趙恩來 沈榮喜 劉曉斐 李忠輝

摘 要：依據(jù)安全科學(xué)與工程學(xué)科“雙一流”建設(shè)戰(zhàn)略和學(xué)校深化教學(xué)改革的實(shí)踐要求，安全人機(jī)工程的教學(xué)模式需要改革與創(chuàng)新。文章針對(duì)目前安全人機(jī)工程教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足，提出在課程內(nèi)容的不同部分采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)討論課堂、增設(shè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、應(yīng)用情境教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方法，來提升課程的教學(xué)效果，目的是使學(xué)生能夠理解課程知識(shí)的內(nèi)涵，最終達(dá)到學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：安全人機(jī)工程；教學(xué)改革；教學(xué)方法；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）13-0130-03

Abstract： According to the "Double First-Class" university project construction strategy of safety science and engineering disciplines and the requirement of deepening teaching reform in schools， the teaching mode of safety ergonomics needs reform and innovation. In view of the shortcomings in the current security ergonomics teaching process， this paper proposes various teaching methods such as inverted classroom teaching in different parts of the course content， setting up online discussion classes， adding practical teaching content， application of situational teaching and on-site learning. Through these methods， the teaching effect of the course can be improved， so that the students can understand the connotation of the course knowledge， and finally achieve the purpose of applying the knowledge.

Keywords： safety ergonomics； teaching reform； teaching methods； inverted classroom

引言

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)在2015年順利通過安全工程專業(yè)全國(guó)工程教育認(rèn)證，并于2018年申請(qǐng)第二輪的全國(guó)工程教育認(rèn)證。針對(duì)首次認(rèn)證過程提出的關(guān)注點(diǎn)“安全管理學(xué)、安全法學(xué)、安全人機(jī)工程均為選修課，雖然要求必選，但如何保證值得關(guān)注”，我校安全工程學(xué)院在制定2016版安全工程專業(yè)培養(yǎng)方案時(shí)，根據(jù)學(xué)科“雙一流”建設(shè)戰(zhàn)略、學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)“培養(yǎng)能從事安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全工程施工、安全工程檢測(cè)、安全技術(shù)咨詢與評(píng)估、安全教育與培訓(xùn)、安全監(jiān)督與檢查的工程技術(shù)人員，以及具備安全科學(xué)研究潛質(zhì)、能為國(guó)家富強(qiáng)、社會(huì)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)并具有國(guó)際視野的一流技術(shù)人才”和安全工程專業(yè)全國(guó)工程教育認(rèn)證的要求，將安全人機(jī)工程列為專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。因此，隨著該門課程性質(zhì)的轉(zhuǎn)變及培養(yǎng)目標(biāo)的變化，如何設(shè)置課程的教學(xué)內(nèi)容和擬定科學(xué)的教學(xué)方法、模式，促進(jìn)教學(xué)目的的順利實(shí)現(xiàn)，將直接影響該課程的教學(xué)效果。

一、課程現(xiàn)狀

安全人機(jī)工程在2016版安全工程專業(yè)培養(yǎng)方案中被設(shè)置為專業(yè)基礎(chǔ)必修課，課時(shí)為24學(xué)時(shí)，并于第5學(xué)期開課。在安全工程專業(yè)本科教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，安全人機(jī)工程覆蓋的畢業(yè)要求見表1。從表1中可看出，課程的教學(xué)目的主要是通過課程教學(xué)，讓學(xué)生具備從事工程工作所需的工程管理知識(shí)的能力，即體現(xiàn)在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中“使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力”。針對(duì)于此，筆者在參考中國(guó)計(jì)量學(xué)院[1]、安徽理大學(xué)[2]、南華大學(xué)[3]、江蘇大學(xué)[4]等高校對(duì)安全人機(jī)工程課程內(nèi)容設(shè)置的基礎(chǔ)上，按照中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院的安全人機(jī)工程課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該課程的課程內(nèi)容及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析與設(shè)置[5]。

二、安全人機(jī)工程課程教學(xué)現(xiàn)狀

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全人機(jī)工程采用大班教學(xué)（>100人）的組織形式，課程設(shè)置的七個(gè)教學(xué)知識(shí)模塊中，每個(gè)知識(shí)模塊最多設(shè)計(jì)4個(gè)學(xué)時(shí)，期間還涉及演示實(shí)驗(yàn)課，課程內(nèi)容多學(xué)時(shí)少，為滿足教學(xué)安排，往往加快教學(xué)進(jìn)程，教師與學(xué)生之間缺乏充分的交流、討論。此外，授課過程中單純性課堂講授占比學(xué)時(shí)數(shù)較多，課程中涉及的概念比較抽象且字面相近，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易混淆[6]。課堂教學(xué)內(nèi)容缺乏情境化，啟發(fā)性案例較少，加上學(xué)生專業(yè)背景認(rèn)知不足，在“使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力”培養(yǎng)方面存在不足。

綜合以上，課程抽象的概念、繁多的知識(shí)點(diǎn)、大量圖表及其之間的復(fù)雜關(guān)系、師生之間交流饋乏、案例（情境）教學(xué)偏少、實(shí)踐能力的培養(yǎng)不足等方面的問題，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教學(xué)效果較差。

在安全工程專業(yè)全國(guó)工程教育認(rèn)證及國(guó)家對(duì)安全工程專業(yè)重視的背景下，作為安全工程專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一的安全人機(jī)工程，其教學(xué)情況不僅影響本科生教育，同時(shí)還影響工程教育認(rèn)證和我校安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，針對(duì)課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)靈活多樣的教學(xué)方法，豐富課程教學(xué)環(huán)節(jié)，提升教學(xué)效果顯得尤為重要。

三、安全人機(jī)工程課程教學(xué)方法改革

（一）常規(guī)教學(xué)方法的改進(jìn)

多媒體教學(xué)演示與教師講授已成為大部分課程的常規(guī)教學(xué)方法，本門課程的改進(jìn)思路體現(xiàn)在二者達(dá)到“1+1>2”的效果。授課前，教師對(duì)多媒體課件精心設(shè)計(jì)，包括：授課知識(shí)點(diǎn)的羅列、輔助教學(xué)的圖形、動(dòng)畫、音頻及視頻文件設(shè)計(jì)。在每頁(yè)P(yáng)PT設(shè)計(jì)中，力求圖多于字，重點(diǎn)及難點(diǎn)突出，輔助教學(xué)素材能夠幫助學(xué)生理解抽象的概念及圖表之間的內(nèi)存關(guān)系，尤其重要的是PPT設(shè)計(jì)過程中要體現(xiàn)出各頁(yè)授課內(nèi)容之間的邏輯性和條理性。授課過程中，教師結(jié)合PPT內(nèi)容，多角度、多方位、多層次地引導(dǎo)學(xué)生厘清講課內(nèi)容的框架，掌握各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在含義，避免死記硬背，增強(qiáng)學(xué)生的記憶效果。如在講授人機(jī)工程學(xué)的研究方法時(shí)，輔以圖片、動(dòng)畫及視頻。同時(shí)，授課過程中教師要注意自身肢體語言的表達(dá)，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)[7]，最終做到“人（教師）機(jī)（多媒體）合一”，使學(xué)生通過“人機(jī)結(jié)合面”能夠調(diào)動(dòng)各種感官，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂的方法應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂（Inverted Classroom），是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。在此教學(xué)模式下，學(xué)生在課堂時(shí)間內(nèi)更加專注于主動(dòng)的基于項(xiàng)目、問題或知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，從而獲得更深層次的理解。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，利用“提出問題-查找資料-資料篩選-表達(dá)陳述-研究討論-總結(jié)反思-學(xué)得知識(shí)”的模式[8]進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生課后按照“提出的問題”自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏和呈現(xiàn)知識(shí)的方式，教師采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)，目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)。比如在講授顯示器與控制器設(shè)計(jì)時(shí)，可以提出“視覺顯示器的設(shè)計(jì)中如何考慮安全人機(jī)工程問題”來進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，而其教學(xué)效果的好壞主要取決于講授環(huán)節(jié)的“問題提出和研究討論”、知識(shí)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)的“資料篩選+表達(dá)陳述”及互動(dòng)環(huán)節(jié)的“總結(jié)反思”，同時(shí)也可通過量化指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，按百分比來設(shè)計(jì)，可將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果評(píng)價(jià)分為以下幾個(gè)方面：學(xué)生的陳述表達(dá)（15%）+資料的時(shí)效性、完整性（10%）+PPT制作（15%）+小組自我評(píng)價(jià)（10%）+外部組員評(píng)價(jià)（20%）+教師評(píng)價(jià)（15%）+互動(dòng)效果（15%），具體應(yīng)用參見表2。

（三）網(wǎng)絡(luò)討論課堂的設(shè)置

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)豐富的在線課程，比如安全人機(jī)工程精品課程資源網(wǎng)站“http：//jpkc.lcu.edu.cn/phys/renjigongcheng”，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)圖書館豐富的電子圖書及期刊資源，如《Applied Ergonomics》、《Journal of Cognitive Engineering and Decision Making》等，也可通過電子郵箱、QQ群、微信群建立網(wǎng)絡(luò)討論課堂。學(xué)生將翻轉(zhuǎn)課堂或授課過程中遇到的問題或建議以郵件的形式發(fā)給任課教師或發(fā)布在QQ群、微信群中，由任課教師或助教及時(shí)反饋[6]。通過建立網(wǎng)絡(luò)討論渠道，加強(qiáng)了師生間的互動(dòng)交流，同時(shí)也提高了課后答疑的效率，有助于提高教學(xué)效果。

（四）情境教學(xué)模式的應(yīng)用

針對(duì)安全人機(jī)工程中繁多的抽象概念，情境教學(xué)模式通過創(chuàng)設(shè)具體情境，使學(xué)生與創(chuàng)設(shè)的情境共融，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，實(shí)現(xiàn)師生間的良好互動(dòng)[9]。比如，講授人體測(cè)量數(shù)據(jù)如何正確運(yùn)用時(shí)，可在教學(xué)過程中給學(xué)生設(shè)置以下情境：“1. 測(cè)量宿舍桌的具體尺寸；2. 以宿舍人員的人體測(cè)量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)；3. 試設(shè)計(jì)適合本宿舍的課桌”。通過此情境，可以讓學(xué)生深入理解人體測(cè)量數(shù)據(jù)運(yùn)用的各項(xiàng)基本原則，達(dá)到學(xué)以致用。

（五）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

實(shí)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)[3]。針對(duì)我校安全人機(jī)工程的授課學(xué)生的特點(diǎn)（大三學(xué)生、專業(yè)知識(shí)面窄）及課程現(xiàn)狀，我們準(zhǔn)備設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)：“人的視覺反應(yīng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)”、“注意力分配實(shí)驗(yàn)”、“噪聲對(duì)人的作業(yè)及心理影響”。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析，有助于學(xué)生理解安全人機(jī)工程中有關(guān)人機(jī)功能的合理匹配及作業(yè)環(huán)境對(duì)員工人體生理活動(dòng)、心理活動(dòng)的影響，加深學(xué)生理解“人”、“機(jī)”、“人機(jī)結(jié)合面”的內(nèi)涵，提高學(xué)生參與課程的興趣及主動(dòng)性，提高學(xué)生解決實(shí)際問題和創(chuàng)新的能力，此能力將成為學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（六）現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)

觀摩學(xué)習(xí)是授課環(huán)節(jié)中“情境”教學(xué)的現(xiàn)實(shí)化，我校安全工程專業(yè)學(xué)生可利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐條件，在工礦企業(yè)進(jìn)行安全人機(jī)工程的實(shí)踐學(xué)習(xí)。比如，授課過程中講授“作業(yè)環(huán)境（溫度、光）設(shè)計(jì)”內(nèi)容的實(shí)踐運(yùn)用，可結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，來分析井下作業(yè)環(huán)境的合理性？如何改善企業(yè)的環(huán)境來提供生產(chǎn)工藝流程的安全性及生產(chǎn)效率等？觀摩學(xué)習(xí)是雙向互動(dòng)的過程，是轉(zhuǎn)化知識(shí)達(dá)到“學(xué)以致用”的過程。通過觀摩學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的興趣和關(guān)注，提升課程的教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

科學(xué)、合理的課程教學(xué)模式與方法能夠在完成既定教學(xué)任務(wù)的前提下，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更好的實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。筆者依據(jù)安全人機(jī)工程課程建設(shè)現(xiàn)狀，提出了課程教學(xué)方法的優(yōu)化及改進(jìn)思路，從而能夠使教師面向?qū)W生授課過程中，將理論知識(shí)實(shí)踐化，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及互動(dòng)性，最終實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高效目標(biāo)。

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