王淑云，蔣復(fù)量，劉迎云，楊 蓉，雷 波

南華大學(xué) 環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001

教學(xué)方法

基于核特色的“安全人機(jī)工程學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和方法的優(yōu)化與創(chuàng)新探索

王淑云，蔣復(fù)量，劉迎云，楊 蓉，雷 波

南華大學(xué) 環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001

“安全人機(jī)工程學(xué)”是核安全工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)平臺核心課程之一，具有多學(xué)科交叉性和較強(qiáng)的工程應(yīng)用性。該文按照復(fù)合型、創(chuàng)新型核安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)以及注冊核安全工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合我校核安全工程專業(yè)辦學(xué)的思路及特色——以核為特色，設(shè)置核安全工程專業(yè)“安全人機(jī)工程學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容，并緊緊圍繞核特色對該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了優(yōu)化與創(chuàng)新。實踐證明，通過將核特色內(nèi)容引入課程教學(xué)，有針對性構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容模塊并施以核特色教學(xué)方法和手段，能很好地提升教學(xué)效果并有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

安全人機(jī)工程學(xué)；教學(xué)方法；核特色；優(yōu)化與創(chuàng)新

安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度和著眼點，運用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法去解決人機(jī)結(jié)合面的安全問題的一門新興學(xué)科[1]。其立足點放在安全上面，對在活動（生產(chǎn)活動、生活活動、生存活動）過程中的人實行保護(hù)為目的，主要闡述人與機(jī)保持什么樣的關(guān)系，才能保證人的安全。它是一門多學(xué)科交叉的、綜合的新興邊緣學(xué)科?！鞍踩藱C(jī)工程學(xué)”課程教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生能運用安全人機(jī)工程學(xué)的基本理論與方法進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)安全設(shè)計、分析與評價的基本能力。

一、核安全工程專業(yè)“安全人機(jī)工程學(xué)”課程教學(xué)存在的問題

南華大學(xué)自2004年創(chuàng)辦安全工程本科專業(yè)以來，以核電產(chǎn)業(yè)鏈安全類人才需求為導(dǎo)向，建設(shè)過程中一直以核為特色，2007年該專業(yè)分為三個方向（核安全、建筑安全和鈾礦冶安全）進(jìn)行本科人才培養(yǎng)，以核特色建設(shè)安全工程專業(yè)在國內(nèi)屬于首次，希望成為國內(nèi)核安全專業(yè)人才的培養(yǎng)基地。2010年學(xué)校緊抓核電快速發(fā)展的機(jī)遇，向教育部申報了國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)—核安全工程專業(yè)，并于2010 年7月獲得教育部批準(zhǔn)，同年開始招收核安全工程專業(yè)學(xué)生。南華大學(xué)是國內(nèi)唯一設(shè)立該專業(yè)的高校，在國內(nèi)屬于首創(chuàng)，國此沒有配套的教材，缺乏課程體系所應(yīng)具備的專業(yè)特色教材，對于各課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的把握均沒有參照物，這是教學(xué)工作中遇到的一大難題。我們的做法是對于專業(yè)特色課程，則根據(jù)核安全人才培養(yǎng)目標(biāo)，采取組織相關(guān)教師自編核安全專業(yè)特色教材或從相關(guān)學(xué)科中優(yōu)選合適的教材、從國外引進(jìn)原版教材等方式，而對于專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程，如“安全人機(jī)工程學(xué)”、“安全學(xué)原理”、“安全管理學(xué)”、“安全系統(tǒng)工程”等，教材仍采用安全工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會編寫的教材，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上則根據(jù)核特色進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新?！鞍踩藱C(jī)工程學(xué)”是我校安全工程專業(yè)和核安全工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)平臺核心課程之一。對于安全工程專業(yè)在教學(xué)上我們已經(jīng)有較成熟的經(jīng)驗，但對核安全工程專業(yè)來說，在借鑒以往教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，如何優(yōu)化與創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法更好地提升教學(xué)效果并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，值得探討。

二、將核特色內(nèi)容引入課程教學(xué)

南華大學(xué)核安全工程專業(yè)開設(shè)的“安全人機(jī)工程學(xué)”課程課時量較少，教學(xué)計劃為32學(xué)時，其中實驗4學(xué)時。在教學(xué)實踐中，我們在選擇高等院校安全工程專業(yè)教材的基礎(chǔ)上，嘗試根據(jù)國家注冊核安全工程師考試要求，結(jié)合《安全工程專業(yè)本科教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》要求和我校核安全工程專業(yè)辦學(xué)的思路及特色來組織教學(xué)內(nèi)容，將整個教學(xué)內(nèi)容劃分為概論、人體的人機(jī)學(xué)參數(shù)、人的生理和心理及生物力學(xué)特性、安全人機(jī)功能匹配、人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計、安全人機(jī)工程學(xué)的實踐與運用6個理論教學(xué)模塊和1個實踐教學(xué)模塊（表1），實踐教學(xué)主要包括實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)及課程現(xiàn)場參觀4個部分。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，突出我校核安全工程專業(yè)的辦學(xué)特色，將核特色內(nèi)容引入課程教學(xué)，如人機(jī)系統(tǒng)可靠性分析一節(jié)教學(xué)就是以福島核電事故分析為教學(xué)內(nèi)容。對作業(yè)環(huán)境的分析與評價則以鈾礦山作業(yè)環(huán)境為例，因為鈾礦山作業(yè)環(huán)境與一般的工礦企業(yè)不同，它具有放射性及非放射性危害的雙重特點，其作業(yè)環(huán)境影響因素主要有鈾礦塵、氡及子體、γ外照射、放射性氣溶膠、噪聲、熱濕環(huán)境、照明及其他非放射性有害氣體等，因此作為教學(xué)內(nèi)容很有代表性。在安全人機(jī)工程學(xué)的實踐與運用章節(jié)中介紹核電控制室的安全人機(jī)工程學(xué)設(shè)計，針對性較強(qiáng)。

表1 教學(xué)知識模塊結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容

三、教學(xué)方法的優(yōu)化與創(chuàng)新

1.重視核特色案例教學(xué)，采用“精選案例雙向互動啟發(fā)式”的教學(xué)模式

“安全人機(jī)工程學(xué)”課程具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用性。教學(xué)過程中，我們特別注重案例教學(xué)方法的運用，并結(jié)合采用“精選案例雙向互動啟發(fā)式的教學(xué)模式”。這種教學(xué)模式重在培養(yǎng)學(xué)生積極思考、創(chuàng)新思維的能力以及參與意識和參與能力，能把知識學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來[2]，以培養(yǎng)更多的適應(yīng)社會需求、具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

“精選案例雙向互動啟發(fā)式”的教學(xué)模式主要有主題探討式互動、歸納問題式互動、精選案例式互動、多維思辨式互動等，這些各有特點，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象特點靈活運用。該課程主要采用“精選案例雙向互動啟發(fā)式”的教學(xué)方法，在案例選擇上我們特別注重我們的學(xué)科特色—核特色，即根據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容有針對性選擇核特色案例，并注意案例的典型性、真實性、時效性和價值性，如人機(jī)系統(tǒng)可靠性分析章節(jié)的教學(xué)就是以日本福島核電事故案例為互動教學(xué)討論內(nèi)容，結(jié)合“精選案例雙向互動啟發(fā)式”教學(xué)模式介紹并分析事故發(fā)生的精選案例原因以及預(yù)防同類事故的措施及對策，即對日本福島核電站人機(jī)系統(tǒng)中人的可靠性、機(jī)的可靠性、環(huán)境的可靠性分別進(jìn)行分析，提出解決問題的方案。我們對于教學(xué)過程的把握是先由任課教師在課前教案準(zhǔn)備中精選好案例，教師在課堂教學(xué)過程中根據(jù)案例進(jìn)行啟發(fā)式提問，供學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生探索思維，學(xué)生利用已有知識嘗試提出解決方案，教師就學(xué)生回答問題進(jìn)行小結(jié)，學(xué)生提出自己的疑問，然后教師抓住問題的重點、熱點并結(jié)合學(xué)生的提問作深入分析，最后上升為理論知識，使學(xué)生加深對理論知識的理解和掌握，提高了教學(xué)效果以及學(xué)生參與的積極性和主動性。

教學(xué)中對于案例的應(yīng)用，可應(yīng)用在理論內(nèi)容講解之前，也可以應(yīng)用于理論講解之后，即可以用來引出要講解的內(nèi)容，也可以用來講述理論的應(yīng)用，教學(xué)過程中我們根據(jù)具體情況靈活掌握。對于重要知識點或需要介紹設(shè)計原理、原則的部分（如工廠工作（規(guī)劃）設(shè)計、崗位設(shè)計、顯示器、控制器以及作業(yè)環(huán)境的設(shè)計）等教學(xué)內(nèi)容，采取先由任課教師系統(tǒng)講授理論知識，然后運用多媒體等手段穿插精選案例來講述它的應(yīng)用，如對作業(yè)環(huán)境的安全設(shè)計就是以鈾礦山為例。而對于安全人機(jī)工程學(xué)的實踐與運用章節(jié)的教學(xué)，則先列舉案例，用來引出要講解的知識點，即應(yīng)用理論和方法對一個具體的人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行整體安全設(shè)計（如核電控制室的安全人機(jī)工程學(xué)設(shè)計），或是通過案例來分析評價一個具體的人機(jī)系統(tǒng)的安全可靠性，分析系統(tǒng)中有哪些不符合安全人機(jī)工程學(xué)原理的地方，并就如何改進(jìn)提出方案。

2.充分利用國內(nèi)外的核特色網(wǎng)絡(luò)資源，優(yōu)化并創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

南華大學(xué)核安全工程專業(yè)采用的《安全人機(jī)工程學(xué)》教材是由煤炭工業(yè)出版社2002年出版，部分內(nèi)容陳舊，且沒有涉核的內(nèi)容，如標(biāo)準(zhǔn)的采用、人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用等，這些內(nèi)容在教學(xué)過程中都需要更新，同時也需要補(bǔ)充與核相關(guān)的內(nèi)容。而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了這一缺陷。相關(guān)學(xué)者撰文指出，在學(xué)習(xí)過程中，對于不懂的內(nèi)容，通過“百度”等搜索引擎可以解決85%的問題，因此，高校教師在教學(xué)過程中，必須利用好網(wǎng)絡(luò)資源[3]。為了提高課程教學(xué)效果，我們特別注重互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，充分利用國內(nèi)外的核特色網(wǎng)絡(luò)資源，不斷更新和完善多媒體課件中的教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。

“安全人機(jī)工程學(xué)”是一門實踐性很強(qiáng)的課程，課堂教學(xué)如果僅有演示文檔，課堂以教師講課為主，再加上授課內(nèi)容較抽象，學(xué)生只能被動地參與這個過程，教學(xué)效果不理想。而充分應(yīng)用多媒體計算機(jī)這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，在教學(xué)過程中增加動畫、圖形、聲音和視頻短片等內(nèi)容，展現(xiàn)生產(chǎn)實際情景或事故場景，讓學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識，更有身臨其境的感覺，使枯燥的知識變成動態(tài)清晰表達(dá)的知識和畫面[4]。教學(xué)中對視頻資料和圖片等多媒體教學(xué)資源的選用，我們緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容有針對性選用核特色視頻資料和圖片，如人機(jī)系統(tǒng)可靠性分析章節(jié)的教學(xué)是以日本福島核電事故的分析為例，教學(xué)中采用了適量的視頻資料，讓學(xué)生了解事故概況、發(fā)生的原因、造成的影響及危害，并輔以圖片，用圖解的形式進(jìn)一步分析福島核電站故障產(chǎn)生的原因，通俗易懂，教學(xué)效果好。同時教學(xué)中我們還注重給學(xué)生提供較多的參考資料，如上課的過程中給學(xué)生列舉了一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)外核安全特色網(wǎng)站，并給學(xué)生提供有《安全人機(jī)工程學(xué)》、《人機(jī)工程學(xué)》、《人因工程學(xué)》等精品課程的高校精品課程網(wǎng)站以及世界幾起典型的核電事故案例等網(wǎng)站鏈接。便于學(xué)生自學(xué)并更新知識見（表2）。

此外，我們還充分利用校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交流，包括課程信息發(fā)布、電子教案共享、網(wǎng)上課程輔導(dǎo)、網(wǎng)上布置作業(yè)、網(wǎng)上討論、相關(guān)網(wǎng)站鏈接等[5]，給學(xué)生提供自由交流的機(jī)會，便于資源的共享。教師將課程所有教學(xué)文件全部上網(wǎng)，學(xué)生可隨時查閱，任課教師在網(wǎng)上與學(xué)生開展互動，如對本學(xué)科前沿動態(tài)、目前國內(nèi)外研究進(jìn)展和熱點以及課程的重要知識點的討論、對核安全的關(guān)注、對教師教學(xué)情況的建議等，學(xué)生可以發(fā)表評論或提出問題，教師可對學(xué)生的評論進(jìn)行點評或解答學(xué)生的的提問，大大提高了學(xué)生參與的積極性。

表2 國內(nèi)外部分核安全特色網(wǎng)站

3.突出核特色實踐教學(xué)，提高學(xué)生解決實際問題和創(chuàng)新的能力

實踐教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。安全人機(jī)工程學(xué)中的很多知識點，對于接觸企業(yè)較少的大三學(xué)生來說比較陌生，單純在課堂上講授，難以取得較好的授課效果，因此必須重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用，以便進(jìn)一步加深學(xué)生對理論知識的消化吸收，同時提高學(xué)生的動手能力和解決實際問題及創(chuàng)新的能力。而重視學(xué)生解決實際問題能力的培養(yǎng)對于工科教學(xué)來說非常重要，因為這種能力將成為學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位的核心競爭力[6]。安全人機(jī)工程學(xué)的實踐教學(xué)主要包括實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)以及課程現(xiàn)場參觀4個部分。針對核安全工程專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)和要求，我們對該課程實踐教學(xué)的內(nèi)容和方法進(jìn)行了優(yōu)化和創(chuàng)新，突出核特色，將核特色內(nèi)容滲透到實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。

首先針對實驗教學(xué)進(jìn)行了改革，緊緊圍繞課程的教學(xué)內(nèi)容、目的及教學(xué)對象，增設(shè)與核相關(guān)的實驗，如人的職業(yè)能力綜合測定實驗，實驗過程中我們結(jié)合核特色給學(xué)生提出這樣的問題，在具有放射性危害的作業(yè)環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，人的職業(yè)能力（即多項心理功能）有何變化？如何測試？供學(xué)生思考。

課程全部內(nèi)容講授完畢后，安排課程設(shè)計。在課程設(shè)計的選題上采取教師引導(dǎo)與學(xué)生自選相結(jié)合的方式，突出核特色，積極引導(dǎo)學(xué)生從核類企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)選題。如對核類企業(yè)進(jìn)行γ射線、鈾粉塵、氡及子體以及噪聲、熱濕環(huán)境、照明等作業(yè)環(huán)境要素進(jìn)行測定，讓學(xué)生運用所學(xué)的理論知識對企業(yè)的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行分析評價，找出其存在的問題，并提出優(yōu)化作業(yè)環(huán)境的措施。通過訓(xùn)練使學(xué)生具有初步運用所學(xué)的安全人機(jī)工程學(xué)理論知識進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)安全設(shè)計、分析與評價的基本能力。

在實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)上,各屆各類實習(xí)環(huán)節(jié)均安排了核類企業(yè)。由于這門課程安排在大三的第二學(xué)期，即在認(rèn)識實習(xí)之后。因此在實際教學(xué)中，我們還結(jié)合認(rèn)識實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在認(rèn)識實習(xí)中通過深入核類企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，對人、機(jī)、環(huán)境、人機(jī)結(jié)合面、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)等這些概念有些初步的認(rèn)識和了解。在此基礎(chǔ)上，該課程組織教學(xué)的過程中我們還安排一次對核化企業(yè)（因為這類企業(yè)作業(yè)環(huán)境不但有普通工業(yè)企業(yè)同性的問題，而且有核類企業(yè)的特殊性，即有放射性危害的特點）的課程現(xiàn)場參觀，通過參觀增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，讓學(xué)生運用所學(xué)的理論知識對工廠的工作（規(guī)劃）設(shè)計（如廠區(qū)的平面布局、設(shè)備設(shè)施布局等）、崗位設(shè)計、顯示器和控制器、安全防護(hù)裝置以及作業(yè)環(huán)境（如廠房建筑結(jié)構(gòu)、通風(fēng)采光、熱濕環(huán)境、色彩環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲與振動以及放射性危害、安全標(biāo)示等）等是否符合安全人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行分析評價，找出其存在的問題（即安全隱患），并運用所學(xué)的理論知識提出初步優(yōu)化方案，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。此外還通過后續(xù)的生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計以及大學(xué)生科技創(chuàng)新等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)一步鞏固該課程的理論知識。

四、結(jié)束語

“安全人機(jī)工程學(xué)”是核安全工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程，具有多學(xué)科交叉性和較強(qiáng)的工程應(yīng)用性。該文在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置與教學(xué)方法的優(yōu)化與創(chuàng)新上充分考慮了我校核安全工程專業(yè)的辦學(xué)特色—核特色。將核特色內(nèi)容引入課程教學(xué)，有針對性構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容模塊，并緊緊圍繞核特色提出了通過重視核特色案例教學(xué)，采用“精選案例雙向互動啟發(fā)式”的教學(xué)模式；充分利用國內(nèi)外的核特色網(wǎng)絡(luò)資源，優(yōu)化并創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法；突出核特色實踐教學(xué)，提高學(xué)生解決實際問題和創(chuàng)新的能力等教學(xué)方法和手段的實施來提升教學(xué)效果，取得了很好的成效。各教學(xué)方法、手段還需要在今后的教學(xué)實踐中不斷檢驗、持續(xù)改進(jìn)和完善，并不斷創(chuàng)新。

[1] 張力，廖可兵．安全人機(jī)工程學(xué)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[2] 王業(yè)釗．淺談案例教學(xué)法在煤礦安全法規(guī)教學(xué)中的運用[J]．現(xiàn)代企業(yè)教育，2013，(4)：30-31.

[3] 蔣復(fù)量，王淑云，李向陽，等．基于Internet的《安全管理學(xué)》多媒體教學(xué)內(nèi)容與方法創(chuàng)新探索[J].當(dāng)代教育理論與實踐，2012，4(7)：38-40.

[4] 朱方，劉宏，解清杰．“安全人機(jī)工程”課程建設(shè)與教學(xué)方法實踐[J].中國電力教育，2013，(8)：136-137.

[5] 宮運華，樊建春，馬慶春.安全管理學(xué)課程多類型教學(xué)方法研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，8(5)：173-177.

[6] 廖斌.工業(yè)工程專業(yè)人因工程教學(xué)模式改革探索與實踐[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2013，9(8)：95-98.

Title: Optimization and Innovation of Teaching Contents and Methods of the Course of Safety Ergonomics based on the Nuclear Characteristics

Author(s): WANG Shu-yun, JIANG Fu-liang, LIU Ying-yun, YANG Rong，LEI Bo

safety ergonomics; teaching methods; nuclear characteristics; optimization and innovation

G642

A

1006-9372 （2014）02-0076-04

2014-01-20。

2010年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項項目(205)，2011 年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項項目(192)，南華大學(xué)(核)安全工程核類主干專業(yè)課程教學(xué)研究團(tuán)隊項目。

王淑云，女，副教授，主要從事安全工程和核安全工程領(lǐng)域的教學(xué)和研究工作。