設計與工程中的人因學 [A Systematic and Comprehensive Human Factors Textbook for Furniture Design and Engineering:Human Factors in Design & Engineering] 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《設計與工程中的人因學》圍繞設計與工程中的人的因素，著重介紹人因學的基本原理及其應用方法。全書共10章，主要內容包括人因學概論、人的信息加工、人體測量數據及其應用、工作負荷、傢具設計、人機係統與工作場所設計、作業研究、物理環境設計、安全設計與工程、軟入因。
　　《設計與工程中的人因學》廣泛融閤瞭工作研究、設計心理學等人因學相關學科的知識，融入瞭近年來編者的相關研究成果，注重學科係統性、專業針對性，將基本理論與相關標準、案例分析相結閤，並通過開放式思考與討論題，培養學生應用人因學原理來分析和解決設計與工程中的人因學問題的能力。
　　《設計與工程中的人因學》可作為高等學校木材科學與工程專業及傢具與室內設計相關專業的本科生教材，也可作為相關專業研究生、傢具設計師及傢具生産管理人員的培訓教材及自學參考書。

作者簡介

　　韓維生，傢具設計與工程專業博士，西北農林科技大學副教授，《傢具》期刊編委，中國林學會木材工業分會傢具與室內裝飾研究會會員。曾在深圳某傢具企業做生産現場研究3個月，德國羅森海姆應用技術大學木材科技與工業工程專業留學1年。現從事人因學、項目管理、傢具與室內設計、木材加工技術與工業工程、木文化等方麵的教學與研究，以第一作者發錶專業學術論文40多篇。先後承擔木材科學與工程（含傢具與室內設計）專業《工程製圖》《人機工程》《産品係統設計》《室內設計》《設計方法學》《項目管理》以及全校公共選修課《項目管理概論》《創新能力培養》等課程的教學任務；指導大學生創新創業項目10餘項。主持校級科研課題“傢具生産係統基礎工業工程研究與應用”一項，教學改革課題“木材科學與工程專業人體工程學內容體係的改革與建設”一項，本科優質課程建設項目人體工程學一項，學科競賽項目“微型木製品設計製作大賽”一項，“2012年度中華農業科教基金教材建設項目”一項。先後獲校級教學成果奬兩項，發明專利2項。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 人因學概論
1.1 人因學的學科內涵
1.1.1 人因學的命名
1.1.2 人因學的定義
1.1.3 人因學的學科體係
1.2 人因學的起源與發展
1.2.1 經驗人因學
1.2.2 科學人因學
1.2.3 現代人因學
1.2.4 我國人因學的發展
1.3 人因學的研究方嚮與應用領域
1.3.1 人因學的研究方嚮
1.3.2 人因學的應用領域
1.4 人因學的學科特點與研究方法
1.4.1 人因學學科特點
1.4.2 人因學研究方法
1.4.3 基本研究決策和步驟
1.5 設計與工程中的人因學
1.5.1 傢具與室內設計中的人因問題和要求
1.5.2 人因學在工業工程中的地位和作用
1.5.3 近年來人因學在木材工業領域的研究進展

第2章 人的信息加工
2.1 概述
2.1.1 人在人機係統中的作用及其機製
2.1.2 人的信息加工模型
2.1.3 人的信息傳遞能力
2.2 信息輸入
2.2.1 感覺及其特性
2.2.2 知覺及其特性
2.2.3 注意的特性、機製及錶現
2.3 信息處理
2.3.1 神經係統的機能
2.3.2 記憶
2.3.3 思維
2.3.4 問題求解
2.4 信息輸齣
2.4.1 運動係統及其機能
2.4.2 人對刺激的反應特徵
2.4.3 肢體的齣力範圍
2.4.4 動作靈活性
2.4.5 運動準確性
2.4.6 行為
2.5 信息加工調控
2.5.1 動機
2.5.2 情緒
2.5.3 個性
2.5.4 心理調適

第3章 人體測量數據及其應用
3.1 人體測量基本知識
3.1.1 人體測量概述
3.1.2 人體測量術語
3.1.3 常用儀器與主要方法
3.1.4 人體測量數據處理
3.2 常用人體測量數據
3.2.1 常用人體靜態測量數據
3.2.2 常用人體動態測量數據
3.3 人體尺寸數據的應用
3.3.1 人體尺寸數據的應用原則
3.3.2 人體測量數據的應用方法
3.3.3 身高的應用

第4章 工作負荷
4.1 人體能量代謝
4.1.1 體力勞動過程中人體能量消耗機理
4.1.2 人體的能量代謝
4.2 勞動生理變化特徵與人的生物節律
4.2.1 勞動生理變化特徵
……

第5章 傢具設計
第6章 人機係統與工作場所設計
第7章 作業研究
第8章 物理環境設計
第9章 安全設計與工程
第10章 軟人因

附錄A 標準正態分布錶

前言/序言

設計與工程中的人因學 引言 在當今瞬息萬變的工業設計和工程領域，理解並應用人因學原理已不再是錦上添花，而是構築成功産品和高效係統的基石。設計與工程中的人因學，一本旨在提供係統性、全麵性指導的著作，深入探討瞭如何將人類的生理、認知、心理和社會特徵融入到設計和工程的各個環節，從而創造齣更安全、更舒適、更有效率，並最終更受用戶歡迎的産品和服務。本書不僅為設計師和工程師提供瞭理論框架，更提供瞭切實可行的實踐方法，幫助他們跨越人與技術的鴻溝，實現真正以人為本的設計。 第一部分：人因學的基礎理論與核心概念 本書的開篇，將帶領讀者深入探索人因學（Human Factors），又稱人機工程學（Ergonomics）的起源、發展及其在現代社會中的重要性。我們將從人因學的基本定義、核心目標以及其學科的跨學科性質入手，闡述它如何融閤心理學、生理學、認知科學、工業設計、工程學等多個學科的知識，以期理解和優化人與係統之間的交互。 人因學的定義與範疇： 詳細解析人因學所研究的“人”——其生理結構、感官能力、認知過程、情感反應以及社會行為等，以及“係統”——包括物理環境、工具、設備、信息界麵、工作流程乃至組織結構等。強調人因學關注的重點在於優化人與這些係統要素之間的適配性。 人因學的核心目標： 深入探討人因學旨在實現的幾大關鍵目標： 安全性（Safety）： 如何通過設計預防錯誤、減少事故，保護使用者免受物理和心理傷害。 效率（Efficiency）： 如何優化工作流程，減少不必要的動作和認知負荷，提高任務完成速度和準確性。 舒適性（Comfort）： 如何創造令人愉悅的使用體驗，減少疲勞和不適感，提升滿意度。 可用性（Usability）： 如何讓産品和服務易於學習、易於使用，並且符閤用戶的預期和需求。 可及性（Accessibility）： 如何設計包容所有用戶，包括不同年齡、能力和背景的人群的産品和服務。 人因學的曆史與發展： 迴顧人因學從早期工業革命時期的勞動效率優化，到軍事領域的需求驅動，再到消費電子和醫療器械等領域的廣泛應用，直至今日成為所有設計和工程領域不可或缺的組成部分。 人因學研究方法： 介紹人因學研究中常用的方法，包括觀察法、訪談法、問捲調查、實驗法、模擬測試、田野研究等，以及數據分析技術。 第二部分：人類的生理與感知能力 本部分將聚焦於人類的生理特徵以及它們如何影響我們與物理世界的互動。理解這些基礎知識，是設計符閤人體工程學要求産品的先決條件。 人體測量學（Anthropometry）： 詳細介紹人體測量學的重要性，包括身高、體重、肢體長度、關節活動範圍等關鍵數據。探討如何收集和應用人體測量數據，例如使用百分位數來確定産品的尺寸範圍，確保産品能夠適應絕大多數用戶。介紹不同人群（如兒童、老年人、不同性彆）在人體測量上的差異，強調設計中的包容性。 運動學與生物力學（Kinematics & Biomechanics）： 深入分析人體運動的原理，如關節的鏇轉、肌肉的受力等。探討如何通過設計來降低肌肉骨骼疾病（MSDs）的風險，例如優化工具的握持方式、工作颱的高度、椅子的支撐設計等。 感官係統（Sensory Systems）： 視覺（Vision）： 詳細分析人類的視覺能力，包括視力、視野、顔色感知、光綫適應性等。討論在産品界麵、標識、警示等設計中，如何考慮照明條件、字體大小、顔色對比度、信息呈現方式等，以確保信息的清晰傳達和易於識彆。 聽覺（Hearing）： 探討聽覺的敏感度、頻率範圍以及對聲音信號的感知。分析如何在産品中有效利用聲音作為反饋或警示，以及如何設計避免不必要的噪音乾擾。 觸覺（Touch）： 闡述觸覺在感知材質、溫度、紋理以及控製操作中的作用。討論如何通過材料選擇和錶麵處理來提升産品的觸感體驗。 其他感官： 簡要提及嗅覺、味覺以及本體感覺（Proprioception）在某些特定産品設計中的潛在影響。 第三部分：人類的認知過程與心理模型 除瞭生理能力，人類的認知過程也是人因學研究的核心。理解用戶如何思考、學習、記憶和決策，對於設計直觀易用的産品至關重要。 認知負荷（Cognitive Load）： 詳細解釋認知負荷的概念，包括內在負荷、外在負荷和相關負荷。闡述如何通過簡化信息結構、減少不必要的乾擾、提供明確的引導等方式來降低用戶的認知負荷，使其更容易理解和操作。 記憶（Memory）： 探討人類的短時記憶（工作記憶）和長時記憶。分析信息呈現的模式、重復的頻率以及信息的組織方式如何影響用戶的記憶和學習過程。例如，設計清晰的導航菜單、一緻的圖標和命名。 注意力（Attention）： 分析注意力的分配、選擇性和持續性。討論如何設計能夠吸引用戶注意力的關鍵信息，以及如何避免分散用戶注意力的乾擾項。 決策與問題解決（Decision Making & Problem Solving）： 瞭解用戶在麵對選擇時如何進行決策，以及在遇到問題時如何尋找解決方案。這包括用戶心智模型（Mental Models）的形成與應用，即用戶對係統工作原理的理解。設計應該與用戶的心理模型相匹配，或者清晰地引導用戶建立正確的心理模型。 學習與熟練度（Learning & Skill Acquisition）： 探討用戶如何學習使用新産品或係統，以及如何通過設計來加速學習過程，並幫助用戶逐步達到熟練操作的水平。 錯誤與失效（Errors & Failures）： 分析用戶可能發生的錯誤類型，包括遺忘錯誤、疏忽錯誤、執行錯誤等。探討錯誤發生的原因，並提齣通過設計來預防錯誤、減輕錯誤後果，以及提供有效的錯誤恢復機製。 第四部分：人因學在設計與工程實踐中的應用 本部分將理論與實踐相結閤，詳細闡述人因學原理如何在實際的設計和工程流程中得到應用。 人因學在産品設計流程中的整閤： 需求分析與用戶研究： 強調在設計初期就深入瞭解目標用戶的需求、動機、使用環境和行為習慣。介紹用戶訪談、焦點小組、情境化調查等方法。 概念設計與原型開發： 如何在概念階段就引入人因學考慮，通過低保真和高保真原型進行迭代測試。 詳細設計與優化： 在界麵設計、交互設計、結構設計等各個細節層麵應用人因學原則。 測試與評估： 詳細介紹可用性測試、啓發式評估、場景測試等方法，用於驗證設計方案的有效性和用戶體驗。 人因學在不同工程領域的應用： 工業産品設計： 傢具、工具、傢用電器、辦公設備等。 信息係統與軟件工程： 網站、移動應用、桌麵軟件的用戶界麵（UI）和用戶體驗（UX）設計。 交通工具設計： 汽車、飛機、火車等內部空間、控製麵闆、信息係統的設計。 工作場所設計： 辦公環境、生産綫、控製室的布局、設備布置、工作流程優化。 醫療設備與健康産品設計： 確保醫療設備的安全性、易用性和患者的舒適度。 建築與環境設計： 室內外空間的可達性、舒適性和安全性。 人因學工具與技術： 用戶畫像（Personas）： 如何創建典型的用戶畫像來指導設計決策。 用戶旅程圖（User Journey Maps）： 描繪用戶在使用産品或服務過程中的體驗和感受。 任務分析（Task Analysis）： 詳細分解用戶完成任務所需的步驟和認知過程。 啓發式評估（Heuristic Evaluation）： 基於一套公認的設計原則對界麵進行評估。 用戶體驗（UX）指標： 介紹如成功率、完成時間、錯誤率、用戶滿意度等可量化的評估指標。 第五部分：人因學的前沿發展與未來展望 本書的最後一部分，將探討人因學領域正在發生的最新進展，以及未來可能的發展方嚮。 新興技術與人因學： 人工智能（AI）與人因學： 探討AI在個性化推薦、智能助手、輔助決策等方麵的應用，以及如何設計人機協作的AI係統。 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）的沉浸式體驗： 分析VR/AR環境中的感知、認知與交互挑戰，以及如何設計安全有效的沉浸式用戶體驗。 可穿戴設備與物聯網（IoT）： 探討如何設計緊密集成到用戶生活中的智能設備，以及數據隱私和用戶控製等問題。 包容性設計與通用設計（Inclusive Design & Universal Design）： 強調人因學在促進社會公平和消除數字鴻溝方麵的作用，設計能夠滿足最廣泛用戶需求的解決方案。 情感化設計（Emotional Design）： 探討如何通過設計激發用戶積極的情感體驗，創造更具吸引力和粘性的産品。 可持續性與人因學： 分析如何在産品生命周期的各個階段考慮環境影響，並將人因學原則應用於可持續性設計。 未來的挑戰與機遇： 展望人因學在應對日益復雜的係統、不斷變化的社會需求以及新興技術驅動的挑戰中所扮演的角色。 結論 《設計與工程中的人因學》不僅僅是一本教材，更是設計師和工程師手中寶貴的工具和指南。通過係統深入地解析人因學的理論精髓和實踐應用，本書旨在賦能讀者，使其能夠創造齣真正以人為本、安全可靠、高效舒適且具有卓越用戶體驗的産品和係統。在日益強調用戶價值和體驗的時代，掌握人因學將是引領未來設計與工程創新的關鍵。