“模塊化”教學模式在《安全人機工程學》課程中的應用研究

黃優 王洪波

摘? 要：應貴州工程應用技術學院轉型發展的需要，針對我校《安全人機工程學》課程傳統教學模式中存在的問題，為實現培養應用型人才的培養目標，對《安全人機工程學》課程的教學模式進行研究，提出采用“模塊化”教學模式進行教學改革。教學實踐證明“模塊化”教學模式在提高學生學習興趣，培養學生創新能力和解決復雜工程問題的能力方面具有明顯效果。

關鍵詞：模塊化;教學模式;安全人機工程

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）25-0090-03

Abstract： In response to the needs of the transformation and development of Guizhou Institute of Engineering and Technology， aiming at the problems existing in the traditional teaching mode of the "safety ergonomics" course of our school， in order to achieve the goal of training applied talents， the research on the teaching model， and propose to adopt the "modular" teaching model for teaching reform. Teaching practice has proved that the "modular" teaching mode has obvious effect on improving students' interest in learning， cultivating students' innovation ability and solving complex engineering problems.

Keywords： modularization; teaching mode; Safety Ergonomics

一、概述

安全人機工程學是從安全的角度出發，以安全科學、系統科學和行為科學為基礎，運用安全原理及系統工程的方法去研究在人-機-環境系統中人與機及人與環境保持什么樣的關系，才能保證人的安全。也就是說，在實現一定生產效率的同時，如何最大限度地保障人的安全健康和舒適愉快。它是一門跨門類、多學科交叉的新興分支學科[1]。《安全人機工程學》是一門重要的專業基礎課程，也是安全工程專業學生畢業后從事安全管理和安全設計類工作所必須具備的專業技能。

目前我校《安全人機工程學》課程教學中采用的是傳統的講授方法，即課堂上由一名專業教師講授理論、原理，學生課后復習，其他教師完全不參與課程教學或甚少參與，再有就是實踐教學所占比重太小，這種教學方法下存在許多的問題：

1. 由于本課程涵蓋的內容較多，涉及面廣，而課時有限，授課教師精力有限，不能深入研究整個知識體系，授課教師為完成教學任務，趕教學進度，課堂上留給學生提問、討論的時間較少，導致教學內容局限、表淺，學生不能深入透徹理解課程內容，教學效果較差。

2. 教學方法單一，教學效果差，學生對理論難以真正理解和掌握。傳統教學模式在課堂上主要講授理論知識，學習者似乎能聽懂，可聽完后大部分學生還是似懂非懂。要自己真正動手時卻不知從何入手。這是因為目前使用的教學方法不能幫助學習者更好地理解、掌握和運用所講授的理論知識，所以大多數同學很難透徹地理解和掌握。因而導致學習者的學習興趣和積極性逐漸降低，當然也就影響了學習者的學習效果。

3. 實踐環節少且不夠理想。目前可供該課程選用的合適的實驗項目甚少，所以學生做實驗所達到的效果與教學要求存在較大的差距，效果很不理想。學生不能把理論知識與實踐相結合，沒有真正掌握基礎理論及運用理論的技能和方法，就不能在今后的工作中將所學的理論知識有效地運用到實踐活動中。有些學校在這一環節增加了一些單一的小實驗，但僅僅靠增加單一的小實驗還是不能滿足學生系統掌握本門課程理論知識的要求，對培養學生應用理論知識解決實際問題的能力也沒有多大幫助，而一些學校即使采用了課程設計的實踐教學方法，但多是由任課教師一人輔導全班學生的設計，由于任務過于繁重，故一般都是采取老師統一給定設計題目，具體給出設計要求和內容，這樣就約束了學生的想象空間，甚至學生就死板的按照老師給的設計內容進行填充，最終導致大部分學生的設計說明書基本雷同的結果，這就失去了本教學環節培養學生的創新能力和動腦動手能力的意義了。

4. 學生學習主動性不強。傳統的“填鴨”式教學方法給學生以枯燥乏味的感受，學生學習缺乏主動性，甚少對所學知識進行“加工”，只是一味的接受老師的“灌輸”，不會主動去思考。這樣的學習方法對于知識的牢固掌握是非常不利的。

為順應學校轉型發展的需要，著力解決課程存在的上述問題，加強對學生解決復雜工程問題能力的培養，研究《安全人機工程學》新的教學模式勢在必行。

二、“模塊化”教學模式設計

經學院安全教研室幾位專業老師的研究與實踐探索，提出采用“模塊化”教學模式對《安全人機工程學》課程進行教學改革。

“模塊化”教學模式，將課程教學所有環節劃分為理論教學、實驗、課程設計和作品競賽4個“模塊”。如圖1所示：

（一）理論教學模塊

理論教學內容統籌整合并劃分成若干相對獨立的知識“模塊”，每個知識“模塊”的教學由精專這方面的專業教師來承擔，以求把每個模塊的知識都講精、講透、講好。理論教學內容模塊見表1。

（二）實驗教學模塊

把實驗教學作為課程的一個“模塊”，在教學過程中加大實驗教學的比重，除了增加一些基礎性（人體測量實驗;人的安全反應限度實驗）以外，還適當添加一些創新性實驗項目（如人機系統的設計與改善實驗;操控室設計、評估測試與優化實驗;工作場地設計與評估測試實驗等）。實驗安排詳情見表2。

通過上述實驗，讓學生掌握人體的相關參數及其測量，人體生理和心理特性與安全的關系，為人機系統的安全設計或評估與優化提供依據，并培養學生的創新能力，學生發現問題、分析問題和解決問題的能力也會得到顯著提高。

（三）課程設計模塊

在教學后期給學生布置課程設計或任務，教師只需給出綜合性設計實踐的基本要求，讓學生自由組建學習小組，以小組為單位進行社會調研，收集整理并分析資料，發現問題，分析問題并找到解決問題的辦法，教師只需對學生的設計選題與學生進行討論并給出指導意見和建議，適時對學生的設計、作業等進行評價、輔導和展示;這可以提高學生的學習熱情;使用專用設計室讓學生進行設計實踐和師生間、學生間的相互交流，讓學生真正掌握人機，理解人機、運用人機。

（四）競賽模塊

鼓勵學生應用安全人機工程學基本理論進行作品設計與創作。在此過程中，教師對學生給予方法和技術指導，對設計作品進行評價，對項目進行審查，評選出優秀設計作品，并推薦參加學校開展的作品設計大賽、全國高校安全科學與工程學術年會的大學生實踐與創新作品大賽，申報大學生創新創業訓練計劃項目或者申請國家發明和實用新型專利。最終所有優秀作品將存放于安全人機展覽室內，供以后的教學和學生參觀學習用。通過這一教學模塊的實施，可使學生學以致用地把安全人機工程學的理論知識應用到參賽作品的設計中去，采取競賽的方式，可以很大程度上調動學生的主動性和積極性，并且學生能從競賽獲獎、項目立項或專利獲批中獲得成就感。這個模塊的設計主要是為了提高學生對本門課程的學習興趣，培養學生學以致用、理論聯系實際的能力。

三、教學效果對比

1. 期末考試成績得到較大提升，如圖2所示。

2. 學生參加各種競賽的積極性和獲項目立項的總數與質量都得到極大提高。2017年以來我院學生參加學校及行業開展的各種作品設計競賽的積極性和主動性得到了很大的提高，我院獲立項的大學生創新創業訓練計劃項目在數量和質量上都取得飛躍式進展。2017年我院安全工程專業學生的大學生創新創業訓練計劃項目僅2項獲得立項，省級和校級各一項，而2018年我院安全工程專業學生獲大學生創新創業訓練計劃項目立項13項之多，其中國家級5項，省級6項，校級2項。

四、結束語

從《安全人機工程學》課程特點、存在的問題和“模塊化”教學模式的優點和教學效果綜合分析可知：《安全人機工程學》課程采用“模塊化”教學模式可使學生的理論知識學習更加牢固，通過實驗教學模塊和課程設計教學模塊可以讓學生對知識的感性認識上升為理性認識，讓學生的學習變被動為主動，更能讓學生運用理論知識解決實際問題的能力得到培養和鍛煉。可見“模塊化”教學模式具有靈活性、趣味性、啟發性、教學互動性等特點，在激發學生學習興趣，提高學生創新能力和解決問題的能力方面有顯著效果。

參考文獻：

[1]王保國，王新泉，劉淑艷，等.安全人機工程學（第2版）[M].北京：機械工業出版社，2016.

[2]趙恩來，李忠輝，沈榮喜，等.基于工程教育專業認證的《安全人機工程》教學內容設置研究[J].高教學刊，2017（22）：134.