人机工程学是我国普通高等学校本科多个学科专业，如工业设计、工业工程、机械工程等开设的专业课程之一。其通过应用人体测量学、生理学、心理学、生物力学等多学科知识，分析和研究人机系统中人、机、环境三个要素之间的相互作用，从而科学地进行系统设计，为人创造舒适安全的人机环境，优化整体人机系统的性能[1]。由于人机工程学是一门多学科交叉的技术性课程，因此教学中融合了多门学科知识，涵盖了较多抽象的内容，导致学生难以理解和掌握，无法长时间保持学习热情和兴趣。实验教学是人机工程学课程中的一个重要环节[2-3]，能够缩短学生与知识之间的距离，帮助学生理解抽象的理论知识，培养学生理论应用于实践的能力。然而，目前人机工程学的实验教学内容较为陈旧与匮乏、教学手段单一，不能有效地促进学生对理论知识的消化与吸收。

　　坐姿与座椅设计是人机工程学课程教学的重要内容之一，通过人体测量学、生理学、生物力学等学科知识，探讨和分析坐姿行为，为人机系统中的坐姿与座椅设计提供参考与依据[4]。常规的坐姿与座椅设计的实验教学主要以测量性实验为主，例如测量人体坐高数据等，缺乏研究性实验。通过将研究内容融入教学，引导学生开展研究导向型学习，能够激发学生主动学习的兴趣，培养学生运用所学知识解决问题的综合应用能力[5]。因此，本文针对人机工程学课程的多学科交叉性、内容抽象难以理解的特点，融合信息技术于研究性实验教学，根据坐姿与座椅设计的教学内容，构建一种基于坐姿监测的人机工程学课程实验平台。

　　1 平台总体设计

　　2 硬件主要组成模块

　　3 监测系统算法设计

　　4 平台软件设计

　　5 性能测试分析

　　6 结语

　　本文构建了一种基于坐姿监测的人机工程学课程实验平台，其采用压力传感器采集不同坐姿下的体压数据，通过单片机对坐姿数据进行在线处理，利用人工神经网络算法对坐姿进行分析和分类，并利用蓝牙模块将监测数据传输至终端设备进行存储与显示。测试结果表明，该平台对于四类静态坐姿具备较高的识别准确率，能够用于开展坐姿与座椅设计的研究性实验教学。通过该平台，能够将常规教学中的测量性实验转变为研究性实验，激发学生的好奇心与求知欲。通过研究性实验发现、分析并解决问题，例如探索人体身高、体重等数据与体压的关系、坐姿时长对于人疲劳程度的影响等问题，在帮助学生更好地理解和掌握抽象理论知识的同时，培养学生运用所学知识解决问题的综合应用能力。

　　参考文献

　　[1] 丁玉兰.人机工程学[M].北京:北京理工出版社,2017.

　　[2] 曾志雄,郭嘉明.基于产品导向的工业设计专业人机工程学试验课程教学探索[J].教育现代化,2017(28):113-114.

　　[3] 张勇,袁光杰,严良文.人工智能背景下工业工程专业《人机工程学》课程教学改革探索[J].产业与科技论坛,2019(23):155-156.

　　[4] 张磊,石学岗,江黎,等.座椅人机工程设计研究综述,机械设计[J].2014(6):97-101.

　　[5] 陈冰,常莹,张晓军,等.研究导向型教学理念及相关教学模式探索[J].中国现代教育装备,2017(11):53-56.

黄梦婕1 刘旭堂2 刘敬2 杨瑞3 秦臻2

1.西交利物浦大学设计学院　2.中国石油大学(华东)机电工程学院　3.西交利物浦大学智能工程学院