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摘 要:本文在分析人因工程学学科特点的基础上,针对工业工程专业对人因工程学课程的教学进行探讨。主要从人因工程学理论教学、理论运用、理论与工业工程实践相结合及改进教学方法等方面进行教学创新与探讨。
关键词:人因工程学;工业工程;教学改革
1、人因工程学学科特点
人因工程学作为一门独立学科有着自身的特点。根据国际人类工效学学会的定义,人因工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中的休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。从定义可以看出,人因工程学涉及的范围相当广,是一门综合性的交叉学科。它主要和“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”有密切的关系。同时,人因工程学还是一门应用型的学科,对该学科的学习,不仅要掌握一些基本理论与方法,更重要的是要学会运用这些理论和方法。
2、人因工程学课程的教学方法的改革与探讨
人因工程学是工业工程的专业基础课,通过本课程的学习,使学生形成“以人为本”的设计理念,将人因工程学的相关理论知识及科学思想运用到今后的设计中去,从而使我们设计的产品既适于工厂的批量化生产,又适于人的使用。因此,在课程教学中,一方面要系统地传授学生人因工程学的基本概念、理论、方法和技能,另一方面还要注重培养学生的综合运用知识和创新实践的能力。通过对“人因工程学”课程的教学实践和研究,我主要从以下几方面进行探讨。
2.1紧扣专业特点对人机学理论知识进行有针对性的讲授
人因工程学涉及的知识面广,应用领域宽,除了工业工程专业将其作為必修课外,还有像工业设计、安全工程、机械制造、环境工程等专业也将人因工程学作为一门主要课程纳入教学体系。此外,人机学基本理论知识比较抽象、数据资料占得比重比较大,对学生来说,理解起来有一定的难度,因此,要想真正使人因工程学学科为我们服务,就必须对其理论知识进行有针对性的学习,对基本理论及和专业关系比较密切的知识点进行课堂重点讲授,其它知识点可以安排学生课下以自学的形式进行学习,这样既保证了课堂教学的有效性,又培养了学生的自学能力及独立思考能力。
2.2在教学中强调对人因学数据的灵活运用
通常人因工程学教材中包含了大量的图表、数据、调查结果和设计规范,例如:人体测量数据、人的视觉特性和人体施力及运动输出特性等,这些资料都是先行者们的智慧结晶,但如果我们只是一味地照搬照抄,而不是灵活地根据我们的设计对象进行相应的调整与变化,那么设计出来的产品只会弄巧成拙。此外,我们现行参考的人机学数据多数为 20多年前的研究成果,如我国成年人人体尺寸国家标准(GB 10000—88)就是1988年的测量数据,这就更需要我们在教学及设计实践的过程中强调对这些参考数据进行适当的修正,这样才能满足我们的设计需求。
2.3加强实践教学,着重培养学生的设计实践能力
要想真正提高教学质量,达到教学的目的,就必须重视人机学理论知识和实践教学相结合。
(1)结合案例进行讲授
为了使学生在具体的设计中能更好地运用人因工程学原理,掌握相关的教学内容和设计方法,以及更好地理解其使用范围和应用方法我们在教学中就应注重运用丰富、典型的案例进行阐释,通过对具体案例的评析、讲解和讨论,使学生更好地理解人因工程学和本专业的关系,学会进行人机分析,以人机的角度进行设计。例如,在人体测量与数据应用这一章中,为了更好地理解各个人体测量数据的应用范围及应用场景,除了选择书中介绍的案例外,还参考了大量和工业工程设计相关的案例,特别是大量的人体测量数据与产品设计的关系,像电冰箱的设计,就会涉及到身高、立姿双手上举高、眼高、手掌的相关尺寸等。
(2)通过具体的设计实践巩固所学理论知识
为了更好地巩固课堂效果,更深入地理解所学知识,每完成一部分理论内容就进行一个相关设计实践课题,要求学生对某一类产品或某个产品设计过程中相关的人因工程学要素作综合分析,并以此设计分析作为参考进行实践设计。如视觉机能及其特征、视觉信息显示设计等理论内容讲授完后,安排一个显示装置设计进行人机分析。在所有理论课程结束后,再从产品设计、视觉传达设计和室内环境设计三方面安排课题以大作业的方式完成最后的综合设计并以此次设计实践作为本课程的主要考核方式,摒弃传统的闭卷考试的考核方式,这样可以调动学生的主动性、积极性以及实际解决问题能力。
2.4改革教学方法,着重学生创新能力的培养
在传统的教学活动中,教师是教学活动的主体,学生是客体,被动地来接受知识。学生在这样的教学方式下,往往缺乏主动思考的动力就更谈不上创新能力的培养了,而创新是工业设计专业的核心。因此在人因工程学的课程教学中,我们要改革传统的教学方式,建立一种平等的师生关系,更为重要的是,提高学生在教学活动的主体地位,从而使学生的创新能力不断得到提高。
(1)导入现代化教学手段
利用多媒体教学手段,将抽象的理论转化为容易理解的图片、声音、影像等资料,能够增加课堂的信息量、吸引学生的注意力,从而加深学生对所学内容的认识、理解和记忆,激发学生的学习兴趣。
(2)分组讨论式教学法
一个设计项目的完成不是单靠某个人的能力就能完成的,它必须是团队共同努力合作的结果。因此,作为一名学生应该在学习阶段就注重培养与其他专业人员、工程师的合作意识。通常是由3—5个同学组成一个小组,围绕同一个课题展开,在课题的选择、调查研究、研究分析以及构思等阶段展开小组讨论,通过发挥集体智慧以获取最佳设计方案同时调动了学生的主观能动性。
(3)角色扮演分析法
产品设计的对象是人,要想真正做到“以人为本”,就必须在设计的分析阶段,把重点放到对角色的观察、体会上来,而不是以设计者自身的角度去解决设计问题。鼓励学生在课堂中使用角色扮演的分析方法,即拟定角色(使用者)的年龄和身体状况(高、矮、胖、瘦等),使用待开发的产品、利用各种各样的方法去表演和完成使用该产品的情境,在表演中体验角色的需要,这样才会对角色使用产品的生理、心理需求有比较深刻的体会,从而发掘待改进的人机学问题和途径。
3、总结
总之,通过对“人因工程学”课程教学的思考与探讨,以及一系列的教学实践,大部分学生都能在具体的设计中学会运用人机学理论知识,取得了一定的教学效果。当然在教学的过程中,还有许多问题需要解决和探讨,这就需要在今后的教学过程中,不断去总结经验,达到教学相长的目的。
参考文献:
[1]丁玉兰,人机工程学:第3版,北京:北京理工大学出版社,2005
[2]汪惠芬,刘婷婷,“人因工程学”课程教学模式探索与实践,中国制造信息化,2005
[3]陈杭悦,宋长林,工业设计专业人才培养模式探讨,杭州电子工业学院学报,2004
关键词:人因工程学;工业工程;教学改革
1、人因工程学学科特点
人因工程学作为一门独立学科有着自身的特点。根据国际人类工效学学会的定义,人因工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中的休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。从定义可以看出,人因工程学涉及的范围相当广,是一门综合性的交叉学科。它主要和“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”有密切的关系。同时,人因工程学还是一门应用型的学科,对该学科的学习,不仅要掌握一些基本理论与方法,更重要的是要学会运用这些理论和方法。
2、人因工程学课程的教学方法的改革与探讨
人因工程学是工业工程的专业基础课,通过本课程的学习,使学生形成“以人为本”的设计理念,将人因工程学的相关理论知识及科学思想运用到今后的设计中去,从而使我们设计的产品既适于工厂的批量化生产,又适于人的使用。因此,在课程教学中,一方面要系统地传授学生人因工程学的基本概念、理论、方法和技能,另一方面还要注重培养学生的综合运用知识和创新实践的能力。通过对“人因工程学”课程的教学实践和研究,我主要从以下几方面进行探讨。
2.1紧扣专业特点对人机学理论知识进行有针对性的讲授
人因工程学涉及的知识面广,应用领域宽,除了工业工程专业将其作為必修课外,还有像工业设计、安全工程、机械制造、环境工程等专业也将人因工程学作为一门主要课程纳入教学体系。此外,人机学基本理论知识比较抽象、数据资料占得比重比较大,对学生来说,理解起来有一定的难度,因此,要想真正使人因工程学学科为我们服务,就必须对其理论知识进行有针对性的学习,对基本理论及和专业关系比较密切的知识点进行课堂重点讲授,其它知识点可以安排学生课下以自学的形式进行学习,这样既保证了课堂教学的有效性,又培养了学生的自学能力及独立思考能力。
2.2在教学中强调对人因学数据的灵活运用
通常人因工程学教材中包含了大量的图表、数据、调查结果和设计规范,例如:人体测量数据、人的视觉特性和人体施力及运动输出特性等,这些资料都是先行者们的智慧结晶,但如果我们只是一味地照搬照抄,而不是灵活地根据我们的设计对象进行相应的调整与变化,那么设计出来的产品只会弄巧成拙。此外,我们现行参考的人机学数据多数为 20多年前的研究成果,如我国成年人人体尺寸国家标准(GB 10000—88)就是1988年的测量数据,这就更需要我们在教学及设计实践的过程中强调对这些参考数据进行适当的修正,这样才能满足我们的设计需求。
2.3加强实践教学,着重培养学生的设计实践能力
要想真正提高教学质量,达到教学的目的,就必须重视人机学理论知识和实践教学相结合。
(1)结合案例进行讲授
为了使学生在具体的设计中能更好地运用人因工程学原理,掌握相关的教学内容和设计方法,以及更好地理解其使用范围和应用方法我们在教学中就应注重运用丰富、典型的案例进行阐释,通过对具体案例的评析、讲解和讨论,使学生更好地理解人因工程学和本专业的关系,学会进行人机分析,以人机的角度进行设计。例如,在人体测量与数据应用这一章中,为了更好地理解各个人体测量数据的应用范围及应用场景,除了选择书中介绍的案例外,还参考了大量和工业工程设计相关的案例,特别是大量的人体测量数据与产品设计的关系,像电冰箱的设计,就会涉及到身高、立姿双手上举高、眼高、手掌的相关尺寸等。
(2)通过具体的设计实践巩固所学理论知识
为了更好地巩固课堂效果,更深入地理解所学知识,每完成一部分理论内容就进行一个相关设计实践课题,要求学生对某一类产品或某个产品设计过程中相关的人因工程学要素作综合分析,并以此设计分析作为参考进行实践设计。如视觉机能及其特征、视觉信息显示设计等理论内容讲授完后,安排一个显示装置设计进行人机分析。在所有理论课程结束后,再从产品设计、视觉传达设计和室内环境设计三方面安排课题以大作业的方式完成最后的综合设计并以此次设计实践作为本课程的主要考核方式,摒弃传统的闭卷考试的考核方式,这样可以调动学生的主动性、积极性以及实际解决问题能力。
2.4改革教学方法,着重学生创新能力的培养
在传统的教学活动中,教师是教学活动的主体,学生是客体,被动地来接受知识。学生在这样的教学方式下,往往缺乏主动思考的动力就更谈不上创新能力的培养了,而创新是工业设计专业的核心。因此在人因工程学的课程教学中,我们要改革传统的教学方式,建立一种平等的师生关系,更为重要的是,提高学生在教学活动的主体地位,从而使学生的创新能力不断得到提高。
(1)导入现代化教学手段
利用多媒体教学手段,将抽象的理论转化为容易理解的图片、声音、影像等资料,能够增加课堂的信息量、吸引学生的注意力,从而加深学生对所学内容的认识、理解和记忆,激发学生的学习兴趣。
(2)分组讨论式教学法
一个设计项目的完成不是单靠某个人的能力就能完成的,它必须是团队共同努力合作的结果。因此,作为一名学生应该在学习阶段就注重培养与其他专业人员、工程师的合作意识。通常是由3—5个同学组成一个小组,围绕同一个课题展开,在课题的选择、调查研究、研究分析以及构思等阶段展开小组讨论,通过发挥集体智慧以获取最佳设计方案同时调动了学生的主观能动性。
(3)角色扮演分析法
产品设计的对象是人,要想真正做到“以人为本”,就必须在设计的分析阶段,把重点放到对角色的观察、体会上来,而不是以设计者自身的角度去解决设计问题。鼓励学生在课堂中使用角色扮演的分析方法,即拟定角色(使用者)的年龄和身体状况(高、矮、胖、瘦等),使用待开发的产品、利用各种各样的方法去表演和完成使用该产品的情境,在表演中体验角色的需要,这样才会对角色使用产品的生理、心理需求有比较深刻的体会,从而发掘待改进的人机学问题和途径。
3、总结
总之,通过对“人因工程学”课程教学的思考与探讨,以及一系列的教学实践,大部分学生都能在具体的设计中学会运用人机学理论知识,取得了一定的教学效果。当然在教学的过程中,还有许多问题需要解决和探讨,这就需要在今后的教学过程中,不断去总结经验,达到教学相长的目的。
参考文献:
[1]丁玉兰,人机工程学:第3版,北京:北京理工大学出版社,2005
[2]汪惠芬,刘婷婷,“人因工程学”课程教学模式探索与实践,中国制造信息化,2005
[3]陈杭悦,宋长林,工业设计专业人才培养模式探讨,杭州电子工业学院学报,2004