張兵之

（江蘇海洋大學(xué) 江蘇連云港 222005)

引言

為加強(qiáng)課堂教學(xué)工作，提高學(xué)生素質(zhì)，教育從業(yè)人員及高校管理者進(jìn)行了無(wú)數(shù)次的創(chuàng)新，各種新穎的教學(xué)方式紛至沓來(lái)，如對(duì)分課堂，翻轉(zhuǎn)課堂等，這些教學(xué)方式的出現(xiàn)，給往日千篇一律的教師只管教，學(xué)生自在學(xué)的單一模式帶來(lái)顛覆性的革新，受到普遍好評(píng)，現(xiàn)也在全國(guó)各高校逐步推廣。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，創(chuàng)新的理念還不多見，結(jié)合筆者多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)文獻(xiàn)查閱，認(rèn)為將人因工效學(xué)理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能會(huì)取得更好結(jié)果。

人因功效學(xué)于20世紀(jì)50年代開始興起并飛速發(fā)展起來(lái)，在傳統(tǒng)上被分為兩大流派，功效學(xué)（Ergonomics）和人因?qū)W（Human factors）。功效學(xué)關(guān)注的是工作怎樣影響人，旨在降低人們?cè)诠ぷ髦械钠诟?。人因?qū)W傳統(tǒng)上對(duì)人機(jī)界面比較關(guān)注，旨在將人與環(huán)境及設(shè)備相互作用時(shí)的行為研究通透，以舒適工作系統(tǒng)和設(shè)計(jì)安全為重點(diǎn)。通過(guò)改善學(xué)生們學(xué)習(xí)時(shí)的感官感受，一方面使其身體上接受知識(shí)速度效率提高，另一方面使其心理狀態(tài)改善，轉(zhuǎn)變成積極的態(tài)度去學(xué)習(xí)。這兩方面都能提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入工效學(xué)的目的主要有兩個(gè)：第一，使人工作更為舒適；第二，使人工作更加安全。如今我國(guó)對(duì)基于人因與工效學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的研究還比較少，因此，將人因工效學(xué)理念推廣到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái)可能會(huì)帶來(lái)新的突破。傳統(tǒng)上工效學(xué)研究的重點(diǎn)是人機(jī)之間的相互作用關(guān)系，近年來(lái)這門系統(tǒng)思維導(dǎo)向的邊緣學(xué)科已經(jīng)拓展到更為廣泛的人類活動(dòng)層面，身體機(jī)能、認(rèn)知、社會(huì)、組織乃至環(huán)境等相關(guān)因素都被納入研究考量的范圍，但其中人的因素往往是整個(gè)系統(tǒng)的核心。因而在具體的人因?qū)W設(shè)計(jì)實(shí)踐中，人本設(shè)計(jì)(Human Centered Design) 越來(lái)越被當(dāng)作一種跨領(lǐng)域的指導(dǎo)原則。而談及以人為本，一個(gè)不可忽視的因素就是人類個(gè)體本身的復(fù)雜性和多樣性，單一個(gè)體就可能擁有不同層面的多種需求和不同方面的能力局限。

本文從教學(xué)設(shè)計(jì)的人因功效學(xué)與學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的人因工效學(xué)兩方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人因功效學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)的目的是圍繞專業(yè)教學(xué)服務(wù)，理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)多與具體課程相配套，如無(wú)機(jī)化學(xué)相應(yīng)有無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，海洋生物學(xué)對(duì)應(yīng)海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等。因而，設(shè)置實(shí)驗(yàn)課的目的，既是理論教學(xué)的延伸，也是為了讓學(xué)生更好地理解理論知識(shí)。對(duì)某部屬高校和某省屬高校的部分實(shí)驗(yàn)教師發(fā)放了10份調(diào)查問(wèn)卷，問(wèn)卷內(nèi)容與數(shù)據(jù)如下所述，見表1。

表1 基于人因?qū)W的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷（教師卷）

從人因工效學(xué)的角度對(duì)教師問(wèn)卷結(jié)果的分析：①您認(rèn)為你所教授的實(shí)驗(yàn)課程重要性如何？大部分教師都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程很重要，這對(duì)于理科來(lái)講是可以理解的，理科的研究與發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)；②您設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的依據(jù)是什么？這題的選擇出現(xiàn)了明顯的分歧，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員所屬學(xué)校有關(guān)，不同高校教學(xué)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室條件差別較大，普通高校受限于經(jīng)費(fèi)和辦學(xué)時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)室配備上相對(duì)落后，很多實(shí)驗(yàn)很難開展，也從側(cè)面反映出高校的教學(xué)水平有差異；③您在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)最關(guān)注的內(nèi)容是什么？這題與上題一脈相承，反映出高層次院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中更關(guān)心的是實(shí)驗(yàn)開出以后，能不能達(dá)到效果，而普通高校還在思考，如何能完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)；④您認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境影響重要嗎？（實(shí)驗(yàn)藥品擺放整齊、衛(wèi)生狀況等），大部分老師認(rèn)為好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境很重要，一方面工作井井有條，另一方面可以擁有身心愉悅的心情，個(gè)別選擇不重要的，也有可能是實(shí)驗(yàn)開出已不易，不能奢望更高要求或者從培養(yǎng)學(xué)生技能的角度，教會(huì)才是目標(biāo)，過(guò)程可以忽略；⑤您如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核方式？這道題選擇比較分散，也反映出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)或與理論課不同。一方面，不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、條件、組織方式差異巨大，如化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，組織考核從藥品、準(zhǔn)備、時(shí)間等各個(gè)方面消耗較大，而相應(yīng)許多物理相關(guān)實(shí)驗(yàn)可能消耗要少許多，自然實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員會(huì)根據(jù)各自實(shí)際選擇更適合的考核方式。另一方面，也反映出，實(shí)驗(yàn)考核方式的改革正呈現(xiàn)百花齊放的現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)教學(xué)改革和考核，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也在進(jìn)行改革，也導(dǎo)致了，實(shí)驗(yàn)考核方式的多樣化；⑥您對(duì)所授課程實(shí)驗(yàn)條件是否滿意？這題老師的答案普遍是負(fù)面的，反映出實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員對(duì)更好實(shí)驗(yàn)條件的向往及教學(xué)投入的方向；⑦您認(rèn)為在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)與學(xué)生共同商討嗎？大部分教師認(rèn)為不需要和學(xué)生商討，這應(yīng)該是多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，實(shí)驗(yàn)課程是專業(yè)性和知識(shí)性及實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其內(nèi)容設(shè)計(jì)要具有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)、對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件有很好的了解、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中時(shí)間、器材、藥品……都要做到心中有數(shù)，而這些顯然絕大多數(shù)學(xué)生不具備，因而商討的實(shí)際意義不大；⑧您認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室是否需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新設(shè)計(jì)（如實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)、擺放要符合人因工效學(xué)）嗎？過(guò)半的教師認(rèn)為還是有必要的，符合人因功效學(xué)的實(shí)驗(yàn)室在減少實(shí)驗(yàn)過(guò)錯(cuò)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程、增加實(shí)驗(yàn)舒適度等方面是有貢獻(xiàn)的，但也要看到還有不少的老師認(rèn)為不需要，體現(xiàn)了不同教學(xué)層次的差異性；⑨您認(rèn)為如何開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更好？這題全部選擇的是先板書講解，后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中解惑的方式進(jìn)行，符合學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知的規(guī)律，可以有效規(guī)避部分學(xué)生無(wú)準(zhǔn)備進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的情況（實(shí)際上這種情況普遍存在），同時(shí)也與準(zhǔn)備充足的學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)不沖突；⑩您認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室的急救設(shè)施配備是否合理及必要？雖然都意識(shí)到急救設(shè)施配備很有必要，但多數(shù)認(rèn)為其配備的不合理，這與實(shí)驗(yàn)室安全的認(rèn)識(shí)過(guò)程有關(guān)，隨著安全意識(shí)的加強(qiáng)，高校管理者普遍加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全的投入，購(gòu)買了許多急救設(shè)施，但是由于與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不同時(shí)、對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室安全要求無(wú)法做到區(qū)別對(duì)待，因而在配備適用性與安裝位置等方面產(chǎn)生不合理現(xiàn)象。

二、學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的人因功效學(xué)設(shè)計(jì)

在過(guò)去一年中我們發(fā)放了1000份調(diào)研問(wèn)卷，收回有效答卷1000份，有效答卷回收率100%。問(wèn)卷內(nèi)容與數(shù)據(jù)見下表所列，見表2。

表2 基于人因?qū)W的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷（學(xué)生卷）

從人因工效學(xué)的角度對(duì)學(xué)生問(wèn)卷結(jié)果的分析：1、2、12、13四題的選擇，說(shuō)明學(xué)生們認(rèn)可實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)習(xí)中的重要性，并希望能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更好地鍛煉自己；3、6、7題學(xué)生們的選擇，說(shuō)明學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度，認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)一般也認(rèn)可實(shí)驗(yàn)的重要性，虛心接受老師的教導(dǎo)，相反也容易得出實(shí)驗(yàn)課無(wú)用、老師教導(dǎo)無(wú)方的結(jié)論；4、5題學(xué)生們的選擇，反映了，一定要在實(shí)驗(yàn)前，做好實(shí)驗(yàn)的示范及講解工作，這是防范實(shí)驗(yàn)失誤、確保實(shí)驗(yàn)安全的最重要環(huán)節(jié)；第8題的選擇，反映了同學(xué)們更希望實(shí)驗(yàn)課程能安排在2小時(shí)以內(nèi)，這也符合保持充沛體力和旺盛精力的規(guī)律，要防止在實(shí)驗(yàn)課上搞疲勞戰(zhàn)術(shù)；第9題的選擇說(shuō)明人因功效學(xué)對(duì)同學(xué)們來(lái)講還屬于新鮮事物，還不了解；第10題的選擇說(shuō)明實(shí)驗(yàn)試劑、器材的合理清晰的擺放，有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度和效率；第11題的選擇說(shuō)明對(duì)實(shí)驗(yàn)課程中出現(xiàn)的大型儀器操作，同學(xué)們兩極分化的認(rèn)知，由于大型儀器價(jià)格昂貴、操作專業(yè)性要求高，基本上采取教師示范，同學(xué)們觀摩的教學(xué)方式，認(rèn)真的同學(xué)收獲較大，而自我要求差的學(xué)生則多出現(xiàn)散漫的情況；14、15題的選擇，反映了部分實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容相對(duì)于學(xué)生來(lái)講還是偏難的，表現(xiàn)在原理復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)步驟的依據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)等都有可能超綱，也提醒教師要注意實(shí)驗(yàn)前的講解要講深、講透。

三、展望

隨著人因工效 學(xué)理念的發(fā)展，可以預(yù)見在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域其必將逐步融入。作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員，應(yīng)盡早適應(yīng)潮流并積極做出改革。預(yù)測(cè)有可能在以下幾個(gè)方面率先做出變化。

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式：盡管很多實(shí)驗(yàn)是對(duì)應(yīng)相應(yīng)理論課程設(shè)定，但理論與實(shí)踐之間還是存在很大差別，實(shí)驗(yàn)原理等部分內(nèi)容可能超綱等原因，不能完全放手讓學(xué)生自學(xué)，但也要注意與理論教學(xué)的區(qū)別，可以利用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地更靈活、開闊等便利條件，轉(zhuǎn)換授課方式，更多的肢體語(yǔ)言、靈活的講解、精彩的案例教學(xué)等方式激發(fā)學(xué)生討論的興趣，使得課堂氛圍更輕松，減少學(xué)生在接受知識(shí)上存在的抗拒心理。即在實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式上要有創(chuàng)新。

2.創(chuàng)造學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)揮主動(dòng)性的條件：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)教師往往會(huì)結(jié)合大綱要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行“喂養(yǎng)式教學(xué)"，教學(xué)單一，課堂更是無(wú)聊，融入人因工效學(xué)理念后，要求學(xué)生能自主對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行探討，通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論的雙向結(jié)合，使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深入理解。人因工效學(xué)教育要求學(xué)生要發(fā)揮主觀能動(dòng)性，即在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主觀能動(dòng)性。

3.加強(qiáng)理論研究，主動(dòng)將人因工效學(xué)研究引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革：現(xiàn)階段，對(duì)實(shí)驗(yàn)教師來(lái)說(shuō)，熟悉人因功效學(xué)的合格教師出現(xiàn)人才短缺的現(xiàn)象既是一個(gè)挑戰(zhàn)，更是一個(gè)機(jī)遇。如何培養(yǎng)滿足時(shí)代要求的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人才是現(xiàn)如今面臨的一大難題？因此，為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，高校在師資培養(yǎng)上需要加強(qiáng)對(duì)人因功效學(xué)理論的深入研究，引進(jìn)人因工程人才，加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)人才隊(duì)伍的建立，推動(dòng)理論的重大進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的技術(shù)突破。在對(duì)人因功效學(xué)研究和改革的過(guò)程中，各科實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員應(yīng)該攜手共進(jìn)，深入探討有關(guān)改進(jìn)教育形式以便更好地適應(yīng)新理念、融入新理念。同時(shí)加強(qiáng)與國(guó)外學(xué)者的交流與合作，引入國(guó)外先進(jìn)理念并實(shí)現(xiàn)本地化，并摸索出符合中國(guó)國(guó)情的獨(dú)有特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)自我與學(xué)生的共同提升與進(jìn)步。

4.實(shí)現(xiàn)智能化教學(xué)：智能化的教學(xué)環(huán)境是教學(xué)改革的一大重要舉措。在高校中，實(shí)行智能化教學(xué)可以有效幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的盲區(qū)，從聽覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官深刻體會(huì)知識(shí)的奧妙，學(xué)生能夠真正地將自身與知識(shí)融在一起，不單純只是為了應(yīng)付考試，而是把所學(xué)到的東西變成自己的，做到隨用隨取。同時(shí)在新疫情時(shí)代，智能化教學(xué)也是應(yīng)對(duì)疫情的一大利器。

上述發(fā)展趨勢(shì)可用下圖概括：

圖1

結(jié)語(yǔ)

縱觀老師和學(xué)生問(wèn)卷情況，可以看出，人因功效學(xué)理念在高校理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還沒(méi)有得到應(yīng)有的重視，學(xué)生對(duì)人因工效基本上處于一無(wú)所知的境況，但在希望實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中如何降低實(shí)驗(yàn)疲勞感（實(shí)驗(yàn)課時(shí)間），引入更好的人機(jī)交互（實(shí)驗(yàn)器材擺放等）方面在考慮相關(guān)因素，即在貫徹執(zhí)行環(huán)節(jié)如實(shí)驗(yàn)試劑、器材擺放、實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中已不知不覺(jué)中引進(jìn)人因工效學(xué)做法。相對(duì)應(yīng)的人因工效學(xué)理念在教師中廣泛被接受，但受限于學(xué)校資金、資源等方面條件限制，無(wú)法系統(tǒng)地將人因工效理念完全引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本次問(wèn)卷調(diào)查說(shuō)明，可以將人因功效學(xué)理念融入理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。