工業設計人機工程教學改革實踐

陳祥林

摘要：工業設計專業人機工程學的主要研究內容是人與機器之間的相互作用。隨著工業設計技術的發展，工業產品的設計要求和設計水準不斷提高。文章結合當前人機工程學教學實踐中闡述傳統人機工程學教學模式存在的不足，從教學內容、教學模式、教學方法等方面提出人機工程學課程教學改革途徑，以提高學生積極性，提升教學質量。

關鍵詞：工業設計;人機工程學;教學改革

作為工業設計專業的主要課程之一，人機工程學課程在工業設計專業人才培養方面具有舉足輕重的作用。滿足人類的精神物質需求是工業設計的根本目標，而實現人機協調，構建安全舒適的工作環境，提高工作效率是人機工程學的主要研究內容。可見，兩者的研究方向是一致的。作為工業設計的基礎課程，人機工程學在產品系統設計末期、產品開發設計階段起到至關重要的作用，人機工程學生課程的教學效果直接關系到工業設計專業學生的學習效果和設計水平。

一、工業設計人機工程教學存在的問題

（一）教材內容學生不易理解

目前，除了工業設計專業，安全工程、汽車等多個專業均設置人機工程學課程。由于各個專業要求各異，導致各專業人機工程學教學內容存在差異，如安全工程專業下設的人機工程學教材內容側重設計的安全性，而工業設計專業下設的人機工程學教材則側重于人機協調，主要考慮如何更好地滿足人的需求，從而實現人機環境的協調統一。教材涉及面較廣，由于課堂時間有限，學生很難全面深入地探究其中的每一個章節，同時教材內容偏重理論，與工業設計實踐脫節，缺乏知識的應用實踐和具體的設計實例。學生學習理論后沒有實踐應用的機會，設計水平提升有限。

（二）人機工程實驗設備缺乏

人機工程學課程的實踐性很強，因此，人機工程課程教學必須重視學生設計實踐能力的培養，需要通過大量的人機工程實驗幫助學生更加深刻地理解和掌握設計理論并通過設計實驗加以運用。現階段，很多學校工業設計專業缺乏足夠的實驗設備來開展人機工程實驗，如在設計座椅的實驗中需要測量體壓分布和脊柱彎曲情況的設備。很多學校缺乏相應設備，教師只能指導學生使用其他非專用設備制作模型進行設計驗證，不僅制作過程耗時較多，且驗證也不夠全面，導致設計評價標準不夠客觀準確，無法對學生的設計作品做出客觀評價。

二、工業設計人機工程學教學改革實踐

教學效果在很大程度上取決于教學內容、教學模式、教學方法的合理選用。因此，在工業設計人機工程學教學實踐中，教師要積極轉變教學觀念、設計合理的教學內容、運用合理的教學模式和教學方法，有效激發學生的學習熱情，提高他們的積極性，幫助他們更好地理解和掌握知識，提高其工業設計能力。

（一）教學內容的改革

人機工程學是一門實踐性極強的課程，教師在教學實踐中要圍繞學生設計實踐能力的培養合理設計和組織課程教學內容。如根據設計實踐環節設計針對性的模塊化教學內容，每一個模塊的教學內容都需要制定一些針對性的實踐教學內容。以“產品設計二”的教學為例，該章節共包含五個設計實踐活動。如文具設計環節，主要涉及到人機工程學中的人體尺寸設計及應用、手握式工具設計等內容;創意產品設計環節，主要涉及人體感知、人體運動特征、人的心理與行為特征等內容。教師可以把人機工程學中和工業產品設計有關聯的內容融入到各個設計實踐活動中進行針對性講解，幫助學生解決工業產品設計問題，實現學以致用。這樣一來，可以實現人機工程學課程教學內容的靈活運用，增強教學內容的針對性。

（二）教學模式的改革

工業設計專業人機工程學課程教學應該注重實踐，以設計實踐教學為主，構建以學生自主學習為主，教師作為引導者的教學模式。首先，教師要在平時的課堂教學中注重實踐，結合設計內容設置人機設計實踐教學內容。以風扇開關設計課題為例，根據設計要求，教師應該先給學生講解人機界面設計、機器操縱裝置設計等知識，然后組織學生開展設計實踐，在學生開展設計實踐活動時，教師需要分層指導，如有的學生選用旋鈕設計，教師就應該給這名學生講解人機工程學中的旋鈕設計知識;有的學生選用觸屏設計，教師就應該給學生講解人機工程學中的屏幕設計原則。確定設計方案后，學生需要仿照實物尺寸制作模型以驗證設計方案。學生通過模型能夠直觀地感受自己設計的人機節目，親自驗證自己的設計方案是否合理，找到設計缺陷并及時完善，以提高設計效果。這樣一來，學生通過設計實踐活動可以更加深刻地理解和掌握設計理論，提高設計水平。其次，學校應該加強與企業的合作，采用工程實踐教學模式，與企業簽訂人才培養協議，組織學生到企業參加設計實習。在學生參與具體項目設計實習時，教師要幫助學生解決設計中遇到的問題，為學生的設計把關，讓學生在實踐過程中有效發揮設計能力，提高職業素養。

（三）教學方法的改革

教學方法是實現教學目標的途徑。在工業設計人機工程學教學過程中，教師要結合設計實踐，采用合理的教學方法和教學手段。首先，創建人機實驗室開展實驗教學。人機工程學比較抽象，單靠書本講解學生很難真正理解，而通過實驗教學讓學生親自動手實踐，他們就能更加深入地理解知識，學會應用知識，從而顯著提高教學效果。例如，在教學“人體尺寸測量與應用”時，該部分內容是人機工程學中人體尺寸設計的基礎知識，是確定產品尺寸的關鍵參考。傳統教學模式下，教師往往是對著課本中的人體尺寸圖標進行講解，導致學生脫離課本后馬上就忘掉了所學知識，很難做到在產品尺寸設計實踐中快速準確地確定人體尺寸參考值。因此，教師可以采用實驗教學方法，組織學生分組合作開展人體尺寸測量實驗，繪制人體尺寸圖，然后嘗試設計出符合人體工程學的電腦桌椅，將設計中考慮到的各個部分的尺寸設計過程詳細記錄下來。這樣，學生既能掌握人體尺寸測量知識，又可以更加深入地了解產品尺寸的選擇與應用。其次，結合設計競賽活動開展競賽教學。教師可以組織學生參與各種設計競賽活動，以此為契機，調動學生的學習積極性。工業設計設計的范圍很廣，各類設計競賽活動很多，如IF、紅點、潘天壽文具設計大賽，“大圣杯”玩具設計大賽等，這些都可以作為人體工程學課程教學中的設計實踐載體。設計競賽往往都有一個特定主體，這有助于提高學生的綜合能力。此外，學生參與競賽活動獲得的成就感也是激發學生學習熱情的重要驅動力。例如，教師可以結合潘天壽文具設計競賽，以文具與人手的尺寸、使用姿勢等人機工程學內容為主，組織學生開展文具設計實踐環節，給學生講解各項尺寸在手握式工具的具體運用等知識，幫助學生理解手握式工具設計以及人體姿勢等人機內容，并加以運用。最后，教師可以結合實例組織學生討論，在教學中針對教學內容組織學生進行案例學習。例如，在人機工程學課程教學之初，為了激發學生的學習熱情，可以組織學生圍繞主題“尋找身邊的不足”共同探討課程重要性，引導學生挖掘現實生活中各類產品的設計缺陷，并分析這些設計缺陷的形成原因，發散學生的思維，引導學生總結歸納出設計缺陷產品的形成原因即在于沒有充分考慮“人”的因素，從而使學生重視人機工程學課程。

綜上所述，工業設計專業人機工程學課程的實踐性很強。在課程教學中，教師應該合理設計教學內容，突出實踐性，強化理論與實際的聯系，提高學生的學習積極性;改革教學模式，加強校企合作，進一步激發學生的學習熱情，增強教學的實踐性;采取多種教學方法適當增加設計實踐環節，讓學生在各種各樣的設計實踐活動中深入理解和掌握人機工程學知識。同時，需要不斷探索工業設計人機工程學課程教學模式，持續提升課程的教學水平，從而培養出更加符合社會需求的工業設計專業人才。

參考文獻：

[1]張鐵成.工業設計人機工程教學改革實踐[J].軟件導刊·教育技術，2013，12（3）.

[2]陳亦仁，郭星，馬強.CDIO模式下工業設計專業人機工程學教學改革的實踐性探索[J].河北工程大學學報（社會科學版），2013，30（3）.

[3]陳靜媛.基于應用型人才培養的工業設計專業人機工程學課程教學研究與實踐[J]. 黑龍江教育（理論與實踐）， 2015（6）.