基于學生實踐能力培養的人因工程教學模式改革探索

楊靜

摘 要 人因工程是一門理論與實際聯系非常密切的課程。分析在人因工程課堂教學中普遍存在的一些問題，進而設計層次化教學內容和多樣化教學方法。最后，嘗試采用實驗教學、案例教學、互動式教學等方法和手段進行教學改革，努力把課堂教學和實踐結合起來。這對增強人因工程授課效果、培養學生積極探索和創新能力具有一定的意義。

關鍵詞 人因工程；教學模式；實踐能力

中圖分類號：G642.42 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）06-0093-03

人因工程學（Ergonomics或Human Engineering）又被稱為工效學、人類工效學、人機工程學，是工業工程專業的主要核心課程，是一門理論與實踐聯系非常密切的課程。它是綜合運用生理學、心理學、人體測量等學科的研究方法和手段，進行人的生理、心理、人機交互以及環境等研究，通過對于操作器和顯示器以及外部環境進行合理設計，以提高作業效率、安全性、健康性、舒適性的一門工程技術學科。

由于本學科與人體科學、工程科學和環境科學交叉性較強，所以課程的內容相對分散，且重點不易突出，因此在課程教學上很難起到良好的教學效果。本文結合工業工程專業人才培養新方案，分析人因工程課程教學過程中存在的一些問題，對其進行新的教學模式改革探索。

1 人因工程教學的基本內容

人因工程學的教學內容主要包括四個方面：理論概述、工作環境、工作效能以及人體測量與作業空間設計。課程主要內容體系如下：

一、導論

1、人因工程學概述

2、人的因素

二、人的工作環境

1、微氣候環境

2、照明環境

3、色彩環境

4、噪聲及振動環境

5、空氣環境

三、人的工作效能

1、體力工作負荷

2、人的信息處理系統

3、腦力工作負荷

四、人體測量與作業空間設計

1、人體測量

2、作業空間設計

2 教學過程中存在的問題

由于人因工程是一門涉及內容非常廣泛的學科，對于初次接觸這門課程的學生來說，要學好這門課程有著很大的挑戰。教師應積極探索如何講解課程內容，以保證教學效果。筆者總結多年來的教學經驗，認為目前在課程教學中存在以下幾個問題。

教學呈現方式單調 由于人因工程涉及面廣，課時有限，所以教學內容偏重于理論教學，案例教學占的比例很少。在人因工程教學過程中，重要的應該是對學生創新意識的培養。目前在人因工程教學過程中，教學形式較為單一，學生在學習過程中感覺單調，興趣和積極性不高，很難取得令人滿意的教學效果。

課程內容廣泛且繁雜 人因工程是一門交叉學科，涉及的內容廣泛且繁雜。這就使得教師必須具有非常全面的理論體系，才能準確地把握重點，避免在課程的講解時，讓學生感覺到知識體系非常雜，沒有系統性。

人因工程案例資源匱乏 國內對于人因工程的研究相對于國外而言起步較晚，所以在應用領域積累的案例非常少，這樣一來，可用于教學的資源就更少。有限的案例事實或者并未針對相關理論和方法，無法從人因角度運用人因知識進行分析和說明，不利于學生有針對性地學習。

教學呈現方式落后 目前，在人因工程課堂教學上，主要以教師課上講授為主，以實驗為輔助。學生在課堂上，一般來說是處于被動的接受和學習狀態，教師沒有給學生留有參與的機會和足夠的思考時間。因此，學生缺少對課程的興趣和主動性，并未從理念上樹立起人因意識，在實踐方面也缺乏相應的能力。可以說，對教學呈現方式進行改革尤為必要。

3 教學內容優化

人因工程主要內容劃分為理論概述（人的特性）和設計應用兩個模塊。人的特性模塊包括人的生理特性、心理特性及人對環境的適應特性，側重于理論描述；設計應用模塊包括作業空間、環境、人機界面的設計及職業健康和安全方面的問題，側重于對于設計原則的理解及與設計原則與人因特性之間的對應關系。

對于人因工程的具體內容，應該按照怎樣的章節體系來講解，才能讓學生把理論體系梳理得清晰明白呢？經過多年的課堂教學實踐，筆者認為以下的講述順序還是比較清晰的：人因工程學概述；作業環境及評價（微氣候環境、空氣環境、照明環境、色彩環境、噪聲及振動環境）；人的生理特性、體力工作負荷；人的因素、人的信息處理系統、腦力負荷；人體測量、作業空間設計、人機系統、人機界面設計；勞動安全與事故預防。

人的特性模塊

1）生理特性：主要包括神經系統與感覺系統，肌肉、骨骼與供能系統，呼吸、消化和循環系統，人體能量代謝以及人體測量。

2）心理特性：要包括人的認知特性（記憶、思維等認知活動的特點及從信息加工論角度的解釋）、人的信息處理系統、心理特性及行為習慣。

3）環境適應特性：主要包括人對冷熱環境、照明、噪聲、空氣環境等因素的適應極限以及這些因素對人的生理和工作績效的影響。

設計應用模塊

1）作業空間布局設計：包括作業姿勢與作業空間設計、工作場所性質與作業空間設計以及座椅設計等內容。

2）環境設計：按照國家標準和行業標準對作業者的作業環境進行改善，讓作業者能夠健康、安全地工作。

3）人機界面設計：顯示器（以視覺顯示器為主）和控制器（以手動控制器為主）的設計原則及組合設計原則。

4）職業健康與安全：包括人機系統的安全性分析與評價、事故產生的原因以及事故預測與預防。

各知識模塊具體講述順序安排見圖1。

4 教學方法和手段改進

人因工程課程教學方法的研究針對人因工程的課程內容和特點，結合學生的認知規律，選擇以下幾種教學方法。endprint

啟發式教學 在課堂中實施啟發式教學，關鍵在于教師要熟練掌握教材，善于引導學生朝著關鍵的問題進行思考，當學生提出觀點后，教師將所要講授的知識點進行整理總結。在運用此方法的過程中，教師給出要討論的問題，學生首先要查閱資料，然后在課堂上進行討論，最后由教師來進行總結歸納。對于重要的知識點，教師一定要再次給學生進行講解，這樣才能取得良好的教學效果。

例如，在講解人的視覺特性時，首先出示給學生一些圖片，讓學生討論在圖片上看到了什么，經過充分討論之后，教師再針對圖片上的信息進行總結，歸納出知識要點。

案例教學 通過向學生展示一個真實的案例或者是模擬的案例，讓學生在案例中尋找問題，運用所學的知識進行分析討論，嘗試去解決問題。分析現實場景中人因工程應用的成功之處和不足之處，從而能夠更快地掌握人因工程的應用要點。例如，利用學生實習的機會，拍攝不同企業的真實場景，如休息區與工作區的布置、色彩的調配、不同作業姿勢工作面和座椅的高度設計；在進行課程知識點的講解時，把企業真實的場景插入進來，讓學生分析優劣勢，這樣學生可以更快得掌握知識要點。

任務驅動式教學 所謂的任務驅動式教學，就是在人因工程的教學過程中，教師先給學生分好小組（4～5人為一小組），然后給學生布置學習或調查任務，學生通過去圖書館查閱資料，或者去真實的場景進行調查取證，再回到課堂進行討論、交流。這樣可以讓學生養成主動學習和互助協作的精神，激發他們的學習興趣。如在講解照明環境對作業效率的影響時，先讓學生利用課余時間分別在上午、下午和晚上測量不同教學樓的不同教室的照度，然后讓學生分組討論不同照明條件對學習效率和視覺疲勞的影響，最后再講解照明環境，這樣既可以培養學生進行主動學習，又激發了他們的學習熱情。

通過上述幾種不同的、多樣的教學形式，讓學生參與到教學中來，不僅可以增強課程的趣味性，又強化了學生對知識點的理解和掌握。

5 結論

通過對人因工程課堂教學模式的改革，激發了學生的學習興趣，提高他們對人因工程課程學習的主動性，從而取得較好的教學效果。人因工程課程教學模式還需要進一步的探索、不斷完善，以提高教學水平，培養適應現代工業工程需要的專業人才。

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