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工程机械驾驶室的发展趋势
工程机械驾驶室轿车化、人性化、信息化是体现当今工程机械发展的必然趋势。驾驶室作为工程机械的一个重要组成部分，人体操作和机械的交互载体，其设计的合理性，舒适性直接影响的操作人员的安全与工作效率。改善操作人员的舒适度，降低疲劳感，是现在工程机械设计的重要课题。人机工程学的原理在国际工程机械驶室设计中得到了广泛的应用，更舒适、更安全、更可靠且外形更美观、操作更方便、更灵活、结构更加合理早已成为工程机械的趋势发展。在国际上已涌现了一批高水平专业化的为国际工程机械主机配套生产各种驾驶室的生产厂商，例如为Caterpiller、LiebHerr等世界著名工程机械企业提供工程机械驾驶室的配套厂。这些工厂为国际先进的工程机械驾驶，国际化标准化生产配套的工程机械驾驶室总成已经形成了，包括：电器仪表系统、操纵系统总成、驾驶室的结构件、座椅、仪表盘支架总成及舒适软化的驾驶室内部装饰等。高端工程机械驾驶室形成了一个符合人机工程学的有机整体。国外先进厂家已经对工程机械的驾驶室提出了一些细致的要求：
a.驾驶室的内部布置充分考虑人机工程学，例如仪表的摆放位置，操作方式等，最大限度地降低驾驶员的疲劳程度，从而使驾驶员的工作效率和安全性得到最大程度的提高；
b.内部装备安全舒适豪华，全封闭内室，配置空气悬浮座椅、半自动或全自动空调、电控门锁车窗、安全气囊、环绕式仪表板、碰撞吸能转向柱、电动天窗、高级音响娱乐系统等；
c.驾驶室悬置系统采用空气弹簧，可以有效地隔绝振动和噪声，提高整车的舒适性和平顺性。这些技术要求也为国内工程机械驾驶室设计发展提供了方向。还有很多先进的技术也被大量引用到工程机械驾驶室设计上来，例如：计算机辅助设计、虚拟现实技术、空气动力学模拟、电子样车技术、三维人体模型、模块化设计等，这些先进的技术将有效的提高工程机械驾驶室设计的水平。
人机工程学实验的应用，也将是为了工程机械驾驶室设计发展的必然趋势，目前国内的研究绝大部分停留在经验人机工程学、人体尺度和操作范围上，很少进行有效的人机工程学实验。先进的人机工程学研究应该基于准确的实验，利用数据说明问题。国际上很多实验室，在研究人机工程学时都使用生理多导仪，通过采集人体的生理信号，将其数字化并加以分析得出有效结论。生理多导仪可以采集人体心电、脑电、肌电、眼电、血压、肌张力、呼吸波、神经电位、皮肤电阻等，这些人体参数，对工程机械驾驶人机工程学研究有着重要作用，利用这些人体参数，研究人员可以有效的检验设计是否满足人机工程学要求。
关键词：自我教育；互动；应用
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0059-03
人机工程学是一门综合性、边缘性的新兴学科，该课程也是艺术设计类专业的一门重要的专业基础课，教学目的在于使学生能够了解人的生理及心理学特性，建立人机系统和人机界面的概念，以人―机―环境作为研究对象，科学地利用三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统的优化，研究在艺术设计中如何满足人们的审美需求，为进行以人为本的艺术设计打下基础。总体说来该课程的内容较多，相关的理论有一定的深度和难度，并具有实践性强的特点。如何引起学生学习这门课的兴趣？如何只用几十个课时让学生能够全面、透彻地理解和掌握人机工程学的有关知识？如何在设计中应用人机工程学的理论？这是教学中要解决的难题。做好《人机工程学》的教学工作，必须是教师和学生双方密切配合，才能圆满地完成教学任务。我校工业设计专业的学生生源有两类：一类是理工，另一类是艺术。理工类的学生逻辑思维能力强，但艺术表现力较弱，艺术类的学生思想活跃，艺术表现能力强，但逻辑思维能力较弱。但是他们的共同点是有强烈的求知欲望和好奇心。人机工程学是研究人―机器―环境三者之间相互协调的学科，见图1人机工程学研究的主要内容。同时这门课是一个实践性很强的课程，要求学生有一定的动手能力。在全面仔细地研究了课程的主要内容的基础上，确定了各个章节讲解的先后顺序，从学生感兴趣的知识点入手，先从人体自身讲起，讲授的顺序是先讲人的生理特点，包括人体测量、人的感觉系统、运动系统、神经系统等，再研究人的心理特点，研究人的思维方法和特征，然后讲授机器的结构、功能、操纵等相关理论，接着讲授有关环境的章节，包括自然环境和人造环境。最后讨论人、机器、环境之间相互协调的问题。总结人机工程学的发展趋势。在课程的讲授过程中，将自我教育法贯穿于整个的教学环节，帮助学生树立信心，让他们相信自己一定能学好该课程，并始终让学生处于主导地位，教师扮演一个导演的角色，让学生唱主角，引导学生自己探讨人机工程学有关理论。具体从以下几个方面实施自我教学法。
一、选好教学切入点，充分调动学生的学习热情
人是这门学科的主要研究对象，在教学课程中最先研究人的生理和心理特点，从研究人的外形特征入手，人是大自然最美的艺术作品，在第二章“人体测量”的学习中，要求学生课前预习，自己通过看书掌握人体测量的基本概念，了解男性的体型特征和女性的体形特征上有什么区别。课堂上通过提问的方式将人体测量的重点和难点讲解清楚。学生分成若干个小组，给每一组分发一套测量工具，让每个小组的同学们一起完成测量任务，培养同学们的团队合作精神。每个同学都将自己坐姿和立姿的测量数据记录下来，填写到表格中并写出实验报告。然后每个同学根据自己的测量数据，按照1：2.5的比例做出各自的人体模板，见图2、图3、图4人体模板的照片。经过实际测量人体的数据，学生对人体的重要数据的印象非常深刻，对人体数据的应用也有直观的概念。他们的学习热情空前高涨，评论每个人的身材并相互比较。总期待下一次的上课。利用多媒体课件和人体神经系统、骨骼系统的挂图，讲解人的有关各个系统的结构，进而了解人体各个系统的工作原理，掌握人体的生理特点。研究人的思维和心理特点也是一个重点和难点，在学习第四章人的心理与行为特征时，在课堂上组织同学们做游戏，选出一位同学A猜人名，请他（她）背对着黑板面向同学站着，请另一位B同学在黑板上写出一个人的名字。当然A同学一定知道这个人。允许A同学提出十八个相关的问题，其他人只回答“是”或“不是”，最后A同学经过分析判断，猜出黑板上的人名。在了解游戏规则后，同学们各个跃跃欲试都想参与游戏，在A同学还没有猜出名字的时候，同学们都替他（她）着急，恨不得将答案直接告诉他，一旦A同学猜到，同学们就十分兴奋。从游戏中了解人类思维的特点。人类思维的基本特点有概括性、间接性、与语言的不可分性。为了让同学们更好地理解言语清晰度的概念，在课堂上做言语传输试验。所谓言语的清晰度是人耳对通过它的音语（音节、词或语句）中正确听到和理解的百分数。让学生按座位分成几个小组，教师用纸条写几句话，跟第一位同学讲纸条上写的话，并让他看清楚纸条上写的内容，让该同学将教师的话口头向另一位同学传达，每个同学都依次用口头向另一位同学传达所听到的话，最后请坐在后面的同学说出他所听到的话，结果，每次最后一个同学说出的话与教师跟第一位同学讲的话都有很大的出入。教师跟第一位同学说的话，已经被改的面目全非，每次都令同学们捧腹大笑。这证明在日常的对话中，听者并不能100%理解发言者所讲内容，有时谣言就此产生。而设计言语传示装置，其言语的清晰度必须在75%以上，才能正确传示信息。
二、以案例分析为中心，讲解人的心理特点
人的知觉是审美心理的重要组成部分，人的知觉具有整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉等特点，在讲课过程中利用达利、康定斯基、亨利・摩尔等艺术家的作品，请学生欣赏艺术大师的作品，让学生在艺术审美中逐渐理解人的知觉特点。
三、培养学生的实际动手能力
在课程的学习过程中，每个学生都做出自己的人体模板，这个作业有一定的难度，在完成作业的过程中，学生自己摸索出制作人体模板的步骤，首先要有准确、充足的人体数据，然后就是选择合适的材料，同学们各显神通，有的用胶合板、有的用KT板、硬纸板等。接着画出人体的中心线，绘出人体的轮廓线，将人体各个部分裁剪出来，人体各部位的连接也是一道关键工序，同学们开动脑筋，巧妙地用螺钉、螺母连接，让人体模板的各个关节可以任意转动。机器的概念是广义的，在现代生活中，计算机是平时接触最频繁的工具。人机界面是一个相当重要的概念，机器上的仪器仪表就是人机界面的组成部分，为了建立良好的人机界面，必须要设计最佳的仪器仪表。在研究仪器仪表的设计时，要求同学们自行设计轿车的仪表盘，引导同学研究轿车仪表盘的功能、造型，在设计制作过程中，同学们自己总结出仪表盘设计的要点。包括仪表形式、表盘尺寸、刻度与标数、仪表指针、仪表的色彩、仪表面板形式及其布置。最后，同学们设计出了符合人机工程学的轿车仪表盘。见图5、图6、图7轿车仪表盘模型。
四、教学互动，让学生发表自己的见解
在学习完前面几章有关人、机、环境的内容后，课程学习的重点转移到人机工程学在产品设计中的应用，由于人机工程学在产品设计中应用非常广泛，因此，只靠教师一个人是不可能全面地总结的，必须要学生参与总结。以“人机工程学在产品设计中的应用”为题目，布置作业让每个同学制作多媒体课件，并在课堂上发表演讲。同学们积极收集有关资料，列举了许多实例生动、翔实地说明了人机工程学的应用。从不同的角度总结该学科在工业设计中的应用，这样的教学活动让教师和同学开阔了眼界、增长了知识，起到了教学相长的作用。
五、共同探讨和总结人机工程学的发展趋势
人机工程学是一个正在蓬勃发展的新兴学科，还有许多理论有待进一步完善，在课程将要结束的时候，组织学生探讨和总结人机工程学未来的发展方向，在课堂上让同学们畅所欲言，大家七嘴八舌地发表自己的见解，最后总结出以下结论：在当今数字化、信息化迅速发展的时代，人机工程学也会向着数字化、信息化、智能化的方向发展，在人类面临着生态环境遭到严重破坏的情况下，人机工程学必然会向着绿色设计、可持续发展的方向发展，在产品设计中，应用人机工程学的理论，可以实现虚拟人机工程。人机工程学为“以人为本”的设计提供了理论依据。
总之，自我教育法能够有效地调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，并能培养学生的自学能力，引导学生发现问题、分析问题和解决问题，能够将理论知识的学习与产品设计的实践有机地结合起来，锻炼了学生的动手能力，从而提高了学生的综合素质，数年的教学实践证明：这种教学方法不仅使学生能够牢固地掌握该学科的理论知识，而且能在产品艺术设计中灵活地运用。
参考文献：
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1.家具造型设计的相关人体工程学要素解读
“点”、“线”、“面”等几何体是家具造型的主要构成元素，“点”、“线”、“面”通过一定的组合方式构成了家具的基本外在造型。在家具造型的“点”、“线”、“面”设计中融入人体工程学相关要素，无疑是家具造型设计的一种尝试和突破。
（1）关于家具造型设计中“点”的人体工程学解读
人类借助各类家具，如桌子、椅子、床、板凳等来进行日常生活、工作和学习，在人类的这些日常活动中，家具起到了一定的人体支撑作用，而支撑人体重力的关键处正是一些很微小的“作用点”。从这个层面上来说，在家具造型设计中，应该结合人体工程学中的人体测量学和生物力学原理来找准家具制造的关键“作用点”，才能够让家具既能发挥支撑作用，支撑起整个家具的外部造型框架，又能具备更为舒适的体验效果。例如以带有靠背的椅子为例，调整靠背支撑关键点与椅子座面间的距离可以调节椅子的外观和舒适度。当图1中座面与靠背角度小于100度的时候，靠背支撑关键点与座面距离会变小，人体后背与靠背的接触点就会靠下，人体背部与椅背的接触点越靠下，这种姿势久坐会容易产生疲劳感，同时椅子在外观上也显得比较局促；当座面与靠背角度大于100度时，靠背支撑关键点与座面距离会变大，不仅能够让人体后背与靠背的接触点靠上，不易产生劳累感，又能让椅子在外观上显得美观大方。
（2）关于家具造型设计中“线”的人体工程学解读
在家具造型设计中，“线”是不可或缺的重要核心元素，没有“线条”的勾勒就设计不出具体的家具形体，没有家具形体也就无所谓家具造型。家具线条设计与人体工程学关系颇为紧密，如Panton椅造型的线条设计就是完全遵从了人体工程学要素，让椅子与人体线条紧密吻合，既增加了椅子的柔和曲线美感，又让椅子满足了人体弯曲适度。另外，设计师还充分利用了“曲线”对于人类心理的积极作用，“曲率较大的曲线含蓄、温和、成熟，视觉上具有一种饱满感；曲率较小的曲线则富有生命力，比较活泼。”这种依照人体曲线设计的Panton椅，因在椅子线条设计上融入了人体工程学原理，充分尊重了人体生理特性，不仅给人以视觉上美的享受，还使人坐上去感到舒适无比。
（3）关于家具造型设计中“面”的人体工程学解读
在几何中“点”、“线”、“面”可谓不可分割的“三剑客”。有了“点”和“线”，“面”就不得不谈了。“面”在家具造型设计中也占据了重要位置，并且应用相当广泛，如椅子的座面、桌子的桌面、床的床面等。这些“面”与人体的接触是最为直接和广泛的，因此在家具设计过程中，必须充分考虑人体工程学要素，最大限度地提升人体与家具“面”接触时的舒适度。例如床面的设计，可以利用整块床板铺设床面比利用板条效果更佳，可以降低不适感。另外，床也分为软床、硬床，应该根据人体对不同床的需求来精心设计。丹麦设计师MogensLassen设计了一款能够满足人体工程学要求的凳子，在凳面上进行了不同于以往的平面构造尝试，通过与人类屁股形状相吻合的“面”的设计很好地解决了凳子的压力分布问题。“坐面压力分布较大的地方设计得稍微深一些，较小的地方设计得稍微浅一些，可以有效地将人体坐压均匀地平摊在座面上，从而减轻了人体的疲劳，保证了舒适度。”此外，这款凳子在外观造型上，因为这个独特的座面，而显得相当个性和新潮，能够给人留下深刻的感官印象。
2.结语
关键词：公共座椅；人机工程学；设计；应用
公共座椅存在于公共空间，为市民、游客提供休息、娱乐、流播信息、交流信息的场所，有规范其举动等作用，同时有助于提高空间效率、美化空间情况，造就人的审美意识。公共座椅的基本特征是适应大多数人群的需求，做到美观、结实、耐用，能抵抗人在无工具状况下有意无意的损坏，同时要求维护简单和便于清理。
在物质文化和精神文明高速发展的今天，人们需求的多样化和社会情况的变革加快了公共设施设计理念的转变。传统意义上的公共区座椅已经逐渐不能满足于人们审美的需求，时尚、本性、品质的生存成为当下的寻求。公共座椅不但体现了艺术，并且传播了精神力量，最终转换成一种经济力量。
1 人机工程学应用于办公座椅设计中的必要性
1.1 人机工程学的命名和定义
人机工程学，英文名称ERGONOMICS，在1857年由波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出，它是来源于希腊文ERGO（工作、动作）和NOMOS（规律、习惯），本意是关于工作规律和劳动习惯的科学。这是一门研究人与机以及工作环境之间交互作用的科学，在其发展过程中融合吸收了解剖学、心理学、生理学、人体测量学等多种理论及研究方法，成为一门研究和应用都极为广泛的综合性边缘科学。因此，和其他现代各门新兴综合性边缘学科一样，人机工程学具有命名多样化、定义不统一、学科界限模糊、内容综合性强以及应用范围广泛的诸多特点。人机工程学的定义在其发展进步中也不断地发生着变化。美国著名人机工程学家查里斯・C・伍德（Charles C・Wood）曾对人机工程学下定义为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。W・B・伍德森（W・B・Woodson）则认为：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率及作业时感到安全和舒适。然而，另一位美国人机工程学及应用心理学家A・查帕尼斯（A・Chapanis）说：“人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得简便而又准确的操作的一门科学”。国际人类工效学学会（International Ergonomics Association，简称IEA）曾在1957年为本学科所下的定义为：人机工程学是阐述现有情况下人类的解剖学、生理学和心理学等方面的各种特点、功能，以进行最适合人类的机械装置的设计制造，工作场所布置的合理化，工作条件最佳化的实践科学。后经修改定为：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和度假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。目前，国内所说的人机工程学一般重在通过生理学、心理学、生物力学以及其他学科的手段研究工作场所的环境设计与人、机器之间的关系，为生产和生活创造安全、舒适的环境，提高工作效率，以最低的体能消耗换取最大的劳动效果。
1.2 现代人机工程学
20世纪60年代起，欧美发达国家经济迅速发展，同时为科学技术进步提供了良好的环境。在人机工程学的发展中，控制论、信息论、系统论和人体科学等学科中新理论的提出给人机工程学带来了机遇和挑战。人机工程学的研究范围和应用领域不断扩大，涉及解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等方面。根据国际人类工效学学会（IEA）的资料，现代人机工程学发展有三个特点：
（1）现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作人类能力可以接受。
（2）密切与实际应用相结合，广泛地通过严密计划规定的实验性进行研究，尽可能利用所掌握的基本原理进行机械设计。
（3）力求使实验心理学、功能解剖学、生理学等学科的专家与数学、工程学、物理学方面的研究人员进行商讨，共同合作。
2 如何从人机工程学角度进行公共座椅的设计
2.1 以人为本，注重功能
公共座椅的设计当然是满足人的需求，在坐姿上做到舒适，在空间中起到节省空间、美化空间的作用。人机工程学是一门“以人为本”的学科，着重研究人的生理及心理。随着生活质量的提高，更多的设计师在设计的过程中考虑并体现在人机工程学原理做到以人为本的设计理念。在众多的公共区普遍存在着座椅占地面积大、适用度小、不美观等问题。由于现在的公共座椅占地面积大，公共空间有限，导致公共座椅缺乏，当人们想暂时休息时无处休息。所以，在设计中，应该考虑到座椅的占地面积问题，可以根据人机工程原理考虑设计可折叠、可旋转式座椅，这种座椅既可以当椅子，又可以当桌子，这样合并桌子和椅子的占地空间，做到“桌”“椅”两用，可以利用空余的空间，多处放置座椅，给人们提供更多的休息空间。
2.2 材料的运用
在生活中常见的公共座椅有木材、铁材、石材等材质的。以大连市高新园区万达广场为调查地点，此广场在室内，可以选用木材作为公共座椅的原材料。虽然木材有吸湿、易变形、易燃、易生虫等缺点，但是室内的座椅可以避免这些缺点。木材不易生锈，不易腐蚀，给人冬暖夏凉的舒适感。
2.3 高效的整体空间，体现环保、可持续发展理念
在众多的公共空间的座椅中更加注重美观度、适用度和舒适度。此款座椅设计美观，便于使用，缩小占地面积。环保、可持续发展，是我们永恒的话题，如今资源、能源面临缺乏，环境问题日益突出，更加要注重环保。此座椅属于良性产品，在材料选择上做到可回收利用，节能环保，另外在生产过程中，尽力避免污染、浪费，做到资源的合理分配、利用。
2.4 设计者的整合
人机工程学涉及范围很广，包括劳动心理学、生理学、人体测量学等，这也为公共区座椅的设计带来了一定的难度，同时也对设计者提出了更高的要求，此时的设计者要做到信息整合。首先，设计者要具有独特的市场眼光，清楚定位的目标销售人群的工作状态以及需求，认准定位；其次，分析目标人群的需求，有针对性地提出方案；再次，和专业研究人员进行研究探讨，得出具体解决办法；最后，汇总信息整合，提出最终的解决方案，完成设计。
3 结论
目前，与世界先进水平相比，我国公共座椅设计行业还存在许多不足，主要体现在以下几个方面：第一，创新能力差，缺少资深设计师原创设计；第二，缺乏基础研究，理论指导；第三，对座椅的功能研究关注不够。对于今后国内公共区座椅设计发展方向，笔者给出了如下建议：第一，加强与科研单位的合作，为产品设计寻找理论支持；第二，注重座椅功能的研究和设计，做到先进行市场调查，运用环保材质，做到既美观又实用；第三，培养出色的设计师，开发原创设计，借鉴国外优秀的作品；第四，关注新材料的应用。
参考文献：
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关键词:人机工程学;警棍;设计
一、概述
现代越来越多地提到人机工程的产品,只要是人类所使用的物品,包括武器装备,都应该在人机工程上加以考虑,产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。优化产品设计,用以建立人与物之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的机能,从而提高作用效率。
警棍的设计应在认真研究人、警棍,环境三个要素本身特性的基础上,充分考虑三个要素相互间的关系,优化警棍总体的性能。人机工程学上警棍的结构设计标准为:
(一)警棍与人手的尺寸形状、生理特点是否配合;
(二)警棍在使用时是否顺手和便于发力;
(三)警棍是否便于清洁、保养及修理。
二、警棍的外形结构设计分析
(一)警棍握把的设计分析
手握式操作工具,握把当然是最重要的部分。对于警棍,其操作方式是掌面与手指周向抓握,所以其设计因素应包括握把直径,长度,形状等。
1、直径:警棍的握把设计应避免掌部组织受压力,如果握把直径太大,长时间的紧握会在掌部和手指处造成很大的压力,引起局部性的缺血,导致手的麻术;直径太小则会减小握力,降低灵活性与操作速度,并使指端弯曲增加,长时间操作会导致指端疲劳。握把的直径大小取决于工具的用途与手的尺寸,着力抓握比较适合的直径是30~40毫米,所以警棍握把直径也应设计为30~40毫米。
2、长度:警棍的握把应避免过长或过短,过长不仅浪费材料增加重量,而且还使得在操作时的灵活性变低,影响使用的效能;过短使得手掌不能完全用上力,影响作战时的发挥。而且在用力操作时警棍容易脱手。握把长度主要取决于手掌宽度,掌宽一般在70~98毫米之间,因此合适的握把长度为100~125毫米。
3、形状:对于警棍着力式抓握,握把与手掌的接触面积越大,则压力愈小,因此选用圆形截面握把较好,使压力能分布于较大的手掌面积上,减小应力,或者使压力作用于不太敏感的部位,如拇指与食指之间的虎口部。为了防止使用时出现滑脱,可以在握把上面设计防滑纹。
(二)警棍棍体的设计分析
警棍的材料不但要有好的强度和韧性,而且要求质地轻、耐腐蚀。目前国内警棍的材料大多采用橡胶,很难适应新形势下防暴制暴的复杂多变性。警棍的材料最好选用强度的较高的聚碳酸酯材料和醋酸纤维素材料,因为这类材料手感凝重,质地精良,耐敲打,在高温下不弯曲,膨胀率低,吸收能盛的性能较好,打击后棍上不留凹痕。
长度不宜过长或过短。长警棍可以增强威慑力,扩大作战的范围,但太长携带不方便,警棍过短则很难发挥出警棍的威力,鉴于此并结合人体前臂的尺寸,警棍的合适长度在400~700毫米之间。如目前武警部队装备的98-1型橡胶警棍的全长为490毫米,符合作战的需求。
警棍总重量不宣太重也不宜太轻,虽然警棍重量大可以增加打击力度,但操作起来比较费力,不适合长时间操作,警棍太轻发挥不出打击的力量,握在手里没有手感,不适合作战。例如98-1型橡胶警棍的全重为0.8千克,重量适中,符合人机工程学的要求。
三、警棍功能实现方面的人机工程学设计分析
(一)防抢功能设计分析
在警棍前部的外侧面或外圆柱面上设有隐藏的刀刃,如果暴徒胆敢抓住警棍的前部外侧实施抢夺,使用者只需用力抽回警棍,设置的了刀刃就会割伤暴徒的手掌。
(二)威慑功能分析
警棍作为一种警用器材,必须要有强悍的外观,能使对方产生一种恐惧。所以在棍体形状设计必须满足人机心理学方面的特性,使用时能给暴徒在心理上施加一定的震撼。例如,将警棍棍体设计成带有尖刺的狼牙二棒状,这能在外观上带给敌人一定的恐惧感。
(三)便携式设计分析
警棍的携带设计,可以在手柄的尾部带有一个金属环,通过金属环将警棍棍体与一个卡钩相连接。在不用警棍时可利用卡钩把警棍别挂在腰上。佩戴警棍时,将警棍的卡钩挂在腰上,置于身体的左侧,棍身下垂贴于裤缝。这样长时间佩戴不会对腰部及腿部产生不良影响,当遇到紧急情况时,也可以迅速持棍,进入战斗状态。
四、警棍的发展趋势
(一)趋于多功能化
目前装备的警棍只具有打击的功能,性能比较单一,为了更有效的打击犯罪势力,维护社会秩序,警棍的发展应趋于多功能化,集警报、电击、喷雾、照明手一体。例如在警棍前端增加一个强光手电,既可用作照明又可使用强光刺激敌人的眼睛,使其目眩;或者在棍体内携带刺激剂,必要时将其喷出以制服暴徒。
(二)新颖的外观设计
如将警棍做成可伸缩式或拐形状,可达到出其不意、一招致敌的效果。警棍作为一种警用装备器材,外观必须具有强大的威慑力,使人产生畏惧感,首先在气势上压倒敌人。
关键词：人机工程学；安全工程学；关系研究；学科发展
引言：
在现在的科学进程中，对于科学学科的分工是更加具体的，这些学科从整体上来说都是有共性的，它们的存在都可以促进人类进程的发展。但是具体上来讲又是不同的学科与学科之间又是不一样的，学科专业研究的领域是不一样的，但是学科之间总是存在着一定的关系，往往是可以相辅相成，互相促进的。安全工程学是狭义的人机工程学，二者是有一定关系的，今天探索一下这两门学科的关系和发展方向。
一.人机工程学与安全工程学的关系
（一）人机工程学科是从安全工程学科演变出来的。安全工程学这门学科是有一定历史的，中国的很多科学家为了安全工程学的研究付出了非常多的时间和精力。在安全工程学中包含着相当广泛的内容，包括自然科学，哲学与社会科学等等，知识是比较杂的。由于现在社会的具体需要，学科内容进行细化，就演化出了一门新的学科：人机工程学。人机工程学的研究内容是和人体机能有关的学科，研究人的能动性，让后在机器的研发中结合人体工程学的研发成果。人机工程学知识的属于安全工程学中的一部分研究内容，后来由于社会需要的推动将人机工程学科单独划分出来进行专门的研究分析。
（二）人机工程学科和安全工程学科的研究内容是有很大的重合性。人机工程学科主要研究方面就是“人性”的研究，研究人体的各项机能并且研究相关的应用，在安全工程学科中主要研究内容就是自然科学和社会科学的研究。研究内容的重合性主要体现在研究领域，人机工程学的研究领域是可以包含到安全工程学科之中的，研究方面的重合性可以使二者的联系更为紧密。
（三）人机工程学科和安全工程学科发展是紧密结合的。在科学研究的过程中，如果其中一门学科的发展进程得到提高，另一学科的研究也可以得到发展。例如，在人机工程学的研究过程中取得了一定的进展，研究成果一样可以应用到安全学科工程中。；如果安全工程学科的研究取得了进展，即使不是人机工程学科方面的，对其的发展也是可以起到一定的推动作用。
二.人机工程学科和安全工程学科发展的方向分析
在现在社会的发展趋势下，随着国家对科技的重视，颁布了一系列的优惠政策，科技的发展得到更多的保障。国家也随之增加了对科学工程研究资金的投入，工程科学的发展速度也在不断的加快。人机工程学科在现在的社会中受到更多广泛的关注，例如现在比较常见的一些人工智能就是人机工程学科的研究成果，以及一些机器的智能化，仪器的可视化等，在平常的生活中是非常常见的，与人们的生活息息相关。关于安全工程学科的发展中，产生影响的范围是非常广的，发展的方向主要是工程技术的提升，质量的提高，相对于人机工程学科来说，是更加笼统的。
三.促进人机工程学科和安全工程学科发展的途径
（1）扩大发展，开发更大的市场，在市场中寻找更多的动力。在一个科技研究的过程中，人们需要就是发展的最大动力。在市场中进行相关产品的概念推广，让生产者和消费者共同认识到人机工程科学和安全工程科学的潜力和前景。例如可以在市场中宣传人机工程的相关科研成果，调动起消费者的好奇心和需求感。人机工程学科的研究本身就是在人们的生活中应用比较多一些，科研成果和人们实际生活是更加贴近的，对于安全工程科学来说，科研成果是比较广泛的，前景相对于其他类的学科是更加光明的，人们在平时的生活与这门学科是更加接近的，对于安全工程学科投入的关注也是更多的。
（2）利用国家相关的优惠政策，争取更多的发展条件，可以向相关的政府寻求帮助。在科学研究的过程中，是会遇到很多的困难，可能会出现经费的困难，场地紧张的问题，专业人才的缺乏等等。这种困难对于科研人员来说是不能凭借自己的力量去解决的，研究的进程就会受到极大的阻碍。相关方面要对科研进行一些扶持。在国家层面上来说，颁布一系列优惠政策，扶持科学研究的进行，为科学研究的发展提供一定的保障。国家是非常重视科学研究的发展，愿意为其提供便利，但是国家需要考虑的事情是非常多的，远水解不了近渴，科研人员可以向地方政府寻求相关的帮助。地方政府可以提供的帮助是比较多的，可以为科技研发提供相关的有效场地。在地方上，是有很多的空闲土地，造成了土地资源的浪费。地方政府可以利用合法的手段批下土地进行科研使用。
（3）在科研资金分配中加大技术研究所占的比重。科研资金的分配是科研工作进行的前提，科研资金需要满足科研工作各方面的要求，比如场地的安排，科技人员的薪酬，整个团队的食宿问题等，这些方面的资金都是要从科研基金中拨出来的，资金的合理分配对科研工作的顺利进行起着非常大的作用。如果资金能够得到合理的利用，团队的科研工作是可以顺利进行下来的，如果科研资金不能进行合理的分配，科研工作是很难能够进行下去的，更别提科研成果的面世了。在科研资金的分配中遵循合理的原则，保证科技投入的充足，科研成果能够顺利面世。
四.结语
从这篇文章中，可以看出人机工程学和安全工程学对于人们的生活是有非常大的影响，。科技在以前可以改变人类生活的方式，在现在仍旧可以对人的生活产生巨大的影响。现在国家非常重视科技的发展，在各个方面都为科技的发展制定了优惠政策，为科技的发展清楚道路上的阻碍。在社会层次上也应该增加对科技的重视，可以在社会中进行一些科技宣传，让群众们了解科技对于人类的重要性，在一定角度上来讲，兩个国家的竞争就是两个国家科技实力的竞争。要不断的提高科技的发展水平，在人机工程学和安全工程学的发展过程中，要争取多方面的助力，多方面一起，通力合作，为学科的发展扫清障碍，促进学科研究的早日成功。学科研究成果的一经面世，引进到人们的日常生活中，会对人们的生活产生非常的影响们提供更多的便利，，这就是科学发展的意义和价值所在。
参考文献
[1]吴超，杨冕.25条安全学原理的内涵[J].湖南安全与防灾，2013（02）.
[2]吴超，杨冕.安全科学原理及其结构体系研究[J].中国安全科学周报.2012（11）.
[3]杨宏刚，赵江平，郭进平，景春利.人机系统事故预防理论研究[J]中国安全科学学报.2009（02）.
【关键词】人机工程学；儿童；电话手表设计
随着儿童产品的高速发展，传统的儿童电话手表产品也从改良型向原创型飞速转变。在越来越强调人性设计的背景下，儿童电话手表产品设计能否为用户使用愉悦感，如何在儿童电话手表产品设计领域体现以人为本的宗旨，逐渐成为设计师追求的重点。人机工程学被列为儿童产品设计制造环节关键技术，也能提升产品价值。
一、人机工程学概述
国际人机工程学会对人机工程学形成的定义：对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心，人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；提供人体各部分的出力范围、动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态以及心理因素对工作效率的影响。人机工程学以其专业的理论和数据，来优化整个生态平衡的稳定；而人机工程学学者则是研究设计以及分析，对人-机-环境，使之符合人的最佳需求。从整个人机工程学的进化角度来看，产品经历了“人匹配产品”到“产品匹配人”，即产品能够满足用户的生理、心理、比例尺寸结构基础上，使产品符合人的尺寸比例。
二、儿童电话手表市场现状
根据国家人口统计局2019 年的数据统计，我国0-14 岁（儿童）人口占比约2.4 亿人，约为北京市人口的10 倍，接近美国总人口的三分之二。中国儿童总数占总人口约17%，每年约有2000 万名新生儿童诞生。随着国家二胎政策的开放，这个数据仍然保持向上的发展趋势。现阶段的儿童产品市场具有低质化、多样化的特点。2020 年，全球智能手机不断普及。2019 年第三季度，全球可穿戴手表出货率达到1400 万台，同期增长率42%，其中苹果手表产品市场占有率47.9%。2020 年第二季度，可穿戴保持着强劲的势头，同期增长14.4%，市场总设备8260 万台。预测2020-2021 年智能手表的支出在27388 百万美元，而儿童手表占有率则增长到40%，这是一个惊人的市场份额。2018 年我国儿童智能手表市场规模达到1003 亿元，2019 年市场规模为1042 亿元，到了2020 年达到1100 亿元。现阶段儿童智能手表产品约占同类手表产品总数的36%。通过各个互联网购物平台对在售的儿童智能手表作出不完全统计：市场上在售的智能儿童手表约140 个品牌，1065 个产品；其中儿童智能手表占比约为36%。
三、基于人机工程学的儿童电话手表设计思路
（一）外观设计
儿童通话手表产品，所适应的用户年龄阶段5 岁至14 岁。这个年龄阶段的用户作，其自身无法判断身边环境产品的安全性。因此，需要成人进行远程监护，建立一种通讯纽带，为儿童提供安全的环境。而且这个阶段的儿童，身体正处在快速增长期，儿童小臂以及手掌尺寸也处于变化幅度最大的阶段，人体尺寸分为静态尺寸以及动态尺寸。目前关于儿童手掌以及小臂的研究目前非常的稀少，这里我们选择3 周岁至14 周岁儿童身高尺寸入手。据2007 年全国首届未成年人体尺寸测量统计，关于儿童身高、体重等参数调查数据显示，低龄儿童的尺寸变化最明显。笔者选取部分3 至6 周岁男童、女童的身高、体重参数进行调查，在该阶段男童的体重和身高数据都超过女童，城市和乡村儿童的身高差距不断缩小；城市儿童身高体重的增长速度达到世界卫生组织所规定适龄儿童生长发育标准要求。由于学前儿童的行为智能发育仍不成熟，儿童对身边一切事物拥有好奇心以及模仿能力，对表带会出现咬、舔的行为，就此现象对产品表带的材质要进行优选。
（二）功能设计
产品具备通讯以及定位功能，对儿童的身体数据进行实时检测，并且可以回馈给家长以及手表界面，同时还需要设备具备长距离的通讯功能，以实现家长与子女第一时间得到关联。幼龄儿童由于大脑身体仍处于发育期，自身保护能力弱，不能自我处理较为复杂对问题，通讯功能便显的尤为关键。在设备成型塑料外壳处用激光镭射技术电镀LDS天线工艺，由于手表体积有限，因此天线的走布可以设置在屏幕侧边，主天线使用PIFA形式技术，旁边可设置IFA蓝牙模块，提高产品定位功能以及其他辅助功能。儿童的主观能力弱，自我辨别意识不成熟，低龄儿童丢失事件屡屡发生。因此对产品的定位功能要求更加的严格。而传统的蓝牙定位的分析模式只能显示大概的方位，而低龄儿童的定位要求精准度高，仅使用传统蓝牙会导致定位功能的失真。从1994 年起，民用信号GPS全国进入正常使用，民用信号采用L1 （频率1575.42MHz）单频C/A码，附加可选择（SA）人为干扰，精准度进入100m，授时精度为340ns。2000 年技术撤销SA人为干扰，使民用定位的精准度提高20m，授时精度提高到40ns，往后一代民用信号在LQ载波上发射的单频C/A码。L1 波段范围1575.42MHZ±1.023MHZ。第二代民用信号不仅包括第一代民用信号，在L2 载波上还加入L2C信号。第三代民用信号在第二代基础上，增加了L5 载波。第四代民用信号则在第三代民用信号的基础上，将L1 载波进行改进，用L1C替代了L1 信号。而产品中使用双频GPS安全定位，使用的L1+L5 双频GPS协同定位系统提高定位精度至3-5 米，这项技术可以通过实时定位共享，让家长实时掌握儿童的位置动态，确保用户的安全性。儿童手表的处理器使用高通晓龙WEAR2500 ，1GB运行内存，可以编程系统。
四、结语
当前市场上，多数儿童智能手表产品设计生产企业将关注的焦点聚集于产品本身的功能实现上面，或是追求产品的造型美感产品造型的吸引力；企业产品更新迭代，仍实行从“机器”的角度设计，割裂了“用户-机器-环境”当中的各个构成要素的联系，忽略了消费者儿童本身的需求，忽略了设计以人为中心的地位。新形势下，儿童智能电话手表的设计应以技术功能为优先，再以用户使用方式使用感受为中心，以功能情感为突破口进行优化设计，不仅要注重产品的功能使用体验，而且更加注重儿童在产品使用中的实际感受；让儿童有舒适的情感化体验以及产品功能的先进性体验。人机工程学为我们对儿童智能产品的设计、研究方向提供了宝贵的经验。
[参考文献]
[1]王婕妤，裴学胜.产品设计中的人机工程学与用户满意度[J].工业设计，2020(01):100-101.
[2]钟明辉，曹乃文，黄汉明，郑建华，陈芽玲.基于连续HMM的汉语数码语音识别系统[J].广西物理，2007(04):24-26.
【关键词】生物医学材料；研究现状；生物活性；发展趋势
科学技术的发展，各种新型生物医学材料被研制出来，并在医学领域中得应用。到2000年为止，在全世界高达1600亿美元的医疗市场中，医用生物材料所占比率已经达到了一半，且以20%的增长速度递增。二十世纪80年代是新型生物医学材料辈出的时代，进入到二十世纪90年代，以珊瑚为原材料的骨移植材料、人工皮肤、猪心脏瓣膜在医学领域中得以应用。二十世纪，美国采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中国在生物医学材料的研制方面起步较晚，但是应医学领域需要而对各种生物医学材料有所应用。随着国家对生物医学材料研究的重视，国家开始启动医学生物材料项目，并将生物医学材料纳入到优先发展的产业当中[3]。在中国的“十二五”规划中，还特别指出要将重点发展新型口腔植、人工关节、新型人工血管、人工心瓣膜以及各种人工修复材料等等生物医学材料。
一、生物医学材料研究现状
（一）金属生物材料
在医学领域中，医学金属材料是较早采用的，且应用材料非常广泛，包括不锈钢材料、钛合金材料等等。其中，不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性，因此应用效果非常好。由于人体内为较为复杂的电解环境，随着316L不锈钢的应用，解决了这一问题，但是，却不具备生物相容性。钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，具有一定的生物材料强度。钛合金的抗拉强度介于500兆帕至1100兆帕之间，使钛合金的弹性与人体的骨骼弹性更为接近，以使材料植入到人体后，与人的骨骼更为匹配。
（二）高分子生物材料
医用高分子材料的出现，使得医用材料可以用于对损伤的人体器官以修复，以增强器官的恢复功能。目前所使用的医用高分子材料分为可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人体后，可以降解被为对人体无毒无害的CO2、H2O等对人体不会产生刺激性的物质。可生物降解的高分子材料可以是胶原蛋白或者纤维蛋白等等天然材料，也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料属于是惰性的高分子材料。聚乳酸在医学生用于外科缝合线和药物释放的载体。由于其具有可降解性能，当伤口愈合后，就会被人体组织吸收。聚乳酸可以在降解的过程中，将药物释放到人体中，使药物发挥作用。
（三）秃仙物材料
复合生物材料用于医学领域中已经获得了长足发展，但是，由于材料植入人体后，会对人体的生理环境产生抵抗力，因此会存在一些问题有待进一步研究。目前医学领域中所采用的复合生物材料包括有三类，即生物陶瓷复合材料、金属基医用复合材料和高分子复合材料。生物陶瓷复合材料植入到生理环境中后，并不会产生毒性反应，且具有良好的生物活性和生理环境相容性。金属基医用复合材料在医学领域中应用，金属具有单一的生物活性，可以采用生物涂层技术，以提高金属表面的耐磨性和生物相融合。高分子复合材料是一种接近人体自然骨骼的高分子复合材料。人体骨骼本身就是一种层状的复合材料，采用这种复合材料替代，虽然可以起到治疗作用，但是其韧性明显要低于人体自然骨骼。
（四）无机非金属生物材料
无机非金属生物材料具有良好的化学稳定性和生物相容性，主要包括生物活性陶瓷和惰性的无机材料。生物活性陶瓷材料主要用于关节、牙齿等等的硬组织修复。但是，该种材料不会与人体的活体组织结合，从而影响治疗效果。惰性的无机材料以医用碳素材料为主。该种材料具有较高的耐磨性，韧性和强度都非常高，特别是具有良好的抗疲劳性，可以与人体自然骨骼相匹配。骨骼损伤者选择这种材料可以获得良好的治疗效果[2]。此外，医用碳素材料在人体的生理环境中并不会产生毒副作用，良好的化学稳定性和人体亲和性，且具有抗血栓性和抗溶血性。如果对患者执行人工心脏瓣膜手术，医用碳素材料是优先选择的材料。
二、生物医学材料研究的发展趋势
生物医用材料的发展进程中，从简单的结构模仿发展为组织诱导再生，使生物医用材料的单一性能逐渐向综合性能发展。简单的结构与外观的仿制，向智能化仿生发展，使材料的应用已经与现代的医疗技术融合，并共同发展。根据目前医学领域的发展程度，生物医用材料的研究空间还很大，并会涉及到多种学科，包括材料学、工程学、控制论以及生物技术等等，这些学科都会对生物医学的发展产生推动作用。特别是各种新技术、新方法的应用，将生物技术引入到智能化发展的思路，使生物材料不再局限于实验室研究，而会在临床上得以广泛应用，以为医疗做出贡献。
结论
综上所述，生物医学材料属于是交叉学科，为材料学和医学等等多种学科相互结合而形成。作为一门应用于医学领域的新兴学科，所研制的是用于医学组织工程领域的各种新型的人工材料。根据技术含量的不同，生物医学材料可以被划分为金属生物、高分析生物、复合生物和无机非金属生物材料。随着生物医学材料研究的发展，使得生物医用材料智能化发展。
参考文献：
生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学，现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来，心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此，医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的，它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合，并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术，才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱，是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。
1、什么是生物医学工程？
1.1含义
生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域，其内涵是：工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律，并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响：生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科，是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学，主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面；生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学提供高技术含量的现代医疗装备。
1.2内容与领域
生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究，包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究，直接为医学服务，包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一，它的成果直接推动医疗卫生事业的发展，效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。
2课程安排
根据我国《生物产业发展“十一五”规划》，生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向，重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向，我们将设定14次课，分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展，让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]：
1.生物医学工程概况：介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支，以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。
2.组织工程学：应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。
3.生物材料学：研究与生物体（特别是人体）组织、血液、体液相接触或作用时，不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构，从事生物材料及制品的开发研究，在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。
4.人工器官：主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用，挽救了不少垂危的生命，为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。
5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展；②生化检测的智能化系统；③仿生生物学的发展。
6.生物系统的建模与仿真：对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型，并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域，主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法，对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。
7.生物医学信号检测与处理技术：生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息，并将其转换为易于检测和处理的电信号。
8.医学成像与图像处理技术：研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式，或对已有的医学图像进行分析处理，为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。
9.数字化X射线影像技术及设备：数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。
10.磁共振影像技术及设备：磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。
11.核医学成像技术及设备：核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术：单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。
12.数字化超声波成像技术及设备：超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括：多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#
13.医学纳米技术和纳米材料：可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体；发展纳米尺度的显微探针成像技术；发展用于组织再生修复的纳米生物材料；建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法，都是当前重点发展方向。
14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。
3教学模式的探索
针对课程本身的特点和学生认知的特点，设想从以下几个方面探索课程的教学：
3.1多媒体教学
多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点，并可节约教学时间，提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍，涉及的知识点多且泛，采用多媒体教学课件进行教学，形象直观，趣味性强，可以使学生印象深刻，降低了抽象知识的理解难度和记忆难度，激发了学生的学习兴趣。
3.2优化课程内容，加强实践教学
在教学中注意把握课程的整体体系，强调课程知识点和适用性。教学重点清晰，适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时，应创造条件充实参观和实验内容，让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系，安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统，开展现场教学和尽可能多的实验课，提高学生的学习兴趣。如果条件允许，还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学，使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及，从而增强他们对理论知识学习的兴趣。
