安全人機(jī)學(xué)課程“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式探索與實(shí)踐

張超林，王恩元，李忠輝，劉曉斐，沈榮喜，趙恩來(lái)

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院，江蘇徐州 221116；2.煤礦瓦斯與火災(zāi)防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇徐州 221116）

安全人機(jī)學(xué)是一門(mén)蓬勃發(fā)展的新興學(xué)科。自錢(qián)學(xué)森先生提出人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程與理論以來(lái)，安全人機(jī)學(xué)的發(fā)展得到了極大促進(jìn)和提升，安全人機(jī)工程內(nèi)涵也變得更加豐富。安全人機(jī)學(xué)是基于安全的角度和著眼點(diǎn)，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的基本理論與方法，解決人機(jī)安全問(wèn)題的一門(mén)新興交叉學(xué)科[1-2]。顯然，安全人機(jī)學(xué)既是一種設(shè)計(jì)思想和基礎(chǔ)理論，也是一種有效的系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)技術(shù)。因此，對(duì)于安全人機(jī)學(xué)，如果教學(xué)內(nèi)容只是單一地對(duì)書(shū)本知識(shí)進(jìn)行單一的展示和講解，那么學(xué)生將會(huì)被動(dòng)地參與到教學(xué)過(guò)程，再加上該課程內(nèi)容本就十分抽象且枯燥無(wú)味，教學(xué)效果不理想是顯而易見(jiàn)的。

偉大的教育家陶行知先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，“教、學(xué)、做是一件事情，而不是三件事情。要在做上教，在做上學(xué)”[3]。“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式將突破傳統(tǒng)理論和實(shí)踐教學(xué)的界限，把教、學(xué)、做三者融合到一起，突出學(xué)生動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能的訓(xùn)練，從而更好地構(gòu)建以學(xué)生為中心的課堂體系，在課堂教學(xué)中積極發(fā)揮學(xué)生的主觀性和能動(dòng)性，更加全面地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣[4-5]。這種“教學(xué)做一體化”教學(xué)方法的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的根本能力，從而提高學(xué)生進(jìn)入工作崗位后的社會(huì)適應(yīng)能力。

一 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全人機(jī)學(xué)課程介紹

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專(zhuān)業(yè)始建于1952 年，依托江蘇省首批“省級(jí)品牌專(zhuān)業(yè)”和國(guó)家級(jí)“第二類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)”項(xiàng)目建設(shè)，在2015 年完成了安全工程專(zhuān)業(yè)全國(guó)工程教育認(rèn)證，為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際化和標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ)[6-8]。安全人機(jī)學(xué)是面向安全學(xué)院國(guó)際班開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課程，課程使用的教材為王保國(guó)主編、2016 年機(jī)械工業(yè)出版社出版的《安全人機(jī)工程》，課時(shí)共計(jì)32 學(xué)時(shí)，考核滿(mǎn)分為100 分，其中課堂研討、隨堂測(cè)驗(yàn)和結(jié)課考試分別為10 分、10 分和80 分。

安全人機(jī)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容多來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，是一門(mén)理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的應(yīng)用性課程。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的教學(xué)總結(jié)，作者發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中往往存在這樣的問(wèn)題：當(dāng)介紹有關(guān)安全人機(jī)學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)時(shí)，學(xué)生會(huì)覺(jué)得內(nèi)容深?yuàn)W、難以理解；而在講解一些基本理論應(yīng)用時(shí)，學(xué)生則感到內(nèi)容枯燥乏味。安全人機(jī)學(xué)如果繼續(xù)按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，將難以取得理想的教學(xué)效果，于是需要對(duì)傳統(tǒng)課程教學(xué)模式加以改進(jìn)，建立一個(gè)更加合理、科學(xué)的教學(xué)新模式。

二 安全人機(jī)學(xué)課程“教學(xué)做一體化”教學(xué)新模式

安全人機(jī)學(xué)是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其內(nèi)容來(lái)源于生活生產(chǎn)等實(shí)踐活動(dòng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，同時(shí)涉及多個(gè)學(xué)科，綜合性、交叉性較強(qiáng)。安全人機(jī)學(xué)的課程目標(biāo)是通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解人機(jī)工程學(xué)、安全人機(jī)工程的發(fā)展歷程及主要的研究領(lǐng)域，掌握人機(jī)功能合理匹配的原則和方法，能夠?qū)θ藱C(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷、評(píng)價(jià)，同時(shí)借助相關(guān)參考資料或網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)、繪制相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，具備運(yùn)用安全人機(jī)工程原理分析、解決人機(jī)系統(tǒng)安全問(wèn)題的能力。

為了將陶行知先生提出的“教學(xué)做合一”教育思想融入安全人機(jī)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，提出了安全人機(jī)學(xué)課程“教學(xué)做一體化”教學(xué)新模式，如圖1 所示。

圖1 “教學(xué)做一體化”教學(xué)模式與思路

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、服務(wù)專(zhuān)業(yè)需求

教學(xué)內(nèi)容是開(kāi)展課堂教學(xué)的關(guān)鍵和核心，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先是整合教學(xué)資源。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，教學(xué)資源和內(nèi)容越來(lái)越豐富、形式也愈加多樣化，如何高效發(fā)揮現(xiàn)代教育的先進(jìn)性，達(dá)到對(duì)教學(xué)資源的高效整合、合理配置和充分利用，尤為關(guān)鍵。安全人機(jī)學(xué)課程主要面對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)，因此在未來(lái)的工作中需要解決各類(lèi)安全問(wèn)題，因此，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)充分依托現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，整合教學(xué)資源，適當(dāng)增加案例教學(xué)和場(chǎng)景教學(xué)，加強(qiáng)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系。

其次是優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。考慮到安全人機(jī)學(xué)是面向安全學(xué)院國(guó)際班開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課程，比普通教學(xué)班的24 學(xué)時(shí)增加了8 學(xué)時(shí)，因此在教學(xué)內(nèi)容和研討內(nèi)容的分配上進(jìn)行了優(yōu)化，分別為24 學(xué)時(shí)和8 學(xué)時(shí)，見(jiàn)表1和表2。課程使用教材為《安全人機(jī)工程》，共計(jì)13 章內(nèi)容，為了保證教學(xué)效果以及服務(wù)專(zhuān)業(yè)需求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置如下。首先對(duì)于和安全系統(tǒng)工程、職業(yè)健康與安全等其他專(zhuān)業(yè)課程重復(fù)的內(nèi)容，不再進(jìn)行教學(xué)，如教材第2 章“人因失誤事故模型”、第8 章第7 節(jié)“職業(yè)危害以及職業(yè)安全與健康”等；其次，在涉及到行業(yè)背景的知識(shí)時(shí)，以礦山安全為例進(jìn)行分析，如在介紹“機(jī)的特性”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，機(jī)的動(dòng)力學(xué)分類(lèi)及其模型較為枯燥難懂，此時(shí)可結(jié)合煤礦采掘設(shè)備進(jìn)行分析。在介紹“人為失誤事故”的典型案例時(shí)，以河南神火集團(tuán)薛湖煤礦“5·15”較大煤與瓦斯突出事故為例進(jìn)行討論。在研討課中也設(shè)置了“礦業(yè)行業(yè)中安全人機(jī)工程研究”討論主題，不僅能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還能加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和行業(yè)現(xiàn)狀的理解，培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感；同時(shí)，對(duì)于教材中一些比較前沿的知識(shí)點(diǎn)，比較適合集體探討，如教材中第13 章內(nèi)容為“綠色和智能化人-機(jī)-環(huán)境工程的分析與展望”，對(duì)應(yīng)設(shè)置了“安全人機(jī)工程虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展及展望”專(zhuān)題研討課。

表1 安全人機(jī)學(xué)教學(xué)內(nèi)容

表2 安全人機(jī)學(xué)研討內(nèi)容

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

教學(xué)方法的創(chuàng)新體現(xiàn)在多個(gè)層面。首先，在開(kāi)展具體的教學(xué)活動(dòng)中，教師需要針對(duì)教學(xué)班級(jí)的實(shí)際情況靈活設(shè)置“理論教學(xué)”“實(shí)踐教學(xué)”“案例教學(xué)”等先后教學(xué)順序，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做一體化”教學(xué)過(guò)程。在“教學(xué)做一體化”的課堂教學(xué)過(guò)程中，要將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合為一體，既能強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，又能培養(yǎng)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，同時(shí)，還能進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的積極性和互動(dòng)性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終改善課堂教學(xué)效果。同時(shí)，將多種教學(xué)方法相結(jié)合，融入到“教學(xué)做一體化”教學(xué)過(guò)程中，不同階段也應(yīng)采取不同的教學(xué)方法。

在理論的教學(xué)過(guò)程中將不同案例分析、討論貫穿于課堂教學(xué)中；在抽象概念的教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生直觀感受，如在講解“人的差錯(cuò)行為”時(shí)，可以結(jié)合常見(jiàn)的連續(xù)書(shū)寫(xiě)1—500 阿拉伯?dāng)?shù)字游戲，開(kāi)展隨堂測(cè)試，讓學(xué)生親身體會(huì)人的差錯(cuò)率，既貼近生活，又能直觀展示理論應(yīng)用，寓教于樂(lè)，效果顯著；在講授“安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)”一節(jié)內(nèi)容時(shí)，提前鼓勵(lì)學(xué)生在宿舍、食堂、圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室及打印店等不同場(chǎng)所，尋找是否有相關(guān)的安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)實(shí)例，以及是否有設(shè)計(jì)不合理之處，然后在課堂上以學(xué)生接觸較多的情景之一——打印店切割書(shū)本時(shí)的安全防護(hù)設(shè)計(jì)為例，展開(kāi)相關(guān)內(nèi)容講解，理論聯(lián)系實(shí)際，既能讓學(xué)生明白安全防護(hù)裝置的重要意義，又能樹(shù)立工作生活中的安全意識(shí)；針對(duì)“不同顯示裝置的設(shè)計(jì)原則”相關(guān)內(nèi)容，以電腦、手機(jī)、手表和鐘表等學(xué)生隨時(shí)能接觸到的對(duì)象為例，從指針、刻度的形狀及大小等方面展開(kāi)對(duì)比，也可以基于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)新開(kāi)的1818 美食城中不同店鋪的廣告牌，介紹顯示裝置配色原理，如圖2 所示，課后同學(xué)們?nèi)ナ程镁筒蜁r(shí)即可鞏固所學(xué)知識(shí)，不僅能直觀理解、活學(xué)活用，還能牢牢掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

圖2 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)食堂窗口不同顏色配色實(shí)例及原理

（三）完善考核方式、鞏固教學(xué)效果

目前針對(duì)大學(xué)生的課程，尤其是專(zhuān)業(yè)課程，如何開(kāi)展考核是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，傳統(tǒng)的以結(jié)果考試為主的考核方式，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)而忽視工程應(yīng)用，當(dāng)下較為流行的以課程論文為主的考核方式，又造成學(xué)生忽視課堂教學(xué)過(guò)程。考核方式的不合理性，不僅造成考核結(jié)果評(píng)判不公正，更重要的是無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況，難以為后續(xù)課程教學(xué)提供準(zhǔn)確的反饋，無(wú)法有針對(duì)性地提升教學(xué)水平，從而造成惡性循環(huán)。

因此，為了進(jìn)一步提升教學(xué)效果，還需完善并優(yōu)化考核方式。具體而言，適當(dāng)提高課堂研討和隨堂測(cè)驗(yàn)所占比重，分別由原來(lái)的10 分提高至20 分，相應(yīng)地，結(jié)課考試降低至60 分。其中，課堂研討共計(jì)8 學(xué)時(shí)，分別圍繞安全人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)8 個(gè)研討主題（表2），將班級(jí)學(xué)生分為8 組，每組圍繞一個(gè)主題解讀30 分鐘，之后老師和同學(xué)們相互討論交流20 分鐘，同時(shí)每一組在講解時(shí)，老師和其他組同時(shí)對(duì)該組進(jìn)行評(píng)價(jià)，打分，并計(jì)入最終成績(jī)。這樣不僅能提高學(xué)生參與積極性，也能大大提高研討的質(zhì)量和水平。對(duì)于隨堂測(cè)試，一方面參考教材例題和習(xí)題，同時(shí)結(jié)合安全人機(jī)在生活中的應(yīng)用，如計(jì)算班級(jí)學(xué)生身高等相關(guān)參數(shù)、計(jì)算自己的生理周期（智力、情緒和體力）等，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與感和積極性。采用上述考核方式，不僅可以全方位考核學(xué)生真實(shí)水平，還能總結(jié)、反映出教師的教學(xué)效果，從而有針對(duì)性地改進(jìn)教學(xué)方法，提升教學(xué)效果，達(dá)到良性循環(huán)。

三 結(jié)束語(yǔ)

安全人機(jī)學(xué)在安全工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案中占有舉足輕重的地位，對(duì)培養(yǎng)復(fù)合型安全專(zhuān)業(yè)人才具有非常重要意義。本文結(jié)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全人機(jī)學(xué)課程建設(shè)現(xiàn)狀，將陶行知先生提出的“教學(xué)做合一”教育思想融入安全人機(jī)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，提出基于“教學(xué)做一體化”理念的安全人機(jī)學(xué)課程教學(xué)模式。該教學(xué)模式以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，創(chuàng)新教、學(xué)、做等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的教學(xué)思路與內(nèi)容，通過(guò)完善考核方式并以考核結(jié)果為參考，進(jìn)一步指導(dǎo)教、學(xué)、做各環(huán)節(jié)并豐富其內(nèi)涵，即通過(guò)“教學(xué)做一體化”思路實(shí)現(xiàn)教和學(xué)的相互促進(jìn)和提升，使理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用更加有效地結(jié)合在一起，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀性和能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展，為其他高校安全工程專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)人才培養(yǎng)提供了一定的參考和指導(dǎo)。