人机工程学教学改革的与

本文为许昌学院2010年度教学研究项目,项目名称：以设计过程为主导的人机工程学教学模式研究,项目编号：02010062

摘 要：人机工程学是一门多学科综合的边缘学科,它对于设计专业的规范化教学有着举足轻重的作用,该学科与人类的日常生活息息相关.本文旨在通过教学内容的侧重、教学方法以及教学手段的改革方面对人机工程学课程教学研究进行探讨.

关 键 词 ：人机工程学；教学模式；教学改革

[中图分类号]：G420 [文献标识码]：A [文章编号]：1002-2139(2011)-17-0075-02

人机工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域,应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科.现代人机工程学研究的方向是：把人―机―环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造最合适于人工作的机械设备和作业环境,使人―机―环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能：高效、安全、经济.

那么,人机工程学作为设计专业的基础课程,它的教学成效直接关系到后续的设计类专业课程教学是否能顺利展开.由于人机工程学是从工程技术类科学延伸到设计领域的,所以以往许多高校在教学时主要采取传统的“课堂理论知识灌输+课后知识性问答作业+课终闭卷考试”的模式进行教学,这种教学方法单一,以理论教学为主；教材内容偏重理论、原理、公式、数据,相对较为枯燥,学生容易产生厌学心理.因此,通过对“人机工程学”课程的教学实践和研究, 我们根据该课程的特点和教学目标,结合课程内容采用了一种理论与实践相结合的教学模式,在人机系统设计中掌握人机工程学设计原理、培养创新设计能力, 积极引入最新的设计成果,使理论的转化既快又直接,取得了较好的教学效果.

1.教学内容的整合

人机工程学的理论方法为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据,为设计中“机的功能”合理性提供科学依据,为“环境因素”提供设计准则.学习本课程的目的是使学生具备以人为本的设计思想,掌握人机系统设计的一般方法,在明确系统总体要求的前提下,分析和研究人、机、环境3个要素应具备的功能及其对系统总体性能的影响,寻求人机系统最优组合方案.其教学内容要有明确的目的性,在选择和编排上要符合教学规律,要按照一定的程序将完整的知识教给学生以保证教学的系统性和循序渐进性.

针对现行教科书章节安排的不合理,对各章节进行了重新整合,目的是希望在每一个“人的因素”的知识点后安排与其相应的设计内容“机的因素”,从而可以马上理论联系设计实际,同时把相关的一些“机的因素”安排在同一或相近章节,这样可以体现一定的内在逻辑性.

随着人机工程学研究的深入以及人们认识上的提高,在学术界和企业界都取得了很多成果.因此在课程教学过程中,要紧跟时代的发展,在教学内容上一方面要不断更新,不断把人机工程学理论研究的最新成果及时纳入到教学内容中,让学生充分了解当前发展的新动向和新趋势；另一方面紧密联系人机工程应用的最新发展,用案例的形式向学生介绍,及时穿插在日常的教学活动中,丰富课堂的教学内容.在教学过程中还要依据学生的不同情况与需求,进行适当的调整.

2.教学方法的改革

在实际教学中,该课程应重视和加强实践性环节的教学,做到理论与实践并重.在课程教学中应始终贯穿与突出设计主线,围绕设计课题来组织教学.

人机工程学设计原理是人机系统设计的主要依据,为了让学生更好地掌握各种设计工作必须遵循的原理,我们可以采用互动式教学方式,由教师提出问题,让学生带着问题去学,学习中再提出新的问题,由教师进行释疑解惑,如此反复进行,最后由教师进行总结.整个教学过程是就一个提出问题解决问题的过程,很多复杂难以理解的内容和难以掌握的设计原理就变成若干可以直接解答的问题,随着这些问题的解答,学生便系统地了解和掌握了人机设计中需要运用和遵循的各种原理,同时活跃了课堂教学气氛,使学生不再是课堂上被动的接受者,而是提高了学生的学习积极性和自觉参与性,培养了学生大胆思维、勇于探索和分析问题、解决问题的能力.

按照传统的教学模式,枯燥的数据和复杂的公式使艺术类学生往往提不起兴趣,在教学中改变传统的以教师为中心的传授式教学方法,采用新的教学方式,可以使学生能更好地掌握人机工程学原理在其专业领域中的使用范围和应用方法.我们在教学中针对不同的专业,结合教学内容挑选相关的典型案例和综合性案例,通过对具体案例的评析、讲解和讨论,使学生理解其中所隐含的人机工程学知识和设计原理,掌握相关教学内容和设计方法.根据教学目标选择适当的案例是决定案例式教学效果的重要一环.我们在选择案例时特别注重案例的真实性、典型性和价值性,选择的案例既要反映现实中的真实事件,提供系统全面的事件过程,能使学生对案例产生强烈的现实感,又要结合教材的相关内容,体现相关的知识点或原理,能使学生加深对案例的研究和所学知识的结合,领会理论应用的条件和环境；同时还要有一定的深度和难度,存在从多方面进行研究分析和解释的可能性,利于学生分析问题和解决问题能力的培养.

在这一教学过程中,学生通过实际案例,不但解决了在处理项目中遇到的实际问题,还渐渐培养了独立组织、安排学习的行为,提高了学生的兴趣,调动了学习的积极性.

3.教学手段的改革

随着科学技术的不断进步和计算机信息技术的迅猛发展,各种各样的教学手段层出不穷,如果我们在教学过程中充分利用多样化的教学手段会取得良好的教学效果.

我们在教学过程中要充分利用多样化的教学手段来辅助教学,在“人机工程学”的多媒体教学中我们充分考虑课程本身的特点,除了采用大量的图片资料,做到图文并茂之外,还有效地整合了声音、视频、动画等多种媒体.充分利用多媒体教学手段和计算机的超强处理能力,在课堂教学中利用多媒体技术,将抽象的教学内容通过多媒体的方式具体化、形象化,如提供图、文、声、像并茂的多重感官教学材料,将课程中涉及的看不见、摸不着、抽象复杂的感知觉等心理现象变为直观的、化繁为简的、化难为易的、由静为动的画面；利用多媒体技术制作各种教学案例等,使授课更加生动形象,吸引学生的注意力、激发学生对课程学习的兴趣和热情,有利于学生认知结构的形成与发展,使学生通过直观、易感的形式进行学习.

人机工程学是一门发展中的学科,新的实验手段和设计方法不断涌现,并在众多的设计领域得到越来越广泛的应用.因此,在备课过程中,要与其他院校、研究机构的人机工程学学科保持紧密联系,密切关注学科新技术、新发展的方向,注意收集反映学科新技术的资料,通过组织多媒体信息,突破空间以及时间的束缚,进行逼真的模拟,更加清晰、生动地展现某些理论问题,更加直观的向学生介绍人机工程学在设计领域中的应用发展.

在上述教学手段的基础上,还应根据课程内容中基础理论、基本原理、设计方法、综合应用等不同层次,以知识获取和综合应用能力培养为目标,有针对性地设计与各层次教学内容相配合的作业类型和考核要求,如:基础理论和基本原理等必须掌握的内容,采用课外作业、课堂测试等形式,并制定量化的考核指标；设计方法等要求灵活运用的内容,可以采用课堂讨论、写论文、课外调研等形式,通过非量化指标进行考核；而综合应用性内容则以学生自主设计完成各类设计实践或研究论文为主,充分发挥学生的主观能动性和创新性,通过学生答辩等形式,以及书面表达与口头表达相结合,考核其综合运用能力和思辨能力.

4.结语

随着市场经济的发展,人们对于产品需求的多样性以及高品质生活的定位都提出了更高的要求,围绕着“以人为本”、环保、健康理念的人机工程学教育也要与时俱进,不断完善.要开展好设计专业“人机工程学”的教学工作,应在专业总的培养目标的指导下,明确“人机工程学”的教学目的.在教学内容组织上,注重与背景学科的融合,重视学生人机工程学设计思想的培养以及对课程基础理论和基本技能的掌握,拓宽“人机工程学”教学的广度和深度.在教学模式和方法上,要针对“人机工程学”的具体特点,改革传统的理论教学模式,采用结合设计实际应用的案例教学、实践教学和理论教学相结合的教学模式,同时加大教学方法改革的力度.只有这样,才能适应设计专业应用型人才培养的全面需求.

设计学科随着时代的发展,不断改变着其存在的形态.我们在探讨人机工程学教学模式的同时,必须明白人机工程学边缘学科这一本质,在人类科学与文化不断进步、创新的时代,对于作为艺术与科学、物质与精神、人―物―环境三者和谐之纽带的设计基础学科“人机工程学”,变是永远不变的原则,只有如此,才能最大限度地满足人类社会的需要.