“模塊化”教學(xué)模式在《安全人機(jī)工程學(xué)》課程中的應(yīng)用研究

黃優(yōu) 王洪波

摘? 要：應(yīng)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，針對(duì)我?！栋踩藱C(jī)工程學(xué)》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)《安全人機(jī)工程學(xué)》課程的教學(xué)模式進(jìn)行研究，提出采用“模塊化”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革。教學(xué)實(shí)踐證明“模塊化”教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的能力方面具有明顯效果。

關(guān)鍵詞：模塊化;教學(xué)模式;安全人機(jī)工程

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）25-0090-03

Abstract： In response to the needs of the transformation and development of Guizhou Institute of Engineering and Technology， aiming at the problems existing in the traditional teaching mode of the "safety ergonomics" course of our school， in order to achieve the goal of training applied talents， the research on the teaching model， and propose to adopt the "modular" teaching model for teaching reform. Teaching practice has proved that the "modular" teaching mode has obvious effect on improving students' interest in learning， cultivating students' innovation ability and solving complex engineering problems.

Keywords： modularization; teaching mode; Safety Ergonomics

一、概述

安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度出發(fā)，以安全科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用安全原理及系統(tǒng)工程的方法去研究在人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)中人與機(jī)及人與環(huán)境保持什么樣的關(guān)系，才能保證人的安全。也就是說，在實(shí)現(xiàn)一定生產(chǎn)效率的同時(shí)，如何最大限度地保障人的安全健康和舒適愉快。它是一門跨門類、多學(xué)科交叉的新興分支學(xué)科[1]?！栋踩藱C(jī)工程學(xué)》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是安全工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事安全管理和安全設(shè)計(jì)類工作所必須具備的專業(yè)技能。

目前我?！栋踩藱C(jī)工程學(xué)》課程教學(xué)中采用的是傳統(tǒng)的講授方法，即課堂上由一名專業(yè)教師講授理論、原理，學(xué)生課后復(fù)習(xí)，其他教師完全不參與課程教學(xué)或甚少參與，再有就是實(shí)踐教學(xué)所占比重太小，這種教學(xué)方法下存在許多的問題：

1. 由于本課程涵蓋的內(nèi)容較多，涉及面廣，而課時(shí)有限，授課教師精力有限，不能深入研究整個(gè)知識(shí)體系，授課教師為完成教學(xué)任務(wù)，趕教學(xué)進(jìn)度，課堂上留給學(xué)生提問、討論的時(shí)間較少，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容局限、表淺，學(xué)生不能深入透徹理解課程內(nèi)容，教學(xué)效果較差。

2. 教學(xué)方法單一，教學(xué)效果差，學(xué)生對(duì)理論難以真正理解和掌握。傳統(tǒng)教學(xué)模式在課堂上主要講授理論知識(shí)，學(xué)習(xí)者似乎能聽懂，可聽完后大部分學(xué)生還是似懂非懂。要自己真正動(dòng)手時(shí)卻不知從何入手。這是因?yàn)槟壳笆褂玫慕虒W(xué)方法不能幫助學(xué)習(xí)者更好地理解、掌握和運(yùn)用所講授的理論知識(shí)，所以大多數(shù)同學(xué)很難透徹地理解和掌握。因而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和積極性逐漸降低，當(dāng)然也就影響了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。

3. 實(shí)踐環(huán)節(jié)少且不夠理想。目前可供該課程選用的合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目甚少，所以學(xué)生做實(shí)驗(yàn)所達(dá)到的效果與教學(xué)要求存在較大的差距，效果很不理想。學(xué)生不能把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，沒有真正掌握基礎(chǔ)理論及運(yùn)用理論的技能和方法，就不能在今后的工作中將所學(xué)的理論知識(shí)有效地運(yùn)用到實(shí)踐活動(dòng)中。有些學(xué)校在這一環(huán)節(jié)增加了一些單一的小實(shí)驗(yàn)，但僅僅靠增加單一的小實(shí)驗(yàn)還是不能滿足學(xué)生系統(tǒng)掌握本門課程理論知識(shí)的要求，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力也沒有多大幫助，而一些學(xué)校即使采用了課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)方法，但多是由任課教師一人輔導(dǎo)全班學(xué)生的設(shè)計(jì)，由于任務(wù)過于繁重，故一般都是采取老師統(tǒng)一給定設(shè)計(jì)題目，具體給出設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容，這樣就約束了學(xué)生的想象空間，甚至學(xué)生就死板的按照老師給的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行填充，最終導(dǎo)致大部分學(xué)生的設(shè)計(jì)說明書基本雷同的結(jié)果，這就失去了本教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)腦動(dòng)手能力的意義了。

4. 學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。傳統(tǒng)的“填鴨”式教學(xué)方法給學(xué)生以枯燥乏味的感受，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，甚少對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行“加工”，只是一味的接受老師的“灌輸”，不會(huì)主動(dòng)去思考。這樣的學(xué)習(xí)方法對(duì)于知識(shí)的牢固掌握是非常不利的。

為順應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，著力解決課程存在的上述問題，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，研究《安全人機(jī)工程學(xué)》新的教學(xué)模式勢(shì)在必行。

二、“模塊化”教學(xué)模式設(shè)計(jì)

經(jīng)學(xué)院安全教研室?guī)孜粚I(yè)老師的研究與實(shí)踐探索，提出采用“模塊化”教學(xué)模式對(duì)《安全人機(jī)工程學(xué)》課程進(jìn)行教學(xué)改革。

“模塊化”教學(xué)模式，將課程教學(xué)所有環(huán)節(jié)劃分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和作品競(jìng)賽4個(gè)“模塊”。如圖1所示：

（一）理論教學(xué)模塊

理論教學(xué)內(nèi)容統(tǒng)籌整合并劃分成若干相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)“模塊”，每個(gè)知識(shí)“模塊”的教學(xué)由精專這方面的專業(yè)教師來承擔(dān)，以求把每個(gè)模塊的知識(shí)都講精、講透、講好。理論教學(xué)內(nèi)容模塊見表1。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

把實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課程的一個(gè)“模塊”，在教學(xué)過程中加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重，除了增加一些基礎(chǔ)性（人體測(cè)量實(shí)驗(yàn);人的安全反應(yīng)限度實(shí)驗(yàn)）以外，還適當(dāng)添加一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改善實(shí)驗(yàn);操控室設(shè)計(jì)、評(píng)估測(cè)試與優(yōu)化實(shí)驗(yàn);工作場(chǎng)地設(shè)計(jì)與評(píng)估測(cè)試實(shí)驗(yàn)等）。實(shí)驗(yàn)安排詳情見表2。

通過上述實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握人體的相關(guān)參數(shù)及其測(cè)量，人體生理和心理特性與安全的關(guān)系，為人機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)或評(píng)估與優(yōu)化提供依據(jù)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力也會(huì)得到顯著提高。

（三）課程設(shè)計(jì)模塊

在教學(xué)后期給學(xué)生布置課程設(shè)計(jì)或任務(wù)，教師只需給出綜合性設(shè)計(jì)實(shí)踐的基本要求，讓學(xué)生自由組建學(xué)習(xí)小組，以小組為單位進(jìn)行社會(huì)調(diào)研，收集整理并分析資料，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題并找到解決問題的辦法，教師只需對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)選題與學(xué)生進(jìn)行討論并給出指導(dǎo)意見和建議，適時(shí)對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)、作業(yè)等進(jìn)行評(píng)價(jià)、輔導(dǎo)和展示;這可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;使用專用設(shè)計(jì)室讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐和師生間、學(xué)生間的相互交流，讓學(xué)生真正掌握人機(jī)，理解人機(jī)、運(yùn)用人機(jī)。

（四）競(jìng)賽模塊

鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用安全人機(jī)工程學(xué)基本理論進(jìn)行作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)作。在此過程中，教師對(duì)學(xué)生給予方法和技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行審查，評(píng)選出優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品，并推薦參加學(xué)校開展的作品設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)高校安全科學(xué)與工程學(xué)術(shù)年會(huì)的大學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新作品大賽，申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目或者申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專利。最終所有優(yōu)秀作品將存放于安全人機(jī)展覽室內(nèi)，供以后的教學(xué)和學(xué)生參觀學(xué)習(xí)用。通過這一教學(xué)模塊的實(shí)施，可使學(xué)生學(xué)以致用地把安全人機(jī)工程學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到參賽作品的設(shè)計(jì)中去，采取競(jìng)賽的方式，可以很大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，并且學(xué)生能從競(jìng)賽獲獎(jiǎng)、項(xiàng)目立項(xiàng)或?qū)＠@批中獲得成就感。這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)主要是為了提高學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

三、教學(xué)效果對(duì)比

1. 期末考試成績(jī)得到較大提升，如圖2所示。

2. 學(xué)生參加各種競(jìng)賽的積極性和獲項(xiàng)目立項(xiàng)的總數(shù)與質(zhì)量都得到極大提高。2017年以來我院學(xué)生參加學(xué)校及行業(yè)開展的各種作品設(shè)計(jì)競(jìng)賽的積極性和主動(dòng)性得到了很大的提高，我院獲立項(xiàng)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目在數(shù)量和質(zhì)量上都取得飛躍式進(jìn)展。2017年我院安全工程專業(yè)學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目?jī)H2項(xiàng)獲得立項(xiàng)，省級(jí)和校級(jí)各一項(xiàng)，而2018年我院安全工程專業(yè)學(xué)生獲大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)13項(xiàng)之多，其中國(guó)家級(jí)5項(xiàng)，省級(jí)6項(xiàng)，校級(jí)2項(xiàng)。

四、結(jié)束語

從《安全人機(jī)工程學(xué)》課程特點(diǎn)、存在的問題和“模塊化”教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)和教學(xué)效果綜合分析可知：《安全人機(jī)工程學(xué)》課程采用“模塊化”教學(xué)模式可使學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)更加牢固，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和課程設(shè)計(jì)教學(xué)模塊可以讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，更能讓學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力得到培養(yǎng)和鍛煉?？梢姟澳K化”教學(xué)模式具有靈活性、趣味性、啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性等特點(diǎn)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題的能力方面有顯著效果。

參考文獻(xiàn)：

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