工效學教學過程中實驗和實踐能力的培養—基于中日教學模式的比較研究

黃 河 浦徐進 曹文彬

江南大學商學院 江蘇無錫 214122

工效學是近幾十年里發展起來的一門新興邊緣學科，它將“人—機—環境”作為一個整體系統來研究，并根據人的生理和心理特征來設計和改進這個系統，在保證作業者安全、健康、舒適的前提下，使人能高效率工作和舒適生活。工效學的主導思想與近年來國家所倡導的“以人為本”“人性化管理”等理念相一致。隨著社會、經濟的迅速發展，工效學越來越顯示出它的重要性，受到各行各業的高度重視。因此學習和掌握工效學的知識和方法，對科學指導生產實踐、提高企業的綜合經濟效益和保障勞動者的安全與健康具有重要意義[1]。

工效學是工業工程專業的核心課程之一，由于該學科在我國發展時間較短，尚缺少足夠的專業實驗室和實驗設備，目前教學中還存在一些問題，主要表現在以下方面：

(1)教學模式以傳播知識為主，教學形式大多以課堂理論授課為主，輔以案例討論。傳統的授課方式雖然可以突出知識的基礎性、專業性，但以應試為目的的“滿堂灌”“填鴨式”教學方式，使學生被動學習，學習效率不高。(2)缺乏專門的工效學實驗條件，實驗教學效果不佳[2]。(3)忽視學生綜合能力和創新能力的培養。學生實踐機會少，脫離生活或生產實際，學習效果不佳[2,3]。在學生的作業或小論文中也發現學生選題狹隘，缺乏運用工效學知識或方法去發現、解決生活或企業實踐中問題的能力，調查缺乏數據統計，論文撰寫不規范等問題，這些對于培養合格的工業工程人才都是不足。

因此，筆者借鑒在日本留學時學習工效學的體會，結合教學實踐，對工效學教學模式進行了研究。

1 日本工效學課程教學介紹

工效學在日本稱為“人間工學”，學會組織至今已有53年的歷史，許多大學根據各自的研究特色，設立了相關課程和講座。這里以日本某大學工業經營學科為例做一簡單介紹。課程名為“人間工學演習”，設置在三年級下學期講授。教學大致可分4個階段：

第一階段：統計基礎知識的學習。主要以教師課堂授課為主，輔以課堂練習。通過教師教授、學生練習來學習統計知識，掌握數據處理的基本能力。

第二階段：實驗器具的了解和熟悉。由教師總負責，具體由研究生助教(Teaching Assistant，TA)進行講授和演示。通過學習可以使學生認識、熟悉工效學常用的實驗器具和量表，了解實驗的基本方法、注意點等，對工效學有初步的感性認識。主要包括以下內容[4]：

(1)了解人的身體、生理機能。如常用的人體測量器材—馬丁式人體測量器、人體測量用直腳規和彎腳規、醫用磅秤、軟卷尺、握力計、EMG(筋電計)、EEG(腦波計)、HR(脈搏計)、體溫計、血壓計、重心動搖計等。

(2)了解人的心理和精神內面。如錯覺儀、兩點閾量規、重量辨別計、YG性格檢查、內田-克雷佩林心理測驗(即UK心理測驗)、疲勞自覺癥狀調查表、反應時間測定器、CFF(閃光融合頻率計)、駕駛適應性測定等。

(3)了解作業環境。如黑球溫度計、溫濕度計、電子(熱球)微風儀、照度儀、輝度儀、孟塞爾色立體模型、測色儀、噪聲噪音計、數字式聲級計等。

(4)了解人—機—環境關系的評測方法。如Time study法、Event study法、工作流程圖、Checklist法、生活時間調查、THI(東大式健康調查表)、CMI(康奈爾式健康調查表)、CFSI(蓄積性疲勞癥狀調查表)等。

第三階段：開展實驗或調查。在第二階段的基礎上，學生自由研究，自找課題，開展調查或實驗。一般2人1組，也有多人數的調研，需明確每人的分工和分擔部分。由教師總負責，具體指導工作由助教配合進行。通過這階段的實踐，鍛煉了學生的動手能力、團隊分工合作能力以及發現問題、分析問題和撰寫論文的基本能力。

第四階段：進行答辯。各人形成調查實驗報告(小論文)，制作演示用的幻燈片，進行答辯。答辯會由助教主持，由教師總點評。每個課題一般答辯時間為15分鐘，多人數的為20分鐘，組員必須分工答辯。

課程考核成績由平時的課堂出勤、報告的完成情況和答辯綜合評定。

通過一學期的演習，學生研究能力得到培養，許多學生從中了解了人間工學課程并對此研究產生濃厚興趣，四年級時選擇人間工學為研究方向，結合畢業論文進一步研究。

2 工效學實驗教學設計

2.1 實驗教學目標

通過開設實驗課程，達到的基本目的：(1)增強親驗性教學內容，使學生增強對工效學的感性認識；(2)培養和提高學生的實驗技能，使學生熟悉工效學實驗的基本方法和步驟，掌握必要的軟件工具，加深對人—機—環境系統的理解，培養學生的自學能力、獨立解決問題的能力；(3)參與調研，增強動手操作能力，培養學生的組織管理、團隊合作、語言表達溝通能力等，為實際工作打下良好的基礎[5]。

2.2 實驗教程基本要求

通過實驗課程，要求學生：(1)能了解和熟悉工效學中常用器材；(2)掌握工效學基本的測量方法；(3)運用所測得的數據進行統計分析；(4)靈活運用工效學知識，撰寫工效學的調研報告，并進行表述和答疑。

2.3 實驗課程的實施

實驗課程可從以下階段展開：

(1)課堂實境教學階段。在講授工效學《概論》之后可進行實驗器材的介紹，使學生有初步感官認識，激發學生學習興趣。

(2)綜合實驗訓練階段。在講授各章節知識后，指導學生進行測定和測量?？梢栽趯嶒炇覂冗M行實驗室實驗，如果有條件也可到實踐中進行自然實驗(現場實驗)。實驗評估包括：①報告或小論文；②報告演示。要求小組按論文撰寫規范完成報告或小論文，并利用計算機制作幻燈片演示。要求學生能熟練應用電腦、投影儀、大屏幕，能夠控制現場氣氛，自如回答現場提問。學生成績可以根據小論文質量和演示、答辯結果綜合評判。

(3)實踐應用階段。工效學是實踐性很強的應用學科，在學習本課程后，可以與本專業的認識實習、專業實習、畢業實習、畢業論文等實踐課程結合，也可結合研究課題開展相關調查和研究，將工效學運用到產業現場和生活實踐中去。如鼓勵、支持學生參加各種社會性創新活動競賽；以中小企業管理為特色，運用工效學原理和方法進行職場環境改善的實踐活動[6]；結合蘇南先進制造業的產業特點，運用工效學手段構筑OSHMS(職業安全健康管理體系)等[7]，積極為地方經濟建設、產業轉型升級服務。

2.4 實驗課程的主要內容

工效學實驗內容很多，如人體測量及數據分析、環境照明、環境噪音、簡單反應時測定、心率與耗氧量測定、勞動強度測定、微氣候、人—計算機界面設計等[8,9]?；诠ばW人—機—環境三大核心內容和安全、健康、舒適三大視角，結合工業工程專業，實驗主要從以下角度進行：

(1)人的因素。包括人的生理、心理性格、人體測量、疲勞、工作強度等?？梢赃M行人體尺寸測量、感覺知覺(反應時間)、個性心理(以卡式16種人格測試為例)、作業特征(勞動強度、工作疲勞)的實驗。以人體工程實驗(人體尺寸測量)為例，通過該實驗，了解人體測量基礎相關的國家標準；獲得直接的人體尺寸設計經驗；熟悉人體工程設計所涉及的范圍[10]。

(2)環境因素。包括溫濕度、照明環境、噪聲環境、色彩環境、工場布置等?？梢栽跍貪穸?、照明、噪音等因素中選擇1～2個進行實驗。以照明環境設計實驗為例，通過該實驗，了解IE工程師在進行廠房采光設計時的工作步驟及流程；掌握設計照明環境的類型、參數和所需結果；了解照明環境設計相關的國家標準。

(3)機的因素。包括人機界面、工作分析、動作與時間分析、作業研究等。以工作疲勞實驗為例，通過生理指標和量表測定，了解人體極限工作能力，計算極限疲勞恢復時間和極限連續工作疲勞時間，為制定標準工時提供科學參考和依據[11]。

3 結束語

以日本某大學為例，介紹了日本人間工學課程的教學模式，并從提高學生實驗和實踐能力出發，對我國工效學實驗教學模式做了探討。由于工效學在我國是新興學科，許多設想有待在實踐中進一步改進和完善。今后我們一方面要借鑒國外的先進經驗和方法，在有條件的情況下改善實驗條件和設備，另一方面要結合我國國情和各學校的學科特色，探索適合我國工效學教學、研究與人才培養的道路。

[1] 張廣鵬.工效學原理與應用[M].北京:機械工業出版社,2008.

[2] 熊艷華,劉偉,魏瑜.提高人因學實驗教學效果的幾點建議[J].實驗室研究與探索,2006,25(6):675-676.

[3] 祁麗霞,宋連公.人因工程學新教學模式探討[J].河南教育學院學報:自然科學版,2010,19(4):63-65.

[4] 加藤象二郎,大久保堯夫.初心者のための生體機能の測り方[M].東京:日本出版サービス,1999.

[5] 羅劍英.人因工程實驗教學中學生創新能力的培養[J].民營經濟,2010(9):59.

[6] 黃河,耿東,丑紀岳.行動型檢查表:日本職場環境改善活動的最新技術[J].中國人力資源開發,2010(4):38-40.

[7] 國際労働事務局(ILO)編集,國際人間工學會(IEA)協力,小木和孝訳.人間工學チェックポイント[M].川崎:労働科學研究所,1998.

[8] 張緒柱.工業工程實驗與實習教程[M].北京:機械工業出版社,2006.

[9] 嚴京濱,張偉,林亨,王曉芳.工業工程專業實驗室建設與運行管理[J].工業工程,2006,9(4):118-121.

[10] 周詳.人體尺寸測量實驗的研究與探索[J].實驗室研究與探索,2010,29(11):110-112.

[11] 陳進,浦徐進.工業工程課程的腦力勞動評測的教學改革[J].江南大學學報:教育科學版,2009,29(4):376-379,382.