趙林等

摘要：以人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)體系為研究對象，針對實(shí)驗教學(xué)過程中存在的不足之處，從人因工程學(xué)實(shí)驗課程以往的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段諸多方面進(jìn)行分析，提出了完善實(shí)驗教學(xué)課程內(nèi)容體系、教學(xué)方法與教學(xué)手段多元化等方式，為提高學(xué)生綜合實(shí)踐動手能力和培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新思維提供了新思路。

關(guān)鍵詞：人因工程；實(shí)驗教學(xué)；改革；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）24-0081-02

“人因工程學(xué)”是工業(yè)工程課程體系中十分重要的必修主干課，該課程以人為主要研究對象，研究人在某種實(shí)際的工作環(huán)境中心理和生理等方面的變化情況，分析人類、機(jī)器以及工作環(huán)境之間的相互作用與聯(lián)系?！叭艘蚬こ虒W(xué)”課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)中相關(guān)科學(xué)知識，理解生理學(xué)和心理學(xué)、作業(yè)方法及場所改善、人機(jī)系統(tǒng)分析與評價等多方面的基本理論，掌握上述知識中的基本分析方法，并能運(yùn)用其解決生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)中出現(xiàn)的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐素質(zhì)和創(chuàng)新能力，使其成為高素質(zhì)的復(fù)合型工業(yè)工程人才。

人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)是理論教學(xué)的延伸，是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。但是“人因工程學(xué)”課程教學(xué)研究起步較晚，實(shí)驗課程的教學(xué)模式和內(nèi)容都處于探索階段，并且各個高校在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)中投入的師資力量都很少，導(dǎo)致人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)相對落后。本文通過分析目前黑龍江科技大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)中的人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)存在的不足，結(jié)合學(xué)科特色，對人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行了改革和實(shí)踐。

一、人因工程實(shí)驗教學(xué)存在的不足

1.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不全面

為了使實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)更好的結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該更為全面的實(shí)踐理論課程的相關(guān)知識，人因工程學(xué)主要涉及人的心理生理特性研究、工作環(huán)境因素研究、作業(yè)方法和工作場所改善、工作負(fù)荷與職業(yè)健康、人機(jī)系統(tǒng)分析與評價、人機(jī)安全等多個方面，可以看出“人因工程學(xué)”是一門多學(xué)科交叉、實(shí)踐性十分強(qiáng)的課程。[1，2]目前，黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院開設(shè)的人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容主要包括六個實(shí)驗項目，分別是人體形體測量、視覺反應(yīng)時測試、手指靈活性測試、注意分配能力——動作判斷測試、反應(yīng)時和運(yùn)動時測試、動作技能測試，實(shí)驗內(nèi)容主要集中在人的心理生理特性、工作負(fù)荷與職業(yè)健康等幾個方面，沒有讓學(xué)生通過實(shí)驗教學(xué)全面的實(shí)踐理論教學(xué)中的基礎(chǔ)理論與分析方法。

2.實(shí)驗經(jīng)費(fèi)少，實(shí)驗儀器配置不合理

教學(xué)經(jīng)費(fèi)在實(shí)驗教學(xué)中投入不足，實(shí)驗儀器配置不合理，也是導(dǎo)致實(shí)驗教學(xué)水平無法提高的一個主要因素。目前，黑龍江科技大學(xué)采購的人因工程實(shí)驗設(shè)備主要為北京青鳥天橋儀器生產(chǎn)的心理學(xué)實(shí)驗儀器設(shè)備，主要研究人的知覺、感覺、信息輸入、儲存和提取、作業(yè)能力與疲勞等方面，缺少研究工作環(huán)境、作業(yè)方法改善等方面的實(shí)驗設(shè)備，對于個別實(shí)驗項目儀器的臺套數(shù)不足，不能完全滿足日常教學(xué)的要求。

3.實(shí)驗教師隊伍教學(xué)水平不高

近年來，雖然全國高校對于實(shí)驗教師隊伍建設(shè)的重視程度比以前有所提高，但是對于實(shí)驗教師的重視度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如理論教師，實(shí)驗教師的待遇低，這些都導(dǎo)致無法成功引進(jìn)高水平的實(shí)驗教師。[3]實(shí)驗教師的培訓(xùn)機(jī)會相對較少，政策待遇差，導(dǎo)致青年實(shí)驗教師多以自學(xué)為主，沒有機(jī)會接觸更為先進(jìn)的實(shí)驗教學(xué)理念和方法，實(shí)驗教學(xué)多以驗證性、復(fù)述性的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容為主，實(shí)驗教學(xué)水平提高緩慢。

二、實(shí)驗課程內(nèi)容體系改革

1.完善實(shí)驗教學(xué)課程內(nèi)容體系

目前，人因工程學(xué)共開設(shè)了6個實(shí)驗項目，實(shí)驗總課時為6學(xué)時，全部為驗證性實(shí)驗項目，并且受到實(shí)驗設(shè)備的限制只能夠開設(shè)人的心理和工作負(fù)荷兩個方面的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，不能夠?qū)θ艘蚬こ虒W(xué)的理論方法進(jìn)行全面實(shí)踐，不能全面提高同學(xué)們的人因工程綜合實(shí)踐能力。因此，在完善實(shí)驗教學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)該增加綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗項目，來滿足工業(yè)工程人才培養(yǎng)計劃的要求。

（1）增加實(shí)驗課時，開設(shè)作業(yè)環(huán)境及其改善方面的實(shí)驗項目。為了讓學(xué)生更好地了解工作環(huán)境對人的作業(yè)效率的影響，增加了環(huán)境照明對生產(chǎn)效率影響和環(huán)境噪聲測定兩個實(shí)驗項目，使學(xué)生可以掌握照明和噪聲的測量方法，研究照明條件對工作效率的影響以及評價噪聲對工作人員的危害程度。

（2）完善現(xiàn)有的實(shí)驗項目。以人體測量實(shí)驗為例，在原有實(shí)驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，采用視頻案例教學(xué)方法，讓學(xué)生就有關(guān)人體測量參數(shù)在汽車駕駛室設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對人體測量參數(shù)的各個影響因素進(jìn)行統(tǒng)計分析，并分析比例系數(shù)的選取依據(jù)，從而豐富了原來的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，提高了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。

（3）增設(shè)自擬選修實(shí)驗項目。學(xué)生在完成人因工程學(xué)理論學(xué)習(xí)和必修實(shí)驗課程后，經(jīng)過實(shí)驗項目預(yù)約后，在實(shí)驗教師的指導(dǎo)下進(jìn)行自擬的綜合性實(shí)驗項目。首先，由實(shí)驗教師提出實(shí)驗要求，學(xué)生選擇題目方向，每組學(xué)生有3人，自由組合。其次，各個小組研究制定相應(yīng)的實(shí)驗題目、內(nèi)容方法以及實(shí)驗步驟，教師分別對各小組分別進(jìn)行輔導(dǎo)。最后，以小組為單位，準(zhǔn)備實(shí)驗儀器設(shè)備和耗材，具體落實(shí)實(shí)驗方法，組內(nèi)測得的數(shù)據(jù)組內(nèi)成員共享，但是每個人都要按照要求獨(dú)立完成各自的實(shí)驗報告、數(shù)據(jù)處理分析以及結(jié)果討論。通過自擬實(shí)驗項目能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中存在的人因問題，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理的能力，提高實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新思維。

2.加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)過程質(zhì)量控制，完善考核方式

實(shí)驗教學(xué)過程主要分為三個部分：課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗教學(xué)、課后作業(yè)。由于課上的實(shí)驗教學(xué)課時相對較少，因此在課前要布置實(shí)驗教學(xué)上會用到的基礎(chǔ)理論和方法、數(shù)據(jù)分析軟件的使用方法以及相關(guān)的資料和人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)，既可以保證課堂上的講課效果，又可以提前預(yù)習(xí)節(jié)省課上的教學(xué)時間；課堂實(shí)驗教學(xué)多采用來源于企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)案例，不但能使學(xué)生更好地應(yīng)用基礎(chǔ)理論提高實(shí)際的動手能力，還能使同學(xué)們熟悉企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況；課后要布置一定數(shù)量的思考題，既能鞏固實(shí)驗課上學(xué)習(xí)到的知識，又能更深入的思考和實(shí)踐所學(xué)的人因工程學(xué)理論方法，從實(shí)驗教學(xué)的全過程進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量控制。

目前，大多數(shù)高校的實(shí)驗課程考核方式主要以實(shí)驗報告的成績?yōu)橹饕u判標(biāo)準(zhǔn)，這樣既不能全面反應(yīng)學(xué)生掌握實(shí)驗課程的效果，還使得部分學(xué)生習(xí)慣抄襲別人的實(shí)驗報告。在實(shí)驗成績的考核中，首先要考慮學(xué)生的實(shí)驗態(tài)度、學(xué)生的出勤情況和提前預(yù)習(xí)情況；其次要考慮學(xué)生參與實(shí)驗項目的思考和動手積極性以及實(shí)驗效果；最后考慮學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)驗報告質(zhì)量情況。

三、實(shí)驗教學(xué)方法和教學(xué)手段的革新

1.多元化的實(shí)驗教學(xué)方法相結(jié)合

傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)方法多采用普通的講授法，實(shí)驗課堂上實(shí)驗教師起絕對的主導(dǎo)作用，不注意對學(xué)生學(xué)習(xí)反饋信息的收集，教師教學(xué)方法死板，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)積極性，造成了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，致使實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量不高。[4]因此，實(shí)驗教師應(yīng)該在原有講授課程的基礎(chǔ)上，多借鑒理論課程所采用的多元化教學(xué)方法提高課堂教學(xué)質(zhì)量。例如：在工作空間與工作效率測定的實(shí)驗項目中采用討論教學(xué)法，讓學(xué)生以小組的方式，圍繞工作臺高度和角度的設(shè)置以及工作姿勢與工作效率之間存在的關(guān)系等問題，抒發(fā)自己的見解。通過討論，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識。在人體測量實(shí)驗中，經(jīng)常要測量人身體局部的各個尺寸，由于在測量過程中多采用人體學(xué)和解剖學(xué)中的術(shù)語，學(xué)生很難理解，為此可以學(xué)生身體為實(shí)物模型采用直觀演示法測量的具體位置，如在測量上臂長度時，以學(xué)生的胳膊為模型，直觀演示指出肩峰和尺骨鷹嘴的具體位置，然后測量其長度。

2.豐富實(shí)驗教學(xué)手段

為了更好地提高人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院采購黑龍江科技大學(xué)自主研發(fā)的交互式電子白板，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，制作多媒體教案，進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)。該系統(tǒng)包括投影儀、手寫白板、講臺和主機(jī)等四部分組成，電子白板除了實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)功能外，還能集成多媒體教學(xué)課件制作、操作回放、手寫輸入和多種電教輔助軟件相結(jié)合的功能，通過生動直觀的電子教學(xué)方式，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，在人機(jī)分析的實(shí)驗課程中，可以采用實(shí)驗室采購的虛擬制造軟件JACK，對人工操作進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計、分析和優(yōu)化。該軟件提供多種3D虛擬人體模型，可以實(shí)現(xiàn)人工作業(yè)的準(zhǔn)確仿真、人機(jī)工程學(xué)和裝配時間分析，JACK軟件支持對人工作業(yè)視野檢查、工位交互式改進(jìn)及不同設(shè)計方案評估。

四、加大實(shí)驗室投入，加強(qiáng)實(shí)驗教師隊伍建設(shè)

1.加大實(shí)驗室投入，擴(kuò)展實(shí)驗項目

由于我國高校的人因工程實(shí)驗室建設(shè)起步較晚，實(shí)驗室規(guī)模小，儀器設(shè)備臺套數(shù)不足，因此開設(shè)的實(shí)驗項目相對不夠全面，多以演示性、驗證性項目為主。因此，應(yīng)該加大實(shí)驗室設(shè)備的采購，擴(kuò)展人因工程學(xué)的實(shí)驗項目，加大綜合性和設(shè)計性實(shí)驗項目開出的比率，全面提高學(xué)生在人機(jī)工程學(xué)方面的實(shí)踐技能。

2.提高實(shí)驗教學(xué)地位，加強(qiáng)實(shí)驗教師隊伍建設(shè)

如何正確地認(rèn)識實(shí)驗教學(xué)在工業(yè)工程教學(xué)建設(shè)中的重要性，提高實(shí)驗教師的教學(xué)地位，建立高素質(zhì)的實(shí)驗教師隊伍是提高教學(xué)質(zhì)量的根本所在。一是從根本上認(rèn)識實(shí)驗教學(xué)的重要性，平衡好理論與實(shí)驗教學(xué)在教學(xué)體系中所占的比重；二是應(yīng)該提高實(shí)驗教師的待遇，積極引進(jìn)高水平、技術(shù)能力強(qiáng)的教師加入實(shí)驗教師隊伍，鼓勵高職稱、高水平的教師兼職實(shí)驗教學(xué)以老帶新，努力提高實(shí)驗教師整體素質(zhì)；三是加大實(shí)驗教師校外實(shí)習(xí)和培訓(xùn)的機(jī)會，學(xué)校定期組織相關(guān)學(xué)科，觀摩國內(nèi)工業(yè)工程建設(shè)一流的大學(xué)，參觀學(xué)習(xí)名校的實(shí)驗教學(xué)模式，努力提高自身的教學(xué)水平。

五、結(jié)束語

通過對黑龍江科技大學(xué)人因工程學(xué)實(shí)驗教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學(xué)體系中存在的實(shí)驗教學(xué)體系不健全、實(shí)驗經(jīng)費(fèi)少、實(shí)驗儀器配置不合理及實(shí)驗教師隊伍教學(xué)水平不高等不足之處，結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗，提出了完善實(shí)驗教學(xué)課程內(nèi)容體系、加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)過程質(zhì)量控制、多元化的實(shí)驗教學(xué)方法相結(jié)合以及豐富實(shí)驗教學(xué)手段等措施，為提高教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力提出了可行的方法。

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（責(zé)任編輯：孫晴）