江志剛，周敏，蔣國(guó)璋，張旭剛 （武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院工業(yè)工程系，湖北 武漢430081）

人因工程主要是通過(guò)研究人的生理、心理特性，對(duì)機(jī)器、設(shè)備、工具、環(huán)境等進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，讓人在實(shí)際操作過(guò)程中能減少時(shí)間的浪費(fèi)、增加安全性和舒適性，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。它是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，具有跨學(xué)科跨領(lǐng)域的特點(diǎn)，可結(jié)合多種學(xué)科的原理、方法和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合運(yùn)用［1－2］。

人因工程屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)或經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察建立人類生理活動(dòng)和心理活動(dòng)資料，并用來(lái)評(píng)定人們工作環(huán)境的優(yōu)劣性、以及機(jī)器設(shè)備和操作方法的科學(xué)性，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。因此，實(shí)踐教學(xué)是人因工程教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，必須通過(guò)實(shí)踐強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握以及對(duì)基本技能的融會(huì)貫通［3］。然而，目前人因工程教學(xué)主要以課堂講授理論知識(shí)為主，重視考試成績(jī)而輕視實(shí)踐能力，使得學(xué)生難以將專業(yè)知識(shí)靈活運(yùn)用。因此，如何合理地構(gòu)建人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，從而適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新要求，是目前人因工程教學(xué)需要解決的問(wèn)題?武漢科技大學(xué)教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目 （2012Z37）。。

1 人因工程實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題分析

人因工程學(xué)是工業(yè)工程專業(yè)的重要專業(yè)核心課程，受傳統(tǒng)教育觀念的影響，目前教學(xué)中還存在一些重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)輕能力、重學(xué)輕做等問(wèn)題。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分類較多，知識(shí)點(diǎn)比較分散，學(xué)到的知識(shí)很難直接應(yīng)用到工程實(shí)踐中。此外，實(shí)踐教學(xué)的考核單一，主要依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，導(dǎo)致學(xué)生只是敷衍應(yīng)付實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不會(huì)認(rèn)真思考理論和實(shí)踐的聯(lián)系，影響實(shí)驗(yàn)效果?，F(xiàn)有人因工程實(shí)踐教學(xué)主要存在以下幾方面的問(wèn)題［4］：

1）對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重視。目前我國(guó)高校普遍不太重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只是將其作為基礎(chǔ)教學(xué)輔助課程。因此，設(shè)置的講課學(xué)時(shí)少，沒(méi)有系統(tǒng)的教學(xué)綱要，對(duì)學(xué)生沒(méi)有具體的要求，從而學(xué)生潛意識(shí)會(huì)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是好玩，沒(méi)有學(xué)習(xí)的必要。

2）理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)。人因工程學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，包含多門(mén)學(xué)科內(nèi)容，涉及領(lǐng)域廣泛。老師在授課時(shí)，只是強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)，學(xué)生只是單純的學(xué)會(huì)了各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，缺乏系統(tǒng)的知識(shí)體系。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師只是將實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行演示，沒(méi)有涉及具體的知識(shí)內(nèi)容融會(huì)貫通。學(xué)生無(wú)法將課堂學(xué)習(xí)的方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)備配合使用，使得教學(xué)效果不理想。

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的設(shè)計(jì)不合理。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是“老師教，學(xué)生做”，教學(xué)缺乏生動(dòng)性和互動(dòng)性，使得學(xué)生只知其然不知其所以然，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)深入的理解和分析，只會(huì)利用實(shí)驗(yàn)儀器做簡(jiǎn)單的驗(yàn)證，無(wú)法將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生難以發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)新性，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去興趣。

2 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)思路

創(chuàng)新能力是個(gè)體運(yùn)用知識(shí)和理論，提出獨(dú)特、新穎的思想或方法、從而創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值或個(gè)人價(jià)值的能力[5]。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在人因工程的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法2個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)改革，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。具體思路如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系的設(shè)計(jì)，首先要緊抓基礎(chǔ)知識(shí)、突出前沿科技，讓學(xué)生在鞏固基礎(chǔ)的同時(shí)不失對(duì)前沿科技的探索，激發(fā)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。其次，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。人因工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及面廣，知識(shí)體系復(fù)雜，為讓學(xué)生在有限的時(shí)間里系統(tǒng)的掌握所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。一方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多層次化，讓學(xué)生能夠由淺入深，逐步理解；另一方面，實(shí)驗(yàn)類型多樣化，使學(xué)生能夠依據(jù)自身特點(diǎn)和興趣選擇實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上，首先加強(qiáng)人因工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，構(gòu)建開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)選擇平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)課程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；其次，開(kāi)展教學(xué)方法改革，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性；此外，鼓勵(lì)學(xué)生參與競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，豐富實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)人因工程知識(shí)的運(yùn)用能力。

圖1 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)思路

3 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的人因工程實(shí)驗(yàn)體系設(shè)計(jì)

人因工程實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體系，讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)能重新認(rèn)識(shí)和體會(huì)課堂上的知識(shí)點(diǎn)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系通常比較單一，沒(méi)有層次性，學(xué)生對(duì)所接觸的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有新奇感，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［6］。因此，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行提升與完善，增加實(shí)驗(yàn)類型實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多樣化，構(gòu)建綜合化和課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)一體化的實(shí)驗(yàn)方法，形成較為合理的實(shí)驗(yàn)體系。

1）構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，豐富實(shí)驗(yàn)形式。將人因工程實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)層和提高層，把課程內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)層次相結(jié)合?；A(chǔ)層次實(shí)驗(yàn)以最基礎(chǔ)的內(nèi)容為重點(diǎn)，保證學(xué)生能夠掌握人因工程的基本內(nèi)涵，主要包括測(cè)量實(shí)驗(yàn)和心理認(rèn)知實(shí)驗(yàn)。提高層次實(shí)驗(yàn)在原有基礎(chǔ)層次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的靈活性，隨時(shí)保持著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新，包括探索型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可自由組隊(duì)選擇研究課題，自主確定研究對(duì)象和目標(biāo)，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，探索合適的實(shí)驗(yàn)方法，得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2）融合多種實(shí)驗(yàn)方法，綜合化訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ艘蚬こ套鳛橐婚T(mén)實(shí)踐性課程，可設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很多，合理科學(xué)的設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，融合多種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué)，可提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。組織學(xué)生分組進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，有條件者可到實(shí)踐中進(jìn)行自然實(shí)驗(yàn) （現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)），以確定研究課題。然后，在已有設(shè)備和條件的基礎(chǔ)上，學(xué)生自行對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)；學(xué)生根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，反復(fù)驗(yàn)證，并得出結(jié)果。最后，學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)論文、PPT等形式并向老師匯報(bào)結(jié)果，由老師點(diǎn)評(píng)。這一系列的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，鍛煉了學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析的敏感性，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和分工合作的能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，并將知識(shí)更好的運(yùn)用于實(shí)踐。

3）課堂與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，增加實(shí)驗(yàn)的機(jī)動(dòng)性。摒棄只能在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)模式，將實(shí)驗(yàn)儀器帶入課堂，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有充分的了解，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的演示幫助學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)設(shè)備，鼓勵(lì)同學(xué)們積極動(dòng)手，不在將實(shí)驗(yàn)僅僅局限于實(shí)驗(yàn)課堂上，讓學(xué)生能有更多機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí)和探索實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。

4 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1）推行自主化和開(kāi)放型教學(xué)。自主化開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室的建立能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索能力。自主化是指學(xué)生可根據(jù)自己感興趣的課題，自由組成小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的討論，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇，實(shí)驗(yàn)步驟的安排等，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。開(kāi)放化是指學(xué)生做實(shí)驗(yàn)不再僅限于課堂時(shí)間上，而是延伸至學(xué)生的課余時(shí)間，學(xué)生可合理安排預(yù)約實(shí)驗(yàn)。通過(guò)此種方法，將學(xué)生和老師的角色轉(zhuǎn)換：老師不再是教學(xué)的主體，而是在學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)和幫助；學(xué)生主動(dòng)地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探索分析，成為教學(xué)中的主體。該方法可增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2）建設(shè)人因工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。人因工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建立是為了充分運(yùn)用設(shè)備和技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，模擬工作安全等讓學(xué)生更好的理解“人－機(jī)－環(huán)境”三者的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展都離不開(kāi)完善而足夠的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。因此，合理安排學(xué)校對(duì)人為因素工程實(shí)驗(yàn)室投入的資金，配置人因工程實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備和器材，開(kāi)發(fā)軟件設(shè)施，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，給學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)條件。此外，設(shè)立實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理?xiàng)l例，定時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，讓學(xué)生具有實(shí)驗(yàn)室主人意識(shí)，共同愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。人因工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建立為學(xué)生提供了動(dòng)手實(shí)踐的平臺(tái)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，參與實(shí)踐活動(dòng)，體會(huì)實(shí)際操作和理論知識(shí)的差異，從而更好的掌握所學(xué)知識(shí)。

3）引入案例教學(xué)。案例教學(xué)是理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)之間的橋梁，是學(xué)生在實(shí)踐中理解基礎(chǔ)知識(shí)的重要途徑，也是調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的重要手段。在人因教學(xué)中，選擇真實(shí)、典型的教學(xué)案例講解，讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行模擬，分析和理解，通過(guò)個(gè)人發(fā)言、小組討論等形式發(fā)表各自的看法，最后老師進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，讓學(xué)生能夠更深入的理解問(wèn)題和課題，鍛煉了學(xué)生的組織能力和分析能力。

4）規(guī)范實(shí)驗(yàn)考核制度。在以往的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課程的考核多數(shù)以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，在考試中也很少涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生互相抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告敷衍了事，因此規(guī)范實(shí)驗(yàn)考核制度，嚴(yán)格管理實(shí)驗(yàn)成績(jī)，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度是十分必要的。對(duì)于成績(jī)優(yōu)異的同學(xué)，提出表彰頒發(fā)證書(shū)，并組織匯報(bào)分享會(huì)議；對(duì)于實(shí)驗(yàn)成績(jī)不合格的學(xué)生，需對(duì)其嚴(yán)格要求，直到能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)才能獲得實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)。這樣，不但利于老師順利進(jìn)行教學(xué)，也會(huì)激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，從而更認(rèn)真的去思考和學(xué)習(xí)。

5）以競(jìng)賽為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在人因工程實(shí)踐教學(xué)中，競(jìng)賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具有十分重要的作用。競(jìng)賽既要求學(xué)生深入系統(tǒng)地理解所學(xué)專業(yè)相關(guān)知識(shí)和原理，熟練掌握應(yīng)用技能能力，更要求學(xué)生具有很強(qiáng)的綜合運(yùn)用能力，遇到問(wèn)題可靈活應(yīng)對(duì)，及時(shí)想到解決方法，具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、良好的心態(tài)，能創(chuàng)造出解決實(shí)際問(wèn)題的可推廣性成果［7］。競(jìng)賽一方面能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人因工程技能的運(yùn)用能力，另一方面能鍛煉學(xué)生的思維創(chuàng)新和動(dòng)手實(shí)踐能力。一直以來(lái)，學(xué)校十分重視學(xué)生的競(jìng)賽項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽”、“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽等。通過(guò)參加富有挑戰(zhàn)性的知識(shí)競(jìng)賽，學(xué)生能夠?qū)⑷艘蚬こ痰闹R(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造加工等有機(jī)融合，創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力都得到了很好的鍛煉和提高。

5 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新型人才是社會(huì)發(fā)展的中流砥柱，研究和探索面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)是高校教師的重要工作。筆者探討了在人因工程實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的思路和方法，重點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法2個(gè)角度來(lái)探討學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提出實(shí)驗(yàn)難度分層化，實(shí)驗(yàn)類型多樣化，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合化的教學(xué)思想，設(shè)計(jì)了自主化和開(kāi)放式相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并借助競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)踐基地，逐步加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

［1］ 蘭爽 .人因工程實(shí)驗(yàn)方案的研究與探討 ［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009 （2）：61－63.

［2］ 蘭爽 .人因工程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) ［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（4）：163－165.

［3］ 賈雨，肖忠海，王飛，等 .淺談如何提高人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量 ［J］.教育教學(xué)論壇，2014（1）：243－244.

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