工效学教学过程中实验和实践能力的培养—基于中日教学模式的比较研究

黄 河 浦徐进 曹文彬

江南大学商学院 江苏无锡 214122

工效学是近几十年里发展起来的一门新兴边缘学科，它将“人—机—环境”作为一个整体系统来研究，并根据人的生理和心理特征来设计和改进这个系统，在保证作业者安全、健康、舒适的前提下，使人能高效率工作和舒适生活。工效学的主导思想与近年来国家所倡导的“以人为本”“人性化管理”等理念相一致。随着社会、经济的迅速发展，工效学越来越显示出它的重要性，受到各行各业的高度重视。因此学习和掌握工效学的知识和方法，对科学指导生产实践、提高企业的综合经济效益和保障劳动者的安全与健康具有重要意义[1]。

工效学是工业工程专业的核心课程之一，由于该学科在我国发展时间较短，尚缺少足够的专业实验室和实验设备，目前教学中还存在一些问题，主要表现在以下方面：

(1)教学模式以传播知识为主，教学形式大多以课堂理论授课为主，辅以案例讨论。传统的授课方式虽然可以突出知识的基础性、专业性，但以应试为目的的“满堂灌”“填鸭式”教学方式，使学生被动学习，学习效率不高。(2)缺乏专门的工效学实验条件，实验教学效果不佳[2]。(3)忽视学生综合能力和创新能力的培养。学生实践机会少，脱离生活或生产实际，学习效果不佳[2,3]。在学生的作业或小论文中也发现学生选题狭隘，缺乏运用工效学知识或方法去发现、解决生活或企业实践中问题的能力，调查缺乏数据统计，论文撰写不规范等问题，这些对于培养合格的工业工程人才都是不足。

因此，笔者借鉴在日本留学时学习工效学的体会，结合教学实践，对工效学教学模式进行了研究。

1 日本工效学课程教学介绍

工效学在日本称为“人间工学”，学会组织至今已有53年的历史，许多大学根据各自的研究特色，设立了相关课程和讲座。这里以日本某大学工业经营学科为例做一简单介绍。课程名为“人间工学演习”，设置在三年级下学期讲授。教学大致可分4个阶段：

第一阶段：统计基础知识的学习。主要以教师课堂授课为主，辅以课堂练习。通过教师教授、学生练习来学习统计知识，掌握数据处理的基本能力。

第二阶段：实验器具的了解和熟悉。由教师总负责，具体由研究生助教(Teaching Assistant，TA)进行讲授和演示。通过学习可以使学生认识、熟悉工效学常用的实验器具和量表，了解实验的基本方法、注意点等，对工效学有初步的感性认识。主要包括以下内容[4]：

(1)了解人的身体、生理机能。如常用的人体测量器材—马丁式人体测量器、人体测量用直脚规和弯脚规、医用磅秤、软卷尺、握力计、EMG(筋电计)、EEG(脑波计)、HR(脉搏计)、体温计、血压计、重心动摇计等。

(2)了解人的心理和精神内面。如错觉仪、两点阈量规、重量辨别计、YG性格检查、内田-克雷佩林心理测验(即UK心理测验)、疲劳自觉症状调查表、反应时间测定器、CFF(闪光融合频率计)、驾驶适应性测定等。

(3)了解作业环境。如黑球温度计、温湿度计、电子(热球)微风仪、照度仪、辉度仪、孟塞尔色立体模型、测色仪、噪声噪音计、数字式声级计等。

(4)了解人—机—环境关系的评测方法。如Time study法、Event study法、工作流程图、Checklist法、生活时间调查、THI(东大式健康调查表)、CMI(康奈尔式健康调查表)、CFSI(蓄积性疲劳症状调查表)等。

第三阶段：开展实验或调查。在第二阶段的基础上，学生自由研究，自找课题，开展调查或实验。一般2人1组，也有多人数的调研，需明确每人的分工和分担部分。由教师总负责，具体指导工作由助教配合进行。通过这阶段的实践，锻炼了学生的动手能力、团队分工合作能力以及发现问题、分析问题和撰写论文的基本能力。

第四阶段：进行答辩。各人形成调查实验报告(小论文)，制作演示用的幻灯片，进行答辩。答辩会由助教主持，由教师总点评。每个课题一般答辩时间为15分钟，多人数的为20分钟，组员必须分工答辩。

课程考核成绩由平时的课堂出勤、报告的完成情况和答辩综合评定。

通过一学期的演习，学生研究能力得到培养，许多学生从中了解了人间工学课程并对此研究产生浓厚兴趣，四年级时选择人间工学为研究方向，结合毕业论文进一步研究。

2 工效学实验教学设计

2.1 实验教学目标

通过开设实验课程，达到的基本目的：(1)增强亲验性教学内容，使学生增强对工效学的感性认识；(2)培养和提高学生的实验技能，使学生熟悉工效学实验的基本方法和步骤，掌握必要的软件工具，加深对人—机—环境系统的理解，培养学生的自学能力、独立解决问题的能力；(3)参与调研，增强动手操作能力，培养学生的组织管理、团队合作、语言表达沟通能力等，为实际工作打下良好的基础[5]。

2.2 实验教程基本要求

通过实验课程，要求学生：(1)能了解和熟悉工效学中常用器材；(2)掌握工效学基本的测量方法；(3)运用所测得的数据进行统计分析；(4)灵活运用工效学知识，撰写工效学的调研报告，并进行表述和答疑。

2.3 实验课程的实施

实验课程可从以下阶段展开：

(1)课堂实境教学阶段。在讲授工效学《概论》之后可进行实验器材的介绍，使学生有初步感官认识，激发学生学习兴趣。

(2)综合实验训练阶段。在讲授各章节知识后，指导学生进行测定和测量。可以在实验室内进行实验室实验，如果有条件也可到实践中进行自然实验(现场实验)。实验评估包括：①报告或小论文；②报告演示。要求小组按论文撰写规范完成报告或小论文，并利用计算机制作幻灯片演示。要求学生能熟练应用电脑、投影仪、大屏幕，能够控制现场气氛，自如回答现场提问。学生成绩可以根据小论文质量和演示、答辩结果综合评判。

(3)实践应用阶段。工效学是实践性很强的应用学科，在学习本课程后，可以与本专业的认识实习、专业实习、毕业实习、毕业论文等实践课程结合，也可结合研究课题开展相关调查和研究，将工效学运用到产业现场和生活实践中去。如鼓励、支持学生参加各种社会性创新活动竞赛；以中小企业管理为特色，运用工效学原理和方法进行职场环境改善的实践活动[6]；结合苏南先进制造业的产业特点，运用工效学手段构筑OSHMS(职业安全健康管理体系)等[7]，积极为地方经济建设、产业转型升级服务。

2.4 实验课程的主要内容

工效学实验内容很多，如人体测量及数据分析、环境照明、环境噪音、简单反应时测定、心率与耗氧量测定、劳动强度测定、微气候、人—计算机界面设计等[8,9]。基于工效学人—机—环境三大核心内容和安全、健康、舒适三大视角，结合工业工程专业，实验主要从以下角度进行：

(1)人的因素。包括人的生理、心理性格、人体测量、疲劳、工作强度等。可以进行人体尺寸测量、感觉知觉(反应时间)、个性心理(以卡式16种人格测试为例)、作业特征(劳动强度、工作疲劳)的实验。以人体工程实验(人体尺寸测量)为例，通过该实验，了解人体测量基础相关的国家标准；获得直接的人体尺寸设计经验；熟悉人体工程设计所涉及的范围[10]。

(2)环境因素。包括温湿度、照明环境、噪声环境、色彩环境、工场布置等。可以在温湿度、照明、噪音等因素中选择1～2个进行实验。以照明环境设计实验为例，通过该实验，了解IE工程师在进行厂房采光设计时的工作步骤及流程；掌握设计照明环境的类型、参数和所需结果；了解照明环境设计相关的国家标准。

(3)机的因素。包括人机界面、工作分析、动作与时间分析、作业研究等。以工作疲劳实验为例，通过生理指标和量表测定，了解人体极限工作能力，计算极限疲劳恢复时间和极限连续工作疲劳时间，为制定标准工时提供科学参考和依据[11]。

3 结束语

以日本某大学为例，介绍了日本人间工学课程的教学模式，并从提高学生实验和实践能力出发，对我国工效学实验教学模式做了探讨。由于工效学在我国是新兴学科，许多设想有待在实践中进一步改进和完善。今后我们一方面要借鉴国外的先进经验和方法，在有条件的情况下改善实验条件和设备，另一方面要结合我国国情和各学校的学科特色，探索适合我国工效学教学、研究与人才培养的道路。

[1] 张广鹏.工效学原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2] 熊艳华,刘伟,魏瑜.提高人因学实验教学效果的几点建议[J].实验室研究与探索,2006,25(6):675-676.

[3] 祁丽霞,宋连公.人因工程学新教学模式探讨[J].河南教育学院学报:自然科学版,2010,19(4):63-65.

[4] 加藤象二郎,大久保堯夫.初心者のための生体機能の測り方[M].東京:日本出版サービス,1999.

[5] 罗剑英.人因工程实验教学中学生创新能力的培养[J].民营经济,2010(9):59.

[6] 黄河,耿东,丑纪岳.行动型检查表:日本职场环境改善活动的最新技术[J].中国人力资源开发,2010(4):38-40.

[7] 国際労働事務局(ILO)編集,国際人間工学会(IEA)協力,小木和孝訳.人間工学チェックポイント[M].川崎:労働科学研究所,1998.

[8] 张绪柱.工业工程实验与实习教程[M].北京:机械工业出版社,2006.

[9] 严京滨,张伟,林亨,王晓芳.工业工程专业实验室建设与运行管理[J].工业工程,2006,9(4):118-121.

[10] 周详.人体尺寸测量实验的研究与探索[J].实验室研究与探索,2010,29(11):110-112.

[11] 陈进,浦徐进.工业工程课程的脑力劳动评测的教学改革[J].江南大学学报:教育科学版,2009,29(4):376-379,382.