一、实验简介
人机系统是一个人、机、环境相互作用的体系，汽车中的显示装置是非常重要的人机信息界面。汽车驾驶室人机交互界面设计与校核实际实验面临着投入大，复杂综合、效率低且不直观等现实困难。教学必须以虚补实。
汽车驾驶室人机工程学虚拟实验平台项目在教育思想、教学和实验方法上创新设计，利用虚拟现实技术，将汽车驾驶室人机交互界面进行模块化设计，基于现代汽车人机界面设计理论和方法，由浅入深地展开交互界面设计实验，提高实验效率，增强学生专业兴趣与理论联系实际的能力。通过对驾驶员的视认性、仪表的易识别性和可读性的分析，从人机工程的方面来探索仪表板显示设计的可行性方案。项目通过学习和实验，提升汽车驾驶室人机交互界面工程开发和产品设计创新能力。
汽车驾驶室人机工程学虚拟实验平台，包含两个客户端：教师端、学生端。不同的客户端，对应不同的功能及权限。教师端主要实现学院创建、班级创建、学生账号创建、实验结果查询等功能。学生端包括三大版块：汽车产品车内显示信息编码、汽车产品车内控制信息编码、汽车仪表显示器人机虚拟设计实践。
二、实验原理
本实验基于在汽车设计中应用的人机工程学，就是以人（驾驶员、乘客）为中心研究车身设计（包括布置和设备等）如何适应人的需要，创造一个舒适的、操纵轻便的、可靠的驾驶环境和乘坐环境，即设计一个人-车-环境系统。在这个系统中，人、机、环境的关系是相互作用、相互配合和相互制约的，但人始终起着主导作用。机器、环境中的外物都要通过人的动作去调节和操控，同时又反过来影响人的行为和感受。因此，为了使整个“人-机（物）-环境”系统安全、舒适、操作方便，就必须充分考虑人、机、物、环境的特征和功能，使之相互协调配合，构成有机整体，达到生产、生活的效果。
产品设计专业的学生，设计活动都离不开对人本身结构、行为、体感的深刻理解和把握。人体本身不仅集中了自然界诸多美的形式因素，更具有科学而精密的构造、比例、秩序。学习人机工程学知识，对培养学生的科学精神、美学素养、造型技巧，熟知和理解人的基本行为特征、与环境外物之间的关系具有重要的作用，为深刻理解学习人机工程学打下扎实的基础，是产品设计专业化培养的必由之路。
三、实验教学目标
随着汽车制造业的高速发展，人类逐渐开始追求汽车的人性化设计，尤其是在“舒适“、“安全”、“效率”等方面更为注重。汽车仪表显示器是汽车驾驶室室内人机交互界面信息的中心，它将决定人们在使用时的舒适程度以及安全性能。人们将人机工程学的理论应用到汽车设计中，构成一个“人一机一环境”系统，驾驶员和仪表盘即为这样相互依存的关系，对仪表板的设计要尽可能做到机宜人，想方设法做到人适机，满足功能要求。
在传统教学中，关于汽车仪表盘与人机工程学的讲解，仅仅以教师课堂讲授，文献研读、图片展示、视频播放等传统教学方法，学生难以产生真实的认知和深刻的印象，无法达到满意的教学效果。
有鉴于此，汽车驾驶室人机工程学虚拟实验平台运用虚拟仿真技术，设计生动、形象、集趣味性与知识性于一体的实验项目，其中涉及到仪表界面色彩、表盘形状、刻度与标数、指针形状等分类，从中将可以挑选各种方案，为汽车仪表界面的设计提供了便利，具有一定的参考价值。运用虚拟仿真技术激发学生对人机工程学的接受和认同，实现加强学生理论与实践结合的教学目标。
通过构建现代汽车驾驶室内部VR全景场景，使学生充分掌握实验“参与”对象，让学生感受到“身临其境”，进一步掌握现代汽车驾驶室人机交互界面设计理论和方法；实验项目基于现代汽车驾驶室人机交互界面设计理论，开发了一套设计流程：汽车产品车内显示信息编码、汽车产品车内控制信息编码。
学生通过本虚拟实验，清晰掌握如何开展人机界面设计方法，增强了学生专业学习的兴趣；构建汽车仪表显示器人机虚拟设计实践过程中，利用参数化设计技术，实现中控仪表盘的个性化设计，进一步得到实验结果的差异化。实验主体“人”在实际中本身就是千差万别的，让学生充分意识到理论联系实际的重要性。
