人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

趙林等

摘要：以人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系為研究對(duì)象，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的不足之處，從人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(dòng)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(yàn)教學(xué)；改革；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(duì)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(lèi)、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(guò)學(xué)習(xí)“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)中相關(guān)科學(xué)知識(shí)，理解生理學(xué)和心理學(xué)、作業(yè)方法及場(chǎng)所改善、人機(jī)系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)等多方面的基本理論，掌握上述知識(shí)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(wèn)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(yàn)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(yàn)課程的教學(xué)模式和內(nèi)容都處于探索階段，并且各個(gè)高校在實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)相對(duì)落后。本文通過(guò)分析目前黑龍江科技大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)中的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足，結(jié)合學(xué)科特色，對(duì)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革和實(shí)踐。

一、人因工程實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)，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(chǎng)所改善、工作負(fù)荷與職業(yè)健康、人機(jī)系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)、人機(jī)安全等多個(gè)方面，可以看出“人因工程學(xué)”是一門(mén)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(kāi)設(shè)的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分別是人體形體測(cè)量、視覺(jué)反應(yīng)時(shí)測(cè)試、手指靈活性測(cè)試、注意分配能力——?jiǎng)幼髋袛鄿y(cè)試、反應(yīng)時(shí)和運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)試、動(dòng)作技能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)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(gè)方面，沒(méi)有讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(yàn)經(jīng)費(fèi)少，實(shí)驗(yàn)儀器配置不合理

教學(xué)經(jīng)費(fèi)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中投入不足，實(shí)驗(yàn)儀器配置不合理，也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平無(wú)法提高的一個(gè)主要因素。目前，黑龍江科技大學(xué)采購(gòu)的人因工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要為北京青鳥(niǎo)天橋儀器生產(chǎn)的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，主要研究人的知覺(jué)、感覺(jué)、信息輸入、儲(chǔ)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(yàn)設(shè)備，對(duì)于個(gè)別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)x器的臺(tái)套數(shù)不足，不能完全滿足日常教學(xué)的要求。

3.實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍教學(xué)水平不高

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

二、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容體系改革

1.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容體系

目前，人因工程學(xué)共開(kāi)設(shè)了6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)總課時(shí)為6學(xué)時(shí)，全部為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并且受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制只能夠開(kāi)設(shè)人的心理和工作負(fù)荷兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)該增加綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，來(lái)滿足工業(yè)工程人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求。

（1）增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，開(kāi)設(shè)作業(yè)環(huán)境及其改善方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了讓學(xué)生更好地了解工作環(huán)境對(duì)人的作業(yè)效率的影響，增加了環(huán)境照明對(duì)生產(chǎn)效率影響和環(huán)境噪聲測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生可以掌握照明和噪聲的測(cè)量方法，研究照明條件對(duì)工作效率的影響以及評(píng)價(jià)噪聲對(duì)工作人員的危害程度。

（2）完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以人體測(cè)量實(shí)驗(yàn)為例，在原有實(shí)驗(yàn)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(cè)量參數(shù)在汽車(chē)駕駛室設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)人體測(cè)量參數(shù)的各個(gè)影響因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并分析比例系數(shù)的選取依據(jù)，從而豐富了原來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（3）增設(shè)自擬選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)課程后，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約后，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行自擬的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。首先，由實(shí)驗(yàn)教師提出實(shí)驗(yàn)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(gè)小組研究制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)題目、內(nèi)容方法以及實(shí)驗(yàn)步驟，教師分別對(duì)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(yàn)儀器設(shè)備和耗材，具體落實(shí)實(shí)驗(yàn)方法，組內(nèi)測(cè)得的數(shù)據(jù)組內(nèi)成員共享，但是每個(gè)人都要按照要求獨(dú)立完成各自的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)據(jù)處理分析以及結(jié)果討論。通過(guò)自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理的能力，提高實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程質(zhì)量控制，完善考核方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程主要分為三個(gè)部分：課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課后作業(yè)。由于課上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少，因此在課前要布置實(shí)驗(yàn)教學(xué)上會(huì)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(shí)間；課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用來(lái)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(dòng)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(yàn)課上學(xué)習(xí)到的知識(shí)，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(yàn)教學(xué)的全過(guò)程進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量控制。

目前，大多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)課程考核方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)?yōu)橹饕u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，這樣既不能全面反應(yīng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)課程的效果，還使得部分學(xué)生習(xí)慣抄襲別人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核中，首先要考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)目的思考和動(dòng)手積極性以及實(shí)驗(yàn)效果；最后考慮學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量情況。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的革新

1.多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相結(jié)合

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多采用普通的講授法，實(shí)驗(yàn)課堂上實(shí)驗(yàn)教師起絕對(duì)的主導(dǎo)作用，不注意對(duì)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(dòng)學(xué)習(xí)的局面，致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不高。[4]因此，實(shí)驗(yàn)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(cè)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(tái)高度和角度的設(shè)置以及工作姿勢(shì)與工作效率之間存在的關(guān)系等問(wèn)題，抒發(fā)自己的見(jiàn)解。通過(guò)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(duì)合作意識(shí)。在人體測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常要測(cè)量人身體局部的各個(gè)尺寸，由于在測(cè)量過(guò)程中多采用人體學(xué)和解剖學(xué)中的術(shù)語(yǔ)，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(cè)量的具體位置，如在測(cè)量上臂長(zhǎng)度時(shí)，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(cè)量其長(zhǎng)度。

2.豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

為了更好地提高人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，黑龍江科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院采購(gòu)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(yàn)教學(xué)。該系統(tǒng)包括投影儀、手寫(xiě)白板、講臺(tái)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(xiě)輸入和多種電教輔助軟件相結(jié)合的功能，通過(guò)生動(dòng)直觀的電子教學(xué)方式，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，在人機(jī)分析的實(shí)驗(yàn)課程中，可以采用實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)的虛擬制造軟件JACK，對(duì)人工操作進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)、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(shí)間分析，JACK軟件支持對(duì)人工作業(yè)視野檢查、工位交互式改進(jìn)及不同設(shè)計(jì)方案評(píng)估。

四、加大實(shí)驗(yàn)室投入，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)

1.加大實(shí)驗(yàn)室投入，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

由于我國(guó)高校的人因工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起步較晚，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模小，儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足，因此開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)不夠全面，多以演示性、驗(yàn)證性項(xiàng)目為主。因此，應(yīng)該加大實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的采購(gòu)，擴(kuò)展人因工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)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(yàn)教學(xué)地位，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)

如何正確地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)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(yàn)教師的教學(xué)地位，建立高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍是提高教學(xué)質(zhì)量的根本所在。一是從根本上認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，平衡好理論與實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)教師隊(duì)伍，鼓勵(lì)高職稱(chēng)、高水平的教師兼職實(shí)驗(yàn)教學(xué)以老帶新，努力提高實(shí)驗(yàn)教師整體素質(zhì)；三是加大實(shí)驗(yàn)教師校外實(shí)習(xí)和培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，學(xué)校定期組織相關(guān)學(xué)科，觀摩國(guó)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(yàn)教學(xué)模式，努力提高自身的教學(xué)水平。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)黑龍江科技大學(xué)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)體系不健全、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)少、實(shí)驗(yàn)儀器配置不合理及實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)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(yàn)，提出了完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容體系、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程質(zhì)量控制、多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相結(jié)合以及豐富實(shí)驗(yàn)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。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭伏，孫永麗，葉秋紅.國(guó)內(nèi)外人因工程學(xué)研究的比較分析[J].工業(yè)工程與管理，2007，（6）：118-122.

[2]周清華，楊萍.人因工程課程實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建和實(shí)施[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2008，（22）：37-39.

[3]董雅文，趙小惠，張寶峰.對(duì)人因課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，（6）：110-112.

[4]石英.多元呈現(xiàn)于互動(dòng)-人因工程學(xué)教學(xué)改革探索與實(shí)踐研究[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9（4）：131-133.

（責(zé)任編輯：孫晴）