实践教学的设计思想与效果

 

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200510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。