2025年工業(yè)設(shè)計專升本人機工程學真題解析試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.人機工程學的研究核心是（）。A.機器的性能優(yōu)化B.人的生理和心理特點C.人與機器之間的相互關(guān)系D.生產(chǎn)效率的最大化2.人體測量學中，用于設(shè)計需要一定活動空間的環(huán)境或設(shè)備的尺寸是（）。A.體重B.身高C.肩高D.站立身高3.下列哪一項不屬于人機工程學的研究內(nèi)容？（）A.人的信息處理能力B.產(chǎn)品的市場銷售策略C.人的生理和心理需求D.人的認知負荷4.在進行人機界面設(shè)計時，為了減少用戶的記憶負擔，應該遵循的原則是（）。A.復雜性原則B.一致性原則C.隨機性原則D.隨意性原則5.以下哪種人機交互方式通常被認為是最直觀、最自然的？（）A.鍵盤輸入B.鼠標點擊C.觸摸屏操作D.手勢識別6.人體測量數(shù)據(jù)的百分位數(shù)越大，表示（）。A.該尺寸適用于更矮小的人群B.該尺寸適用于更高大的人群C.該尺寸的代表性越低D.該尺寸的變異性越小7.設(shè)計中常用的“人體模板”是根據(jù)（）原理制成的。A.人體測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)B.人體生理學原理C.人體心理學原理D.人體美學原理8.長時間操作需要精細控制的任務(wù)，應優(yōu)先考慮降低（）。A.工作負荷B.認知負荷C.體力負荷D.心理負荷9.以下哪種情況屬于人機工程學中的“匹配”原則？（）A.設(shè)計一個需要很高力量的開關(guān)，供力氣大的人使用B.設(shè)計一個按鈕，其大小僅適合身高較高的用戶C.設(shè)計一個重物搬運工具，使其重量與使用者的體力相匹配D.設(shè)計一個操作界面，其復雜程度與用戶的經(jīng)驗水平相匹配10.在辦公室環(huán)境中，為了減少視覺疲勞，顯示器屏幕的亮度應該（）。A.遠高于環(huán)境亮度B.遠低于環(huán)境亮度C.與環(huán)境亮度相當D.略高于環(huán)境亮度二、填空題（每題2分，共20分）1.人機工程學是研究人、機器及其_______之間相互作用的科學。2.人體測量數(shù)據(jù)按使用目的可分為_______尺寸和_______尺寸。3.人機工程學的基本原則包括_______、_______、_______和_______。4.視覺顯示裝置的主要評價指標包括_______、_______、_______和_______。5.控制裝置的設(shè)計應遵循_______、_______、_______和_______等原則。6.人的反應時間是指從刺激開始到_______出現(xiàn)的時間間隔。7.認知負荷是指人腦在_______信息、_______信息和_______信息時所承受的負荷。8.工作環(huán)境中的照明設(shè)計應考慮_______、_______和_______等因素。9.人機工程學在產(chǎn)品設(shè)計階段的主要作用是_______。10._______是指人機系統(tǒng)整體達到最優(yōu)狀態(tài)時，人與機器各司其職、相互協(xié)調(diào)、共同完成目標。三、名詞解釋題（每題3分，共15分）1.人機工程學2.百分位數(shù)3.人體模板4.認知負荷5.宜人化設(shè)計四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述人體測量學在工業(yè)設(shè)計中的作用。2.簡述影響人機交互效率的主要因素。3.簡述在進行產(chǎn)品設(shè)計時，如何考慮用戶的生理需求。4.簡述在進行產(chǎn)品設(shè)計時，如何考慮用戶的心理需求。五、論述題（10分）試述人機工程學原理在智能手機設(shè)計中是如何應用的，并舉例說明。六、設(shè)計分析題（15分）請選擇一個你熟悉的產(chǎn)品（如辦公椅、汽車駕駛艙、電腦鍵盤等），運用所學的人機工程學知識，分析其設(shè)計中符合人機工程學原理的地方，并指出其存在的人機工程學問題，并提出相應的改進建議。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.D6.B7.A8.C9.D10.D二、填空題1.環(huán)境2.構(gòu)造，功能3.舒適，高效，安全，健康4.分辨率，對比度，亮度，視場角5.易操作，高效能，安全可靠，信息反饋6.反應7.加工，存儲，輸出8.照度，均勻度，眩光，色溫9.優(yōu)化人與產(chǎn)品/環(huán)境的相互作用10.人機系統(tǒng)優(yōu)化三、名詞解釋題1.人機工程學：研究人、機器及其環(huán)境之間相互作用的科學，旨在優(yōu)化人與機器系統(tǒng)的整體性能、安全性和健康。2.百分位數(shù)：人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計指標，表示在所有測量數(shù)據(jù)中，有百分之多少的數(shù)據(jù)小于或等于該值。3.人體模板：根據(jù)人體測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行縮放和組合，模擬不同百分位數(shù)的用戶體型的工具，用于輔助產(chǎn)品設(shè)計。4.認知負荷：指人腦在加工、存儲和輸出信息時所承受的負荷，過高的認知負荷會導致操作失誤率增加和效率下降。5.宜人化設(shè)計：將人機工程學原理應用于設(shè)計，使產(chǎn)品、系統(tǒng)或環(huán)境更符合人的生理、心理特點和能力，從而提高可用性、舒適性和安全性。四、簡答題1.人體測量學在工業(yè)設(shè)計中的作用：人體測量學為工業(yè)設(shè)計提供了量化的人體尺寸數(shù)據(jù)，是進行人機尺寸設(shè)計、制定安全標準、設(shè)計符合人體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品（如座椅、工具、操縱裝置）的基礎(chǔ)。它幫助設(shè)計師確定產(chǎn)品的最小外形尺寸、操作空間、可視范圍等，確保產(chǎn)品能夠被目標用戶舒適、安全地使用。2.影響人機交互效率的主要因素：主要包括界面設(shè)計的易學性、易用性、效率；信息傳遞的清晰度和準確性；操作反饋的及時性和有效性；用戶的技能水平和知識背景；人機界面的物理特性（如顯示器的分辨率、控制器的響應速度）等。3.在進行產(chǎn)品設(shè)計時，如何考慮用戶的生理需求：主要通過人體測量學數(shù)據(jù)確定產(chǎn)品的尺寸、空間布局，使其適合不同體型用戶的使用；選擇合適的重量和重心，降低操作的體力負荷；設(shè)計符合人體生物力學原理的操作方式，避免肌肉骨骼損傷；考慮視覺、聽覺等感官系統(tǒng)的需求，如合理的顯示亮度、聲音大小和提示方式等。4.在進行產(chǎn)品設(shè)計時，如何考慮用戶的心理需求：主要通過宜人化設(shè)計原則，確保界面簡潔、直觀、一致，減少用戶的認知負荷；提供清晰、及時的操作反饋，增強用戶的控制感和信心；設(shè)計舒適、美觀的產(chǎn)品，提升用戶的使用體驗和滿意度；考慮用戶的文化背景和習慣，使產(chǎn)品易于被接受和喜愛。五、論述題試述人機工程學原理在智能手機設(shè)計中是如何應用的，并舉例說明。人機工程學原理在智能手機設(shè)計中得到了廣泛應用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，在物理尺寸和握持方面，智能手機的尺寸和重量設(shè)計充分考慮了人體手部的大小和握持舒適度。例如，手機的長度、寬度和厚度通常在適合單手握持和操作的范圍內(nèi)，同時通過合理的重心設(shè)計和邊緣處理，提供舒適的握持感和放置穩(wěn)定性。人體測量學中的手部尺寸數(shù)據(jù)和握持力數(shù)據(jù)被用于指導手機外形和尺寸的確定。其次，在操作界面（UI）和交互方面，人機工程學原理指導著屏幕布局、圖標設(shè)計、操作邏輯等。例如，“任務(wù)欄”、“圖標大小和間距”的設(shè)計需要考慮視覺可辨識性和單指操作的便利性；滑動、點擊、pinch-zoom等手勢操作的設(shè)計符合人的自然運動習慣，提高了交互效率；界面顏色的搭配和對比度設(shè)計需要考慮視覺舒適度和信息的易讀性，避免長時間使用導致的視覺疲勞。再次，在視覺顯示方面，智能手機的屏幕分辨率、亮度、可視角度等參數(shù)設(shè)計需要滿足人眼視覺的需求。例如，高分辨率可以提供清晰的圖像顯示；合適的亮度調(diào)節(jié)可以適應不同的環(huán)境光條件，減少視覺不適；較大的可視角度確保用戶在不同方位觀看時都能清晰看到屏幕內(nèi)容。此外，在聽覺和觸覺反饋方面，人機工程學也發(fā)揮了作用。例如，合理的提示音大小和類型可以提供有效的操作反饋；震動反饋（如按鍵、通知時的震動）為用戶提供了無需視覺注意力即可感知的交互確認，提高了操作的便捷性和安全性。最后，在軟件功能和設(shè)置方面，也融入了人機工程學的考慮。例如，系統(tǒng)提供了“字體大小調(diào)節(jié)”、“護眼模式”等功能，允許用戶根據(jù)個人視覺需求和使用場景進行調(diào)整，體現(xiàn)了對個體差異的關(guān)懷。六、設(shè)計分析題請選擇一個你熟悉的產(chǎn)品（如辦公椅、汽車駕駛艙、電腦鍵盤等），運用所學的人機工程學知識，分析其設(shè)計中符合人機工程學原理的地方，并指出其存在的人機工程學問題，并提出相應的改進建議。以汽車駕駛艙為例：符合人機工程學原理的地方：1.座椅設(shè)計：現(xiàn)代汽車座椅通常具有可調(diào)節(jié)功能，如高度、腰部支撐、靠背角度、前后距離等，允許駕駛員根據(jù)自身體型進行個性化調(diào)整，以獲得良好的坐姿和視野，減少長時間駕駛的疲勞。座椅材質(zhì)也多采用透氣、舒適的材料。2.方向盤設(shè)計：方向盤通常具有可調(diào)高度和角度功能，便于駕駛員根據(jù)身高和坐姿調(diào)整，獲得舒適的操控位置。部分方向盤還設(shè)計有安全氣囊，提高碰撞安全性。3.控制裝置布局：重要的控制裝置（如油門、剎車、轉(zhuǎn)向燈、喇叭）通常布置在駕駛員易于觸及的區(qū)域，并采用不同形狀或紋理進行區(qū)分，方便盲操作。儀表盤的布局和顯示方式也考慮了駕駛員的視線習慣，關(guān)鍵信息（如速度、轉(zhuǎn)速）顯示清晰醒目。4.人機交互界面：中控屏幕的觸摸操作通常設(shè)計得較為靈敏，并配有物理按鍵作為補充，提高了操作的便捷性和準確性。語音控制功能的加入也減輕了駕駛員的手部操作負擔。存在的人機工程學問題及改進建議：1.問題：部分車輛的中控屏幕尺寸過大，雖然顯示信息豐富，但在顛簸路面或緊急情況下，操作精度會下降，且需要較大的操作幅度，增加了駕駛員的認知負荷和操作負擔。改進建議：適當減小屏幕尺寸，或采用可旋轉(zhuǎn)/抬起的屏幕設(shè)計，使其在需要時才能完全展開操作，平時收起不礙事。增加更多常用功能的物理按鍵。2.問題：一些車型的駕駛位調(diào)節(jié)范圍較小，對于身材較高或較矮的駕駛員來說，可能難以找到最舒適的操作位置，導致視野受限或操作不便。改進建議：擴大座椅、方向盤、踏板的調(diào)節(jié)范圍，特別是增加踏板的調(diào)節(jié)能力，以適應更廣泛的用戶群體。引入座椅記憶功能，保存不同用戶的調(diào)節(jié)設(shè)置。3.問題：空調(diào)控制區(qū)的物理旋鈕/按鍵有時布局復雜，標識不清，尤其是在夜間或視線