基于翻轉(zhuǎn)課堂的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法研究

張惠

摘 要：為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和知識(shí)應(yīng)用的能力，提出了一種新的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法，即基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法。首先分析了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的應(yīng)用領(lǐng)域以及在不同教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用模式，其次比較了現(xiàn)有人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)方法，分析了各種人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法的特點(diǎn)，提出了將翻轉(zhuǎn)課堂法應(yīng)用于人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)方法，說明了在教學(xué)過程中實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的布置課前自主學(xué)習(xí)、制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻、組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)等步驟的具體內(nèi)容，最后通過實(shí)例對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明該方法是有效可行的。

關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí) 知識(shí)應(yīng)用 翻轉(zhuǎn)課堂 人機(jī)工程學(xué) 應(yīng)用模式 教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（a）-0009-03

Research on Ergonomics Teaching Method Based on Flipped Classroom

Zhang Hui

（School of Naval Architecture and Ocean Engineering，Zhejiang Ocean University，Zhoushan Zhejiang，316022，China）

Abstract：In order to improve the students'ability of autonomous learning and knowledge application，a new method of ergonomics teaching based on the flipped classroom is put forward in this paper.Firstly，the mode and method of applying flipping the classroom are analyzed.Then the teaching methods of the existing ergonomics are compared， and the features of methods used to teach ergonomics are analyzed.Some new teaching methods of flip classroom applied to ergonomics are put forward.The steps of the autonomous learning，making the quality teaching video and organizing the classroom learning activity during the teaching process are described. Finally，this method is verified by the example.The results show that the method is effective and feasible.

Key Words：Autonomous learning；Knowledge application；Flip classroom；Ergonomics；Teaching method； Application mod

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是以學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、課堂試驗(yàn)練習(xí)為主，老師課堂講解為輔的一種教學(xué)方法。這種方法因可極大激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力而被廣泛應(yīng)用，受到各級(jí)教學(xué)部門的重視。邱蕓[1]根據(jù)小學(xué)語文課堂中學(xué)生年齡小、知識(shí)點(diǎn)松散等特點(diǎn)，提出了語文翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)研發(fā)高質(zhì)量微課、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、提高教師研讀能力、增加課堂實(shí)效和加強(qiáng)家校聯(lián)系等方法。吳華[2]等通過對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的起源、內(nèi)涵、理論的相關(guān)研究，以布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了初中數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂基本流程，并設(shè)計(jì)了初中數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)施步驟。顧葉斌[3]在語文教學(xué)中引入翻轉(zhuǎn)課堂，探討了翻轉(zhuǎn)課堂在高中作文教學(xué)中的應(yīng)用模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)了課堂轉(zhuǎn)型。彭敏[4]在大學(xué)英語讀寫課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中，充分利用網(wǎng)絡(luò)微課平臺(tái)、精心做好課堂設(shè)計(jì)、重視對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和監(jiān)督，真正轉(zhuǎn)變了教師的角色。從以上分析可以看到，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在中小學(xué)及大學(xué)的基礎(chǔ)課教學(xué)中應(yīng)用較多，但在大學(xué)專業(yè)選修課中應(yīng)用卻較少。大學(xué)選修課是學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)需要和興趣愛好進(jìn)行選擇，而大多數(shù)專業(yè)選修課中基本概念和陳述性知識(shí)較多，學(xué)生感覺枯燥乏味，缺乏學(xué)習(xí)興趣，因此，迫切需要應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法改善大學(xué)選修課的教學(xué)質(zhì)量。

1 現(xiàn)有的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法

人機(jī)工程學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的學(xué)科，不少教師在該課程的教學(xué)方法上進(jìn)行了有益的探索。郭紅光等人[5]針對(duì)教學(xué)對(duì)象的培養(yǎng)目標(biāo)，展現(xiàn)學(xué)科發(fā)展前沿，適當(dāng)增加教學(xué)案例與實(shí)踐，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力。適當(dāng)加大課堂綜合表現(xiàn)的比重，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高效開展。宋海草等人[6]針對(duì)人機(jī)工程學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，提出了基于FC教學(xué)方法，通過師生角色轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。杜妍潔[7]根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢(shì)，分析用戶體驗(yàn)與人機(jī)工程學(xué)的關(guān)聯(lián)性，提出了注重用戶體驗(yàn)研究的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)步驟，探索以學(xué)生實(shí)踐為主，講練結(jié)合的方式，進(jìn)一步引導(dǎo)實(shí)踐指導(dǎo)設(shè)計(jì)。陳亦仁等[8]運(yùn)用調(diào)研、實(shí)驗(yàn)以及文獻(xiàn)研究的方法，詳細(xì)剖析了傳統(tǒng)教學(xué)中人機(jī)工程學(xué)課程所存在的問題，并針對(duì)這些問題，提出在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)手段等方面的改革措施。各方法的特點(diǎn)如表1所示。

上述這些方法都在不同的方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但老師仍然作為演員在教學(xué)中承擔(dān)了大量的知識(shí)講授任務(wù)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力沒有得到有效激發(fā)。因此，該文根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)提出基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法。endprint

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)方法

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)和教師的課堂活動(dòng)組織，因此，在人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)過程中，必須做好以下四個(gè)步驟。

2.1 布置課前自主學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，因此，課前學(xué)習(xí)任務(wù)的布置是必不可少的環(huán)節(jié)，課前學(xué)習(xí)內(nèi)容包含觀看相關(guān)課程章節(jié)的PPT和知識(shí)拓展視頻，以激發(fā)學(xué)生的興趣，了解基本概念和設(shè)計(jì)方法。

2.2 制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻

除了提供學(xué)生一些拓展知識(shí)的視頻外，自制教學(xué)視頻也是必須的，優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和所用教材，通過視頻形式將教學(xué)PPT呈現(xiàn)給學(xué)生，以便于學(xué)生多次觀看和學(xué)習(xí)。

2.3 組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，課堂通過完成各種練習(xí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)的基本知識(shí)和方法的掌握程度。因此，在課堂上老師所做的更多工作是答疑解惑，組織有序的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)可起到事半功倍的效果。

2.4 實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動(dòng)中，需要對(duì)各主要步驟的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法，更好地實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)。

3 應(yīng)用實(shí)例

人機(jī)工程學(xué)是一門研究人、機(jī)與環(huán)境的相互關(guān)系的學(xué)科，主要包括人體因素、人機(jī)界面、作業(yè)環(huán)境和人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，主要探討應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析評(píng)價(jià)的方法[9]。

進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是人體測(cè)量章節(jié)，通過該章節(jié)的學(xué)習(xí)，可了解人體測(cè)量方法，測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，理解和掌握測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算過程；了解手握式工具設(shè)計(jì)、工作座椅設(shè)計(jì)的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本原則，懂得座椅設(shè)計(jì)的過程，熟練掌握座椅的設(shè)計(jì)原則。

3.1 布置課前自主學(xué)習(xí)

3.1.1 對(duì)象分析

在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)及所學(xué)專業(yè)。這里所授課學(xué)生為機(jī)械電子專業(yè)的大四學(xué)生，電工電子方面的課程學(xué)習(xí)較多，機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的課程相對(duì)了解較少，已學(xué)過理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等內(nèi)容，但掌握情況良莠不齊，教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循以應(yīng)用為目的。因此，有必要在課前任務(wù)中布置更多激發(fā)興趣的視頻或PPT。

3.1.2 課前學(xué)習(xí)資料

（1）本科《人機(jī)工程學(xué)》教材，人體測(cè)量的配套PPT、動(dòng)畫；

（2）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原則（視頻）；

（3）習(xí)題：測(cè)量本人身體的各種尺寸。

通過課前學(xué)習(xí)安排，可使學(xué)生觀看視頻，了解生活中常見的人體測(cè)量基本術(shù)語，吸引學(xué)生對(duì)人體測(cè)量的注意力；學(xué)習(xí)人體測(cè)量基本術(shù)語及測(cè)量方法，掌握座椅設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)；利用案例分析，通過觀看座椅的經(jīng)典設(shè)計(jì)案例，分析座椅的設(shè)計(jì)原則；根據(jù)課前任務(wù)完成的反饋情況，通過小組討論或?qū)W生上課講解等形式，鼓勵(lì)學(xué)生自己歸納、總結(jié)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原則。

3.2 制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻

優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻可供學(xué)生反復(fù)觀看，加深知識(shí)的理解。視頻錄制的方法有很多，最常用的方法是利用Camtasia Studio軟件進(jìn)行錄制，該軟件是一款專門捕捉屏幕音影的軟件，能記錄影像、音效、鼠標(biāo)移動(dòng)的軌跡和解說聲音等屏幕動(dòng)作，另外，還具有及時(shí)播放和編輯壓縮的功能，可對(duì)視頻片段進(jìn)行剪接，輸出AVI及GIF等常用格式。

使用時(shí)，需先安裝Camtasia Studio軟件，再打開Microsoft Powerpoint，可發(fā)現(xiàn)增加了一個(gè)名為“加載項(xiàng)”的菜單，如圖1所示。點(diǎn)開后可看到有五個(gè)圖標(biāo)，先點(diǎn)擊“麥克風(fēng)”和“話筒”圖標(biāo)，開啟設(shè)備，然后點(diǎn)擊“預(yù)覽”圖標(biāo)查看聲音和圖像效果，調(diào)整結(jié)束后，即可點(diǎn)擊“錄制”圖標(biāo)開始錄制，圖2為錄制的效果圖。

3.3 組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法中，課堂學(xué)習(xí)主要是為了檢驗(yàn)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的效果，有針對(duì)性地歸納總結(jié)所授章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，需進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作。

（1）了解學(xué)習(xí)內(nèi)容：在人體測(cè)量章節(jié)中，工作座椅的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)方法，相關(guān)的人體測(cè)量方法，工作座椅設(shè)計(jì)的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本原則已布置為課前學(xué)習(xí)任務(wù)。

（2）制定學(xué)習(xí)目標(biāo)：在人體測(cè)量章節(jié)中，學(xué)生需了解座椅設(shè)計(jì)的過程，熟練掌握座椅的設(shè)計(jì)原則，學(xué)生需設(shè)計(jì)出新型的座椅。

（3）設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)：在進(jìn)行課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，需分步驟、分形式和分時(shí)間安排不同階段的活動(dòng)，具體活動(dòng)安排如表2所示。設(shè)計(jì)良好的課堂活動(dòng)可檢查課前任務(wù)的完成情況，應(yīng)用理論知識(shí)于設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的自主動(dòng)手能力，獲得較好的課堂教學(xué)效果。

3.4 實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

經(jīng)過以上三個(gè)主要步驟后，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)已基本完成，但還需進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)通常通過學(xué)生所完成的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行。該章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)是設(shè)計(jì)出個(gè)性化的座椅，大部分學(xué)生都可通過課堂實(shí)踐在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，因此，該章節(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是可行的。詳細(xì)的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)如表3所示。

4 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂法是一種新型的教學(xué)模式，可有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)對(duì)老師提出了更高的要求。但在實(shí)踐中，需根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象，在設(shè)計(jì)中采用不同的教學(xué)方式，以適應(yīng)不同的教學(xué)要求。該文采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法對(duì)部分章節(jié)進(jìn)行了教學(xué)改革，有目的地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，獲得了較好的效果。下一步還需研究針對(duì)大班與小班學(xué)生進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)的問題。

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