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近年来,大众化教育以及对人才需求量的剧增,使中国高等教育发生了翻天覆地的变化。在全国基础建设飞速发展时期,土木工程作为一门工程类专业,也对土木工程专业人才的需求和质量提出了新的要求。土木工程人才培养上必需满足实践性、综合性和创造性三大属性,所以对学生工程意识、实践能力和创新能力的培养,是现代高等院校土木工程专业人才培养的重心。[1,2]对于研究型大学和应用型向研究型转型大学,创性型人才培养数量和质量,关系到这两类大学在人才培养上的定位是否准确和评价是否达到办学核心目标的重要指标之一。
夜上海论坛 一、重构实践教学体系是创新人才培养的迫切需求
实践教学在创新人才培养中的作用是无需置疑的,但是当前土木工程实践教学体系对于创新人才培养而言存在较多的弊端,主要表现在四个方面。
1.实践教学与理论教学的矛盾
夜上海论坛 长期以来,土木工程教学一贯秉承重理论、轻实践的作风,重视课堂理论知识的传授胜于实践能力的培养,甚至出现实践课以教师讲授的方式完成,学生根本没有动手的机会,导致实践课名不符实,阻碍了学生创新能力的培养。[3]造成这种现象的原因较多,如大规模的扩招,使得现有的试验器械、试验场地已不堪重负;培养方案修订工作严重滞后,无法满足现阶段社会对人才的需求;教学手段和内容的落后,无法满足当前广大青年学生对知识获取的迫切需求。
2.实践教学与教师队伍建设的矛盾
其一,要求担任实践教学指导的教师具有丰富实践经验的同时还具备扎实的理论功底,然而,对于大多数高等院校而言,这方面的专业人才都是十分稀缺的。其二,现在承担实践教学的教师队伍中,教师本身对实践教学的认识出现偏差,往往以说教代替指导,忽略了实践教学的本质。其三,受社会功利的影响,部分实践教学指导教师把实践教学当做是获取上课酬金的途径,把教学当职业而非事业来对待,缺乏主动性和热情,忽略了实践教学在创新人才培养中的重要作用。
3.实践教学与考核评价体系的矛盾
大部分高等院校长期以来通过校院两级督导,对理论教学的质量和效果进行全方位监督,而对实践教学的实施以及实践教学效果的评价缺乏行之有效的考核评价体系,使得学生的课程设计、室内外实验、三大实习均在无序的情况下进行,无法保证实践教学的秩序,达不到实践教学的效果和目的。
4.缺乏对实践教学方法和保障措施的探索
夜上海论坛 为教而教的现象在部分高等院校已经屡见不鲜,相关教师在探索实践教学方法和实施保障措施方面投入精力过少,没有深入思考如何进行实践教学才有利于学生创新能力的培养,采用什么策略和办法能够为创新型人才培养提供便利和支持。
综上所述,实践教学是创新人才培养的利剑,是实现研究型大学教育目标的重要基础。然而,现有实践教学体系在教学内容、教学方法和保障措施方面都无法适应社会对创新人才培养的要求。因此,结合湖南工业大学(以下简称“我校”)土木工程专业的实际情况,以现有实践教学体系为基础,重新构建适合于土木工程创新人才培养的实践教学体系迫在眉睫。
夜上海论坛 二、土木工程实践教学体系的重构措施
夜上海论坛 1.突出实践教学的地位,优化课程结构
夜上海论坛 现有的土木工程专业人才培养模式重理论轻实践,不利于学生创新能力的发展,因此,需要重新定位实践教学体系的地位。而实践教学体系的重组,核心内容是课程结构的优化。课程结构的优化需从人才培养方案入手,制订适合学生知识、能力和素质提升的课程体系和实践教学体系,并突出实践教学对创新人才培养的作用。[4,5]根据土木工程专业特点,需重新优化理论课程和实践教学关系,删除现有课程体系中重复、过时的教学内容;减少验证性实验,增加部分实践性、综合性和研究性强的基础性和专业性实验;调整实践教学与理论教学之间的前后衔接关系,扩大实践教学作用;设置一定量的社会服务性实践活动,加强课堂实践教学与工程实践的结合,促进创新能力的培养。
2.校内资源合理利用,构建阶梯形创新试验平台
夜上海论坛 我校2006年与湖南冶金职业技术学院等几所院校合并,并将各院校的土木工程专业合并后更名为土木工程学院。由于合并前缺乏整体布局,一方面重复购置了大量的试验设备,合并后的土木工程试验室设备处于混乱不堪状态;另一方面,试验室教师的分工不明,积极性不高,不能充分利用试验教师个人能力,导致大量设备空置率极高,部分新购置的贵重大型试验设备,自验收以来就从未投入使用,造成大量资源的浪费。通过校内试验资源的整合,对现有试验设备进行重新定位,试验指导教师重新定岗,建立面向不同层次人才培养的基础试验平台和适合创新人才培养的专业试验平台、技术鉴定平台和科技创新平台,从而构建适合创新人才培养的阶梯形创新试验平台。
夜上海论坛 3.素质提升计划实施,加快创新人才的产出
为了给对科学研究感兴趣的本科生提供实践平台,加快创性人才的培养和产出。土木工程学院(以下简称“我院”)于2012年首次实施素质提升计划,每年招收1个素质提升班。通过笔试和面试相结合的考核办法在全校范围内公开选拔对土木工程科学研究有浓厚兴趣并有余力的本科生,提前参与到科学研究工作中来。学院为每位素质提升班学员配备专业导师一名,结合导师的科研项目和横向课题,从事创新性实验研究,加快了创新性人才的产出。
夜上海论坛 4.创新项目平台建设,为创新人才培养创造条件
夜上海论坛 大学创新性实践实训项目包括国家级、省级和校级三个层次,主要是以实践项目为载体,调动本科学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,提高他们的实践创新能力。要积极鼓励、组织有能力和余力的学生主动进行申报、参加这些创新实践项目,在立题、开展讨论过程中,学生通过独立思考和批判性思维能力,充分发挥学生的主观能动性。指导教师在整个过程中发挥启发和引导的作用,培养学生的自我思考、勇于承担和团队精神,实现了以学生为主导的实践教学方式的转变,促进创新人才培养。
5.以学科竞赛为依托,促进创性人才培养
学科竞赛是引发创新思维的重要途径(李金昌),是培养创新能力的重要载体和重要手段。本科阶段的大学生创新意识比较模糊,主动性不强。针对这种现状,学校在构建创性实验平台的基础上,积极组织学生参与到国家级、省部级及学校开办的各类学科竞赛当中去。在竞赛准备和进行过程中,学生通过自主思考和批判性思维,充分发挥了自我的主观能动性,指导教师在整个过程中发挥启发和引导的作用,培养学生的自我思考、勇于承担和团队精神,实现了以学生位主导的实践教学方式的转变,学生能够接接触并深入学习学科前沿的知识,开拓了他们的知识面,提升了他们的研究能力及创性意识,为创新性人才培养搭建了很好的平台。
三、创新人才培养的实践教学保障体系的建立
1.整合资源,加快试验设备共享
夜上海论坛 实践教学是一项十分复杂的系统工程,需要硬件和软件上的双方面保障。首先,从学院层面上,学院内部应该高度重视实践教学,加快现有试验设备的整理和归类,整合现有的试验资源,并合理规划将来需采购的试验设备,使土木工程试验室内空置的大量设备得到最大化利用,确保学生实践教学的同时能够开展创性性实践研究。其次,从学校层面上,应该充分发挥设备管理和采购等职能部门的统筹规划功能,破除各二级单位的隔阂,建立全校资源共享系统,宏观控制各学院之间少买或不重复购买一些使用率低、已经过时或教学效果差的试验设备,多购买一些适合于开展土木工程专业创性人才培养急需的试验设备,为创新性人才培养服务。
夜上海论坛 2.加大实践教学经费投入和经费使用管理
实践教学经费投入和严格的经费使用管理措施是确保创新性实践教学取得良好效果的有力保障。学校通过上级拨款、企业捐款和开支节流等多方面的途径,争取尽可能多的将教学经费投入到创新实践教学当中来,确保实践教学的顺利展开。学校和学院制定两级经费审批制度,建立校院实践教学督导组,对实践教学具体执行情况进行督导,对实践教学过程中产生的每一笔费用支出严格把关,杜绝将实习经费以接待费、招待费和劳务费等科目的支出,切实将每一笔经费利用到实处,确保经费使用效果最优化。
3.鼓励产学研项目和校企两层面实践教学基地建设
产学研合作项目,是将科学研究结果应用于实践,并反哺教学的重要举措,开展好产学研合作教育,促进产学研合作是土木工程创新人才培养的有效途径。首先,我们要加强学院已有的建筑设计院、工程检测中心、监理公司和司法鉴定中心4个工程实体建设,抓住学校新校区建设的契机,大力发展实体的社会服务功能,鼓励广大在校学生参与到实体当中,促进实体全面健康发展,为本科创新性人才培养提供实践基地。其次,要加强学院与社会企业的合作,构建校企互惠互利的合作新机制和校企合作培养工程创新人才的新机制。增强企业培养学生的积极性,与企业紧密结合建立工程实践教育中心,聘请企业导师,进一步发挥企业在工程创新人才培养中的作用,提升学生的工程素养,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。
关键词:土木工程 应用型 力学课程
夜上海论坛 中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0193-02
夜上海论坛 土木工程专业作为河北建筑工程学院的品牌特色专业,具有悠久的历史。于2009年通过了住房与城乡建设部组织的全国土木工程专业教育水平评估,现为国家高校特色专业建设点,河北省品牌特色专业,结构工程学科为河北省重点发展学科。
本专业旨在培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握土木工程学科基本原理和基本知识,在建筑工程、道路桥梁等土木工程设计、施工、监理、勘察、管理、教育、研究等领域获得工程师基本训练的具有创新精神与实践能力的高级工程技术人才和有工程技术基础的经营管理应用型人才。毕业生主要到建筑业企业、事业单位从事设计、施工、监理、科技创新、应用技术和经营管理等方面的工作。
学院经过多年的教学实践积累,摸索出了“立足建筑、突出应用”的人才培养目标,为地方经济建设、社会发展培养出了一大批品德好、素质高的应用型高级工程技术人才。
夜上海论坛 我院力学课程历史悠久、积淀深厚,具有优良传统,《工程力学》、《结构力学》都为学院精品课程,力学课程作为土木工程专业的专业基础课也有其重要地位。为适应学院的应用型人才培养体系及经济社会的发展,力学课程也需要适应时代,进行改革与创新。
1 教材及教学内容改革
夜上海论坛 1998年,为改变我国高等教育专业口径过窄以及人才培养模式与经济飞速发展和对外开放不相适应的情况,教育部制定实施了新的本科专业目录及专业管理办法。新的土木工程专业涵盖了建筑工程、交通土建、城镇建设、矿井、隧道等专业领域,成为一宽口径的专业。如何实现新的专业培养目标,培养出素质高、能力强的专业人才,新的课程设置、教学计划、课程内容的修订等显得尤为重要。
夜上海论坛 1.1 弱化理论证明,加强工程实践内容
应用型人才的培养应注重学生动手实践能力的培养,在力学理论课程中也应有所体现,可在课程体系中删去一些理论性较强而对培养学生应用能力不大的内容,弱化一些理论证明部分的内容,只注重学生分析问题、解决问题能力的培养。例如《结构力学》中虚功原理的证明过程就可以删去,只介绍其结论。
1.2 根据专业方向不同,调整知识结构的侧重点
夜上海论坛 专业方向不同,其侧重点也不同。土木工程专业的力学类课程包括理论力学,材料力学,结构力学,弹性力学等基础课程。传统的课程体系中所针对的工程实例大多数以建筑工程方向为主,但是在新的形势下,我们必须要在课程中增加其他具体方向的工程实例,为非建筑工程方向的同学结合实际学好这门课程而努力。例如,路桥(交通土建)方向的结构力学中,我们就应该增加《结构力学》中影响线一章的比重并设置与道路桥梁实际工程相关的例题。
1.3 结合工程实际,着重锻炼同学分析实际工程的能力
另外一个方面,传统的力学课程里面,力学计算主要是针对已有力学模型的抽象计算,怎样将实际工程中的具体问题简化为可计算的力学模型即建模问题涉及较少,仅在《结构力学》一书中有计算简图的简化部分内容,在其他的专业课程如《混凝土结构中》也有所体现,但是在大部分情况下,当遇到工程实际问题时,大部分同学不知道怎样进行力学分析,所以,应在课程设置中突出工程观点,把解决实际问题的能力作为授课的重点贯穿于教学之中,结合第二课堂、毕业设计,选择有工程背景的实际问题,锻炼同学们分析问题解决问题的能力。
1.4 把握时代脉搏,教学内容要紧跟科学发展前沿
夜上海论坛 针对当前出现的新型结构形式,在课程的设置上也要跟上潮流,其结构形式及受力分析,要不断的随着经济社会的发展而更新。传统的建筑结构类型多为杆系结构,所以基础力学多以杆系结构为主要研究对象,对板壳结构和实体结构的研究相对较少。但是在经济社会高速发展的今天,出现了多种新型结构并已应用于实际工程,例如国家游泳中心“水立方”的根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的膜结构,但是在高校力学课程的教学中却没有体现,只有部分体现在了专业课中简单介绍过。这些新型结构的基本力学原理应在基础力学的课程教学中介绍,能让同学们更好的了解这些结构形式,将来更好的在实践中运用。
2 教学手段与措施的改革
现阶段高校的理论课授课方式主要是传统式板书教学、多媒体教学、实验教学等,力学课程作为理论性强、计算工作量较大的课程,采取什么样的教学方式更为合适,也是我们需要探讨的问题。
2.1 传统板书教学与多媒体教学的比较
夜上海论坛 采用板书教学方式,授课教师的书写工作量大,经常是一个例题的计算就要占满一面黑板的版幅,板书式教学信息量也相对较小,但是其优点是学生可以跟着教师的解题思路与过程走,接受起来更为容易些;多媒体教学信息量大,教学效果直观,易于增加同学感性认识,但是对于理论的推导与计算学生感觉接受起来比较困难,尤其是计算题的计算过程,相比较板书而言不容易理解掌握。所以究竟采取什么样的方式,还需具体问题具体分析,找到适合的方式方法。多年来,高校的力学课教师一直在探索由传统的教学模式向启发式、讨论式教学方式转变,取得了一定的效果。
2.2 课堂讨论在课堂中的应用
夜上海论坛 在一些原理性的教学过程中,课堂讨论也可以成为一种行之有效的教学方式。这里谈到的课堂讨论不是我们平常教学时应用到的,即在教师已经有既定结论的形式上的讨论,而是真正的全开放式的讨论,即选择与教学内容相关且具有前瞻性、实践性的课题,组织同学们进行讨论,形式可以多样化,如分组讨论、辩论等,充分调动学生的积极性,开拓思路。例如,针对某个超静定结构的求解,在未确定求解方法(力法、位移法、力矩分配法)前,可组织同学们进行讨论,探讨采用哪种求解方法计算量小,更容易求解等。再讨论完用哪种方法求解更为简便之后,还可继续讨论采用什么样的合理的基本结构,谁能够使计算简便迅速等等。
2.3 将实践环节引入课堂教学中
对于教学手段的改革,更重要的是应在理论教学的同时加强实践教学环节,国内有些高校在结构力学课程中已经引入实践性教学环节,如武汉理工大学的等强悬臂梁动力性能实验和桁架结构分析方法研究等,我们也应该探讨适合本校学生的实践性活动,为学生理论联系实际,提高动手能力,培养工程意识奠定基础,真正为把同学们培养成为高水平的应用型人才。
3 考试考查形式的改革
考试是高校教育教学制度的一个重要内容,考试是学校检查教学效果、评价教学质量、衡量是否达到教育教学目的的重要途径和手段。然而,高校考试及其制度的弊端与负面影响也日渐显露,考试制度改革已成为当前高等教育研究的重要课题。
夜上海论坛 力学课程的考试方式也发生了很大变化,部分高校由原来的闭卷笔试到现在的网上测验答疑、题库出题测试、程序大作业、学习报告、小论文、开卷考试、半开卷考试、口试等多种方式。但由于除闭卷考试和开卷、半开卷考试以外的考核方式都不太容易实施,大多数的院校依然采用闭卷考试或开卷、半开卷考试的形式,而且基本上都是一刀切,所有的学生都采用同样的考试形式。
在考试的形式上,我们也可以在原有形式上进行创新。例如,半开卷考试,可以要求学生仿照注册师考试的要求,只能带《规范》,或者一些基本的计算公式,或者是采用部分高校实行的“一页开卷”(即学生只能带一张A4纸进入考场,纸上记载什么内容由学生自己决定),这样的话,一方面可以让学生不必死记公式而加强对知识的理解,另一方面,则加强其对所学知识总结归纳的能力,使其能抓住学习的重点。
总之,考试只是一种手段,让学生理解和掌握知识才是最终的目的,利用合理的的考试考查方式促进同学们对知识的学习才是我们追求的目标。
4 结语
在科学技术迅猛发展的21世纪,现有的人才培养体系已不能很好地满足社会对土木工程人才知识结构的要求,尤其是应用型人才的培养。课程内容适应时代的调整,课程体系适应人才培养的需要都已是刻不容缓需要解决的问题,也是时展的必然趋势。作为土木工程专业教学中的重要专业基础课,力学课程也需要顺应时代的发展需求,优化课程内容设置,调动学生学习的主动性和积极性,注重启发式教学法,及时向学生传授新型结构及现代计算理论的知识及方法,增强学生分析问题和解决问题的能力,为我国的建设事业培养合格的人才。
参考文献
【关键词】应用型 人才培养 能力结构 实践教学体系 创新与实践
夜上海论坛 【中图分类号】G622.0 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0139-02
1 引言
夜上海论坛 当前我国高等教育正处于一个高速发展时期,高等教育已由过去的精英教育转向大众化教育。为了满足社会发展和经济建设对人才的需求,近年来全国有300余所高职高专学校升格成为本科院校。这些学校升格以后,一方面提升了办学层次,扩大了办学规模,增强了办学实力,拓展了办学空间,但同时,如何实现从专科教育向本科教育的实质性转变,如何进行学校和人才培养的目标定位,设计什么样的人才培养模型式,如何保证本科层次的人才培养规格和质量,如何在本科层次上办出特色等等,也是这些学校面临的新问题。
黑龙江工程学院是2000年升本的院校,为了探索应用型本科学校的办学理念、办学思想和办学特色以及应用型人才培养的定位、目标、规格,知识、能力、素质结构等,我院参加了全国教育科学“十五”国家规划课题“21世纪中国高等学校应用型人才培养体系的创新与实践”以及“十一五”国家规划课题“我国高校应用型人才培养模式研究”等项目的研究。通过几年的研究与实践,取得了显著的成效,明确了办学定位、制定了人才培养目标与人才培养方案。基于学院“应用型本科”的发展定位,我们结合土木工程专业自身特点,确定了土木工程专业应用型本科人才培养目标的基本定位,即立足行业,面向社会,培养基层和生产一线需要的,德智体美全面发展,基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高,富有创新精神,系统掌握土木工程专业的基本理论、基本知识,能在工程单位从事道路、桥梁工程及一般土木工程的勘测、设计、施工和管理工作,亦可在教育与研究机构及技术与行政管理部门从事本专业的教学、科研和技术管理工作的工程技术应用型高级专门人才。
2 土木工程专业就业岗位群对人才的实践能力的要求与实践教学体系的构建
我院在构建土木工程专业(道桥方向)实践教学体系过程中,针对专业特点及毕业生就业岗位群的职责、任务和功能要求,把学生必须具备的实践技能与能力归纳为基本技能、专项能力、工程技术应用能力和综合能力等四个层次。在进行实践教学体系的设计时,分别按这四层次精心规划实训内容和项目,实行分层次系列化实践训练的实践教学方案,坚持产学结合原则,提高毕业生分析问题和解决工程现场实际问题的能力,形成了由单一到综合,由相对独立到科学融合的实践教学体系,培养工程实践能力和三创精神,以适应培养应用型人才的目标要求。
夜上海论坛 土木工程专业(道桥方向)学生应掌握与从事道路、桥梁以及一般土木工程的施工、勘测、设计、维护、管理以及相关的科研与教学等有关岗位群所必需的基本技能、能力的具体要求为:
(1)基本技能:绘制工程图技能、测量技能、计算机进行文字表格处理的基本技能等;
夜上海论坛 (2)专项能力:岩土及道路建材等试验能力、施工测量、路线测量、桥位控制测量及小区域地形测量等能力、道路建筑材料组成与配合比设计能力等;
(3)工程应用能力:公路路线、路基路面和一般桥梁结构、基础工程、涵洞等工程实体设计的能力;施工组织设计、工程造价管理(工程概算、施工图预算和投标报价)的能力;路桥工程质量检测能力等。
(4)综合能力:道路、桥涵施工技术与管理的能力;分析解决公路工程中实际问题、预防和分析处理工程质量事故的初步能力;公路维护、运营管理的初步能力;团队协作精神、社会交流能力和适应能力;信息获取能力、自主学习、自我发展能力和创新精神等。
3 四层次系列训练的实践教学体系设计
夜上海论坛 在制定本专业人才培养方案时,我们针对本专业学生所需的知识、技能与能力结构,设置相应的理论课程与实践教学环节,通过理论教育与实践训练,使学生获得所需的知识、基本技能与能力,实现应用型人才培养目标。整体培养方案是:
夜上海论坛 理论教学体系由通识教育课程、专业基础课程及专业课程等构成。教学总时数安排了2424学时。其中通识教育课程必修课12门836学时、选修课6门160学时,共65.5学分;专业基础课必修课13门674学时、限定选修课4门264学时、任意选修课9门288学时,共80学分。理论课总学分147.5。
夜上海论坛 实践教学体系是由通识教育、专业教育及综合教育等三项实践构成的。具体实践教学环节共设置36项,51周,6分。其中有通识教育9项18学分;专业教育15项41学分;综合教育12项不少于10学分。
学生必须修满 210学分(综合教育学分至少10学分)以上,方可毕业。
夜上海论坛 实践教学环节的实施方案是把所有36项实践环节按功能化分为四个层次,分别设计相应的实训内容,采取不同的训练方式加以实施。具体方案设计如下:
夜上海论坛 3.1 基本技能训练(第一层次)
针对某一专业技术基础的动手能力进行的基本技能训练。其功能是了解、认识、描述土木工程产品的功能要求,内部结构。包括认识实习、道路CAD制图训练、测量基本技能训练等。
夜上海论坛 (1)道路CAD制图训练:1周
夜上海论坛 学生的手工绘图与识图、以及计算机绘图技能是工科学生必备的基本技能,也是学习专业课程的基础。本项实践教学是配合道路工程制图课程设置的。该课程对先修课程没有特别要求,所以在人才培养方案中把该课程等安排在第一学期。学习完理论课后在第一学年第2学期安排1周时间的集中训练,进行计算机绘制工程图的基本功训练,要求学生能够掌握工程制图的有关基本规定, 能够应用计算机迅速完成具有较高质量的工程图。
(2)认识实习:1周
认识实习内容为了解路桥结构的组成、功能、特点,为专业课学习计打基础。在学习专业课程之前,应该先让学生获得路桥工程实体的感性认识,形成专业概念,了解所学专业的工作内容和成果表现形式,培养学生的专业兴趣。安排在第二学年第4学期时间为1周。实行方式为集中组织学生参观已建成的公路与桥梁的构造和结构类型、以及到路桥施工现场了解施工过程、方法和基本操作工艺等,并结合现场讲解,使学生获得路桥工程的初步认识,为后续的专业课教学打好基础。
夜上海论坛 (3)测量基本技能训练(测量实习I):2周
测量技能是本专业学生必须掌握的基本技能之一。也是从事路桥工程施工与设计的专业人员的必备的基本技能。为加强对测量技能的训练,测量实习共安排了4周,分两个阶段实施。第1阶段为测量技能基本训练(前2周),主要内容为熟悉测量仪器的使用原理,进行各种测量仪器的基本操作训练。本项实践教学是配合测量学课程设置的。安排在第三学年第5学期学习完测量学理论课后进行。
夜上海论坛 3.2 专项能力训练(第二层次)
是针对某一专业技术方向开展的专项能力训练。其功能是掌握岩土、建料的性能分析、地质构造与地形地貌的识别与标定、路桥结构的布设与控制技术等。
本项实践环节包括道路测量技术的应用训练(测量实习II)、地质实习、道路建筑材料集中训练、土工集中训练等四项。
夜上海论坛 (1)测量技术应用训练(测量实习II):2周
夜上海论坛 测量技术应用训练为测量实习的第2阶段(后2周)。主要内容是施工测量、路线测量、桥位控制测量、地形图测量等,培养学生使用各种测量仪器解决工程测量任务的能力。要求学生掌握公路及桥涵勘测、施工中的恢复定线及施工放样等测量方法。
夜上海论坛 (2)地质实习:1周
夜上海论坛 地质实习的内容为认识辨别常见的岩石、矿物和地质构造;认识地形、地貌的特征、地表水系分布与地下水分布等。本项实践教学是配合工程地质课程设置的。安排在第二学年第4学期学习完工程地质理论课后进行。
(3)道路建筑材料集中训练:4周
夜上海论坛 道路建筑材料集中训练的内容为进行工程实际要求的有关道路建筑材料的性质、技术性能等方面的试验技术的综合训练。该课程是一门理论教学与实践教学并重的课程。安排在第二学年第3学期,学生学习完道路建筑材料理论课后直接安排4周时间进行道路建筑材料试验的集中训练。要求学生熟悉常用筑路材料性质、技术性能、矿料级配、混合料组成等方面的常规试验原理;掌握路桥结构配合比设计水泥混凝土与沥青混凝土材料组成、混合料配合比设计及试验方法。
(4)土工试验集中训练:2周
土工试验程集中训练的内容是进行工程实际要求的有关土壤、岩石的性质与技术性能等方面的试验技术的训练。本项实践教学是配合土质学与土力学课程设置的。安排在第二学年第4学期讲,学生学习完土质学与土力学理论课后直接安排2周时间的土工试验的集中训练。要求学生掌握土的物理性质及力学性能等方面的试验原理;熟练掌握试验操作方法、程序及数据分析与整理方法。
夜上海论坛 3.3 工程应用能力训练(第三层次)
是针对专业开展的工程应用能力的全面训练。其功能是掌握工程实体检验与分析、设计、施工、组织和控制方法。包括道路与桥梁结构检验以及课程设计等。
(1)预应力混凝土简支梁设计:1周
预应力混凝土简支梁设计课程设计的内容为预应力混凝土简支T梁设计与计算。本项实践教学是配合结构设计原理课程设置的。该课程是本专业的一门重要的主干专业基础课,该课程必须先修完结构力学课程,故安排在第三学年第5学期开课。学生在学习完结构设计原理理论课后直接安排1周时间进行课程设计。要求学生掌握预应力砼简支梁的受力分析、结构设计与计算方法。
(2)预应力混凝土梁桥设计:1周
预应力混凝土梁桥设计课程设计的内容为预应力混凝土简支或连续梁桥的主梁设计与计算。本项实践教学是配合桥梁工程课程设置的。安排在第三学年第6学期开课。
夜上海论坛 (3)路线平纵横综合设计:1周
夜上海论坛 路线平纵横综合设计课程设计的内容为进行公路路线平面、纵断面及横断面设计并计算路基土石方数量。本项实践教学是配合道路勘测设计理论课程设置的。该课程是本专业的一门重要的主干专业课程,该课程必须先修完测量学、路基工程等课程,安排在第三学年第6学期进行。
(4)基础工程设计:1周
基础工程课程设计的内容为重力式桥墩及刚性扩大基础设计或多排桩基础设计。本项实践教学是配合基础工程理论课程设置的。安排在第四学年第7学期开课。要求学生掌握桥梁墩台与基础设计的基本内容和方法,以培养桥梁基础施工及一般桥梁基础设计计算能力。
夜上海论坛 (5)路基路面综合设计:2周
夜上海论坛 路基路面综合设计的内容为路基挡土墙设计和水泥混凝土/沥青混凝土路面设计。要求学生掌握路基挡土墙设计的程序与方法、路基横断面设计、路基干湿类型划分、路面等级与类型确定、路面结构组成设计(包括沥青和水泥混凝土路面)、路面厚度计算及路面各结构层强度验算等。本项实践教学是配合路基路面工程理论课程设置的。安排在第三学年第5、6学期进行。
(6)公路工程项目施工组织设计与概预算编制:2周
施工组织设计与概预算编制课程设计的内容为编制一个公路工程项目的施工阶段实施性施工组织设计及施工图预算。本项实践教学是配合公路施工组织与概预算理论课程设置的。安排在第三学年第6学期和第四学年第7学期分两学期。要求学生掌握施工组织设计的程序、内容和方法;熟练掌握手工预算编制方法及应用计算机软件进行施工图预算编制的技术。
(7)路桥工程测试技术训练:16学时
路桥工程测试技术训练内容为道路、桥梁工程施工期间与竣工通车后各种结构、构件的性能检验与分析方法的训练。本项实践教学是配合路桥工程测试技术理论课程设置的。安排在第四学年第7学期开课。要求学生掌握路桥工程实体的性能检测技术与方法。培养路桥工程质量的检测能力。
夜上海论坛 3.4 综合能力训练(第四层次)
夜上海论坛 针对某一专业领域进行的综合能力训练。包括毕业实习(施工实习、路线勘测实习)和毕业设计、毕业教育、就业指导、科技创新活动、社团活动与社会实践等项目构成。
夜上海论坛 (1)毕业实习:(路桥施工实习、道路勘测实习。各3周)
夜上海论坛 路桥施工实习内容是学生到路桥工程施工现场进行工程实践锻炼。参加路基、路面、桥梁等方面的施工技术工作。安排在第三学年第6学期最后3周。要求学生熟悉路基、路面、桥梁及涵洞的施工程序、内容和方法;了解施工组织与管理的基本方法与内容;掌握路桥工程项目的施工的组织实施技术。
夜上海论坛 路线勘测实习内容是完成一段公路的外业勘测任务。本项实践教学是配合路基路面工程、道路勘测设计、桥梁工程、基础工程课程等理论课程设置的。安排在第四学年第7学期开学最初3周。要求学生掌握勘测设计的程序、内容和方法,掌握路线外业数据采集方法及内业资料处理、整理的能力。培养学生的公路现场实测技术与能力。
(2)毕业设计(含毕业答辩):13周
毕业设计是学生的最后一个教学环节,也是综合能力培养的最重要的环节。学生必须修完全部专业课程才能开始,故安排在第四学年第8学期,时间为13周。要求学生熟练掌握路桥工程的设计的程序与方法;主要培养学生的综合设计、研究能力、分析、解决问题的能力和创新精神。毕业设计题目应选自工程实践,分为公路设计、桥梁设计等选题。公路设计选题的内容包括路线方案的选择、平面线形设计、纵横断面设计、路基路面设计、小桥涵设计、工程数量计算、施工组织设计和施工图预算的编制。桥梁设计选题的内容包括 桥梁方案比较、结构计算、施工图绘制、工程数量计算、施工组织设计和施工图预算编制等。
4 结语
在应用型人才培养的实践中,我们应始终以学院应用型人才培养的基本定位为出发点,不断探索、不断创新,努力开创出教学、科研、工程相结合的可持续发展的应用型人才培养的办学新模式、新路子,要以提高实践教学质量和培养学生创新能力为宗旨,形成科学的实践教学管理体制和运行机制、适应学科发展和实验科学规律的实践教学体系,为培养适应21世纪社会需求的人才做出我们的贡献。
参考文献
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夜上海论坛 关键词:人体工程学;室内设计;人―机―环境
1 有关人体工程学的含义
人体工程学作为一门综合性学科是近几十年来新兴起来的。当与室内设计联系在一起时人体工程学的含义就为:以人为主体,运用人体测量、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适应人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。因此,室内环境设计不仅仅是对人们在视觉上对环境的设计所呈现出的视觉效果的重视,同时对物理条件和心理条件等所反映到环境上的因素的研究和设计也已予以了高度重视。
夜上海论坛 2 人体工程学与室内设计的相关内容
夜上海论坛 2.1 有关人体基础数据
在人体基础数据的来源上,主要从以下三个方面进行获取:第一,人体尺度。第二,人体构造。第三,人体的动作域。这也是我们人体工程学所要研究并提供的基础数据。
2.2 有关人体生理计测
有关人体的各项指标,测量内容主要包含以下几点:人体出力测定、人体触觉反应测定、人体疲劳测定。 包括的生理指标有:皮肤温度、出汗量、血压、心率、耗氧量等。
夜上海论坛 2.3 有关人体心理计测
有关心理计测的方法是多种多样的,通常情况下所采用的是精神物理学测量法和尺度法等。第一种,精神物理学测量法。第二种,尺度法,是以顺序在心理学这个角度中划分量度。
3 人体工程学对室内设计产生的作用
在现代室内环境设计这门学科中,人体工程学的应用主要有两大方面的功能,一是实用,二是精神。从实用方面来说,主要是指室内设计对人们生活所具有的实用性,也就是从人们生活需要的方面力求最大可能的满足需要的多重性;从精神方面来说,主要指室内环境在人们生活和工作中对人们心理活动上所产生的影响。所以在进行设计的过程中,要考虑到在供人们居住的室内空间的人所具有思维和精神活动的能力对人的精神感受上所产生的特殊作用。
3.1 为确定空间场所活动所需范围提供依据
在设计的过程中,室内设计的基本目的就是要满足人们生活起居的理想舒适程度的要求。通常情况下,不同的形状所呈现的空间,会给人的心理和生理带来不同的感受,比如方形、圆形、八角形等比较严谨规则的几何形式的空间,会给人的视觉和心理感觉上带来一种端正、平稳、肃穆的环境气氛,相反,那些具有不规则形式的空间形式则给人带来一种随意、自然、流动的气氛。在进行室内设计的同时,人体尺度的具体数据及尺寸的选用,应考虑到所有空间与围护,都是在人们的动作和活动的范围安全与否,是否是对大多数人们的适合活动尺寸为宜,并强调一定是在安全第一的前提下进行设计。
3.2 为确定设计家具、设施的形体尺寸及适用范围提供依据
在我们生活的室内环境中,都希望室内的空间和家具的功能能够得到充分有效的利用,不浪费空间,也不会给室内带来拥挤感,能够达到我们预期设计目的并且符合正常人体的生理和心理结构。家具作为室内环境中的主体物,首要的就是一定要符合人体工程学的原理。家具的使用首先就是为人所用,服务于人,只有在使用的过程中让人感觉到非常得体、适当,才能给人的精神和身体带来愉悦和放松的作用。所以,在设计家具的同时,一定要符合人体工程学原理,包括在家具的尺度上、形式上及其布置方式上,也就是说,必须符合人体的尺度以及人体各个身体部位的活动规律,才能让使用者感受到安全性、舒适性、便捷性的目的,这也是家具设计的宗旨。
夜上海论坛 设计家具的目的是使预期的使用者感到安全和舒适,其规格及形状的尺寸要求所需的基础数据都是由人体工程学来提供。一般情况,例如立位使用的高橱柜的高度我们一般会设在1800~2200mm,宽度一般设在400~600mm 。座位使用的家具,比如桌、椅等家具,应按照人坐在座位上从坐骨结节点的位置进行计算为准。比如一般沙发的高度以350mm为宜,其靠背的角度一般设为100°。
夜上海论坛 3.3 为确定适应人体的室内物理环境提供最佳参数
室内物理环境的适应群体主要是作为人体居住的重要场所,那么所包括的设计方面主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,比如人在睡眠时,人体正常需要的热量应该为273kJ/h、站着的时候,人体正常需要的热量为420kJ/h、在重体力劳动的情况下,人体所需要的热量为1932kJ/h。又如人们在谈话时的距离也会因不同交谈方式会有一定的设置区分,在会议时,人们之间一般谈话的正常语音交谈的距离在3m,强度应该在45db,生活交谈时,人们之间的正常语音距离应该在0.9m,强度应该在55db等。从医学卫生的角度考虑,在一个良好的居住环境中,气候中空气成分的含量对一个人正常的人体生理功能的保证是非常重要的,对人们体力的恢复和提高工作效率都是很有利的。在室内环境里,在光环境的设计中,如房屋的采光和朝向等也很重要。通常情况下,起居室应该有一个良好的朝向,这样才能起到冬暖夏凉的作用;同时,卧室的采光既要有一定的阳光照射而又要避免过分的烈日暴晒。因此,作为对人体室内物理环境的设计和确定,通过人体工程学能为设计提供最佳参数,在设计的过程中才有可能作出正确的决策。
3.4 对于视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供依据
视觉的要素包括人眼的视力、视野、光觉、色觉,在这些条件下,通过色彩与光线的变换便可创造出不同的视觉效果,创造出不同的室内的环境气氛。人们想要一个舒适、安宁的环境,颜色能起到至关重要的视觉作用。马克思说过:“色彩的感觉是美感中最大众化的形式。”色彩对于一个人的精神和情绪可起到非常直接的影响,不同的颜色在视觉和心理感觉上都会产生不同的感觉。例如,黄色是一种明亮、柔和的色彩,给人的感觉是活跃、充满喜悦之情。中国自古以来将黄色多用于奢华的皇宫中,在今天我国室内环境装饰中,以黄色为基调作为居室装饰的色彩仍然特别受到年轻人的喜爱;绿色,首先会使人联想到春天和负有生命的事物,也是人们比较喜爱的一种色彩。经科学证明,绿色有促进正常血液循环的功效,能缓解眼部压力,消除眼部疲劳的功效。所以需要从事高温作业或者用眼过度的一些工作者可以采用绿色或者蓝色作为室内环境的色调为宜。同样,光线的不同角度或照射强度的大小也会通过视觉给人的精神带来不同感受。因此,只有了解相关的视觉要素信息,才能够为创造更舒适宜人的室内视觉环境设计提供依据。
4 人体工程学对室内设计形成的影响
众所周知,在室内设计领域,人体工程学为该学科提供了大量的、科学的、量化的有关设计依据。可以说,当前室内设计所使用的参考资料、执行标准,大体都来源于对人体工程学的研究。人体工程学对于室内设计来说是基础、是平台,但人体工程学对室内设计的影响却绝非局限于此,还可以表现在以下这两个方面。
4.1 人体工程学对室内设计质量的促进与发展
人体工程学应用于室内设计中,有效地推(下转第页)(上接第页)动了学科专业的发展,总体说来,使现代室内设计的发展产生了三个方面的飞跃:第一、从经验走向科学;第二,从不自觉走向自觉;第三,从定性走向定量。这些发展,促进了艺术与科学的有利结合,有效提高了室内设计的生活质量。可以说,作为一门应用科学,作为人类文明进步的一个产物,人体工程学对提高生活质量、促进环保生活可持续发展有着深远的影响。
4.2 人体工程学对室内设计理念的提升
人体工程学应用于室内设计中,使室内设计的理念在以下几个方面都在发生着改变。第一,将行为实践转变为科学观念融入设计理念之中,由此转变了设计师的设计理念。第二,将个体观念转变为整体概念带入设计理念之中。这种思维方式深深地影响了当代设计领域的思想理念,此类课题为“系统设计”理念提供了用主导思想。第三,将主流思潮转变为前沿思想导入设计理念之中。人体工程学所研究的课题内容和服务对象都是同时代的事物,它的研究理念和目的是直接反映了主流思潮和时代追求,因此始终保持与时代脉搏同步。
5 结语
夜上海论坛 “以人为本、为人服务” 的理念是人体工程学的研究核心,它的研究内容大量地应用在室内环境设计之中,其中以人的生理内容和心理内容是在应用范围中最为普及的。室内环境是人类进行各种生产、生活的最主要的场所,室内环境设计的好坏不仅反映出人类社会的发展状况而且直接关系到人类的生存质量。人体工程学的广泛应用,不仅能够有效地提高室内环境设计的质量更大大改善了人们生产生活的居住条件。深入而全面地理解人体工程学在室内设计中的作用与影响,有利于促进人体工程学在室内设计中更广泛、更深入更合理的应用,创造更加美好舒适的生(下转第页)(上接第页)活环境。
参考文献:
夜上海论坛 [1] 来增祥,陆震纬.室内设计原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
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夜上海论坛 [3] 霍维国.室内设计[M].西安:西安交通大学出版社,1985.
[4] 张月.室内人体工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[关键词]人机工程学;设计的实践性;实践性教学
夜上海论坛 [中图分类号]J022 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0209-02
夜上海论坛 社会的发展、技术的进步、人们生活方式的改变……这一切的一切皆赋予了设计“以人为本”的理念,设计从产生到发展始于人类生活的开始。人类的历史、文化遗产等都产生于设计,在此,设计所进行的是一种文化活动,借设计把人类社会推向未来。那么,设计学科如何全面适应社会科学技术的发展、如何最大限度地满足人类社会的生产方式、生活方式、人类交流及思维方式……这些无疑对设计及设计教育学提出新的更高要求。在探索设计基础课程――人机工程学的教学模式之时,首先,应明确设计的性质、目的,即设计的两个方面:一是创造;二是改良。所谓:“创造”是从无到有,根据人的需要,创造某种具有真正功能、全新方式的“物”。如果只是对“物”的外观、形态、材质、性格等方面进行改变,那只是借创造之名,实为“改良”;其次,应全面掌握人机工程学学科的性质、特点及内容,并与设计相融,有针对性地构建人机工程学的知识结构、教学内容、课程设置体系、教学模式等。
1 人机工程学理论知识
1.1 人机工程学基础理论
人机工程学又叫人体工程学、人间工程学、工效学等,是一门抓住人、物、环境的联系,以人体生理学、心理学为基础,结合各类相关学科知识,研究“人―机―环境” 三者之间协调、一致性关系的学问。其中,以人体科学中的人类学、生物学、心理学、解剖学、人体力学、人体测量学等为其一;以环境科学中的环境保护学、环境心理学、环境监测技术等学科为其二;而以技术科学中的工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程、交通工程等学科相互整合,构成了本学科的体系,其目的是为设计和科学研究提供理论指导与依据,为人类社会建立一个舒适、安全、良好的工作与生存环境。其内涵包括:
(1)为设计中考虑“人的因素”提供准确人体尺度参数
人体工程学应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究成果与方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,为设计提供准确人体尺度数据。如人体感知特征、反应时间、各部分的尺寸、体重、重心以及人体生物学等人机学参数。
(2)为设计中“物”的功能合理性提供科学依据
设计中如何解决人与物相关的各种功能的最优化,创造出与人的生理和心理机能相协调的“物”,这将是当今设计中,在功能问题上的新课题。而人体工程学可提供操作简便、省力而又准确的依据。
夜上海论坛 (3)为设计中考虑“环境因素”提供设计准则
夜上海论坛 人体工程学研究各种环境因素对人体的反应和适应能力,分析声、光、热、电、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人影响程度,确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,从保证人体的健康、安全、合适和高效出发,为设计提供了设计方法和设计准则。
(4)为设计中提高工作效率作出理论指导
人体工程学的研究成果是将人―机―环境三要素作为一个系统来指导具体设计,这就为设计中提高工作效率提出理论依据。
1.2 设计与人体工程学
作为一门新兴的边缘学科,人体工程学发展至今也不过四五十年的历史,其基本指导思想与工作内容与设计有很多的相关性。如:人机工程学的基本理论“设计要适合人的生理、心理需求”与设计的基本观念“创造物,应同时满足人们的物质与文化需求”具有一定的一致性。二者的相同点,即同样都是研究人与物之间的协调关系;反之,由于设计在历史发展中更多的融入美的探求等文化因素,包括视觉传达设计、饰品设计等,而人机工程学则在劳动与管理科学中有广泛应用,这是二者的区别。
设计迈入当代之际特别强调“设计的人本主义”,其意义在于提倡设计的人性回归,而人体工程学更加重视“以人为本”,讲求一切为人服务,强调人类的衣、食、住、行,从人的自身出发,在以人为主体的前提下考虑其他因素。诚如日本千叶大学小原教授所言:“人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学等学科的各种特征。”人体工程学已广泛应用于当代设计,通过对人体计测、人体力学与运动测量、人的视觉与显示系统设计、人的行为与操纵系统设计等人体诸因素的研究,在设计领域,如:工业设计、环境设计、视觉传达设计、系统工程设计、交通工程设计等的应用已日臻成熟。
2 人机工程学教学模式探索
2.1 基础课程教学实践性特点
夜上海论坛 基础课程教学――人机工程学是专业设计基础教学的必修课之一,针对其社会性、实用性及与人的需求相互依存的特性,在教学的主要目的、教学方式、教学手段等方面着重强化学生设计的创造性思维、操作技能和实践能力的培养;作为寻求理论知识与具体的设计课题相互转换、虚拟与现实共生的教学方式,要求课堂教学与社会实践紧密结合、传统工艺与现代化表现手段的统一。在对人―物―环境感知、认知、理解、分析、重构的基础上,紧紧围绕专业设计的培养目标、特点及教学目的,注重借鉴、消化、融合国内外有关人机工程学教学的方法与经验,更重视与中国设计教学结合,为设计提供设计的依据,同时,所创造的“物”,能够使人―物―环境三者之间相互协调,其特点是由基础教学通向专业设计的桥梁。
总之,人机工程学以基础课程教学的实践性为主线,更强调课程设置的针对性。
夜上海论坛 (1)教学内容与形式结合
夜上海论坛 在人机工程学教学中,注重理论教学与动手能力的互动性,在传统工艺的基础上强化计算机辅助设计在教学中的作用,通过二者的教学整合,从而掌控着当代设计的脉搏。
夜上海论坛 (2)思维方式的培养
夜上海论坛 人机工程学以抽象思维为主线,具体的形象思维作为辅助方法;以理论知识为指导,强化工艺技能的培养。在教学过程中,贯彻“在学中做,在做中学”的理念。通过实践,培养学生视觉反应力,增强视觉接受信息的能力,即感悟能力;开发想象能动性及对未知领域自觉探索,即创新能力;培养分析能力、思维能力、锻炼对事物的把握能力、努力使基础课教学适应专业课的需要。
(3)基础课程教学实践性
夜上海论坛 一种理论只有用于实践才有其存在的价值和意义;如果不能指导实践,那便是毫无意义的空话。人机工程学的实践性,依专业教学特点,强调基础教学理论的实践性,着眼于培养综合素质、技术全面设计人才。在“初步实践―理论与实践并行―系统实践”的模式中,通过人机工程学实验性特征,以实际课题或模拟课题的形式,采用讲、做(操作)结合,在做(操作)中,强化对理论知识的理解、实现理论知识和实践教学的交替渗透。
夜上海论坛 2.2 人机工程学教学模式
(1)任务引领式课程模式
即按照课题任务的相关性原则进行课程设置,它不同于以学科界限进行课程设置体系,是通过以课题任务为中心引领知识、技能和态度,让学生在完成课题任务的过程中,学习相关理论知识,融“教、学、做”为一体,借生产性实训、实习等教学改革措施,培养学生的实践能力、创新能力及理论与具体课题相结合的人才培养模式。
(2)人机工程学任务引领式课程模式的形式与特点
夜上海论坛 在整个艺术设计教学体系中,理所当然地将整个体系划分为基础课、专业基础课、专业课三大类。教条式的划分使三者严重脱节,成为设计教与学最突出的滞后点。任务引领式课程模式是以某一具体的设计任务及设计课题贯穿基础、理论及技能三者之间的系统框架,加大三者之间课程结构的转换,形成以服务于社会需求、突出设计的实用性、强调发挥学生主动探索精神的新型“媒介”式课程模式。如:设计的思维训练、命题设计的程序与方法、人机工程学与实践教学等。
3 结 论
设计学科随着时代的发展,而不断改变着其存在的形态。我们在探讨人机工程学教学模式的同时,必须明白人机工程学边缘学科这一本质,在人类科学与文化不断进步、创新的时代,对于作为艺术与科学、物质与精神、人―物―环境三者和谐之纽带的设计基础学科“人机工程学”,变是永远不变的原则,只有如此,才能最大限度地满足人类社会的需要。
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夜上海论坛 [5]许其春,兰凤崇.人体工程学及其在采运系统中的应用[J].东北林业大学学报,1987(4):94-101.
夜上海论坛 一、环境艺术设计专业人体工程学课程的教学目标
环境艺术设计专业涵盖内容非常广泛,既包括各类人们使用的家具、设施,又包括人们生活的各类室内外环境,作为设计专业课程之一的人体工程学的学习应该达到这样几个目的:
夜上海论坛 (一)为确定空间场所范围提供依据。影响场所空间大小、形状的因素很多,但最主要的因素还是人的活动范围及设施的数量尺寸。
(二)为设计家具、设施等提供依据。家具、设施的主要功能是使用,因此,无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。
夜上海论坛 (三)为确定感觉器官的适应能力提供依据。人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物,什么刺激可以接受,什么刺激不能接受,这也是人体工程学的一大重要课题。
二、环境艺术设计专业人体工程学课程的现状分析
笔者将多年在实践教学中发现的问题,分析如下:
夜上海论坛 (一)学生
夜上海论坛 (1)积极主动性不够,被动学习的情绪明显。究其原因,是由于学生对人体工程学在大量环境设计实践中的重要性缺乏广泛的直观、切身的体会;
夜上海论坛 (2)实践中运用人体工程学在时,往往各种因素的复杂性会给学生的主动学习设置思想障碍。即便在教师的引导下,从学生日常接触的绘图桌椅、餐厅桌椅、会议室桌椅、学生寝室卧具、学生寝室环境、洗漱间环境、教室环境、餐厅环境及其他一些典型的室内、外环境入手, 引导学生思考并讨论这些与自己日常生活密切相关的家具及环境在实际使用中造成的种种不便的原因,也会因为问题的复杂性造成积极主动学习的障碍。
夜上海论坛 (3)环境艺术类学生大都为艺术类考生,逻辑思维能力较差,思维方式大都注重感官而缺乏理性。在实例讲解过程中,大量的尺寸分析,除考虑各种人体静态尺寸、动态功能尺寸之外,还要考虑一定的使用状态、使用方式等等,这些因素之间的相互作用,最终会导致设计结果的截然不同,因此,严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计出真正符合人体工程学需求的家具或环境。
(二)教师
(1)大部分教师注重理论教学,而非以提高学生的兴趣、建立学生正确的设计思维为主要教学目标。目前的人体工程学教材内容偏重理论、原理、公式、数据,较为枯燥,使艺术类学生容易产生厌学心理。这要求教师要根据学生的实际情况和专业的重心适时调整教学计划,将以提高学生的学习兴趣和锻炼其人体工程学设计思维为主要培养目标。
夜上海论坛 (2)注重理论的全面性,而不注重解决单个实际设计问题的精确性。大量的理论使得学生有了一些人体工程学的设计意识,但针对实际问题的解决时,面对相对复杂的情况,导致学生手足无措,教师应注重设计实践的有效设计及精确的指导。
三、教学改革的主要思路
(一)教学模式上
夜上海论坛 (1)以案例教学为主,抛砖引玉
课程各章节内容的安排应以经典案例空间为切入点,提出案例,先让学生讨论如果自己遇到这样一个设计项目,应考虑人体工程学的哪些因素、应如何设计?让同学充分讨论,各抒己见,利用教学中相互作用的方法,全班讨论、分组讨论,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。将学生的讨论结论归纳并一一列出,同时记录学生们疑惑的内容,让学生带着疑问去听课,并要求课程之后让同学自己解决刚才遇到的问题,不足之处教师再进行纠正和补充。
(2)以实践教学为目的,理论指导实践
环境艺术设计是一项实践性较强的专业,所有的理论都是为了使学生在日后面临实际设计项目时能有法可依、有据可循。人体工程学课程本身是直接服务于环境的使用者——人的,因此,环境艺术设计专业人体工程学课程应以面向实践为主要目的。课堂之上教师讲解的各种案例,学生总会感觉离自己很遥远,是天方夜谭,针对这样的情况,教师应带领学生走出课堂,面向真实的设计项目,亲身体验设计项目时面临的种种问题,这样才会有更迫切的解决问题的欲望和冲动,从而上课时才能积极思考、主动学习,达到事半功倍之效。
(二)教学方法上
夜上海论坛 (1)纳入丰富的多媒体手段
夜上海论坛 现在的多媒体已经广泛而深入地应用到学校课堂里,教师上课不再是传统的言传身教,而是集言、声、乐、动画、媒体剪辑等等融为一体的生动有趣的视、声觉盛宴,众多高校每年一次的多媒体课件比赛,也证明了高校对教师多媒体技术的重视。为了削弱人体工程学给学生带来的枯燥、乏味的感受,教师在多媒体制作上也应花一番心思,不仅仅加入图片和文字,也可以加入一些视频,例如国内外着名设计师的设计思想、某款着名家具的设计思路等等,拓展了学生的见闻、增加了对设计专业的喜爱。
(2)循序渐进的课程设计
1.教学方法陈旧,缺乏创新点和突破点
人体工程学课程对于艺术设计专业的教学十分重要,当前多数高职院校均开设了这门专业基础课。艺术设计的各个领域,包括室内设计、景观设计、展示设计、家居设计、产品设计等,这些设计的基础均是以人为本。人体工程学研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素,研究人、机器和环境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题。因此,一些教师把这门课程作为一门理论课来讲授是比较合理的。多数职业院校把这门课程安排在大学第一学期,但是大学一年级的学生初次接触基础课往往会比较茫然,不明白学习这门课有什么作用,而一些教师的授课方式往往是列举很多人体尺寸和家具尺寸,学生只能生搬硬套、死记硬背。这种教学方式不但不能获得好的教学效果,还会使学生产生厌学情绪,对其日后的专题设计课程学习不利。
夜上海论坛 2.教材内容更新慢,缺乏优秀的设计案例
人体工程学教材版本众多,但是仔细阅读就会发现部分教材的内容大致一样,一成不变的身体尺寸数据是全书重点,对于这种僵化的内容和乏味的图示,一些基础差的学生接受起来有一定难度。而且,一些教材中的数据没有与实际工作接轨。世界在发展,科技在进步,新时期的很多优秀的设计却很少出现在教材里。学生对教材中的内容也只是熟悉一下而已,很难将理论与设计实践相结合,这违背了高职教育培养实践型人才的要求。
3.与实践教学环节脱轨
高职院校应以培养应用型人才为根本任务,以适应社会发展需求为目标,以培养技术应用型人才为主线,合理制订学生的能力素质培养方案。高职院校的学生通过在校期间接受相关的培养,在其毕业后能够掌握基础理论、过硬的技术能力和足够的专业知识。高等职业技术教育培养的是应用型高级技术人才,所以在教学计划中应大量增设实践教学环节,提高学生的实践能力。人体工程学是必修课,更是理论课,这门课程的学习过程学生几乎都在教室内完成,很难将课堂上学到的理论知识应用到实际设计中,因此,教师也就不能很好地完成教学目标。
夜上海论坛 二、人体工程学与实践应用的结合方法
1.转变教学观念,以培养应用型人才为教学方针
培养应用型人才是当今高职院校的教学重点,学校在制订课程教学大纲时应注重基础理论知识的灵活运用,把大量的教学时间放在实践上。教学时要根据不同层次学生的特点,因材施教,教学内容应深浅合适,突出实践性。人体工程学课程在室内设计专业占据重要的地位,它无论是对后续课程还是学生日后的具体工作都有着重要的意义。一方面,后续设计课程必须以人体工程学为理论依托;另一方面,它能够指导工程设计方案的实施,体现方案的人性化和合理性。因此,在课堂教学中,教师应在讲解的同时加入实际工程知识,有针对性地把知识传授给学生,这样既讲授了基本的理论,又让学生结合了实际,学生对人体工程学课程中的一些概念、意义等才会有更深层次的理解。如,在讲解人体尺寸测量时,笔者让学生准备尺子,在教室中把桌椅排列成不同的空间组成形式,可以模拟卧室、客厅、广场和购物空间等,学生可以边布置边测量边思考。这样的教学形式比较直观、形象,学生通过亲身体会感受展示空间的通道尺寸、衣柜与床的高度等,亲身体会人体工程学的奥秘,从而能够把所学知识真正应用到实践中。
夜上海论坛 2.顺应新时期的设计发展潮流,更新教学内容
艺术设计行业是一个发展迅速、紧跟时代潮流的行业,新技术、新产品、新设计思潮层出不穷,教师也要把这种日新月异的变化带到人体工程学的课堂教学中。首先,在教材的选择上,要尽量选择一些实践性强且附带大量案例的教材,同时,教师应根据学生所学专业的实际情况适当增删教学内容,把握重点。如,在实践环节的课堂教学中,教师可以让学生尝试设计椅子,学生根据题目进行设计创意,在设计的过程中就会主动了解椅子的尺寸、角度、适宜场所等。这就可以变被动学习为主动学习,学生的学习兴趣增强了,教师的教学环节也出彩了不少。在制作的过程中,教师可根据学生设计初稿指导其修改,让学生逐步了解人体工程学的内涵和意义。其次,教师要及时为学生补充一些新的知识。艺术设计课程知识更新比较快,教师应在课堂教学的基础上适当补充社会实践,让学生到家具市场、文具商店、菜市场、花鸟鱼市场、户外广场、大型商场等公共场所亲身体验人体工程学的知识。除此之外,教师还要经常带学生到各种施工现场进行调研,参与设计实践项目,这样学生才能时刻关注设计界的新动态、新工艺,才能更好地把人体工程学的理论知识应用在实践中。
3.教学方法要多样化
高职院校应当在合理的范围内尽可能多地为学生提供实践场所、实训室、工作室等,教师可以把教学从课堂上搬到工作室中,鼓励学生参与一些正在进行的工程项目,结合其他课程进行交叉学习。教师应对学生进行分工,通过观摩、演示、实践等多种手法丰富课堂内容。这样学生就不会感觉是在学习枯燥的理论知识,而是在玩中学,知识掌握得会更直观、牢固。人体工程学其实不是一门枯燥的理论课,学生课上做笔记、课下背数据的时代已经过去,教师可以让学生在课堂上收获更新、更直观的知识与理论。教师应带领学生深入市场,调研当下流行家具的样式、尺寸等,通过图片、数据等形式帮助学生理解本课程需要掌握的知识。当然,教师除了要具备良好的专业素质外,还要掌握学生性格特点,调动学生的学习积极性,使学生愉悦地完成学习任务。
夜上海论坛 三、结语
夜上海论坛 书香:何为风水?与迷信如何区别?
李建军:如果要以现代科学来对风水做定义,那么我会把风水定义为“人和环境之间广泛而微妙关系的一门学科”。人上受于天下制于地,从现代科学的角度来看,人是由多种元素组成的,是最高级的生命体,时时刻刻都受到地球和宇宙、大自然的各种因素和能量正反面的影响,风水就是研究这其中微妙关系的一门学科。学习前人总结出的知识,并结合实践不断领悟,是传统的学习和研究风水的方法,当然,现在我们还可以结合其它各门学科的研究成果和技术,探究前人总结的风水知识的内在的更深层的因素,尽量做到不仅“知其然”还“知其所以然”。众多考古资料证明,重视人的居住环境,是中国文化中一项重要的内容。中国的相地之法起源于原始聚落的营建。迷信则是一种盲目的行为,它是不科学的。
书香:您个人认为在新世纪,研究风水学有什么意义呢?
李建军:从广义上讲,各种自然科学也都涉及到人与环境之间的关系,与风水学的不同是,这些学科并不直接关心其与人的关系,或至少不直接研究其与人生老病死、运势祸福的关系。早在七千年前,先民们对自身居住环境的选择与认识就已达到了相当高的水平。风水的目的非常实际,人们研究风水,是试图从人与环境的关系中,直接找到对人生理、心理和命理的影响,加以利用或调整。
夜上海论坛 书香:何为人体工程学?人体工程学对现在社会有何意义?
夜上海论坛 李建军:人体工程学是关于人体自身系统、人体与环境关系的一门学科,它以天、地、人综合交互的环境为综合理论本源,以人的生理、命理、地理体系为理论基础,是一种将中国传统文化与西方现代科技结合起来服务于人的方法。其内涵和使命之一,就是要将传统学说与现代科学结合,在哲学体系的基础学科、技术学科和实用学科的层次下将三理和五大要素(走势、噪音、面相、签名、掌纹)融入其中,从而探索如何双向调节各种不同的人体生命信息和不同点位的自然信息,使两者信息同步对应、能量优化组合,以利于人们的身心健康、家庭和睦及事业发展。它对弘扬中华传统文化、构建和谐社会以及现代儿童青少年教育都有积极意义。
夜上海论坛 书香:人体工程学与传统文化有何联系?
夜上海论坛 李建军:人体工程学综合了古今中外的各种文化与先进理念,集所有学科于一体,是中华传统文化的“接力棒”。首先,传统文化是一种思维顿悟的文化,是人面对大自然、社会的各种矛盾、神奇现象而进行的思考顿悟,人体工程学不仅继承了这种思维顿悟的文化,同时又站在实用主义的立场上,将不自觉变为自觉,帮助人们将这种思维顿悟文化,以之实现合理的目标。其次,传统文化基本是以文为本的教育,即通过教育的形式得以交流继承,而人体工程学则以人为本,即以人作为载体,通过传统文化的精华应用于人、帮助人达到成功的方式来弘扬、传承传统文化的精髓。最后,人体工程学还从实用的角度出发,结合现代社会的特点,在思维方式、应用手段上对传统文化进行了进一步的发挥。因此,重叩传统文化之门,以人体工程学为基点,对天地人三者对性综合论述与阐述,才能找到“人法地、地法天、天法自然”的天人合一的和合之源。
夜上海论坛 (一)人体工程学综述
夜上海论坛 随着社会经济的飞速增长,如何满足人们的需求变得尤为重要。人体工程学作为一门较为先进的学科,对人、物和环境之间的关系进行综合的考虑和评估,从而实现三者的有机结合,在工程学的发展中具有至关重要的意义。随着人们对设计要求日益提高,人体工程学在室内设计中始终将人作为研究的主要对象,不但要加强室内的视觉效果,还应注意对物理环境以及人们的心理环境进行研究和设计。
(二)室内设计综述
室内设计主要是根据建筑物的使用性能不同,按照相应的设计标准,考虑到建筑所处的环境和功能,利用建筑美学的有关原理和一些技术手段,设计出功能合理、优美舒适的生活环境,以此来满足人们日益增长的物质生活和精神生活需求。室内设计的空间环境不仅要满足建筑使用要求,还应该体现出建筑的使用价值,在此基础上尽量设计出具有一定的建筑风格、历史文化以及具有特色的环境氛围的室内设计方案。人体工程学在室内设计中的应用主要表现在精神功能以及室内设计的实用功能两个方面。人们的心理环境的变化会受到室内环境的影响,好的室内设计方案在一定程度上有利于提高人们的心理健康程度。另一方面,室内设计最根本的目的就是为了满足人们的使用要求,所以在设计时必须控制好建筑的实用性。
二、室内设计教学中人体工程学的运用
人体工程学在室内设计教学中的应用就是始终坚持以人为本的思想理念。
(一)室内设计教学中生理计测的运用
夜上海论坛 人体在活动的过程中,其生理变化的状况是不同的,采用生理计测的方式能够科学、客观的测量出人体在活动时的负荷情况及能量的消耗状况。通常的计测方式有能量代谢率法和肌电图法。因为人体在消耗能量的过程中会产生一定的耗氧量,活动时的耗氧量和平时的相比,强度状态会发生一定的变化,通过能量代谢率公式进行计算就能计算出人体在不同情况下的代谢率。肌电图法是利用活动过程中电流图和肌肉伸缩的情况来确定人体的负荷和活动强度的。在教学中,我们应该根据不同的生理计测的结果,使学生提高室内设计中对人体活动情况的注意力,尽可能保证设计的合理性。
夜上海论坛 (二)人体工程学的基础数据在室内设计教学中的运用
人体工程学中的基础数据有三个方面:人体尺度、人体构造、人体的动作域。这些方面在室内设计教学中都会被运用。其中,人体工程学研究的基本数据之一就是人体尺度,加强室内设计教学中对人体尺度的研究对保证设计方案的实用性具有深刻的意义。其次人体构造是和人的运动系统联系最紧密的部分,如人体的肌肉、关节和骨骼,分别通过神经系统的分配,使人体各部分顺利的完成运动。骨骼是人体的支柱,通过四肢骨、躯干骨以及颅骨这三个部分进行运动,再通过骨关节的连接加强活动,最后由神经系统向骨骼肌传递信号,形成肌肉的舒张或收缩,从而协调人体的工作。人体活动的区间以及生活的空间范围就是人体的动作域。人体的动作域的大小和人体的活动情况息息相关,所以,准确的动作域的分析对确定室内空间的尺寸十分重要。在室内设计的过程中,我们应该尽可能的采用多种计测方式测定出人体的动作域,为人体工程学的研究提供基础的数据。
(三)室内设计教学中心理计测的运用
心理计测的方式主要有尺度法和精神物理学法等。尺度法主要是在心理学中按照一定的顺序进行划分。精神物理学测量的方式就是采用物理的方式测量出最小的人体神经刺激量,以保证在设计中加以注意。在室内设计教学中,应该尽可能让学生进行实践、合作,组织相应的团队,将学生作为教学的中心,通过自评、组评、互评以及团体评的方式进行教学,最大限度的激发学生的潜力,提高学生的积极性,从而获得良好的教学效果。
三、结语
【关键词】人体工程学;室内设计;教学;设计应用
夜上海论坛 一、课程概况
人体工程学的起源追溯到近代工业革命发展时期,成为一门独立的学科时间不长。人体工程学的内容涉及范围广泛,由多种学科交叉技术性强。2000年8月,IEA修订了其定义“人体工程学是研究系统中人与其他要素的相互关系的科学,是关于如何实现人与整个系统最优化的理论、数据及设计方法的科学。”
现当代生活中的科学和技术不断发展,更加促使了人们对各方面舒适度和安全性的要求越来越高。所以,室内设计需要依据建筑的结构和功能,运用科学技术手段,设计出相对优化的“人、机(家具陈设)、环境”这一整体系统。
人体工程学课程教学既室内设计起到重要作用,也成为未来学科发展的重要科学内容。更会直接影响到学生学习和实践室内设计其他专业技能课程。
二、课程的主要特点及教学现状分析
夜上海论坛 人体工程学在教学大纲中通常被定位为专业理论课程,因此最终的考核形式一般以理论试卷考试来评定学生成绩。这就造成了学生的学习目的性有所跑偏,学生会为了不挂科而死记硬背课程中的概念,原理和各种设计方法。而教师在平时的教学安排中,同样将课程的重难点依托考试内容分析讲解。这就造成一种恶性循环的教学模式,导致学生对所掌握的理论知识缺乏实际运用能力。在大学教育中成绩不是评定学生优秀与否的唯一标准,应该更加注重培养学生独立学习和自我创新的能力。
夜上海论坛 (一)“人体工程学”课程大纲和内容体系不统一
夜上海论坛 人体工程学在艺术设计类专业中属于专业必修课程,由于艺术设计专业包含了视觉传达设计、工业设计、环境设计、服装设计等多类专业,就要求各专业侧重的分支学科不同。因此在室内设计专业中,人体工程学课程的教授范围也有相对的差异性和不同的侧重点。作为专业课,课程大纲侧重点不同和课程内容缺乏针对性,都使得该门课程当前的教学体系较为混乱。
夜上海论坛 (二)艺术生的普遍特征
学设计的艺术生,中学就开始画画,高考又经过专业的绘画考试,感性思维强于理性,对视觉类图像影像等敏感度高于枯燥的文字理论,通常理论基础差,却动手能力强。根据教学大纲安排,人体工程学作为一门理论基础课,一般在大二上学期开设,此时学生还没有对专业相关的设计技能课有过多接触,因此对学习人体工程学的目标不明确,容易对课程内容中的众多尺寸数据等科学技术性问题产生抵触心理,缺乏学习的积极主动性。
(三)缺乏科学合理的创新教育
高校教学模式的改革是近几年教育改革的重点,在传统的教学模式中教课形式相对单一,教师过多的灌输式教育,闭卷考试的考核方式,压制了学生的天赋和创造性。纯理论式的课程设计形式枯燥单调,教师根据考试内容画重点,考前死记硬背,使得这些理论基础内容在考试后迅速被遗忘,对于平行课程和后续专业技能设计课程不能提供良好的奠基作用,学生在设计实践中更是缺乏灵活运用的能力。这种纯理论式教学模式显然不能满足社会对当代大学生的要求,即使有高校已践行了社会实践环节,但还没有取得很好的收效和普及。
夜上海论坛 三、课程教学改革的主要思路
(一)课程教学内容的整合
学大纲,明确教学的目的性是应用而非应试。加强专业需要的理论基础针对性学习,明确区分与其他设计专业的侧重点不同。不同的设计专业应选用适合的人体工程学教材。教师应选择课程侧重点明确,重点难点突出的实用性教材。室内设计专业常应用到的工程学 相关原理,如人体测量数据的选择和应用、人的感知运动神经系统、物理的声光热学、人的心理行为习惯等,是研究人与环境的科学依据。课程内容应当加强对人与环境的关系引导,才能更好的为人体工程学在室内环境设计的应用奠定基础。
(二)针对艺术生特点调整教学方法
1.互动式教学
人体工程学的学科确立和研究起步晚,还有很多需要填补的空缺。因此在教学方法上,应注重从学生自身出发,通过教学中与学生的交流沟通,使其主动的发现问题,通过探讨研究,总结出新的数据和说明。通过不断发现和解决问题从而提升其创造性。
2.实验式教学法
人体工程学中,人体本身的结构尺寸、功能尺寸、视觉知觉感觉等相关数据的结论,可以用课堂小实验的形式让学生模拟体验,比单纯的用图片示意学生更有影响力。
实验课程教学能让学生亲自通过研究和发现,很大程度可以激发学生的创新和创意,从而提升对学科的感性认识和理性分析,效果直观。
通过带学生参观各种功能类型的样板间,让学生有目的学习,如何使空间达到一个符合人生理及心理需要的舒适安全健康的空间。通过体验家具尺寸、人体尺寸、各种心理行为习惯等对空间的平面布局、家具选择、色彩和材质的选用的实际影响。
3.多媒体教学
艺术类学生的感性认知力较强,图形化思维大于文字思维,因此传统讲授与多媒体教学相结合,是提高教学效率的有效方法。直观的图片、动画、视频生动形象,可以缓解枯燥的文字理论,提升学生的学习兴趣。使课堂完成一个从读图,讲授,问答,提高学生认知的过程。
4.引导和启发式教学
引导学生站在设计师的角度,去全面的考虑设计的要求和需要,如何做到“以人为本”,可以通过一些正面或反面案例,让学生运用所学的相关章节知识进行案例分析。引导学生举一反三,根据一个案例或一个原理,总结归纳出知识的延伸内容。案例可以从学生熟悉的身边校园生活或家庭娱乐生活中,学生用PPT图文并茂的形式,总结对家具或空间环境的感受,找出不符合人体工程学的问题,依据所学原理及相关知识,分析并提出一套解决问题的方法,并当堂汇报给老师和其他同学听,相互学习和促进。学习的过程是培养学生良好的学习习惯与方法的过程。
夜上海论坛 5.设计实践在教学中的应用(列举实际教学实践校企合作案例)
就课堂可言,可言通过实际测量的方式,例如在家具尺寸这一章节中,调动其主动性,让学生亲自对宿舍的床柜等进行数据测量,总结其设计的优缺点,提出自己的理解和改良方案。将理论知识应用化,将实践应用系统理论化,相互作用,既提升了学生的学习兴趣,又将概念具体和生动化,帮助学生理解和加深对知识的记忆。测量范围也可以扩大,带学生走出校园,亲自测量室外环境中的设施尺寸。到当地的装潢材料市场实地考查,通过和销售人员的交流,进一步了解实际室内空间及家具尺寸。增强学生对家具和空间尺寸数据的敏感度和进一步的认知。
就设计应用而言,高校实际教学实践可以通过搭建校企合作的形式和科教一体化的办学平台。可以与当地的设计公司达成协议,让学生定期去考察学习,或假期以助理设计师的身份参与实际的设计工程,公司不仅低成本培养了新锐设计师,学生也得到了锻炼和专业技能的提高。就我校而言,曾联合家具工厂体验店的合作,开展过“家具设计与链条式创新”的人体工程学研究,从科学理论和功能体验的角度研究家具创造的技术应用问题。通过学生的创意设计,帮助企业更新家具设计的品质和功能,真正实现企业与学生的共同获益的效果。
四、结语
以人为主体的现当代室内设计需要有科学依据的支撑,除了要有美观的设计形式,更重要是人体工程学才能解决的,空间安全舒适合理性。人体工程学的教学研究还处于探索阶段,教学的探究还需要不断改革和创新,打破原有的纯理论式教学,紧密围绕专业特色,将课堂与设计应用结合起来,才能培养出适应现当代社会的技术型实用人才。
参考文献:
夜上海论坛 [1]⒊食酰程正渭.人体工程学与室内设计[M].中国电力出版社,2008:56-90.
夜上海论坛 [2]张月.室内人体工程学(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
前言:工程机械的主要功能是施工、建筑、起重、运输等,它可以替代人力完成超大负荷的任务,在较短的时间内完成需要大量人力花费大量时间才能完成的工作,因而其应用具有提高工作效率的重要意义。但是工作人员的工作环境不是十分理想,各种恶劣的情况经常发生,因而提高工程机械驾驶室的舒适程度对于工作的顺利进展很有意义。
1.人机工程学概述
国际的权威机构IEA对人际工程学的描述为:它是一种学科知识,主要研究对象是针对人在一些特定的工作环境中的表现,涉及的其他领域学科为解剖学、心理学等,目的是探索一个人如何在工作、娱乐、健康中寻找平衡[1]。
夜上海论坛 但是针对这个学科的研究多种多样,各种名称和定义充斥着这个学术领域,但是各种研究内容并没有太大的差别。这也为研究工作提供了诸多便利,有利于理论知识的应用[2]。
人机系统是进行人机工程研究的重要概念,它指的是任何机械在生产活动中因为某些特定的因素而联接在一起形成的综合统一体。人机系统在尺寸上的限制较小,比如人和汽车、人格桌椅等。人机系统的三个组成要素是环境、人和机械。三者之间互相联系,产生交互作用。
2.工程机械驾驶室人机工程学发展现状
国外已经在工程机械驾驶室人机工程学的应用方面进行了深入的研究。随着信息化进程的推进,计算机的仿真技术的发展使得人体模拟已经取得深入的发展,许多公司都已经开展了研发活动[3]。
在德国,许多大型汽车生产厂商已经开始研发三维人体模型,使得传统的二维人体模型得到较大的改进,让人体工程的发展水平得到了较大的提高。这个模型能够实现的功能较多,可以实现对汽车舒适性等性能的测试,因而被广泛地应用于汽车的新产品研发之中。美国的工程机械驾驶室的主要特点是自然流畅,实现了经济适用的原则,具备安全、舒适等特性,但是这个方面的最先进的技术集中在欧洲,设计出的工程机械室体现出各方面指标的高标准。美国已经在将设计参数进行了明确的确认,并代表了高水准,但是我国国内的相对研究相对薄弱[4]。
由上述描述不难看出,国外在人体工程方面的探索和应用已经取得了较大的发展,之所以会出现这样的状况,是因为国家层面的重视,企业方面也大力投入研发资金。但是对于我国国内而言,这种在汽车领域的人体工程设计,如果的在符合中国发展的现实情况下进行设计,也可以起到良好的效果。当前,在世界范围内,对于人体工程学研究历史较长的国家是美国、德国和日本等,它们已经将其视为机械设计的有效助力,但是在其发展的初期,并不能满足现实的需求,因为存在很多的缺陷,而目前的三维类型弥补了这些不足[5]。
夜上海论坛 3.工程机械驾驶室人机工程学发展趋势
夜上海论坛 工程机械驾驶室的发展趋势必然围绕着智能化、人性化等方面开展。驾驶室在工程机械当中发挥着重要的作用,是人体和机械的有机结合,在对它进行设计的过程中,是否符合科学原理,会直接影响到其使用性能。针对工作人员的工作环境恶劣的情况,舒适感和降疲劳是研究的重要方向。人体工程学在工程机械驾驶室中的应用,使得其所需具备的安全、舒适等性能早已代表了其具体的发展动向。国际上的研究组织已经开发出针对性的产品,在这些组织的努力下,工程机械驾驶室的大体框架已经形成,具体包括:驾驶室的部件、座椅以及操作系统等。一些厂家已经确定了发展方向,要求驾驶室内部的设计必须围绕人体工程学展开,各种设备必须具备安全舒适的特点,应该将空气弹簧应用在悬置系统之中。通过这些方面的完成,可以使工程机械驾驶室在满足安全舒适功能之后,还可以具备一定的娱乐效果,实现了噪音的阻隔以及防止一些自然的振动,较为重要的是工作效率也会随之提升。
夜上海论坛 当前,我国国内的许多工程机械驾驶室设计都是停留在人体工程学的理论层面,另外一些较为深入的也都是在操作上进行探索,而进行人体工程学实验的情况较少。一项研究想要取得重大进展,应该在实验的辅助下实现,让现实实践的信息促进这项工作的发展才是研究的根本依靠。而国家上许多从事工程学研究的工作都是在实验室中展开的,实验人员都会使用专用的生理测试仪器,对人体的电波、血压、心跳等生理表征参数进行搜集,运用这些数据指导工程机械驾驶方面的人体工程学研究,可以实现为人体工程学现实需求的判断提供数据支持的目的。
综合以上种种因素,在对工程机械驾驶室进行设计的过程中必须在人本理念的指导下进行,将人体工程学切实应用在其设计的过程之中,确保其能够改变以往工作人员所处的恶劣的工作环境,使其具备舒适、安全等基本性能,提高工作效率的思路更是需要重视,我国需要制定这个方面的发展目标,让国内在工程机械驾驶人体工程学方面取得良好的发展。
4.总结
夜上海论坛 我国正处于发展中国家的阶段,各项基础设施需要进行大规模的建设,工程机械的应用领域正在急速扩展。虽然它在我国的工程建设中发挥着不可或缺的作用,但是其工作人员所处的工作环境却十分恶劣,因此对其进行改进十分必要。本文对人机工程学进行概述,分析了工程机械驾驶室人机工程学发展现状以及趋势。
参考文献:
夜上海论坛 [1]高世杰.浅谈机械的人机工程学设计[J].黑龙江科技信息.2007(24):123 126.
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夜上海论坛 [3]殷彩玉.论人机工程学与机械工程[J].现代商贸工业.2010(06):179 181.
夜上海论坛 《人体工程学》作为景观设计专业基础课程之一,利用生理学、心理学及其他相关知识学科来研究人 、 机、 环境系统之间优化的问题。以“以人为本”尊重自然环境的原则构建人与环境的和谐相处。其教学目标分为以下三点:
知识目标:人体工程学的知识基础和人体工程学中人、室内外环境与设施之间的关系。
素质目标:创造出更加舒适、安全、高效的生活和工作环境,培养学生创新意识、开拓思维、增强艺术内涵和人文修养,激发学生自主学习及可持发展的综合能力。
能力目标:室内外空间设计,形式美法则的灵活运用、人体工程学在景观设计中的应用。
人体工程学以人为主体,研究人体结构功能、心理等方面与景观环境之间的协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目的是安全、健康、高效和舒适性。
2 体验式教育模式在人体工程学上的创新与发展
夜上海论坛 人体工程学注重研究人的感觉,视觉和听觉及触觉,心理与空间行为和习性之间的关系,与景观设计的比例尺度,功能气场、道路划分、植物绿化设计等的室外空间与设施的相互作用。
人体工程学未来将面向多元化的教学手段、人性化的设计理念、智能化的方向飞速发展。
而体验式教学法创建的是一种互动的交互形式,强调重视师生的双边情感体验。体验式教学的核心在于激发学生的情感,引发和激发兴趣的方式,培养他们的创造性思维。《人体工程学》需要学生有独立自主、创新等精神为目标,亲自测量、验证才能获得科学有效的数据,养成主动思考与反思。课程采用专题研讨、实践教学为教学手段。通过体验式教学,使理论课程切实有效地服务于实际设计与生活。
2.1 体验式教学促使学生不断产生新创新、新认识
在高等教育大知识背景的前提下,体验式教学使学生不断产生新经验、新认识,促进学生个性全面成长。景观设计专业《人体工程学》使学生真切体验、感受与认知相关理论知识,课程中实施体验式教学,激发对抽象枯燥的数据理论知识的兴趣。
体验式教学内容包括四个阶段:亲历阶段即学生亲身经历某一件事或某一个情境阶段。形成阶段即学生对上述亲历过程进行抽象、概括,形成概念或观念。检验阶段即学生在新情境中检验所形成的概念或观念的阶段。反思阶段即反思已经形成的概念或观念,产生新经验、新认识。
景观设计专业注重生态的融合、人文的共鸣、群众需求。
在讲授不同人体数据时,要考虑到人体静态与动态功能尺寸,还有一定的使用状态和方式。学生要有严密的逻辑思维能力、精益求精的设计态度,才能设计真正符合人体工程需求的景观环境。在教学过程中部分学生对单一的课堂实训主动性不够,被动学习的情绪明显,由于不同环境因素的复杂性为主动学习设置障碍。因此,授课时应联系学生日常环境,引导学生亲自去体验、感受、测量相关数据,主动思考与自己日常生活密切相关的公共设施和景观环境等。
2.2 以专题创新研讨教学为主,提升学生自主学习能力
《人体工程学》教学采用研讨、生动直观的教学方法,在课程重点章节内容安排专题任务研讨,提出专题设计内容,让学生分组展开讨论。对项目进行分析讨论和深入设计,学生分组讨论制作 ppt,创造互相学习的机会,阐述设计的理念思路和设计方法,在切磋、研讨中相互学习共同提高,在自主学习环境下发现问题解决问题。研讨课中提倡以学生为主,培养学生自主、探究、合作观念,也符合《人体工程学》多元化、人性化的发展,提升学习的能动性与个性体验,既活跃课堂气氛又加深了学生的印象。
2.3 理论与实践结合,以实践教学为目的
《人体工程学》是一实践性较强的学科 , 为了使学生在今后实际设计时能有据可循。因此,课程面向实践教学为主要依托。
夜上海论坛 教师在理论教学中穿插一些实践课程,以学生常见现实生活现象为题材,让学生走出课堂,讲授不同人体尺寸与相关景观环境设施时,让学生调研本地区不同年龄层人体特征与生活习性,调研 300 多名来自不同年龄、不同职业人群,办公与购物环境的消费心理需求等,收集分析大量人体尺寸,得出最佳舒适度,在教学过程中体验独立创造,参与合作的快乐,使学生在积极的体验中完成教学任务,实现教学目标。有利于锻炼学生的创造性思维,培养学生的适应能力。
3 结语
景观设计是一个充满生机、前景广阔的专业。在社会教育体制转型的背景下,景观设计专业在我国教育界将迎来新的变革与发展。通过本文《人体工程学》课程体验式教学研究体会了教学的乐趣。激发了学生的创新思维和实践过程。在未来调整和革新高等教育的课程体系、结构、内容,构建符合高素质教育要求的新课程体系。是景观设计专业还需长期探索研究的目标。
参考文献:
[1] 殷陈君 . 人体工程学 [M]. 北京 : 化学工业出版社,2014.
夜上海论坛 [2] 王鑫,杨西文 . 人体工程学 [M]. 北京 : 中国青年出版社,2012.
【关键词】人机工程学;生产工艺设计;人机料法环;主观性验证和客观性验证
夜上海论坛 人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象,结合人体在运动过程中的特质,对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科,最早人机工程学由英国人首创,并迅速在全世界开展,随着几十年的发展,逐渐成为一门新兴科学,并为之赋予了更加广阔的内涵,我国进入80年代以后,也开始人机工程学(Ergonomics)的研究。对制造业而言,生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡,并通过规范性文件的方式固化起来,作为制造业的导引文件和作业指南,这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系,成为生产工艺设计过程的基础指南,为制造业从业人员所重视,逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中,成为工艺设计过程中的主要应用方法,在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用,人机工程学应用的领域和频次更加扩大,成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。
1人机工程学的主要研究对象
所谓人机工程学,需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力,因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法,通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况,以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断,主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括:视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键,同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化,分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力,同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。
2工艺设计过程对人机工程学研究的要求
对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言,工艺设计过程并不是简单的数据需求,更不是简单的对人机分析,更重要的是应用成果,其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化,从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体,将生产各个要素进行有机的结合,以达到更加充分有效的发挥人的作用,最大限度的以达成目标为目的,同时对劳动者进行身体的保护,以更为科学的方式,为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境,这不仅是制造过程持久性的需求,也是不断提高制造过程效率,从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此,在工艺设计过程中,对于优于人机工程学本身的量化活动,工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势,其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程,其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所,制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的,按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体,这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范,能力限制和引导,人是生产要素中最活跃的因素,同时也是有意识有目的的主动主体,因此对于生产要素的各个组成部分而言,人是最主要的,同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导,但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用,并科学评估其反作用对控制过程的影响,并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine),它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类,充分考虑人机工程学的研究成果,以效果目标为主要考量对象,以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准,验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。
3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法
对于工程分析而言,所有的验证方法都具有共通之处,无论研究问题的角度和着眼点有多少不同,工程分析的方法都是具有相似性的,我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证,通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证,对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法,对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言,更多的试图应用客观性验证方法,常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法,同时在大多数实践活动过程中,我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目,因此出于不断改进和循环验证的需要,我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配,这是在制造系统最惯常使用的方法,对于方案目标,具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程,这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。
4工艺设计过程应用的主要内容和重点
夜上海论坛 对于工艺设计过程的实际应用,人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析,工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此,工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的,工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面,是工艺设计过程需要着重控制的内容。(1)人力资源的选择,按照前述分析,对于不同的工艺过程,选择合适的作业人员,不仅可以大大的提高工作效率,同时也是工艺过程流畅性的主体要求,对于不同的作业岗位,选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要,人的个体差异,使操作者对工作的适应程度不同,尤其是人机关系的协调性显得更为重要,更何况对于特殊工种,从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费,也是工艺设计需要考虑的问题。(2)要研究人机关系的协调性,动作科学合理人适其职,重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义,只有科学的人机工程目标和理念,才能充分照顾人机各自特性,充分发挥人机配合应有的协调一致,从而达到安全生产,建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。(3)信息工程学应用体现在人机信息传递过程中,信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标,其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程,易用防错,适合人使用。(4)安全人机工程学研究的目标,是要将这些因素控制在规定的标准范围之内,使环境条件符合人的生理和心理要求,从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境,创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件,例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素,都会影响人的健康。(5)安全性设置和过程控制,是工艺过程控制的重要环节,采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开,是创造良好作业环境的主要方法,设计可靠的安全装置,是安全人机工程学的任务,兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施,也是避免人员伤害的主要方式方法。(6)工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生,也是研究人机工程的可靠性需求,其目的是过程保障能力达到最大化,危险系数降低到最低水平。
5结语
夜上海论坛 人机工程学研究是一项涉及多学科,融会多种工具和方法的新兴课题,为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑,只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法,才是将这一科学充分的融入实践当中,为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。
参考文献
关键词 室内设计;人体工程学;室内设计师;室内环境
中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0049-01
Abstract This paper briefly introduces the relationship between indoor design and ergonomics firstly,and then lists the usage of ergonomics in the design of Indoor light environment,Indoor color environment and Indoor sound environment and so on,summarizes the Significance of using ergonomics in Interior design,and finally put forward that only if Interior designers use ergonomics knowledge in interior design, can obtain the harmonious of indoor environment and people.
KeywordaInterior design;ergonomics;Interior designers;Indoor environment
0 引言
室内设计是一门复杂的综合性的学科,主要目的是要创造出有利于人们身心健康的、安全舒适的工作、生活环境,而人体工程学就是为这一目的服务的一门基础性学科。室内设计中的人机学所涉及的范围非常广泛,例如室内光环境的设计、室内色彩的设计、室内声环境的设计、室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置等等。
1 人体工程学在室内设计中的应用
1.1 室内光环境设计
在人们所获得的信息中有80%来自光引起的视觉。因此,创造舒适的光环境,是室内设计的主要研究课题。室内采光分为天然采光与人工照明。天然采光不仅对人的视觉及健康有利,而且人们可以通过窗户看见室外的景色,同时也是节约能源的最基本的手段。天然采光的主要部件是窗户,窗户分天窗与侧窗,常见的天窗有矩形天窗、水平天窗、锯齿形天窗、下沉式天窗等。侧窗窗型越宽视野越开阔,越高光照进深越大。常见的侧窗如落地窗,视野开阔,可以取得与室外环境的紧密联系、高台窗可以减少眩光,并可以给良好的人安定感和私密性。可根据室内环境的需要选用不同的窗型。
夜上海论坛 人工照明设计即利用各种人造光源的特性,通过灯具造型设计和分布设计,造成特定的人工光环境[1]。照度是衡量室内光环境的一个重要的指标。室内照明设计中照度分布要符合人体工程学要求。如工作区域内,一般照明均匀度不宜低于0.7;非工作区的照度应低于工作区的照度等。同时,室内光照环境还应保证适宜的亮度分布,通常被观察物体的亮度如果为相邻环境的3倍时,视觉清晰度较好[2]。
1.2 室内色彩设计
室内色彩应利于人们生活和工作情绪的稳定,并满足空间的使用功能的要求,这是室内色彩设计的一般人机学要求。如办公空间及居室的色彩直接影响人的生活因此使用纯度较低的灰色系列可以获得安静、柔和、舒适的空间感觉。而快餐店使用纯度较高的色彩可获得欢快、活泼与愉悦的室内气氛。
夜上海论坛 不同的色彩会给人以不同的心理感受,同时也会影响人的健康。比如,粉红色会给人温柔舒适感,但长期生活在粉红色的环境中会导致视力下降、听力减退、脉搏加快,因此在居室设计中不易大量运用;较小的空间以白色为主色调会使空间获得宽敞感,但患孤独症或抑郁症的人不宜在这种环境中长期居住。
1.3 室内声环境的设计
夜上海论坛 室内声环境设计首先要避免噪音,其方法很多,如采用具有消音隔声功能的楼板,门窗,同时还可以用吸声板作室内墙面。除此之外,不同的室内空间环境对声环境的要求也不同,如教室、演讲厅等室内要求各处有良好的语音清晰度,音乐厅、剧场等室内要求能获得优美悦耳的音质。这就要求声环境设计要考虑到室内空间的容积、室内空间的形体、以及席位的数目等多种因素,根据不同的室内空间功能要求,采取合理的处理方法,同时还要避免回声、声影、声聚焦等多种内声缺陷[3]。
夜上海论坛 1.4 室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置
随着室内设计的发展,家具、设施的种类也在不断的增加,家具、设施的形体、尺寸及组合布置是否符合人体工程学的要求,直接影响着我们的生活质量。如壁柜首先要按人机工程学的原则根据人体操作的可及范围来布置,其次要根据物品的使用频度设计不同的存储区域。再如,餐桌面必须保证每人至少有600mm宽的手肘空间,桌面与膝盖间要保持100mm~200mm的间隙等等[4]。
夜上海论坛 2 室内设计中运用人体工程学的意义
1)为人在室内空间的活动范围提供主要的参数依据;
夜上海论坛 2)为室内物理环境提供最佳的人体适宜的参数;
3)为室内空间及用具的形状、尺寸等提供主要的依据;
4)为室内环境装饰、装修设计的提供科学依据。
3 结论
室内设计中运用人体工程学的最终目的就是为人类创造出安全、高效、舒适的环境,并取得最佳的使用效能,这就要求室内设计师能够将人的基本尺度及心理特征、生活特征、工作特征及运动特征等人机学知识运用于室内设计中,以寻求室内环境与人的和谐关系。
参考文献
[1]刘盛璜.人体工程学与室内设计[M].中国建筑工业出版社,2004,7.
夜上海论坛 [2]李书青.室内设计基础[M].北京大学出版社,2009,8.
关键词:人机工程学 课堂教学 教学成果
夜上海论坛 中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)005-163-02
工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计,其理念是在符合各方面需求的基础上兼具特色。工业设计是一门综合性、应用性很强的交叉性学科,它旨在形成和谐的实物环境,最充分的满足人的物质需要和精神需要。工业设计在企业中有着广阔的应用空间。
夜上海论坛 1. 人机工程学教学的重要性
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互关系;研究在工作中、家庭生活中及休闲时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等问题的学科。本课程是工业设计专业的重要组成部分,它为设计安全可靠、便于使用的产品提供了人机关系方面的理论依据和方法指导。
我国的工业设计专业教学,形成了两种基本知识体系:一种是工程技术体系;另一种艺术美学体系。根据工业设计专业办学基本要求,无论哪种知识体系,都必须学习人机工程学、工业设计工程基础等课程。从人机工程学教学方面来说,传统的理论知识灌输过程所涉的工科知识较大,面对大量的原理和数据公式,艺术类学生听起来费解,也容易产生疲劳和厌学情绪。课程的教学成效关系到后续课程教学是否能顺利展开,而死记硬背、不加理解的学习方法和模式起不到应有的效果。
通过人机工程学的课程学习,应该让学生理解设计是什么,怎样设计,设计达到的效果。具体来说,转变成人机工程学课程中要解决的3个目标,就是“寻找产品问题、正确分析原因、重新改良设计”,再简化一下可表达为设计上常用的述语:发现问题、分析问题、解决问题。这3个教学目标实际上就是设计的三个阶段。本文将从教学实际出发,探讨人机工程学教学改革中的实践与体会。
2. 人机工程学课程的教学目的
夜上海论坛 工业设计教育不应该试图把学生教成每一方面都精通,能在事先熟知的所要设计的产品的各个方面的专家,事实上也不可能做到这一点;而应该把设计教育的重点放在让学生学会这门学科的基本理论和基本研究方法以及培养他们对知识的应用和与再生能力上,使学生能够举一反三,在面对新问题时能够迅速把握实质,灵活运用所学的知识并以创造性的方法解决这些问题。
由于工作对象的多样性和复杂性,设计师必须经常面对各式各样的人机问题,这种情况给人机工程学的教学工作带来了一定的困难。人机工程学研究内容的涉及面广,涉猎的学科繁多,再加之信息技术的不断发展,甚至可以延展出界面设计这样独立的设计课程,因此作为工业设计专业的学生不可能真正全面地掌握人机工程学各个领域的所有内容。人机工程学的教学目的也绝非是让学生认真背诵书本的概念与数字,而是教会学生具有基本的人机工程学观念,提高其人机意识,了解基本概念、内容和方法,在以后的设计实践中能够自觉查阅相关资料,深入学习,使其设计更科学和全面。
3. 人机工程学教学改革的探索
夜上海论坛 人机工程学教学方法的得失和教学内容的安排,往往直接影响到教学效果的成败。因此,实际的课堂教学中,科学的教学方法、先进的教学手段和合理的教学安排,能够激发学生的学习兴趣,培养学生积极思考和解决问题的能力,牢固地掌握并灵活运用知识。
夜上海论坛 3.1 联系实际生活,引导学生自主学习
夜上海论坛 传统的人机工程学教学,为了引起学生对课程的重视,在课程之初会用很多时间来探讨课程的重要性。人机工程学兴起的直接原因是二战中大量因人机设计失误而导致的飞机失事。军事领域的人机设计问题让学生觉得很新奇,但毕竟离我们的现实生活太远了。
那么到底在我们的日常生活中,需不需要人机工程学,有没有值得我们去改进的设计方面呢。教学中,我把这个问题作为第一次课后作业留给同学完成,并给了两个学时的课堂讨论时间。通过讨论,同学们发现了很多在生活中运用人机工程学的例子,有正面的,也有反面的。正面的例子有:阶梯教室的座位高低错落,保证了各个位置同学的视野;电脑腕垫设计有效缓解了手腕疲劳;椅子的腰靠设计有效缓解了腰部不适;高低可调的课桌椅适应了不同身高的客户需求等等。反面的例子有:公寓床的长度不适合于身高过高者;固定式课桌椅不能满足所有同学的身高尺寸;公用卫生间门后不设挂钩,给入厕者带来不便等等。
夜上海论坛 通过设置思考题并结合课堂讨论的形式,引导学生思考本门课程的重要性和实用性,既避免了传统教学反复说道的枯燥乏力,又调动了学生的积极性,真实地感受到了课程的重要性感和实用性,从而提高学习的自主性。
3.2 通过课程实践,理解科学数据的由来
夜上海论坛 人体尺寸的测量,是人机工程学中人体尺寸获得的基础,更是产品尺寸确定的重要参考。传统教学中,对于该部分内容,教师们会对照人体尺寸表格和图示一一讲解,以帮助学生理解。这种教学模式可能出现的问题就是:一旦离开书本,学生很快就忘记了测量项目的名称和具体测量的人体部位,更难以在产品尺寸的设计中,快速、有效地找出人体尺寸的参考值。
夜上海论坛 为了提高教学效果,在教学中我们在此部分设定了实践环节:在同学配合下,测量自身的人体主要尺寸、立姿和坐姿尺寸,画出尺寸图,并进行1:2的人体模板制作。同学们对实践课题表现得非常兴奋,测量自身的人体尺寸让他们觉得很亲切。很多同学测量中发现出现各部分尺寸相加高于或低于身高,而十分不解。最后在老师的协助下,通过测点标记和辅助测量基准面都得到了解决。实践环节进行的尽然有序,充满欢声笑语。
在完成人体尺寸图和人体模板时,同学们都掌握了这部分的知识,很有成就感,并兴奋地表示记忆深刻,十分难忘。由此可见,合理的实践环节设置,对学生深入理解和灵活掌握知识,起到了巨大的推动作用。
3.3 分析设计案例,提高分析问题的能力
显示与控制设计在产品设计的应用极为广泛,教材中设置了大量图例来讲解该部分的重要性与应用。在传统理论教学的基础上,为了进一步提高同学的分析问题能力,实际教学中引入了橱柜设计的案例,让大家学会客观地评价设计的优劣。
案例中,新橱柜设计的主题是“生活如此简单”,产品的使用方式非常方便。当我们用身体的任何部位轻轻触碰柜门时,相应的抽屉就能迅速弹出,所有的餐具快速展现于眼前。在轻松惬意的背景音乐配合下,主人游刃有余地穿梭在厨房中,宠物狗也舔开了其中一个抽屉,享受属于自己的美食。看完案例,同学们都很兴奋,纷纷夸奖设计太棒了,操作方便,技术先进,十分完美。讨论的最后,我肯定了大家的正面评价,并提醒大家分析一下设计有没有什么问题呢?同学们顿时安静了,在积极地引导下,同学们静下心来,开始思考设计方案华丽外表之下存在的问题,并得到了正确的结论。
面对新的设计,大家已经习惯了给予高度的评价和赞许,而设计中还有没有可改进之处,很多人都会忽略。而作为设计人员的我们,对产品的评价不应该限于此,我们还要看到比常人更深刻的方面,为后续的设计研究找到方向。因此,教学中除了教会学生现成的理论知识以外,要引导学生学会分析实际问题,任何问题都存在两面性,我们要学会科学、客观地对设计方案进行评价。
4. 结束语
人机工程学是一门技术性学科,其相关理论知识在生活中随处可见,在教学中应该突出其科学性和实用性,通过各种方式方法,引导学生积极思考和实践,杜绝死记硬背和填鸭式的教学模式。在工业设计专业的人机工程学的教学过程中,应该突出基本原理、工程程序和研究方法,这样既能确保设计师具有较扎实的理论基础,又能使设计师在解决问题时具备正确的思路和开展工作的手段。
注释:
①汪惠芬,刘婷婷,《人机工程学》课程教学模式探索与实践[J],应用研究,2007,36(9):71-75.
②丁玉兰,人机工程学[M],北京理工大学出版社,2005年8月:2.