人機工程學_3人的感知與心理特徵

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第三章 人的感知與心理特徵 3.0 概述 3.0.1 人在系統中的功能 人是系統中的重要“環節”,對於人機系統中的操作者,如果把他作為一個獨立的系統來研究,完……
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第三章 人的感知與心理特徵

3.0 概述

3.0.1 人在系統中的功能

人是系統中的重要“環節”,對於人機系統中的操作者,如果把他作為一個獨立的系統來研究,完整的人體從形態和功能上可劃分為:運動系統、消化系統、呼吸系統、泌尿系統、生殖系統、循環系統、內分泌系統、感覺系統和神經系統共九個系統。各系統的功能活動相互聯繫、相互制約,在神經、體液的支配下,構成完整統一的有機體,進行正常的功能活動。

如果把操作者作為人機系統中的一個“環節”來研究,則人與外界直接發生聯繫的主要是三個系統,即感覺系統、神經系統、運動系統,其它六個系統則認為是人體完成各種功能活動的輔助系統。人在人機系統中的作用可由圖3-1說明,人在操作過程中,機器通過顯示器將信息傳遞給人的感覺器官(眼、耳等),經中樞?婦?低扯孕畔⒔?寫?硨螅?僦富釉碩?低常ㄊ紙諾齲┎僮蒓?韉目刂破鰲⒏謀浠?魎?Φ淖刺?S紗絲杉??踴?鞔?吹男畔ⅲ?ü?飧?ldquo;環節”又反回機器,從而形成一個閉環系統。人機所處的外部環境因素(溫度、照明、雜訊、振動等)也將不斷影響和干涉此系統的效率。因此,從廣義來講,人機系統又稱人-機-環境系統。

 

顯然,要使上述的閉環系統有效工作,就要求人體結構中許多部位協同發揮作用。首先是感覺器官,它是操作者感覺人機系統信息的特殊區域,也是系統中最早可能產生誤差的部位; 其次,傳入神經將信息由感覺器官傳到大腦的理解和決策中心,決策指令再由大腦傳出神經傳到肌肉;最後一步,是身體的運動器官執行各種操作動作,即所謂作用過程。對於人機系統中人的這個“環節”,除了感知能力、決策能力對系統操作效率有很大影響之外,最終的作用過程可能是對操作者效率的最大限制。為了建立一個人與機器、環境之間相適應的關係,以組成一個高效的人-機-環境系統,本章將從人機工程學的角度來討論人的感覺系統、神經系統和運動系統的機能特點及其功能限度,為人機工程設計提供人體生理學和心理學有關基礎。

3.0.2 人的心理現象與行為構成

3. 0.2.1 心理現象

心理是人的感覺、知覺、注意、記憶、思維、情感、意志、性格、意識傾向等心理現象的總稱。人的心理活動一般分為三大類型:一是人的認知活動,二是情緒活動,三是意志活動。而影響人的行為首要因素是認知心理。參閱圖4-1。P71

心理學的心理現象區分為不同方面是為了研究地需要。人的心理活動是一個整體,各種心理現象之間是相互聯繫、相互影響的,並且在特定情境中綜合地表現為一定心理狀態,並在行為上得到體現。

從哲學上講,人的心理是客觀世界在人腦中的主觀能動反映,即人的心理活動的內容來源於客觀現實和周圍環境。每個個人都包含兩方面:心理和行為。兩者在範圍上有區別又有聯繫。都是描述人的內外活動:心理:人的內部活動(要涉及外部活動) 行為:人的外部活動(都發自內心),所以,人的行為是心理活動的外部表現,是活動空間的狀態推移。

3.0.2.2 行為的構成

心理學家列文(K.Lewin)認為行為取決於個體本身與其所處的環境。即

B=f(P.E)   B行為  P 人 E 環境

個體本身又受到“遺傳”、“成熟”、“學習”等因素的影響,上式可概括為:

B=HxMXEXL式中,B-行為  H-遺傳  E-環境  L-學習

行為受遺傳、成熟、環境、學習四個因素的相互作用、相互影響。遺傳因素一經形成,即已決定。

成熟因素 受遺傳、成熟環境兩種因素共同作用、共同影響。一般,個體成熟遵循一定的自然規律,先後順序是固定的,先爬后立、先走後跑。但在自然成熟過程中,其所處環境的誘導刺激因素作用是不可低估的。

例:狼孩從小被

 

狼收養,不會直立行走、不會說話 智力只有三歲

電影 流浪者之歌(父親是賊兒子也是賊)

學習因素 是個體發展中必經的歷程,經過嘗試和練習,或接受專門訓練培養或個體自身主動探求,使行為有所改變。學習和成熟是個體發展過程中兩個互相關聯因素,相輔相成。成熟提供學習的基本重要條件和行為發展的先後順序,學習效果受成熟限制,比如“開竅”成績突然猛進。

環境因素 是人與環境系統中的客觀側面,遺傳、成熟、學習是主觀側面。這裡環境因素指宏觀遠距,既有自然環境、又有社會環境。人是教育和環境的產物。

3.0.2.3 行為反應

行為是有機體對於所處情境的反應形式。心理學家將行為分解為刺激、生物體、反應三項因素研究,即S→O→R   式中,S-外在、內在的刺激  O-人體   R-行為反應

刺激、人體、反應三項因素間的相互作用關係見圖4-2,圖4-3,圖4-4。

刺激

是心理學上常用辭彙,含意很廣。圍繞機體的一切外界因素,都可以看成是環境刺激因素,同時也可把刺激理解為信息。刺激可分類如下:

2. 人體

人的中樞神經系統,腦和脊髓,是接受外界刺激及作出相應反應的指揮中心,它既負責接受刺激,又負責對刺激進行判斷後做出必要的相應反應,所以稱為中樞神經系統。在此系統中腦處於中心地位,協調指揮地位。這一切都是自動進行的,屬於自律行為。還有周圍神經系統可將環境刺激經傳入神經系統直接傳遞給傳出神經系統。

3. 反應

行為即包括內在的動機情緒,也包括外在顯現的動作表現。機體接受刺激必然要做出反應,這種反應不論屬於內在或者外在,都是行為的表現形式。外界刺激而產生某種需要和慾望,驅使人們做某一行為達到一定目標。見圖。

此模式告訴我們:人的行為是受動機支配的,動機產生於需要。然而,支配人的動機的心理因素比較複雜,處需要外還受人的意識、意志、情感、興趣等心理因素影響。

人的心理活動一般分為三大類型:一是人的認知活動,二是情緒活動,三是意志活動。而影響人的行為首要因素是認知心理。

3.1 感覺和知覺特徵

3.1.1 感覺與感覺特徵

1.感覺:是人腦對直接作用於感覺器官的客觀事物個別屬性的反應。

人在感覺包括:視覺、聽覺、味覺、嗅覺、膚覺、運動覺、平衡覺等 人體的這些感覺既能接受外部環境的信息,又能感知自身所處的狀態。感覺是一種最簡單又最基本的心理過程,在人的各種活動過程中起著極其重要的作用。人除了通過感覺分辨客觀事物的個別屬性和感知人體自身各個部位的狀況外,其它高級的相對複雜的心理活動,如思維、情緒、意志等,都是以感覺為基礎而產生的。因此感覺是人們認識外部物質世界,了解自身狀態的開端。

適宜刺激:感官最敏感的刺激形式 

外部環境中有許多物質的能量形式,人體的一種感覺器官只對一種能量形式的刺激特別敏感,能引起感覺器官有效反應的刺激稱為該感覺器官的適宜刺激。人的各種感覺都有最敏感的刺激見表2-17

類型

感覺器官

刺激輸入

刺激來源

對物性的感覺反應

作用

視覺

外部

形狀 大小 色彩 明暗 位置 靜動 運動方向

識別 聯絡

聽覺

外部

強弱 聲調 聲色 方向 遠近

報警 聯絡

嗅覺

揮發飛散性物質

外部

辣 香 臭

報警

味覺

以唾液溶解物質

外部

酸 甜 苦 辣 咸 澀

報警

觸覺

皮膚

物化對皮膚的作用

表面接觸

觸覺 溫度覺 痛覺

報警

平衡覺

耳朵前庭器官

運動和位置變化

外部和內部

旋轉運動 直線運動 擺動

調整作用

深部感覺

肌體神經和關節

外部物質對肌體的作用

外部和內部

撞擊 重力 抗衡 姿勢

調整作用

 

3 .感覺閾限 能為感覺器官所感受的刺激強度範圍

1)感覺閾下限:引起感覺的最小刺激量

2)感覺閾上限:能產生正常感覺的最大刺激量,超過不但無效且引起器官損傷(例長期聽MP3 一種刑法)

3)差別感覺閾限:剛剛能引起差別感覺的刺激最小差別量。當兩個不同強度的同類型刺激同時或先後作用於某一感覺器官時,它們在強度上的差別必須達到一定程度,才能引起人的差別感覺。差別感覺閾限即為剛剛能引起差別感覺的刺激之間的最小差別量,對最小差別量的感受能力則為差別感受性,兩者成反比關係。

感覺類別

閾值

感覺閾的直觀表達

(最低值)

最高值

最低值

視覺

(2.2~5.7)X10-17J

(2.2~5.7)X10-8J

在晴天夜晚,距離48km處可見到蠟燭光(10個光量子)

聽覺

2X10-5Pa

2X10Pa

在寂靜的環境中,距離6m處可聽到鐘錶嘀噠聲

嗅覺

2X10-7kg/M3

 

一滴香水在三個房間的空間打散后嗅到的香水味(初入室內)

味覺

4X10-7硫酸試劑(摩爾濃度)

 

一茶勺砂糖溶於9L水中的甜味(初次嘗試)

觸覺

2.6X10-9J

 

蜜蜂的翅膀從1cm高處落在肩的皮膚上

4.感覺的其它特徵

1) 適應:在同一刺激物的持續作用下,人的感受性發生變化的過程

這種適應現象,除痛覺外,幾乎在所有感覺中都存在,但適應的表現和速度是不同的。除暗適應外,其餘各種感覺適應大都表現為感受性逐漸下降乃至消失。

視覺適應中的暗適應約需45分鐘以上;明適應約需1-2分鐘;聽覺適應約需15分鐘;味覺和輕適應分別適應約需30S和2S。

2) 相互作用:在一定的條件下,各種感覺器官對其適宜刺激的感受能力都將受到其他刺激的干擾影響而降低,由此使感受性發生變化的現象。

例如:人在同時輸入兩個視覺信息時,往往只傾向於注意一個而忽略另一個,如果同時輸入兩個相等強度的聽覺信息,對其中一個信息的辯別能力將降低50%,當視覺信息和聽覺信息同時輸入時,聽覺信息對視覺信息的干擾較少。此外,味覺、嗅覺、平衡覺等都會受其它感覺刺激的影響而發生不同程度的變化。

3) 對比:同一感受器官接受兩種完全不同但屬於同一類的刺激物的作用,而使感受性發生變化的現象。

同時對比:幾種刺激物同時作用於同一感受器時產生的對比稱為同時對比。

例如:同樣一個灰色圖形,在白色背景上顯得深一些,在黑色背景上顯得?色淺。這是無色彩對比。而灰色圖形放在紅色

 

背景呈墨色,放在綠色背景呈紅色。這種圖形放在彩色背景上向補色方的現象叫色彩對比。

繼時對比:幾個刺激物先後作用在同一感覺器時,將產生繼時對比。草莓和菠蘿用鹽水洗甜。

例如:吃了糖后再吃酸,更酸。又如:左手放在冷水裡,右手放在熱水裡,過一會兒,再同時將兩手放在溫水裡,左手熱,右手冷。

余覺:刺激取消后,感覺可存在一極短時間的現象。例如觀看亮著的白熾燈,一會兒閉上眼睛就發現燈絲在空中遊動,這就是 發光燈絲留下地余覺。

應用:動畫 電影 繞樑三日不絕於耳 餘音裊裊

3.1.2 知覺及其特徵

1. 概念

知覺:人腦對直接作用於感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映.

知覺是在感覺的基礎上對客觀事物所產生的高一級的認識, 在生活和生產活動中,人都是以知覺的形式直接反映事物,在心理學中就把感覺和知覺統稱為“感知覺”。

感覺的性質較多取決於刺激物的性質,而知覺很大程度上受到人的知識、經驗、情緒、態度等因素的制約和影響,因此,不同的人對同一事物會產生不同的知覺,在產品設計中設計師應考慮人在知覺上的共性,又要考慮人的知覺的差異性

基本特徵:  整體性 選擇性 理解性 恆常性 錯覺

整體性:在知覺時,把由許多部分或多種屬性組成的對象看作具有一定結構的統一整體的特性

知覺的整體性可使人們在感知自己熟悉的對象時,只根據其主要特徵可將其作為一個整體而被知覺。如,見到建築群中的冷水塔,電力工程師立即會將該建築群知覺為一個熱電廠。

影響知覺整體性的因素:  原則:接近性 相似性 封閉性 良好圖形 對稱性

接近/ 相似/ 封閉/ 連續/ 美的形態,見圖4-5,圖4-6

選擇性:在知覺時,把某些對象從背景中優先的區分出來,並予以清晰反映的特性,見圖4-7

作用於感官的事物是很多的,但人不能同時知覺作用於感官的所有事物或清楚地知覺事物的全部。人們總是按照某種需要或目的主動地有意識地選擇其中少數事物作為知覺對象,對它產生突出清晰的知覺映象,而對同時作用於感官的周圍其他事物則呈現隱退模糊的知覺映象,從而成為烘托知覺對象的背景,這種特性稱為知覺的選擇性。

知覺對象與背景在一定條件下是可以轉換的。

影響知覺選擇性的因素:

1、知覺對象與背景之間的差別越大,對象越容易從背景中區分出來。

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2、在固定不變或相對靜止的背景上,運動著的對象最容易成為知覺對象,如在熒光屏上顯示的變化著的曲線。  廣告 海王感冒箭頭

3、人的主觀因素,如任務、目的、知識、興趣、情緒不同,則選擇的知覺對象也不同。

4、刺激物各部分相互關係的組合,如彼此接近的對象比相隔較遠的對象、彼此相似的對象比不相似的對象容易組合在一起,而成為知覺的對象。

3)  理解性:根據已有的知識經驗去理解當前的感知對象,這種特性稱為知覺的理解性。

由於人們的知識經驗不同,所以對知覺對象的理解也會有不同,與知覺對象有關的知識經驗越豐富,對知覺對象的理解也就越深刻。在複雜的環境中,知覺對象隱蔽、外部標誌不鮮明、提供的信息不充分時,語言的提示或思維的推論,可喚起過去的經驗,幫助人們去立即理解當前的知覺對象,使之完整化。此外,人的情緒狀態也影響人對知覺對象的理解。(戲劇海報、戲劇知識、平面知識)

4) 恆常性:人們總是根據已往的印象、知識、經驗去知覺當前的知覺對象,當知覺的條件在一定範圍內改變了的時候,知覺對象仍然保持相對不變,這種特性稱為知覺恆常性。

大小恆常性:在一定範圍內,知覺的物體大小不完全隨距離而變化,表現出知覺大小恆常性。天空中飛行的飛機,在視網膜中的映象是近大遠小,但在知覺中它的大小是不變的。(5m 10m

 

看1.9M的人 )

形狀恆常性:指看物體的角度有很大改變時,知覺的物體仍然保持同樣形狀。保持形狀恆常性最起作用的線索是帶來有關深度知覺信息在線索(傾斜、結構等)

明度恆常性:一件物體,不管照射它的海外光線強度怎麼變化,其明度是不變的。決定明度恆常性的重要因素,是從物體反射出來的光的強度和從背景反射出來的光的強度的比例,只要這一比例保持恆定不變,明度就保持不變。(白襯衣,白天黑夜都知覺為白色)

顏色恆常性:多數物體可見是由於它們對光的反射,只要照明的光線即照在物體上也照在背景上,任何物體的顏色都保持相對的恆常性。(強光和弱光下,煤總是黑色的)

聽知覺恆常性:

知覺的恆常性保證了人在變化的環境中,仍然按事物的真實面貌去知覺,從而更好地適應環境。

5 錯覺:對外界事物不正確的知覺

錯覺是知覺恆常性的顛倒。例如,空間錯覺:大小 形狀 方向 距離 運動錯覺 時間錯覺

錯覺是有害的,在工業設計中卻被大量應用:車輛上淺下深---平穩 冰箱加高顯大 海王銀得菲廣告箭頭快。園臉穿雞心領 長臉穿一字領

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3. 2 視覺機能及其特徵

在人們認知世界的過程中,大約有80%-90%的信息是通過視覺系統獲得的,因此,視覺系統是人與外界相聯繫的最主要途徑。

3.2.1 視覺刺激

視覺的適宜刺激是光。人的兩眼可以感受到的光波只佔整個電磁光譜的一小部分,其波長為380~780nm,

紫外線可以消毒殺菌(設計空氣清新器 SARS   防晒防紫外線 )  紅外線可加熱 (烤箱)

3.2.2 視覺系統

物體依賴於光的反射映入眼睛,所以,光、對象物、眼睛是構成視覺現象的三個要素。但視覺系統並不只是眼睛,從生理學角度看,它包括眼睛和腦;從心理學角度看,它不僅包括當前的視覺,還包括以往的知識經驗。換句話說,視覺捕捉到的信息,不只是人體自然作用的結果,而且也是人的觀察與過去經歷的反映。

視覺是由眼睛、視神經和視覺中樞的共同活動完成的,眼睛是視覺的感受器官,人眼是直徑為21~25mm的球體,其基本構造與照相機類似。眼睛的瞳孔、晶狀體和視網膜分別相當於照相機的透鏡孔、透鏡和膠捲。

光線由?涌捉?胙壑校?涌椎鬧本洞笮∮捎猩?暮縋た刂疲?寡劬υ詬?蠓段?謔視?餷康謀浠?=?氳墓庀咄ü??ldquo;透鏡”作用的晶狀體聚集在視網膜上,眼睛的焦距是依靠眼周肌肉來調整晶狀體的曲率實現的,同時因視網膜感光層是個曲面,能用以補償晶狀體光率的調整,從而使聚焦更為迅速而有效。在眼球內約有三分之二的內表面覆蓋著視網膜,它具有感光作用,但視網膜各部位的感光靈敏度並不完全相同,其中央部位靈敏度高,越到邊緣越差。落在中央部位映像清晰可辨,而落在邊緣部分則不清晰。視網膜最外層細胞包括視桿細胞和視錐細胞,它們是接受信息的主要細胞。眼睛還有上下左右共六塊肌肉可以補救,因而轉動眼球可審視全部視野,使不同的映像迅速落在視網膜中靈敏度最高處。兩眼同時視物,可以得到在兩眼中間同時產生的映像,它能反映出物體與環境間相對的空間位置,因而眼睛能分辨三度空間。

3.2.3人的視覺機能

3.2.3.1---- 視角與視力

視角:確定被看物尺寸範圍的兩端點光線射入眼球的相交角度。

α=2arctg(D/2L)被看目標物的兩點光線投入眼球的交角。

α—視角;

D—被看物體上兩端點的直線距離;

L—眼睛到被看物體的距離;

眼睛能分辨被看目標物最近兩點光線投入眼球時的交角,稱為臨界視角。視力為1.0,即視力正常,此時的臨界視覺=1度,若視力下降,則臨界視角值增大。

在設計中,視角 是確定設計對象尺寸大小的依據

視力 指人眼識別物體細部結構的能力,也稱分辨最近距離兩點的視敏度。 以臨界視角

 

的倒數來表示。

視力=1/能夠分辨的最小物體的視角

視力一般可分為“中心視力”(認清物體形狀的能力)、“周邊視力”(視網膜周邊部分所能感受到的範圍)、 “夜視力”(在暗處能辨別物體形狀的能力)、“主體視力”(辨別物體大小、遠近和空間立體形象的能力)和“色視力”辨別顏色的能力)等,兩隻眼睛中所形成的物象,融合為雙眼單視后,可用以辨別物體高低、深淺、遠近、大小,這種辨別物體立體位置的視力為立體視力或深度覺。

視力的好壞與人的生理條件有關,也與被看物體周圍環境有關。如亮度、對比度(物體與背景在顏色或亮度上的對比)和弦光(物體表面產生的刺眼的強烈光線)等。

這些相關條件及因素在儀錶刻度、指針設計及顏色匹配時都應認真考慮。

人眼的?力???

??和近?

??和近?的形成,就是眼球中的水晶?,未能把外界影像的光?聚焦在??膜上,。 有些人只能看清近距?的物件,而看不清?距?的物件; 因?樗??眼球?鵲慕?羆〔荒芾?剿??w,以致未能把?距?的光?聚焦於??膜,??像??榻??。

另外有些人,能清楚看??距?的物象,但看不清近距?的,因?樗??眼球?鵲慕?羆〔荒芰釧??w拱凸,?把近距?入射的光?聚焦在??膜上,??像??檫h?。 ??煞N?力???都很常?,?K且可透?配?а坨R?斫?Q。

弱?

除上述的?????外,?著年?增?,一般人的?力都??ネ耍??鋅贍芑忌杴喙庋郟???賴紉?氯躋?的疾病,在???r???]使用??手段,以?f助弱?者,例如新??的公共交通工具,扶手表面大多?用?明的?色,如?、?等,以提高?背景的反差,同?r黃色和黑色的明度差?e大,即使全色盲也能看?明?的深?\差?e。

3.2.3.2----視野和視距

1. 常態視野

靜視野(頭和眼球不動)  動視野(眼球可動)工業設計一般以靜視野為依據設計以減少人眼疲勞.

靜視野 可分為常態視野和色覺視野

常態視野:指視野是當人的頭部和眼球不動時,人眼能覺察到的空間範圍,通常以角度表示

人眼對黑背景上的白色物像的平均視野範圍。一般以正常人兩眼的綜合視野來表述。人雙眼形成的視野範圍大致為一橢圓形如圖(a)

1)在垂直面的視野:

最佳視區:上、下1。5度;最佳視野範圍:水平視線以下30度

有效視野範圍:水平視線以上25度、以下35度。

最大固定視野:115度   擴大的視野:150度。

在垂直面內,在垂直面的最大視野範圍大約為120°

人的自然視線低於標準視線: 直立時低10度,坐姿時低15;很放鬆時站立低30度,坐姿低38度。因此,視野範圍在垂直面內的下界限也應該隨著放鬆立姿、放鬆坐姿而改變。觀看展示物最佳視區: 30°

2)在水平面的視野:

最大視野範圍約為190°。兩眼外側視野範圍即為最大視野範圍

10~20°可辨別字  5~30°可辨別字母  1°最敏銳即以單眼計,以視中心線為準,向外側為100°

向內側為60°

色覺與色覺視野

色覺

視網膜除了能辨別光的明暗外,還有很強的辨色能力,可以分辨出180多種顏色。人眼的視網膜可以辨別波長不同的光波,在波長380~780nm的可見光譜中,只相差3nm,人眼即可分辨,主要是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種顏色。人眼區別不同顏色的機理用“三原色學說”來解釋:認為紅、綠、藍為三種基本色,其餘顏色都可由這三種基本色混合而成。並認為在視網膜中有三種視錐細胞,含有三種不同的感光色素分別感受三種基本顏色。當紅光、綠光、藍光(或紫光)分別入眼后,將引起三種視錐細胞對應的光化學反應,每種視錐細胞發生興奮后,神經衝動分別由三種視錐細胞受到同等刺激時,引起白色的感覺。

人眼的?力???

色盲 缺乏辨別某種顏

 

色的能力,稱為色盲;若辨別某種顏色的能力較弱,則稱色弱。不宜從事駕駛飛機、車輛。

色盲的形成,是因?橐??膜上的??羆?胞不能分辨?色。 大部份人天生具有正常色?,他??可辨?由三原色?配出?淼牟煌??色。但亦有人是二色?者,他??只可看?光?W三原色中的二?。二色?者又?色弱,他??仍能看??色,只是他??看不?其中一?三原色,他????煜?承╊?色,例如??床懷鰉S黑?l??色,不?可以???Ρ卻蟮納?櫻??暈?????C?硬糠蕕?r候,???]?一?,提高使用者?ξkU部份的警?。但亦有人是全色盲的,他??完全不能分辨?色,他??的眼中世界是全黑白灰的。

2)色覺視野:

色覺視野: 指各種顏色在黑背景條件下,人眼所能看到的最大空間範圍。由於各種顏色對人眼的刺激不同,人眼的色覺視野也不同。由圖可見,人眼對白色的視野最大,對黃 藍 紅依次減小,而對綠色的視野最小。

3. 視距  

視距 指人眼觀察物體的正常距離。人眼的視野範圍大致為一橢圓形,那麼人眼的視距範圍則大致可看成為一個放射狀的空間橢球體的一部分。若忽略兩眼間的距離,那麼人眼的視野即為一定半徑所畫的空間軌跡球體。

視距的確定:

據有關研究資料記載,在觀察各種顯示儀錶時,人眼的最佳視距半徑約為560mm,最大視距半徑約為760mm,否則看不清細節。最小視距半徑約為380mm,否則引起目眩,視距半徑過大或過小,對認讀速度和準確性均不利,因此,在設計時應充分注意這些方面。見書P44

頭部轉動角度:

左右均不宜超過45度,上、下均不宜超過30度。當轉移視線時,約97%時間的視覺是不真實的,所以應避免在轉移視線中進行觀察  

3.2.3.3 中央視覺和周圍視覺

中央視覺—視維細胞(在視網膜上分佈著視錐細胞多的中央部位,感色能力強、能清晰分辨物體,用這部分視物稱“中央視覺”)。

周圍視覺—視桿細胞(邊緣部位感受多彩能力較差或不能感受,分辨力差,但由於這部分視野範圍廣,觀察空間範圍和正在運動的物體)。

一般情況下,既要求操作者的中央視覺良好,同時要求其周圍視覺正常。而對視野各方面都縮小到10度以內者稱工業盲。兩眼中心視力正常而有工業盲視野缺缺陷者,不宜從事駕駛飛機、車、船、工程機械等要求具有較大視野範圍的工作。

3.2.3.4 雙眼視覺和立體視覺

當用單眼視物時,只能看到物體的平面,即只能看到物體的高度和寬度。雙眼視物時,具有分辨物體深淺、遠近等相對位置的能力,形成立體視覺。產生的原因主要是因為同一物體在兩視網膜上所形成的象並不完全相同,右眼看到物體的右側面多,左眼看到物體左側面多,其位置雖略有不同,但又在對稱點的附近。最後,經過中樞神經系統綜合,而得到一個完整的立體視覺。

立體視覺的效果並不全靠雙眼視覺,如物體表面的光線反射情況和陰影等,都會加強立體視覺的效果。此外,生活經驗在產生立體視覺效果上也起一定作用。例如:近物色調鮮明,遠物色調變淡,極遠物似乎是藍灰色。工業設計和平面設計許多平面造型設計頗有立體感,就是運用這種生活經驗。

3.2.4 人眼的運動規律

兩眼運動是協調的,同步的.正常情況下不可能一隻眼轉動而另一隻眼睛不動;在一般操作中,不可能一隻眼睛視物,另一隻眼不視物。視區內地儀錶布置必須考慮這一特點 。

人眼的水平運動比垂直運動快,即先看到水平方向的東西后看到垂直方向的東西。(儀錶設計為橫向長方形。

對水平方向的尺寸和比例的估計要比垂直方向準確得多。因而水平式儀錶的誤讀率28%比垂直式儀錶誤讀率35%低。

人眼的視線習慣於從左到右和從上到下運動。

看圓形內的東西總是沿順時針方向來得迅速。

當眼睛偏離視中心時,在偏離距離相同的情況下,人眼對四個象限的觀察

 

率優劣依次為:左上 右上 左下 右下

眼睛是人的機體的一部分,具有一定的惰性,因此對直線輪廓比對曲線輪廓更容易接受,看單純形態比看複雜形態順眼舒服

顏色對比與人眼辨色能力有一定關係。當人從遠處辨認前方的多種不同顏色時,其易辨認的順序是紅、綠、?、白,即紅色最先被看到。所以,停車、危險等信號標誌都採用紅色。當兩種顏色相配在一起時,則易辨認順序是:?底黑字、黑底白字、藍底白字、白底黑字。因而交通標誌常用黃底黑字。

視覺傳達與人機工程

一.視覺傳達的價值

1. 視覺傳達的概念

視覺傳達就是對於視覺信息的傳達。對於設計師而言,視覺傳達是設計者把自己的設計意圖通過人的視覺功能準確地、完美的傳達給使用者。

任何設計成果物化為產品后,都具有一定的形體、色彩、肌理和使用效能。事實上,其中的任何外部特徵、內在機能包括它的形、色、聲、光、靜態觀感、運轉方式和應用價值、社會效益等等,無一不是設計師精心營造的。往往都能使用者一目了然或一見傾心。流線型矮體賽車,想到快速和穩定安全。設計師運用視覺傳達的理論和方法所要傳達的最終目的,是讓使用者通過視覺信息準確無誤地、了解設計成果,接受它。

視覺傳達來源於設計師對使用者博而需求的深入理解,來源於設計師對新產品效能、材質、內在機制和外部特點的精心構想,也來源於設計師對自然環境、社會條件與相關人和物的綜合平衡。因而,視覺傳達的實質是設計師對於人、物、環境各方面有關信息進行攝入、分析、綜合、概括,從而形成獨特思維成果,並通過產品的直觀要素傳輸給使用者的過程。

視覺傳達的主要手段是形、色、光及其載體。它們適合產品實際,適應使用者生理、心理需要的選擇和變化,是設計師發揮才能的用武之地。

2. 視覺傳達的生理因素

人的視覺生理,是視覺傳達的客觀條件。它為視覺傳達提供了許多可能和限制,設計師必須充分了解它,以便遵循和利用。比如視力的強弱、視野的廣狹、視覺容量的多少等生理狀況。

人的視覺是有限的。視覺對象的大小、遠近、繁簡、色彩、光照等,都對人的視力有直接的影響和限制。設計師的任務是巧妙地利用上述因素突出產品優勢的視覺效果並排除其它不利干擾。

人的視覺接受外部停息的數量在較短時內是不可能多的,有視覺容量問題。視覺容量有限至少形成了人兩大視覺特點:

1)視覺的從簡性

是指人們視知外部對象時往往會加以簡化,把它看成某種熟知的簡單形體。比如把底邊平直的月形門看成一個園,把門窗多樣的大樓看成一個長方形的火柴盒,把裝飾繁多的拱橋比作卧波長虹等,在瞬間內只粗識其外形而無視其餘。

視覺的選擇性

視知外部對象時往往先注意到對象的某一部分,對其它部分視覺印象較淡漠。

比如:平視不大物體時,往往首先注意上部而忽視下部。粗看人的衣著時,上衣印象深,下裝印象淺。粗看一輛汽車時,只注意到車身的藍色流線型,而沒注意留意黑色車輪。習慣於從左向右寫的人,看方塊字也先注意字體的左側;習慣於從上向下、從右向左寫漢字的人,常常先看字行的右上方而後才依此向下向左看。習慣不同的人,注意力集中的方向也不一致。

視錯覺與視幻覺

視錯覺是以誤為正,視幻覺是以無為有。

把高速運行的點看成線,把高速旋轉的點看成圓,坐在火車裡以為車不動而車窗外的樹木、房屋往後跑,這些都是運動條件下的視錯覺。

長時間乘火車后,下車回到家躺在床上,覺得床在搖動牆在動,這是靜止下的視幻覺。

其實,視錯覺和視幻覺在藝術設計中都是可以適當利用。如:為矮個設計服裝豎條好,深色顯瘦

3 人的視覺感受規律

1)視覺傾向性: 人的視覺感受積累多了,會形成某種定勢。(綠色-植物-生機-希望-健康-綠色食品-柔和-和平幸福,黑色-黑夜-神秘

 

-恐怖-威嚴)

2) 視覺相對性:人的視覺感受因時代 社會 地域 民族習慣的差別而不同. (紅色:中國革命喜慶熱烈 婚禮服紅色 西方暴力流血 交通信號紅危險、剎車 禁止通行;黃色: 中國莊嚴皇帝衣服  華貴 外國 粗俗下流; 紫色高貴教皇衣 伊斯蘭下流。)

3)視覺抽象性: 人的視覺感受中經久不變的因素,久而久之也可能形成某種概念化的印象,具有抽象意義。(比如,一短線上隨意畫兩弧線,人們當作飛鳥;在簡單線條勾畫的高房內,一條向上傾斜的折線就可以代表樓梯;幾條隨意弧線圍繞在一起,可以表示橫飛的白雲如果有兩條短短的隨意豎線插在雲下代表樹榦白雲就變成樹冠。這類刪繁就簡的形體都是抽象化的視覺印象,極具概括性。

視覺想象聯想:藉助舊有形象塑造新形象為想象,或從某一形象引導出另一形象為聯想,

人的視覺想象和聯想沒有止境,是設計師應該關注的話題。人的心理活動永無止境,看見洗衣機的外表和結構就會去想象它的洗滌過程和效果,看見坐具、卧具就會想象它的舒適程度,看見華麗服裝會想象穿著的綽約風度,看見優雅的環境設施會去想生活於其中的歡欣、愉快。這些視覺想象都會啟發設計師在產品的視覺形象上多下功夫。

視覺聯想的空間比視覺想象的空間更廣闊。比鐵路想到火車是接近聯想,從大拱長橋想到彩虹是相似聯想,從嚴寒想到酷暑是對比聯想,從烏雲想到大雨是因果聯想。所以

(雪花圖形點綴冰箱廣告 飛鳥做航空標誌 海灘風光裝飾旅遊別墅 豐收稻穀作農機圖徽)

視覺聯想可以是具象的,也可能是抽象的。為了標示新產品的科技含量,有時可以設計一些新奇的幾何圖形,有時可以採用巧妙的色彩對比,有時也可以直接把電子符號用在產品廣告中。設計師可以藉此表達自己的某些設計理念,也可以藉此引發使用者的想象、聯象,使用者當然更可以依據自己理解去展開又一層的想象、聯想。

5)視覺美感傾向

視覺美感主要表現在色彩和造型兩方面。無論多麼紛繁多樣,都要求美學原理:對比統一、比例尺度、穩定均衡、節奏韻律等

二.人機關係的反映

1 人機關係中的視覺語言

1)視覺語言概念

點 線 面及色彩以及它們的排列組合及變化。

2)視覺語言的邏輯規律

a  有明確的含義

b  適應人的視覺生理特點:刺激強弱 圖形繁簡 顏色對比 位置偏正

處於設計圖中心位置或實物中心位置的視覺信息,會首先被關注,印象深刻正確。要偏正得宜,主次分明,另外四個象限左上 右上 左下 右下優劣次序也體現了人視覺功能選擇性具體表現。

c 符合人的視覺心理習慣

順序感: 較小的圖形和物體,人們習慣於先看總體輪廓,然後由外向內細看; 

較大的先看比較突出的重點部位,然後逐步向外擴展

理解性:先看容易了解的具體圖象,再去慢慢解讀費神費腦的抽象內容

好奇心:新奇 獨特最具有吸引力

審美欲:平衡感 對稱感 虛實相應 剛柔並濟都是人們希望看到的.

3)視覺語言的應用

流程:一對視覺信息歸納、總結及表達。二得到眾人理解

視覺核心突出: 視線轉移流動過程,開始處應是圖形核心部位或產品的關鍵部位,提煉簡潔突出

視覺層次分明: 兩種或以上的圖形和色彩必然有一定的排列次序引導人依次觀看: 圓點的大小 線條的粗細 色彩的濃淡

視覺移動方向明確自然: 激大小 強弱 顏色明度漸次變化 圖形轉角走向 局部銜接方式

整體輪廓清晰

2 人機關係對視覺傳達的要求

1)可讀性強 指讓人看得清、讀得懂,樂於接受,較高要求是適應人的生理和心理需要,讓人看得順眼、愉快、喜愛這種表達方式。

2)準確性高 要求視覺語言對視覺信息的傳遞準確無誤,不能引起歧義。

3)心理感受豐富 滿足人的多方面情感需要。經過視覺語言將人與物的關係表現得豐盈、充實、富有人情味。

4)富於創造性成果

3.3 人的聽覺機能及

 

特性

3.3.1 聽覺刺激

聽覺是僅次於視覺的重要感覺,其適宜的刺激是聲音。振動的物體是聲音的聲源,振動在彈性介質(氣體、液體、固體)中以波的方式進行傳播,所產生的彈性波稱為聲波,一定頻率範圍的聲波作用於人耳就產生了聲音的感覺。低於20HZ的聲波稱為次聲; 高於20000HZ的聲波稱為超聲。次聲和超聲人耳都聽不見。

3.3.2 聽覺系統

人耳為聽覺器官,只有內耳的耳蝸起司聽作用,外耳、中耳以及內耳的其他部分是聽覺的輔助部分。人耳的基本結構如圖3-9所示,外耳包括耳廓及外耳道,是外界聲波傳入耳和內耳的通路。中耳包括鼓膜和鼓室,鼓室中有錘骨、砧骨、鐙骨三塊聽小骨以及與其相連的聽小肌構成一槓桿系統;還有一條通向喉部的耳咽管,其主要功能是維持中耳內部和外界氣壓的平衡及保持正常聽力。內耳中的耳蝸是感官器官,它是個盤旋的管道系統,有前庭階、蝸管及鼓界階三個並排盤旋的管道。

3.3.3 聽覺的物理特性

1.頻率響應---可聽範圍 通常情況下,入耳接收聲波傳人的途徑主要是靠空氣傳導。入耳的適宜刺激是空氣振動的疏密度,入耳能感知的頻率範圍應在16-20000Hz之間,其中對500-4000Hz的頻率較敏感。作為音響訊號顯示的頻率宜選在1000-3000Hz之間.  

辨別聲頻能力 人耳對頻率的辨別率較強,大於4000Hz的頻率,相差1%就能加以區別。  

2. 動態範圍(聲音的強度)

聽覺聲強的動態範圍=正好可忍受的聲強 / 正好能聽見的聲強。 

(1)聽閾:在最佳的聽聞頻率範圍內,一個聽力正常的人剛剛能聽到給定各頻率的正弦式純音的最低聲強Imin。

(2)痛閾:對於感受給定各頻率的正弦式純音,開始產生疼痛感的極限聲強Imax。

(1)與(2)都與頻率有關係,是在某一頻率下的聽閾值或痛閾值。

(3)聽覺範圍:由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區,見圖3-11。

辨別聲強能力 人耳對聲強的辨別力不甚靈敏,聲強與人的主觀感覺的響度,不是比例關係,而是對數關係。當聲強增加10倍時,主觀感覺的響度只增加l倍;聲強增加100倍時,響度只增加2倍,依次類推。

3. 方向敏感度(雙耳效應)

(1)時差:∆t=聲源到兩耳的時間差。人耳可覺察到的聲   信號入射的最小偏角為3°。

(2)人耳對不同頻率、不同方向的聲音的感受能力不同,見圖3-12。由於頭部的掩蔽效應,造成聲音頻譜的改變。

辨別聲音的方向和距離 人可根據聲音到達兩耳的強度和時間先後為58ms,人耳識別最短時間為20~50ms,頭的障礙作用降低聲強,判斷聲源的方向。 距離靠主觀經驗和聲壓判斷.距離每增加一倍聲壓衰減6dB. 

4.掩蔽效應

掩蔽:一個聲音被另一個聲音所掩蓋的現象。

掩蔽效應:一個聲音的聽閾因另一個聲音的掩蔽作用而提高的效應。

聲的掩蔽效應  強的聲音可以掩蓋另一個弱的聲音,儘管弱的聲強也遠遠超過聽閾,但仍然聽不見。對於兩個音調接近的聲音,人耳所能聽到的不是兩種頻率的聲音,而是被低頻調製了的單頻聲音。

5. 聽覺的適應和疲勞 在聲音連續作用的過程中,聽覺敏感度會隨時間的延長而降低,叫做“聽覺適應”。若聲強不大,作用時間又不太久,一般在聲刺激停止后的10-20s,聽覺敏感度就會恢復到原來的水平。若聲強很大,作用的時間很長,就不僅是聽覺適應問題,而會引起聽覺疲勞。聽覺疲勞后,要經過幾小時,直至幾天才能恢復聽覺敏感度、嚴重的引起聽力減退或喪失。 

音波在人-機通信中占統治地位,聽覺的感知頻率大約在20HZ~20000HZ,在1000HZ~4000HZ最高。在500HZ以下和5000HZ以上在聲音,需要大得多的強度才能被聽到。當音強超過140dB時,所引起的不再是聽覺,而是痛覺。

人可以辨認的語音頻率範圍是260HZ~5600hz,電話只傳送300HZ~3000HZ,對我們聽

 

清語言已足夠

3.4 其他感覺機能及其特徵

3.4.1 膚覺

膚覺是僅僅次於聽覺的一種感覺,可感受多種外界刺激,形成多種感覺。

1. 觸覺,分觸壓覺和觸摸覺.見圖3-13和圖3-14。

2. 溫度覺

3. 痛覺

3.4.2 本體感覺

本體感覺系統包括耳前庭系統和運動覺系統,可感受身體和四肢所在位置的信息。P52

1耳前庭系統---保持身體姿勢及平衡

2運動覺系統---感受並指出四肢和身體不同部分的相對位置

1、平衡覺:人對自己頭部位置的各種變化及身體平衡狀態的感覺。

影響平衡覺的因素:  酒、年齡、恐懼、突然的運動、熱緊迫、不常有的姿勢等。

2、運動覺:人對自己身體各部位的位置及其運動狀態的一種感覺。運動覺涉及人體的每一個動作,是僅次於視、聽覺的感覺。人的各種操作技能的形成更有賴於運動覺信息的反饋調節。

3.4.3 味覺和嗅覺

味覺和嗅覺器官擔負著一定的警戒任務,因為它們出在人體溝通內外部的入口處.在安全技術中,味覺與嗅覺用作信息傳遞器是相當重要的.

1 味覺


 凡溶於水的物質都能提供味覺刺激.味覺感受器主要是分佈在舌表面上的味蕾.味覺的感受性用不同濃度溶液的閾值表示.舌尖對甜的感受性大,舌尖和舌測對酸性的感受性大;舌根對苦的感受性大

2 嗅覺


人的嗅覺感受性很強,影響嗅覺感受性的因素有環境條件和人的生理條件.溫度有助於嗅覺感受,最適應的溫度是37~38度.清潔空氣中嗅覺感受性也提高.感冒低.


嗅覺的適應性比較快,但有選擇性.接觸某一中氣體一段時間后感受性下降.另外一些刺激性氣體使人眩暈、噁心、中毒,嗅覺就失去作用。

嗅覺傳示器

3.5 人的信息傳遞與處理

3.5.1 人與信息

人體與外界之間的聯繫有三種基本形式:物質、能量、信息的傳遞,信息傳遞往往隨物質和能量的傳遞進行的。

在人機發生關係和相互作用中最本質聯繫是信息交換。

人腦信息容量約108~1011bit ,但大腦皮層只能處理感官接受的部分信息.從感官接受信息到加工到永久儲存(記憶)過程中,信息減少很多,真正作為記憶而永久儲存的信息量僅有極少一部分.

工作效率很大取決於人體接受信息的能力、速度和準確性,而這些又與感覺器官的機能狀態有密切聯繫。人的多種感覺通道傳遞信息能力均有一定的限度。

3.5.2 人體接受信息的途徑

人體與外界之間的聯繫有三種基本形式:物質、能量、信息的傳遞,信息傳遞往往隨物質和能量的傳遞進行的。

在人機發生關係和相互作用中最本質聯繫是信息交換。

人腦信息容量約108~1011bit ,但大腦皮層只能處理感官接受的部分信息.從感官接受信息到加工到永久儲存(記憶)過程中,信息減少很多,真正作為記憶而永久儲存的信息量僅有極少一部分.

3.5.3 人體接受信息的能力

不同處理階段時人的信息傳遞率

不同處理階段

最大信息傳遞率(bit/s)

感官接受

109

神經聯繫

3X106

意識(感知)

16

永久儲存

0.7

 

視覺

聽覺

嗅覺

觸覺

味覺

反應時間(s)

0.188~0.206

0.115~0.182

0.200~0.370

0.117~0.201

0.536

0.446

1.082

0.308

刺激種類

揮發性物質

冷熱觸壓

物質刺激

刺激情況

瞬間

瞬間

一定時間

瞬間

一定時間

感知範圍

有局限

無局限

受風影響

無局限

無局限

知覺難易

容易

最容易

容易

稍困難

困難

作用

鑒別

報警聯絡

報警

報警

報警

實用性

很小

不大

很小

 

3.5.4 影響人體信息接受和處理的主要因素

無關信息的干擾   如信息過多,會對想得到信息產生干擾,很容易造成誤判段。另外,當兩個或兩個以上的信號同時發生時,若兩者強度相近,則不易區別。

信號維量數的影響 各種信號的每一個特徵為一個維量,儘可能以兩個或多個感覺通道去接受同一個信息以增加信息接受的機會(指示燈加鈴聲)視覺刺激反應最靈敏,聽覺抗干擾能力最強

分時的影響 信號輸出最好有時間先後,或事先提供暗示盡量減少需短時間記憶的事件.

刺激—反應之間的一致性影響

階段

意識狀態

注意

生理狀態

0

無意識 失神

0

睡眠 發獃

I

正常以下 意識模糊

不注意 

疲勞單調瞌睡醉酒

II

常態 鬆懈

消極

安靜起居休息正常作業

III

常態 清醒

積極

積極活動時

IV

超常態 過度緊張

凝視一點

精神興奮或恐慌時

1 空間位置上的一致性 顯示單元與控制單元在空間位置排列上對應

2 運動方向上的一致性 儀錶或運動部件的運動方向與人的觀念相適應 

3 概念上的一致性 綠—安全--通行 紅色—危險—停止

大腦的意識水平:

1 五個階段意識水平相互隔斷,人不易自控制

2 異常情況下I II會達到III 恐懼到IV

3 III維持時間一次15-30分一天總計2-3h

3.6 注意與記憶的特徵

注意是依附和伴隨人的認識、情感、意志等心理過程而存在的一種心理現象,人的心理活動均有一定的指向性和集中性,心理學上稱為“注意”。這裡的“一定對象”,既可以是外界的客觀事物,也可以是人體自身的行動和觀念。

3.6.1 注意的模型P80

人對信息處理過程的一般模式為:

刺激→感知→  選擇→   判斷→   決策→   執行

注意的過程:“注意”就相當於該模式中的“選擇”,見圖4-10。

由圖可見,各種外界刺激通過多種感覺器官并行輸入,感知的信息首先通過短時記憶存儲體系(S體系)保持下來,但能否被中樞神經系統清晰地感知,要受到選擇過濾器的制約。該過濾器相當於一個開頭,且按“全或無”規律工作,其結果是只使得一部分住處能到達大腦,而另一部分信息不能進入中樞,以免中樞接受量太多,負擔過重。由此造成注意具有選擇性和注意廣度等特性。也就是說

 

,並不是所有的外界刺激都能被注意到,由不被注意也就相當於“沒注意”或“不注意”。過濾器的“開關”動作是受中樞信息處理能力的限定,而哪些信息通過,哪些不能通過,則和人的需要、經驗等主觀因素有關。

實例分析:

1.電視廣告: 漂亮模特衣著保守 72小時受試36%還記得品牌名,模特衣著性感受試9%記得。

3.6.2 注意的特點

當一個人對某一事物發生注意時,他的大腦半球內的有關部分就會形成最優越的興奮中心,同時這種興奮中心會對周圍的其他部分發生誘導作用,導致對這種事物具有高度的意識性,從而對該事物產生清晰、完整和深刻的反映。其類型有以下兩類:

無意注意-不需作意志努力的注意

有意注意-有預定目的的注意,它是由於周圍環境變化而引起的。

影響注意的因素有兩個方面:一是人的自身努力和生理因素,二是客觀環境。注意力是有限的,被注意的事物也有一定的範圍,這就是注意的廣度。它是指在同一時間內能清楚地注意到的對象的數量。心理學家通過研究證實:人們在瞬間的注意廣度一般為7個單位。如果是數字或沒有聯繫的外文字母的話,可以注意到6個;如果是黑色圓點,可以注意到8~9個,這是注意的極限。

在多數情況下,如果受注意的事物個性明顯、與周圍事物反差較大,或本身面積或體積較大、形狀較顯著、色彩明亮艷麗,則容易吸引人的注意,應加強相對刺激量,常用方法有三種:加強環境刺激的強度,加強環境刺激的變化性,採用新穎突出的形象刺激。

實例分析:

克里莉克化妝品 宣傳單面 針對夏季的口紅和粉餅 乾淨的高腳杯 冰塊礦泉水 一大塊檸檬 口紅和檸檬在裡面

報紙廣告減價商品插頁 在黑白廣告中插一顏色,該產品增加銷售41%

超市高毛利商品放在顯眼處人流大的地方。

3.6.3 記憶的特點

人們感知過、思考過、體驗過、操作過的事物,都可以保留在頭腦中,並且在需要的時候又可以將它們重現出來,這一過程即為記憶。

記憶的作用:他是人們獲取知識、積累經驗、進行高級認識活動和發展個性心理特徵的必要條件。

記憶的含義:包括記和憶。記體現為識記和保持;憶體現為再認和回憶。記憶可具有劃分為識記、保持、再認、再現等階段,參閱表4-2。

記憶的種類:   有意記憶和無意記憶

機械記憶和意義記憶

 瞬時記憶、短時記憶、長時記憶

 形象記憶、聽覺記憶、動作記憶

各類記憶的特點參閱表4-2至4-5。

記憶的三個階段:瞬時記憶;短時記憶;長時記憶。

瞬時階段:記憶的初級階段,它是外界刺激以極短的時間一次呈現后,一定數量的信息在感覺通道內被迅速登記並保持一瞬間(不超過1秒)的過程。

短時階段:它是信息一次呈現后,保持時間在一分鐘以內的記憶。

長時階段:記憶發展最高階段,保持時間在一分鐘以上、數日、數月、數年、甚至終身不忘的記憶。

感性知識:

如何增強記憶力呢?

1、把人名、面孔、事件等,按一定的思考模式編碼。

2、採用“注—義”方法:把注意力集中在想記住的事情上,然後賦予意義。(廣告詞)

3、把枯燥無味的事物簡單地組織起來能幫助記憶。(食物雜貨單可分成肉類、穀類、蔬菜等)

4、設法減少必須記住的事物、事項的數目。(如放鑰匙的地方;出門要拿的東西等)

5、所謂的“腦慢跑”即多動腦筋,能讓頭腦強健。(玩猜字迷、多閱讀書籍、報刊、雜誌、辯論等)

6、健身也有利於健腦。(每星期多步行1.6公里,認知能力衰退的幾率就降低13%)

7、藥物治療:銀杏有助於增強記性。

8、食物療法。

9、充分休息:睡眠可讓大腦有時間去為記憶編碼,也可以舒解精神壓力。

10、放慢生活節奏。

11、多關心家人與朋友,多培養幾種愛好,都對記憶力有好處。提倡“熱

 

愛生活、積極生活”。

德國記憶天才——塞勒

36歲的塞勒能把24卷的大百科全書倒背如流,僅用幾秒鐘就能把一本電話簿全部裝進腦子裡,心算速度快於計算器,獨特的記憶術、天資聰穎與後天的勤奮,是塞勒成為當之無愧的記憶大王。

遺忘:保持在頭腦中的信息隨著時間的推移和後來經驗的影響,不論在質量上,還是在數量上都發生一定的變化,在數量上變化的一個重要表現,即為識記的保持量逐漸減少,致使識記過的信息不能再認和回憶,或者發生錯誤的再認和回憶,這就是遺忘。

遺忘的作用:積極作用:人體的自然保護機制 痛苦 恐怖記憶 選擇性失憶 催眠術

消極作用:不利於學習

遺忘曲線:

3.6.4 學習的遷移

學習是與長時記憶密切相關的,學習來的信息必須存儲在長時記憶內作為經驗的積累.在學習與使用學習來的知識或技能之間,人的活動會極大地影響遺忘.由於學習遷移造成的對記憶的干擾可以分為兩類:先學的干擾和後學干擾

如何背單詞:分組每組七個 聯繫記憶 有效重複(一天之內多次)起床后第一件事 睡覺前最後一件事

多個感覺通道 :視 聽 讀 寫 用

3 .7疲勞 

疲勞是一種人體的生理狀態,在作業過程中,作業者作業機能衰退、作業能力下降、有時並伴有疲倦感等主觀癥狀的現象,就叫作業疲勞。是一系列複雜現象的綜合體,既有人的生理和心理因素,又有機器系統的因素,還受環境和社會因素的影響。

3.7.1疲勞的特點與分類

疲勞的特點:操作者為了某種目的,通過自已的努力可以在短時期內掩蓋疲勞效應,相反,若心理上的某種不適或不滿情緒又會提前或加速疲勞的出現。

疲勞的分類:

1肌肉疲勞:個別器官疲勞或全身疲勞。前者發生在僅需個別器官或肢體參加緊張作業如:計算機操作人員的肩肘痛、眼疲勞,打字員手指、腕疲勞等。後者主要是全身參與較為繁重的體力勞動所致,表現為全身肌肉、關節酸痛,睏乏思睡,作業能力明顯下降工,失誤增多,操作遲鈍等。

2 精神疲勞: 智力 技術性 心理性

智力:長期從事緊張的腦力勞動引起的頭昏腦脹、全身乏力嗑睡或失眠等,常與心理因素有關。

技術性:常見於體力與腦力並用的勞動和神經相當緊張的作業,如駕駛員

心理性:單調作業引起,如監視儀錶的人員、信號率越低越易疲勞,使警覺性下降。這時體力並不疲勞,而是大腦皮層的一個部位經常興奮引起的抑制。

3 生物疲勞(周期性疲勞) 根據疲勞周期的長短分為周期性疲勞和月、周、日周期性疲勞。這種疲勞出現的周期越長,似乎越具有社會因素和心理因素的影響。人的生物節律和生物備動度的晝夜動力學。是有周期性的智力曲線、情緒曲線 體力曲線都有高潮期和低潮期。這種周期是可以通過辦法調整的。

實例:本人參加碩士學位英語考試 下午2:00~4:00 是我的一天中智力及情緒最低潮期,考前一個月開始調整,在此時間段做真題。考試時達到最好狀態。

3.7.2 引起疲勞的原因及某些規律

原因

超生理負荷的激烈動作和持久的體力或腦力勞動

工作單調 使人不愉快和厭煩,另外還會使人注意力失調。注意力是最易疲勞的心理機能之一

環境不良 溫度 濕度 照明 振動 雜訊等不適應人的心理和生理需要,會增加勞動強度和疲勞感

精神因素 受強烈刺激、焦慮、煩惱、工作責任感及人際不和導致不振

身體狀況不好

人機工程設計不合理

1 勞動姿勢與體位選擇不合理

2 生產設備與工具設計不合理,不能減輕勞動強度和人的緊張情緒

3 人機界面設計不合理不符合人的感覺功能和心理特點

4 未按生物力學原則合理使用體力

5 工作空間過小

某些規律

疲勞可以恢復 青年人比老年人恢復快,產生疲勞小,因其心血管和呼吸系統旺盛,供血、供氧機能強;體力上的疲勞比精神上的疲勞恢復快。心理上造成的疲勞常

 

與心理狀態同步存在,同步消失。

疲勞有一定的累積效應 未完全恢復的疲勞可在一定程度上延續到次日。

人對疲勞有適應能力 連續工作反而不覺累,(馬拉松長跑到最後不覺累 機械邁腿)

生理周期的影響 低潮期月經期疲勞自我感受較重,高潮期輕

環境因素的影響 如雜訊可加重疲勞,優美音樂舒張血管,鬆弛緊張情緒並減輕疲勞。

3.7.3 降低作業疲勞的措施

一 提高作業的自動化水平

二 正確選擇作業姿勢和體位

1 影響勞動姿勢的因素

1)人機界面的設計布置

2)工作空間的大小及照明條件

3)身體負荷的大小 頻率 用力方向及作業要求的準確性與速度

4)工作場所的布置 設備與工具的大小安排位置及取用與操作方法

5) 工作檯面與坐椅的形狀 尺寸大小及容膝空間大小

2 人體不同姿勢的能耗P145

不同姿勢相對耗氧量

(a)仰卧100 (b)坐姿 103~105

(c)立姿 108~110 (d)跪姿 130~140

(e)彎腰 150~160

姿勢與活動度

各種作業姿態相對應的能耗(kcal/min)

3 立姿作業分析

正確的立姿應是身體各部分的重心恰好垂直於其支承物上,使全身重量由骨架來承受。這樣,身體變形、肌肉和韌帶的負荷最小,各種器官的功能發揮得最好。常用情況

1)須經常改變體位的操作,因為站著比頻繁的起坐動作消耗能量少

2)常用的控制器分佈在較大的區域,需要手足有較大幅度活動者

3)在沒有容膝空間的機器旁工作,坐著還不如站立舒服

4)  需要用力較大的作業,在站立時易於用力;

5)單調的作業易引起心理性疲勞,立位時可以適當走動,有助於維持工作能力

注意問題

1)長期立位時腳下應墊以柔軟而有彈性的墊子,不要長期站在石頭、水泥或鐵板上

2)不宜長期停留在原位,應經常改變體位

3)站立時應力求避免不自然體位,以免肌肉做不必要的靜力功

4 坐姿作業分析

正確的坐姿應是使身體上身各部分保持正直,避免腰部彎曲或變形。優點是:身體穩定性好,不易疲勞,易於操作,尤其用於需要精確、細緻操作的場合。

1)持續時間較長的工作應儘可能採取坐姿操作以免疲勞

2)精確而細緻的操作應採取坐姿,因在坐姿狀態下,可完成較精確在操作。

3)需要手足並用的作業 。

5 立坐交替

6 不正確的勞動姿勢:

1)長期靜止不動的立姿   (特別是女性)

2)長期或反覆彎腰 (彎度超過15度)

3)彎腰並伴軀幹扭曲或半坐位 

4)經常反覆讓身體一側承重

5)雙手長時間上舉或前伸

7 勞動姿勢的選擇P43

立著操作時肌肉所承受的負荷是坐著的1.6倍,而上身傾斜時可多達10倍左右。因此,一般採用坐姿最為合理,特別是靠坐姿勢。為了體現坐姿作業的優越性,必須為作業者提供合適的座椅、工作台、容膝空間、擱腳板、擱肘板等裝置。

只有在坐姿操作確有困難時,才用立姿操作。由於立姿作業需要下肢作功支承體重,長期站立易引起下肢靜脈曲張。可按工作情況選擇勞動姿勢見表2-24

勞動姿勢

用力(N)

作業活動範圍

作業體位變化

作業區域半徑(mm)

小於50

局限性

不易

380~500

100~200

較大

很易

750以上

立-坐

50~100

中等

中等

380~750

 

三 合理設計作業中用力方法

1 合理安排施力方式與負荷 避免靜態肌肉施力P151

1)避免彎腰或其他不自然的身體姿勢

2)避免長時間地抬手作業

3)坐著比立著工作省力

4)雙手同時操作時,手的運動方嚮應相反或者對稱運動

5)作業位置應按工作者的眼睛和觀察時所需要的距離來設計

6)常用工具應按使用頻率或操作頻率安放在人的附近。

7)  當手不得不在較高位置作業時,應使用支撐物來托住肘關節、前臂或者手

8)利用重力作用

9) 避免彎腰提起重物

2 按生物力學原理用力  作業時要把力用到完成某一動作的做功上去,避免浪費在身體本身或不合理的動作上。如舉重運動員抓舉時,應用體重平衡負荷。隨著杠鈴向上舉起,人體重心向下移動,這樣可以減少內耗。換句話說,若身軀和頭部隨杠鈴舉起而與重力方向相反方向往上移動,則有一部分能量被消耗在體內。同理,向下用力時,立姿較坐姿更有效,因為這樣可利用頭和身軀的重量與伸直了的上肢協同起來提供較大的力。

3 利用人體活動特點用力 人體大肌肉關節突然彎曲或伸直,可產生很大的爆發力,並伴有運動肢體的衝力,這是獲得較大力量的方法。但是,當進行較精確的作業時,需要動用圍繞關節的兩組肌群(引起運動的主動肌群和對抗這一運動的對抗肌群)。在這兩組肌群的作用下,肢體處於運動範圍中間部位時,可獲得準確的動作。因此,坐姿作業比立姿準確的多

4 利用人體動作的經濟原則:P148  保持動作自然 對稱 和有節奏。自然是為了讓那些最適合運動的肌群及符合自然位置的關節參與動作;動作對稱是為了保證用力后不破壞身體的平衡和穩定;動作有節奏是為了使能量不致於因為肢體的過度減速而被浪費掉,避免過早發生疲勞。

5 節約動作能級 這是指能用手指完成的作業,不用手臂的運動來完成;能用手臂運動完成的作業,不用全身運動來完成。

6 動作重構原則   取消 合併 重排 簡化

四 改善作業內容,避免單調重複性作業

1 使操作內容適當複雜化 2 交換操作內容或作業崗位

五 合理設計作業空間及環境

3.8 其他心理特性
3.8.1想象與思維的特徵

1 想象

想象是利用原有的形象在人腦中形成新形象的過程

想象的分類

無意想象:沒有目的、不需要作出努力的想象

有意想象:指再造想象(即根據一定的文字或圖形等描述所進行的想象)、創造想象(即在頭腦中構造出前所未有的想象)、幻想(是對未來的一種想象)。

想象的作用之一

設計需要想象,每一種設計的創造活動都是創造想象的結果,缺乏創造想象的設計師,沒有創造性的指導思想,不可能創造出優秀的、具有一定風格的設計。再現或模仿他人的設計,跳不出現實和已有的設計模式,缺乏個性和判斷,其結果必然是大同小異或千篇一律。

想象的作用之二

1、想象是一種內省,可以調節人體在各種情況下的反應。想象通過正面積極地對事物作出回應,使身體作出有益於健康的反應。

2、想象可以幫助我們克服恐懼、樹立自信、增強興趣,使潛意識(這是控制我們的態度和思維的重要部分)中充滿快樂。

3、想象就象是人們所說的“白日夢”,可使我們的思維擺脫單調而無聊的日常定式,來到一個更加美好的宇宙中,在這裡,我們的願望都能實現。

4、想象能夠幫助我們樹立積極和向上的思維方式,從而培養樂觀的個性,來享受現實生活中的美好並對未來充滿憧憬,將過去的種種美好和不幸轉變成自己的經驗和智慧。

5、想象是一種感覺、一個主意、一個計劃,遠不是作個幸福的白日夢那麼簡單。想象是在我們的心底對我們所渴望的一切作出最完善的準備。

6、想象就是為了保持積極的態度,想象就是改善我們的生活質量。

7、想象能夠鍛煉人的形象思維能力和創造能力。將形象的力量轉化為內在

 

的健康、自信以及滿足。所有的人都能夠在自己的心中創造出美好的形象。

8、想象能夠幫助我們將大腦的左右半球聯繫起來,並刺激大腦的各個部位參於整體活動。

(我們的大腦有著完善的能力,能夠將現實的生活轉變為不可思議的美好景象。大腦的每個半球都有自己不同的職能。左半球負責邏輯思維、從事分析、計算和語言學習,右半球則負責形象思維,代表我們的想象力和創造力,負責形象、感覺、詩歌、夢想和創新。最理想的狀態是大腦的兩個半球協調一致的工作,在這樣的狀態下,大腦能夠完善地捕捉外界的信息,從而作出全面的決定。但在通常情況下,兩個半球很少能協同工作)

想象力的鍛煉方法

1、想象一個簡單的物體,比如一個水晶做成的小金字塔,完全透明、非常明亮。然後試著去在腦海中構想這個金字塔的形狀、內部光線的折射,接著設想你把它放在手裡,感覺它的能量。

2、在你的回憶中尋找一個最為複雜的印象,如在野外郊遊的一天,讓你的思想去重溫每一個細節,溫暖的陽光,吹過臉龐的清風,花草樹木的清香,小鳥的嗚叫和藍藍的天空。5分鐘之後你就發現,這一次神遊能讓你渾身輕鬆,就像是真的在原野中度過了美好的一天。

2 思維

思維是人腦對客觀現實的間接和概括的反映,是認識過程的高級階段。人們通過思維可以把握事物的一般屬性、本質屬性和規律性。按照資訊理論觀點,思維是人腦對進入人腦的各種信息進行加工、處變換的過程。才能獲得知識和經驗,才能適應和改造環境。因此,思維是心靈的中樞。 

思維的基本過程是分析、綜合、比較、抽象和概括

分析:就是在頭腦中把事物整體分解為各個部分進行思考的過程。

綜合:就是在頭腦中把事物的各個部分聯繫起來的思考過程。

比較:就是在頭腦中把事物加以對比,確定它們的相同點和不同點的過程。

抽象:把事物的本質特徵和非本質特徵區別開來的過程。

概括:把事物和現象中共同和一般的東西分離出來,並以此為基礎,在頭腦中把它們聯繫起來的過程。

3. 思維品質

1)人在思維過程中表現出來的不同特點,

敏捷性 指思維活動的敏銳程度。可以培養,多思考、多觀察會提高思維的敏捷性

靈活性 思維的靈活程度。舉一反三,看到周圍環境中對創作有用的東西,會很快在設計中加以運用。

深刻性 思維活動的深度。

獨創性 思維活動的創造精神,亦即精神創造性思維。

批判性 分析和批判的深度。

2)思維的基本特徵

思維的間接性  思維對事物的把握和反映,是藉助於已有的知識和經驗,去認識那些沒有直接感知過的或根本不能感知到的事物,以及預見和推知事物的發展進程。如人們常說的“以近知遠”“以微知著”“以小知大”“舉一反三”“聞一知十”等等

思維的概括性  思維的概括性指思維是人腦對於客觀事物的概括認識過程。即它不是建立在個別事實或個別現象之上,而是依據大量已知事實和已有經驗,又能通過捨棄各個事物的個別特點和屬性,抽出它們共同具有的一般或本質屬性,並進而將一類事物聯繫起來的認識過程。通過思維的概括,可以擴大人對事物的認識廣度和深度

思維的與語言的不可分性 正常成人的思維活動,一般都是藉助語言實現的。語言的構成是詞,而任何“詞”都是已經概括化了的東西。反映的都是一類事物的共同或本質特性。它們是人類在許多世代的社會發展進程中固定下來的,為全體社會成員所理解的一種“信號”,是以往人類經驗和認識的凝結。利用語言(詞 概念)進行思維,大大簡化了思維過程,也減輕人類頭腦的負荷。

思維的形式

概念:是人們對事物一般特徵和本質特徵的反映。

判斷:是對事物之間關係的反映。

推理:是從一個和幾個已知判斷中

 

推出的新的判斷。

3)思維種類

首先,按照思維的性質或思維時所採用的形式(或思維元素)思維可以分為兩大類;具體思維和抽象思維。其中具體思維又包括:動作思維和形象思維。

其次按思維的指向不同分為發散思維和集中思維,

發散思維:又稱輻射思維、求異思維或分殊思維。它是指思維者根據問題提供的信息,從多方面或多角度尋求問題的各種可能答案的一種思維方式。發散思維無論在日常生活還是生產活動中都是一種常見的思維方式。一般來說,有“果”求“因”的問題,首先採用的就是發散思維。

發散思維不是一種重要的創造性思維方式。吉爾福特認為,發散思維在人們的言語或行為表達上具有三個明顯特徵,即流暢、靈活和獨特。所謂流暢,就是在思維中反應敏捷,能在較短時間內想出多種答案。所謂靈活,是指在思維中能觸類旁通、隨機應變,不受心理定勢的消極影響,可以將問題轉換角度,使自已的經驗遷移到新的情境中,從而提出不同於一般人的新構想、新辦法。所謂獨特,是指提出的解決方案或方法能打破常規,有特色。利用上述三個基本特徵可以衡量一個人發散思維能力的大小。

集中思維:與發散思維相對立。集中思維也稱輻合思維、聚合思維、求同思維、收斂思維等。它是一種在大量設想或方案的基礎上,引出一兩個正確答案或引出一種大家認為是最好答案的思維方式。

集中思維的特性是來自各方面的知識和信息都指向同一個問題。其目的在於通過對各相關知識和不同方案的分析、比較、綜合、篩選,從中引出答案。如果說發散思維是“從一到多”的思維,集中思維則是“從多到一”的思維。

發散思維與集中思維在一個完整的解決問題的過程中是相互補充、相輔相成的。發散思維是集中思維的前提,集中思維是發散思維的歸宿;發散思維都運用於提方案階段,集中思維都運用於做決定階段。只有將兩者結合起來,才能使問題的解決有新意、不落俗套,又便於執行。

3.8.2 創造性心理特徵

1 創造性機理

1)創造性五要素:知識、經驗 才能 心理素質 機遇。一個人做100件事,上述五種因素都適合的也許只有幾件。一百個人各自做同一件事,成功的幾率也受上述五種因素影響。

2)創造性的三個推動力 一個人即使具備了上述五個創造力要素,還不一定能發揮出創造性來,還需要具備發揮創造力的三個推動力:創造性慾望、創造性慾望、創造性思維和創造性實踐。

3)創造性素質,人的創造性本能和創造性形成機理見圖4-12和4-13

成功者只能屬於那些最有事業心、自信心、毅力並且機敏和勇於進取的人們。這些因素再加上好奇心強、富於想象、洞察力強、合作精神好、幽默樂觀、不怕失敗等,形成一個人的創造性“心理素質”。

圖4-13表明了創造性形成的機理:心理素質是核心;知識、經驗、能力是基礎;靈活的思維不斷探索方向;實踐是成功之路;如果在前進道路上遇到國成功的機會,就有可能抓住機會取得成功。

2 創造性知識基礎 科學技術知識加豐富的實踐經驗

一個好的設計師應該具有很廣的知識面和較堅實的知識基礎。為了擴大人們在求解過程搜索的眼界,人們編製國一些知識庫供參考。最典型是德國學者洛特(Roth)編製的“設計目錄”。其中列舉國各種已知的物理效應、技術結構。。。。。。有些德國學者還提出一種系統化思想,他們力圖把各種技術問題的解法分類排序系統地編排成表格,以供設計人員查閱。這都屬於知識系統化的工作。

創造活動肯定是需要知識的,而且更需要高科技知識。但是,書本知識如果不和實際相結合,確實很難說是有了真正的知識。相反,有豐富實踐經驗的人如果不掌握現代科學技術知識,也很難取得有較高科技含量的創造性成果。對於從事創造活動的人來說

 

,必須要有清楚的物理概念,這就要學習和掌握現代科學知識。

對設計人員來說,最寶貴的還是在不斷參加設計和製造實踐中積累起來的知識和經驗,特別是那些失敗的經驗。

3 創造性思維規律

人的思維類型有以下幾種:

動作思維 邊動作邊思維,這是一種最原始也是最重要的思維方式。從事創造性設計時,動作思維是最重要的思維方式。必須通過模型實驗或樣機實驗,才能取得對構思和原理的評價,是否實現了要求的功能、性能和指標,是否達到預定的目標。

形象思維 以一種“智力圖像”的形象進行的思維方式。圖式思維。形象思維是相對於抽象思維而言的思維方式。人是惟一能進行抽象思維的生物,而形象思維是抽象思維的有力助手。當人們看著某種實物進行思維時,較易於獲得正確的認識,而且能產生解決問題的靈感。在解數學問題時,這本是一種抽象思維,但人們必須藉助於草稿在紙上推導公式,而不可能從頭到尾完全靠腦中的抽象思維。故設計初期,提倡多畫草圖,只要有想法儘管不成熟,也先把它畫下來。

形象思維的另一個意義是指在思維時,在頭腦中產生“形象”來幫助思維。例如我們看到平面三視圖,就應該能想象出空間的立體實物。又如我們在坐車或休息時,腦子裡構思一種機器,而手頭又沒有紙筆,那麼最好在腦中想象一種“形象”來幫助你構思,而不要僅僅做抽象思維。

邏輯思維  抽象的推理性思維 邏輯思維是人們最熟悉的思維方式,人們從小學到大學一直在受邏輯思維的教育,人們用這種思維方式去求解問題,所有的人都得出同樣的答數。邏輯思維的思維方式導致人的思維教條化,影響人們創造性的發揮,但邏輯思維又是創造性的基礎,缺乏邏輯常識的人很難得出合乎物理規律性結果。因此,在提倡創造性思維時,千萬不可反對邏輯思維。

直覺思維 非推理性思維往往不是人們在集中精神考慮某個問題時直接得出的結果,往往是當人們絞盡腦汁不得其解,而在休息、散步、聊天甚至做夢時突然出現的思維“火花”。因此不得不相信人腦本身存在一種我們稱之為直覺的思維方式,這種思維方式是不能被主觀意志控制的,但也不是唯心的。

科學實踐證明,創造性思維是包括上述四種思維類型的綜合思維方式。當人們偏重邏輯思維時,他的創造性就表現的差一些,極端的例子就是教條主義,當人們的思維偏重於直覺思維時,他的創造性也許全是不合乎科學的空想。因此,從事創造性工作的人們,一定要注意加強科學修養,尤其重要的是要有“清楚的物理概念”。在重視科學的基礎上,重視培養自己的創造性思維能力,即動作思維、形象思維和直覺思維能力。應該知道,創造性思維的主要思維方式是直覺思維。

4. 創造性思維方法

1)直覺和靈感,見圖4-14 直覺是創造性思維的一種重要形式,幾乎沒有任何一種創造性活動能離開直覺思維活動。直覺和靈感並不是唯心的東西,它的基礎是平時積累的“思維元素”和“經驗”。直覺和靈感不過是它們的升華。由於直覺往往出現在無意識的思維過程中(如散步時、睡夢中),而不是在集中注意力思維的時候,因此常常給人們一種“神秘感”。

愛因斯坦說: 我相信直覺和靈感“。他還畫了一個模式圖來描繪直覺產生的機理。他認為直覺起源於創造性的想像,通過反覆的想像和構思並激發起潛意識,然後就可能在某種環境條件下飛躍、升華為直覺或靈感。

例:牛頓發現萬有引力 門捷列夫發現元素周期表

2)潛意識 有些心理學家認為在人腦的思維活動中,存在著“無意識”和“下意識”的行為就和這種思維活動有關。這些心理學家強調這種“無意識”思維的重要性並稱之為“潛意識”。他們把它看得

 

比有意識的思考更重要。在他們看來,創造性思維活動過程可以分為四個意識階段,即:有意識活動(準備)階段、無意識活動(潛伏、醞釀)階段、過渡(產生靈感)階段和有意識活動(發展、完善)階段。其中第二 三階段就是潛意識活動的過程。

3)形象思維和思維實驗 形象思維是指頭腦里產生實物形象的思維方式,這種形象是介於實物和抽象概念之間的一種圖形,愛因斯坦認為直覺思維必須藉助於這種“智力圖象”。只有這種形象思維才能使人對空間狀態和變化過程進行思維。

思維實驗則是指在頭腦里對所構思的過程進行模擬性的實驗。

4)視覺思維和感覺思維 這是一種強化認識、強化聯想和誘發靈感的重要手段,都屬於動作思維的範疇。視覺的重要性在於它能從形象上修正人們的主觀臆測,從形象上啟發人的想象力,從而進一步引發人的靈感。工業設計師強調視覺思維,機械設計強調實驗和模型實驗。模型實驗可以給人以視覺以外的更多的感覺,因為它可以使人們從形象思維的基礎上,通過視覺和感覺得到更真切的思維判斷。

5)想象力

6)敏感和洞察力 創造性思維的一個重要能力是要善於抓住一閃即逝的思想火花。一個好的構思,它的基本點在開始時是不成熟的,大多數人往往會把它輕易放過,只有思想敏感的人才會抓住它,看出其與眾不同的特點並發展成為一個很好的解法。“機會只偏愛那些有準備的頭腦.”豐富的知識和敏銳的洞察力才能使人們不致放過那些偶然出現、一瞬即逝的機遇(例:鐳的發現在居里夫人之前但忽略了)

7)聯想、側向思維、轉移思維

創造性思維要求“發散“,儘可能把思維的觸角伸到很多陌生的領域,以探索那些尚未被發現的、更有前途的解法、原理。這類思維方法中最典型的要算”仿生法”,但這只是發散思維的一個方面,還應向更廣的方向去聯想,側向思維和轉移經驗則是聯想的另一些方式。

發明就像向世界紀錄挑戰的奧運會選手一樣,需要一定的素質和才能。素質好又有才能的話,經過實際工作的磨練便可能得到成功。因此要加強創造性素質的修養和實際創造活動的鍛煉,同時不斷提高自己的知識、經驗和能力。

創造思維程序

決定設計優劣的是設計師的思考方法和思維習慣,多樣性 擴散性 逆向性等

王國維:三個境界:昨夜西風凋碧樹,獨上西摟,望斷天涯路

為伊消的人憔悴,衣帶減寬終不悔

眾里尋它千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處

 

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