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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称: 安全人机工程学 一级学科:  01 哲学
二级学科: 0101 哲学类 教学层次:  高职高专
负责教师: 张力 学校名称:  湖南建材高等专科学校
院系名称:   申报状态:  已获奖
申报级别: 国家级 申报文件下载:  无下载文件
获奖名称: 获奖年度:  2006
主页地址: http://jpkc.hnpu.edu.cn 是否交换: 
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课程介绍:

1、本课程在专业培养目标中的定位
本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一,是安全工程专业的一门必修专业基础课。该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的角度,研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等,其任务是为工程技术设计者提供人体的数据与要求,以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计,从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全,培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。
2、本课程目标
通过本课程的学习,使学生能掌握《安全人机工程学》的基本概念和基本理论,深刻领会人机结合面的内涵和人机匹配与安全、工效的辨证关系,掌握对人机系统隐患进行诊断、评价和防范的方法,具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力,具有运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题的能力。
3、先进的教学理念指导教学内容及方法的设计,使其成为实现课程目标的保证
为了达到本课程目标,我们提出了用先进的教学理念武装头脑、用明确的课程内容设计指导思想进行教学内容与教学方法的设计,并合理安排教学内容。
本课程重视研究性学习、探究性学习、协作学习等现代教育理念在教学中的应用。课程教学内容的设计指导思想是:教学内容符合学科要求,知识结构合理,注意学科交叉;及时把学科最新发展成果和教改教研成果引入教学;课程内容经典与现代的关系处理得当。我们根据课程内容和学生特征,对教学内容和方法进行精神设计。在教学内容的安排上体现理论联系实际,融知识传授、能力培养、素质教育于一体;课内课外结合;做到教书育人。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
由于受到教学时数、教材出版周期的限制,不能在课堂将本学科最新科研成果和发展动态进行全面介绍,只能在课堂教学中为学生提供一些线索,然后采取课外讲座的形式,进行较为系统、详细的介绍,有兴趣的同学可以选听。因此,本课程的整个教学过程,在传统的授课、实验、作业、自学等环节的基础上增加了课外选听讲座的环节。课程课内教学总时数为48学时,2.5学分,其中课堂理论教学40学时,实验8学时;课外选听讲座14学时左右。
序号 ??????教? 学? 内? 容???????????????? 授课? 实验
?1?? 第一章 概论        ???? ??????2??????
?2?? 第二章 人体的人机学参数  ?????????? 4???? 2
?3?? 第三章 人的生理和心理及生物力学特性 ??10? ?2+2
?4?? 第四章 安全人机功能匹配      ? ?6  ??
?5?? 第五章 人机系统的安全设计       14  2
?6?? 第六章 安全人机工程学的实践与运用   4   
?7?? 人因可靠性系列讲座(课外自由选听)
?? ????讲座一 ??人因对系统安全的作用和影响?? ??
???讲座二?? 人因分析面临的问题及发展趋势?
?? 讲座三?? 人因事故分析的基本理论与方法 ??
?? 讲座四?? HRA基本数据研究 ???????????????
?????? 讲座五? ?PSA中HRA基本概念与方法????? ??
?????? 讲座六? ?核电站人因可靠性分析模型??????
?????? 讲座七? ?核电厂人因及组织行政管理安全审查体系
4-2-3课程的重点、难点及解决办法
本课程的重点是要掌握安全人机工程的基本理论与方法,难点是该课程涉及到多学科的知识,跨度大,以及怎样将这些基本理论与方法运用到实践中解决实际问题。
针对这些问题,在教学过程中,采取了以下措施:
(1)强化课堂教学。每讲到一个理论问题,就举一个在实际问题中该理论的应用实例,每讲完一章,再结合实际做2-3个练习题,全部课程讲完之后,再做一个综合性的大型练习或实验(包括理论分析,数据处理和应用),从而使学生能基本掌握所学的理论知识,并具有较强的动手能力。
(2)加强实验教学,通过学生动手实验加深对理论的学习理解和掌握。
(3)搞好答疑与辅导,除了规定课堂答疑时间外,讲课教师公布办公地点和电话,学生可随时找教师答疑。
(4)提供较多的参考资料,所有教学文件全部上网,学生可随时查阅。
(5)进行为期2周的课程设计,运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题,培养学生具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。
4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)
本课程将课程内容的技术性、综合性和探索性的关系处理得当,有效地培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力作为实验课程内容设计指导思想。在实践教学的内容安排上,体现设计的各类实践活动能很好地满足学生的培养要求;实践教学重在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。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2005年10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。
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4-3教学条件(含教材使用与建设;促进学生主动学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)
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本课程具有较好的教学条件,完全满足教学需要:
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1.教材使用和建设
使用的教材是由全国高等院校安全工程专业教学指导委员会组织编写、出版和向全国推荐、我校教师任主编的《安全人机工程学》,现在我们正在依据我国社会经济发展和教学改革需要,对其进行修订,充实本专业学科最新研究成果,拟于2007年9月出版其第二版。
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2.扩充性资料丰富
学生课后参考资料相当丰富,校图书馆、系资料室和网上可方便地查阅相关参考资料。国内出版的主要安全人机工程(学)书籍都能提供给学生参考,如欧阳文昭编著的《安全人机工程学》(中国地质大学出版社出版,1991)、刘东明、孙桂林编著的《安全人机工程学》(中国劳动出版社出版,1993)、臧吉昌编著的《安全人机工程学》(化学工业出版社出版,1996)、白恩远等编著的《安全人机工程学》(国防工业出版社出版,1996)、石金涛等编著的《安全人机工程》(上海交通出版社出版,1998)、谢庆森著的《安全人机工程》(天津大学出版社出版,1999)。此外,还提供与安全人机工程学相关的重要书籍,如朱祖祥《人类工效学》(浙江教育出版社,1994)、丁玉兰《人机工程学》(北京理工大学出版社,2000)、郭伏等《人因工程学》(东北大学出版社,2001)。系资料室和学校图书馆订购了国内外安全工程和人机工程的主要专业期刊。同时,针对一些专门问题,向学生推荐张力教授的系列论文供学生研习,激发了学生的学习热情和创新思维。
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3.实践教学指导书内容详细
课程教学组编写了详细的实验指导书,并提供了指导性强的课程设计指导书和相关资料。根据实验设备的添置和实验项目的调整,及时修改实验指导书,新的实验指导书在旧的指导书基础上有很大改进,新的指导书在实验原理和实验步骤上做了更详细的说明,强调实验的原理性和可操作性,不仅作为实验的指导书,而且还可为课程设计、毕业设计提供参考。
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4.实践教学环境优良
实践教学所需要的仪器设备完全能满足教学需要,安全人机工程实验室共有仪器设备72台,价值105万多元。主要仪器设备有:声光反应时测定仪、记忆广度测试仪、彩色分辨仪、知觉深度测试仪、动作稳定仪、多项职业能力测量仪、握力计、照度计、人体身高计等60多台件,价值50多万元,虚拟操控仿真系统含计算机、环幕投影系统、数据手套、运动跟踪系统等10多台(套),价值50多万元。这套仿真系统由我校与清华大学合作研制,目前,在我国只有清华大学和我校拥有,处于国内领先水平。在这里,不仅为学生进行设计性实验和课程设计提供很好的条件,也为老师进行创新性研究提供很好的场所。为充分发挥这套系统的作用,提高设备利用率,我们配备专人管理,在保证相关专业学生教学实验的前提下,对我校学生和老师定期开放,受到师生的好评。
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5.网络教学环境较好
学院拥有的1000多台计算机均可上网,有关教学资料(包括教学大纲、教学课件、实验指导书、习题、课程测试与参考答案、参考文献目录等)均已上网,可供学生随时查阅。
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4-4教学方法与教学手段(含多种教学方法灵活使用的形式与目的;教育技术应用与教学改革)
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1.课程教学方法
本课程重视新技术在教学中的应用和教学方法的改革;能灵活运用多种恰当的教学方法,有效调动学生积极参与学习,促进学生积极思考;开展研究性学习促进学生学习能力发展。
教学方法有传统的课堂讲授、互动式教学、课程设计、基础实验和综合实验、现场参观及网络答疑等。课堂讲授重点是强化学生的理论基础。在教学过程中,一般都采取互动式教学,充分激发学生主动学习的积极性,主要采取了启发式、提问式、讨论式等各种鼓励学生主动溶入教学氛围的方法,学生碰到没有听懂的问题可以当场提问,老师和学生进行轻松、热烈的现场讨论。教师把课程材料上网并告诉学生网址,学生可以通过网络与教师联系,既可以提问,也可以就某一问题与教师展开讨论。此外,本课程所有教师的电话号码和办公地点都告诉了学生,课后随时接待学生提问和讨论。
课程负责人在安全人机工程领域造诣较深,不少研究内容处于国际前沿,在课程教材中不可能体现,加之由于课时的限制,学生在短时间难以吃透,为弥补这个缺陷,采取了系列专题讲座介绍其研究成果,给学生一段时间学习和消化,之后召开讨论会交流学习心得和体会,并解答学生的疑问,极大地引起了学生学习和研究的兴趣,部分学生还因此参加到老师的科研课题中来,使学生受益非浅。
我校安全工程专业有本科和专科两个层次,我们根据不同对象采取了针对性的教学,虽然各有侧重,但都特别强调应用性人才的培养,加大实践动手能力和解决企业实际安全问题能力的培养力度。尽管我校安全工程专业近5年的招生规模逐年增加,2000年和2001年各1个班,2002年2个班,2003年、2004年及2005年都是4个班,但为了保证教学效果,便于互动式教学的开展,一般不采取合班上大课,而是1个自然班,40人左右规模组织教学。
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2.课程教学手段
本课程使用的教学手段主要有下面几种形式:
(1)传统的板书:对于理论较为深奥、学生较难理解的内容,使用传统的版书形式,逐步讲解推理,这样使学生能全部掌握所讲的内容。
(2)多媒体教学:本课程制作了高水平的多媒体教学课件,对于图表和非推导部分,采用多媒体教学,给学生具体的感性认识,同时增大了信息量、节约了时间,激发了学生学习兴趣,提高了教学效果。
(3)现场观察:带学生到现场去观察典型的人机系统,通过细致观察来深化理论知识。
(4)课程设计与实验:是提高学生综合分析问题和解决问题的能力。在教学实践过程中,往往根据教学内容,不同的教学手段综合运用,通过传统和现代有机结合,在深入浅出的讲解过程中,培养学生对本课程浓厚的学习兴趣。教师在教学过程中注重引导学生,以学生为教学的主体,使学生在最大程度地理解教师的讲解、最大程度地获取信息的基础上“学会学习”,发挥学生自主学习的积极性和主动性。
本课程由于多学科交叉,课程习题采取每讲到一个理论问题,就举一个在实际问题中该理论的应用实例,每讲完一章,再结合实际做2-3个练习题,全部课程讲完之后,再做一个综合性的大型练习或实验(包括理论分析,数据处理和应用),从而使学生能基本掌握所学的理论知识,并具有较强的动手能力。
本课程目前的考试形式是:理论考试采取闭卷方式,占总成绩的70%、实验课成绩占20%、平时出勤与作业占10%。

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