基于实践能力培养的工业工程专业人因工程课程教学改革

万鹏　马莲欣　原丕业

[摘 要]人因工程是工业工程专业的一门核心专业基础课。应该在明确人才培养定位的基础上，分析人因工程课程教学存在的不足，从课程教学内容的安排，实验项目的设计，课程设计内容的指导和评定，以及工业工程综合实验和实习、毕业设计等环节，对人因工程教学进行改革，把课程内容融入专业培养当中，提高学生对人因工程学知识的实践应用能力，促使学生形成系统化的科学思维体系，实现应用型人才目标的培养。

[关键词]人因工程学 实践能力 教学改革

[中图分类号] TB18-4;G642[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）06-0100-03

从教学体系的设计角度看，学校开设的每一个门课程都应该为教学目标服务，所有课程和实践环节需要协调配合，才能完成人才培养的任务。确定了培养什么样的人才，就需要对相应的课程内容进行调整。工业工程专业，自上世纪90年代初新设专业，经过20余年的发展已经取得了长足的进步，全国已经有200多所高等院校开设工业工程专业。虽然各高校层次不同，但都在不断调整培养方案，寻找适合高校自身水平和特点的专业定位，培养合格的工业工程人才。青岛理工大学工业工程专业2000年开始招生，已经培养了十余界毕业生，在培养中不断探索，寻求适应市场需求和学生自我发展需要的培养方案。经过几轮的培养方案调整，确定为培养具有较强实践能力的应用型工业工程高级专门人才。

人因工程是工业工程专业的一门核心专业基础课，以介绍人的生理、心理、智力特点及体能特征为出发点，研究如何使人—机器—环境系统协调统一，并形成有机的联系，以适合人的生理和心理的要求，从而达到安全、健康、舒适、高效的目的。[1]它具有很强的实践性和应用性，并且涵盖的内容非常广泛，因此有必要结合具体的专业培养特点，从内容上进行取舍，辅以实验、课程设计等环节来加强学生实践能力的培养。

一、人因工程课程教学的主要问题

课程需要为培养人才服务，对于应用性、实践性很强的课程，如果仅仅考虑有限学时内的课堂教学，而不把培养能力放在培养人才的全过程中，必然有所缺失。经过笔者所在教学团队的调查，结合所在高校的实际情况，将人因工程课程教学存在的问题归纳如下：

（一）课程内容涵盖多，课时不足

人因工程学本身是吸取了“人体科学”、“工程科学”、“环境科学”等学科的研究成果、思想、原理、准则、数据和方法。人因工程学中的基础性教学模块原理性强，但是略显枯燥，在整个教学内容中计划约占60%。[2]主要以教材为主进行单一的课堂讲授，偏重理论，学生对现场实践的东西知之甚少，课程知识比较抽象，不利于激发学生学习热情，从而影响学生实践能力的培养和整个教学质量的提升。以笔者所在教研组选用的机械工业出版社出版的，郭伏、钱省三主编的教材《人因工程学》为例，全书共有15章。一方面，由于多次培养计划修订，压缩专业课学时，在48学时内要完成理论内容的讲授和相应的实验，相当紧张。而另一方面，其中的部分内容与工业工程专业所开设的基础工业工程、设施规划与物流分析等课程又存在着一定的交叉和直接的关联，如基础工业工程提倡采用的低级别动作，就和人因工程所说的体力符合相关，设施规划与物流分析中的搬运系统布置，就与人因工程的人体测量和工作空间有关，这在一定程度上造成部分讲授内容的重复。

（二）学生认知不足，理论枯燥

人因工程学的内容包含了大量的国家标准和生理、环境等方面的基础性原理，而这些内容以往学生接触少，单讲授这些基础性原理，往往很枯燥。学生整体的学习兴趣不高。由于人因工程学的发展一定程度上来自经验科学，学生很难在实际中看到应用成果，使其缺乏对人因工程在工业工程专业学习中的认知。

（三）实验内容验证性和演示性实验过多

实验项目的设立需要必要的实验设备做保证。而在人因工程领域，所需要的多数实验设备价格昂贵，由于学校整体投入的问题，不能全部负担，因此在实验设备的采购上，往往从基本的单个实验设备入手。课程实验也围绕着仪器设备开设，项目多而杂，主要都是验证性和演示性实验，内容综合性差，缺乏设计性和研究性实验。一方面，演示性实验过多，导致学生完全被动接受，按照教师设计的思路、方法和步骤进行操作，缺乏主动性，进而渐渐失去对实验的兴趣。另一方面，课程实验是针对该门课程的某一知识点设计的，仅限于课程内，缺乏和其他专业课实验、实训的联系，不能整体促进学生实践能力的提高。

（四）课程设计主动性不足，缺乏反馈

按照教育部工业工程教学指导委员会的建议，需要开设必要的专业课课程设计。一直以来，笔者所在教研组也为学生开设了人因工程课程设计，要求学生对某产品进行人因评价，或者对指定的教室和寝室家具等开展初步的设计。由于题目有限，学生选择余地小。同时，以往对于课程设计的成绩评价，指导教师往往根据学生上交的课程设计报告评定成绩。对于上交课程设计的优缺点，学生往往并不清楚，缺乏反馈，这使学生参与课程设计的积极性受到了影响。

（五）工程实践机会少

人因工程本身具有很强的实践性，很多理论方法都是在实践中取得的。对于这样的实践性很强的课程，不能在实践中观察、体验，就不会有应用知识解决问题的思路。实习实践等环节缺少企业参与，一直以来都是众多二本院校面临的困难之一。企业由于各种原因，不愿意接收学生进行实习，造成学生不认识、不了解企业实际，更谈不上到企业中进行实践锻炼。

二、基于实践能力培养的人因工程课程改革

对于课程教学的改革，笔者所在教研组一直强调，要围绕人才培养的目标进行，要考虑课程在人才培养中的作用，以及该课程与其他课程或实践环节的相互关系。青岛理工大学工业工程专业的培养，以学生职业发展为目标，以提升学生实践能力、增强就业竞争力为着眼点，力争使培养的学生满足企业现实需要，能够快速适应基层工业工程部门的工作，并有一定的发展潜力。

有鉴于此，按照递进式的能力培养过程，从“理论课堂—课内实验—课程设计—工业工程综合实训—生产、毕业实习的企业实践—毕业设计”等环节加以锻炼，使学生成为具备良好的人因工程实践能力的初级工业工程从业人员;逐步把单门课程的教学融入整个专业实践能力的培养中。

（一）在理论课堂环节：人因工程课程由于包含的内容较为广泛，存在课程章节多的情况，以往为了全面地介绍人因工程方面的知识，教师都尽量把所有和人因工程相关的内容讲授给学生。在笔者所在课题组进行的工业工程职业能力调查中，对本专业开设的所有课程所教授的内容进行了梳理，重新修订了教学大纲。教学大纲围绕人才培养目标，把其他课程中已经介绍过的相关内容进行了协调，最后确定人因工程课程大纲，确定所要讲授的具体内容。这样可以使理论课教学充分利用现有学时，并且仅仅围绕人才培养目标，提升学生培养质量展开。另外，在原有采用案例教学的基础上，增加多媒体视听资料的引入，提升学生对人因工程的感性认识，激发学生学习兴趣。案例教学是课堂一直采用的主要方式，随着视频信息和教师科研项目的增加，有必要建立一定的视频资料库。通过视频，向学生全面展示人因工程课程知识的应用过程和成果，让学生真正看到知识的实用价值。

（二）在课内实验环节：立足现有人因实验设备，结合改建的模拟流水装配线进行重新设计。保留部分演示性和验证性实验项目，如噪声环境测量实验、微气候测量实验、照明实验、注意力分配实验、疲劳测量实验等，但要压缩相应的实验学时，增设更多研究性和综合性实验，如扩展原有的工作空间与工作效率测量实验，设置为不同工作环境与工作效率测定实验，增加实验复杂性，进一步贴近工作实际。开放人因工程实验室，以便于有兴趣的学生开展创新性实验，形成基本的面向实践的人因工程实践体系，包括：①基础性实验：环境照明实验、环境噪声实验、粉尘及微气候测量实验、注意力分配实验和人体测量实验;②研究型和综合性实验：工作环境与工作效率测定实验[3]、产品工效评价实验、模拟流水线各装配岗位劳动强度测量与分级实验、流水线常用管理看板的人机界面评价实验;③开放性自拟实验[4]：实验教师审定的自拟综合性试验项目。

（三）在人因工程课程设计环节：深入细化原有的课程设计，改变原有简单的大论文方式，从生活和生产实践入手，划分成不同的专题，如人体尺寸测量与应用专题，操纵—显示人机系统专题，手持工具专题，使用行为分析专题，“以人为本”的综合思维与设计专题。[5]开展人因工程的改善实践和评价活动。改变以往课程设计仅通过事后评价课程设计报告给成绩的方式，不仅要求学生撰写课程设计报告，还要求学生对所改善的实例进行PPT展示。在课程设计周的最后一天，要求每组学生在有限的5分钟时间内，考虑PPT的配色、背景、信息量以及多媒体教室的照明等环境因素，全面地展示所完成的实例。成绩评定采用教师打分和同学打分相结合的方式，教师按照课程设计报告进行打分，占70%;学生按照PPT展示环节效果进行打分，占30%。课程设计的成绩形成综合的考核方式。

（四）在工业工程综合实训环节[6]：增加装配作业中的人因工程改善和物料搬运中的人因改善课题，在整个装配线作业过程中，模拟实际生产，通过人因工程视角来审视流水装配作业的优化，弥补工程实践机会的不足。把人因工程和基础工业工程的内容有机结合，在流水装配作业中，设计工作空间、工序工装;同时对整个模拟装配的人工作业进行适应性评价，锻炼学生应用人因工程知识的能力。

（五）在实习和毕业设计环节：在生产和毕业实习指导书中设定人因工程的相应内容，要求学生观察、学习企业中真实的人因工程应用内容，并进行初步实践，充分利用实习企业提供的实习机会。在毕业设计环节，对于有兴趣从人因工程实践应用方面进行毕业设计的学生，教师应确立人因工程方面的毕业设计题目，专门进行指导，使其深入研究人因工程的实际应用。

三、总结

工业工程专业人因工程教学改革的实施，包含大量的实践内容。实验设备的改造运行，实验大纲的修订，实验的辅导，课程设计的讲评，工业工程综合实训的指导等都需要教师参与。通过改革，也使得缺乏企业实践的年轻教师在有限的实验实训条件下，增强了指导实践的能力，分担了实践教学工作，从而有效地解决了实验教辅人员不足的问题。

人因工程是一门实践性很强的专业基础必修课，在实际教学中采用合适的教学方式非常重要。按照既定的培养目标，通过合理选择教学内容和重点，运用恰当的课堂教学方法，同时实施相关实验和课程设计等实践环节，使学生能更加系统地掌握人因工程学的原理、方法和内容，提高学生对人因工程学知识的实践应用能力，培养其对人因实际问题的独立思考和解决能力，从而促进学生形成工业工程的系统和科学思维体系，实现应用型人才目标的培养。

[ 注 释 ]

[1] 段天宏，李乃梁，任海滨.Web环境下《人因工程》应用型教学模式的建立[J].工业工程与管理，2014（2）.

[2] 汪惠芬，刘婷婷.“人机工程学”课程教学模式探索与实践[J].中国制造业信息化，2007（9）.

[3] 宋维宾，陈冰，李发权，等.面向应用的人因工程课程教学模式研究[J].价值工程，2013（5）：206-208.

[4] 赵林，耿雷，季旭.人因工程学实验教学改革与实践[J].中国电力教育，2014（24）：81-82.

[5] 周鼎.工业设计人机工程学课程设计研究[J].中国科技信息，2011（10）.

[6] 万鹏，原丕业，赵金先，等.应用型工业工程专业的综合实训研究与实践[J].实验室研究与探索，2011（6）.

[责任编辑：覃侣冰]

[收稿时间]2014-12-30

[基金项目]2012年度山东省高等学校教学改革项目资助（2012043）。

[作者简介]万鹏（1981-），男，黑龙江通河人，硕士，讲师，主要从事工业工程与物流方向的教学和科研。马莲欣（1983-），女，山东临朐人，硕士，讲师，主要从事地理信息和土地资源管理方面的教学和科研。原丕业（1965-），男，山东莱州人，本科，教授，主要从事工业工程与矿业工程方面的教学和科研。