人機工程學教學改革的探索與研究

本文為許昌學院2010年度教學研究項目，項目名稱：以設計過程為主導的人機工程學教學模式研究，項目編號：02010062

摘 要：人機工程學是一門多學科綜合的邊緣學科，它對于設計專業的規范化教學有著舉足輕重的作用，該學科與人類的日常生活息息相關。本文旨在通過教學內容的側重、教學方法以及教學手段的改革方面對人機工程學課程教學研究進行探討。

關鍵詞：人機工程學；教學模式；教學改革

[中圖分類號]：G420 [文獻標識碼]：A [文章編號]：1002-2139(2011)-17-0075-02

人機工程學是20世紀40年代后期跨越不同學科和領域，應用多種學科的原理、方法和數據發展起來的一門新興的邊緣學科。現代人機工程學研究的方向是：把人—機—環境系統作為一個統一的整體來研究，以創造最合適于人工作的機械設備和作業環境，使人—機—環境系統相協調，從而獲得系統的最高綜合效能：高效、安全、經濟。

那么，人機工程學作為設計專業的基礎課程，它的教學成效直接關系到后續的設計類專業課程教學是否能順利展開。由于人機工程學是從工程技術類科學延伸到設計領域的，所以以往許多高校在教學時主要采取傳統的“課堂理論知識灌輸+課后知識性問答作業+課終閉卷考試”的模式進行教學，這種教學方法單一，以理論教學為主；教材內容偏重理論、原理、公式、數據，相對較為枯燥，學生容易產生厭學心理。因此，通過對“人機工程學”課程的教學實踐和研究， 我們根據該課程的特點和教學目標，結合課程內容采用了一種理論與實踐相結合的教學模式，在人機系統設計中掌握人機工程學設計原理、培養創新設計能力， 積極引入最新的設計成果，使理論的轉化既快又直接，取得了較好的教學效果。

1.教學內容的整合

人機工程學的理論方法為設計中考慮“人的因素”提供人體尺度數據，為設計中“機的功能”合理性提供科學依據，為“環境因素”提供設計準則。學習本課程的目的是使學生具備以人為本的設計思想，掌握人機系統設計的一般方法，在明確系統總體要求的前提下，分析和研究人、機、環境3個要素應具備的功能及其對系統總體性能的影響，尋求人機系統最優組合方案。其教學內容要有明確的目的性，在選擇和編排上要符合教學規律，要按照一定的程序將完整的知識教給學生以保證教學的系統性和循序漸進性。

針對現行教科書章節安排的不合理，對各章節進行了重新整合，目的是希望在每一個“人的因素”的知識點后安排與其相應的設計內容“機的因素”，從而可以馬上理論聯系設計實際，同時把相關的一些“機的因素”安排在同一或相近章節，這樣可以體現一定的內在邏輯性。

隨著人機工程學研究的深入以及人們認識上的提高，在學術界和企業界都取得了很多成果。因此在課程教學過程中，要緊跟時代的發展，在教學內容上一方面要不斷更新，不斷把人機工程學理論研究的最新成果及時納入到教學內容中，讓學生充分了解當前發展的新動向和新趨勢；另一方面緊密聯系人機工程應用的最新發展，用案例的形式向學生介紹，及時穿插在日常的教學活動中，豐富課堂的教學內容。在教學過程中還要依據學生的不同情況與需求，進行適當的調整。

2.教學方法的改革

在實際教學中，該課程應重視和加強實踐性環節的教學，做到理論與實踐并重。在課程教學中應始終貫穿與突出設計主線，圍繞設計課題來組織教學。

人機工程學設計原理是人機系統設計的主要依據，為了讓學生更好地掌握各種設計工作必須遵循的原理，我們可以采用互動式教學方式，由教師提出問題，讓學生帶著問題去學，學習中再提出新的問題，由教師進行釋疑解惑，如此反復進行，最后由教師進行總結。整個教學過程是就一個提出問題解決問題的過程，很多復雜難以理解的內容和難以掌握的設計原理就變成若干可以直接解答的問題，隨著這些問題的解答，學生便系統地了解和掌握了人機設計中需要運用和遵循的各種原理，同時活躍了課堂教學氣氛，使學生不再是課堂上被動的接受者，而是提高了學生的學習積極性和自覺參與性，培養了學生大膽思維、勇于探索和分析問題、解決問題的能力。

按照傳統的教學模式，枯燥的數據和復雜的公式使藝術類學生往往提不起興趣，在教學中改變傳統的以教師為中心的傳授式教學方法，采用新的教學方式，可以使學生能更好地掌握人機工程學原理在其專業領域中的使用范圍和應用方法。我們在教學中針對不同的專業，結合教學內容挑選相關的典型案例和綜合性案例，通過對具體案例的評析、講解和討論，使學生理解其中所隱含的人機工程學知識和設計原理，掌握相關教學內容和設計方法。根據教學目標選擇適當的案例是決定案例式教學效果的重要一環。我們在選擇案例時特別注重案例的真實性、典型性和價值性，選擇的案例既要反映現實中的真實事件，提供系統全面的事件過程，能使學生對案例產生強烈的現實感，又要結合教材的相關內容，體現相關的知識點或原理，能使學生加深對案例的研究和所學知識的結合，領會理論應用的條件和環境；同時還要有一定的深度和難度，存在從多方面進行研究分析和解釋的可能性，利于學生分析問題和解決問題能力的培養。

在這一教學過程中，學生通過實際案例，不但解決了在處理項目中遇到的實際問題，還漸漸培養了獨立組織、安排學習的行為，提高了學生的興趣，調動了學習的積極性。

3.教學手段的改革

隨著科學技術的不斷進步和計算機信息技術的迅猛發展，各種各樣的教學手段層出不窮，如果我們在教學過程中充分利用多樣化的教學手段會取得良好的教學效果。

我們在教學過程中要充分利用多樣化的教學手段來輔助教學，在“人機工程學”的多媒體教學中我們充分考慮課程本身的特點，除了采用大量的圖片資料，做到圖文并茂之外，還有效地整合了聲音、視頻、動畫等多種媒體。充分利用多媒體教學手段和計算機的超強處理能力，在課堂教學中利用多媒體技術，將抽象的教學內容通過多媒體的方式具體化、形象化，如提供圖、文、聲、像并茂的多重感官教學材料，將課程中涉及的看不見、摸不著、抽象復雜的感知覺等心理現象變為直觀的、化繁為簡的、化難為易的、由靜為動的畫面；利用多媒體技術制作各種教學案例等，使授課更加生動形象，吸引學生的注意力、激發學生對課程學習的興趣和熱情，有利于學生認知結構的形成與發展，使學生通過直觀、易感的形式進行學習。

人機工程學是一門發展中的學科，新的實驗手段和設計方法不斷涌現，并在眾多的設計領域得到越來越廣泛的應用。因此，在備課過程中，要與其他院校、研究機構的人機工程學學科保持緊密聯系，密切關注學科新技術、新發展的方向，注意收集反映學科新技術的資料，通過組織多媒體信息，突破空間以及時間的束縛，進行逼真的模擬，更加清晰、生動地展現某些理論問題，更加直觀的向學生介紹人機工程學在設計領域中的應用發展。

在上述教學手段的基礎上，還應根據課程內容中基礎理論、基本原理、設計方法、綜合應用等不同層次，以知識獲取和綜合應用能力培養為目標，有針對性地設計與各層次教學內容相配合的作業類型和考核要求，如:基礎理論和基本原理等必須掌握的內容，采用課外作業、課堂測試等形式，并制定量化的考核指標；設計方法等要求靈活運用的內容，可以采用課堂討論、寫論文、課外調研等形式，通過非量化指標進行考核；而綜合應用性內容則以學生自主設計完成各類設計實踐或研究論文為主，充分發揮學生的主觀能動性和創新性，通過學生答辯等形式，以及書面表達與口頭表達相結合，考核其綜合運用能力和思辨能力。

4.結語

隨著市場經濟的發展，人們對于產品需求的多樣性以及高品質生活的定位都提出了更高的要求，圍繞著“以人為本”、環保、健康理念的人機工程學教育也要與時俱進，不斷完善。要開展好設計專業“人機工程學”的教學工作，應在專業總的培養目標的指導下，明確“人機工程學”的教學目的。在教學內容組織上，注重與背景學科的融合，重視學生人機工程學設計思想的培養以及對課程基礎理論和基本技能的掌握，拓寬“人機工程學”教學的廣度和深度。在教學模式和方法上，要針對“人機工程學”的具體特點，改革傳統的理論教學模式，采用結合設計實際應用的案例教學、實踐教學和理論教學相結合的教學模式，同時加大教學方法改革的力度。只有這樣，才能適應設計專業應用型人才培養的全面需求。

設計學科隨著時代的發展，不斷改變著其存在的形態。我們在探討人機工程學教學模式的同時，必須明白人機工程學邊緣學科這一本質，在人類科學與文化不斷進步、創新的時代，對于作為藝術與科學、物質與精神、人—物—環境三者和諧之紐帶的設計基礎學科“人機工程學”，變是永遠不變的原則，只有如此，才能最大限度地滿足人類社會的需要。

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