工业设计人机工程教学改革

摘要：工业设计专业人机工程学的主要研究内容是人与机器之间的相互作用。随着工业设计技术的发展，工业产品的设计要求和设计水准不断提高。文章结合当前人机工程学教学实践中阐述传统人机工程学教学模式存在的不足，从教学内容、教学模式、教学方法等方面提出人机工程学课程教学改革途径，以提高学生积极性，提升教学质量。

关键词：工业设计；人机工程学；教学改革

作为工业设计专业的主要课程之一，人机工程学课程在工业设计专业人才培养方面具有举足轻重的作用。满足人类的精神物质需求是工业设计的根本目标，而实现人机协调，构建安全舒适的工作环境，提高工作效率是人机工程学的主要研究内容。可见，两者的研究方向是一致的。作为工业设计的基础课程，人机工程学在产品系统设计末期、产品开发设计阶段起到至关重要的作用，人机工程学生课程的教学效果直接关系到工业设计专业学生的学习效果和设计水平。

一、工业设计人机工程教学存在的问题

（一）教材内容学生不易理解

目前，除了工业设计专业，安全工程、汽车等多个专业均设置人机工程学课程。由于各个专业要求各异，导致各专业人机工程学教学内容存在差异，如安全工程专业下设的人机工程学教材内容侧重设计的安全性，而工业设计专业下设的人机工程学教材则侧重于人机协调，主要考虑如何更好地满足人的需求，从而实现人机环境的协调统一。教材涉及面较广，由于课堂时间有限，学生很难全面深入地探究其中的每一个章节，同时教材内容偏重理论，与工业设计实践脱节，缺乏知识的应用实践和具体的设计实例。学生学习理论后没有实践应用的机会，设计水平提升有限。

（二）人机工程实验设备缺乏

人机工程学课程的实践性很强，因此，人机工程课程教学必须重视学生设计实践能力的培养，需要通过大量的人机工程实验帮助学生更加深刻地理解和掌握设计理论并通过设计实验加以运用。现阶段，很多学校工业设计专业缺乏足够的实验设备来开展人机工程实验，如在设计座椅的实验中需要测量体压分布和脊柱弯曲情况的设备。很多学校缺乏相应设备，教师只能指导学生使用其他非专用设备制作模型进行设计验证，不仅制作过程耗时较多，且验证也不够全面，导致设计评价标准不够客观准确，无法对学生的设计作品做出客观评价。

二、工业设计人机工程学教学改革实践

教学效果在很大程度上取决于教学内容、教学模式、教学方法的合理选用。因此，在工业设计人机工程学教学实践中，教师要积极转变教学观念、设计合理的教学内容、运用合理的教学模式和教学方法，有效激发学生的学习热情，提高他们的积极性，帮助他们更好地理解和掌握知识，提高其工业设计能力。

（一）教学内容的改革

人机工程学是一门实践性极强的课程，教师在教学实践中要围绕学生设计实践能力的培养合理设计和组织课程教学内容。如根据设计实践环节设计针对性的模块化教学内容，每一个模块的教学内容都需要制定一些针对性的实践教学内容。以“产品设计二”的教学为例，该章节共包含五个设计实践活动。如文具设计环节，主要涉及到人机工程学中的人体尺寸设计及应用、手握式工具设计等内容；创意产品设计环节，主要涉及人体感知、人体运动特征、人的心理与行为特征等内容。教师可以把人机工程学中和工业产品设计有关联的内容融入到各个设计实践活动中进行针对性讲解，帮助学生解决工业产品设计问题，实现学以致用。这样一来，可以实现人机工程学课程教学内容的灵活运用，增强教学内容的针对性。

（二）教学模式的改革

工业设计专业人机工程学课程教学应该注重实践，以设计实践教学为主，构建以学生自主学习为主，教师作为引导者的教学模式。首先，教师要在平时的课堂教学中注重实践，结合设计内容设置人机设计实践教学内容。以风扇开关设计课题为例，根据设计要求，教师应该先给学生讲解人机界面设计、机器操纵装置设计等知识，然后组织学生开展设计实践，在学生开展设计实践活动时，教师需要分层指导，如有的学生选用旋钮设计，教师就应该给这名学生讲解人机工程学中的旋钮设计知识；有的学生选用触屏设计，教师就应该给学生讲解人机工程学中的屏幕设计原则。确定设计方案后，学生需要仿照实物尺寸制作模型以验证设计方案。学生通过模型能够直观地感受自己设计的人机节目，亲自验证自己的设计方案是否合理，找到设计缺陷并及时完善，以提高设计效果。这样一来，学生通过设计实践活动可以更加深刻地理解和掌握设计理论，提高设计水平。其次，学校应该加强与企业的合作，采用工程实践教学模式，与企业签订人才培养协议，组织学生到企业参加设计实习。在学生参与具体项目设计实习时，教师要帮助学生解决设计中遇到的问题，为学生的设计把关，让学生在实践过程中有效发挥设计能力，提高职业素养。

（三）教学方法的改革

教学方法是实现教学目标的途径。在工业设计人机工程学教学过程中，教师要结合设计实践，采用合理的教学方法和教学手段。首先，创建人机实验室开展实验教学。人机工程学比较抽象，单靠书本讲解学生很难真正理解，而通过实验教学让学生亲自动手实践，他们就能更加深入地理解知识，学会应用知识，从而显著提高教学效果。例如，在教学“人体尺寸测量与应用”时，该部分内容是人机工程学中人体尺寸设计的基础知识，是确定产品尺寸的关键参考。传统教学模式下，教师往往是对着课本中的人体尺寸图标进行讲解，导致学生脱离课本后马上就忘掉了所学知识，很难做到在产品尺寸设计实践中快速准确地确定人体尺寸参考值。因此，教师可以采用实验教学方法，组织学生分组合作开展人体尺寸测量实验，绘制人体尺寸图，然后尝试设计出符合人体工程学的电脑桌椅，将设计中考虑到的各个部分的尺寸设计过程详细记录下来。这样，学生既能掌握人体尺寸测量知识，又可以更加深入地了解产品尺寸的选择与应用。其次，结合设计竞赛活动开展竞赛教学。教师可以组织学生参与各种设计竞赛活动，以此为契机，调动学生的学习积极性。工业设计设计的范围很广，各类设计竞赛活动很多，如IF、红点、潘天寿文具设计大赛，“大圣杯”玩具设计大赛等，这些都可以作为人体工程学课程教学中的设计实践载体。设计竞赛往往都有一个特定主体，这有助于提高学生的综合能力。此外，学生参与竞赛活动获得的成就感也是激发学生学习热情的重要驱动力。例如，教师可以结合潘天寿文具设计竞赛，以文具与人手的尺寸、使用姿势等人机工程学内容为主，组织学生开展文具设计实践环节，给学生讲解各项尺寸在手握式工具的具体运用等知识，帮助学生理解手握式工具设计以及人体姿势等人机内容，并加以运用。最后，教师可以结合实例组织学生讨论，在教学中针对教学内容组织学生进行案例学习。例如，在人机工程学课程教学之初，为了激发学生的学习热情，可以组织学生围绕主题“寻找身边的不足”共同探讨课程重要性，引导学生挖掘现实生活中各类产品的设计缺陷，并分析这些设计缺陷的形成原因，发散学生的思维，引导学生总结归纳出设计缺陷产品的形成原因即在于没有充分考虑“人”的因素，从而使学生重视人机工程学课程。综上所述，工业设计专业人机工程学课程的实践性很强。在课程教学中，教师应该合理设计教学内容，突出实践性，强化理论与实际的联系，提高学生的学习积极性；改革教学模式，加强校企合作，进一步激发学生的学习热情，增强教学的实践性；采取多种教学方法适当增加设计实践环节，让学生在各种各样的设计实践活动中深入理解和掌握人机工程学知识。同时，需要不断探索工业设计人机工程学课程教学模式，持续提升课程的教学水平，从而培养出更加符合社会需求的工业设计专业人才。

参考文献：

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[2]陈亦仁,郭星,马强.CDIO模式下工业设计专业人机工程学教学改革的实践性探索[J].河北工程大学学报(社会科学版),2013,30(3).

[3]陈静媛.基于应用型人才培养的工业设计专业人机工程学课程教学研究与实践[J].黑龙江教育(理论与实践),2015(6).

作者：陈祥林 单位：宿迁经贸高等职业技术学校