種思維方式深深地影響了當代設計領(lǐng)域的思想理念,此類課題為“系統(tǒng)設計”理念提供了用主導思想。第三,將主流思潮轉(zhuǎn)變?yōu)榍把厮枷雽朐O計理念之中。人體工程學所研究的課題內(nèi)容和服務對象都是同時代的事物,它的研究理念和目的是直接反映了主流思潮和時代追求,因此始終保持與時代脈搏同步。
5 結(jié)語
“以人為本、為人服務” 的理念是人體工程學的研究核心,它的研究內(nèi)容大量地應用在室內(nèi)環(huán)境設計之中,其中以人的生理內(nèi)容和心理內(nèi)容是在應用范圍中最為普及的。室內(nèi)環(huán)境是人類進行各種生產(chǎn)、生活的最主要的場所,室內(nèi)環(huán)境設計的好壞不僅反映出人類社會的發(fā)展狀況而且直接關(guān)系到人類的生存質(zhì)量。人體工程學的廣泛應用,不僅能夠有效地提高室內(nèi)環(huán)境設計的質(zhì)量更大大改善了人們生產(chǎn)生活的居住條件。深入而全面地理解人體工程學在室內(nèi)設計中的作用與影響,有利于促進人體工程學在室內(nèi)設計中更廣泛、更深入更合理的應用,創(chuàng)造更加美好舒適的生(下轉(zhuǎn)第頁)(上接第頁)活環(huán)境。
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1 前言
汽車是非常復雜的產(chǎn)品并需滿足各方面的性能要求,其設計開發(fā)過程也由許多不同的工作階段組成,而各工作階段又需要使用多種不同的設計驗證技術(shù)。只有采用新技術(shù)將整個產(chǎn)品的開發(fā)過程及其不同的工作方式進行全面的集成才能達到加速和優(yōu)化設計的目的。
從目前概念車的世界里,內(nèi)部(車內(nèi))多變的色彩為汽車賦予了更多的活力.同時,空間的利用在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計上占到了一個什么重要的作用,事實也引證了這一點.仔細對比一下目前的新概念,很多汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)相當?shù)木啠斎贿@不是說要放棄一些本來必須的東西,設計師只是把一些實用的工具隱藏起來.譬如是把一些DVD導航,冷氣口隱藏起來.在新的設計理念里,簡單比雜亂給人的感覺更好.
汽車內(nèi)部的設計也是一種學問.有些東西是不可以模仿的.德國汽車和中國的汽車有什么不同?其實同樣的車,差別當然不是很大,之所以人們對這兩種汽車存在著不同的意見,最主要的是感覺的差異.而這種感受不只是局限在單純的駕駛感,人們對德國的總體感覺還有對德國文化的理解也是一個很重要的因素.中國一開始就給人家一個不好的影響是,中國的東西不好.就這樣小小的一句話,害了中國的產(chǎn)品,包括汽車.而中國人乃至世界對于中國汽車的不滿,內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)面占到了一定影響.中國雖然已經(jīng)融入了世界,但不可以模仿的東西太多,需要慢慢探索學習的東西也很多,中國汽車發(fā)展很快,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計一直滯后于世界。筆者總結(jié)了中國汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾點不完善.第一:工藝不夠精細,印象中有一個很影響深刻的事情,在06年的廣州車展中,我親眼看到中國一輛名叫"UFO"汽車的座椅竟然爆線了,雖然說這是一輛展車而非量產(chǎn)車,但是幾十萬的觀眾看到這樣一個不足會有什么感受?而事情的背后反映出的問題同樣值得深思.第二:總體感覺不夠清晰,簡明.很難說造成這種感受的原因?qū)ζ嚨牟季职盐詹缓?。因為布局的好與不好也沒有一個很明確的定義.但是感覺的東西很直觀,也是最實在的。一個東西好不好,感受是最好的驗證.第三:人才不足,國外很多的非機器制造的汽車工藝是由許多有十幾年經(jīng)驗的工匠完成的,而且這種工藝是一代傳一代的,也很少說會外傳,可以這么說,版權(quán)的保密性非常好.雖然學不到,但中國也可以學習一下這種模式,雖然短期看不到什么效果,但是長遠對中國的汽車還是很不錯的.目前中國還沒有進入一個自主豪華車時代,而這個時代卻是培養(yǎng)人才最好的時機,但中國在這方面確做得不夠好.
數(shù)字化虛擬技術(shù)就是通過集成各種計算機技術(shù),并充分發(fā)揮其應用潛能,使產(chǎn)品開發(fā)設計能夠可靠地在計算機系統(tǒng)內(nèi),以數(shù)字化模型方式完成產(chǎn)品的設計和驗證。在汽車開發(fā)中,虛擬技術(shù)有助于決策層及早對設計方案進行決策和進行跟蹤管理;有助于加強異地的合作,共同解決技術(shù)難題;有助于在制造樣車前進行反復驗證和校核,從而及早發(fā)現(xiàn)和避免設計錯誤;有助于在產(chǎn)品投產(chǎn)前及早獲取產(chǎn)品信息以進行市場調(diào)查。貫穿于產(chǎn)品開發(fā)全過程的數(shù)字化虛擬技術(shù)可使產(chǎn)品特性得到全面系統(tǒng)的優(yōu)化,使開發(fā)周期大大縮短,開發(fā)費用大大減少,提高產(chǎn)品質(zhì)量,最終提高企業(yè)在市場的競爭力。
2 汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計
汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個從構(gòu)思、設計到驗證的復雜的系統(tǒng)工程.結(jié)構(gòu)時要考慮眾多的約束關(guān)系和人機工程的要求。汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)是“以人為中心”的設計,即以人為中心,在滿足一定的約束條件下,運用人機工程學達到人-車-環(huán)境和諧的設計理念。汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計是同時進行多方面結(jié)構(gòu)的設計過程,也是不斷反復遞進尋求最優(yōu)化方案的設計過程。
汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要任務是:①車型主要結(jié)構(gòu)尺寸確定:乘員結(jié)構(gòu);整車主要尺寸確定;踏板,換檔桿及手剎位置結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)向盤及轉(zhuǎn)向管柱結(jié)構(gòu);行李箱結(jié)構(gòu);側(cè)車窗玻璃;頂蓋位置;座椅及儀表板結(jié)構(gòu)等。②人機工程學研究:確保駕駛員及乘員的居住舒適性,安全性,以及駕駛員的操縱方便性和具有良好的視野等。③法規(guī)符合性校核:風窗面積及雨刷結(jié)構(gòu);手伸及界面;儀表板可視范圍;內(nèi)外后視鏡視野;安全帶固定點等。在滿足這些要求的同時,還要盡量減小整車質(zhì)量,增大車室內(nèi)空間,提高整車的經(jīng)濟性能。在傳統(tǒng)的設計中,工程師使用二維人體模板在二維主圖版上進行汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計,無法事先對踏板、換檔桿、轉(zhuǎn)向盤的操縱性和坐姿及視野性等性能進行空間位置的評估和驗證,只有在制作了物理樣車后由一定比例的人進行實際的駕駛操作才可完成驗證.
如今,由于計算機技術(shù)的發(fā)展和應用,在汽車開發(fā)中已廣泛采用CAD 方法進行三維數(shù)字化設計,以三維數(shù)據(jù)為主線,使用虛擬樣車來優(yōu)化產(chǎn)品設計和驗證過程。因而,數(shù)字化三維人體模型相應地在汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的人體工程學模擬和分析中發(fā)揮其潛能和優(yōu)勢。
3 數(shù)字化三維人體模型
在產(chǎn)品周期的各個階段,人都是最重要的因素。數(shù)字化三維人體模型可有效地應用在汽車虛擬設計及制造的整個生命周期,從初始的概念方案設計至最后的產(chǎn)品驗證。
數(shù)字化人體模型技術(shù)可輔助設計者確定人在相應的工作環(huán)境下的性能,確定人體尺寸/形態(tài)/功能及其定位,滿足舒適性和安全性標準的要求。如圖1 所示,在虛擬的CAD 設計數(shù)據(jù)中,可調(diào)入此虛擬的人體模型,完成操作任務和分析工作。通過三維人體模型可運用數(shù)字人體和電子樣車進行與人相關(guān)要素的模擬分析校核,如人的可操作性,舒適性,可視性等重要設計要素。在汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)過程中應用數(shù)字化三維人體模型可提高設計效率和設計質(zhì)量;改善安全性及人機工程學性能;減少物理樣車的制造及驗證工作和周期。
波音公司、通用公司、戴姆勒-克萊斯勒公司等這些大的飛機和汽車公司已將數(shù)字化三維人體模型越來越廣泛的應用于產(chǎn)品生命周期的各個方面和各個階段.CATIA,EDS 等大的軟件公司,也相繼推出數(shù)字化三維人體模塊供用戶使用并不斷補充及完善。
現(xiàn)以CATIA 的人體模型模塊(Manikin)為例簡要說明數(shù)字化三維人體模型的主要功能。該三維人體模型包括4 個子模塊:構(gòu)造人體(Human Builder)模塊,生成可與產(chǎn)品相配合的人體模型;編輯人體尺寸(Human Measurement Edit)模塊,可對人體模型的各部分的尺寸進行有比例地調(diào)整;人體動作分析(Human Activity Analysis)模塊, 對人肢體進行由靜態(tài)姿勢到復雜的動態(tài)動作的評價;人體姿態(tài)分析(Human Posture Analysis)模塊,進行人體各種姿態(tài)的分析。此人體模型包括有104 組人體測量數(shù)據(jù);100 個無約束的連接;148 個自由度;各種姿勢輪廓;包含所有關(guān)節(jié)的手模型、脊椎模型、肩模型、臀部模型等模型;可表現(xiàn)關(guān)節(jié)活動的制約及動作運動的上下極限并可進行調(diào)節(jié)。此模塊具有如下幾方面用途:測量人體尺寸;視野分析;坐姿分析;運動舒適角度分析;伸及范圍分析;舉升、放下和搬運分析;設計干涉檢查;運動模擬等。
4 按SAE 標準進行汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)時涉及到的人體工程學內(nèi)容
在進行汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,SAE 中有如下用于駕駛員和乘員的人體工程學研究和設計的相關(guān)標準。
5 應用數(shù)字化三維人體模型進行汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設計校核
數(shù)字化三維人體模型在汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計及校核中承擔著人機工程學的結(jié)構(gòu)設計及校核驗證的重要角色。圖2 所示為數(shù)字化三維人體模型在一汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的應用實例。它協(xié)助汽車設計工程師進行一系列乘員內(nèi)部居住性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作,主要包括:協(xié)助確定汽車主要控制尺寸;確定不同人體尺寸的駕駛員及乘員的乘坐位置和駕駛姿態(tài);對人體乘坐姿態(tài)及其舒適性進行分析和評估;確定踏板、轉(zhuǎn)向盤、操縱桿、儀表及控制按紐等零件的結(jié)構(gòu)位置,并進行操作合理性評價;模擬乘員上下車姿態(tài)以評估上下車方便性;駕駛員及乘員的座椅位置確定及安全帶的固定位置的確定;模擬座椅的滑動、及桿件操縱的運動過程并進行評價;校核駕駛員駕駛過程中的直接視野和通過內(nèi)外后視鏡的間接視野的法規(guī)符合性;協(xié)助進行儀表板結(jié)構(gòu)和儀表板盲區(qū)的校核;確定合理的車內(nèi)寬度和頭頂空間;分析人體重量在座椅上的力的分布;對手及腳對操縱部件操作時所施加的力進行評估;同時檢查設計間隙及干涉分析,最終記錄數(shù)據(jù)并輸出優(yōu)化的結(jié)構(gòu)結(jié)果。
關(guān)鍵詞:人機工程學 課堂教學 教學成果
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)005-163-02
工業(yè)設計是以工學、美學、經(jīng)濟學為基礎(chǔ)對工業(yè)產(chǎn)品進行的設計,其理念是在符合各方面需求的基礎(chǔ)上兼具特色。工業(yè)設計是一門綜合性、應用性很強的交叉性學科,它旨在形成和諧的實物環(huán)境,最充分的滿足人的物質(zhì)需要和精神需要。工業(yè)設計在企業(yè)中有著廣闊的應用空間。
1. 人機工程學教學的重要性
人機工程學是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環(huán)境的相互關(guān)系;研究在工作中、家庭生活中及休閑時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率,人的健康,安全和舒適等問題的學科。本課程是工業(yè)設計專業(yè)的重要組成部分,它為設計安全可靠、便于使用的產(chǎn)品提供了人機關(guān)系方面的理論依據(jù)和方法指導。
我國的工業(yè)設計專業(yè)教學,形成了兩種基本知識體系:一種是工程技術(shù)體系;另一種藝術(shù)美學體系。根據(jù)工業(yè)設計專業(yè)辦學基本要求,無論哪種知識體系,都必須學習人機工程學、工業(yè)設計工程基礎(chǔ)等課程。從人機工程學教學方面來說,傳統(tǒng)的理論知識灌輸過程所涉的工科知識較大,面對大量的原理和數(shù)據(jù)公式,藝術(shù)類學生聽起來費解,也容易產(chǎn)生疲勞和厭學情緒。課程的教學成效關(guān)系到后續(xù)課程教學是否能順利展開,而死記硬背、不加理解的學習方法和模式起不到應有的效果。
通過人機工程學的課程學習,應該讓學生理解設計是什么,怎樣設計,設計達到的效果。具體來說,轉(zhuǎn)變成人機工程學課程中要解決的3個目標,就是“尋找產(chǎn)品問題、正確分析原因、重新改良設計”,再簡化一下可表達為設計上常用的述語:發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。這3個教學目標實際上就是設計的三個階段。本文將從教學實際出發(fā),探討人機工程學教學改革中的實踐與體會。
2. 人機工程學課程的教學目的
工業(yè)設計教育不應該試圖把學生教成每一方面都精通,能在事先熟知的所要設計的產(chǎn)品的各個方面的專家,事實上也不可能做到這一點;而應該把設計教育的重點放在讓學生學會這門學科的基本理論和基本研究方法以及培養(yǎng)他們對知識的應用和與再生能力上,使學生能夠舉一反三,在面對新問題時能夠迅速把握實質(zhì),靈活運用所學的知識并以創(chuàng)造性的方法解決這些問題。
由于工作對象的多樣性和復雜性,設計師必須經(jīng)常面對各式各樣的人機問題,這種情況給人機工程學的教學工作帶來了一定的困難。人機工程學研究內(nèi)容的涉及面廣,涉獵的學科繁多,再加之信息技術(shù)的不斷發(fā)展,甚至可以延展出界面設計這樣獨立的設計課程,因此作為工業(yè)設計專業(yè)的學生不可能真正全面地掌握人機工程學各個領(lǐng)域的所有內(nèi)容。人機工程學的教學目的也絕非是讓學生認真背誦書本的概念與數(shù)字,而是教會學生具有基本的人機工程學觀念,提高其人機意識,了解基本概念、內(nèi)容和方法,在以后的設計實踐中能夠自覺查閱相關(guān)資料,深入學習,使其設計更科學和全面。
3. 人機工程學教學改革的探索
人機工程學教學方法的得失和教學內(nèi)容的安排,往往直接影響到教學效果的成敗。因此,實際的課堂教學中,科學的教學方法、先進的教學手段和合理的教學安排,能夠激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生積極思考和解決問題的能力,牢固地掌握并靈活運用知識。
3.1 聯(lián)系實際生活,引導學生自主學習
傳統(tǒng)的人機工程學教學,為了引起學生對課程的重視,在課程之初會用很多時間來探討課程的重要性。人機工程學興起的直接原因是二戰(zhàn)中大量因人機設計失誤而導致的飛機失事。軍事領(lǐng)域的人機設計問題讓學生覺得很新奇,但畢竟離我們的現(xiàn)實生活太遠了。
那么到底在我們的日常生活中,需不需要人機工程學,有沒有值得我們?nèi)ジ倪M的設計方面呢。教學中,我把這個問題作為第一次課后作業(yè)留給同學完成,并給了兩個學時的課堂討論時間。通過討論,同學們發(fā)現(xiàn)了很多在生活中運用人機工程學的例子,有正面的,也有反面的。正面的例子有:階梯教室的座位高低錯落,保證了各個位置同學的視野;電腦腕墊設計有效緩解了手腕疲勞;椅子的腰靠設計有效緩解了腰部不適;高低可調(diào)的課桌椅適應了不同身高的客戶需求等等。反面的例子有:公寓床的長度不適合于身高過高者;固定式課桌椅不能滿足所有同學的身高尺寸;公用衛(wèi)生間門后不設掛鉤,給入廁者帶來不便等等。
通過設置思考題并結(jié)合課堂討論的形式,引導學生思考本門課程的重要性和實用性,既避免了傳統(tǒng)教學反復說道的枯燥乏力,又調(diào)動了學生的積極性,真實地感受到了課程的重要性感和實用性,從而提高學習的自主性。
3.2 通過課程實踐,理解科學數(shù)據(jù)的由來
人體尺寸的測量,是人機工程學中人體尺寸獲得的基礎(chǔ),更是產(chǎn)品尺寸確定的重要參考。傳統(tǒng)教學中,對于該部分內(nèi)容,教師們會對照人體尺寸表格和圖示一一講解,以幫助學生理解。這種教學模式可能出現(xiàn)的問題就是:一旦離開書本,學生很快就忘記了測量項目的名稱和具體測量的人體部位,更難以在產(chǎn)品尺寸的設計中,快速、有效地找出人體尺寸的參考值。
為了提高教學效果,在教學中我們在此部分設定了實踐環(huán)節(jié):在同學配合下,測量自身的人體主要尺寸、立姿和坐姿尺寸,畫出尺寸圖,并進行1:2的人體模板制作。同學們對實踐課題表現(xiàn)得非常興奮,測量自身的人體尺寸讓他們覺得很親切。很多同學測量中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)各部分尺寸相加高于或低于身高,而十分不解。最后在老師的協(xié)助下,通過測點標記和輔助測量基準面都得到了解決。實踐環(huán)節(jié)進行的盡然有序,充滿歡聲笑語。
在完成人體尺寸圖和人體模板時,同學們都掌握了這部分的知識,很有成就感,并興奮地表示記憶深刻,十分難忘。由此可見,合理的實踐環(huán)節(jié)設置,對學生深入理解和靈活掌握知識,起到了巨大的推動作用。
3.3 分析設計案例,提高分析問題的能力
顯示與控制設計在產(chǎn)品設計的應用極為廣泛,教材中設置了大量圖例來講解該部分的重要性與應用。在傳統(tǒng)理論教學的基礎(chǔ)上,為了進一步提高同學的分析問題能力,實際教學中引入了櫥柜設計的案例,讓大家學會客觀地評價設計的優(yōu)劣。
案例中,新櫥柜設計的主題是“生活如此簡單”,產(chǎn)品的使用方式非常方便。當我們用身體的任何部位輕輕觸碰柜門時,相應的抽屜就能迅速彈出,所有的餐具快速展現(xiàn)于眼前。在輕松愜意的背景音樂配合下,主人游刃有余地穿梭在廚房中,寵物狗也舔開了其中一個抽屜,享受屬于自己的美食??赐臧咐?,同學們都很興奮,紛紛夸獎設計太棒了,操作方便,技術(shù)先進,十分完美。討論的最后,我肯定了大家的正面評價,并提醒大家分析一下設計有沒有什么問題呢?同學們頓時安靜了,在積極地引導下,同學們靜下心來,開始思考設計方案華麗外表之下存在的問題,并得到了正確的結(jié)論。
面對新的設計,大家已經(jīng)習慣了給予高度的評價和贊許,而設計中還有沒有可改進之處,很多人都會忽略。而作為設計人員的我們,對產(chǎn)品的評價不應該限于此,我們還要看到比常人更深刻的方面,為后續(xù)的設計研究找到方向。因此,教學中除了教會學生現(xiàn)成的理論知識以外,要引導學生學會分析實際問題,任何問題都存在兩面性,我們要學會科學、客觀地對設計方案進行評價。
4. 結(jié)束語
人機工程學是一門技術(shù)性學科,其相關(guān)理論知識在生活中隨處可見,在教學中應該突出其科學性和實用性,通過各種方式方法,引導學生積極思考和實踐,杜絕死記硬背和填鴨式的教學模式。在工業(yè)設計專業(yè)的人機工程學的教學過程中,應該突出基本原理、工程程序和研究方法,這樣既能確保設計師具有較扎實的理論基礎(chǔ),又能使設計師在解決問題時具備正確的思路和開展工作的手段。
注釋:
①汪惠芬,劉婷婷,《人機工程學》課程教學模式探索與實踐[J],應用研究,2007,36(9):71-75.
②丁玉蘭,人機工程學[M],北京理工大學出版社,2005年8月:2.
關(guān)鍵詞: 室內(nèi)裝修 人體工程學 環(huán)境心理學
第一節(jié) 人體工程學的含義和發(fā)展
人體工程學(Human Engineering),也稱人類工程學、人間工學或工效學(Ergonomics)。工效學Ergonomis原出希臘文“Ergo”,即“工作、勞動”和“nomos”即“規(guī)律、效果”,也即探討人們勞動、工作效果、效能的規(guī)律性。
人體工程學起源于歐美,原先是在工業(yè)社會中,開始大量生產(chǎn)和使用機械設施的情況下,探求人與機械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,作為獨立學科有40多年的歷史。第二次世界大戰(zhàn)中的軍事科學技術(shù),開始運用人體工程學的原理和方法,在坦克、飛機的內(nèi)艙設計中,如何使人在艙內(nèi)有效地操作和戰(zhàn)斗,并盡可能使人長時間地在小空間內(nèi)減少疲勞,即處理好:人—機—環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。及至第二次世界大戰(zhàn)后,各國把人體工程學的實踐和研究成果,迅速有效地運用到空間技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑及室內(nèi)設計中去,1960年創(chuàng)建了國際人體工程學協(xié)會。
及至當今,社會發(fā)展向后工業(yè)社會、信息社會過渡,重視“以人為本”,為人服務,人體工程學強調(diào)從人自身出發(fā),在以人為主體的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活、生產(chǎn)活動中綜合分析的新思路。
日本千葉大學小原教授認為:人體工程學是探知人體的工作能力及其極限,從而使人們所從事的工作趨向適應人體解剖學、生理學、心理學的各種特征?!?/p>
其實人—物—環(huán)境是密切地聯(lián)系在一起的一個系統(tǒng),今后“可望運用人體工程學主動地、高效率地支配生活環(huán)境”。
人體工程學聯(lián)系到室內(nèi)設計,其含義為:以人為主體,運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法,研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系,以適合人的身心活動要求,取得最佳的使用效能,其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關(guān)學科以及人體工程學中人、室內(nèi)環(huán)境和設施的相互關(guān)系。
第二節(jié)人體工程學的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計測手段
一、人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有下列三個方面,即有關(guān)人體構(gòu)造、人體尺度以及人體的動作域等的有關(guān)數(shù)據(jù)。
1、人體構(gòu)造
與人體工程學關(guān)系最緊密的是運動系統(tǒng)中的骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉,這三部分在神經(jīng)系統(tǒng)支配下,使人體各部分完成一系列的運動。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成,脊柱可完成多種運動,是人體的支柱,關(guān)節(jié)起骨間連接且能活動的作用,肌肉中的骨骼肌受神經(jīng)系統(tǒng)指揮收縮或舒張,使人體各部分協(xié)調(diào)動作。
2、人體尺度
人體尺度是人體工程學研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。
3、人體動作域
人們在室內(nèi)各種工作和生活活動范圍的大小,即動作域,它是確定室內(nèi)空間尺度的重要依據(jù)因素之一。以各種計測方法測定的人體動作域,也是人體工程學研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果說人體尺度是靜態(tài)的、相對固定的數(shù)據(jù),人體動作域的尺度則為動態(tài)的,其動態(tài)尺度與活動情景狀態(tài)有關(guān)。
室內(nèi)設計時人體尺度具體數(shù)據(jù)尺寸的選用,應考慮在不同空間與圍護的狀態(tài)下,人們動作和活動的安全,以及對大多數(shù)人的適宜尺寸,并強調(diào)其中以安全為前提。
例如:對門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等,應取男性人體高度的上限,并適當加以人體動態(tài)時的余量進行設計;對踏步高度、上擱板或掛鉤高度等,應按女性人體的平均高度進行設計。
二、人體生理計測
根據(jù)人體在進行各種活動時,有關(guān)生理狀態(tài)變化的情況,通過計測手段,予以客觀的、科學的測定,以分析人在活動時的能量和負荷大小。
人體生理計測方法主要有:
1、肌電圖方法
把人體活動時肌肉張縮的狀態(tài)以電流圖記錄,從而可以定量地確定人體該項活動強度和負荷。
2、能量代謝率方法
由于人體活動消耗能量而相應引起的耗氧量值,與其平時耗氧量相比,以此測定活動狀態(tài)的強度,能量代謝率的計算式,以及不同活動的能量代謝率(RMR)。其計算式如下:
運動時氧耗量-安靜時氧耗量
能量代謝率(RMR)
基礎(chǔ)代謝率耗量
3、精神反射電流方法
對人體因活動而排出的汗液量作電流測定,從而定量地了解外界精神因素的強度,據(jù)此確定人體活動時的負荷大小。
三、人體心理計測
心理計測采用的有精神物理學測量法及尺度法等。
1、精神物理學測量法
用物理學的方法,測定人體神經(jīng)的最小刺激量,以及感覺刺激量的最小差異。
2、尺度法
以順序在心理學中劃分量度,例如在一直線上劃分線段,依順序標定評語
可由專家或一般人,相應地對美丑、新舊、優(yōu)劣進行評測。
第三節(jié)人體工程學在室內(nèi)設計中的應用
由于人體工程學是一門新興的學科,人體工程學在室內(nèi)環(huán)境設計中應用的深度和廣度,有待于進一步認真開發(fā),目前已有開展的應用方面如下:
一、確定人和人際在室內(nèi)活動所需空間的主要依據(jù)
根據(jù)人體工程學中的有關(guān)計測數(shù)據(jù),從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等,以確定空間范圍。
二、確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據(jù)
家具設施為人所使用,因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據(jù);同時,人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設施,其周圍必須留有活動和使用的最小余地,這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內(nèi)空間越小,停留時間越長,對這方面內(nèi)容測試的要求也越高,例如車廂、船艙、機艙等交通工具內(nèi)部空間的設計。
三、提供適應人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)
室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等,室內(nèi)設計時有了上述要求的科學的參數(shù)后,在設計時就有可能有正確的決策。
轉(zhuǎn)貼于
四、對視覺要素的計測為室內(nèi)視覺環(huán)境設計提供科學依據(jù)
人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素,人體工程學通過計測得到的數(shù)據(jù),對室內(nèi)光照設計、室內(nèi)色彩設計、視覺最佳區(qū)域等提供了科學的依據(jù)。
第四節(jié)環(huán)境心理學與室內(nèi)設計
在闡述環(huán)境心理學之前,我們先對“環(huán)境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環(huán)境即為“周圍的境況”,相對于人而言,環(huán)境可以說是圍繞著人們,并對人們的行為產(chǎn)生一定影響的外界事物。環(huán)境本身具有一定的秩序、模式和結(jié)構(gòu),可以認為環(huán)境是一系列有關(guān)的多種元素和人的關(guān)系的綜合。人們既可以使外界事物產(chǎn)生變化,而這些變化了的事物,又會反過來對行為主體的人產(chǎn)生影響。例如人們設計創(chuàng)造了簡潔、明亮、高雅、有序的辦公室內(nèi)環(huán)境,相應地環(huán)境也能使在這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受,能誘導人們更為文明、更為有效地進行工作。心理學則是“研究認識、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特征”的學科。
關(guān)于環(huán)境心理學與室內(nèi)設計的關(guān)系,《環(huán)境心理學》一書中譯文前言內(nèi)的話很能說明一些問題:“不少建筑師很自信,以為建筑將決定人的行為”,但他們“往往忽視人工環(huán)境會給人們帶來什么樣的損害,也很少考慮到什么樣的環(huán)境適合于人類的生存與活動”。以往的心理學“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上,對于環(huán)境與人類的關(guān)系未加重視。環(huán)境心理學則是以心理學的方法對環(huán)境進行探討”,即是在人與環(huán)境之間是“以人為本”,從人的心理特征來考慮研究問題,從而使我們對人與環(huán)境的關(guān)系、對怎樣創(chuàng)造室內(nèi)人工環(huán)境,都應具有新的更為深刻的認識。
一、含義
環(huán)境心理學是研究環(huán)境與人的行為之間相互關(guān)系的學科,它著重從心理學和行為的角度,探討人與環(huán)境的最優(yōu)化,即怎樣的環(huán)境是最符合人們心愿的。
環(huán)境心理學是一門新興的綜合性學科,環(huán)境心理學與多門學科,如醫(yī)學、心理學、環(huán)境保護學、社會學、人體工程學、人類學、生態(tài)學以及城市規(guī)劃學、建筑學、室內(nèi)環(huán)境學等學科關(guān)系密切。
環(huán)境心理學非常重視生活于人工環(huán)境中人們的心理傾向,把選擇環(huán)境與創(chuàng)建環(huán)境相結(jié)合,著重研究下列問題:
1、環(huán)境和行為的關(guān)系;
2、怎樣進行環(huán)境的認知;
3、環(huán)境和空間的利用;
4、怎樣感知和評價環(huán)境;
5、在已有環(huán)境中人的行為和感覺。
對室內(nèi)設計來說,上述各項問題的基本點即是如何組織空間,設計好界面、色彩和光照,處理好室內(nèi)環(huán)境,使之符合人們的心愿。
二、室內(nèi)環(huán)境中人的心理與行為
人在室內(nèi)環(huán)境中,其心理與行為盡管有個體之間的差異,但從總體上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點,這也正是我們進行設計的基礎(chǔ)。
下面我們列舉幾項室內(nèi)環(huán)境中人們的心理與行為方面的情況:
1、領(lǐng)域性與人際距離
領(lǐng)域性原是動物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質(zhì)的區(qū)別,但人在室內(nèi)環(huán)境中的生活、生產(chǎn)活動,也總是力求其活動不被外界干擾或妨礙。不同的活動有其必須的生理和心理范圍與領(lǐng)域,人們不希望輕易地被外來的人與物所打破。
室內(nèi)環(huán)境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離統(tǒng)盤考慮。人際接觸實際上根據(jù)不同的接觸對象和在不同的場合,在距離上各有差異。赫爾以動物的環(huán)境和行為的研究經(jīng)驗為基礎(chǔ),提出了人際距離的概念,根據(jù)人際關(guān)系的密切程度、行為特征確定人際距離,即分為:密切距離;人體距離;社會距離;公眾距離。
每類距離中,根據(jù)不同的行為性質(zhì)再分為接近相與遠方相。例如在密切距離中,親密、對對方有可嗅覺和輻射熱感覺為接近相;可與對方接觸握手為遠方相。當然對于不同民族、宗教信仰、性別、職業(yè)和文化程度等因素,人際距離也會有所不同。
2、私密性與盡端趨向
如果說領(lǐng)域性主要在于空間范圍,則私密性更涉及在相應空間范圍內(nèi)包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內(nèi)空間中要求更為突出。
日常生活中人們還會非常明顯地觀察到,集體宿舍里先進入宿舍的人,如果允許自己挑選床位,他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪,可能是由于生活、就寢時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選,相對地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位,餐廳中靠墻卡座的設置,由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”,也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的心理要求。
3、依托的安全感
生活活動在室內(nèi)空間的人們,從心理感受來說,并不是越開闊、越寬廣越好,人們通常在大型室內(nèi)空間中更愿意有所“依托”物體。
在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上,人們并不較多地停留在最容易上車的地方,而是愿意待在柱子邊,人群相對散落地匯集在廳內(nèi)、站臺上的柱子附近,適當?shù)嘏c人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”,更具安全感。
4、從眾與趨光心理
從一些公共場所內(nèi)發(fā)生的非常事故中觀察到,緊急情況時人們往往會盲目跟從人群中領(lǐng)頭幾個急速跑動的人的去向,不管其去向是否是安全疏散口。當火警或煙霧開始彌漫時,人們無心注視標志及文字的內(nèi)容,甚至對此缺乏信賴,往往是更為直覺地跟著領(lǐng)頭的幾個人跑動,以致成為整個人群的流向。上述情況即屬從眾心理。同時,人們在室內(nèi)空間中流動時,具有從暗處往較明亮處流動的趨向,緊急情況時語言訴引導會優(yōu)于文字的引導。
上述心理和行為現(xiàn)象提示設計者在創(chuàng)造公共場所室內(nèi)環(huán)境時,首先應注意空間與照明等的導向,標志與文字的引導固然也很重要,但從緊急情況時的心理與行為來看,對空間、照明、音響等需予以高度重視。
5、空間形狀的心理感受
由各個界面圍合而成的室內(nèi)空間,其形狀特征常會使活動于其中的人們產(chǎn)生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品——具有三角形斜向空間的華盛頓藝術(shù)館新館——有很好的論述,他認為三角形、多滅點的斜向空間常給人以動態(tài)和富有變化的心理感受。
三、環(huán)境心理學在室內(nèi)設計中的應用
運用環(huán)境心理學的原理,在室內(nèi)設計中的應用面極廣,暫且列舉下述幾點:
1、室內(nèi)環(huán)境設計應符合人們的行為模式和心理特征
例如現(xiàn)代大型商場的室內(nèi)設計,顧客的購物行為已從單一的購物,發(fā)展為購物——游覽——休閑——信息——服務等行為。購物要求盡可能接近商品,親手挑選比較,由此自選及開架布局的商場結(jié)合茶座、游樂、托兒等應運而生。
2、認知環(huán)境和心理行為模式對組織室內(nèi)空間的提示
從環(huán)境中接受初始的刺激的是感覺器官,評價環(huán)境或作出相應行為反應的判斷是大腦,因此,“可以說對環(huán)境的認知是由感覺器官和大腦一起進行工作的”。認知環(huán)境結(jié)合上述心理行為模式的種種表現(xiàn),設計者能夠比通常單純從使用功能、人體尺度等起始的設計依據(jù),有了組織空間、確定其尺度范圍和形狀、選擇其光照和色調(diào)等更為深刻的提示。