基于矿山特色的“安全人机工程学”课程教学探索

张雷林　石必明　周 亮

安徽理工大学能源与安全学院

基于矿山特色的“安全人机工程学”课程教学探索

张雷林石必明周 亮

安徽理工大学能源与安全学院

“安全人机工程学”是安全工程专业的一门重要的核心基础课程，具有较强的工程应用性、实践性和多学科交叉性。以应用型安全工程专业人才培养为目标，结合我校矿山特色，设置矿山安全工程专业“安全人机工程学”课程的教学内容，并紧密围绕矿山特色对该课程的教学内容和方法进行优化和创新。实践证明，通过将矿山安全内容引入课程教学，有针对性优化和创新教学模块，能够取得较好的教学效果并能有效激发学生的学习热情。

安全人机工程学；矿山特色；教学方法；优化与创新

安全人机工程学是以安全为目标，运用人机工程学的基本理论和方法，对生产过程中的安全事故、机器设备、周围环境进行分析以及对人的生理、心理与行为进行分析研究，从人机关系中找到预防事故的方法[1-2]。其立足点为安全，主要论述人与机（机器）保持什么样的界面关系，才能保证人的安全与舒适，即在实现一定生产效率的同时，如何最大限度地保障人的安全健康与舒适愉快[3-4]。其是一门多学科交叉的综合学科。该课程的最终教学目的是培养学生能够灵活应用所学知识和思考方式进行人机系统设计、分析、评价和解决现实问题的能力。

1 课程存在的问题

安徽理工大学“安全工程”专业始建于1983年的矿山通风与安全专业。现依托于国家一级学科“安全科学与工程”，目前该学科是“国家级特色专业建设点”和“安徽省重点学科”。自成立安全工程专业以来，学校坚持以矿山安全类人才需求为导向，办学过程中始终以矿山为特色。2010年该本科专业分为两个培养方向，即矿山安全和安全管理。同年该专业通过全国工程教育专业认证，获批教育部“卓越工程师教育培养计划”专业和首批地方高校本科综合改革试点专业。安徽理工大学是国内首批设立该专业的高等院校之一，因此在教学过程中面临的最大问题是缺乏相应配套教材。为了解决该难题，学校根据专业特色以及矿山安全人才培养目标，组织资深教师自行编写教材（如《通风安全学》、《安全系统工程》）或从其它学科中优选最佳教材（如《矿业工程概论》），而对于部分专业基础课程，如“安全人机工程学”、“安全经济学”和“安全心理学”等，则选用高等院校安全工程专业教学指导委员会编著的教材，在内容上则根据矿山特色自行调整和改进。“安全人机工程学”是安徽理工大学安全工程（矿山安全、安全管理）专业核心基础课程之一。对于安全管理方向，全国已有较为成熟的教学经验和教学模式，但对矿山安全方向，在借鉴安全管理教学经验和教学模式的基础上，如何优化和改进教学内容和教学模式，更好地激发学生学习热情和提升教学效果，值得探讨。

2 将矿山特色内容引入课堂教学

安徽理工大学安全工程专业（矿山方向）开设的“安全人机工程学”课程学时量少，仅为32学时。在教学过程中，尝试将国家注册安全工程师、国家注册安全评价师等考试要求，结合安徽理工大学安全工程专业（矿山方向）办学的思路及特色来安排授课内容，将整个课程划分为六大部分（章节），各部分主要内容，见下表。在授课过程中，要重点突出安徽理工大学矿山安全工程专业的特色，将行业背景引入课堂，如讲授机械可靠性这一节时，就是以四川肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故为案例进行分析；讲授人的可靠性时，以辽宁孙家湾煤矿海州立井瓦斯爆炸事故为案例进行分析。对工作空间的分析与设计则是以煤矿井下作业环境为例，因为煤矿井下作业环境与一般的地面厂房存在较大差异，它具有空气潮湿、光线昏暗、温度高、噪声大等特点，其作业环境影响因素主要有粉尘、瓦斯、温度、噪声、照明及潮湿等。因此，在讲授课程时，应该将这些作为重点，很有代表性。

表 教学模块结构及重点内容

3 教学方法优化与创新

3.1重视矿山特色案例教学

“安全人机工程学”属于一门工程应用性较强的学科。教学过程中，应注重案例教学，通过“精选案例+启发学生”的教学模式，即让学生通过案例分析掌握所学知识点。这种教学方式重在培养学生积极思考和积极参与的意识，能把课堂知识和能力培养有机结合起来，以便培养出适应当代社会需求和具有科技创新能力的综合型人才。

“精选案例+启发学生”的教学模式比较多，具体可分为自由讨论式、主题探讨式、归纳分析式和案例讲解式等[5-6]，这些模式各有优缺点，授课老师可根据具体教学对象、课程实际情况等灵活运用。在案例选取上，根据矿山安全特色有针对性选择煤矿案例。如讲授机械可靠性时，就是以四川肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故为案例进行分析，介绍并分析事故发生的原因（绞车信号装置失爆，操作时产生电火花）及预防同类事故的措施及对策。

教学过程中对于如何应用典型事故案例，可由授课老师根据具体情况灵活把握，既可以用来引出本节课要讲解的内容，也可以用来讲述理论知识的应用[7]。对于重要知识点或需要介绍设计原理、要求的部分，可先由老师讲述理论知识，再穿插案例分析。而在实践与运用章节，则先分析精选案例，通过案例引出要讲解的知识点，即通过案例分析的方法对一个具体的人机系统进行整体评价，分析该系统中哪些符合安全学设计，哪些不符合安全学设计，并就如何改进提出适当方案。

3.2充分利用矿山特色网络资源

安徽理工大学安全工程专业学生使用的《安全人机工程学》教材是由高等院校安全工程专业教学指导委员会编著的（煤炭工业出版社，2002版），该教材部分内容陈旧，且面向公共安全，没有涉及矿山的内容。这就需要在教学过程中与时俱进，同时增加补充矿山相关的内容。而随着科技的飞速发展，互联网弥补了这一不足。有人指出，在学习过程中，对于难以理解的部分，通过互联网搜索可以有效解决85%以上的难题[8]。因此，任课教师在教学过程中，一定要充分利用互联网资源。为了提高学生学习热情和使学生掌握最新数据，必须及时查阅国内外最新矿山特色网络资源，更新和完善教材最新数据，精选最新典型案例，达到提高教学效果的目的。

“安全人机工程学”是一门实践性较强的课程，如果课堂上老师仅仅照本宣科，那么学生便觉得枯燥无味，教学效果也不理想。而充分应用多媒体，在教学过程中增加动画、图形和视频等内容，展现日常实际情景或现场事故场景，让学生增强感性认识，更有身临其境的感觉[9-10]。同时在教学过程中，还要给学生推荐一些课外参考资料，如与课程内容相关的矿山安全特色网站和其它高校《安全人机工程学》精品课程网站，以便学生课后自学和了解国内外最新矿山安全发展动态。

3.3突出矿山特色实践教学

实践是理论的最好老师。安全人机工程学中有很多理论性知识点，然而对于没有社会实践经历的大学生来说比较陌生，仅靠老师讲解，学习效果不佳。因此，必须重视课堂以外的实践教学。安全人机工程学的实践教学主要有实验教学和课程设计。

在实验教学方面，紧密围绕课程所学内容、目的及教学对象，增设与矿山相关的实验。如作业环境测定实验（温度、湿度、光环境等），可在实验室模拟煤矿井下工作面实际情况，对其进行温度、湿度、照明、风速等数据测定。

在课程设计方面，在内容上要与矿山安全相贴切，积极引导学生从矿山企业生产系统中选题。如对煤矿井下温度、湿度、风速、照明、噪声等作业环境要素进行测定，让学生运用所学知识对矿山企业的作业环境进行分析和评价，找出存在问题并提出改进措施。

4 结束语

“安全人机工程学”作为矿山安全工程本科专业的一门核心基础课程，具有较强的工程应用性、实践性和多学科交叉性。本文在教学内容与教学方法的优化与创新上充分考虑我校矿山特色。将矿山安全引入课堂教学，有针对性的优化和创新相关教学模块，并紧密围绕矿山特色提出通过重视矿山特色典型案例教学、充分利用国内外矿山特色网络资源和突出矿山特色实践教学等综合手段来提升教学效果，取得了不错成效。

[1] 欧阳文昭,廖可兵.安全人机工程学[M].北京:煤炭工业出版社,2002

[2] 王淑云,蒋复量,刘迎云,等.基于核特色的“安全人机工程学”教学内容和方法的优化与创新探讨[J].中国地质教育, 2014,26(2):76-79

[3] 陈娜,毛熠,陈金刚,等.《安全人机工程学》教学和实践改进研究[J].安全,2014,35(9):62-64

[4] 时亚丽,张健.双语教学在高职“安全人机工程”课程中的应用[J].青岛远洋船员职业学院学报,2015,36(1):56-58

[5] 张安民.高职主题式合作学习课堂教学模式的构建与成效[J].湖州职业技术学院学报,2014,(1):20-23

[6] 申益春.案例教学法与举例教学法之辨析[J].吉林省教育学院学报,2009,25(10):98-100

[7] 周剑雄,苏辉,石志广.讨论时教学方法在大学课堂中的运用研究[J].高等教育研究学报,2008,31(4):55-58

[8] 王承博,王艳艳.从教学起点谈网络教学的交互[J].现代教育技术,2009,19(11):108-110

[9] 刘辉,袁昌明,王信群,等.《安全人机工程》教学内容设置与教学方法研究[J].科学咨询:科技·管理,2011,(22):94-95

[10] 朱方,刘宏,解清杰.“安全人机工程”课程建设与教学方法实践[J].中国电力教育,2013,(22):136-137

张雷林（1985-），男，江苏盐城人，博士、讲师，主要从事矿井通风防灭火与安全工程方面的研究。邮箱：leilinzhang@126.com