人因工程第五章 信息显示的设计-
人因工程课程设计界面设计
人因工程课程设计界面设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解人因工程的基本概念，掌握界面设计的基本原则和方法；2. 使学生了解人因工程在界面设计中的应用，掌握界面设计中的关键因素；3. 帮助学生掌握界面设计的相关评价标准，提高对人因工程界面设计的认识。
技能目标：1. 培养学生运用人因工程原则进行界面设计的实际操作能力；2. 提高学生分析界面设计问题、提出解决方案的能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，学会在团队中共同完成界面设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对人因工程学科的兴趣，激发学生主动学习和探究的热情；2. 培养学生关注用户体验，提高社会责任感和人文关怀；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高对界面设计工作的敬业精神。
本课程针对高年级学生，结合人因工程课程性质，以实用性为导向，旨在提高学生对界面设计理论与实践的认识。
课程充分考虑学生的认知水平、学习兴趣和实际需求，注重培养学生的实际操作能力、创新意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够在实际工作中运用人因工程原则进行界面设计，提高界面设计的质量和用户体验。
二、教学内容1. 人因工程基本概念：介绍人因工程定义、发展历程和主要研究领域，让学生对人因工程有整体的认识。
教材章节：第一章 人因工程概述2. 界面设计原则：讲解界面设计的基本原则，如一致性、简洁性、易用性等，并分析其在实际设计中的应用。
教材章节：第三章 界面设计原则与方法3. 界面设计方法：介绍界面设计的方法，如用户调研、原型设计、用户测试等，并指导学生进行实际操作。
教材章节：第三章 界面设计原则与方法4. 界面设计关键因素：分析影响界面设计的关键因素，如用户需求、界面布局、色彩、字体等，并举例说明。
教材章节：第四章 界面设计关键因素5. 界面设计评价标准：讲解界面设计评价的标准和方法，如可用性测试、用户满意度调查等，帮助学生掌握评价界面设计质量的方法。
教材章节：第五章 界面设计评价6. 实践案例分析与讨论：结合实际案例，分析界面设计中的问题与解决方案，提高学生分析问题和解决问题的能力。
人体工程学第五章人机界面与交互设计
③解释要求：任一给定的信号，应使作业者能够作出迅速、准 确的理解和判断。
3．视觉信号与操作者之间的关系 （1）视觉信号与操作者之间的功能关系
③视张角：信号系统所用颜色以及信号标志大小的选择应部分 取决于观察距离，视张角不应小于20°，在所要求的距离上应 能准确辨认颜色。
（2）对视觉信号的基本要求
①放置在人们视野内，并且从所有需要观察的位置都可以看到。
②与背景相比有合适的视亮度和颜色反差。
③图形符号应简单、明晰、合乎逻辑，便于理解且释义明确。
（3）对视觉信号的感知要求
①觉察要求：信号应根据其重要性和使用频次布置在适当的有 效视区之内；应根据信号与人之间的功能关系，选用适当的 信号类型并进行合理布置；应具有良好的照明环境（充足的 照度，无反光、眩光），并要避免振动的影响。
在人机系统中，按人接受信息的感觉通道（信道）和信号不 同，可将显示装置分为视觉显示、听觉显示和触觉显示。其 中以视觉和听觉显示应用最为广泛。
第二节 视觉信息显示设计
视觉信息显示设计是以人的视觉为信息通道的人机界面设计 系统。 一、视觉机能各要素间的相互关系 1．注视点、视线与视野的关系 ①注视点是指需观察的目标。 ②在视野内，仅在围绕注视点的一个很狭窄的范围内，视觉信 号是清晰的。 ③假如视线是水平方向和垂直方向的视野（直接视野、眼动视 野）或视区（良好视区、有效视区）的中线，把这些视野或 视区近似地视作以视线为中心线的圆锥体。
4．影响直接视野的因素 ①光刺激的最大直接视野范围，适用于充分的光亮度（大于
人因工程课件第05章PPT课件
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5.2 记忆和学习
➢长时记忆
记忆发展的最高阶段，保持时间在一分 钟以上，数日、数月、数年、甚至终身不忘 的记忆。
特点：
1。长时记忆的信息主要是对短时记忆内容加以复述而来
2。长时记忆的容量几乎是无限的，它的信息是以有组织的状 态被贮存起来的。
3。长时记忆信息的提取形式：回忆和再认
干扰 是产生遗忘的重要原因
➢前摄干扰（也称前摄抑制），即先前学习的材料对识记
和回忆后学材料的干扰。
➢倒摄干扰（也称倒摄抑制），即后面学习的材料对保持
和回忆先学材料的干扰。
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5.2 记忆和学习
小实验
知道 基本 支援 公共
活动 建设 最后 贫困
招聘 数据 热情 至少
高校 上网 主动 安排
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5.4.3 注意的基本要素
➢注意的稳定性
注意的稳定性又叫注意的持久性，注意在同一对象或活动上所保持时间
的长短.
➢保持注意稳定的条件 （1）积极的思维和紧张程度 （2）注意对象的特点 （3）保持良好的主观状态
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5.4.3 注意的基本要素
➢注意的分配 是指人在同一时间内把注意指向两种或两种以上的活动或对
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5.3 思维、推理与决策
5.3.1 思维 间接性和概括性是思维过程的两个重要特征 • 间接性，是指人在思维中能根据已知的因素，通过媒介而达到对未知因素的认识。 • 概括性，是指思维反映的是同一类事物的共同特征、本质特性或事物间规律性的联系。
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5.3.1 思维
• 思维的加工方式
工业工程专业人因工程学课程设计
（1）学习人因工程学的人体测量，最主要的部分是常用人体测量数据以及人体测量的应用。
学习如何选取合适的适应域，如何查表，如何计算某一百分位的百分位数。
此外还有人体尺寸测量数据的应用原则，即最大最小原则、可调原则、平均原则和适应域原则。
（2）主要讲述了人体的生理特征包括神经系统、运动系统、心血管与呼吸系统、能量代谢和作业疲劳。
其中能量代谢包括基础代谢量、维持体位增加的代谢量和作业时增加的代谢量。
此外，还有作业疲劳产生的原因和如何降低疲劳。
（3）主要讲述感觉和知觉，视觉机能及其特征，还有学习与记忆。
其内容包含有感觉的基本特性，即相互作用、余觉和视觉的基本特性即整体性、选择性、恒常性和错觉。
以及感觉与知觉的区别与联系。
视觉机能包括视角、视力、视野、视距、色觉和对比度。
常见的视觉现象有：明适应与暗适应、眩光、视错觉和视觉暂留。
（4）瞬时记忆，短时记忆的特点，短时记忆的7±2原则。
如何记忆与学习，如何避免遗忘即及时复习与循环记忆法、分散复习、尝试回忆与反复识记、复习方法多样化和过度学习。
（5）人的信息处理有两个方面：一方面是人的信息加工系统，另一方面是人的信息输出系统。
而人的信息加工系统包括人的信息流模型和感觉得信息处理；人的信息输出系统包括反应时、运动速度和运动准确性。
（6）劳动强度按照相对代谢率指标分为5个等级。
脑力负荷的影响因素：工作内容、人的能力和工作绩效。
疲劳分为体力疲劳和脑力疲劳。
体力疲劳和脑力疲劳的区别（7）微气候环境主要包括空气温度、空气湿度、气流速度及热辐射四个参数。
低温、高湿使人体散热量增加，导致冻伤；高温、高湿使人体丧失热蒸发机能，导致热疲劳。
（8）照明方式通常采用三种形式：一般照明、局部照明和混合照明。
而选用何种照明方式，与工作性质及工作点分布疏密有关。
眩光的产生以及如何防止和控制眩光的措施。
色彩对人的影响包括温度感、轻重感、硬度感、膨胀感、远近感和情绪感。
（9）声压和声压级的单位，以及声压级的合成法则。
人机工程课件 第五章
第二节 光环境设计
生活和工作中的大量活动， 生活和工作中的大量活动，都需要良好的光 而光线的来源有两种：自然采光和照明。 线，而光线的来源有两种：自然采光和照明。天然 采光与人工照明不同，它主要是建筑空间构成的问 采光与人工照明不同， 照明设计的好坏对工作和生活的影响很大。 题。照明设计的好坏对工作和生活的影响很大。因 现代建筑的内部空间越来越复杂，因此， 现代建筑的内部空间越来越复杂，因此，完全采用 天然采光已不可能。光环境的设计更显重要。 天然采光已不可能。光环境的设计更显重要。
的信息都通过眼睛传递给我们的大脑， 的信息都通过眼睛传递给我们的大脑，然而这大量的 信息并不是都对人有用，如何根据眼睛的特征， 信息并不是都对人有用，如何根据眼睛的特征，使需 要的信息更容易被视觉接收、 要的信息更容易被视觉接收、接收得更准确 .
1视觉陈示的原理
良好的陈示要表现出易于使人了解和解释的形式 . 注意： (1)视距：陈示的视距对细节的设计，位置及色彩和照 视距：陈示的视距对细节的设计， 视距 明等的处理都非常重要 。 (2)视角：视觉陈示在水平方向上最好看 视角： 视角 (3)照明 照明 (4)环境状况 环境状况 (5)整体效果 整体效果
6．光的方向 ． 7．显色性 ．
注意： 注意： (1)色彩的计划必须注意光色的影响 （一是光色会对整个的 色彩的计划必须注意光色的影响 环境色调产生影响； 环境色调产生影响；二是光亮对色彩的影响 ） (2)显色性 显色性
二 色彩环境
在建筑的内外环境中， 在建筑的内外环境中，色彩的运用除了满足美感的因 素以外。更重要的还是安全、健康、方便、舒适的功能。 素以外。更重要的还是安全、健康、方便、舒适的功能。色 彩主要扮演着两个功能角色：传递信息和营造环境氛围。 彩主要扮演着两个功能角色：传递信息和营造环境氛围。 从传递信息的角度，主要考虑的是色彩的观察特性—— A从传递信息的角度，主要考虑的是色彩的观察特性—— 色彩的诱目性和语意性——色彩的联想； ——色彩的联想 色彩的诱目性和语意性——色彩的联想； 从营造环境的角度，主要考虑的是色彩的心理感觉—— B从营造环境的角度，主要考虑的是色彩的心理感觉—— 色彩的物理感受。 色彩的物理感受。
人因工程学_期末考试_简答题复习题目及答案
人因工程学期末考试简答题复习题目及答案1. 眩光的危害及控制措施？12. 作业位置与视距的关系？2. 建立人机系统评价的目的与原则？3. 开环人机系统的特征是什么？15. 什么叫系统评价？16. 人机系统设计的步骤？4. 简述工作场所通风的重要性及换气的方法？5 描述你所熟悉的一个车间或办公场所的色彩环境，说明其特点和不足之处。
6. 请提出如何才能克服体力劳动中单调感的方法，并举出具体的应用例子。
7. 试比较感觉与知觉。
8 造成人为失误的原因可分成哪大类？而降低人为失误的方法有那三大项？9 如何从管理控制上减少工作时骨骼肌肉之伤害？10 什么是反应时间？如何控制刺激信号以缩短反应时间？11. 生活中常见的水表显示装置的形式如下图所示。
试分析其是否符合显示装置设计的人机工程学原则。
12. 某小型零件装配在线坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台，工作台的一侧为输送待装件的输送带。
工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方向一字摆开。
试分析此工作场地布置的不足之处并提出改进措施。
13. 人在操作计算机时易产生眼睛干涩、身体疲劳等现象，导致工作效率降低。
为了舒适而高效的工作，请从人机工程学的角度分析其原因并提出你的一些建议。
14 人因工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。
15 人因工程学研究的目标有哪些？16 一般情况下，人耳对多少Hz频率范围内的声音较敏感？17 如何进行工作房间的色彩调节？18. 简述感觉与知觉的区别与联系。
19. 确定作业姿势的因素有哪些?20 哪些情况下适合采用立位操作?21 立位工作有哪些缺点?22. 哪些情况下适合采用坐姿操作?23. 坐姿操作有哪些缺点?24. 简述噪声的控制方法。
26. 照明条件与作业效率有何关系?是否照度值越高﹐作业效率越高?27. 照度与事故有何关系?28 简述系统的功能。
29. 功能分配的一般原则是什么?31. 信号显示有何特点?32. 信号装置有什么作用?33. 使用荧光屏显示信息有何优点?34 简述目标的视见度与呈现时间之间的关系。
人机工程学第三版第5章人机的信息界面设计
5.3.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定的表达能 力。 特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行 为。 应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它 录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点： 1. 语言清晰度，参阅表5-15 2. 语言的强度，见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信，参阅表5-16，表5-17
5.2.2 信号显示设计
1. 信号灯设计 ► 信号灯的视距设计，参阅表5-6，表5-7 ► 信号灯形状、标记设计，参阅表5-8 ► 信号灯的颜色 选择，参阅表5-9 ► 信号灯的布置 ► 重要信号灯设计
2. 荧光屏设计 （1）荧光屏的显示特征
在荧光屏上显示视觉信息。 特点：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既 能追 踪显 示，又能显示多媒体的图文动态画面。 应用：图文电视屏幕、计算机高分辨率显示器、示波器、 彩超及雷达。 （2）目标的亮度、呈现时间 （3）目标的运动速度，参阅表5-10 （4）目标的形状、大小和颜色，参阅表5-11 （5）目标与背景的关系 （6）屏面
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图5-7
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图5-8
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图5-9
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图5-10
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图5-11
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图5-12
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图5-13
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图5-14
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图5-15
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图5-16
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图5-17
返回针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表，其特点参阅表5-2 1. 仪表形式，见图5-2 2. 表盘尺寸，以圆形仪表为例，其最佳直径D、目视距 离L、刻度显示最大数I之间的关系参见阅5-3 3. 刻度与标数，表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的，参阅表5-4，刻度与标数 的优劣对比见图5-3
人因工程学人的信息处理系统文稿演示
是感觉的第二个阶段
第二节 感知系统的信息加工
二、感知过程中的信息存储
（1）感觉储存。感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆。它是 外界输入刺激后人对信息加工的第一个模块，感觉记忆的储存 时间大约为0.25 s～2 s。
极强自压力和高热
肌肉拉伸，收缩 不清楚
外部 外部 接触 接触 接触
外部或接触 面
外部或接触 面 外部或接触 பைடு நூலகம் 内部 内部
第二节 感知系统的信息加工
每种感觉通道都有其特殊的功能和作用， 但也 都有其局限性. 这种局限性可能直接影响信息输 入，进而可能影响更高水平的信息处理。
例如，眼睛视网膜中视锥细胞和视杆细胞这两类 感受器的感光特性限制了信息显示中颜色编码的 使用范围。
（二）模式识别
模式是指由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结 构，也可以说模式是刺激的组合。模式识别是人的一种基本的 认 知能力或智能，在人的各种活动中都有重要的作用。
人的模式识别可看作一个典型的知觉过程，它依赖于人的 知识和经验。一般说来，模式识别过程是感觉信息与长时记忆 中的有关信息进行比较，再决定它与哪个长时记忆中的项目有 着最佳匹配的过程。关于匹配过程的实现方式，有三种主要模 型:（1）模板匹配模型。（2）原型匹配模型。 （3）特征分析 模型。
表9-1 人的感觉和各类感受器的适宜刺激
感觉 视觉 听觉 旋转
感受 器
眼睛 互 半规管肌肉感受器
适宜刺激
一定频率范围的电磁波 一定频率范围的声波 内耳液压变化，肌肉伸张
刺激源
外部 外部 内部
下落和直线运动 半规管
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字体的选择
从已进行的研究来看，有下面一些指导 原则可以遵循：
运动显示实例
与注意力相关的原则
• 最小化信息的获取成本 • 相近兼容原则 • 多来源原则
图5-4 速度表和转速表
有相同刻度的速度表和转速表易混淆（左）；有不同刻度的转速表和速 度表，易区别（右）
与记忆力相关的原则
• 用视觉信息代替记忆： • 预见性辅助设计原则 • 一致性原则
图5-5 一个被建议的预测性船舶交 通控制显示
• 外界环境：环境亮度如何？显示被使用在办公室 里，空中交通控制塔上，飞机驾驶舱中，设备维 护区域或者设备保存处?
文字和字符的大小
• 对于文字的可读性，字符大小是最重要的决定因 素之一，特别是对电子显示来说。
• 对于怎样选择适当的字体大小，我们有一些指导 性的参数。比如，对于动态的或者关键的显示元 素，字符和符号应该至少在眼里形成20弧分的角 度，最优在ห้องสมุดไป่ตู้0到22弧分之间。作为一个粗略的估 计，字符的大小应该是两百分之一的视距。对于 字符和符号的高度，当符号的高度小于18弧分的 时候，可读性开始减弱。应避免字符和符号在眼 中呈现的角度小于16弧分。
5.2 视觉信息的显示
• 概述 • 静态视觉显示 • 动态视觉显示
5.2.1 概述
视觉提供给我们最大的获取和处理信息 的能力。因此，大多数信息显示是为视觉 设计的。其他为听觉系统，触觉系统和嗅 觉系统设计的显示，可统称为非视觉信息 显示。
5.2.2 静态视觉信息的显示
• 文字和字符 • 符号和图标 • 表和图 • 导航显示和地图
第五章
信息显示设计
本章学习目的
• 认识信息显示在人因工程中的重要性 • 掌握信息显示设计的基本原则 • 了解不同信息显示方式的优缺点及适用范
围 • 初步掌握信息显示的设计和应用 • 了解信息显示研究的最新动向
5.1 信息的显示
• 信息显示的人机系统 • 信息显示器的分类 • 信息显示设计的基本原则
文字和字符的宽高比率
字符的高与宽是一个基本的文字大小 测量。对于最佳的可读性，英文字符的宽 高比应为1（对汉字而言，应大约为三分之 二），但宽高比率在0.6到1之间也是可以接 受的。对于一些关键的信息，应采用较宽 的符号；对于冗余线索来说，随着有助于 可读性的可替换或者冗余线索的减少，应 使用较宽的字符；对于动态字符，建议使 用比静态字符（比如图例）更大的宽高比。
图5-6 不同的比划宽与字符高比率 的字母和数字
字符和行间距
• 字符间距对于可读性来讲也很重要。如果间距太小，每个 字符就难以区分，特别是在电子显示屏上。在计算机显示 器上，特别是浅字深底时，字符和符号倾向于互相融入。 因此，较宽的间距是需要的，但不要超过0.25比1。如果 字母分得太开，那么单词或者条目就不大容易被看成一个 整体。
笔划的宽高比率
笔划的宽度和笔划宽与字符高的比率也是重 要的影响可读性的字体特性 [38]。对英文字母的 研究发现，一般来讲，应采用小一点的比率，而 对于黑字白底，最小为1比6的比率，对于白字黑 底，最小为1比8的比率。对于浅字深底和深字浅 底的优化的比率要求不一样的原因是因为放射效 果。也就是说，浅色的字符或者符号容易扩散或 者融入到附近的深色背景中去。为了适应这种不 同，建议的笔划宽与字符高比率是：正图像（深 字浅底）为1比6到1比8；负图像（浅字深底）为 1比8到1比10（见图5-6）。对于强亮度的显示和 当用户在光线黑暗适应期时，放射效果会被放大。
与感知相关的原则
• 让显示清晰易读（听） • 避免绝对判断的限制 • 从上到下的处理 • 冗余的好处 • 可辨别性
带有色彩度量的海洋表面温度变化彩色图
与智力模型相关的原则
• 图形现实的原则:一个显示应该看起来像它 所代表的变量 (也就是说变量的一种图形化 的描述) 。
• 运动部分的原则:动态信息显示中的运动部 分应该与它所代表的元素在实际世界中的 空间运动模式和方向兼容。
对信息显示的要求
• 第一，鲜明醒目，可感知。 • 第二，清晰可辨，可鉴别。 • 第三，明确易懂，可理解。
信息显示的人机系统的组成部分
• 机器显示部分 • 人体知觉部分 • 人体意识部分 • 人体肌体部分 • 机器输入部分 • 机器设备部分 • 环境
信息显示设计的基本原则
• 与感知相关的原则 • 与智力模型相关的原则 • 与注意力相关的原则 • 与记忆力相关的原则
度比率、字符间距、字（单词）间距和行间距 – 字体：字符形状 – 颜色：文字、背景的颜色选择、颜色的编码。
选择恰当的文字和字符特性将取决于
• 使用人群：谁将使用这个显示？使用者的视觉特 点是什么：年龄、视觉敏锐度、视觉远近的调节 性能、颜色视觉等？
• 应用场合：显示会怎样地被使用？目的是什么？ 用户需要什么样的信息？信息需要以多快的速度 和什么样的形式来传递？预期的观看角度和距离 是多大？
– 根据应用的环境来选择字体 – 符合计算机显示的字体
大小写和间距
• 使用均匀的间距。均匀间距是更加清晰的，帮助单词的识 别。当成行的结构需要时，比如数字的表格，使用等间距 是恰当的。为了清楚起见，等间距也可用在单行输入区域。
• 大小写。大写的单词比小写的单词更难认。小写的字母 之间有更明显的不同，这一点有助于通过形状来感知单词。 大写字母应该仅适用于名称，标题，或者标志等需要凸现 的东西。混合大小写会使阅读变得更容易。当混合大小写 或者小写字体中有大写时，搜寻大写单词的时间会减少。
文字和字符
文字和字符:虽然图形正在被越来越多地 使用在显示中，大多数信息仍然通过文字 以一种独立的模式或者用来标注符号、图 标、图形等形式来传达。
文字和字符的特性
为有效地把文字融入到视觉信息显示中， 下列文字的特性应该被考虑：
– 对比度：文字和背景的亮度对比 – 大小：高度、高度与宽度比率、笔划宽度与高