河南理工大学

人因工程学实验指导书

河南理工大学工业工程教研室

二O##年八月

目 录

△实验1反应时和运动时测试... 1

△实验2 视觉反应时测试... 7

实验3 深度知觉测试... 13

实验4 空间知觉测试... 15

△实验5 注意力集中能力测试... 18

△实验6 注意力分配能力测试... 21

实验7 数字记忆广度测试... 24

实验8 镜画仪实验... 27

实验9 动作稳定性测试... 29

△实验10 手指灵活性测试... 32

△实验11 双手协调能力测试... 34

△实验12工作环境测定... 35

实验1反应时和运动时测试

『实验目的』

      检验优势手反应时和运动时是否相关，学习测量运动时的方法。

『实验仪器』

实验采用BD—II—512（FYII）型反应时运动时测试仪。仪器由控制器、被敲击板二部分组成。控制器由微电脑控制，主试面板有四位数码管左显示器。

先把敲击板上的插头与仪器后面板上的插座插好，接通～220V电源。

（一）     实验I

1、            把互锁键“实验I”按下，调整好敲击板上的左右距离，并选择好声或光的刺激源，被使用优势手拿好敲击棒，把敲击棒点在中央测板上等待，主试按下“启动”键。测试开始。

2、            被试受声或光刺激后立即抬起敲击棒，并用敲击棒敲旁边的金属板，要求反应和动作又快又准。

3、            运动时——被试者抬起测笔到测笔敲击到旁边的金属板上所用的时间。

4、            重复以上2、3步骤做多次实验，次数由主试决定。显示的反应时和运动时都是平均值：

反应时平均值＝反应时累次和/实验总次数

运动时平均值＝运动时累计和/实验总次数

（二）     实验II

1、            将互锁按键“实验II”按下，调整好敲击板的距离。

2、            选择定时1分钟或0.5分钟，即将“定时”键按下为0.5分钟，弹起为1分钟。

3、            主试规定好左右敲击程序。

4、            被试把敲击板点在中央测板上等待。

5、            主试喊预备后，再按启动键。

6、            被试在声或光的刺激下，按照主试规定的程序尽快敲击，直到定时时间到，响一次蜂鸣，工作灯灭，停止敲击。

7、            启动后总计时灯亮，显示定时1分钟（60秒）或0.5分钟（30秒），并开始计时。定时时间到，总计时灯灭，次数灯灭，此时板号＝0，显示出六块板的敲击总次数。

实验I数据记录表

实验II数据记录表

注：正确率＝正确敲击次数/敲击总次数×100％

实验2 视觉反应时测试

『实验目的』

掌握各种反应时的测试方法，进一步认识反应时及各种反应时之间的差异。

『实验仪器』

BD－II－511（SHJHI）型视觉反应时测试仪（Visual Reaction Time Tester）。该仪器可进行5大类十七种反应时实验。『实验内容』

『实验步骤』

1．打开电源开关，接通电源。

       2．复位：按“复位”键，数码管显示全为零。每换一组实验可“复位”一次，以保证仪器正常工作。实验过程中，按“复位”键，实验将停止。

       3．自检：用此功能检查仪器好坏。按“自检”键，仪器进入自检状态。       选择实验类型及组别：根据实验需要，按下主试面板实验类型选择键（“概率”、“数奇偶”），对应键上的灯亮。

       5．选择实验次数：实验次数范围在10－255之间任意设置。

       6．按“启动”键开始实验。

       7.一组实验结束后，换新的被试者，如实验内容不变，主试只需按下“启动”键，测试重新开始。如更换实验内容，请按“复位”键后，重新设定实验参数。

『实验结果』

表2       个人反应时记录

实验5 注意力集中能力测试

『实验目的』

测试注意力集中能力。

『实验仪器』

采用BD-II-310注意力集中能力测试仪。

『实验步骤』

1.      接通电源, 打开电源开关。日光灯启动时，可能对数码显示有干扰，可按“复位”键，恢复正常。

2.      选择转盘转速：按下“转速”键一次，其转速显示加１，即转速增加１０转／分，超过９０转／分，自动回零。如转速显示为０，则电机停止转动。选择的转速由测定内容而定，如测定注意力集中能力，则可选择慢速，减少动作协调能力的影响。

3.      选择转盘转动方向：按下“转向”键一次，其键右侧“正”、“反”指示灯亮灭变化一次，“正”亮表示转盘顺时针转动，“反”亮表示转盘逆时针转动。

4.      选择定时时间：按“定时时间”的各拨码“＋”“－”键确定实验时间，其时间值实时显示于“成功时间”显示窗上。

5.      被试用测试棒追踪光斑目标，当被试准备好后，主试按“测试”键，这时此键左上角指示灯亮，实时显示其时间，即成功时间。同时实时记录下追踪过程中测试棒离开光斑目标的次数，即失败次数。

6.      到了选定的测试定时时间, “测试”键左上角指示灯熄灭，同时噪声结束，表示追踪实验结束。

7.     复位:　测试过程中，要中断实验必须按“复位”键；一次测试结束后要重新开始新的实验，也必须按“复位”键。按下后，成功时间显示定时时间，失败次数清零，回到第４步。

『实验结果』

实验6 注意力分配能力测试

『实验目的』

       检验被试者同时进行两项工作的能力。

『实验仪器』

采用BD-II-314型注意分配实验仪和BD-II-507型动作判断仪。注意分配实验仪由单片机及有关控制电路，主试面板、被试面板等部分组成。

   主试面板设有功能选择拨码开关，三位数码显示器、音量调节旋钮等。

被试面板设有低音、中音、高音三个反应键、八个发光管和与其对应的八个光反应键。

『实验步骤』

1、插好 ～220V电源插头，开“电源”开关，电源指示灯亮。

2、检测（试音，试光）：主试设工作方式W＝6，按复位键后，让被试者分别按压三个声音按键，细心辨别三种不同音调并计牢；分别按压8个光按键， 对应发光二级管亮；按启动键，操作指示灯亮。则表示仪器正常，可进行测试实验。

3、主试用拨码开关设置测试时间，如T=1（1分钟）；设置工作方式W＝2（三声）。按复位键，置仪器为初始状态。被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始，被试用左手无明指、食指和中指分别对高、中、低三音尽快正确反应。

4、设置工作方式W＝3（光反应）。被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始。被试者用右手食指尽快按压与所亮发光管相对应的按键，无发光管亮，且工作指示灯闪烁，表示测试时间到。

5、主试设置工作方式：W=5（三声+光）；被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始。被试者应用左、右手分别对声、光两种刺激尽快地作出正确反应。

6、对新被试测试时主试人应按下复位键，重新上述实验过程。

7、实验数据计入下表中，并计算Q值。

                                                         

其中：S1为被试对单独声刺激的反应次数；

S2为声、光两种刺激同时出现时被试对声刺激的反应次数；

F1为被试对单独光刺激的反应次数；

F2为声光两种刺激同时出现时被试对光刺激的反应次数；

Q值的判定：Q<0.5 没有注意分配值；

            0.5～1有注意分配值；

            >1注意分配值无效。

『实验结果』

做完该实验的同学，使用动作判断仪，检验一下的注意分配能力。

实验10 手指灵活性测试

『实验目的』

测定手指、手、手腕灵活性以及手眼协调能力。

『实验工具』

采用BD-II-601型手指灵活性测试仪。该仪器的主要技术参数如下：

1.        实验板圆孔: 直径 1.6mm, 100 个, 各孔中心距 20mm；

2.        金属插棒: 直径 1.5mm, 长度 20mm, 110个；

3.        记时: 1ms--9999 S, 4位数字显示, 内藏式整体结构(见下图)；

4.        记时开始与结束可以用按键, 也可以由棒插入左上角第1个孔与右上角最后1个孔自动进行；

『实验步骤』

1.        金属插棒放入左侧槽中；优势手拿起右侧槽中的镊子；

2.        被试用镊子将左侧槽中的金属棒插入实验板的圆孔中。先插开始位，从上至下，再从下至上，......依次逐列插入，最后插终止位，记时会自动开始与结束，记录下插入１００个棒所需要的时间；

3.       每次重新开始需按“复位”键清零。

4.       『实验结果』

实验11 双手协调能力测试

『实验目的』

测定双手协调能力。

『实验仪器』

采用北大青鸟仪器设备分公司生产的双手调节器。该仪器由以下几部分组成。

1.        由两个摇把控制的描针一个，两个摇把由两个手各持一个。

2.        在金属板上有一个图案。

3.        仪器的各部分均安装在一个三脚架上。

4.        一个指示灯及其它电池座。

『实验步骤』

1.        选择一块图案板，固定于上层面板。

2.        将描针放在要求描绘图案的一端。

3.        要求被试从图案的一端描绘到另一端，不得接触图案的边缘。如被      试用以描绘的针碰到边缘，指示灯就亮了，或者由计数器记一次错误次数。

4.        被试的描绘由描针完成。针的左右或前后移动都分别由两个摇把控制，因此正确描绘的速度和操纵两个摇把的双手动作协调性有关。

5.        如果要记下描绘整个图案所需要的全部时间，可以采用记时器。

6.        描绘整个图案所需要的时间越短和所犯的错误越少，则说明两手动作协调得越好。

如果选用定时记时计数器，如装有电池应取出。

实验12工作环境测定

二、实验目的

学习工作环境基本物理量（照明强度、噪声强度、温度、湿度、粉尘等）的测定方法，了解工作环境诸因素对工作效率的影响。

三、实验仪器

1.数字照度计  2.精密脉冲声级计  3.温/湿度计  4.粉尘取样仪  5.电子微风仪  6.秒表  7.卷尺  8.空调设备（制冷、制热） 9.录音机（录放各种噪声）  10.照明设备（可调节强度） 11.用于测量工作效率的心理学仪器。

四、环境照明测量

1.使用方法

1)   打开电源

2)   选择适合测量档位

3)   打开光检测器头盖,并将光检测器放在欲测光源之水平位置

4)   读取照度计LCD之测量值

5)   读取之测量值,如左测最高位数1显示,即表示过载现象,应立即选择较高档位测量

6)   读值锁定开关:压HOLD开关一下,LCD显示H符号,且显示锁定读值.再压一下HOLD开关,则可取消读值锁定功能.

7)   峰值锁定:压PEAK开关一次,LCD显示P符号.再压一次,即回复正常测试.

8)   测量工作完成后,将光检测器头盖盖回,电源开关切至OFF.

表1   测量数据

数据整理也可采用表格法,如表2所示.其中E1表示最高照度值,E2表示最低照度值,E3表示平均照度值.      

表2  数据整理­

五 环境噪声测量

1. 测量方法

1)测量条件

在测量过程中,要排除干扰。

①排除本底噪声.本底噪声是指被测声源停止发生后的环境噪声.在现

场测量前应先测量环境噪声,再按图3曲线进行修正.例如测得本底噪声为76dB,总噪声为83 dB,两者差值为7 dB.由图查得修正值为1 dB,于是测量结果应为83-1=82 dB.

②排除反射声的影响.选测点时,要把传声器放在远离反声物的地方.

③还应考虑到风速,温度,湿度,电磁场等对测量结果准确性的影响。

六 微环境测定

1.温湿度计使用方法

1）湿度

①       打开电池盖，安装一枚9V电池；

②    将Power开关推至“ON”位置；

③    将FUNCT开关推至“％RH”位置；

④    显示器（LCD）将立刻显示出湿度（％RH）的数值；

⑤    当改变测试环境湿度时，其值会改变，需等待数分钟，就能读取稳定的湿度值。

2）温度

①  将Power开关推至“ON”位置；

②    将FUNCT开关推至“℉”或“℃”位置；

③    显示器（LCD）将立刻显示出温度（“℉”或“℃”）的数值，注意温度的测量范围为-20℃－60℃；

3）锁定读值

在测量温度或湿度时，将HOLD开关推至“ON”的位置，它将锁定住目前所测的数值，直至你将HOLD开关推至“OFF”的位置为止。

4）数据记录

       每隔3分钟，读取一次温/湿度值，并将其计入表4中。

表4 温读、湿度记录表

2.风速测定

   1）电子微风仪的使用

①  将仪器水平放好，使直键开关处于原位。

②  调节电表机械零点，使表针指于零位。

③  将探头测杆垂直向上放置，使其热敏感部件全部按入测杆管内，并将风速探头之插头插入“探头”插座。

④  按下“电源”直键（左起第一）调节“放大器调零”电位器使指针指于零点。

⑤  按下“1m/s”直键开关（左起第二）调节“零点调节”电位器使指针指于零点。

⑥  预热十分钟，并重复上述步骤，方可进行测量。

⑦  低风段（0.05～1m/s）。经预热，校准后，可将风速探头测杆端部热敏感部件拉出，使其暴露于被测气流中，注意使测杆垂直，并使其有顶丝一面对准气流吹来方向。即可由电表指标值读取风速。

⑧  高风速段（1m/s～10m/s）（10～30m/s）。风速超过1m/s，按下10/30m/s直键开关（左起第三）即可读数（此时按键全部处于按下状态）。

⑨  使用完毕应将直键开关所有键自左至右依次复位。风速探头热敏感部件拉出部分全部按入测杆管内，并拔出插头放入仪器盒原位置。

2）结果记录

变换测量地点，测量三次，结果计入表5中。

表5 风速测量记录表

第二篇：人因工程学课程设计指导书

《人因工程学》课程设计指导书

华东交通大学 工业工程教研室

一、课程设计教学目的与意义

人机工程学是一门综合性的应用型学科，是实现人性化设计的重要理论指导和设计方法。在《人机工程学》理论教学完成后，通过完成一次具体课题的设计，使同学真正触摸实际设计中的人机工程学问题，真正体验所学知识与实际设计的联系，引导同学体验设计、发现问题、分析问题，探索可能的设计改进，以及寻求更佳的设计方案，以提高同学们运用人机工程学理论知识解决实际设计问题的能力。同时，完成课程设计需要作两方面的调研：现实情况的调研和文献资料查询，这部分工作超越课堂，超越教材，需要到图书馆、资料室、因特网以及设计的种种现场去进行调研，对激发同学的学习主动性，培养自我钻研、开拓进取的精神起着积极的促进作用。

二、课程设计内容、任务描述与要求：

在认真研读教材，理解讲课内容的基础上，选择一个适宜的设计题目（见后面的参考选题），通过实际调研和信息查询及其信息资料的分析，提出需要解决的人机学问题，本着建立良好的人——机——环境关系的思想，应用人机工程学的理论和知识提出解决方案，完成课题中的人机学问题的研究与设计，使设计适合人的生理（人体尺寸、解剖学特征）、心理、感知、认知、行为习惯和情感等因素，具有使用上的舒适性、健康性、安全性、方便性、高效率等人机学特征。

三、课程设计程序与时间安排：（时间为二周）

四、课程设计过程中的各环节要求：

（一）选题要求：

课题选择一定切合实际，确实是可能接触到的事物，而且在规定的时间内可以完成。可以在下面提供的设计题目中选取，也可以自行拟订题目，自行拟订题目必须和老师进行沟通后方可以进行。

参考研究与设计题目：

1.         包装设计中的人机学问题分析与设计

2.         手持式产品的人机学分析与设计（可拓展为某具体产品，如：手持电动工具、拖把、菜刀、锤子……）

3.         大型医院（或大型商场）标识导向系统的分析与宜人性设计

4.         南昌市公交车站的人机学分析与设计

5.         南昌市公共汽车车厢的人机学分析与设计

6.         超市收款员工作空间的人机学分析与设计

7.         列车车厢的人机学分析与设计

8.         自行车的人机学分析与设计

9.         城市街边公共垃圾箱的人机学分析与设计

10.     计算机操作空间的人机学分析与设计

11.     设计专业专用设计桌的人机学分析与设计

12.     华东交通大学16人间学生宿舍的人机学分析与设计

13.     华东交通大学4人间大学生公寓的人机学分析与设计

14.     电脑桌的人机学分析与设计

15.     华东交通大学学生餐厅售货窗口的人机学分析与设计

16.     食堂餐桌椅的人机学分析与设计

17.     手机的人机学研究与设计

18.     鼠标、计算机键盘等外设产品的人机工学研究与设计（笔记本电脑的人机学研究与设计）

19.     家用电器产品的人机学分析与设计（要具体为某一家用电器产品）如吸尘器、电熨斗、冰箱、饮水机、洗衣机、微波炉、电磁炉、电吹风、抽油烟机、豆浆机……。

20.     办公用品设计中的人机学问题分析与设计（要具体为某某一办公用品设计）

21.     餐具中的人机学问题研究与设计（要具体为某一餐具产品设计）如：儿童餐具的人机学研究与设计

22.     家庭厨房工作空间的人机学分析与设计

23.     学生宿舍公共洗漱室的人机学研究与设计

24.     图书馆阅览室的人机学分析与设计

25.     银行自动取款机的人机学研究与设计

26.     超市购物车的人机学分析与设计

27.     设计类专业教室的空间设计

28.     多媒体讲台的人机学分析与设计

29.     校医院药房的工作空间设计

30.     多媒体教室的空间设计*

其它可选择的设计题目还很多：如：医疗器械类、健身器材类、日常生活用小产品类（如CD架、美工刀、遥控器）画具等产品设计中都涉及到诸多人机学问题，可以选做本次作业的题目。

要求：以两个同学为一组，每组选题要求不同，可自由搭配，或按学号分组；

*如学生总数为奇数，多出一人则选题号规定为30。

（二）调研要求：

解决所选课题所涉及的人机问题，仅仅依靠教材上的数据资料是远远不够的，作为设计或立论的依据，不能凭个人主观感受或推测来判断人机关系的优劣，闭门造车是完成不了设计的，所以每个同学必须针对设计选题，走出校门进行较广泛的设计调研，设计体验，收集设计现状的有关资料，更重要的是明确设计的使用者，收集有关用户（消费者）方面的信息（人体尺寸、使用方式、使用过程感受等），以便使设计更具有针对性。

收集资料要全面、真实、可靠，在对设计现状进行调研时，需要认真测量，细致观察，认真记录，要注意图片的收集和记录，对有些设计题目同时需要查阅相关文献去获取必要的信息。

（三）资料综合分析

人机学实践，评析和设计并重。通过对收集信息资料的分析与评论，明确其中蕴涵的人机学问题，总结好人机设计的相关因素，再从宜人性设计的角度，对其进行设计宜人性的评价，此学习过程，本身就是对人机学知识的应用。通过资料综合分析，能查找出要改进的问题，是完成设计的关键环节。因此，资料综合分析是本次实践学习过程的关键性工作。要求：查找与分析的人机学问题要全面、深刻，不可遗漏。分析要有依据，避免用“很好、较好、一般、不好”等概念化的词语进行描述，尤其是尺寸分析要说明合理与不合理的依据，对于公用设计不能用个人的人体尺寸来衡量和确定设计功能尺寸。

（四）、初步提出人机学问题的解决方案

提出需要解决的人机学问题很重要，但构思出巧妙的人机学问题的解决方案才是完成作业的最终目标。构思设计方案的过程中，要用设计语言——草图来进行和表达，并做简要的文字说明。要进行多种方案的构思，以便能有对比分析，有选择、有取舍，避免习惯性思维的先入为主，阻碍设计思路的开拓与创新。另外，需要大家理解的是，本次设计作业是应用人机学的理论知识和成熟的人机学研究成果来完成设计，而不是单纯的产品人机工程学设计，需要平衡各种设计因素来完成设计，不能顾此失彼。注意解决好设计中人机关系，还要使设计有较好的形式美感。

（五）、修正、推敲并完善设计方案

优秀的设计方案产生，不可能一步到位，需要认真仔细推敲并加以修正，直至达到更佳（设计没有最好，只有更好），此环节在本次设计实践活动中很重要。确定最终设计方案以后，需要用设计图来表达设计成果。一是工程图，设计成果表达不同于方案构思，工程图要按照制图规范标注必要的三度空间尺寸，以表达量化的人体工学设计成果，基本图样要附必要的、简略的文字说明，以便阅读者能理解设计；二是效果图，要形象逼真，达到模拟现实的程度。

（六）、制作设计报告书和PPT文件

（1）课程设计报告书内容与格式要求：

前言：选题的目的、意义（学习意义、实际设计意义），设计程序

1)        要求每个同学在写出所选课程设计题目的任务书

2)        设计调研与人机问题分析（评析）（设计现状调研：要求图文并茂，从设计的功能尺寸合理性角度、符合人的认知、行为习惯角度、符合人的解剖生理学角度……做分析，注意合理的要给以肯定，并从人机学角度提出合理的依据、不合理的问题要明确提出，并说明理由。

3)        课题设计的一般性人机学原则（尺寸上、形态上、造型上…..）

4)        设计方案的草图构思与分析（草图表达并结合文字进行设计分析，做多方案的对比分析）

5)        设计方案的最终表达与设计说明（尺寸图、效果图，整体图、局部图）

结束语：陈述此次人机学课程设计的学习收获和设计中还存在的不足。

报告书应纲目清楚、文字简练、表意准确，并注意版式，报告书规格为A4，彩色打印，横向装订。

（2）每个同学在上交课程设计时必须经过答辩环节。

五、成绩评定：

本课程成绩考核包括过程的考核和成果考核二部分，作业完成过程中的独立设计能力和工作表现成绩占20%；最终提交成果质量占80%，核定成绩后，最终按照优、良、中、及格、不及格评定出课程成绩。