工程心理学ppt课件
(建筑工程管理]工程心理学
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（建筑工程管理）工程心理学工程心理学第1章概论壹、填空1.工程心理学是二十世纪四十年代后期开始发展起来的壹门新学科。
它以人-机系统为对象，主要研究人的工作效能，人于系统中的行为特点，以及人机间的合理配合等。
受环境因素的影响，因而有人把人机系统概念扩大为人-机-环境系统。
这里说的“机”是广义的，包括简单的工具和复杂的生产技术装备；这里说的“环境”，不仅指各种物理环境，也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。
2.要解决好人、机、环境三者的关系，必须对人于系统中的认识的俩种对立观点：机器中心论和人中心论。
3.人机系统指于劳动和工作中人和使用的机器以壹定的方式互相结合而构成的系统。
工程心理学研究人机系统，就是为了使人机间建立最合理的结合关系，使系统获得最好的效益。
划分方法：⑴人机系统按人机连接的方式，可区分为串联式人机系统和且联式人机系统。
串联式人机系统中，人机连环串接，人机任何壹方停止活动或发生故障，均会使整个系统中断工作；且联式人机系统中，人机且接，俩者可互相替代。
⑵人机系统仍可作闭环系统和开环系统的区分。
区别于于人是否能够了解系统活动的结果，即有没有所谓结果反馈。
闭环人机系统中有信息反馈回路。
人机系统按人于系统中的作用特点区分为三类：即手控式人机系统、机控人机系统和自动化人机系统。
人机相互作用的基本模式：人机系统中的人机相互作用过程就是人机进行信息交换的过程。
人和机器是俩种性质不同的系统，但俩者于功能上有相似的地方。
人和机的活动均包括输入、加工和输出三个环节。
人的这三个环节，通常用S－O－R表示。
S表示刺激作用；O表示机体组织；R表示身体反应。
人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官，称为效应器官。
⒋人机配合包括俩方面的涵义：壹是人机功能分配，二是人机于构形和性能特点上的匹配。
⒌泰勒被认为是最早对人和工具匹配问题进行科学研究的学者。
他开创了“时间研究”和吉尔布瑞斯创始的“动作研究”合称为“动作时间研究”，迈开了工业心理学研究的第壹步。
工程心理学
第一章概论§1.1工程心理学的研究对象1.工程心理学是二十世纪四十年代后期发展起来的一门新学科。
它以人—机系统为对象，主要研究人的工作效能，人在系统中的行为特点，以及人机间的合理配合等。
任何人机系统都处于一定的环境之中，人的工作效能和人机关系都受环境因素的影响，因而有人把人机系统的概念扩大为人—机—环境系统。
“机”是广义的，包括人在工作、学习、生活和休息中所使用的各种人造器物。
“环境”不仅指各种物理环境因素，也包括劳动组织、工作制度等社会环境条件。
工程心理学—人类工程学—人类因素学—人类因素工程学工程心理学是一门以心理学为核心内容的综合性学科。
它以实验心理学和认知心理学的理论和方法为基础。
从事工程心理学的研究，必须熟悉心理学的理论和方法。
2.怎样解决好人—机—环境三者之间的关系？首先必须对人在系统中的地位有一个正确的认识。
对这个问题有两种对立的观点。
一种是机器中心论，认为机器在人机系统中处于中心地位，在系统设计中要求人去适应机器的特点。
另一种观点与此相反，认为人是劳动的主体，机器是为人服务、供人使用的工具，机器的设计应首先考虑操作的利益和要求。
因此在人机系统的设计中，除了强调机器和环境的设计应尽可能符合人的身心特点和满足人的要求外，同时也要考虑如何通过选拔和训练，使操作者适应机器与环境的问题。
§1.2工程心理学的内容1.工程心理学的主要内容：⑴人体生理心理特点和人的工作能力限度。
在人机系统中，人机关系主要表现为两个方面：一是人机功能分配，二是人机特性匹配。
要处理好这两方面的关系，就要对人的身心特点，特别是对人在各种情况下的工作能力和行为特点进行研究。
⑵人机相互作用过程和人机界面的设计要求。
在人机系统中，人机相互作用是通过信息显示装置和控制装置实现的人机信息交换的过程。
⑶工作空间的设计要求。
在人机系统中，工作空间的大小、显示器与控制器的位置、工作台的高低、座位的尺寸、机具和加工件的排列、工作间的距离等，都会地操作人员的工作效率与系统的安全发生影响。
应用实验心理专题之工程心理学
医疗设备界面的应用
医疗设备界面设计
医疗设备培训
在医疗设备设计中，工程心理学关注操作界 面的便捷性和安全性。通过对医护人员的认 知和行为特点进行研究，可以优化界面布局、 操作流程、信息显示方式等，提高医疗设备 的使用效率和安全性。
工程心理学还应用于医疗设备的培训方面。 通过分析医护人员在操作医疗设备过程中的 心理和行为特点，可以制定更为有效的培训 方案，提高医护人员的操作技能和应对能力。
培训和教育
通过培训和教育提高员工对心理因素对职业健康 和安全影响的认识，增强员工的自我调节能力。
心理咨询与支持
提供心理咨询和支持服务，帮助员工解决心理问 题，提高心理健康水平。
工作环境改善
通过改善工作环境和减轻工作压力，减少心理因 素对职业健康和安全的影响。
05
工程心理学应用案例
航空航天领域的应用
心理因素对安全的影响
注意力分散
心理因素可能导致员工在 工作时注意力分散，从而 增加操作失误和事故的风 险。
决策能力
心理因素可能影响员工的 判断和决策能力，从而影 响工作安全和效率。
情绪调节
情绪调节能力差可能导致 员工在面对工作压力和挑 战时无法保持冷静，从而 影响工作安全。
职业健康与安全的干预措施
工作负荷的调节策略
任务分配与时间管理
合理分配任务，设置合理的任务量和 时间安排，避免工作负荷过重或不足。
技能培训与任务优化
通过培训提高个体的技能水平，优化 任务流程，降低完成任务的难度和所 需的工作负荷。
休息与恢复
合理安排休息时间，帮助个体恢复体 力和精力，避免长时间连续高强度工 作。
激励与反馈
通过激励和反馈机制激发个体的积极 性和动力，提高工作投入和应对高工 作负荷的能力。
第二章 工程心理学的研究方法 PPT课件
二、实验变量的控制
1 定性控制：指把自变量与因变量的性质变化稳 定在研究者所要求的范围内。
2 定量控制：指设法使自变量与因变量在强度或 数量上的变化范围能明显反映出两者之间存在 的规律性关系。
2020/8/5
三、 控制无关ห้องสมุดไป่ตู้量的方法
1 消除法 2 限定法 3 纳入法 4 配对法 5 随机法
2020/8/5
四、心理实验设计
1 完全随机与随机区组实验设计 2 单因素实验设计与多因素实验设计 3 被试间、被试内和两者混合实验设计
2020/8/5
实验法的应用
请用实验法为手机效用的测定设计一个实验： 手机典型任务：拨打电话、保存电话号码及电话 本设置、通过通讯录拨打电话、发送短信息给通 讯录中的联系人、设置闹钟、改变情景模式等。 任务指标：时间效率、手指负荷、任务正确率、 易学习性、满意度。
3）折半法：将一个测验的题目分成两半，以两半 结果的相关评定测验信度高低。
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1）内容效度：指测量的项目能在多大程度上测量 到所测量的内容。（由有经验的人进行评定）
2）同时效度：指测验的结果与受测者在效度标准 上的成效的相关程度。
3）预测效度：指测验结果与受测者以后取得的实 际效绩的相关程度。
2 要求 要有明确的观察目的 要有具体的观察计划 要仔细做观察记录 要善于对观察的对象进行分析和思考 防止观察受偏见影响 要善于捕捉观察中的意外现象
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二、访谈法
1 类型 结构访谈和非结构访谈 直接访谈和间接访谈 个别访谈和集体访谈
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2 要求 明确访谈的目的 设计访谈的问题 要注意与被访者建立互相信任的关系 要注意谈话技巧
工程心理学——第七章 人-计算机界面
第二节 传统软件界面中的人因素
一、命令语言界面 二、菜单界面
（一）菜单深度和广度结构 （二）菜单选择项的顺序组织 （三）新型菜单界面的发展
• 1、跳跃式菜单 当用户点击第一层的菜单时，鼠标自动跳跃到打开的第二层开单的
第一个选项上 优点：用户只需要在垂直方向上移动鼠标选择，减少了用户平移点
深度-广度权衡是菜单结构研究的主要问题，其目的在于获取菜单的最 优结构参数
第二节 传统软件界面中的人因素
一、命令语言界面 二、菜单界面
（一）菜单深度和广度结构 （二）菜单选择项的顺序组织
菜单选项的顺序组织指的是同一层次画面中各菜单选择项在呈现屏幕 上的排列顺序
选择项的顺序组织有固定式和自适应式
第二节 传统软件界面中的人因素
一、命令语言界面 二、菜单界面 三、填空式界面 四、对话式界面 五、直接操作界面
（一）直接操作界面概述 （二）直接操作界面与其他界面的比较 （三）直接操作界面的设计原则
第二节 传统软件界面中的人因素
一、命令语言界面 二、菜单界面 三、填空式界面 四、对话式界面 五、直接操作界面
（一）界面兼容性 （二）界面一致性
• 1、定义 • 2、优点
第一节 人-计算机界面概述
一、人-计算机界面 二、人-计算机界面设计的一般原则
（一）界面兼容性 （二）界面一致性
• 1、定义 不同界面之间在界面设计的各要素上具有相似性
第一节 人-计算机界面概述
一、人-计算机界面 二、人-计算机界面设计的一般原则
击鼠标的操作，提高了点击效率
第二节 传统软件界面中的人因素
一、命令语言界面 二、菜单界面
（一）菜单深度和广度结构 （二）菜单选择项的顺序组织 （三）新型菜单界面的发展
工程学心理优秀课件
性格特点
1. 一种习惯化的态度和行为方式。一个人偶尔表现 的特点不是性格的表现。
2. 是后天在与环境的交互作用中形成的。 有“环境塑造性格”之说。
3.可以在后天发生变化。性格主要在青春期后期渐 渐稳定，但也可能因为成人期所遭受的重大事件 的影响或者通过主观努力而改变。
情感、言语、社会性仍不能决定人的性格。决定人的 性格的培养取决于父母几方面的有意而为：
3. 一般能力和特殊能力；
4. 认知能力、操作能力和社交能力。
晶体智力：指概念化的知识，就是需要后天系统的 学习得来的能力；
流体智力：泛指各种先天遗传、或者后天经验积累 的学习和解决问题的能力。如社交能力， 领悟能力。
气质
气质是个人生来就具有的心理活动的动力
特征，可以指个人的性情或脾气，也可以指个 人心情随情境变化而随之改变的倾向，亦即个 体的反映倾向。
攻击性强易兴奋、不 以约束、不可抑制
活泼型（多血质） 强
均衡
灵活
活泼好动、反应灵活、 好交际
安静型（粘液质） 强
均衡
惰性
安静、坚定、迟缓、 有节制、不好交际
抑制型（抑郁质） 弱
胆小畏缩、消极防御 反映强
性格
性格是个人对现实的稳定的态度和习
惯化了的行为方式，主要是后天形成的、
终身的、社会行为方式。 例如，一个人在任何场合都表现出对人热 情、与人为善，这种对人对事的稳定的态 度和习惯化的行为方式表现出的心理特征 就是性格。
活泼型（多血质） 强
均衡
灵活
活泼好动、反应灵活、 好交际
安静型（粘液质） 强迟缓、 有节制、不好交际
抑制型（抑郁质） 弱
胆小畏缩、消极防御 反映强
气质特点
工程心理学——第五章 听觉显示器
第一节 听觉显示器概述
一、听觉显示器的分类
（一）基于功能特异性的分类
• 1、反馈听觉显示器 2、辅助听觉显示器 3、告警听觉显示器 告警信息听觉显示器指当人-机系统中某一环节或部件出现故障或
发生意外事故，并且需要及其采取行动及时处理时，通过声音显示的 方式向相关人员传递告警信息的装置
• 1、现存问题 2、发展趋势 语音输入方面：
− 能够在各种噪声环境下对自然来自言的高度理解语音输出方面：
− 高度自然化的语音
其他新功能：
− 声纹识别、音频信息管理与检索、机器“同声传译”
第二节 听觉界面设计
一、语音用户界面及其设计要点
（一）语音用户界面特点 （二）语音用户界面评价指标 （三）语音用户界面现存问题及发展趋势 （四）语音用户界面设计要点
一、语音用户界面及其设计要点
（一）语音用户界面特点 （二）语音用户界面评价指标
• 1、言语可懂度 语言的可懂度是定量的表示收听者对所传递语音信息的理解程度 可懂度的测定：
− 语音质量的测定：主观测定和清晰度指数 − 语言可懂度的影响分析：信号本身、环境因素、言语通信者个体因素
第二节 听觉界面设计
一、语音用户界面及其设计要点
（一）语音用户界面特点 （二）语音用户界面评价指标
• 1、言语可懂度 2、语言自然度 言语自然度是描述系统输出的言语品质与发话人发音的相似度
− 系统输出的言语与真人言语的相似程度 − 系统人-机交互与人-人交互这两个过程的相似程度
语言自然度的评价主要是主观评价
第二节 听觉界面设计
一、语音用户界面及其设计要点
（一）迫听性 （二）全方位性 （三）变化敏感性 （四）绕射性与穿透性
第二部分方向科目《工程心理学》
第二部分方向科目《工程心理学》（仅适用用户体验（UX）方向）一、概论（一）学科性质1．人机器环境系统2．相关学科3．研究领域4．研究特点（二）历史发展1．学科诞生2．学科拓展3．学科发展二、研究方法（一）经典的实验研究方法1．问卷法、访谈法和观察法2．实验法3．现场研究和模拟实验（二）神经生理方法1．眼动追踪技术2．心理生理测量技术3．脑功能检测技术（三）经典的数据处理方法1．描述统计2．推断统计（四）数据模型方法1．回归分析2．判别分析和聚类分析3．因子分析4．结构方程模型三、视觉显示界面（一）视觉显示1．静态视觉显示界面的研究2．文字显示设计的研究3．图表显示设计研究4．符号标志设计研究（二）动态视觉显示界面的研究1．表盘仪表信息显示的研究2．灯光信号设计的研究3．电子显示器信息显示设计的研究4．手持移动设备显示的研究5．大屏幕显示的研究（三）视觉显示编码、突显和兼容性的研究1．视觉显示界面中的信息编码问题2．视觉信息显示的突显研究3．视觉显示和控制兼容性研究四、听觉显示界面（一）听觉显示1．听觉显示特点2．听觉显示器（二）语音界面1．言语可懂度和自然度的研究2．语音界面的研究（三）非语音界面1．听标和耳标的研究2．听觉告警3．听觉告警的研究五、控制交互界面（一）传统控制器的交互界面1．控制器的识别2．控制器的操作（二）新型控制的交互界面1．语音控制2．眼动控制3．脑机接口4．可穿戴设备交互（三）点击增强技术1．静态点击增强技术2．动态点击增强技术六、人计算机交互（一）菜单、命令和对话等界面1．菜单界面2．命令和填空界面3．对话和直接操作界面（二）协同工作、虚拟和网络等界面1．协同工作界面2．虚拟界面3．网络界面（三）自适应用户界面1．自适应交互研究2．问题和展望（四）键盘等硬件的交互设计1．键盘的交互设计2．指点设备的交互设计3．手机使用行为与心理特征七、环境（一）一般环境属性及其影响1．光环境2．声环境（二）特殊环境及其影响1．航天失重环境2．高原低氧环境（三）情境意识1．情境意识的内涵2．测量方法3．研究现状4．环境研究八、工作负荷（一）生理负荷1．生理负荷概述2．影响生理负荷的因素3．生理负荷测量（二）心理负荷1．心理负荷概述2．影响心理负荷的因素3．心理负荷测量（三）应激1．应激概念2．应激影响3．应激源4．影响应激的因素5．应激的测量方法九、产品可用性和用户体验（一）可用性和用户体验1．可用性及其研究2．用户体验及其相关理论（二）可用性和用户体验的度量1．度量维度2．各种度量的整合（三）评价度量体系1．定性的可用性度量评价体系2．定量的可用性度量评价体系。
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Engineering Psychology and Human Performance
11
Why?——3 Motivations
Technology evolutionary trends(科技进步)
More rapid, more complex, more and more interrelated elements, forcing the designer to consider the distribution of tasks between human and machines.
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Introduction of the textbook
以人的认知信息加工心理学为基 础，系统阐述与工程技术设计有
关的心理学问题，理论性强、与
技术设计联系密切;
引用大量的工程心理学实验结果， 立论依据充足，科学性强;
内容新颖，引用的文献大多反映
最近10年来美国工程心理学的研
究成果。
Christopher D. Wickens ，
[美]唐纳德.A.诺曼著，梅琼译. 《设计心理学》, 中信出版社, 2003
方俐洛，于国丰，汪慧丽.《工 程心理学》, 团结出版社, 1989
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Engineering Psychology and Human Performance
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Chapter 1
Introduction to Engineering Psychology and Human Performance
Engineering Psychology and Human Performance
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Why?——3 Motivations
Practical needs(实践需要)
In World War II
“training the human to fit the machines”
! Aircraft accidents with well- trained operators（Table 1）
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Engineering Psychology and Human Performance
12
Why?——3 Motivations
Information theory and cybernetics (信息论和控制论)
Stimulus-response language World War Ⅱ Information theory
Overview
What is psychology? Science, study, of the mind and its processes.
Human psychology Animal psychology
Child psychology Society psychology Engineering psychology…
Psychologists analyzed the operator-machine interface
After World War II
“designing the machines to fit the human”
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
性和舒适度)
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
பைடு நூலகம்
8
Engineering psychology
When？ 20 Century 50s World War II Where？USA Why？ What？ How？
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of behavior psychology
Cybernetics(控制论)
Same terms as mechanical, electronic, information system, help integrate humans and machines in system design and analysis.
Terms: feedback, channel capacity bandwidth…
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
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Application field
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
工程心理学与人类行为
Features
Interesting 趣
Significant 益
Hard
难
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
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Introduction of Bi-language Course
English textbook English PPT Chinese & English oral presentation 100 basic English glossaries
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
2007.7
Engineering Psychology and Human Performance
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What is Engineering Psychology?
A branch of psychology, using psychology in engineering.
Reduce error(减少错误) Promote productivity(提高生产率) Increase safety and comfort(增加安全
Justin G. Hollands 出版社：Prentice Hall
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Engineering Psychology and Human Performance
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Reference books
C.D. Wickens ，J.G. Hollands 著，朱主祥等译.《工程心理学 与人的作业》, 华东师范大学出 版社, 2002