《安全人机工程》教学大纲(王保国版)
《安全人机工程》教学大纲(14章版)
《安全人机工程》课程教学大纲课程编号: 506119课程名称：安全人机工程英文名称：Safety Man-machinery Engineering (Safety Ergonomics)课程类型: 专业核心课总学时：48 讲课学时：48 实验学时：另有安排学分：3适用对象: 安全工程本专科先修课程：安全学原理执笔人：孟现柱审定人：一、课程性质、目的和任务安全人机工程学是安全工程专业的专业基础课。
本课程主要包括：人机工程学概论、人体测量数据的处理与应用、人的感知与反应特征、人的心理特征、人的作业特征、显示器与控制器的设计与布局、作业空间与作业环境设计、人机系统总体设计，典型的人机系统设计以及人机工程学应用范例。
本课程的目的是：研究实现以保证工作效率为必要条件和以追求实现人的安全为目标这一要求所需要的人机学理论、方法和采取安全设备工程或其它工程措施的依据。
本课程的任务是：1、使学生系统地掌握安全人机学方面的基础知识，为后续专业课程的学习提供必要的知识基础。
这些知识包括：1）使学生系统掌握人机工程学的基本概念、基本理论，领会“人—机—环境系统”的含义。
2）使学生系统掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。
3）使学生系统掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。
4）使学生系统掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。
2、培养学生运用所学安全人机学方面的知识分析和解决实际问题的能力，使学生能够运用安全学的思想和方法分析解决实际问题，使学生具有人机系统设计的初步能力，具备对一般企业中人机系统进行检查与评价的能力。
3、培养学生的探索精神和创新意识，实现学生知识、能力、素质的协调发展。
4、使学生了解安全人机学在人类社会发展中的作用。
5、使学生树立辩证唯物主义世界观。
二、课程教学和教改基本要求（1）教学过程中，要注意安全人机工程各部分内容之间的相互联系，应保证课程内容的系统性和完整性，同时着重加强学生对基本内容、基本方法的理解和掌握，注意理论联系实际，注重渗透工业生产和现代生活的观点、概念和方法，在教学中要注意引导学生逐步体会安全人机学的研究方法，对知识的形成、建立过程要作深入的分析，并适当地介绍有关的知识。
安全人机工程 教学大纲
安全人机工程一、课程说明课程编号：020238Z11课程名称：安全人机工程课程设计/ Curriculum Design of Safety Ergonomics 课程类别：专业教育课程（集中实践环节）学时与学分：2周/2先修课程：安全人机工程适应专业：安全工程教材、教学参考书：1.王保国，王新泉，刘淑艳等.安全人机工程学[M].北京：机械工业出版社.2010.2.张力、廖可兵.安全人机工程学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.3.丁玉兰. 人机工程学（第四版）[M].北京:北京理工大学出版社，2011.4.赵柱文，武晓敏.安全人机工程[M]，重庆:重庆大学出版社，2014.二、课程设置的目的意义：人机工程学是安全工程专业的专业基础课。
人机工程学为工程技术设计者提供人的各种理论参数和要求，建立合理可行的人—机—环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率，保障系统安全。
本课程旨在培养学生利用安全人机工程所学知识解决系统的人机学设计问题。
使学生具备基本的系统人机学设计能力。
三、课程教学基本要求知识：认识安全人机工程基本原理在工程风险防控中的应用方法，了解安全人机工程中降低物件风险，提升系统本质安全水平。
能力：学生应该在两周的时间内完成系统功能设计，系统尺寸形状设计，显示器设计，控制器设计，显示器与控制器综合布局设计，人机环境分析，系统评价等一系列人机学设计基本程序。
素质：培养责任承担和克服困难的品质，能尽快适应和熟悉陌生领域，达到独立完成系统人机学设计的要求。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求1．系统功能设计，包括基本功能，精神功能和安全功能的设计2．系统外形设计，应用人体测量学知识，为系统设计合乎人性形状，大小和颜色3．人机界面设计，选用或设计系统所需显示器和控制器，合理布置显示器和控制器4．分析系统作业环境5．确定系统使用者素质要求6．进行系统人机学评价六、课程考核方式七、大纲主撰人：大纲审核人：。
《安全人机工程》教学大纲(王保国版)
《安全人机工程》教学大纲课程编号：403531045课程中文名称：安全人机工程课程英文名称：safety Ergonomics课程类别：专业基础必修课总学时：40学时（其中理论32学时，实验8学时）总学分：2学分适用专业：安全工程一、课程的性质、地位与任务本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一，是安全工程专业的一门必修专业基础课。
其任务是为工程技术设计者提供人的各种理论参数和要求，建立合理可行的人---机---环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率。
目的是培养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力。
本课程既是一门专业基础课程，为后续课程准备必要的知识；同时它所传授的知识、所培养的能力也直接与工程实践的需要相衔接，直接有益于学生在毕业后从事安全系统设计方面的工作。
本课程也已成为安全工程专业系列课程中的核心课程。
本课程的目标是：使学生具有运用安全人机工程学理论解决人机系统安全问题的能力。
通过本课程的实验达到加深理解所学知识、综合运用所学知识的目的。
通过本课程的理论教学和各种课内外的实践环节培养学生的工程实践能力，培养学生的创新精神和创新能力。
二、课程的基本要求1. 通过学习，充分理解并掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻领会人机界面的内涵和人机功能匹配与安全、高效的辨证关系；2. 掌握对人机系统进行评价和优化的方法；3. 具有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；4. 具有运用安全人机工程学理论解决人机系统安全问题的能力。
三、本课程与其他课程的联系前续课程：工程制图、机械原理、机械设计、概率统计等。
后继课程：电气安全、锅炉与压力容器、工业通风与除尘、安全检测检验技术等。
本课程学习之前，学生应具有一定识图能力，能快速、准确地读懂工程图、机械图所表达的含义；具有多种工矿企业的全局布置印象；具备生物、美学的初级知识；能对人体测量数据进行正确统计分析。
安全人机工程课程设计
安全人机工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解安全人机工程的基本概念，掌握人、机、环境之间的关系。
2. 使学生了解安全人机工程在生产和生活中的应用，掌握相关安全标准和法规。
3. 培养学生分析、评估和解决安全问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用安全人机工程知识对生产环境、设备进行安全评估的能力。
2. 使学生掌握事故案例分析的基本方法，提高预防和处理安全事故的技能。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，能够就安全问题进行有效讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对安全问题的敏感性和责任感，提高安全意识。
2. 增强学生遵守安全规定、尊重生命的价值观，形成良好的安全行为习惯。
3. 培养学生关注社会发展，关注安全人机工程领域的前沿动态，激发创新精神。
课程性质：本课程属于理论与实践相结合的课程，旨在提高学生对安全人机工程的认识和应用能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，但对安全人机工程的概念和实际应用相对陌生，需要通过具体案例和实践来加深理解。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用案例分析、讨论、实验等多种教学手段，提高学生的参与度和兴趣。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使他们在掌握知识技能的同时，形成良好的安全意识。
通过分解课程目标，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 安全人机工程基本概念：介绍人、机、环境及其相互关系，阐述安全人机工程的核心思想。
教材章节：第一章 安全人机工程概述2. 安全人机工程应用领域：分析生产、生活等领域中的安全问题及解决方法。
教材章节：第二章 安全人机工程应用3. 安全标准和法规：讲解我国安全人机工程相关法规、标准，提高学生的法规意识。
教材章节：第三章 安全标准和法规4. 事故案例分析：分析典型安全事故案例，使学生了解事故原因、预防措施及处理方法。
教材章节：第四章 安全事故案例分析5. 安全风险评估与控制：教授风险评估的基本方法，培养学生预防和控制安全事故的能力。
安全人机工程学教学大纲
《安全人机工程学》教学大纲英文名称：Safety Ergonomics学分：2.5学分学时：40学时理论学时：40学时实验学时：0学时教学对象：安全工程专业先修课程：高等数学、概率统计教学目的：本课程是安全工程系本科生的专业任选课，是学生学习专业课、扩充专业知识和从事本专业的科研、生产工作的专业理论。
通过本课程的学习，使学生掌握安全人机工程学的基本概念和基本原则，能正确地较熟练地进行人机系统可靠性的计算，了解安全人机工程学的历史及发展方向和主要的研究领域，为人机系统的安全性设计、分析与评价，事故分析与安全设计等问题提供坚实的理论知识。
教学要求：本课程的教学与学习要侧重于准确理解安全人机工程学的基本概念和基本规律；对重要的标准、评价原则和设计方针应理解其制定的目的及适用的范围，加深学生对本专业课的理解，为其学习相关的专业课，提高自学与更新本专业知识提供一定的专业理论能力。
教学内容：第一章概论（3学时）1．人机工程人与机械的关系、人机工程的概念、人机工程的产生与发展、国内外人机工程的现状。
2．安全人机工程安全人机工程的概念、安全人机工程的主要研究方法、研究领域、安全人机工程与其他学科的关系。
3．人机关系人机系统的特点、功能、功能分配。
基本要求：了解人机工程学的产生和发展；人机关系的相关概念；人机功能分配的基本含义。
掌握安全人机工程学的概念和主要任务、以及安全人机工程学的研究领域。
重点：理解安全人机工程学的基本概念和主要任务。
难点：正确理解安全人机工程与其他学科的关系，安全人机工程学在整个安全工程学科中地位和作用。
第二章人的特性（5学时）1．感觉器官和运动器官的特性2．人体生物节律3．人体形态特征4．人体疲劳5．影响安全作业的心理因素基本要求：了解安全人机工程中所涉及到的人的生理特性和心理特性的基本内容：感觉器官和运动器官的特性、感觉、知觉、观察、注意、动机、性格等心理特征；理解人体生物节律、疲劳声等概念；掌握各种生理、心理特性对人体疲劳的影响、主要的疲劳计算方法、重点理解相对代谢率（RMR）的计算；重点：掌握人体生物节律的概念及规律；疲劳的概念、疲劳的计算方法、减少疲劳的措施。
《安全人机工程》课程教学大纲
《安全人机工程》课程教学大纲适用专业：工业环保与安全技术专业课程代码：开设时间：第5学期课时数：68一、课程概述本课程是工业环保与安全工程专业基础课，是学生学习专业课、扩充专业知识和从事本专业的科研、生产工作的专业理论。
通过本课程的学习，使学生掌握安全人机工程学的基本概念和基本原则，了解安全人机工程学的历史及发展方向和主要的研究领域，为人机系统的安全性设计、分析与评价，事故分析与安全设计等问题提供坚实的理论知识。
一般要求学习本课程之前要先修完安全系统工程、安全管理学、安全工程技术等有关基础课或专业基础课。
根据工业环保与安全专业的要求，按企业环保、安全构建课程体系，紧紧围绕企业环保、安全来选择课程内容；变知识本位为能力本位，以任务与职业能力分析为依据，设定职业能力培养目标；改变原有的课堂讲课形式，突出动手能力的培养，以作业空间环境设计为载体，创设实际生产情景，培养学生的实践动手能力。
本课程标准以就业为导向，根据行业专家对工业环保与安全专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，确定本课程的教学内容。
为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，本课程的教学活动以典型作业空间设计实例为载体，引出相关专业理论知识，使学生在工程实例中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。
该课程包括课堂教学、实验（实训）教学两部分，建议为68课时，其中理论教学占51课时，实验（实训）教学占17课时。
二、培养目标本课程的教学与学习要侧重于准确理解安全人机工程学的基本概念和基本规律；对重要的标准、评价原则和设计方针应理解其制定的目的及适用的范围，加深学生对本专业课的理解，为其学习相关的专业课，提高自学与更新本专业知识提供一定的专业理论能力。
1．方法能力目标：（1）培养学生谦虚、好学的能力，能利用各种信息媒体，获取新知识、新技术；（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风，能立足专业规划自己未来的职业生涯；（3）培养学生分析问题、解决问题的能力；2．社会能力目标：（1）培养学生的沟通能力及团队协作精神；（2）培养学生良好的职业道德。
安全人机工程(王保国)8
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
天然采光标准值 视觉工 作分级 I II III IV V 工作精确度 特别精细工作 很精细工作 精细工作 一般工作 粗糙工作
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被识别物体 尺寸mm 尺寸mm D<=0.15 0.15--0.3 0.15--0.3 -0.3--1.0 0.3--1.0 -1.0--5.0 1.0--5.0 -D>5.0
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第八章 作业环境
各种环境条件下的照度强度 环境条件 黑夜 月夜 阴天室内 阴天室外 晴天室内 晴天室外 照度(Lx) 照度(Lx) 0.010.01-0.1 0.020.02-0.2 5-50 5050-500 100100-1000 20002000-100000
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第八章 作业环境
2.亮度 亮度 亮度是物体表面单位面积向视线方向发出光 或反射光强度。 或反射光强度。 灯泡的亮度就是灯泡产生的光的一个精确测 量，计算机荧光屏发出的光也可以用亮度来 表示。 表示。另外亮度也可以用来测量物体表面的 反射光, 因此亮度也与物体的折射率有关系. 反射光, 因此亮度也与物体的折射率有关系. 亮度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m 亮度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m2)。
本章重难点
重点： 重点：温度环境综合评价方法 难点：光环境；温度环境； 难点：光环境；温度环境；色彩环境
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第八章 作业环境
8.1 环境的分类及基本特性
1、环境的分类 根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程 度，可把人的作业环境分为四个区域 (1)最舒适区 各项指标最佳，使人在劳动过程 (1)最舒适区 各项指标最佳， 中感到满意 (2)舒适区 在正常情况下这种环境使人能够接 (2)舒适区 而且不会感到刺激和疲劳； 受，而且不会感到刺激和疲劳；
安全人机工程(王保国)2
第二章 人机系统中人的基本特性
（2）坐姿： 挺胸坐在被调节到腓骨 头高度的平面上，头部以 眼耳平面定位，眼睛平视 前方，左右大腿大致平行， 膝弯曲大致成直角，足平 放在地面上，手轻放在大 腿上。见图2—2。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标 准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第 5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变 换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693（56.6*1.645）=1600mm；第95百分位数为： P=1693+（56.6*1.645）=1786mm 结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应 用于90%的华北男性。 讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为 设计的调整量的。
第二章 人机系统中人的基本特性
教学内容
2.1 人的物理特性 2.2 人的生理特性 2.3 人的心理特性
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第二章 人机系统中人的基本特性
基本要求
1 正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几 何参数的测量方法； 2 掌握人的生物力学特性、生理特性； 3 掌握测量基准面、静态测量和动态测量的 基本概念。
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第二章 人机系统中人的基本特性
3)测量方向
(3)在四肢上，将靠近四肢 附着部位的称为近位，将远 离四肢附着部位的称为远位。 （4）对于上肢，将挠骨侧 称为挠侧，将尺骨侧称为尺 侧。 （5）对于下肢，将胫骨侧 称为胫侧，将腓骨侧称为腓 侧。
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《安全人机工程》教学大纲
课程编号：403531045
课程中文名称：安全人机工程
课程英文名称：safety Ergonomics
课程类别：专业基础必修课
总学时：40学时（其中理论32学时，实验8学时）
总学分：2学分
适用专业：安全工程
一、课程的性质、地位与任务
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一，是安全工程专业的一门必修专业基础课。
其任务是为工程技术设计者提供人的各种理论参数和要求，建立合理可行的人---机---环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率。
目的是培养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力。
本课程既是一门专业基础课程，为后续课程准备必要的知识；同时它所传授的知识、所培养的能力也直接与工程实践的需要相衔接，直接有益于学生在毕业后从事安全系统设计方面的工作。
本课程也已成为安全工程专业系列课程中的核心课程。
本课程的目标是：使学生具有运用安全人机工程学理论解决人机系统安全问题的能力。
通过本课程的实验达到加深理解所学知识、综合运用所学知识的目的。
通过本课程的理论教学和各种课内外的实践环节培养学生的工程实践能力，培养学生的创新精神和创新能力。
二、课程的基本要求
1. 通过学习，充分理解并掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻领会人机界面的内
涵和人机功能匹配与安全、高效的辨证关系；
2. 掌握对人机系统进行评价和优化的方法；
3. 具有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；
4. 具有运用安全人机工程学理论解决人机系统安全问题的能力。
三、本课程与其他课程的联系
前续课程：工程制图、机械原理、机械设计、概率统计等。
后继课程：电气安全、锅炉与压力容器、工业通风与除尘、安全检测检验技术等。
本课程学习之前，学生应具有一定识图能力，能快速、准确地读懂工程图、机械图所表达的含义；具有多种工矿企业的全局布置印象；具备生物、美学的初级知识；能对人体测量数据进行正确统计分析。
四、教学内容、基本要求及学时安排
第一章安全人机工程学概论（2学时）
教学内容：人机工程学的起源和发展；安全人机工程学科定义；安全人机工程学的任务、研究对象以及其研究范围；安全人机工程学的研究方法。
基本要求：让学生了解安全人机工程学的发展历史，安全人机工程学的学科特点；明确安全人机工程学的研究任务、研究对象及其研究范围，安全人机工程学的基本研究方法。
重点：安全人机工程学的任务、研究对象以及其研究范围；安全人机工程学的研究方法难点：绪论的介绍能否激发学生对本门课程的学习
第二章人机系统中人的基本特性（4学时）
教学内容：人的几何特性，人体测量的基础知识；人体测量数据的处理方法；人的感觉和知觉的特性；人的视觉特征；人的反应特性。
基本要求：让学生正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几何参数的测量方法；掌握人的生物力学特性、生理特性；掌握“测量基准面”、“ 静态测量”和“动态测量”等基本概念。
重点：人体几何参数的测量方法；人的生物力学特性、生理特性；“测量基准面”、“ 静态测量”和“动态测量”等基本概念
难点：对基本概念的理解。
第三章人的作业能力与疲劳分析（4时）
教学内容：人体作业时的能量交换；作业时人体的调节与适应；作业能力的动态分析；作业疲劳及测定；降低疲劳的措施。
基本要求：让学生正确理解人体作业时能量交换的特性，熟练掌握能量代谢的测定方法，掌握作业时人体系统的调节特性；正确理解疲劳的概念，掌握疲劳的分类及测定、降低
疲劳的措施
重点：能量代谢的测定方法；作业时人体系统的调节特性；疲劳的分类及测定、降低疲劳的措施
难点：能量代谢的相关计算及对疲劳概念的理解
第四章人的自然倾向与人的可靠性概论（2学时）
教学内容：习惯与错觉；人为差错；人的生物节律；人的可靠性模型及研究方法。
基本要求：让学生正确理解人为差错的概念及发生的原因，正确理解可靠性的概念，掌握人的
可靠性模型及研究方法。
重点：人的可靠性模型及研究方法
难点：人的可靠性模型
第五章机的特性及其数学模型（2学时）
教学内容：机的特性；机的特性描述及其动力学特性分类；机的易维护性及基本维修指标。
基本要求：让学生正确理解人机系统中机的可操作性、易维护性、本质可靠性，了解机的特性描述及其动力学特性分类，机的易维护性及基本维修指标。
重点：机的特性
难点：人机系统中机的本质可靠性及机的动力学特性
第六章人机界面的安全设计（6学时）
教学内容：显示装置的类型及特点；显示装置的设计；控制装置的类型及特点；控制装置的设计；显示装置与控制装置的布局。
基本要求：让学生掌握显示装置、控制装置设计原则与方法，显示器与控制器的布局。
正确理解人机界面的概念。
重点：显示装置、控制装置设计原则与方法；显示器与控制器的布局
难点：控制装置设计原则在实际设计中的应用
第七章作业空间（4学时）
教学内容：作业空间设计的基本要求；作业空间分析；安全作业研究与标准化作业；工作座椅的静态舒适性设计原理。
基本要求：让学生掌握作业空间设计的基本原则和要求，作业场所空间的布置。
掌握安全防护空间距离，掌握机械防护安全距离的确定方法。
重点：作业空间设计的基本原则和要求；机械防护安全距离的确定方法
难点：作业场所空间的布置方法及机械防护安全距离的确定方法
第八章作业环境（4学时）
教学内容：环境的分类及基本特性；光环境；温度环境；色彩环境。
基本要求：让学生掌握工作场所的照明设计，掌握温度环境综合评价方法，色彩与功效的关系，熟悉安全色和安全标志的意义。
重点：温度环境综合评价方法
难点：光环境；温度环境；色彩环境
第九章安全人机工程学基本理论的应用（4学时）
教学内容：安全人机工程学基本理论的应用实例分析
基本要求：让学生熟练运用安全人机工程学基本理论分析工程实例。
重点和难点：安全人机工程学基本理论在工程实例中的运用
五、实践性教学环节
实验：8学时
六、教学方法与手段
理论联系实际、讲授法，辅以课程讨论；推荐适当的课外参考书和资料。
七、考核与成绩评定
1．考核目的：了解学生对本课程基本内容的掌握程度，对重难点的掌握程度以及运用本课程的基本知识、基本理论和基本方法来认识、分析和解决有关人机工程学理论在使用
过程中具体问题的能力。
同时还考察学生在平时的学习中是否注意了理解和记忆
相结合，理解和运用相结合。
2．考核形式：平时考核、实验技能考核与期末闭卷考试相结合
3．考核内容：人的基本特性；人的疲劳分析；机的基本特性；作业环境与作业空间。
4．考核题型：名词解释题、选择题、填空题、判断题、简答题
5．成绩评定：由平时成绩和考试成绩两部分综合评定
考试成绩占60%～90%，平时成绩（课程实验、出勤率、作业、讨论综合评定）占10～40%
八、教材及参考书
教材：王保国主编.安全人机工程学.(安全工程专业十一五规划教材)北京：机械工业出版社出版，2010年
参考书：
[1] 欧阳文昭, 廖可兵主编. 安全人机工程学. 北京：中国劳动与社会保障出版社出版
[2] Ferdlinand P.Beer 等主编. ERGONOMICS. Taylor & France Inc.出版
[3] 李红杰主编.安全人机工程学. 北京：中国地质大学出版社
执笔人：姜玉凤审核人：（盖章）
2010年8月10日。