杜 鐮

長(zhǎng)江大學(xué) 湖北荊州 434023

基于設(shè)計(jì)三階段模式的人機(jī)工程學(xué)課程改革研究與實(shí)踐

杜 鐮

長(zhǎng)江大學(xué) 湖北荊州 434023

通過(guò)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)方法的探討，提出了基于設(shè)計(jì)三階段模式的教學(xué)方式，進(jìn)一步加強(qiáng)了以設(shè)計(jì)為中心的教學(xué)主導(dǎo)地位。針對(duì)不同教學(xué)階段制定了具體的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容，明確了各階段的教學(xué)目標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并提出了教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

人機(jī)工程學(xué)；工業(yè)設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；人機(jī)設(shè)計(jì)

一、人機(jī)工程學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)課程中的地位

人機(jī)工程學(xué)是研究人—機(jī)—環(huán)境關(guān)系的綜合學(xué)科，是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)方面，該課程對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的“設(shè)計(jì)什么？怎樣設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)達(dá)到的效果？”3個(gè)階段具有重要指導(dǎo)意義。本文將介紹筆者在這方面的研究與實(shí)踐。

二、目前我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)有上百所院校開(kāi)辦了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，其中人機(jī)工程學(xué)課程普遍設(shè)為專業(yè)基礎(chǔ)課，也有的設(shè)為專業(yè)核心課程。但教學(xué)形式或方式有一定差異，主要有3種形式：

1.以理論教學(xué)為中心的閉卷考試方式

以理論教學(xué)為中心的教學(xué)方式也稱常規(guī)教學(xué)方式，就是全面按教材內(nèi)容章節(jié)進(jìn)行講述，靈活采用多種教學(xué)手段來(lái)保證教學(xué)質(zhì)量，如板書(shū)、模型、多媒體等。其優(yōu)點(diǎn)是，教學(xué)內(nèi)容完整、課程體系強(qiáng)，學(xué)生基本概念掌握較好，教師比較省時(shí)省力。缺點(diǎn)是內(nèi)容相對(duì)比較枯燥，閉卷考試對(duì)學(xué)生壓力較大，后續(xù)設(shè)計(jì)課中有關(guān)人機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí)運(yùn)用不夠熟練。

2.以實(shí)踐環(huán)節(jié)為中心的開(kāi)卷考試方式

以實(shí)踐為中心的教學(xué)方式，大大減少理論教學(xué)學(xué)時(shí)，在保證基本教學(xué)內(nèi)容情況下，加強(qiáng)了教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如開(kāi)設(shè)了人體測(cè)量等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及讓學(xué)生進(jìn)行針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)方向的設(shè)計(jì)小論文等。為保證教學(xué)內(nèi)容的完整性，增加了大量自學(xué)內(nèi)容?？荚嚪绞讲捎脤?shí)踐成績(jī)50%+開(kāi)卷理論考試50%的方式。其優(yōu)點(diǎn)是，理論教學(xué)與實(shí)踐并重，加強(qiáng)了實(shí)踐性，使學(xué)生初步掌握了人機(jī)學(xué)原理在設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。另外，學(xué)生考試壓力相對(duì)較小。缺點(diǎn)是缺少大的綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)較大綜合題目上的人機(jī)設(shè)計(jì)能力不足。

3.以案例為中心的設(shè)計(jì)作業(yè)考試方式

以案例為中心的教學(xué)方式，一般只介紹必要的基本知識(shí)，通過(guò)多個(gè)案例補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)。而案例以小設(shè)計(jì)和大設(shè)計(jì)形式出現(xiàn)。全課程圍繞案例進(jìn)行人機(jī)設(shè)計(jì)。通常有一至二次調(diào)查和針對(duì)具體方向的小設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行一次全面的綜合大課程設(shè)計(jì)。通常不再進(jìn)行筆試，考試成績(jī)按大、小設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分。這種教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)用性強(qiáng)，能通過(guò)案例學(xué)習(xí)，并能舉一反三，學(xué)生興趣高、參與性強(qiáng)，對(duì)今后獨(dú)立進(jìn)行人機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用有較大幫助。缺點(diǎn)是學(xué)生對(duì)人機(jī)工程課程內(nèi)容學(xué)習(xí)不夠全面。特別是：設(shè)計(jì)案例知識(shí)面過(guò)窄，會(huì)影響學(xué)生對(duì)其它知識(shí)的掌握。另外，這種教學(xué)方式必須保證有較充足的教學(xué)時(shí)間與多位教師參與指導(dǎo)，才能保證教學(xué)質(zhì)量。

從以上3種人機(jī)學(xué)教學(xué)方式看,各有優(yōu)缺點(diǎn),其中：常規(guī)教學(xué)方式學(xué)生實(shí)踐能力不足是改革最多的；以案例為中心教學(xué)方式可以看作最大膽的改革方式,若案例設(shè)計(jì)組織上不夠合理的話,學(xué)生將在課程內(nèi)容和設(shè)計(jì)實(shí)踐兩方面受影響；而以實(shí)踐為中心教學(xué)方式介于以上兩種方式之間。經(jīng)比較分析,筆者提出了既能保證教學(xué)內(nèi)容完整性,又能兼顧設(shè)計(jì)實(shí)踐性的教學(xué)方式，即：以設(shè)計(jì)過(guò)程為中心的“設(shè)計(jì)三階段模式”的教學(xué)方式。

三、基于設(shè)計(jì)三階段模式教學(xué)改革思路

1.改革的總體思路

依據(jù)人機(jī)工程學(xué)課程應(yīng)該為工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)服務(wù)的總原則，提出課程以設(shè)計(jì)過(guò)程三階段進(jìn)行改革，分別制定教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法。即分階段、分層次解決設(shè)計(jì)中的人機(jī)學(xué)問(wèn)題。

具體說(shuō)將設(shè)計(jì)三階段的“設(shè)計(jì)什么？怎樣設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)達(dá)到的效果？”3個(gè)目標(biāo)，轉(zhuǎn)變成人機(jī)工程學(xué)課程中要解決的3個(gè)目標(biāo)，就是“尋找產(chǎn)品問(wèn)題、正確分析原因、重新改良設(shè)計(jì)”，再簡(jiǎn)化一下可表達(dá)為設(shè)計(jì)上常用的述語(yǔ)：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。這3個(gè)教學(xué)目標(biāo)實(shí)際上就是設(shè)計(jì)的三個(gè)階段。以設(shè)計(jì)三階段為中心重新組織安排教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的互動(dòng)，使學(xué)生逐步掌握人機(jī)工程學(xué)基本原理的同時(shí)又能達(dá)到較好掌握“人機(jī)設(shè)計(jì)”的綜合訓(xùn)練目的。為工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)后續(xù)課程打下良好基礎(chǔ)。

2.教學(xué)內(nèi)容安排

為了突出產(chǎn)品設(shè)計(jì)主線，筆者圍繞著設(shè)計(jì)三階段安排教學(xué)內(nèi)容，刪減了人機(jī)工程學(xué)中有關(guān)勞動(dòng)疲勞產(chǎn)生機(jī)理、作業(yè)方法研究等內(nèi)容，簡(jiǎn)化了有關(guān)人機(jī)系統(tǒng)分析方法與綜合評(píng)價(jià)中較深的數(shù)學(xué)問(wèn)題。在保證基本理論教學(xué)內(nèi)容后，最大限度地安排了由市場(chǎng)調(diào)查、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)等組成的實(shí)踐活動(dòng)(見(jiàn)表1)。從表1可看出，在教學(xué)過(guò)程中，每個(gè)階段都有為保證能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)案例分析、實(shí)踐內(nèi)容和人機(jī)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了課程的理論學(xué)習(xí)與人機(jī)設(shè)計(jì)能力同步提高的效果。

表1 人機(jī)工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)目標(biāo)一覽表

3.考試方式研究

依據(jù)人機(jī)工程學(xué)考試目的是讓學(xué)生掌握本課程的基本理論和實(shí)際應(yīng)用方法，分析前3種教學(xué)方法及考試形式的利弊，提出“人機(jī)工程學(xué)課程考試為卷面考試加課程設(shè)計(jì)”的考核模式。經(jīng)多次試行后認(rèn)為，卷面考試用開(kāi)卷更合適一些，既可以保證學(xué)生對(duì)教學(xué)基本內(nèi)容有一個(gè)全面復(fù)習(xí)，同時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)考?jí)毫ο鄬?duì)較小。課內(nèi)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)與小設(shè)計(jì)等實(shí)踐活動(dòng)可按平時(shí)成績(jī)打分，在考試總成績(jī)的20～50%之間調(diào)整。人機(jī)工程學(xué)課程結(jié)束后進(jìn)行兩周以上的課程設(shè)計(jì)，將單獨(dú)解決人機(jī)設(shè)計(jì)在實(shí)際工程(產(chǎn)品)中的運(yùn)用問(wèn)題。若課程設(shè)計(jì)結(jié)束采用答辯方式考核每位同學(xué)的課程設(shè)計(jì)作業(yè)，教學(xué)效果會(huì)更好。

四、實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)三階段模式時(shí)應(yīng)注意解決好以下幾點(diǎn)問(wèn)題

1.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題階段分清人機(jī)問(wèn)題與其它問(wèn)題的區(qū)別

能區(qū)分產(chǎn)品中的人機(jī)設(shè)計(jì)范圍是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題階段的基本教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)學(xué)生第一次做人機(jī)學(xué)問(wèn)題市場(chǎng)調(diào)查時(shí)，容易分不清哪些是人機(jī)學(xué)問(wèn)題。如：要求學(xué)生調(diào)查某款手機(jī)中哪些問(wèn)題是人機(jī)設(shè)計(jì)范疇。不少學(xué)生會(huì)把自身認(rèn)為產(chǎn)品不好的問(wèn)題提出來(lái)，如：手機(jī)內(nèi)存太小、外觀不夠美、外殼不結(jié)實(shí)等，但細(xì)心的人會(huì)看出這幾個(gè)問(wèn)題是屬于產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)范疇。因此，在講解人機(jī)學(xué)基本定義的同時(shí)，應(yīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)人機(jī)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)，即影響產(chǎn)品安全、舒適、操作高效的問(wèn)題才是人機(jī)工程學(xué)應(yīng)解決的問(wèn)題。

2.分析問(wèn)題階段確定人機(jī)問(wèn)題的類型與設(shè)計(jì)依據(jù)

能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中人機(jī)學(xué)問(wèn)題，只達(dá)到教學(xué)的最基本的要求。教學(xué)重點(diǎn)是分析問(wèn)題階段。如手機(jī)的屏幕設(shè)計(jì)尺寸、按鍵尺寸、鍵操作力度、鍵盤排列是否合理等，光憑直覺(jué)是不能正確判斷的。因此，在這個(gè)階段必須通過(guò)教師講解，做實(shí)驗(yàn)和專題小設(shè)計(jì)，讓學(xué)生了解產(chǎn)品與人體尺寸、感覺(jué)特征和運(yùn)動(dòng)特征的關(guān)系，掌握產(chǎn)品其人機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)?？梢哉f(shuō)，正確地區(qū)分人機(jī)學(xué)問(wèn)題的類型及合理選擇設(shè)計(jì)依據(jù)是完成人機(jī)設(shè)計(jì)的保證。教學(xué)上要努力保證這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.解決問(wèn)題階段處理好人機(jī)設(shè)計(jì)與其它功能設(shè)計(jì)的矛盾

絕對(duì)按人機(jī)最佳參數(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品有時(shí)并不是最好的選擇。當(dāng)進(jìn)入解決問(wèn)題階段，學(xué)生們了解了視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)、工作空間設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等相關(guān)設(shè)計(jì)與人機(jī)學(xué)關(guān)系后，可以看到，很多時(shí)候人機(jī)設(shè)計(jì)要服從于其它功能性設(shè)計(jì)才更合理。人—機(jī)—環(huán)境是一個(gè)系統(tǒng),工業(yè)產(chǎn)品的第一要素還是功能第一,因此,最初為滿足一定功能而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,通常還存在一些人機(jī)性能不好的問(wèn)題，學(xué)習(xí)改良產(chǎn)品的人機(jī)性能是本階段綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐的主要目標(biāo)。有些同學(xué)在課題設(shè)計(jì)中未能全面考慮，為了提高某種人機(jī)性而改進(jìn)了產(chǎn)品的某些部位，可能又帶來(lái)另外一些人機(jī)性不好的問(wèn)題。有時(shí)這些改良會(huì)影響產(chǎn)品的使用功能。教師的作用就是在教學(xué)中及時(shí)糾正可能發(fā)生的各式各樣問(wèn)題。

[1]谷遠(yuǎn)亞.人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐探索[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008,3：60

[2]趙可恒,邢益波.工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)課程改革之思考[J].廣西輕工業(yè)，2007,12：141

[3]閆朝華.人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(社科版)，2008,4：113～116

Research and practice of teaching innovation of human engineering course on three-step-mode of design

Du Lian
Yangtze university, Jingzhou, 434023, China

the teaching methods of human engineering in industrial design are discussed, and a new teaching means based on three-step-mode is put forward, which strengthens the dominant position of design central. Specific teaching and practical content aimed at different teaching stage are set up, and the teaching goals and valuation standards are confirmed, thus some opinions in the teaching course are brought forward.

human engineering; industrial design; teaching reforming

book=67,ebook=509

2010-01-26

杜鐮，碩士，副教授。