自我教育法在《人機工程學》教學中的應用

摘要：本文闡述了人機工程學的學科特點，分析了藝術設計專業學生的特征，在教學過程中，貫徹“以人為本”的指導思想，尋求最佳的教學切入點，充分調動學生的學習熱情，讓學生成為課程學習的主體，培養學生主動學習的習慣，探索一個在教師引導下，學生通過自我教育和師生互動的教育模式，掌握課程的相關理論。做到藝術與技術相結合，并將人機工程學的相關理論應用到產品設計中。經過數年的教學實踐研究，逐步形成一套完整的符合藝術設計類專業的教學方法。本文從幾個方面介紹這種教學方法。

關鍵詞：自我教育；互動；應用

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0059-03

人機工程學是一門綜合性、邊緣性的新興學科，該課程也是藝術設計類專業的一門重要的專業基礎課，教學目的在于使學生能夠了解人的生理及心理學特性，建立人機系統和人機界面的概念，以人—機—環境作為研究對象，科學地利用三要素之間的相互作用、相互依存的有機聯系來尋求系統的優化，研究在藝術設計中如何滿足人們的審美需求，為進行以人為本的藝術設計打下基礎。總體說來該課程的內容較多，相關的理論有一定的深度和難度，并具有實踐性強的特點。如何引起學生學習這門課的興趣？如何只用幾十個課時讓學生能夠全面、透徹地理解和掌握人機工程學的有關知識？如何在設計中應用人機工程學的理論？這是教學中要解決的難題。做好《人機工程學》的教學工作，必須是教師和學生雙方密切配合，才能圓滿地完成教學任務。我校工業設計專業的學生生源有兩類：一類是理工，另一類是藝術。理工類的學生邏輯思維能力強，但藝術表現力較弱，藝術類的學生思想活躍，藝術表現能力強，但邏輯思維能力較弱。但是他們的共同點是有強烈的求知欲望和好奇心。人機工程學是研究人—機器—環境三者之間相互協調的學科，見圖1人機工程學研究的主要內容。同時這門課是一個實踐性很強的課程，要求學生有一定的動手能力。在全面仔細地研究了課程的主要內容的基礎上，確定了各個章節講解的先后順序，從學生感興趣的知識點入手，先從人體自身講起，講授的順序是先講人的生理特點，包括人體測量、人的感覺系統、運動系統、神經系統等，再研究人的心理特點，研究人的思維方法和特征，然后講授機器的結構、功能、操縱等相關理論，接著講授有關環境的章節，包括自然環境和人造環境。最后討論人、機器、環境之間相互協調的問題。總結人機工程學的發展趨勢。在課程的講授過程中，將自我教育法貫穿于整個的教學環節，幫助學生樹立信心，讓他們相信自己一定能學好該課程，并始終讓學生處于主導地位，教師扮演一個導演的角色，讓學生唱主角，引導學生自己探討人機工程學有關理論。具體從以下幾個方面實施自我教學法。

一、選好教學切入點，充分調動學生的學習熱情

人是這門學科的主要研究對象，在教學課程中最先研究人的生理和心理特點，從研究人的外形特征入手，人是大自然最美的藝術作品，在第二章“人體測量”的學習中，要求學生課前預習，自己通過看書掌握人體測量的基本概念，了解男性的體型特征和女性的體形特征上有什么區別。課堂上通過提問的方式將人體測量的重點和難點講解清楚。學生分成若干個小組，給每一組分發一套測量工具，讓每個小組的同學們一起完成測量任務，培養同學們的團隊合作精神。每個同學都將自己坐姿和立姿的測量數據記錄下來，填寫到表格中并寫出實驗報告。然后每個同學根據自己的測量數據，按照1：2.5的比例做出各自的人體模板，見圖2、圖3、圖4人體模板的照片。經過實際測量人體的數據，學生對人體的重要數據的印象非常深刻，對人體數據的應用也有直觀的概念。他們的學習熱情空前高漲，評論每個人的身材并相互比較。總期待下一次的上課。利用多媒體課件和人體神經系統、骨骼系統的掛圖，講解人的有關各個系統的結構，進而了解人體各個系統的工作原理，掌握人體的生理特點。研究人的思維和心理特點也是一個重點和難點，在學習第四章人的心理與行為特征時，在課堂上組織同學們做游戲，選出一位同學A猜人名，請他（她）背對著黑板面向同學站著，請另一位B同學在黑板上寫出一個人的名字。當然A同學一定知道這個人。允許A同學提出十八個相關的問題，其他人只回答“是”或“不是”，最后A同學經過分析判斷，猜出黑板上的人名。在了解游戲規則后，同學們各個躍躍欲試都想參與游戲，在A同學還沒有猜出名字的時候，同學們都替他（她）著急，恨不得將答案直接告訴他，一旦A同學猜到，同學們就十分興奮。從游戲中了解人類思維的特點。人類思維的基本特點有概括性、間接性、與語言的不可分性。為了讓同學們更好地理解言語清晰度的概念，在課堂上做言語傳輸試驗。所謂言語的清晰度是人耳對通過它的音語（音節、詞或語句）中正確聽到和理解的百分數。讓學生按座位分成幾個小組，教師用紙條寫幾句話，跟第一位同學講紙條上寫的話，并讓他看清楚紙條上寫的內容，讓該同學將教師的話口頭向另一位同學傳達，每個同學都依次用口頭向另一位同學傳達所聽到的話，最后請坐在后面的同學說出他所聽到的話，結果，每次最后一個同學說出的話與教師跟第一位同學講的話都有很大的出入。教師跟第一位同學說的話，已經被改的面目全非，每次都令同學們捧腹大笑。這證明在日常的對話中，聽者并不能100%理解發言者所講內容，有時謠言就此產生。而設計言語傳示裝置，其言語的清晰度必須在75%以上，才能正確傳示信息。

二、以案例分析為中心，講解人的心理特點

人的知覺是審美心理的重要組成部分，人的知覺具有整體性、選擇性、理解性、恒常性、錯覺等特點，在講課過程中利用達利、康定斯基、亨利·摩爾等藝術家的作品，請學生欣賞藝術大師的作品，讓學生在藝術審美中逐漸理解人的知覺特點。

三、培養學生的實際動手能力

在課程的學習過程中，每個學生都做出自己的人體模板，這個作業有一定的難度，在完成作業的過程中，學生自己摸索出制作人體模板的步驟，首先要有準確、充足的人體數據，然后就是選擇合適的材料，同學們各顯神通，有的用膠合板、有的用KT板、硬紙板等。接著畫出人體的中心線，繪出人體的輪廓線，將人體各個部分裁剪出來，人體各部位的連接也是一道關鍵工序，同學們開動腦筋，巧妙地用螺釘、螺母連接，讓人體模板的各個關節可以任意轉動。機器的概念是廣義的，在現代生活中，計算機是平時接觸最頻繁的工具。人機界面是一個相當重要的概念，機器上的儀器儀表就是人機界面的組成部分，為了建立良好的人機界面，必須要設計最佳的儀器儀表。在研究儀器儀表的設計時，要求同學們自行設計轎車的儀表盤，引導同學研究轎車儀表盤的功能、造型，在設計制作過程中，同學們自己總結出儀表盤設計的要點。包括儀表形式、表盤尺寸、刻度與標數、儀表指針、儀表的色彩、儀表面板形式及其布置。最后，同學們設計出了符合人機工程學的轎車儀表盤。見圖5、圖6、圖7轎車儀表盤模型。

四、教學互動，讓學生發表自己的見解

在學習完前面幾章有關人、機、環境的內容后，課程學習的重點轉移到人機工程學在產品設計中的應用，由于人機工程學在產品設計中應用非常廣泛，因此，只靠教師一個人是不可能全面地總結的，必須要學生參與總結。以“人機工程學在產品設計中的應用”為題目，布置作業讓每個同學制作多媒體課件，并在課堂上發表演講。同學們積極收集有關資料，列舉了許多實例生動、翔實地說明了人機工程學的應用。從不同的角度總結該學科在工業設計中的應用，這樣的教學活動讓教師和同學開闊了眼界、增長了知識，起到了教學相長的作用。

五、共同探討和總結人機工程學的發展趨勢

人機工程學是一個正在蓬勃發展的新興學科，還有許多理論有待進一步完善，在課程將要結束的時候，組織學生探討和總結人機工程學未來的發展方向，在課堂上讓同學們暢所欲言，大家七嘴八舌地發表自己的見解，最后總結出以下結論：在當今數字化、信息化迅速發展的時代，人機工程學也會向著數字化、信息化、智能化的方向發展，在人類面臨著生態環境遭到嚴重破壞的情況下，人機工程學必然會向著綠色設計、可持續發展的方向發展，在產品設計中，應用人機工程學的理論，可以實現虛擬人機工程。人機工程學為“以人為本”的設計提供了理論依據。

總之，自我教育法能夠有效地調動學生的積極性，激發學生的學習興趣，并能培養學生的自學能力，引導學生發現問題、分析問題和解決問題，能夠將理論知識的學習與產品設計的實踐有機地結合起來，鍛煉了學生的動手能力，從而提高了學生的綜合素質，數年的教學實踐證明：這種教學方法不僅使學生能夠牢固地掌握該學科的理論知識，而且能在產品藝術設計中靈活地運用。

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作者簡介：吳清，女，武漢科技大學藝術與設計學院副教授，研究方向產品設計。