郭伏,金海哲,馮國(guó)奇

（東北大學(xué)工商管理學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110819）

1 人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程開(kāi)設(shè)必要性與開(kāi)設(shè)背景

人因工程學(xué)是對(duì)人的生理、心理特點(diǎn)，作業(yè)能力、認(rèn)知能力、行為方式等方面進(jìn)行深入研究的課程，是以人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化為目標(biāo)，講授與人有關(guān)的環(huán)境、工具、設(shè)備、任務(wù)、系統(tǒng)以及作業(yè)空間的合理設(shè)計(jì)問(wèn)題。人因工程學(xué)是通過(guò)對(duì)人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化，以提高系統(tǒng)生產(chǎn)率，保證人健康、安全、舒適工作的學(xué)科。它是與制造業(yè)、服務(wù)業(yè)緊密結(jié)合的重要知識(shí)領(lǐng)域，也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力中不可或缺的知識(shí)領(lǐng)域。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從工程的角度掌握人的生理、心理的特點(diǎn)，對(duì)人及其與機(jī)具、環(huán)境相互關(guān)系有比較全面的了解和認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)并利用人的行為方式、工作能力、作業(yè)限制等特點(diǎn)，并能從適合于人的生理與心理特征的角度出發(fā)，對(duì)工程設(shè)計(jì)、工作安排、環(huán)境布置等提出科學(xué)的建議和要求，為人、機(jī)具、環(huán)境系統(tǒng)建立一個(gè)合理可行的實(shí)用方案，使作業(yè)者獲得舒適，健康、安全、可靠的作業(yè)環(huán)境，力求提高作業(yè)者的作業(yè)能力，以提高生產(chǎn)率、安全性、舒適性和有效性。

人因工程學(xué)科的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有重要作用。實(shí)驗(yàn)課程作為實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要途徑之一，如何開(kāi)展好人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是考核人因工程學(xué)教學(xué)效果的重要內(nèi)容之一。

由表3可知，在4、5、6月通過(guò)地表撒播方式播種的轉(zhuǎn)基因大豆SHZD32-01、受體材料中豆32、主栽品種皖豆28的覆蓋度在3次調(diào)查中均無(wú)顯著差異。在常規(guī)方式播種下，4月播種的轉(zhuǎn)基因大豆SHZD32-01的覆蓋度在5月的調(diào)查中顯著低于中豆32、皖豆28，但在后2次的調(diào)查中三者間差異不顯著；5月播種的轉(zhuǎn)基因大豆SHZD32-01和皖豆28的覆蓋度在3次調(diào)查中均顯著低于中豆32；6月播種的3種大豆在3次調(diào)查中的覆蓋度均極低，大多低于5%，僅在7月第1次調(diào)查中轉(zhuǎn)基因大豆 SHZD32-01 和皖豆28的覆蓋度顯著低于中豆32，但在后2次調(diào)查中三者間差異不顯著。7月播種的大豆未出苗，覆蓋度為0。

人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)手段及組織方式是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的重要因素，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方面。該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)從1985年開(kāi)始，2010年之前可開(kāi)展人因工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，2010年學(xué)校“985”和“211”工程項(xiàng)目先后投資，加之教育部改善本科基本辦學(xué)條件投入，累計(jì)近700萬(wàn)經(jīng)費(fèi)購(gòu)置先進(jìn)的人因工程研究設(shè)備。增添了壓力測(cè)試系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、眼動(dòng)儀、FAB無(wú)線動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，無(wú)線生理測(cè)試系統(tǒng)，腦電與眼動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，以及認(rèn)知工效學(xué)設(shè)備、噪聲、微氣候環(huán)境等近20多種先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平提升奠定了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，設(shè)計(jì)與完善了與人因工程學(xué)教材匹配的完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以便更好地將教學(xué)資源有效服務(wù)于學(xué)生。在此，將向業(yè)界同行介紹東北大學(xué)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)成果與經(jīng)驗(yàn)，為兄弟院校開(kāi)設(shè)人因工程學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)方法與思路

本論文的研究方法主要采用了高?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)研究、文獻(xiàn)研究等方法。具體的研究思路如下。

東北大學(xué)人因工程學(xué)課程是工業(yè)工程系的重要專業(yè)核心課之一，包含56學(xué)時(shí)的“理論+實(shí)驗(yàn)”課程及24學(xué)時(shí)的人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)。人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程即是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充與完善，也是保證人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)順利開(kāi)展的技術(shù)保障。該團(tuán)隊(duì)結(jié)合人因工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展必要性、企事業(yè)單位對(duì)人因工程學(xué)實(shí)踐技能需求、國(guó)內(nèi)外知名院校對(duì)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展情況以及東北大學(xué)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備現(xiàn)狀等多方面出發(fā)，針對(duì)人因工程學(xué)課程中每一知識(shí)單元的內(nèi)容深度討論了實(shí)驗(yàn)開(kāi)展必要性等，從而設(shè)計(jì)了具體的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容及相關(guān)學(xué)時(shí)。例如，微氣候環(huán)境測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，它可以測(cè)量作業(yè)環(huán)境中的各種微氣候指標(biāo)，對(duì)作業(yè)者的作業(yè)效率等具有密切的關(guān)系。此外，它還與后續(xù)章節(jié)的人因安全具有密切的關(guān)系，在寶馬、米其林等國(guó)際知名企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中對(duì)微氣候的相關(guān)管理與規(guī)定非常嚴(yán)格。因?yàn)?，我們將“微氣候環(huán)境測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)”作為人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容之一進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。

（2）人因工程重點(diǎn)設(shè)備硬件操作及軟件使用方法，數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。人因工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，腦電EEG/ERP、眼動(dòng)儀、生理信號(hào)測(cè)定、VR虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)FVB無(wú)線動(dòng)作捕捉、壓力測(cè)試等設(shè)備原理復(fù)雜，特別是數(shù)據(jù)處理方法需要較長(zhǎng)的時(shí)間培訓(xùn)，為此，熟練掌握設(shè)備使用原理是該部分的重要內(nèi)容。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。圍繞實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，確定不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等。完成試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、被試要求、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論等方面的要求。

（1）人因工程實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容及相關(guān)學(xué)時(shí)的總體設(shè)計(jì)。該部分主要涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)方面的安排。

表1 人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目一覽(一部分)

相關(guān)研究表明酮類(lèi)化合物的來(lái)源是多樣的，大多數(shù)酮由脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，少數(shù)酮如3-羥基丁-2-酮通過(guò)美拉德反應(yīng)形成[33]，也可以通過(guò)脂質(zhì)自動(dòng)氧化和微生物代謝產(chǎn)生[34]。圖2表明相比于其他風(fēng)味化合物種類(lèi)，酮類(lèi)在6種板鴨中含量均很低。2-庚酮有辛辣、藍(lán)芝士、橡子的香氣[8]，并且在沙縣竹炭板鴨中含量較高，表2顯示2-庚酮的含量在不同板鴨之間存在著顯著性差異，但其含量低于氣味閾值，對(duì)板鴨的香氣貢獻(xiàn)較小。

（4）請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試，以掌握開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是否符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程錄像。正式投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3 人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

根據(jù)故事中的對(duì)聯(lián)，歸納特點(diǎn)：（1）字?jǐn)?shù)相等，結(jié)構(gòu)相同。（2）對(duì)應(yīng)位置，詞性相同。（3）上仄下平，音調(diào)相和。（4）上下銜接，內(nèi)容相關(guān)。（5）停頓一致，節(jié)奏相應(yīng)。并詳解蒲松齡所對(duì)例聯(lián)：細(xì)羽家禽磚后死（仄）；粗毛野獸石先生（平）。而后讓學(xué)生連線選擇對(duì)聯(lián)，根據(jù)語(yǔ)言環(huán)境將對(duì)聯(lián)補(bǔ)充完整。

按照上述思路，該教學(xué)團(tuán)隊(duì)確定了20學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，并從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等三個(gè)維度總共開(kāi)發(fā)了微氣候環(huán)境測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)、照明環(huán)境測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)、色彩及色彩分辨視野實(shí)驗(yàn)、噪聲環(huán)境測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)、勞動(dòng)強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)、工作疲勞測(cè)定實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)時(shí)測(cè)定與分析實(shí)驗(yàn)、注意力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、記憶力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、自擬實(shí)驗(yàn)10個(gè)人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。

式中：x0，y0為平移參數(shù)；α為旋轉(zhuǎn)參數(shù)；m為尺度參數(shù)；x2，y2為2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下的平面直角坐標(biāo)；x1，y1為原坐標(biāo)系下平面直角坐標(biāo)[7]；坐標(biāo)單位為m。

4 人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

該部分針對(duì)每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，進(jìn)行了具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。首先，針對(duì)每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)三個(gè)角度確立了每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型。其次，針對(duì)每一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具體撰寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、被試要求、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論等方面的要求，編制了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。表1中列出了部分實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)儀器。

5 結(jié)語(yǔ)

該論文介紹了具體的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)方法與思路，并針對(duì)10個(gè)具體的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹了具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)儀器、測(cè)定原理與測(cè)定方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求及思考題。具體的人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程錄像、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等可參考愛(ài)課網(wǎng)中東北大學(xué)郭伏教授主講的人因工程學(xué)慕課課程。