安全人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革的探索與研究

□郭紅光，王 飛

(太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西太原030024)

安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度和著眼點出發(fā)來研究人與機(jī)的關(guān)系的一門學(xué)科。其立足點放在安全上面，對在活動過程中的人實行保護(hù)為目的，主要闡述人與機(jī)保持什么樣的關(guān)系，才能保證人的安全。它從人機(jī)工程學(xué)中分解出來，是人機(jī)工程學(xué)的一個應(yīng)用學(xué)科的分支，同時也成為安全工程學(xué)的一個重要分支學(xué)科。

安全人機(jī)工程學(xué)側(cè)重研究安全工程的機(jī)理與依據(jù)，是安全工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。我校開設(shè)的《安全人機(jī)工程學(xué)》課程，主要是解決煤礦行業(yè)中的設(shè)備和管理工作中的“人—機(jī)”結(jié)合面關(guān)系問題，研究導(dǎo)致職工傷亡病害等不利因素的作用機(jī)理，為相關(guān)預(yù)防、控制和消除方法的確定提供依據(jù)等;同時提供人體的數(shù)據(jù)與要求，以指導(dǎo)相關(guān)安全工程技術(shù)設(shè)計者進(jìn)行具體工程設(shè)計，從而在提高我國煤礦行業(yè)生產(chǎn)效率的同時，確保從業(yè)者能夠安全、舒適、高效地工作。隨著安全人機(jī)工程學(xué)日益成熟和完善以及煤礦安全的重視程度逐年提升，安全人機(jī)工程學(xué)對煤礦安全的指導(dǎo)性作用越來越明顯。

由此，我們在安全人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)實踐中，著眼于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的實踐能力，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核三方面進(jìn)行了大膽實踐，收到了較好的效果。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

安全人機(jī)工程學(xué)主要研究生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)“人—機(jī)—環(huán)”三者之間的相互作用、相互聯(lián)系，為設(shè)計操作簡便、舒適、安全、高效的人機(jī)系統(tǒng)提供理論依據(jù)和方法。隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步與人民安全意識的提高，創(chuàng)造舒適、安全、衛(wèi)生的工作環(huán)境和工作條件的意義和作用將會越來越大。

目前，我校安全工程專業(yè)培養(yǎng)的是以煤礦安全為核心的復(fù)合型人才，涉及的領(lǐng)域較寬。由此導(dǎo)致本科課程涵蓋的內(nèi)容較多，既包含煤礦安全的相關(guān)課程，如礦井通風(fēng)學(xué)、巖石力學(xué)、礦井瓦斯防治技術(shù)等，同時也包含大安全的相關(guān)課程，如建筑安全學(xué)、安全行為學(xué)、特種設(shè)備等。根據(jù)我校的培養(yǎng)目標(biāo)，安全工程專業(yè)每門課程的授課都需要兼顧煤礦安全和大安全。因此，每門課程的授課教師不可能以一本教材進(jìn)行講解或以教材為唯一課本，要在煤礦安全的核心基礎(chǔ)上，增加大安全相關(guān)知識，拓展學(xué)生的知識面。安全人機(jī)工程學(xué)同樣如此。但是，目前還沒有以煤礦安全為側(cè)重點的安全人機(jī)工程學(xué)教材。針對這種現(xiàn)狀，我們在選擇高等教育安全工程系列“十一五規(guī)劃”教材的基礎(chǔ)上，提供多本參考書目供學(xué)生參閱;在教學(xué)內(nèi)容中添加煤礦安全人機(jī)工程學(xué)內(nèi)容，如煤礦控制室的安全人機(jī)工程學(xué)設(shè)計、井下采煤機(jī)司機(jī)室的安全人機(jī)工程學(xué)設(shè)計等。再者，安全人機(jī)工程具有知識性和技能性相結(jié)合的特點。為使學(xué)生更好地應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)思想，在教學(xué)過程中增加實踐、實驗環(huán)節(jié)。由此，將整個教學(xué)內(nèi)容劃分為人、機(jī)、環(huán)、設(shè)計、實驗等5 大模塊，在掌握安全人機(jī)工程學(xué)的研究對象—人、機(jī)、環(huán)的相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過實驗和設(shè)計來增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解、掌握，做到理論聯(lián)系實際。

此外，隨著人機(jī)工程學(xué)在我國的快速發(fā)展和人機(jī)工程學(xué)研究的深入，安全人機(jī)工程學(xué)在多個方面取得了長足發(fā)展，獲得了豐碩的研究成果。因此，在課堂教學(xué)過程中，要緊跟學(xué)科發(fā)展、學(xué)術(shù)前沿，在教學(xué)內(nèi)容上不斷更新。在講授課本知識的同時，不斷將最新研究成果、最新設(shè)計理念及時納入教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生充分了解當(dāng)前學(xué)科發(fā)展的動態(tài)、趨勢;另一方面，在日常教學(xué)中緊密聯(lián)系實際，用大量案例向?qū)W生介紹安全人機(jī)工程的應(yīng)用，如高水平的學(xué)生作品、畢業(yè)設(shè)計、企業(yè)設(shè)計等，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中還要依據(jù)授課對象的不同與需求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如我校安全工程專業(yè)設(shè)有安全工程卓越工程師班，更加注重實踐應(yīng)用。針對這類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，需要在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行調(diào)整，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，增加更多的案例和實踐環(huán)節(jié)，以提高他們的實際動手能力。

2 多種教學(xué)方法的結(jié)合

在教學(xué)過程中，針對不同的教學(xué)內(nèi)容采取了適宜教學(xué)方法。通過多種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，將理論學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用有效地聯(lián)系起來，學(xué)生反映良好。

2.1 直接講授與多媒體演示相結(jié)合的教學(xué)形式

該教學(xué)方式主要用于講授課程的基本原理和基本概念，如人體參數(shù)、人的生理和心理等內(nèi)容。這些原理和概念通常都是枯燥、抽象的，僅靠學(xué)生死記硬背難以理解透徹。在講授過程中，一方面要引導(dǎo)學(xué)生從不同角度理解，理清基本框架，掌握內(nèi)在含義;另一方面，需要充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，將枯燥的內(nèi)容生動化，將抽象的內(nèi)容形象化，從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的記憶效果。如在講授人體測量時，以圖片、視頻和三維動畫的形式來展示，同時結(jié)合教師的現(xiàn)場模擬，增加學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象，增強(qiáng)學(xué)生對基本概念的理解。在講授人的生理部分時，利用動畫模擬展示耳朵、眼睛的生理結(jié)構(gòu)及聽和看的原理，并通過比較人與動物之間的區(qū)別來增強(qiáng)學(xué)生對人生理結(jié)構(gòu)的理解。再者，利用多媒體強(qiáng)大的展示效果，選取經(jīng)典案例進(jìn)行講解。通過對案例的分析、講解和討論，使學(xué)生理解安全人機(jī)工程學(xué)知識和原理，掌握安全人機(jī)工程學(xué)設(shè)計方法與原則。同時，通過對案例的研究，能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實際，激發(fā)學(xué)生對該課程的好奇心、求知欲，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

此外，安全人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)容多、信息量大，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式難以有效解決這個問題。需要采用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，通過文字、圖形、聲音、視頻等形式傳遞教學(xué)中的各種信息，充分調(diào)動學(xué)生的各種感官，加深學(xué)生對知識的理解。在利用多媒體教學(xué)過程中，需要注意兩點。第一，幻燈片的制作。良好的教學(xué)效果建立在出色的多媒體課件的基礎(chǔ)之上。每張幻燈片的字體、字號、布局、色彩等都要符合人機(jī)工程學(xué)原理。課件的每一章、每一節(jié)都要依據(jù)章節(jié)的特點來選取幻燈片的布局、色彩等，要突出重點和難點。第二，講授方式。利用多媒體教學(xué)的同時，不能單純依靠幻燈片，而忽略教師的肢體語言。在授課過程中，可以通過教師的表情、動作，與學(xué)生進(jìn)行交流、互動，提高學(xué)生的感知效果。

2.2 學(xué)生主動與教師引導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)形式

該教學(xué)方式旨在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計一個情景，讓學(xué)生成立一個小組，帶著真實的任務(wù)去學(xué)習(xí)，擁有學(xué)習(xí)的主動權(quán)。安全人機(jī)工程學(xué)與我們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系非常緊密，如人的生理結(jié)構(gòu)、教室和宿舍的安全人機(jī)工程學(xué)問題等。因而，在教學(xué)中可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出一些日常生活中的問題供學(xué)生思考、讓學(xué)生進(jìn)行廣泛地討論。教師也可以加入到學(xué)生的交流中去，適時把握討論方向，成為幫助者和引導(dǎo)者。如人的眼睛和耳朵為什么是兩個，一個行不行?讓學(xué)生思考原因，由此理解人的視覺和聽覺特征，加深學(xué)生的理解。鑒于學(xué)生目前的手機(jī)保有率，讓學(xué)生思考不同品牌、不同款式手機(jī)的操作鍵盤設(shè)計中存在的問題、人機(jī)功能分配的不足等。再者，安全人機(jī)工程學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生日常生活，讓學(xué)生對生活學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行調(diào)查研究，并運用所學(xué)知識去提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案和建議。如宿舍洗漱臺、衛(wèi)生間等整體布局的安全問題、人機(jī)工程學(xué)問題;教室課桌、講臺、投影燈和教室整體布局的安全和人機(jī)工程學(xué)問題等。課堂上小組代表發(fā)言論述并討論，最終找到最優(yōu)的解決方案。由于問題具有普遍性，小組間的討論經(jīng)常比較熱烈，課堂氣氛和互動效果良好。

3 公開、公正的課程考核

良好的授課效果需要科學(xué)、合理的課堂制度提供保障。在豐富教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的同時，還需要公開、公正的課程考核制度來加以約束，以保證授課過程中學(xué)生的積極性、主動性。課程考核在注重理論知識掌握程度的同時，對實際解決問題能力和課堂綜合表現(xiàn)也不能忽視。課程考核成績實行百分制，通過期末成績與平時成績相結(jié)合的方式進(jìn)行，平時成績占課程考核成績的20% ～30%，適當(dāng)提高平時成績在總成績中的占比，消除期末考試一錘定音的弊病，提高學(xué)生在課堂上的積極性、主動性。期末考試題型以理論知識為主，結(jié)合案例分析，考察學(xué)生獨自分析問題的能力。平時成績分為考勤、課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)、小組討論四部分，四部分在平時成績中的占比分別為考勤20%、課后作業(yè)20%、課堂表現(xiàn)30%、小組討論30%?？记诤驼n后作業(yè)的成績依據(jù)教師課堂點名和課后作業(yè)的批改情況給出，并定期向?qū)W生公布，讓學(xué)生監(jiān)督。課堂表現(xiàn)和小組討論成績通過教師點評、學(xué)生互評等方式來加以確定，同樣定期向?qū)W生公布，讓學(xué)生監(jiān)督，盡可能做到公平、公正與公開。

4 結(jié)語

安全人機(jī)工程學(xué)是一門實踐性學(xué)科，在教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)增加煤礦安全人機(jī)工程學(xué)案例與實踐內(nèi)容;在教學(xué)過程中，應(yīng)用多種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合的方式，將理論知識變得生動，讓學(xué)生在課堂中變得積極主動，師生有效互動，最終實現(xiàn)課堂教學(xué)的高效目標(biāo);同時利用公開、公正的考核辦法為良好的課堂教學(xué)保駕護(hù)航。

[1]汪惠芬，劉婷婷.“人機(jī)工程學(xué)”課程教學(xué)模式探索與實踐[J].中國制造業(yè)信息化，2007(9):71－75.

[2]王 蓉.人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革的探索與研究[J].青年文學(xué)家，2011(17):75－76.

[3]蘆 琴.參與式教學(xué)法在《安全人機(jī)工程學(xué)》中的應(yīng)用初探[J].科技信息，2012(32):245.

[4]張慧春，周宏平. 圍繞熱點—實踐—專業(yè)提高人機(jī)工程學(xué)教學(xué)效果[J].科教文匯，2009(27):115.

[5]羅 綱.淺談人機(jī)工程學(xué)教學(xué)改革[J].技術(shù)與市場，2009(6):87.