Реферат: Задачи дисциплины Снабдить учащегося профессиональной терминологией в области эргономики и эргатических систем

Аннотация дисциплины

вариативной части цикла ОПЦ рабочей программы

учебной дисциплины Б3.3.01.01. «Эргономика»


Цели и задачи дисциплины

Формирование культуры исследованию и проектированию технических и информационных средств деятельности человека, с целью повышения эффективности и надежности систем “человек-машина” (СЧМ), снижения напряженности и повышения качества труда, уменьшения вероятности техногенных аварий и катастроф, обусловленных «человеческим фактором», повышения спроса на производимые товары и услуги;

Формирование культуры проектирования новых безопасных технологических систем управления, синтезирующих научную рациональность, этическое отношение к человеку, его эволюционным возможностям и условиям производственной среды;

Воспитание личности инженера, ответственного за сохранение физического и психического здоровья людей, природы, национальной культуры в процессе развития материальной культуры производства и цивилизации.

Развитие гуманного отношения и гармонического подхода к проектированию в системе «человек-предмет (система)-среда».


^ Задачи дисциплины

– Снабдить учащегося профессиональной терминологией в области эргономики и эргатических систем;

– Научить основным методологическим приёмам анализа существующих и проектируемых объектов, систем и комплексов, разработки эргономических показателей качества потребительских товаров, эргономического обеспечения проектирования технических систем и промышленных изделий;

– Научить использовать антропометрические характеристики, сенсорные особенности зрительного анализатора, психомоторные навыки человека и воздействия их на качество выполнения задач, появление ошибок, уровень работоспособности и производительности труда;

– Научить методическим приёмам анализа и формализации задач, решаемых оператором с помощью технической системы;

– Познакомить с основными принципами планировки рабочих помещений и компоновки рабочих мест;

– Раскрыть существующие принципы проектирования визуальных средств отображения информации (СОИ) индивидуального и коллективного пользования, параметров, характеристик средств индикации и управления, интерфейсов операторов и способах кодирования информации;

– Познакомить с основными принципами организация техобслуживания и ремонта, определение состава и характеристик средств обеспечения нормативных условий обитаемости, разработки программного обеспечения для решения научных и производственных задач, связанных с исследованием и проектированием СЧМ,

– Обеспечить методологическими принципами оптимальной организации рабочего места оператора, включая разработку методов обучения персонала, в том числе с использованием технических средств профессиональной подготовки.

– Раскрыть принципы организации и эргономического дизайна управляющих систем, состоящих из рабочих мест, зон досягаемости, СОИ, органически связанных в единую комплексную систему с объективными законами восприятия человеком предметно-пространственной среды с учётом антропометрических, психофизиологических, национальных, социальных, научно-технических и эстетических факторов.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина входит в вариативную часть ПЦ цикла основной образовательной программы (ООП) ФГОС ВПО. Для освоения этой дисциплины необходимы знания средней школы по ботанике, биологии, физике.

Знания и навыки, формируемые данной дисциплиной, необходимы при изучении проектирования предметно-пространственной среды, конструировании изделий, в курсовом проектировании, при выполнении выпускаемой квалификационной работы и в профессиональной деятельности. «Эргономика» является базой при изучении целого ряда дисциплин, где необходимо знание основных принципов решения различных эргонмических задач.

Связь с дисциплинами базового цикла: Б2.1.04. Академическая живопись, Б2.1.03. Академический рисунок, Б3.1.03. Пропедевтика, Б3.1.04. Проектирование и др.

Связь с дисциплинами вариативных циклов: Б3.2.05. Основы 4D дизайна, Б2.3.05 Б2.3.01.01. Фантастический рисунок, Б2.2.01. Цифровой рисунок, Б3.3.06.03. Механика материалов, Б3.3.08.02. Информационно-телекоммуникационные системы, Б3.3.08.04. Мехатроника и робототехника и др.

Рекомендуемые курсы для изучения: Б3.3.08.02. Информационно-телекоммуникационные системы, Б3.3.08.04. Мехатроника и робототехника

Кредит курса – 4 зачётных единиц.

Рекомендуемая форма итогового контроля – экзамен.


Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций:

^ Профессиональные компетенции:

ПК-3: Знает, умеет анализировать и использовать в работе базы данных по эргономике, приёмы эргономического проектирования, биомеханики и эргатических систем как с функциональной, так и гармонической стороны, предъявляемых к человеку-оператору с учётом возможностей его эффективной работы.

ПК-4: Способен к проектированию на основе эргономических принципов, стандартов и подходов в формировании искусственной среды обитания. Основы эргономического дизайна предметов, товаров, промышленных образцов, коллекций, комплексов, сооружений, объектов будущего.


^ В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные понятия, термины и определения, предмет и объект исследований, методы и задачи эргономики; базы данных существующих нормативно-технических документов по эргономическому обеспечению.

Уметь: собирать, анализировать и использовать информацию о эргатических системах и комплексах в сетевых ресурсах, книгах, электронных библиотеках и в процессе дизайн-проектирования; проводить анализ технических систем управления с позиций требований, предъявляемых к человеку-оператору и возможностей его эффективной работы; пользоваться базами данных существующих нормативно-технических документов по эргономическому обеспечению.

Владеть: навыками применения законов эргономики, эргатических систем в дизайне предметов, комплексов, систем; профессиональными навыками эргономического проектирования в профессиональной области(ях); определения наиболее эффективные средства и методы информационного обеспечения населения данными о влиянии производства на людей и окружающую среду, о потребительских характеристиках выпускаемых товаров и услуг (реклама, средства массовой информации).



^ Содержание дисциплины. Основные разделы.

В условиях интенсивно развивающейся техногенной цивилизации по мере перехода к комплексной автоматизации и алгоритмизации во всех сферах деятельности, при увеличении числа экологических катастроф и экономической конкуренции человек рассматривается как объект управления и труда. От его функциональных возможностей зависит состояние управляемой системы. Изучением этих возможностей в трудовых процессах с целью создания совершенных орудии и оптимальных условий труда, которые обеспечивают необходимый уровень комфорта, работоспособность, открывают новые возможности ин­теллектуального и физического развития человека занимается эргономика. Дисциплина является интеграционной, основанной на синтезе специальных технических дисциплин с науками о человеке и его деятельности: инженерной психологией, когнитивной психологией, антропологией, медициной, физиологией человека, теорией проектирования, теорией управления, социологией, экологией и экономикой. В рамках данного курса изучаются основы микро–эргономики (исследование и проектирование систем "человек–машина") и миди–эргономики (исследование и проектирование систем "человек – рабочая группа, коллектив, организация", "коллектив–машина", взаимодействие на уровне рабочих мест и производственных задач.

Учитывая, что человек 30% своего времени и жизни проводит на рабочем месте, при этом число людей, ежегодно страдающих в мире от несчастных случаев и катастроф по данным Всемирной Организации здравоохранения (ВОЗ) составляет более 10 млн. человек, приблизительно полумиллиона из них погибает необходимо изучение эргономики. Несоблюдение принципов эргономики в машиностроительном комплексе способствует:

– снижению работоспособности оперативного и ремонтного персонала и увеличению возможности получения стрессов;

– возникновению дискомфорта, телесных повреждений и смерти;

–увеличению возможности совершения ошибок персоналом наряду с уменьшением производительности труда, снижению качества эксплуатации, ремонтов и росту вероятности аварийных ситуаций;

–увеличению возможности возникновения аварийных ситуаций, связанных с несовершенством проекта и плохой организацией управления, не эффективной в аварийных ситуациях.

Эргономика помогает спроектировать систему путём оптимизации производственной деятельности персонала посредством объединения стандартов и принципов при:

проектировании дисплеев, щитов управления с учётом освещённости, степени загрязнённости, температурных условий среды;

разработке интерфейсов взаимодействия "человек–компьютер" и программного обеспечения;

выборе типа управления системой (диалоговое, дистанционное командное, с помощью джойстика, по биотехническому принципу);

модификации дистанционно управляемого оборудования;

критериях и приборах для отбора персонала, разработке и использовании система обучения, выборе оптимальных рабочих режимов;

проектировании систем коммуникации, включая интерактивное взаимодействие;

анализе и оптимизации надёжности работы человека;

разработке методов ремонта, включая необходимое оснащение;

создании аварийных систем предупреждения;

выполнении надписей и обозначений;

подготовке и исполнении элементов ИМ на бумажных и электронных носителях, СОИ, включая инструкции, справочники по безопасной эксплуатации, схемы процессов и т.д.


Автор: зав. каф., доц., к.т.н. Т.Ю. Воробьёва


Карта компетенций дисциплины

Б3.3.01.01. «Эргономика»

1. Наименование компетенций дисциплины

Индекс компетенции

Формулировка

ПК-3



2. ПК-4



Знает, умеет анализировать и использовать в работе базы данных по эргономике, приёмы эргономического проектирования, биомеханики и эргатических систем как с функциональной, так и гармонической стороны, предъявляемых к человеку-оператору с учётом возможностей его эффективной работы.

Способен к проектированию на основе эргономических принципов, стандартов и подходов в формировании искусственной среды обитания. Основы эргономического дизайна предметов, товаров, промышленных образцов, коллекций, комплексов, сооружений, объектов будущего.



Компонентный состав дисциплины




Перечень

Технологии

формирования

Средства и

технологии

оценки

kв

Объем в ЗЕТ (кредитах)

Модуль

дисцип-лины

Состав компоненты


1-й модуль

ПК-3, ПК-4

^ Модуль 1. Введение в эргономику

Знает:

– историю, предмет и задачи, фундаментальные основы эргономики;

– структуру эргономики, систему «человек-машина» (СЧМ) и принципы её междисциплинарного эволюционирования;

– Номенклатуру эргономических показателей,

– принципы распределения функций в системе СЧМ;

– Нормативно-техническая база эргономики. Нормативные документы по эргономике (ГОСТы, ОСТы, Руководства, нормали, руководящие документы и т.д.). Международные системы эргономических стандартов, их содержание и учет в программных средствах моделирования и быстрого прототипирования. Информационно-поисковые справочные системы по эргономике;

– Эргономика в эксплуатации технических систем, в организации технического обслуживания и ремонта техники, в определении состава запчастей, инструментов и вспомогательного оборудования;

– Связь эргономики с рыночной экономикой. Эргономика как эффективное средство повышения конкурентоспособности товаров и услуг.

Лекции

Самостоятельная работа.

Поездки в лаборатории.

Блиц-тестирование;

Практические работы, упражнения.

Опросы. Анкетирование.


4–5

1

Умеет:

– Проводить эргономический анализ деятельности человека-оператора;

– использовать эргономика в проектировании, в эксплуатации, в реинжиниринге и в утилизации технических систем

– определять эргономические требования к организации деятельности операторов. Показатели надежности деятельности оператора. Психофизиологический отбор, обучение и тренировка операторов. Текущий контроль состояния оператора, методы и средства поддержания высокой работоспособности операторов.

Практические занятия.

Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований.

Практические работы упражнения с моделирование проблемных ситуаций.






Владеет:

– навыками разработки показателей качества деятельности человека-оператора,

– навыками разработки и составления структуры и содержания эргономических требований,

– навыками последовательности и полноты учета эргономических факторов на разных стадиях разработки СЧМ и проектирования технических систем.

– навыками эргономической экспертизы. Содержание, порядок и методика проведения эргономической экспертизы. Требования к составу и квалификации экспертов. Оформление результатов экспертизы.

Самостоятельная работа.

Коллективная работа.

Эргономика в проектировании технических систем. Упражнения.

Аналитические работы

Составление карт эргономических показателей.

Составление карт эргономических требований.




2-й модуль

ПК-3

^ Модуль 2. Эргономическое обеспечение разработки систем отображения информации и интерфейсов

Знает:

– общие характеристики эргономических работ в процессе проектирования технических систем и промышленных изделий; стадии проектирования и их содержание; структура эргономических требований. Особенности эргономических работ на ранних стадиях проектирования СЧМ.;

– номенклатуру эргономических показателей. Качество и напряженность, комфортность, безопасность и безаварийность деятельности. Эффективность и надежность СЧМ с учетом «человеческого фактора». Подходы к построению иерархической структуры показателей и их взаимосвязь.

Лекции

Самостоятельная работа.

Упражнения.

Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также объектов научной инфраструктуры (лаборатории)

Реферат.

Атлас.

Электронная презентация.


4-5

1

Умеет:

– организовывать СЧМ и деятельность оператора в ней. Распределение функций в СЧМ и определение требований к элементам системы. Формализованные описания деятельности человека-оператора; выбор технических средств деятельности оператора. Эргономическая оценка СЧМ на стадии полунатурного моделирования. Эргономическая оценка СЧМ при проведении итоговых (приемочных) испытаний. Эргономическое обеспечение технического обслуживания, поиска неисправностей и текущего ремонта СЧМ. Задачи эргономики в процессе возможного реинжиниринга системы. Эргономическое обеспечение утилизации системы.

Практические занятия.

Исследовательская работа.

Практические работы.

Реферат.

Проект.





Владеет:

– нормативными документы, регламентирующие порядок и содержание эргономических работ в процессе проектирования. Особенности эргономических решений при проектировании различных СЧМ: следящей системы; транспортного средства; робототехнического комплекса; аппаратных средств ЭВМ; системы управления производством; других типов СЧМ.

Практические занятия.

Самостоятельная работа.

Исследовательская работа.

Практические работы.

Проект дизайна сенсорных систем, интерфейса.

Мультимедийная разработка, презентация.





3-й модуль

ПК-3, ПК-4

^ Модуль 3. Эргономическая антропометрия и биомеханика

Знает:

– Эргономическую антропометрию и биомеханику тела человека. Размеры человеческого тела у разных групп населения, статистические параметры. Антропометрические инструменты и измерения. Национальные, региональные, возрастные, половые, индивидуальные различия. Поправки на разные виды одежды и снаряжения.

– оптимальные биомеханические системы;

– процессы роста и морфогенеза, модели роста биологических сплошных сред. Биомеханическая толерантность тела человека и предупреждение травматизма. Нормативные документы, определяющие меры по предупреждению травматизма.

Лекции.

Самостоятельная работа.

Интерактивные лекции.

Исследовательская работа.

Анализ конкретных биомеханических систем.

5-6

1

Умеет:

– проводить эргономическую оценку и определять наиболее рациональные технические средства деятельности (интерфейсы, средства индикации и управления), в том числе с использованием соответствующих программных средств.

– определять наиболее эффективную структуру и содержание мультимедийных презентаций, сцен и сюжетов;

– определять наиболее эффективные средства и методы информационного обеспечения населения данными о влиянии производства на людей и окружающую среду, о потребительских характеристиках выпускаемых товаров и услуг (реклама, средства массовой информации).

Практические занятия.

Самостоятельная работа.

Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по технологиям в области живых систем.

Реферат.

Электронная презентация.

Сайт.

Электронный учебник (интерфейс, презентация).





Владеет:

– программными средствами пространственного моделирования человеческого тела и быстрого прототипирования, их совместная работа

– навыками планировка рабочих помещений, компоновки и конструкция рабочих мест, средств индикации и управления, инструментов и оборудования. Размеры и геометрия проходов, проемов, дверей, люков, лазов, технологических отверстий и пр. Эргономические требования к наружному оборудованию и вспомогательным приспособлениям (лестницы, поручни, скобы, поверхности, ограждения).



Электронные презентации.

Фильмы. Исследовательская работа. Самостоятельная работа.

Раздел в курсовом проектировании по дисциплинам: «эргономика» «проектирование».

Мультимедийная разработка, презентация.




4-й модуль

ПК-3, ПК-4

^ Модуль 4. Эргономика в проектировании систем отображения информации и в человеко-компьютерном взаимодействии

Знает:

– эргономические требования к системам отображения информации, обусловленные психологией и психофизиологией процессов восприятия информации человеком. Разработка информационных моделей и интерфейсов; показатели качества информационных моделей; стандарты дисплеев, безопасность работы с ними; интерфейсы интерактивного взаимодействия; приборные интерфейсы; интерфейсы информационных систем;

– систему человеко-компьютерного взаимодействия. Эргономический анализ пользовательских интерфейсов. Программные средства формирования человеко-компьютерных интерфейсов, их возможности (организация помощи, рациональный выбор пиктограмм, соотношение текстовой и образной информации, разработка и оценка вариантов интерактивности, инструкция пользователю, виды информационных, предупреждающих и запрещающих сообщений, характер меню, и пр.);

– проблему понимания, степень адекватности понимания. Психологические проблемы взаимодействия человека с глобальной сетью «Интернет». Психологический комфорт оператора и пределы психических нагрузок при взаимодействии с компьютером. Программные средства формирования Web-сайтов с учетом эргономических требований.

Лекции.

Самостоятельная работа.

Интерактивные лекции. Интерактивные обучающие системы. Использование мультимедиатехнологий для обучения операторов.

Исследовательская работа.

Анализ конкретных биомеханических систем.

5-6

1

Умеет:

– визуализировать образы, их пространственную и временную динамику, динамика цвета и формы; программные средства визуализации образов. Разработка и эргономическая оценка мультимедийных сцен и сюжетов. Гипермедиа и мультимедиа системы. Виртуальная реальность и психическая безопасность;

– обеспечить эргономическую разработку программного продукта. Организация программ, представление структуры программы, комментарии и пояснения, блок-схемы алгоритмов, степень детализации. Психологические проблемы разработки и использования проблемно-ориентированных метаязыков.


Интеллектуальные системы поддержки решений (СПР) оператора, их структура и состав. Экспертные системы и их использование в СПР. Организация взаимодействия оператора с системой, обладающей элементами искусственного интеллекта. Экспертные системы и интеллектуальные интерфейсы.


Практические занятия.

Самостоятельная работа.

Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по технологиям в области живых систем.

Реферат.

Электронная презентация.

Сайт.

Электронный учебник (интерфейс, презентация).





Владеет:

– техническими средствами и способами представления информации различной сенсорной модальности. Распознавание и генерация речи;

– системами автоматизированного проектирования (САПР) эргономическое обеспечение разработки, индивидуальной адаптации.


Электронные презентации.

Фильмы. Исследовательская работа. Самостоятельная работа.

Раздел в курсовом проектировании по дисциплинам: «эргономика» «проектирование».

Мультимедийная разработка, презентация.





Автор: доц., к.т.н. Т.Ю. Воробьёва