基于工作過程導向的《人機工程學》課程開發研究與實踐

倪江忠 沈 凌 肖心遠 張永棟

（廣東交通職業技術學院 廣東 廣州 510650）

基于工作過程導向的《人機工程學》課程開發研究與實踐

倪江忠 沈 凌 肖心遠 張永棟

（廣東交通職業技術學院 廣東 廣州 510650）

基于工作過程導向的《人機工程學》課程開發，探討了課程的設計思路、課程定位與目標能力分析、學習情境設計、教學內容的組織與教學單元設計、考核方案設計等各個環節，教學實踐證明，基于工作過程導向的《人機工程學》課程開發切實可行。

工作過程；人機工程學；課程開發

從世界范圍來看，職業教育課程開發在經歷了“學科系統化”、“學習理論導向”和“職業分析導向”模式后，正在向“工作過程導向”的模式發展。所謂“工作過程導向”的模式即從實際工作崗位的典型工作任務出發，以完成實際工作任務所需要的知識為學習內容，以培養企業所需的職業能力為目標，以實踐過程的學習為主要過程的一種全新的職業教育模式。這種模式的顯著特點是加強了職教課程內容與工作之間的相關性，有利于整合理論與實踐，提高學生職業能力培養的效率。基于這種全新的職業教育模式，筆者擬嘗試對工業設計專業《人機工程學》課程開發進行一些切實可行的研究。

課程設計思路

基于工作過程的課程開發步驟一般是職業分析 （崗位分析）→工作過程分析→歸納典型工作任務→開發行動領域→學習領域開發分析→學習情境設計→教學實施。

圖1 工作過程導向課程開發思路圖

崗位分析 通過對我院近三屆畢業生就業崗位的跟蹤調查，收集行業對畢業生的需求信息，確定了工業設計專業所對應的職業崗位群，其主要就業崗位群包括繪圖員、助理設計師、設計師、高級設計師、設計主管、設計總監等6種。

工作過程分析 通過對多家設計公司和企業如深圳浪尖、廣州毅昌的調研與訪談，在佛山中格威電子有限公司的全面參與下，共同研究歸納出工業設計（狹義的）行業的工作過程，如圖2所示。

圖2 工業設計工作過程圖

工作過程——崗位能力——學習領域 對工業設計行業工作過程分析后，歸納出典型的職業工作任務：前期分析、創意設計、設計表現、方案實施、方案評估、優化方案和批量生產。通過動態跟蹤企業對工業設計人才的需求和對畢業生提交的 “工業設計專業建設和人才需求調查表”進行分析與統計，綜合確定了工業設計行業工作過程中工作崗位能力要求和學習領域，如圖3所示。

圖3 工業設計行業工作過程——崗位能力——學習領域圖

課程定位與目標能力設計

《人機工程學》是工業設計專業的一門核心課程，旨在培養工業設計行業工作過程中“方案實施”所需的工程能力。按照職業能力所包括的專業能力、方法能力和社會能力，課程的教學目標能力定位如表1所示。

表1 課程目標能力設計表

學習情境設計

工業設計的核心是產品設計。產品設計的對象是人，而不是產品，目的是通過分析人的需求，發現人的潛在需求，分析人在現實生活中遇到的問題和困難，從而設計出“安全、舒適、健康和效率”的產品。“安全、舒適、健康和效率”是產品設計的核心思想，同樣也是《人機工程學》的核心思想。

為了使學生在設計中把握這一核心思想，按照“工學結合，理實一體；項目驅動，能力為本”的教學模式組織實施，將《人機工程學》歸納為3個教學項目：汽車儀表盤設計、座椅設計和電磁爐設計；設計了18個教學單元（如表2所示），每個教學單元都是從項目中分解出來的任務；安排了3個實驗：汽車駕駛實驗、坐姿人體尺寸測量和動態人體尺寸測量實驗、《人機工程學》學習情境設計。

教學內容的組織與教學單元設計

按照學生能力培養規律組織教學內容 遵循學生職業能力培養的基本規律，由單一到綜合，由簡單到復雜，基于工作過程以真實的工作任務對《人機工程學》知識點進行解構與重構，整合、序化教學內容，如圖4所示。

圖4 《人機工程學》教學內容組織圖

按照“人—機—環境”系統設計教學單元 《人機工程學》的最大特點就是在認真研究人—機—環境三要素自身特性的基礎上，不單純著眼于單一要素的優化與否，而是將使用機的“人”、所設計的“機”以及人與機共處的“環境”作為“人—機—環境”系統加以研究，將人、機、環境看作是一個系統的三大要素，在深入研究三要素各自性能和特征的基礎上，著重強調從系統的總體性能出發，運用系統論、控制論和優化論三大基礎理論，使系統三要素形成最佳組合的優化系統。教學單元設計如表2所示。

表2 《人機工程學》教學單元設計表

考核方案設計

考試是教學評價的重要組成部分，應嘗試多種形式的考試方法，促進學生掌握知識、提高能力，如以評代考（練），即以3～4人為一個小組，首先小組內部相互討論形成設計方案，然后各小組交換方案互評，成績取小組的平均成績，培養學生的自主學習能力、團隊精神及競爭意識。再如以答辯代替筆試，即在完成最后產品設計方案和效果圖后，由小組成員分工講述自己的設計方案，其他小組提問，小組成員輪流回答其他小組提問，通過一問一答，一是能夠發現設計方案本身存在的問題，二是可以考查學生掌握本課程及相關知識的多少，同時又能提高學生的口頭表達能力。

總之，科學的評價體系應全面真實地反映學生的學習態度、學習能力和學習效果，既要反映考試情況，更要反映平時綜合能力的訓練情況。

學生學期成績評定的參考方式如表3所示。

表3 成績評定表

特色與創新

“感性輸入—理性輸出”教學方法 針對典型工業設計行業工作過程特色，每個設計任務或者設計項目都是抽象的設計要求或者設計主題——感性輸入，而最后提交的成果都是理性的設計方案——理性輸出，由此創造了一種獨特的教學方法：感性輸入——理性輸出。

系統思想的培養 《人機工程學》將“人—機—環境”作為系統加以研究和設計，力求系統最優化，這是本課程最大的特點。本課程一直采取“大班上課，小組研討”的方式，每個項目都是以小組合作的形式完成的。在實際教學中，把小組當作一個系統，充分激發小組每個成員的潛能，比如“頭腦風暴”法，充分發揮小組成員的優勢，共同學習、共同研究、共同探討，最終通過小組的齊心協力和團結合作實現系統最優、力量最大。

運用CATIA輔助人機工程設計 運用CATIA可以建立人體模型、編輯人體模型和進行人體模型的高級設置，模擬人體各種姿態，進行人體測量編輯和人體模型姿態分析、人體運動分析等。通過CATIA建立人體模型、設計人體模型的參數、姿勢分析、運動分析，可以實現現實虛擬，并可獲得一系列分析問題的數據和結論，如圖5所示。

圖5 CATIA輔助人機工程設計圖

基于工作過程的教學設計，從方法論上保證了整個教學過程以學生為中心，以學生動手為主，實現了在“做中學、學中做”。實踐證明，以工作過程為導向設計課程，把課堂變成工作崗位，把崗位中的具體工作作為學習和研究的對象，可使學生在完成具體工作任務的過程中學習知識，教學過程更靈活、更開放。學生學習的主動性和積極性都可得到大大提高，學生擁有自主選擇學習方式和學習過程的權利，同時綜合素質教育始終貫穿于教育教學整個過程，可重點培養學生分析問題、解決問題的能力，全面提高學生的就業能力和工作能力。

[1]丁玉蘭.人機工程學（第三版）[M].北京：北京理工大學出版社，2005.

[2]姜大源.論行動體系及其特征——關于職業教育課程體系的思考[J].教育發展研究，2002，（12）.

[3]趙昕.工作過程知識導向的職業教育課程開發[J].職業技術教育，2007，（7）.

[4]柴作良.基于工作過程的《SQL Server》課程設計的探討[J].科技風，2010，（6）.

倪江忠（1977—），男，在讀工程碩士研究生，廣東交通職業技術學院講師，研究方向為工業設計。

（本文責任編輯：王恒）

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1672-5727（2012）06-0095-02