厨房人机工程虚拟实验

 

所属专业类:艺术学类 对应专业:人机工程学
学校:中国美术学院 负责人:刘征 等

项目依托中国美术学院国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学示范中心、设计学一流学科体系、浙江省智慧健康厨房重点实验室,面向工业设计、产品设计、环境设计等专业,培养学生在充分掌握设计理论的基础上逐步实践。
厨房人机工程虚拟实验室是通过虚拟空间,使学生直观体验人机工程学的概念、理念在厨房等具体情景的应用,增强学生的知识迁移应用能力。

 

   
 

 

   

2、项目描述:

 


实验目的
1)教学总体目标:
树立人-机-环境的系统观,建立人性化设计理念,通过理论学习、调查研究、自主学习等方法学习人体尺寸、人体感知觉、人体心理、行为习性等相关因素,获取家具、环境、空间的直接设计依据,以及初步接触科学研究方法和设计评价方法,为设计的后继课程及今后实际工作打下扎实的基础,实现复合型创新性设计艺术学人才的培养目标。
2)实验目的:

通过虚拟空间,对人体尺寸、作业空间、物理环境因素等基础概念应用测试,达到对基础概念的深入理解与应用,具体实验目的包括3个方面:

  • 充分掌握人机工程学的基础概念与研究方法。
  • 深入理解以用户为中心的设计方法。
  • 初步掌握人机工程评价方法。
实验课时

(1)实验所属课程所占课时:

本课程总计48课时。
第一章:人体工学概论(2课时);
第二章:人体测量与人体尺寸(4课时);
第三章:作业环境中的人体因素(4课时);
第四章:厨房中的人体因素(8课时);
第五章:人的知觉、感觉与环境(8课时);
第六章:心理、行为与作业环境(10课时);
第七章:人机工程评价(4课时)。
(2)该实验项目所占课时
该实验项目课程所占课时8学时。
(授课总课时数为48学时,其中,理论学时为40,实验所属课程所占课时学时8学时。)
实验原理
人机工程学采用科学的方法,使系统中人与环境、机器其他组成部分直接的交互关系优化,注重理论联系实际,将科学的理论内容结合虚拟空间案例,辅导学生进行实际的设计演练。
知识点:共5个
(1)了解人机工程学的基础研究方法
(2)掌握以用户为中心的设计方法与研究方法
(3)掌握人体尺寸特征与相应的作业空间设计
(4)分析物理环境因素对用户的影响
(5)人机工程评价
实验仪器设备(装置或软件等)
(1)IE,Chrome等主流浏览器
(2)VR,AR眼镜
(3)云计算与云服务
(4)厨房实体实验室
(5)人机工程相应的课程网站
实验材料(或预设参数等)
(1)人体模型
  • 各类人体模型主要包括不同年龄阶段的男、女,老年人、青壮年人、儿童的全身模型。
  • 各类坐姿、作业姿态、动态人体模型。
  • 东西方不同人种类型的人体模型。
(2)整体橱柜、厨具,各类厨房用品。
  • 柜体:按空间结构包括吊柜、地柜、装饰柜、中高立柜、台上柜等。
  • 橱门:选择较大,按材料组成又包括木类门、铝合金门、卷帘门、移门等。
  • 装饰板件:包括隔板、顶板、顶线板、背墙饰等。
  • 台面:包括人造石、防火板、人造石英石、不锈钢台面,天然石台面、优石板等。
  • 地脚:包括地脚板、调整地脚和连接件。调整地脚常用地有塑料和铝合金地脚板。
  • 五金配件:包括门铰、导轨、拉手、吊码、其他结构配件、装饰配件等。
  • 功能配件:包括星盆(人造石盆和不锈钢盆)、龙头、上下水器、皂液器、各种拉篮、拉架、置物架、米箱、垃圾桶等。
  • 灯具:层板灯、顶板灯、各种内置,外置式橱柜专用灯。
  • 厨电:燃气灶、吸油机、消毒柜、集成灶。
(3)各类住宅与别墅空间,包括厨房空间、整套的家具。
  • 普通住宅,别墅,公寓,花园洋房
  • 古典风格厨房,乡村风格厨房,现代风格厨房,简约风格厨房
实验教学方法
  • 通过组织跨学科知识框架、建立实验课题与实验指导机制、建立自主学习监督评价等机制,为实现学生由“被动接受”向“主动获取”转变,着力培养学生的自主学习、钻研问题、探究创新的兴趣和能力。
  • 采用探究式教学方法,探究式教学的载体与核心是厨房的人机问题,学习活动是围绕以用户为中心的核心设计问题展开的。探究式教学的出发点是分步设定需要解答的人机问题,逐步将学生引入到人机思维中。
实验方法与步骤要求
实验方法描述:
  • 人体尺寸静态测量任务
  • 厨房动态作业空间测量任务
  • 厨房空间的人机布局设计
  • 厨房空间的评价任务,包括操作可达评价、作业空间评价、作业环境评价。
学生交互性操作步骤说明:
  • 输入网址,打开虚拟仿真实验系统。输入学号或是以游客身份进入网络版实验系统,先学习实验介绍和鼠标使用方法,然后开始实验。鼠标使用方法,请在屏幕左下角点击“视角操作说明”进行学习。
  • 学生可以选择”学习模式"或“考试模式”开展实验。
  • 若选择“学习模式" ,则按照系统设定的步骤逐步进行操作学习;若选择“考试模式" ,则需要完成相应的人机测试问题。
  • 人体尺寸静态测量任务运用人体测量方法,对人体进行形态测量、运动测量和生理测量,更侧重对人体尺寸理解百分位的含义与主要测量参数。分析人体身高为基准的人体测量参数在实际设计中的应用效果。

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  • 学生选择不同人体,选择部位进行测量,获得数据后进行分析。

  • 厨房动态作业空间测量任务。通过观察人在环境、空间中的行为活动,了解人的行为习性和行为习惯,分析人的心理和行为需求,对人体活动空间、出力范围和重心等测量数据的获取。
  • 形成空间规划、家具布置的设计依据。
  • 学生对厨房中的拿取货物、烹饪、坐姿等姿势进行虚拟测量。


  • 厨房空间的人机布局设计。通过对倚靠类家具、厨房家具、厨具等分析,掌握人体尺寸的应用,重点掌握百分位、人体静态和动态尺寸、性别差异和年龄差异等人体特殊性和家具设计的关系等知识点。

  • 厨房空间的评价任务。设立厨房空间环境,包括操作可达评价、作业空间评价、作业环境评价等,对评价操作进行

实验结果与结论要求
(1)是否记录每步实验结果:是
(2)实验结果与结论要求:实验报告
根据实验结果,进行实验汇报,对其应用理论的状况进行全面梳理说明。          
(3)其他描述:对应实验要求,完成实验操作,获得相应的数据,进行数据处理。
考核要求

为了全面评价学生的实验学习与掌握情况,采用过程评定与结果评定相结合的评价方式。过程评定与结果评定的权重比例为3:7,过程评定是在实验课程的学习过程中,对学生的预习、市场调研、实验操作过程、课堂提问讨论、实验总结展示以及口头表述情况等表现性任务进行评价,侧重考察学生参与课程的积极性、实验操作能力、综合运用实验技能、总结汇报的能力;结果评定是在课程学习结束时,通过实验报告、虚拟空间最终效果来评定学生的实验能力、综合应用知识能力及创新创意水平。

本实验的评分标准以【过程评定】与【最终设计作业】为计算依据,总成绩100分,各项分配如下:
【总成绩】=【过程评定】+【最终设计作业】
总成绩达到80分及以上者,可以获得本实验的优秀;总成绩达到60分但未达到80分者,可以获得本实验的合格。

面向学生要求
(1)专业与年级要求
产品设计、工业设计、设计学科专业学生二、三年级学生。
(2)基本知识和能力要求
掌握设计构成、工程设计、设计史等专业课程理论,初步具备设计思维、设计方法解决设计问题的能力。
实验项目应用及共享情况
(1)本校上线时间 :2021年1月 
(2)已服务过的本校学生人数:暂无      
(3)是否纳入到教学计划:是
(4)是否面向社会提供服务:否
(5)社会开放时间 :2022年1月,已服务人数: 暂无