產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和方法研究

郎麗娟

摘要：為構(gòu)建適合產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)體系。本文結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況和實(shí)踐效果，分析了人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行研究。提出了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。該方法可為產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì) 人機(jī)工程學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

中圖分類號：G424.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1003-0069（2019）08-0104-02

引言

人機(jī)工程學(xué)（Ergonomics）是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。這個(gè)定義闡明了人機(jī)工程學(xué)的研究對象、研究內(nèi)容和研究目的。人機(jī)工程學(xué)被廣泛運(yùn)用于多個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，它是跨越不同學(xué)科領(lǐng)域延伸到設(shè)計(jì)學(xué)科的一門課程，因此，針對不同專業(yè)應(yīng)具有相對應(yīng)的教學(xué)模式，才能達(dá)到各專業(yè)的教學(xué)需求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)提倡以人為本，以用戶為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)其本身功能的同時(shí)，著重考慮人與產(chǎn)品之間的相宜性，能夠?qū)⑷?、產(chǎn)品、環(huán)境三者聯(lián)系起來進(jìn)行思考，讓產(chǎn)品能夠適用于人。因此，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)，明確人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，科學(xué)合理的構(gòu)建課程教學(xué)體系，系統(tǒng)地傳授課程的基礎(chǔ)理論和方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)作，為之后的設(shè)計(jì)實(shí)踐打好基礎(chǔ)，使學(xué)生在知識(shí)運(yùn)用、思維創(chuàng)造、實(shí)踐操作等方面有綜合性提高。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)先后出版了大量有關(guān)于人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)參考書籍，大多理論性較強(qiáng)，缺少實(shí)際的生活案例，能夠作為設(shè)計(jì)類專業(yè)的教材較少，純知識(shí)型的讀物對于設(shè)計(jì)類學(xué)生的參考價(jià)值也在不斷降低，致使學(xué)生不能學(xué)以致用。因此，在課程教學(xué)方面，仍存在如下問題：

（一）教學(xué)內(nèi)容以純理論型的書籍為參考，不同專業(yè)所上內(nèi)容相似，以傳統(tǒng)的理論框架進(jìn)行教學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)實(shí)踐無法聯(lián)系起來，復(fù)雜的參數(shù)、數(shù)據(jù)和行業(yè)規(guī)范，使學(xué)生出現(xiàn)無聊、厭學(xué)等現(xiàn)象，各高校的課程考核以閉卷考試為主，大多出自參考書籍的理論概念，從而使學(xué)生為了完成考試，課后死記硬背，與專業(yè)方向脫節(jié)，難以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）教學(xué)過程以傳統(tǒng)的教學(xué)方法為主，采用教師講-學(xué)生聽-課后記，使得學(xué)生認(rèn)為人機(jī)工程學(xué)就是要將這些信息死記硬背，對于設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生而言，不僅束縛了學(xué)生的思維，還無法為后續(xù)的設(shè)計(jì)課程或項(xiàng)目提供幫助。教學(xué)課件制作偏理論，文字居多，無法引起學(xué)生的注意。多媒體課件應(yīng)該有利于學(xué)生擴(kuò)大知識(shí)面，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用分析能力。

二、課程教學(xué)改革設(shè)想

現(xiàn)代社會(huì)對人才的需求越來越強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合素質(zhì)，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論運(yùn)用到社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的本科人才培養(yǎng)主要定位在培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在思維創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作及人際交往等方面有所提高。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中的課程設(shè)置，人機(jī)工程學(xué)作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程逐漸受到重視。課程要求學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)實(shí)踐中靈活運(yùn)用課程所學(xué)的基本概念和內(nèi)容，不應(yīng)停留在原有的理論講授階段，通過長期的教學(xué)探索與實(shí)踐，課程教學(xué)應(yīng)拋棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在講授與學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上增加思考與分析、討論與互動(dòng)、實(shí)踐與制作的教學(xué)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與其中，使得學(xué)生能夠在實(shí)踐中去領(lǐng)悟，去了解。

三、課程教學(xué)內(nèi)容改革

課程理論研究目的是為以人為本的設(shè)計(jì)提供人體尺寸數(shù)據(jù)、科學(xué)依據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，而現(xiàn)有教材資料理論知識(shí)涉及面廣、數(shù)據(jù)過時(shí)，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則也與時(shí)代脫節(jié)，教師應(yīng)根據(jù)時(shí)代需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)性質(zhì)整合、簡化理論內(nèi)容。在教學(xué)中，除教師的講授和指導(dǎo)外，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目引入到課題訓(xùn)練中，使學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)踐的過程中不斷加深對人機(jī)工程學(xué)理論的認(rèn)知。為突出產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)，達(dá)到專業(yè)要求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將人機(jī)工程學(xué)課程框架大致分為以下幾部分：人機(jī)工程學(xué)的基本概述、人體尺寸測量、人的感知與心理、人的行為與環(huán)境、用戶信息界面設(shè)計(jì)、手握式工具設(shè)計(jì)、坐具設(shè)計(jì)，以理論與案例相結(jié)合的方式進(jìn)行講解，同時(shí)安排與各部分相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)踐課題，包括4次小課題和2次大課題。

（一）4次小課題，將教學(xué)內(nèi)容與課題設(shè)計(jì)相對應(yīng)，理論聯(lián)系實(shí)際，通過簡單的訓(xùn)練，讓學(xué)生理解課堂所講理論，課題主要針對人機(jī)工程學(xué)基本概述、人體測量、人與環(huán)境、界面分析。

1.日常生活中的人機(jī)問題：首先講解產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的基本概念，將日常生活中有趣的案例融入的課程教學(xué)中，與學(xué)生共同分析討論，教會(huì)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的人機(jī)工程問題，讓學(xué)生能夠快速了解該課程主要包含的要素，加深學(xué)生的記憶，課后要求學(xué)生尋找生活周邊的人機(jī)問題15個(gè)，通過調(diào)查分析、課堂匯報(bào)、信息共享等方式，調(diào)節(jié)課堂氛圍，提升學(xué)生上課的積極性、主動(dòng)性和參與性。

2.啟行車與人體關(guān)系測量：此課題主要針對人體測量部分，通過研究人的形態(tài)特征，讓學(xué)生了解如何將人體尺寸等信息運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中。人體尺寸對于產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品界面等都有很大的影響，課題通過自行車的測量訓(xùn)練，讓學(xué)生在測量中體驗(yàn)用戶的騎行行為、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的尺寸范圍、男女之間的數(shù)據(jù)差異等，估算出舒適的男女自行車的各類數(shù)據(jù)，學(xué)生在測量的過程中，能夠了解到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品必須能夠滿足大眾人群的需要。圖1是學(xué)生進(jìn)行人，本尺寸、自行車現(xiàn)有測量及測量尺寸討論。

3.人的行為與環(huán)境：結(jié)合了人機(jī)系統(tǒng)中的多種因素：人的感知、心理、行為特征、環(huán)境因素等。該課題要求學(xué)生分組設(shè)定調(diào)研環(huán)境，思考該環(huán)境中的現(xiàn)有產(chǎn)品和用戶可能出現(xiàn)的行為，學(xué)生通過實(shí)地拍攝或模擬環(huán)境中人的行為習(xí)慣，通過小組討論、模擬測驗(yàn)等形式，列出問題，尋找設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)，討論環(huán)境中可能需要的產(chǎn)品，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的基本原則和方法，指出用戶在使用過程中所遇到的人機(jī)工程問題，并結(jié)合形態(tài)美學(xué)，系統(tǒng)完整的提出解決方案，繪制草圖，制作可行性分析報(bào)告。圖2為學(xué)生下雨天乘坐校內(nèi)電瓶車出現(xiàn)的行為分析。

4.汽車信息界面分析：人機(jī)信息界面設(shè)計(jì)這部分，拓展了人機(jī)工程學(xué)在視覺傳達(dá)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要講解視覺、聽覺和觸覺等要素的理論知識(shí)。課題安排學(xué)生觀察不同汽車品牌的中控臺(tái)及操作區(qū)，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，如按鍵的設(shè)計(jì)是否符合人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)？符號、文字的設(shè)計(jì)是否易于辨認(rèn)？根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、評價(jià)，包括優(yōu)劣原因和可能的解決方案，如圖3所示。讓學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同方向有所理解，通過展示及點(diǎn)評，讓學(xué)生們受益匪淺。

（二）2次大課題，通過設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合應(yīng)用，加深理論知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人機(jī)問題，通過小組共同努力，在有限的課程時(shí)間內(nèi)完成課題項(xiàng)目。

1.手握式工具設(shè)計(jì)：學(xué)生3人一組，自選與手相關(guān)的產(chǎn)品，如遙控器、電熨斗、拖把、門把手等，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品使用、產(chǎn)品性能等方面進(jìn)行考量，根據(jù)用戶的使用行為，觀察手部運(yùn)動(dòng)特征，進(jìn)行手握式產(chǎn)品的改良設(shè)計(jì)。首先分析現(xiàn)有產(chǎn)品的使用方式，虛擬實(shí)物進(jìn)行拍攝，尋找最舒適的產(chǎn)品形態(tài)，將所拍攝的手部照片統(tǒng)一比例后，用軟件加以處理，作出數(shù)據(jù)分析，如圖4所示。其次，繪制產(chǎn)品草圖，用聚氨酯制作1：1比例模型，分析所改良產(chǎn)品是否符合人體或人手的尺寸？是否符合人的動(dòng)作因素？用起來是否方便？在使用過程中是否存在安全隱患？通過模型進(jìn)行模擬操作，根據(jù)反饋，不斷調(diào)整模型細(xì)節(jié)，從而找出產(chǎn)品的最佳舒適度。

2.坐具設(shè)計(jì)：休閑座椅設(shè)計(jì)，以小組開展設(shè)計(jì)制作，自擬環(huán)境，如戶外、家庭、圖書館、藝術(shù)館等，圍繞學(xué)生在所設(shè)定的環(huán)境中出現(xiàn)的坐的行為、方式、美學(xué)與文化等方面進(jìn)行思考，綜合運(yùn)用材料根據(jù)造型、結(jié)構(gòu)、尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)模型制作，如圖5。制作完成后，要求尋找3-5位體驗(yàn)者進(jìn)行視頻拍攝，通過坐的行為，了解用戶對坐椅的評價(jià)。讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中了解設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、用戶的需求、產(chǎn)品與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、產(chǎn)品的尺寸等問題，從而能夠綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)會(huì)分析問題、解決問題。

四、課程教學(xué)方法改革

人機(jī)工程學(xué)作為一門多學(xué)科交叉的綜合學(xué)科，包含的內(nèi)容和知識(shí)非常廣泛，因此在有限的課程教學(xué)時(shí)間里，需要有效融合多種教學(xué)方法，從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

1.系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)：制定人機(jī)工程學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，以對應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)。按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，照搬人機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)往往無法真正達(dá)到人機(jī)的合理性，因此，在教學(xué)中應(yīng)采用有利于學(xué)生了解并掌握人機(jī)工程學(xué)的基本概念、人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素及設(shè)計(jì)原則和方法的教學(xué)方式，重在培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與產(chǎn)品項(xiàng)目相聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能。

2.實(shí)踐性教學(xué)：在課程教學(xué)中，將相關(guān)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例與知識(shí)理論相對應(yīng)，進(jìn)行講解。并選取優(yōu)秀的學(xué)生作品進(jìn)行分析、講解，加深學(xué)生對理論知識(shí)的深入理解。結(jié)合四次小課題和兩次大課題，訓(xùn)練學(xué)生在調(diào)研、分析等過程中，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改良、創(chuàng)新，使學(xué)生在實(shí)踐中加深理論知識(shí)的認(rèn)知。如人體測量部分，通過人體測量和現(xiàn)場教學(xué)，學(xué)生可以直觀地感受空間尺度;人與環(huán)境，通過調(diào)研和模擬不同環(huán)境中用戶的行為行為習(xí)慣，進(jìn)行觀察，從中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)切入點(diǎn);手握式工具和坐具設(shè)計(jì)，制作1：1的實(shí)體模型，讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)尺寸和功能、細(xì)節(jié)之間的聯(lián)系，從人機(jī)的角度進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)。教學(xué)以理論-討論-分析-模擬-互動(dòng)等交錯(cuò)進(jìn)行，提高學(xué)生分析解決問題、思維創(chuàng)新等方面的能力。

4.互動(dòng)式教學(xué)：通過教師提問、學(xué)生思考、討論交流等方式，在分析研究中，學(xué)生圍繞疑點(diǎn)問題再發(fā)問，教師進(jìn)行答疑;利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等，將課程相關(guān)的課件、案例、視頻進(jìn)行共享，不斷激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題，并主動(dòng)研究問題，與教師進(jìn)行交流探討、提升了學(xué)生的探索性和創(chuàng)造性。

5.體驗(yàn)式教學(xué)：在教學(xué)過程中，通過學(xué)生的自身體驗(yàn)，將實(shí)踐教學(xué)融入到具體的場景當(dāng)中，如外出調(diào)研、感受空間尺度、空間布局、模擬環(huán)境中人的行為等方式，增強(qiáng)學(xué)生的參與性，讓學(xué)生能夠正確理解教學(xué)的內(nèi)容，并在分析的過程只能夠獲得新的知識(shí)，使理論知識(shí)能夠與設(shè)計(jì)實(shí)踐緊密結(jié)合。

6合理的考核體系：人機(jī)工程學(xué)的課程考核體系分為平時(shí)考核和期末考核，平時(shí)考核占總成績的40%，包括四個(gè)小課題的成績，期末考核占總成績的60%，包括兩大課題和期末考試試卷，根據(jù)課題難易度確定成績所占比例，試卷采用閉卷考試，試題設(shè)置較為靈活，將一些實(shí)際案例以選擇、分析、快題等形式進(jìn)行考量，主要考核學(xué)生對人機(jī)知識(shí)的認(rèn)知及實(shí)踐運(yùn)用的能力。課程的成績評定根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、項(xiàng)目完成度、理論深度等，進(jìn)行綜合評價(jià)。

總結(jié)

課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)中的必要環(huán)節(jié)，本文根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)，選擇性地安排教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)置課題設(shè)計(jì)與理論知識(shí)相對應(yīng)，提出新的教學(xué)方式，采用系統(tǒng)的教學(xué)模式，將優(yōu)秀的典型案例融入到理論課程中，采用合理的教學(xué)內(nèi)容、課堂互動(dòng)、課題實(shí)踐等教學(xué)方法及多種考核形式，進(jìn)行綜合評價(jià)。從多年的教學(xué)結(jié)果來看，已經(jīng)取得了較好的成效，根據(jù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)模式仍在進(jìn)一步探索當(dāng)中。