教学内容 1、课程在本专业的定位与课程目标 本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一,是安全工程专业的一门必修专业基础课。该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角度,研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等,同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求,以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计,从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全,培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。 通过本课程的学习,使学生能掌握《安全人机工程学》的基本概念和基本理论,深刻领会人机结合面的内涵和人机匹配与安全、工效的辨证关系,掌握对人机系统隐患进行诊断、评价和防范的方法,具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力,具有运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题的能力。 2、知识模块顺序及对应学时 由于受到教学时数、教材出版周期的限制,不能在课堂将本学科最新科研成果和发展动态进行全面介绍,只能在课堂教学中为学生提供一些线索,然后采取课外讲座的形式,进行较为系统、详细的介绍,有兴趣的同学可以选听。因此,本课程的整个教学过程,在传统的授课、实验、作业、自学等环节的基础上增加了课外选听讲座的环节。课程课内教学总时数为48学时,2.5学分,其中课堂理论教学40学时,实验8学时;课外选听讲座14学时左右。 序号 教 学 内 容 授课 实验 1 第一章 概论 2 2 第二章 人体的人机学参数 4 2 3 第三章 人的生理心理因素及生物力学特性 10 2+2 4 第四章 安全人机功能匹配 4 5 第五章 人机系统的安全设计与评价 10 2 6 第六章 人因事故分析与预防 4 7 第七章 安全人机工程学的实践与运用 6 8 人因可靠性系列讲座 讲座一 人因分析面临的问题及发展趋势 课外自由选听 讲座二 人因事故分析的基本理论与方法 课外自由选听 讲座三 HRA基本数据研究 课外自由选听 讲座四 PSA中HRA基本概念与方法 课外自由选听 讲座五 核电站人因可靠性分析模型 课外自由选听 讲座六 核电厂人因及组织行政管理安全审查体系 课外自由选听 3、课程的重点、难点及解决办法 本课程的重点是要掌握安全人机工程的基本理论与方法,难点是该课程涉及到多学科的知识,跨度大,以及怎样将这些基本理论与方法运用到实践中解决实际问题。 针对这些问题,在教学过程中,采取了以下措施: (1)强化课堂教学。每讲到一个理论问题,就举一个在实际问题中该理论的应用实例,每讲完一章,再结合实际做2-3个练习题,全部课程讲完之后,再做一个综合性的大型练习或实验(包括理论分析,数据处理和应用),从而使学生能基本掌握所学的理论知识,并具有较强的动手能力。 (2)加强实验教学,通过学生动手实验加深对理论的学习理解和掌握。 (3)搞好答疑与辅导,除了规定课堂答疑时间外,讲课教师公布办公地点和电话,学生可随时找教师答疑。 (4)提供较多的参考资料,所有教学文件全部上网,学生可随时查阅。 (5)进行为期2周的课程设计,运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题,培养学生具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。 实践教学的设计思想与效果 本课程将课程内容的技术性、综合性和探索性的关系处理得当,有效地培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力作为实验课程内容设计指导思想。在实践教学的内容安排上,体现设计的各类实践活动能很好地满足学生的培养要求;实践教学重在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。本课程的实践教学共包括二个部分: 第一是开设实验。由于该课程涉及心理学、生理学、人体测量学、人体生物力学等内容,需要研究人的相关参数,必须利用实验手段进行验证和取得一些数据,为了更好理解人机系统的交互作用,并为该门课程的课程设计提供更多更好的条件,我们申请建立了虚拟操控仿真系统,该系统的建立,实现了由单纯验证性到验证性与研究设计性结合的跨越,为学生进行课程设计与自主创新性实验提供了平台。 基础实验室开设人的生理、心理、人体生物力学测量实验,其实验主要属于验证性实验。通过这些实验,掌握人类的相关参数及要求,为人机系统的安全设计或评估与优化提供依据。该类实验一部分演示,一部分实际动手做,学时4小时,可开设的实验项目有:人体测量实验;心理反应实验;包括:声光反应时测定实验、注意分配实验、视觉反应测定实验、深度知觉测定实验;人体生物力学测试;主要是动作稳定性实验;多项职业能力综合测定等。 我校与清华大学合作于2005年10月建成的虚拟操控仿真系统,对各类人机系统进行灵活多样的仿真研究的实验室,所开设的实验基本上是创新性实验,计划学时4小时。可开设的教学实验项目有:计算机辅助人体动作测量实验;人机系统的设计与改善实验;交通行为与交通安全实验;操控室设计、评估测试与优化实验;工作场地设计与评估测试实验;典型复杂交互仿真系统的架构研究实验。 安全人机工程基础实验由专职实验老师指导,学生分组进行,实验独立完成。虚拟操控仿真系统实验主要由主讲教师和专职实验老师共同指导,学生根据自己的兴趣选做其中部分实验,主讲教师做初步启发性指导后,由学生独立完成,专职实验老师负责全程跟进,解答学生的疑问,主讲教师对实验结果最后把关评判。由于实验设施和实验内容先进,有利于培养学生的创新能力,学生发现问题、分析问题和解决问题的能力已有显著提高。 第二是对《安全人机工程学》课程进行为期2周的课程设计,考虑到该课程的特征,我们将课程设计拓展为课程设计与课程论文撰写,要求1个课题大类不超过5个同学,并且这几个学生要针对不同对象进行,形成一个同学一个课题的格局,防止抄袭现象发生。课程设计或课程论文的选题体现学生的个性化,充分考虑学生的兴趣,在提出可供学生选取的参考课题外,鼓励学生自己拟题,所有课题都必须来源于实际现场或与实际挂钩。几位主讲教师各自指导一部分学生,实行导师负责制,统一格式和标准,最后交叉审核把关,防止指导老师互不通气而学生相互抄袭,取得良好效果。 通过课程设计,使学生能更加系统掌握安全人机工程学的原理、方法和内容,通过对某一具体的人机系统的安全分析评价和改进设计,提高安全人机工程学知识的应用能力,培养学生对人机实际问题的独立思考和解决的能力,形成较为系统和科学的思维体系,为以后专业工作和安全设计打下良好的基础。 |