江志剛，周敏，蔣國璋，張旭剛 （武漢科技大學(xué)機械自動化學(xué)院工業(yè)工程系，湖北 武漢430081）

人因工程主要是通過研究人的生理、心理特性，對機器、設(shè)備、工具、環(huán)境等進行設(shè)計和改進，讓人在實際操作過程中能減少時間的浪費、增加安全性和舒適性，達到提高生產(chǎn)效率的目的。它是一門新興的邊緣學(xué)科，具有跨學(xué)科跨領(lǐng)域的特點，可結(jié)合多種學(xué)科的原理、方法和數(shù)據(jù)進行綜合運用［1－2］。

人因工程屬于實驗科學(xué)或經(jīng)驗科學(xué)，通過實驗和觀察建立人類生理活動和心理活動資料，并用來評定人們工作環(huán)境的優(yōu)劣性、以及機器設(shè)備和操作方法的科學(xué)性，具有較強的實踐性。因此，實踐教學(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，必須通過實踐強化學(xué)生對基本知識的掌握以及對基本技能的融會貫通［3］。然而，目前人因工程教學(xué)主要以課堂講授理論知識為主，重視考試成績而輕視實踐能力，使得學(xué)生難以將專業(yè)知識靈活運用。因此，如何合理地構(gòu)建人因工程實驗教學(xué)體系，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機融合，提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，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)需要解決的問題?武漢科技大學(xué)教學(xué)研究重點項目 （2012Z37）。。

1 人因工程實踐教學(xué)問題分析

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踐、重知識輕能力、重學(xué)輕做等問題。同時，實驗教學(xué)內(nèi)容分類較多，知識點比較分散，學(xué)到的知識很難直接應(yīng)用到工程實踐中。此外，實踐教學(xué)的考核單一，主要依據(jù)學(xué)生實驗報告，導(dǎo)致學(xué)生只是敷衍應(yīng)付實驗報告，不會認(rèn)真思考理論和實踐的聯(lián)系，影響實驗效果。現(xiàn)有人因工程實踐教學(xué)主要存在以下幾方面的問題［4］：

1）對實驗教學(xué)不重視。目前我國高校普遍不太重視實驗教學(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)時少，沒有系統(tǒng)的教學(xué)綱要，對學(xué)生沒有具體的要求，從而學(xué)生潛意識會認(rèn)為實驗教學(xué)就是好玩，沒有學(xué)習(xí)的必要。

2）理論教學(xué)與實驗教學(xué)脫節(jié)。人因工程學(xué)具有較強的實踐性，包含多門學(xué)科內(nèi)容，涉及領(lǐng)域廣泛。老師在授課時，只是強調(diào)理論知識，學(xué)生只是單純的學(xué)會了各章節(jié)的知識點，缺乏系統(tǒng)的知識體系。在實驗教學(xué)中，老師只是將實驗步驟進行演示，沒有涉及具體的知識內(nèi)容融會貫通。學(xué)生無法將課堂學(xué)習(xí)的方法與實驗設(shè)備配合使用，使得教學(xué)效果不理想。

3）實驗教學(xué)方法的設(shè)計不合理。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法是“老師教，學(xué)生做”，教學(xué)缺乏生動性和互動性，使得學(xué)生只知其然不知其所以然，不能對實驗深入的理解和分析，只會利用實驗儀器做簡單的驗證，無法將知識運用于實踐，導(dǎo)致學(xué)生難以發(fā)揮主動性和創(chuàng)新性，從而對實驗教學(xué)失去興趣。

2 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)思路

創(chuàng)新能力是個體運用知識和理論，提出獨特、新穎的思想或方法、從而創(chuàng)造社會價值或個人價值的能力[5]。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在人因工程的實踐教學(xué)中，應(yīng)從實驗內(nèi)容和教學(xué)方法2個方面進行重點改革，加強學(xué)生實踐動手能力、主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)。具體思路如圖1所示。

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

在實驗教學(xué)方法上，首先加強人因工程專業(yè)實驗室建設(shè)，構(gòu)建開放式實驗選擇平臺，實現(xiàn)學(xué)生自主選擇實驗課程，設(shè)計實驗內(nèi)容；其次，開展教學(xué)方法改革，提高學(xué)生參與實驗的積極性；此外，鼓勵學(xué)生參與競賽和創(chuàng)新實踐項目，豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗，鞏固基礎(chǔ)知識，提高學(xué)生對人因工程知識的運用能力。

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)的人因工程實驗體系設(shè)計

人因工程實踐性強，應(yīng)合理設(shè)計實驗體系，讓學(xué)生在做實驗的同時能重新認(rèn)識和體會課堂上的知識點?，F(xiàn)有的實驗教學(xué)體系通常比較單一，沒有層次性，學(xué)生對所接觸的實驗沒有新奇感，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［6］。因此，在現(xiàn)有實驗資源的基礎(chǔ)上，對實驗的內(nèi)容進行提升與完善，增加實驗類型實現(xiàn)實驗的多樣化，構(gòu)建綜合化和課內(nèi)外實驗一體化的實驗方法，形成較為合理的實驗體系。

1）構(gòu)建多層次實驗內(nèi)容，豐富實驗形式。將人因工程實驗劃分為基礎(chǔ)層和提高層，把課程內(nèi)容與實驗層次相結(jié)合。基礎(chǔ)層次實驗以最基礎(chǔ)的內(nèi)容為重點，保證學(xué)生能夠掌握人因工程的基本內(nèi)涵，主要包括測量實驗和心理認(rèn)知實驗。提高層次實驗在原有基礎(chǔ)層次實驗的基礎(chǔ)上，增強了實驗內(nèi)容的靈活性，隨時保持著實驗內(nèi)容的動態(tài)更新，包括探索型實驗和設(shè)計型實驗。學(xué)生可自由組隊選擇研究課題，自主確定研究對象和目標(biāo)，在現(xiàn)有實驗條件下選擇實驗設(shè)備，探索合適的實驗方法，得出科學(xué)的實驗結(jié)果。

2）融合多種實驗方法，綜合化訓(xùn)練學(xué)生的實驗?zāi)芰ΑＨ艘蚬こ套鳛橐婚T實踐性課程，可設(shè)置的實驗項目很多，合理科學(xué)的設(shè)置實驗項目，融合多種實驗方法進行教學(xué)，可提高學(xué)生對實驗的興趣，鍛煉學(xué)生的綜合實踐能力。組織學(xué)生分組進行社會調(diào)查，有條件者可到實踐中進行自然實驗 （現(xiàn)場實驗），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)生自行對問題進行分析，學(xué)生自主設(shè)計實驗內(nèi)容，確定實驗?zāi)繕?biāo)；學(xué)生根據(jù)目標(biāo)設(shè)計實驗，反復(fù)驗證，并得出結(jié)果。最后，學(xué)生對數(shù)據(jù)進行處理，通過論文、PPT等形式并向老師匯報結(jié)果，由老師點評。這一系列的實戰(zhàn)訓(xùn)練，鍛煉了學(xué)生對問題分析的敏感性，增強了學(xué)生的團隊意識和分工合作的能力，讓學(xué)生在實踐中鞏固基礎(chǔ)知識，并將知識更好的運用于實踐。

3）課堂與實驗相結(jié)合，增加實驗的機動性。摒棄只能在實驗室做實驗的傳統(tǒng)模式，將實驗儀器帶入課堂，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時對實驗設(shè)備有充分的了解，同時通過實驗的演示幫助學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，課外開放實驗設(shè)備，鼓勵同學(xué)們積極動手，不在將實驗僅僅局限于實驗課堂上，讓學(xué)生能有更多機會去學(xué)習(xí)和探索實驗的樂趣。

4 面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)方法

1）推行自主化和開放型教學(xué)。自主化開放型實驗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)計實驗進行研究，包括實驗項目的設(shè)定，實驗內(nèi)容的討論，實驗設(shè)備的選擇，實驗步驟的安排等，最后得出實驗結(jié)果進行匯報。開放化是指學(xué)生做實驗不再僅限于課堂時間上，而是延伸至學(xué)生的課余時間，學(xué)生可合理安排預(yù)約實驗。通過此種方法，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)生遇到問題時進行引導(dǎo)和幫助；學(xué)生主動地對問題進行探索分析，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)實驗室。人因工程專業(yè)實驗室的建立是為了充分運用設(shè)備和技術(shù)，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用，模擬工作安全等讓學(xué)生更好的理解“人－機－環(huán)境”三者的關(guān)系。實驗室的建設(shè)、實驗課的開展都離不開完善而足夠的實驗設(shè)備。因此，合理安排學(xué)校對人為因素工程實驗室投入的資金，配置人因工程實驗所需的設(shè)備和器材，開發(fā)軟件設(shè)施，建立實驗教學(xué)方案，給學(xué)生創(chuàng)造良好的實驗條件。此外，設(shè)立實驗室設(shè)備管理條例，定時對設(shè)備進行維護，讓學(xué)生具有實驗室主人意識，共同愛護實驗室設(shè)備。人因工程專業(yè)實驗室的建立為學(xué)生提供了動手實踐的平臺，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上，參與實踐活動，體會實際操作和理論知識的差異，從而更好的掌握所學(xué)知識。

3）引入案例教學(xué)。案例教學(xué)是理論教學(xué)和實踐教學(xué)之間的橋梁，是學(xué)生在實踐中理解基礎(chǔ)知識的重要途徑，也是調(diào)動學(xué)生實驗興趣的重要手段。在人因教學(xué)中，選擇真實、典型的教學(xué)案例講解，讓學(xué)生對其進行模擬，分析和理解，通過個人發(fā)言、小組討論等形式發(fā)表各自的看法，最后老師進行評價，對學(xué)生進行啟發(fā)，讓學(xué)生能夠更深入的理解問題和課題，鍛煉了學(xué)生的組織能力和分析能力。

4）規(guī)范實驗考核制度。在以往的教學(xué)中，實驗課程的考核多數(shù)以實驗報告為主，在考試中也很少涉及實驗內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生互相抄襲實驗報告敷衍了事，因此規(guī)范實驗考核制度，嚴(yán)格管理實驗成績，提高學(xué)生對實驗的重視程度是十分必要的。對于成績優(yōu)異的同學(xué)，提出表彰頒發(fā)證書，并組織匯報分享會議；對于實驗成績不合格的學(xué)生，需對其嚴(yán)格要求，直到能獨立完成實驗才能獲得實驗分?jǐn)?shù)。這樣，不但利于老師順利進行教學(xué)，也會激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，從而更認(rèn)真的去思考和學(xué)習(xí)。

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

5 結(jié)語

創(chuàng)新型人才是社會發(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踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的思路和方法，重點從實驗內(nèi)容體系設(shè)計和實驗教學(xué)方法2個角度來探討學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提出實驗難度分層化，實驗類型多樣化，實驗內(nèi)容綜合化的教學(xué)思想，設(shè)計了自主化和開放式相結(jié)合的實驗教學(xué)方法，并借助競賽和創(chuàng)新實踐基地，逐步加強創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。

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

［2］ 蘭爽 .人因工程實驗的設(shè)計與開發(fā) ［J］.實驗室研究與探索，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驗教學(xué)質(zhì)量 ［J］.教育教學(xué)論壇，2014（1）：243－244.

［4］ 曹詠，歐陽慶，毛小娟，等 .“人因工程”教學(xué)改革探索與實踐 ［J］.科教文匯，2014（6）：66－69.

［5］ 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.

［6］ 周清華，楊萍 .人因工程課程實驗體系的構(gòu)建和實施 ［J］.中國教育技術(shù)裝備，2008（22）：37－38.

［7］ 鄭家茂，張胤 .對大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃的若干思考 ［J］.高等工程教育研究，2008（6）：98－102.