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环境设计专业涵盖的内容广泛,既包括人们使用的家具、设施,又包括人们生活的室内外环境。作为设计专业课程之一的人体工程学的学习应该达到这样几个目标:
首先,为确定空间场所范围提供依据。最主要的因素是人的活动范围和设施的数量尺寸。
其次,为设计家具、设施等提供依据。家具、设施的主要功能是使用,因此,无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。
最后,为确定感觉器官的适应能力提供依据。人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物,什么刺激可以接受,什么刺激不能接受,这是人体工程学的一大重要课题。
二、环境设计专业人体工程学课程的现状分析
在实践教学中发现的问题,分析如下:
1.学生
(1)学习的积极主动性不够,被动学习的情绪明显。因为学生对人体工程学在环境设计实践中的重要性缺乏切身体会。
(2)实践中运用人体工程学时,各种因素的复杂性会给学生的主动学习设置思想障碍。即便在教师的引导下,从学生日常接触的绘图桌椅、餐厅桌椅、会议室桌椅、学生寝室卧具、学生寝室环境、洗漱间环境、教室环境、餐厅环境等典型的室内,外环境入手,引导学生思考并讨论这些家具和环境在使用中造成种种不便的原因,也会因为问题的复杂性造成积极主动学习的障碍。
(3)环境设计类学生大都为艺术类考生,逻辑思维能力较差,思维方式比较注重感官而缺乏理性。在实例讲解中,大量的尺寸分析,除考虑各种人体静态尺寸、动态功能尺寸外,还要考虑一定的使用状态、使用方式等,这些因素之间的相互作用,最终会导致设计结果的不同。因此,只有严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计出真正符合人体工程学需要的家具或环境。
2.教师
(1)大部分教师注重理论教学,而不是以提高学生的兴趣、培养学生正确的设计思维为教学目标。目前的人体工程学教材内容偏重理论、原理、公式、数据,较为枯燥,使艺术类学生容易产生厌学心理。这就要求教师根据学生的实际情况和专业的重心适时调整教学计划,提高学生的学习兴趣,锻炼他们的人体工程学设计思维。
(2)注重理论的全面性,忽略解决单个实际设计问题的精确性。大量的理论教学使学生有了一些人体工程学的设计意识,但针对实际问题时,学生往往手足无措,教师应注重对学生实践的指导。
三、教学改革的主要思路
1.教学模式上
(1)以案例教学为主,抛砖引玉。课程各章节内容的安排应以经典案例空间为切入点,提出案例,先让学生讨论如果自己遇到这样一个设计项目,应考虑人体工程学的哪些因素、应如何设计?让学生充分讨论,各抒己见,既能活跃课堂气氛又能加深学生的印象。将学生的讨论结论归纳一下并一一列出,同时记录学生疑惑的内容,让学生带着疑问去听课,并要求课程之后让学生自己解决遇到的问题,不明白之处教师再给予指点和纠正。
(2)以实践教学为目的,理论指导实践。环境设计是一项实践性较强的专业,所有的理论都是为了使学生在日后面临实际设计项目时能有法可依、有据可循。人体工程学课程是直接服务于环境的使用者――人的,因此,环境设计专业人体工程学课程应以面向实践为主要目的。课堂上教师讲解的各种案例,学生可能会感觉离自己很遥远。针对这样的情况,教师应带领学生走出课堂,面向真实的设计项目,亲身体验设计项目时面临的种种问题,这样才会有更迫切的解决问题的愿望和冲动,上课时才能积极思考、主动学习,取得事半功倍之效。
2.教学方法上
(1)纳入丰富的多媒体手段。现在的多媒体已经广泛地应用到学校课堂中了,教师上课不再是传统的言传身教,而是集言、声、乐、动画、媒体剪辑为一体的生动有趣的视、声觉盛宴,众多高校每年一次的多媒体课件比赛,也证明了高校对教师多媒体技术的重视。为了削弱人体工程学给学生带来的枯燥感,教师在多媒体制作上应花一番心思,不仅仅加入图片和文字,也可以加入一些视频,如国内外著名设计师的设计思想、某款著名家具的设计思路等,以拓宽学生的视野,增强他们对设计专业的喜爱。
[关键词]人机工程学;设计的实践性;实践性教学
[中图分类号]J022 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0209-02
社会的发展、技术的进步、人们生活方式的改变……这一切的一切皆赋予了设计“以人为本”的理念,设计从产生到发展始于人类生活的开始。人类的历史、文化遗产等都产生于设计,在此,设计所进行的是一种文化活动,借设计把人类社会推向未来。那么,设计学科如何全面适应社会科学技术的发展、如何最大限度地满足人类社会的生产方式、生活方式、人类交流及思维方式……这些无疑对设计及设计教育学提出新的更高要求。在探索设计基础课程――人机工程学的教学模式之时,首先,应明确设计的性质、目的,即设计的两个方面:一是创造;二是改良。所谓:“创造”是从无到有,根据人的需要,创造某种具有真正功能、全新方式的“物”。如果只是对“物”的外观、形态、材质、性格等方面进行改变,那只是借创造之名,实为“改良”;其次,应全面掌握人机工程学学科的性质、特点及内容,并与设计相融,有针对性地构建人机工程学的知识结构、教学内容、课程设置体系、教学模式等。
1 人机工程学理论知识
1.1 人机工程学基础理论
人机工程学又叫人体工程学、人间工程学、工效学等,是一门抓住人、物、环境的联系,以人体生理学、心理学为基础,结合各类相关学科知识,研究“人―机―环境” 三者之间协调、一致性关系的学问。其中,以人体科学中的人类学、生物学、心理学、解剖学、人体力学、人体测量学等为其一;以环境科学中的环境保护学、环境心理学、环境监测技术等学科为其二;而以技术科学中的工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程、交通工程等学科相互整合,构成了本学科的体系,其目的是为设计和科学研究提供理论指导与依据,为人类社会建立一个舒适、安全、良好的工作与生存环境。其内涵包括:
(1)为设计中考虑“人的因素”提供准确人体尺度参数
人体工程学应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究成果与方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,为设计提供准确人体尺度数据。如人体感知特征、反应时间、各部分的尺寸、体重、重心以及人体生物学等人机学参数。
(2)为设计中“物”的功能合理性提供科学依据
设计中如何解决人与物相关的各种功能的最优化,创造出与人的生理和心理机能相协调的“物”,这将是当今设计中,在功能问题上的新课题。而人体工程学可提供操作简便、省力而又准确的依据。
(3)为设计中考虑“环境因素”提供设计准则
人体工程学研究各种环境因素对人体的反应和适应能力,分析声、光、热、电、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人影响程度,确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,从保证人体的健康、安全、合适和高效出发,为设计提供了设计方法和设计准则。
(4)为设计中提高工作效率作出理论指导
人体工程学的研究成果是将人―机―环境三要素作为一个系统来指导具体设计,这就为设计中提高工作效率提出理论依据。
1.2 设计与人体工程学
作为一门新兴的边缘学科,人体工程学发展至今也不过四五十年的历史,其基本指导思想与工作内容与设计有很多的相关性。如:人机工程学的基本理论“设计要适合人的生理、心理需求”与设计的基本观念“创造物,应同时满足人们的物质与文化需求”具有一定的一致性。二者的相同点,即同样都是研究人与物之间的协调关系;反之,由于设计在历史发展中更多的融入美的探求等文化因素,包括视觉传达设计、饰品设计等,而人机工程学则在劳动与管理科学中有广泛应用,这是二者的区别。
设计迈入当代之际特别强调“设计的人本主义”,其意义在于提倡设计的人性回归,而人体工程学更加重视“以人为本”,讲求一切为人服务,强调人类的衣、食、住、行,从人的自身出发,在以人为主体的前提下考虑其他因素。诚如日本千叶大学小原教授所言:“人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学等学科的各种特征。”人体工程学已广泛应用于当代设计,通过对人体计测、人体力学与运动测量、人的视觉与显示系统设计、人的行为与操纵系统设计等人体诸因素的研究,在设计领域,如:工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程设计、交通工程设计等的应用已日臻成熟。
2 人机工程学教学模式探索
2.1 基础课程教学实践性特点
基础课程教学――人机工程学是专业设计基础教学的必修课之一,针对其社会性、实用性及与人的需求相互依存的特性,在教学的主要目的、教学方式、教学手段等方面着重强化学生设计的创造性思维、操作技能和实践能力的培养;作为寻求理论知识与具体的设计课题相互转换、虚拟与现实共生的教学方式,要求课堂教学与社会实践紧密结合、传统工艺与现代化表现手段的统一。在对人―物―环境感知、认知、理解、分析、重构的基础上,紧紧围绕专业设计的培养目标、特点及教学目的,注重借鉴、消化、融合国内外有关人机工程学教学的方法与经验,更重视与中国设计教学结合,为设计提供设计的依据,同时,所创造的“物”,能够使人―物―环境三者之间相互协调,其特点是由基础教学通向专业设计的桥梁。
总之,人机工程学以基础课程教学的实践性为主线,更强调课程设置的针对性。
(1)教学内容与形式结合
在人机工程学教学中,注重理论教学与动手能力的互动性,在传统工艺的基础上强化计算机辅助设计在教学中的作用,通过二者的教学整合,从而掌控着当代设计的脉搏。
(2)思维方式的培养
人机工程学以抽象思维为主线,具体的形象思维作为辅助方法;以理论知识为指导,强化工艺技能的培养。在教学过程中,贯彻“在学中做,在做中学”的理念。通过实践,培养学生视觉反应力,增强视觉接受信息的能力,即感悟能力;开发想象能动性及对未知领域自觉探索,即创新能力;培养分析能力、思维能力、锻炼对事物的把握能力、努力使基础课教学适应专业课的需要。
(3)基础课程教学实践性
一种理论只有用于实践才有其存在的价值和意义;如果不能指导实践,那便是毫无意义的空话。人机工程学的实践性,依专业教学特点,强调基础教学理论的实践性,着眼于培养综合素质、技术全面设计人才。在“初步实践―理论与实践并行―系统实践”的模式中,通过人机工程学实验性特征,以实际课题或模拟课题的形式,采用讲、做(操作)结合,在做(操作)中,强化对理论知识的理解、实现理论知识和实践教学的交替渗透。
2.2 人机工程学教学模式
(1)任务引领式课程模式
即按照课题任务的相关性原则进行课程设置,它不同于以学科界限进行课程设置体系,是通过以课题任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成课题任务的过程中,学习相关理论知识,融“教、学、做”为一体,借生产性实训、实习等教学改革措施,培养学生的实践能力、创新能力及理论与具体课题相结合的人才培养模式。
(2)人机工程学任务引领式课程模式的形式与特点
在整个艺术设计教学体系中,理所当然地将整个体系划分为基础课、专业基础课、专业课三大类。教条式的划分使三者严重脱节,成为设计教与学最突出的滞后点。任务引领式课程模式是以某一具体的设计任务及设计课题贯穿基础、理论及技能三者之间的系统框架,加大三者之间课程结构的转换,形成以服务于社会需求、突出设计的实用性、强调发挥学生主动探索精神的新型“媒介”式课程模式。如:设计的思维训练、命题设计的程序与方法、人机工程学与实践教学等。
3 结 论
设计学科随着时代的发展,而不断改变着其存在的形态。我们在探讨人机工程学教学模式的同时,必须明白人机工程学边缘学科这一本质,在人类科学与文化不断进步、创新的时代,对于作为艺术与科学、物质与精神、人―物―环境三者和谐之纽带的设计基础学科“人机工程学”,变是永远不变的原则,只有如此,才能最大限度地满足人类社会的需要。
参考文献:
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关键词:人机工程学 课堂教学 教学成果
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)005-163-02
工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计,其理念是在符合各方面需求的基础上兼具特色。工业设计是一门综合性、应用性很强的交叉性学科,它旨在形成和谐的实物环境,最充分的满足人的物质需要和精神需要。工业设计在企业中有着广阔的应用空间。
1. 人机工程学教学的重要性
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互关系;研究在工作中、家庭生活中及休闲时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等问题的学科。本课程是工业设计专业的重要组成部分,它为设计安全可靠、便于使用的产品提供了人机关系方面的理论依据和方法指导。
我国的工业设计专业教学,形成了两种基本知识体系:一种是工程技术体系;另一种艺术美学体系。根据工业设计专业办学基本要求,无论哪种知识体系,都必须学习人机工程学、工业设计工程基础等课程。从人机工程学教学方面来说,传统的理论知识灌输过程所涉的工科知识较大,面对大量的原理和数据公式,艺术类学生听起来费解,也容易产生疲劳和厌学情绪。课程的教学成效关系到后续课程教学是否能顺利展开,而死记硬背、不加理解的学习方法和模式起不到应有的效果。
通过人机工程学的课程学习,应该让学生理解设计是什么,怎样设计,设计达到的效果。具体来说,转变成人机工程学课程中要解决的3个目标,就是“寻找产品问题、正确分析原因、重新改良设计”,再简化一下可表达为设计上常用的述语:发现问题、分析问题、解决问题。这3个教学目标实际上就是设计的三个阶段。本文将从教学实际出发,探讨人机工程学教学改革中的实践与体会。
2. 人机工程学课程的教学目的
工业设计教育不应该试图把学生教成每一方面都精通,能在事先熟知的所要设计的产品的各个方面的专家,事实上也不可能做到这一点;而应该把设计教育的重点放在让学生学会这门学科的基本理论和基本研究方法以及培养他们对知识的应用和与再生能力上,使学生能够举一反三,在面对新问题时能够迅速把握实质,灵活运用所学的知识并以创造性的方法解决这些问题。
由于工作对象的多样性和复杂性,设计师必须经常面对各式各样的人机问题,这种情况给人机工程学的教学工作带来了一定的困难。人机工程学研究内容的涉及面广,涉猎的学科繁多,再加之信息技术的不断发展,甚至可以延展出界面设计这样独立的设计课程,因此作为工业设计专业的学生不可能真正全面地掌握人机工程学各个领域的所有内容。人机工程学的教学目的也绝非是让学生认真背诵书本的概念与数字,而是教会学生具有基本的人机工程学观念,提高其人机意识,了解基本概念、内容和方法,在以后的设计实践中能够自觉查阅相关资料,深入学习,使其设计更科学和全面。
3. 人机工程学教学改革的探索
人机工程学教学方法的得失和教学内容的安排,往往直接影响到教学效果的成败。因此,实际的课堂教学中,科学的教学方法、先进的教学手段和合理的教学安排,能够激发学生的学习兴趣,培养学生积极思考和解决问题的能力,牢固地掌握并灵活运用知识。
3.1 联系实际生活,引导学生自主学习
传统的人机工程学教学,为了引起学生对课程的重视,在课程之初会用很多时间来探讨课程的重要性。人机工程学兴起的直接原因是二战中大量因人机设计失误而导致的飞机失事。军事领域的人机设计问题让学生觉得很新奇,但毕竟离我们的现实生活太远了。
那么到底在我们的日常生活中,需不需要人机工程学,有没有值得我们去改进的设计方面呢。教学中,我把这个问题作为第一次课后作业留给同学完成,并给了两个学时的课堂讨论时间。通过讨论,同学们发现了很多在生活中运用人机工程学的例子,有正面的,也有反面的。正面的例子有:阶梯教室的座位高低错落,保证了各个位置同学的视野;电脑腕垫设计有效缓解了手腕疲劳;椅子的腰靠设计有效缓解了腰部不适;高低可调的课桌椅适应了不同身高的客户需求等等。反面的例子有:公寓床的长度不适合于身高过高者;固定式课桌椅不能满足所有同学的身高尺寸;公用卫生间门后不设挂钩,给入厕者带来不便等等。
通过设置思考题并结合课堂讨论的形式,引导学生思考本门课程的重要性和实用性,既避免了传统教学反复说道的枯燥乏力,又调动了学生的积极性,真实地感受到了课程的重要性感和实用性,从而提高学习的自主性。
3.2 通过课程实践,理解科学数据的由来
人体尺寸的测量,是人机工程学中人体尺寸获得的基础,更是产品尺寸确定的重要参考。传统教学中,对于该部分内容,教师们会对照人体尺寸表格和图示一一讲解,以帮助学生理解。这种教学模式可能出现的问题就是:一旦离开书本,学生很快就忘记了测量项目的名称和具体测量的人体部位,更难以在产品尺寸的设计中,快速、有效地找出人体尺寸的参考值。
为了提高教学效果,在教学中我们在此部分设定了实践环节:在同学配合下,测量自身的人体主要尺寸、立姿和坐姿尺寸,画出尺寸图,并进行1:2的人体模板制作。同学们对实践课题表现得非常兴奋,测量自身的人体尺寸让他们觉得很亲切。很多同学测量中发现出现各部分尺寸相加高于或低于身高,而十分不解。最后在老师的协助下,通过测点标记和辅助测量基准面都得到了解决。实践环节进行的尽然有序,充满欢声笑语。
在完成人体尺寸图和人体模板时,同学们都掌握了这部分的知识,很有成就感,并兴奋地表示记忆深刻,十分难忘。由此可见,合理的实践环节设置,对学生深入理解和灵活掌握知识,起到了巨大的推动作用。
3.3 分析设计案例,提高分析问题的能力
显示与控制设计在产品设计的应用极为广泛,教材中设置了大量图例来讲解该部分的重要性与应用。在传统理论教学的基础上,为了进一步提高同学的分析问题能力,实际教学中引入了橱柜设计的案例,让大家学会客观地评价设计的优劣。
案例中,新橱柜设计的主题是“生活如此简单”,产品的使用方式非常方便。当我们用身体的任何部位轻轻触碰柜门时,相应的抽屉就能迅速弹出,所有的餐具快速展现于眼前。在轻松惬意的背景音乐配合下,主人游刃有余地穿梭在厨房中,宠物狗也舔开了其中一个抽屉,享受属于自己的美食。看完案例,同学们都很兴奋,纷纷夸奖设计太棒了,操作方便,技术先进,十分完美。讨论的最后,我肯定了大家的正面评价,并提醒大家分析一下设计有没有什么问题呢?同学们顿时安静了,在积极地引导下,同学们静下心来,开始思考设计方案华丽外表之下存在的问题,并得到了正确的结论。
面对新的设计,大家已经习惯了给予高度的评价和赞许,而设计中还有没有可改进之处,很多人都会忽略。而作为设计人员的我们,对产品的评价不应该限于此,我们还要看到比常人更深刻的方面,为后续的设计研究找到方向。因此,教学中除了教会学生现成的理论知识以外,要引导学生学会分析实际问题,任何问题都存在两面性,我们要学会科学、客观地对设计方案进行评价。
4. 结束语
人机工程学是一门技术性学科,其相关理论知识在生活中随处可见,在教学中应该突出其科学性和实用性,通过各种方式方法,引导学生积极思考和实践,杜绝死记硬背和填鸭式的教学模式。在工业设计专业的人机工程学的教学过程中,应该突出基本原理、工程程序和研究方法,这样既能确保设计师具有较扎实的理论基础,又能使设计师在解决问题时具备正确的思路和开展工作的手段。
注释:
①汪惠芬,刘婷婷,《人机工程学》课程教学模式探索与实践[J],应用研究,2007,36(9):71-75.
②丁玉兰,人机工程学[M],北京理工大学出版社,2005年8月:2.
1现有的人机工程学教学方法
人机工程学是一门理论性和实践性都较强的学科,不少教师在该课程的教学方法上进行了有益的探索。郭红光等人针对教学对象的培养目标,展现学科发展前沿,适当增加教学案例与实践,以提高学生的实践能力。适当加大课堂综合表现的比重,充分发挥学生的积极性、主动性,实现课堂教学的高效开展。宋海草等人针对人机工程学课程传统教学模式中存在的问题,提出了基于FC教学方法,通过师生角色转变,提升学生自主学习的主动性和积极性,激发学生的创新能力。杜妍洁根据产品设计趋势,分析用户体验与人机工程学的关联性,提出了注重用户体验研究的人机工程学教学内容、教学方法和实践教学步骤,探索以学生实践为主,讲练结合的方式,进一步引导实践指导设计。陈亦仁等运用调研、实验以及文献研究的方法,详细剖析了传统教学中人机工程学课程所存在的问题,并针对这些问题,提出在教学内容、教学模式和教学手段等方面的改革措施。各方法的特点如表1所示。上述这些方法都在不同的方面提高了学生的学习兴趣,但老师仍然作为演员在教学中承担了大量的知识讲授任务,学生的自主学习能力没有得到有效激发。因此,该文根据人机工程学的特点提出基于翻转课堂的教学方法。
2基于翻转课堂的人机工程学教学方法
翻转课堂教学法强调学生的课前自主学习和教师的课堂活动组织,因此,在人机工程学的教学过程中,必须做好以下四个步骤。
2.1布置课前自主学习
翻转课堂教学法主要目标是培养学生的自主学习能力,因此,课前学习任务的布置是必不可少的环节,课前学习内容包含观看相关课程章节的PPT和知识拓展视频,以激发学生的兴趣,了解基本概念和设计方法。
2.2制作优质教学视频
除了提供学生一些拓展知识的视频外,自制教学视频也是必须的,优质教学视频可结合教学内容和所用教材,通过视频形式将教学PPT呈现给学生,以便于学生多次观看和学习。
2.3组织课堂学习活动
翻转课堂教学法强调学生课前自主学习,课堂通过完成各种练习了解学生对所学的基本知识和方法的掌握程度。因此,在课堂上老师所做的更多工作是答疑解惑,组织有序的课堂学习活动可起到事半功倍的效果。
2.4实施翻转课堂教学
在实施翻转课堂的教学活动中,需要对各主要步骤的效果进行评价,以便及时改进教学方法,更好地实现课堂翻转。
3应用实例
人机工程学是一门研究人、机与环境的相互关系的学科,主要包括人体因素、人机界面、作业环境和人机系统设计等内容,主要探讨应用人机工程学的原理和方法,进行人机系统的设计与分析评价的方法。进行翻转课堂教学是人体测量章节,通过该章节的学习,可了解人体测量方法,测量数据的标准化,理解和掌握测量数据标准化的计算过程;了解手握式工具设计、工作座椅设计的生理学基础和基本原则,懂得座椅设计的过程,熟练掌握座椅的设计原则。
3.1布置课前自主学习
3.1.1对象分析
在进行翻转课堂设计时,必须考虑学生的知识结构及所学专业。这里所授课学生为机械电子专业的大四学生,电工电子方面的课程学习较多,机械设计及制造方面的课程相对了解较少,已学过理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺学、计算机辅助设计等内容,但掌握情况良莠不齐,教学时应遵循以应用为目的。因此,有必要在课前任务中布置更多激发兴趣的视频或PPT。
3.1.2课前学习资料
(1)本科《人机工程学》教材,人体测量的配套PPT、动画;(2)产品的设计原则(视频);(3)习题:测量本人身体的各种尺寸。通过课前学习安排,可使学生观看视频,了解生活中常见的人体测量基本术语,吸引学生对人体测量的注意力;学习人体测量基本术语及测量方法,掌握座椅设计的相关知识;利用案例分析,通过观看座椅的经典设计案例,分析座椅的设计原则;根据课前任务完成的反馈情况,通过小组讨论或学生上课讲解等形式,鼓励学生自己归纳、总结产品的设计原则。
3.2制作优质教学视频
优质教学视频可供学生反复观看,加深知识的理解。视频录制的方法有很多,最常用的方法是利用CamtasiaStudio软件进行录制,该软件是一款专门捕捉屏幕音影的软件,能记录影像、音效、鼠标移动的轨迹和解说声音等屏幕动作,另外,还具有及时播放和编辑压缩的功能,可对视频片段进行剪接,输出AVI及GIF等常用格式。使用时,需先安装CamtasiaStudio软件,再打开MicrosoftPowerpoint,可发现增加了一个名为“加载项”的菜单,如图1所示。点开后可看到有五个图标,先点击“麦克风”和“话筒”图标,开启设备,然后点击“预览”图标查看声音和图像效果,调整结束后,即可点击“录制”图标开始录制,图2为录制的效果图。
3.3组织课堂学习活动
在翻转课堂教学法中,课堂学习主要是为了检验学生课前学习的效果,有针对性地归纳总结所授章节的知识点,以评价学生的学习成果。组织课堂学习活动时,需进行以下几项工作。(1)了解学习内容:在人体测量章节中,工作座椅的人机工程学设计方法,相关的人体测量方法,工作座椅设计的生理学基础和基本原则已布置为课前学习任务。(2)制定学习目标:在人体测量章节中,学生需了解座椅设计的过程,熟练掌握座椅的设计原则,学生需设计出新型的座椅。(3)设计课堂活动:在进行课堂活动设计时,需分步骤、分形式和分时间安排不同阶段的活动,具体活动安排如表2所示。设计良好的课堂活动可检查课前任务的完成情况,应用理论知识于设计实践,培养学生的自主动手能力,获得较好的课堂教学效果。
3.4实施翻转课堂教学
经过以上三个主要步骤后,翻转课堂教学已基本完成,但还需进行评价,这种评价通常通过学生所完成的学习任务进行。该章节的学习任务是设计出个性化的座椅,大部分学生都可通过课堂实践在规定的时间内完成,因此,该章节的翻转课堂教学是可行的。详细的翻转课堂设计如表3所示。
4结语
【关键词】《人机工程学》;建设;研究
中图分类号:G42文献标志码:A文章编号:1007-0125(2018)09-0164-02
根据国际工效学协会的定义:人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学,并运用其理论、原理、数据和方法进行设计,以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。[1]我们可以看出,人机工程学是研究人的因素的一门科学,而产品设计是研究物如何适应人使用的一个专业,所以《人机工程学》是产品设计专业很重要的一门专业课程,在产品设计中起着决定性的作用。但是,在教学实践中我们发现,《人机工程学》是一门典型的理工类课程,在课程中有大量的实验数据和公式。产品设计专业的学生都是美术类的,美术学生在学习中碰到理工类的数字和公式,明显感觉到很吃力。《人机工程学》课程是否能学好,直接影响到学生在后面的专业学习中是否能设计出好的作品。韶关学院美术与设计学院产品设计专业通过5年时间的建设,特别是对于《人机工程学》课程的教学内容和教学方式进行一系列的改革与实践,并取得了较好的效果,有效提升了学生的设计实践能力。
一、《人机工程学》课程改革理念和思路
(一)课程改革理念。通过学习《人机工程学》课程,了解人机工程学学科的知识框架,掌握人机工程学的设计方法。以应用型产品设计专业人才培养为目标,通过《人机工程学》课程的学习,培养学生主动应用人机工程学知识发现生活中产品设计不合理的问题。强调人机工程学理论与产品设计实践的结合。[2]培养学生的创新设计能力和“以人为本”的设计思想。
(二)课程改革思路。坚持应用型产品设计人才培养的目标,学生在了解人机工程学理论知识的基础上,强调人机工程学的应用性特点。以人机工程学中的系统因素和人的机能特点为主,结合美术类学生的特点以及产品设计中所要涉及到的人机工程学知识,合理选择授课中的内容。在具体的教学过程中,采取讲解基础知识概念—数据实际测量—设计案例讲解—专题设计的方式,在课程教学中坚持人机工程学和产品设计的结合,围绕产品设计应用人机工程学来组织教学;在教学现场采用互动教学法、项目教学法、案例教学法等多种教学方法的综合运用,努力加深学生对人机工程学知识的理解和掌握。结合专题设计,让学生能把人机工程学知识灵活运用到具体的产品设计中去,达到提升学生设计水平的最终目的。
二、《人机工程学》的教学内容
(一)人机工程学与生活。这一部分可以从我们日常生活中许多设计不合理的产品入手去讲解。这样的案例有很多,比如每个家庭都会用到的排插,排插上有一系列的插孔可以连接很多电器,但是在使用过程中会发现,很多插头非常大,一旦插入就会使旁边的插孔用不了。在普通人看来用不了就不使用了,但是从产品设计师的角度来说,这就是插座的设计不合理造成的。想要解决这个问题,就要从“以人为本”的设计思想出发。同样是在排插上,插了很多的电线,在我们日常生活中电线要么是黑色的、要么是白色的,如果我们想要拔掉一个电器的电线,就会发现区别哪个插头才是需要拔掉的很困难,其实这也是人机工程学的问题,也可以找到相应的办法去解决。在生活中类似的案例有很多,可以作为一个专题去讲解。
这一部分的内容看似简单,实则作用重大,可以提高学生学习人机工程学的兴趣,知道人机工程学是有用的、能解决设计中的问题。而且是否有一双敏感的、能发现问题的眼睛,也是衡量一个产品设计师设计能力的标准。
(二)人机工程学的理论知识。这一部分就是关于人机工程学知识的基本框架的讲解,包括人机工程学的概念、人机工程学的发展历程、人机工程学与产品设计的关系等。还有关于人体测量的一些基本的概念和相应的表格、数据;通过这一部分的讲解需要让学生理解到男人与女人、老年与儿童、不同国家的人、不同地区的人的人机测量数据是不一样的,所以在设计中需要针对特定的设计对象来选用合适的产品大小尺寸,这样的设计才是合理的。与人体尺寸直接相关的就是家具产品的设计,通过大量研究人员和设计师的测量和总结,一些常见的家具如桌子、椅子的基本尺寸是可以通过人机工程学中的数据查到。人机工程学中不仅仅是研究人体的尺寸,还有人的视觉、听觉这方面的内容,这方面的理论较为生涩,但是在设计上的应用很多。还有在交互设计中的人的操作习惯、交互图标的样式、大小、颜色也都是跟人机工程学紧密相关的。
(三)专题设计部分。人机工程学理论知识和设计案例的讲解能使学生掌握这些基础知识,但是这些知识的灵活运用则要通过专题设计来实现了。在人机工程学的专题设计中,有以下两个课题可供选择,通过教学实践证明效果较好。
第一,座椅的设计。座椅的舒适度是人机工程学的一个典型应用。所以在人机工程学中座椅的设计是一个好的选择,通过对座椅的设计理念、样式设计、尺寸的选择,锻炼学生的综合设计能力。需要说明的是,在该课题中,座椅一定是需要用实物,这样在制作完成后,教师评价完后学生可以通过实践直观感受到不同设计在舒适度上的差别。座椅的制作材料可以选择瓦楞纸材料,这种材料加工起来比较方便,而学习《人机工程学》的学生都是低年级的,这样的课题操作性强、比较容易上手。
第二,鼠标及周边产品的设计。鼠标是现在大学生都很熟悉的产品了,鼠标的造型与操作是否舒适关系很大;而且不合理的设计可以导致手部关节受损。这也是一个典型的人机工程学的问题。在教学中可以让学生对现有的鼠标进行调研、分类;分析不同鼠标的设计特点。在此基础上拿出新的鼠标设计方案,通过油泥来制作实物模型。而且可以进行鼠标相关产品的设计,以此来减少手部关节的疲劳感。在设计方案点评中,也可以通过触摸不同的鼠标模型感受哪种设计是合理的。
三、《人机工程学》的教学方法
《人机工程学》课程的理论性较强,纯粹的理论讲解会使美术类产品设计专业的学生感到乏味和无趣,教学效果当然会很差。在课堂教学中,要结合所讲授的人机工程学理论列举很多相关的设计案例,这样才能吸引学生的注意力。最好是能在授课时带上一个设计优良的产品和不好的产品,通过实物的触摸来直观感受人机工程学的重要性。
还需结合项目法来加强整个课程的关联性。在《人机工程学》课程中引进设计项目,可以使学生学习更有目的性。人机工程学理论与设计项目相结合,学生能更好地提升自己的设计能力,从而达到应用型产品设计人才的培养目标。
四、结语
关键词:安全人机工程;课程建设;注册安全工程师
作者简介:朱方(1983-),男,江苏镇江人,江苏大学安全工程系,讲师;刘宏(1968-),男,江苏江都人,江苏大学环境学院副院长,副教授。(江苏 镇江 212013)
基金项目:本文系江苏大学教改研究课题项目“专业认证背景下的大学生工程实践和创新能力培养体系研究——以安全工程专业为例”(项目编号:2013JGYB032)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0136-02
江苏大学安全工程专业筹建于1984年,是国内最早设立安全工程本科专业的五所高校之一,坚持“行业引导专业、专业服务行业”的办学思想,培养工程应用型高级专门人才。
“安全人机工程”是以人机工程学的原理和方法为基础,以安全为前提、以工效为目标,研究人、机、环境三者之间的相互关系,探讨如何使机、环境适宜人的生理、心理特性,使人一机一环境相协调,创造舒适、高效、安全的劳动条件的一门交叉学科。从安全的角度出发,解决人机结合面的安全问题。本课程专业基础性强,为后续设备安全技术、职业卫生防治技术、通风除尘技术、噪声控制技术、工业防毒技术等专业课准备必要的知识;实践性强,所传授内容直接与工程实践的需要相衔接,有助于培养学生安全系统设计方面的综合能力。因此,本课程几乎被所有开设安全工程专业的院校列为核心课程。
为适应该课程的特点,笔者在课程建设与教学过程中进行了一些思考和探索,努力把科学的教育理念、先进的教学方法及手段相结合,激发了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。下面谈几点体会。
一、课程建设
1.结合注册安全工程师的要求整合课程内容
安全人机工程通过在人机间合理分配功能,在保证生产效率的同时,最大限度保障人的安全健康。随着经济、科技水平的发展,该学科发展很快。许多研究机构、大学、企业的专家学者从不同的角度开展研究和运用,出版了许多安全人机工程学方面的著作。这些著作有些结合作者的科研成果,具有较多的航天、采矿、交通等行业特点,有些内容与后续的机械安全技术、职业卫生、噪声控制技术等专业课内容重复。
在教学实践中,尝试根据国家注册安全工程师考试要求来组织教学内容,编写了安全人机工程学电子教案、多媒体课件。围绕人机结合面这一中心,通过讲述人的生理、心理、生物力学特性,人机功能分配、作业环境布局原则,培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。使得学生所学内容能够与工程实践接轨,构建理论教学、实践教学和注册师培养三位一体的课学实践体系。学生进入工作岗位,能较快进入角色,承担相应任务。
2.重视实验教学
安全人机工程重点研究内容之一是人的生理特征,这部分内容较为抽象。结合课堂教学内容,设置了三个实验,人机动作协调实验、人的安全反应限度实验、人体疲劳测定,并编写了实验指导书,在实验原理和实验步骤上做了详细的说明。通过实验,了解人的协调、反应限度、疲劳情况,巩固和加强学生对理论的认识和理解。熟悉实验装置的结构、性能和流程,并通过对实验的操作和对实验现象的观察,使学生掌握一定的基本实验技能。通过独立设计实验项目和对实验数据的分析、整理及关联,培养学生创新思维和编写实验报告,处理一般工程技术问题的初步能力及实事求是的科学态度。
3.构建多样的教辅资料
为了培养学生学习兴趣,训练学生自主学习的习惯,提高学生自学能力,在教学中充分利用现代化教学手段,给学生提供了多种辅助教学资料,帮助学生拓宽视野,提高课堂教学效率。
依托江苏大学图书馆丰富的电子数据库和馆藏图书,学生可以方便查阅各种有关安全人机工程方面的资料,如《Applied Ergonomics》、《International Journal of Industrial Ergonomics》、《Ergonomics in Design: The Quarterly of Human Factors Applications》、《Human Factors》、《Journal of Cognitive Engineering and Decision Making 》等知名期刊;《人机工程学入门:简明参考指南》、《设计心理学》、《安全人机工程学》、《安全人机工程学》等参考书。
各种多媒体教学资料,如人体工作域、工作环境危险有害因素控制的flas,人体测量项目、人的视错觉、颜色的心理作用、作业环境的数码图片,《Objectified》工业设计纪录片,工作座椅设计实例等。
二、改进课堂教学方法和手段
1.互动式案例教学法
在具体的教学过程中,单纯采用教师满堂灌授课方式,学生的学习效率不高、兴趣不强、学习效果不好,探索采用互动式案例教学法,取得了不错的效果。
具体做法是讲授完第二章人体的测量参数后,给学生布置设计工作座椅的课后作业,从学生提交的作业中选择一部分,结合人体测量数据的应用知识做成课件,进行工作座椅的安全人机学设计专题授课。分析工作座椅设计时应考虑的安全人机学因素,并根据学生的作业情况展开讨论,指出其设计不足,并提出设计改善意见。
经过几年的教学实践,积累了大量的实验作业,丰富了多媒体课件,对于作业前、讨论中的教学内容安排有了一定的体会。互动式教学培养了学生的自主学习能力、创新性思维能力、动手能力,在讨论过程中锻炼了语言表达能力,参与积极性高,课题气氛活跃,教学效果良好。
2.现场参观学习
安全人机工程学中的工作环境设计教学,对于接触企业较少的大三学生来说比较陌生,单纯讲授知识点难以取得较好的授课效果。在实际教学中,结合认识实习环节,专门安排到作业环境设计考虑到人机因素的企业去实地参观,然后进行授课,既增强学生的学习兴趣,也加深学生学习认识,做到了教学、工程应用相结合。
中国国电集团公司谏壁发电厂近年在安全生产管理中,全面引进了NOSA(National Occupational Safety Association)安健环五星管理系统的理念和方法,对厂区内的光环境、温度环境、色彩环境、有毒环境、振动与噪声环境、安全标示等进行了安全人机学改造。通过认识实习,学生深入现场实际,由企业安全员结合NOSA安健环五星管理系统要求具体讲解厂区环境改造情况。在课堂上,根据人机学作业环境设计原理,分析厂区环境改造措施,大大提高了学生的学习效果。
3.多媒体资源配合教学
课题教学如果仅有演示文档,课堂以教师讲课为主,再加上授课内容较抽象,学生只能被动地参与这个过程,教学效果不理想。而充分应用多媒体计算机这样的交互式学习环境,在教学过程中增加动画、图形、声音、短片等内容,展现生产实际情景,让学生增强感性认识,使枯燥的知识变成动态清晰表达的知识。
三、今后努力的方向
根据安全工程系教学团队多年的教学实践,积累了丰富的教学讲义、设计资料、实验指导书、习题库等教学资料。今后准备整合现有资源,建设课程网站,将电子教案整理出版。以科研促进教学,在教学过程中组织学生申请“江苏省大学生实践创新训练计划项目”、“江苏大学大学生科研训练计划项目”,指导学生在科研中探索性、创新性学习。增强与企业的横向联系,建立稳定的课程实践教学基地。加强学生工程设计能力的训练,准备开设安全人机工程学课程设计,加强学生方案设计和工程设计能力的训练。
参考文献:
[1]刘辉,袁昌明,等.《安全人机工程》教学内容设置于教学方法研究[J].科学咨询,2011,(8):94-95.
1生物医学工程专业内容特色概述
生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。
1.1医学影像技术
即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术,现还有正在兴起的阻抗成像技术等。
1.2医用电子仪器装备
分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号,现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等,而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备,如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。
1.3生物力学
主要是研究生物组织和器官的力学特性,人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学(血液流变学)、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。
1.4生物材料
即人工器官、组织工程所需要的物质与材料,其大多数是需要植入人体,需要具备耐腐蚀、化学稳定性,需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料,根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。
1.5生物效应与生物控制
生物效应是指在医疗诊断和治疗中,光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上,其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析,包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析,以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生,将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学,十分广泛,仅四年内进行如此庞大的知识学习,学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此,我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析,在此基础上,提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。
2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨
我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性,该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗,有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践,更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系,无法由某一个从业人员掌握,需要各方向的协作与合作,由此认为,设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。
2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.1.1人才培养目标
作为医科大学,其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才,其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作,运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗,所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识,然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习,成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才,毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作,在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业,以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等,其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程(如影像学、信息学等)的基本理论知识及能力,能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗(或信息管理等)和医学成像(或医学信息等)技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像(或信息学、医学超声学等)的基本理论知识,受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练,具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力,基本的仪器(装备)维修保养能力”上。
2.1.2课程设置
基于医科大学的特色,其主干课程应注重基础医学、临床医学,同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类,如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程,基础和临床医学类课程,如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程,然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程,如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等,部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业,但需要按照本校特色来设置课程,切忌大而全无特色,或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。
2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.2.1人才培养目标
现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业,如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院,四川大学高分子科学与工程学院等,各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例,其前身是生物科学与医学工程系,创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透,应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题,发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识,掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法,并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力,具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才,这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标,按照其特色制定为“以工程为主,以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据,培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”,偏向于材料工程学。由此可知,在综合性大学工科以及理工科大学中,生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容,其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程(如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等)的基本理论知识及能力,能在医疗设备相关企事业单位从事设备(或装备)设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识,受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。
2.1.2课程设置
基于工科特色,其主干课程应注重工科基础理论的学习,了解医学基础知识,同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业,其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习,设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等,医学类课程设置了基础医学与实验,涵盖人体解剖学知识,专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等,同样,课程设置也应按照本校特色加以取舍。
在针对环境艺术设计专业的教学过程中,我们常对学生说,不管是室内设计还是景观设计,设计师都要建立正确的尺度感。对于刚接触室内设计专业的大一新生,建立良好的尺度感显得尤为重要。可以说良好尺度观念的建立是室内设计的基础,没有尺度意识便没有合理的设计。
一、尺寸、尺度和尺度感
尺寸是关于量的精确表达,有明确的测量的对象,它只是表示尺度感上的物理数据。尺度有具体的尺寸界线,空间的大小显而易见。但尺度又与真实的大小相区别,它并非真实尺寸的大小,而是指室内空间的整体或局部给人感觉上的大小印象和其真实大小之间的关系。尺度感是人们在室内空间中以自己的身体为参照,通过对建筑内部空间各形体的尺寸进行比较后所产生的感受。室内设计的尺度感,是来自墙面、顶棚、地面所形成的一个有限空间,它有具相对性,涉及到美学和人体工程学。体现一个设计空间或建筑物是过大还是过小,更多是人们面对空间作用下的心理,以及更多的诉求。
空间是室内设计的基础,的设计往往建立在空间形态的基础之上。能否营造一个合理、舒适的空间尺度,决定了该景观设计方案的成败。因此成功的室内设计作品应该根据其使用功能、建筑技术等因素,确立一个最合理的,符合人们生理与心理两方面需要的尺度。
二、景观设计课程教学中学生尺度观念缺失的问题
笔者在实践教学中发现,某些学生由于没有建立良好的尺度感,学习中无法深入推进自己的设计思路。高职院校环境设计专业的学生在考入大学前基本都是艺术类考生,他们的优势是具有一定的美术功底和审美修养,但其弱势在于他们在专业学习中对环境艺术设计专业的认识较为感性。在设计方案中往往用感性的审美代替现实中的空间设计。由于尺度意识的缺失,学生设计出的方案经常存在好看而不合理的问题,甚至脱离了实际空间,成为纸上谈兵,这成为学生学习景观设计课程的“瓶颈”。因此教师在教学中必须深刻认识到学生在专业学习上的弱点,系统地建立起空间组织中尺度设计的方法及理论,以提升设计者的尺度意识。将课程教学同实际相结合,培养学生建立良好的空间尺度感,才不会导致学生在景观设计课程的学习中出现偏差。
三、如何在教学中培养学生建立良好的尺度感
设计师建立良好的尺度感有一个较为漫长的积累过程,不可速成。教学实践中教师要让学生感受到尺度感对于专业的重要性,引起学生的重视。同时,学生在学习和生活中要做有心人,随时留意身边的尺寸和尺度感。下面笔者将从如何在教学中引导和培养学生建立正确的尺度感的角度,来探讨“尺度感”的概念。
(一)日常生活中感知室内空间尺度
把握空间尺度感首先要从感知空间入手,在日常的生活中是培养尺度最好的训练,要做到四多:多观察、多画、多测量、多实践。多观察,观察的对象包括清水房、尺度感良好的样板房设计、尺度感差的设计案例。多画,是指养成按比例绘制草图的习惯,如此,对比例的把握才不会脱离真实。画图的过程中对每一条线段代表的实际长度都做到心中有数,而不是单纯地进行线条的拼凑和组合。做到这一点,至少在尺度感的把握上不会出现大的问题。多测量,是指在生活当中,多留意身边的尺寸。例如随身携带一把卷尺,用它量一下自己的家具、房间、楼梯的尺寸是多少,甚至是走到哪量到哪。当然也可以在自己身上找一个标尺作为参照,例如:自己手的中指和拇指张开的长度差不多20厘米,这个方法可以不用随身带卷尺便可测量,十分方便。多实践的目的是为了让学生在实践中,融入到真实的空间中,深刻体会空间。再回到设计中完成具有实践性的方案,培养良好的尺度观念和设计意识。
(二)掌握并运用人体工程学理论
人们往往通过自身的尺寸为基本参照来体验尺度感,而人体尺寸正是人体工程学研究的最基本的数据之一。要营造一个符合人的生理与心理两方面需求的尺度,需要掌握并运用人体工程学的基础理论。
首先,在设计的过程中以人体的静态尺度为基础。人体静态尺度是建立在人体尺寸和比例的基础上的,例如门洞的高度和宽度、踏步的高度和宽度、家具的尺。其次,在设计的过程中合理分配动态活动尺度。人在使用室内空间时需要在空间内走动或进行各项活动,这就牵涉到人的各种动态所需空间尺寸和尺度的分配。从而得出最小和最佳的空间尺寸和室内的行动路线图,为设计者确定空间范围提供有效的依据。例如人在工作时常用的姿势为站姿、坐姿、跪姿、躺姿。根据四个常用的姿势我们将人体作业域又分为水平作业域和垂直作业域。而水平作业域中又可以分为最大作业域和通常作业域;垂直作业域则决定了摸高和拉手。在室内空间设计中,人体动作域的应用也是十分广泛的,它可以用于确定空间中各种工作台面的大小、高低;各种贮存家具的放置及安装位置;各种控制装置的安装位置等等。
(三)运用辅助手段直观地建立尺度感
在室内设计的课程中包含部分设计表达的课程,例如《建筑装饰制图与识图》、《3dmax基础建模》、《skechup草图大师》、《模型制作》等。这些课程都对学生建立良好的室内空间感起到了及其重要的作用。尤其是模型制作的课程,因为3dmax、sketchup在运用的过程中可以滑动鼠标自由地放大缩小。而模型制作却不行,学生必须按照设定好的比例,按照比例对所有的尺寸进行缩放。需要注意的是,在室内设计的模型制作中,教师应引导学生建立一个尺寸参照,从而提醒学生,加强其尺度观念。例如,按照模型的比例做一个1000毫米X1000毫米的矩形或500毫米X500毫米的矩形等,其它的家具、设施、铺装等都以它为参照。