王肖燁

（寶雞文理學院機械工程學院，陜西寶雞 712016）

STEM教育背景下，新工科人才培養(yǎng)是各國工業(yè)設計領域高端人才培養(yǎng)的大勢所趨，對《人機工程學》實訓教學也提出了更高的要求。不僅要求實訓教學因時而進，因勢而新，推出新的人機實驗、特色課程、教學模塊，而且要求實訓教學能夠挖掘?qū)W生的學習積極性與學習興趣，培養(yǎng)學生未來職業(yè)發(fā)展的必備能力。傳統(tǒng)的《人機工程學》教學普遍采用“理論講授結合問答授課”的形式開展教學，不可避免的存在知行分離、理實脫節(jié)問題，制約了學生的創(chuàng)新思維及能力的培養(yǎng)[1]。而PBL教學理念是一種集實踐式教學、體驗式教學、項目式教學為一體的教學模式，具有“超學科”學習、“以生為本”、教學整體性強等特征，為《人機工程學》實訓教學及工業(yè)設計專業(yè)的人才培養(yǎng)提供了新的人才培養(yǎng)路徑。

1 PBL理念在《人機工程學》實訓教學中的應用內(nèi)涵

1.1 培養(yǎng)模式層面：實現(xiàn)教學模式的翻轉(zhuǎn)

PBL教育注重以問題驅(qū)動或項目式教學為引領，能夠緩解傳統(tǒng)灌輸式教學背景下“教”與“學”關系的矛盾，改變“教師”與“學生”的角色，真正把學習“還給學生”。在PBL教學體系中，教師不僅是《人機工程學》學科的知識傳授者，學生知識與困惑的反饋者，還是學生自主探究與合作討論中開展人機實驗的協(xié)助者。而學生也不再簡單的承擔著“被動學習者”的角色，而是工業(yè)設計專業(yè)人才培養(yǎng)中的親身體驗者、主動探索者，更新了人才培養(yǎng)理念，促進教學模式的翻轉(zhuǎn)。

1.2 課堂教學方面，活躍實訓課堂的氣氛

受傳統(tǒng)單一的理論式教學模式影響，不少學者在《人機工程學》學習中，對教師的課堂講授產(chǎn)生的較強的依賴性，學生學習積極性與主動性不強，課堂氣氛抑郁，學生在學習中承擔的角色逐漸淡化，為樂學、善學的課堂氣氛營造帶來了困境。與之相比，PBL教學理念則有效的解決了以往教學模式的弊端，通過問題設計、學習小組劃分、案例學習研討，使學生在自主、合作探究中進行知識的獲取與理論體系的建構，活躍課堂氣氛，并將引導學生在實踐課堂學習中，樹立多學科學習及終身學習理念，積極的參與到學習過程。

1.3 能力提升層面：培養(yǎng)學生的多元智能

PBL教學理念不止是強調(diào)創(chuàng)新的教育，而且是知行合一、理實結合的教育，在知識點的自主探究中，能夠激發(fā)學生的批判、質(zhì)疑、反思能力，增強學生的自我管理、自我反思能力，還可以讓學生在自主研討中，主動發(fā)現(xiàn)問題與解決問題，增進對人體測量學、心理學、美學等學科領域知識的認識與理解。同時，通過PBL學習興趣的建立，營造輕松、愉悅的學習環(huán)境，使學生在小組討論、交流中，增強口頭表達能力、交流溝通能力、動手操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力等，促進學生的多元智能培養(yǎng)與發(fā)展[2,3]。

2 PBL理念在《人機工程學》實訓課程中的應用原則

2.1 以生為本，開展個性化的問題設計

根據(jù)工業(yè)設計專業(yè)的人才培養(yǎng)定位、《人機工程學》學科特點及學生的職業(yè)發(fā)展需求等，緊密結合學生的興趣、個性及學科定位設計適合學生自主研討、合作探究的驅(qū)動式問題，引導學生通過查閱資料、調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、總結歸納、小組討論等途徑，形成解決問題的有效路徑，達到激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)綜合能力、職業(yè)素養(yǎng)的目的[4]。

2.2 協(xié)同共育，共建實訓課程教學資源庫

基于校企合作理念，針對工業(yè)設計專業(yè)的就業(yè)方向，通過開展廣泛的市場調(diào)研，對目標企業(yè)進行調(diào)查訪問，深入把握用人單位的人才選聘需求及崗位要求，在《人機工程學》教學中，建立涵蓋技能目標、知識目標、素養(yǎng)目標及創(chuàng)新能力目標的多元化教學目標體系，并在此指導下與用人單位共建《人機工程學》項目資源庫，篩選企業(yè)的經(jīng)典案例在課堂中穿插，使學生提前熟悉崗位需求，激勵學生主動提升自己的意愿，提升學生的自我學習管控能力。

2.3 創(chuàng)新驅(qū)動，建立實訓課程創(chuàng)新平臺

以人機新實驗開發(fā)為主，案例分析為輔，在傳統(tǒng)的人機實驗實訓項目基礎上，借鑒STEAM教育、新工科人才培養(yǎng)的先進理念，開發(fā)反應時測定實驗、閃光融合臨界頻率測定實驗、視覺反應時測定實驗、注意分配實驗等豐富的人際新實驗，滿足不同學生的學習需求。此外，可依托工程設計專業(yè)的現(xiàn)有硬件條件，建立實訓課程創(chuàng)新平臺，供學生進行機械、計算機、硬件等方面的工科產(chǎn)品開發(fā)設計實踐應用[5,6]。

3 基于PBL理念的《人機工程學》實訓教學模式構建

3.1 內(nèi)容設計，明確方向

在《人機工程學》實訓教學中，可按照實訓課程內(nèi)容體系的不同，將實訓課程劃分為生活化人機實驗實訓、科學類人機實驗實訓及學生創(chuàng)意類實訓3類。其中，生活化人機實驗以生活中常見的物體，如桌椅等為素材，引導學生通過人體尺寸測量、產(chǎn)品分析、模型制作、產(chǎn)品設計方案改良等，加深學生對專業(yè)知識的理解與掌握。在科學類人機實驗實訓方面，主要借助聲光反應測定儀等設備，開展反應時測定實驗等，引導學生遵循實驗流程，通過觀察、動手實踐等形式，記錄實驗數(shù)據(jù)等，豐富學生的知識認知。而在學生創(chuàng)意類實訓方面，學生可以個人或PBL小組的形式，以實物方式展現(xiàn)創(chuàng)意成果，鞏固學生的知識體系。

3.2 巧設問題，引入課程

立足工業(yè)設計專業(yè)的定位、人才培養(yǎng)需求等進行驅(qū)動性問題設計，要求問題設計能夠激發(fā)學生的興趣與探索動力，易于評估問題的實施效果，并擁有一定的深入研討、拓展價值，適合學生進行自主探究及合作探究，迎合學習的個性、學習需求。在問題設計過程中，應注重問題設計的多元化、豐富化，不僅應考慮學生的知識目標、技能目標掌握情況，而且需要結合學生的素養(yǎng)、職業(yè)能力發(fā)展要求，更加側(cè)重于“用戶-操縱系統(tǒng)-安全舒適-使用方法-使用環(huán)境”系統(tǒng)問題設計，促進問題設計與應用實踐的融合與對接。

3.3 自主探究，發(fā)散思維

圍繞提出的問題，學生可通過調(diào)研分析手段，進行自主探究，期間，教師可根據(jù)學生的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、調(diào)研分析及調(diào)研方法情況循循善誘，引導學生擺脫傳統(tǒng)思維的桎梏，為學生提供一個大膽的創(chuàng)造性舞臺，學生可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，運用不同的調(diào)研方式、設計思路獲得對問題或知識的理解，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑、批判與反思能力，使學生從不同的角度看待問題，掌握運用多學科知識理論、思維解決問題的能力[7-9]。

3.4 合作研討，互助學習

針對學生自主探究階段遇到的問題，可借助PBL小組共同解決[10]。PBL合作小組以興趣互補、知識互補為基礎建設準則，按照6-8人的數(shù)量進行PBL小組劃分，每個小組設立組長、實行小組組長負責制，每個小組亦可設定個性化的小組名稱，小組的實訓表現(xiàn)、評分等通過排名的形式呈現(xiàn)，營造競爭性的學習氛圍。PBL小組既可針對前期教師提出的問題進行研討，又可以共同進行人機小實驗的創(chuàng)新實踐、創(chuàng)新創(chuàng)意產(chǎn)品的開發(fā)設計等，充分發(fā)揮不同學生的主觀能動性，從而融入到學習討論過程。

3.5 案例分析，頭腦風暴

依托與用人單位建立的《人機工程學》項目案例庫，由教師選擇用人單位近3年以來的典型項目案例，帶領學生進行實戰(zhàn)操作。學生可充分發(fā)揮頭腦風暴思維，各顯其能，利用個人的創(chuàng)意與思維形成問題的解決路徑及解決方式，并熟悉項目案例的設計思維、設計理念、基礎理論，學會從多視角、跨學科思想分析問題，提升案例式教學的實效[11]。

3.6 個性點撥，總結升華

在實訓教學過程中，教師可緊密結合學生的學習狀況、小組的合作探究情況及人機實驗設計、完成進度，進行個性化的點撥、指導，使學生走出學習的誤區(qū)，并指導學生努力對照課程的學習目標、專業(yè)的人才培養(yǎng)需求，尋找發(fā)展差距，從而提升自我。

3.7 創(chuàng)意設計，學以致用

依托專業(yè)及課程建立的創(chuàng)新設計實驗室，學生可以個人或小組的形式，進行創(chuàng)新創(chuàng)意產(chǎn)品設計，亦可作為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目孵化的原始基地，定期開展學科知識競賽、學科技能競賽等，培養(yǎng)學生主動參與到實訓學習過程中，進行知識的內(nèi)化與學以致用[12]。

4 結語

PBL教學理念在《人機工程學》實訓教學中的應用，不僅將改變“教”與“學”的角色，激發(fā)學生學習學習，在實訓中鍛煉自我，進行能力的升華，而且將為學生提供更多培養(yǎng)自身能力的平臺與機遇，有助于促進學生的全面發(fā)展，在未來具有廣泛的應用前景。