智慧课堂教学在《人机工程学》课程的应用

霍旭冉 孙景芝

燕京理工学院艺术学院，河北 廊坊 065201

基于“互联网+”教育的大背景下，我国高校的教学模式也发生了很大的改变，由传统课堂发展到翻转课堂直到现在的智慧课堂，这种变化是我国高校教育发展走的必然路径，也有利于教师和学生之间教学模式的优化。在翻转课堂中，传统课堂的“课中”知识理论学习和“课后”作业巩固与接受的两个教学环节被翻转，变成了教师“课前”提前布置学习任务，“课中”教师针对学生课前完成的任务与学生进行答疑的教学模式，这一翻转变化有利于学生知识点吸收并且思维得到有效的开发。翻转课堂不足之处在于学生的学习方式虽然得到改变，但是认知学习模式仍然只是停留在一种浅层的认知训练状态［1］。智慧课堂解决了这一问题。智慧课堂的优点在于，提高学生的综合能力，培养学生的综合素质与创新思维，利用先进的教学平台，再结合智能化的教学手段，将课堂营造出了立体的教学环境。

《人机工程学》课程作为环境设计专业一门专业基础课，是研究人—机—环境三者关系的学科，为学生学习其他设计课程打定了坚实的基础，对于环境设计也有重要意义。高校高度重视《人机工程学》课程的教学过程，但由于该课程的内容繁多，学生不容易很快掌握与理解，因此需要改进教学方法和教学模式。在传统教学过程中，该课程也存在一些问题，例如教学目标不够灵活，教学模式单一等问题，因此需要运用智慧课堂教学，优化《人机工程学》课程。

一、《人机工程学》课程现状分析

（一）教学计划不完善

人机工程学是环境设计专业基础课，是开设在专业实践课程之前的，在教学大纲计划中，理论讲授课时多，实践课时少，学生无法将理论知识与设计实践案例进行结合。导致只重视理论学习，而忽视了设计实践。这种只重专业理论、轻综合实践的单一教学内容，不适合高等院校艺术类本科专业学生的学习，也容易导致该课程最终教学的效果不足以满足艺术类应用型人才培养目标的需要。体现了教学计划的局限性。课程本身仅仅注重理论知识教授，没有给学生具体实践能力训练，会使学生在后期进行真实项目开发设计以及实践的整个过程中运用人机工程学相关理论知识时主观能动性会大大降低，也容易忽视人机工程学在设计中的基础性地位，例如家具的设计尺寸、室内空间功能的布局选择、室外景观人性化设计尺度，室内空间色彩选择等内容都不可脱离人机工程学。

（二）教学模式不丰富

高校《人机工程学》课程普遍采用课堂上直接由教师理论讲授，学生直接以一种被动的方式接受传统的教学模式，使得学生理解为《人机工程学》这门课程要想将知识点掌握扎实，就是要将知识点死记硬背。然而并非如此，对于环境设计专业的学生而言，这样的教学模式不仅束缚了学生的思维，还阻碍了后续设计课程的开展。虽然在教学过程中结合了教学视频的欣赏与讲解以及课堂案例互动讨论等环节，但是学生的学习自主性依然普遍不高，传统的教学模式让学生不愿意主动思考问题，课堂互动和课堂反馈也较少，因此教师无法了解学生的学习情况，长期循环下去，阻碍了学生的思维能力和实践能力的培养。

（三）教学内容不具体

《人机工程学》是环境设计专业的多学科交叉的一门综合课程，研究内容以及研究方向所应用的领域较为广泛。例如，人体尺寸与数据采集章节中的测量学，其中所涉及的人体尺寸数据，不是一成不变的，它会随着社会的不断发展而不断变化的。在具体教学过程中，要及时更新课件内容，例如对应的相关测量数据，如果数据错误，忽视了《人机工程学》课程在当下社会的具体应用，会使学生觉得理论知识授课内容与具体真实项目案例之间容易发生某种脱节，不能真正用我们过去实践总结的一系列数据和实际问题来指导当下的设计，因此这会对教师讲授的课程理论内容产生质疑，失去学习兴趣。

本文阐述的授课对象是艺术学院环境设计专业的学生，他们逻辑思维能力一般，但想象力很丰富，思维能力较活跃，艺术的表现能力相对较强，并且也会有强烈的学习求知欲和探索的好奇心。因此在课程教学过程中，将引入了智慧课堂这样一种全新的课堂教学模式，能够重新激发学生参与学习的主观能动性，使学生重新拥有一个学术自信心，相信自己已经具有能力学好《人机工程学》这门基础课程，掌握该课程的各种重点概念和难点知识，让学生一直保持一种积极主动的状态。

二、智慧课堂教学模式改革研究

（一）智慧课堂

智慧课堂目的是改善传统课堂中诸多缺点并有效利用翻转课堂的教学成功经验，根据现代智慧课堂的教育理念而再造的翻转式课堂。与以往传统课堂相比，教学数据的采集获取与优化处理、师生教学互动以及课堂个性化答疑辅导等也都发生了较为显著的变化［2］。智慧课堂是建立在信息技术支撑的基础上，指教师借助自己的电脑或者手机将视频、文本、习题等学习资源推送给学生，学生通过电脑或者手机端进行课前自学，学生随时可以自主内化知识，课后教师能及时根据每个学生的反馈推送个性化的课外拓展式学习资源和作业。这种具有高度灵活性、很强的交互性和操作便捷性等特点的学习环境，激发了学生的学习自主性，使学生在学习知识时形成了自我顿悟的内在能力。

“互联网+”背景下的智慧课堂，教师以教学对象与教学目标为导向，实时给学生推送具有针对性的学习资源，通过学习通等信息平台来分析学生的学习效果和学习特点，并且依赖于“互联网+”背景下的数据挖掘、聚类等信息化技术，全面监控教学过程。它具有四个核心价值的特征表现方式分别是：基于数据化分析的教学智能决策、即时化精准化的个性评价反馈、立体化的课堂交流与互动、智能化的优质资源推送。因此，有利于提高高校的人才培养质量［3］。

（二）《人机工程学》课程的智慧课堂教学模式改革

《人机工程学》智慧课堂教学改革借助超星学习通APP 作为技术支持，从而将课程的课件、教学资料、教学视频等其他教学资料上传学习通对应的章节中，实现师生之间资源共享。在章节中，教学的实施过程大致从三个环节来进行展开，重点培养学生的创新能力和自主学习能力。1.环节一：课前注重研究，做好准备。教师首先要备课，其次，要明确授课的对象，根据学生的认知基础来备课。接下来需明确授课章节的教学目的，教学重难点，梳理理论知识点，设计课堂教学环节，布置课前学习任务，上传教学资料以及教学视频到学习通对应章节。2.环节二：课中注重实效，保质保量。教师检查学生课前知识点复习情况以及课前学习任务的完成情况，教师课上理论知识点的讲授要保证质量，最后布置课后作业，以巩固知识点学习。教师与学生在课堂中利用学习通平台，传授知识更加灵活，教学活动设计更加多样。3.环节三：课后注重反思，聚焦作业。首先，教师上完课，要总结优缺点，对课上的不足之处进行反思，寻找改进的措施以及方法。其次，教师课后负责批改学生自主提交到学习通的作业，同时应进行课后班级成果分享。教师利用学习通后台的统计数据，总结学生对知识点的掌握情况，如发现哪部分有缺失，可以及时补救，完善教学活动以及教学模式。

三、《人机工程学》课程的智慧课堂教学活动设计

本次授课对象为艺术学院环境设计专业景观2001 班27 名学生，教学设计活动借助第二章的《人体尺寸与数据采集》展开，明确地阐述了智慧课堂在《人机工程学》课程上的教学活动设计方案。

（一）明确《人机工程学》课程的教学目标任务

《人机工程学》课程的最终教学目标，除了要定义为如何将学生们培养成为能够在设计领域中建立人机工程自觉意识的高素质设计师以外，更着重培养学生自身的高级理性思维能力和专业综合能力。在深入解读目标的过程中，要发现设计领域中出现一切问题的根本原因，不仅在于有效解决人本身的表面需求，更关键应发现人的潜在深层需求。课前目标：完成人机工程学基础认知部分以及人体尺寸与数据采集；课中部分：根据学习的人机工程学相关理论知识，实践调研实践项目，理论讲述人机工程学对景观设计和商业空间设计的重要性。终极目标：学生利用所学的人机工程学基础知识以及人体相关尺寸可以针对实际项目问题给出具体的理论依据。

（二）梳理《人机工程学》课程的教学知识点以及重难点

《人机工程学》课程要求学生熟练掌握人机工程学的研究方法，了解人体尺寸概述、中国成年人的正常人体尺寸、人体中各部分尺寸的几何比例，掌握环境设计中有关人体尺寸数据的应用研究方法、所使用设施器物的人体尺寸适应性程度；全面了解各种常见人类的心理现象及心理过程，了解掌握人的社会心理、情境和各种情绪；能够初步掌握心理学调查活动需要的一些基本能力要求和主要特点。在第二章《人体尺寸与数据采集》中，包含了人体尺寸概念、人体测量方法、影响人体尺寸的因素、人体尺寸测量的术语、人体主要尺寸以及人体动作域等六大知识点。其中，人体测量方法与人体主要尺寸作为重点，人体尺寸测量的术语与人体动作也作为难点。

（三）智慧课堂教学活动设计

教学大纲明确规定第二章《人体尺寸与数据采集》教学活动时间为6 课时。分为课程前的2课时、课程中的3 课时和课程后的1 课时，并且可以通过上述三个阶段分别完成教学知识点的讲授和学习。

课程前：学生测量自身数据、教师上传理论课件、布置课前任务。首先，学生参考人体尺寸图，用卷尺测量自身的人体尺寸，并做好记录，对自己的人体尺寸做大致的了解。接着，学生通过手机以及电脑端两种形式在学习通上学习教师上传的教学资料、知识点录制视频、PPT 课件、相关的学习资料等内容播放学习。教师可以结合学习通后台统计的数据，随时掌握学生观看视频的完成进度和时间，汇总学生观看时存在的问题，课上做出解答。最后，学生分成9 个学习小组布置课前学习任务。每组3 人互相测量对方的若干常用人体数据，并且完成数据测量报告。

课程中：随机抽查学生作业完成落实的情况、分组并进行数据汇报、布置课后任务。首先，教师通过学习通随机点名抽查学生课前完成的学习任务情况，根据问题抽查结果进行知识点补充与完善。结合学习通平台统计的课前完成情况以及学生课上对人体尺寸与数据采集的知识点掌握情况，有针对性地进行讲解。随后，每组挑选一位组长通过学习通平台进行投屏，并且进行汇报。教师对学生课前作业进行逐一点评，对数据存在的错误进行纠正和讲解。最后，教师布置课后作业，要求学生根据前期的数据测量报告，在A3 图纸上通过画面的形式表现出来，进行标注，最后将图纸上传至学习通平台。

课程后：课堂学生表现评分、学生的作业上传、师生之间互动答疑。教师借助学习通后台数据，查看学生的课堂表现，综合给出每位学生的《人机工程学》课程的一次平时成绩；教师对平台上学生上传的作业模块以及随堂练习进行查阅和批改，并且给出对应的分数。如果学生在课上有任何关于知识的疑惑，可以通过学习通平台或者钉钉APP 进行提问，教师随时给出解答。这样的智慧教学平台，使师生互动消除障碍，知识交流更加方便，学生平时表现有数据支撑更加一目了然。

四、结语

《人机工程学》课程应用智慧课堂教学，以艺术学院环境设计专业景观2001 班27 名学生为授课对象，以本课程第二章人体尺寸与数据采集的教学内容进行新的教学模式的改革和教学活动设计的进一步探索，智慧课堂的实践性环节教学相对于传统课堂的实践性环节教学有整体性的改观，也提高了景观2001 班学生的学习自主性和积极性。综上所述，智慧课堂教学模式的改革，一定程度影响了教师的教学和学生的学习。实现了课堂教学双向互动，教学效果反馈的科学化。对学生而言，智慧课堂教学利用智慧屏这样智能化设备以及学习通平台，提高了学生的学习积极性；这种现代化的学习平台，使学生随时随地学到课本以外的知识，拓宽了学生的知识广度和深度；学习通平台可以让学生通过手机或电脑，不受时空限制，可以在线观看到学习的视频片段以及对知识点的快速复习巩固，培养了高校学生自主学习的能力，提升了学生分析具体问题、解决实际问题和实践动手操作能力。对教师而言，智慧课堂教学模式的重大改革，方便了教师与每位学生的沟通交流，通过学习通后台统计的大数据，也更加清楚明了地了解各个学生的具体在线学习进度情况，后台的学生成绩统计管理功能，是对学生们的表现进行实时分析并且统计，作为学习过程考核成绩；同样也可以通过平台检测结果帮助教师准确找到学生们的各个学习疑难问题点，及时帮助教师调整教学计划进度和教学实施策略，进而更加高效教学。