关于艺术设计类《人机工程学》教学方法的探讨

 人机工程学是一门综合性的学科，该课程也是艺术设计类专业的一门重要的专业基础课。教学目的在于使学生能够了解人的生理及心理特性，建立人机系统和人机界面的概念，以人—机—环境作为研究对象，科学地利用三要素之间相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统的优化，研究在艺术设计中如何满足人们的审美需求，为进行以人为本的艺术设计打下基础。总体而言，该课程的内容较多，相关理论有一定的深度和难度，并具有实践性强的特点。如何引起学生学习这门课的兴趣？如何只用几十个课时让学生能够全面、透彻地理解和掌握人机工程学的有关知识？如何在产品设计中应用人机工程学的理论？这是教学中需要解决的难题。
做好《人机工程学》的教学工作，必须是教师和学生双方密切配合，才能圆满地完成教学任务。我校工业设计专业的学生生源有两类：一类是理工，另一类是艺术。理工类的学生逻辑思维能力强，但艺术表现力较弱；艺术类的学生思想活跃，艺术表现能力强，但逻辑思维能力较弱。他们的共同点是，有强烈的求知欲望和好奇心。人机工程学是研究人—机器—环境三者之间相互协调的学科，在全面仔细地研究了课程主要内容的基础上，确定了各个章节讲解的先后顺序，从学生感兴趣的知识点入手：先从人体自身讲起，讲授的顺序是先讲人的生理特点，包括人体测量、人的感觉系统、运动系统、神经系统等；再研究人的心理特点，研究人的思维方法和特征；然后讲授机器的结构、功能、操纵等相关理论；接着讲授有关环境的章节，包括自然环境和人造环境；最后讨论人、机器、环境之间的相互协调问题，总结人机工程学的发展趋势。在课程的讲授过程中，将自我教育法贯穿于整个教学环节，帮助学生树立信心，让他们相信自己一定能学好该课程，并始终让学生处于主导地位，教师扮演导演的角色，让学生唱主角，引导学生探讨人机工程学有关理论。具体从以下几个方面实施教学。

一、选好教学切入点，充分调动学生的学习热情人是这门学科的主要研究对象，在教学课程中最先研究人的生理和心理特点，从研究人的外形特征入手，在人体测量的学习中，要求学生自己通过看书掌握人体测量的基本概念，了解男性与女性体型特征的区别。通过课堂提问将人体测量的重点和难点讲解清楚。学生分成若干个小组，相互合作完成测量任务，培养团队合作精神。同学们将自己坐姿和立姿的测量数据记录下来，填写到表格中并写出实验报告。然后根据自己的测量数据，每人按照1:2.5 的比例制作出人体模板。（图1-3）经过实际测量，学生对人体重要数据的印象非常深刻，对人体数据的应用也产生了直观的概念。
研究人的思维和心理特点也是一个重点和难点。在学习人的心理与行为特征时，教师在课堂上组织同学们做游戏。游戏规则是，选出一位同学A 猜人名，请他（她）背对着黑板面向同学站着，请另一位同学B 在黑板上写出一个人的名字，前提是A 同学一定知道这个人。允许A 同学提出18 个相关的问题，其他人只回答“是”或“不是”，最后A 同学经过分析判断，猜出黑板上的人名。同学们跃跃欲试都想参与游戏，一旦A 同学猜中，大家就十分兴奋。教师通过这个游戏让学生了解人类思维的基本特点，包括概括性、间接性以及与语言的不可分性等。为了让学生更好地理解言语清晰度的概念，教师在课堂上安排进行言语传输试验。所谓言语的清晰度是人耳对通过它的音语（音节、词或语句）中正确听到和理解的百分数。学生按座位分成几个小组，教师用纸条写几句话，对第一位同学讲纸条上写的话，并让他看清楚纸条上写的内容。随后，让该同学将教师的话口头向另一位同学传达，以此类推，最后请坐在后面的同学说出他所听到的。结果，每次最后一个同学说出的话与教师跟第一位同学讲的都有很大出入，令同学们捧腹大笑。这证明在日常的对话中，听者并不能100% 理解发言者所讲的内容，有时谣言就此产生。而设计言语传示装置，其言语的清晰度必须在75% 以上，才能正确传示信息。

二、以案例分析为中心，讲解人的心理特点
著名的现象学家莫里斯·梅洛—庞蒂和杜夫海纳都以知觉研究作为其现象学的基石。前者是以《知觉现象学》成名，他认为知觉是现象学最核心的研究对象。对于意识和知觉化的解释，使其终于走向了超越性审美问题。在他看来，只有通过知觉感觉得到的才能体验到，而只有知觉到的才能被把握到。如果人处于知觉和体验之外，那么他就与真理和真理的认识无缘。只有人的知觉才能赋予人的灵魂以光辉。[1] 梅洛—庞蒂强调知觉的综合性，人的知觉是审美心理的重要组成部分，具有整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉等特点。在讲课过程中，教师用达利、康定斯基、亨利·摩尔等艺术家的作品，让学生体会知觉的特点。达利的《记忆的永恒》是超现实主义的代表作，在他所描绘的梦境中，以一种稀奇古怪、不合情理的方式，将普通物象并列、扭曲或者变形。达利对这些物象的描绘精细入微，画中的钟表都变成了柔软的有延展性的东西，它们显得软塌塌的，好像这些用金属、玻璃等坚硬物质制成的钟表在太久的时间中已经疲惫不堪了。观众看到一个在现实生活中根本看不到的离奇而有趣的景象，体验精神病人式的对现实世界秩序的解脱。达利在艺术创作中正是巧妙地利用了人的知觉特点，借助艺术作品对人的视觉形成强烈的冲击力，让观众有不同寻常的艺术体验。学生通过欣赏艺术大师的作品，在艺术审美中逐渐理解人的知觉特点。

三、 培养学生的实际动手能力
前文已经提到，课程要求每个学生制作自己的人体模板。这个作业有一定难度，在完成作业的过程中，学生自己摸索出制作人体模板的步骤：首先要有准确、充足的人体数据，然后就是选择合适的材料，同学们各显神通，有的用胶合板、有的用KT 板、硬纸板等。接着，画出人体的中心线，绘出人体的轮廓线，将人体各个部分裁剪出来。人体各部位的连接也是一道关键工序，同学们开动脑筋，巧妙地用螺钉、螺母连接，让人体模板的各个关节可以任意转动。
机器的概念是广义的，在现代生活中，计算机是平时接触最频繁的工具。人机界面是一个相当重要的概念，机器上的仪器仪表就是人机界面的组成部分。为了建立良好的人机界面，必须要设计最佳的仪器仪表。在研究仪器仪表的设计时，要求同学们自行设计轿车的仪表盘，引导同学研究轿车仪表盘的功能、造型，在设计制作过程中，同学们自己总结出仪表盘设计的要点，包括仪表形式、表盘尺寸、刻度与标数、仪表指针、仪表的色彩、仪表面板形式及其布置。最后，同学们设计出了符合人机工程学的轿车仪表盘。（图4-6）

四、教学互动，让学生发表自己的见解
在学习完有关人、机、环境的内容后，课程的重点转移到人机工程学在产品设计中的应用。由于人机工程学在产品设计中的应用非常广泛，只靠教师个人无法进行全面地总结，需靠学生参与。因此，教师以“人机工程学在产品设计中的应用”为题，布置作业让每个同学制作多媒体课件，并在课堂上发表演讲。同学们收集资料，列举了许多实例，从不同的角度，生动、详实地说明并总结了人机工程学的应用。这样的教学活动让教师和同学开阔了眼界、增长了知识，起到了教学相长的作用。

五、共同探讨和总结人机工程学的发展趋势
在我国，人机工程学是一个正在蓬勃发展的新兴学科，还有许多理论有待进一步完善。在课程将要结束的时候，教师组织学生探讨和总结人机工程学未来的发展方向。同学们畅所欲言，各抒己见，最后得出以下结论：在当今数字化、信息化迅速发展的时代，人机工程学也会向着数字化、信息化、智能化的方向发展，在人类面临着生态环境遭到严重破坏的情况下，人机工程学必然会向着绿色设计、可持续发展的方向发展。在产品设计中，应用人机工程学的理论，可以实现虚拟人机工程。人机工程学为“以人为本”的设计提供了理论依据。

结语
总之，艺术设计类的学生思维活跃，形象思维能力较强，对于枯燥的理论知识兴趣不大，而对于能自己参与的人体数据测量、仪表模型的制作实践活动兴趣浓厚，乐于通过较直观的艺术作品接受信息。自我教育法能够有效地调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，并能培养学生的自学能力，引导学生发现问题、分析问题和解决问题，能够将理论知识的学习与产品设计的实践有机地结合起来，锻炼了学生的动手能力，从而提高了学生的综合素质。数年的教学实践证明：人机工程学的教学方法要适合艺术类学生的特点，自我教育法使学生能够牢固地掌握该学科的理论知识，而且能在产品艺术设计中灵活地运用。如果能多安排一些系列设计实践, 对理论知识加以分析、 应用效果将会更好。即提倡采取从“理论讲解为中心” 的教学到“以案例分析为中心”教学转移，同时做到“理论讲授 + 案例分析 + 课题实践”相结合，始终贯彻自我教育法将会是比较理想的教学模式。

注释：
[1]（法）莫里斯·梅洛- 庞蒂：《知觉现象学》，姜志辉译，商务印书馆，北京，2001。引自百度百科“审美观”词条，参见http://baike.baidu.com/view/681799.htm。

参考文献：
[1] 丁玉兰：《人机工程学》，北京理工大学出版社，北京，2005。　
[2] 赵可恒、邢益波：“工业设计专业人机工程学课程改革之思考”，《广西轻工业》，2007.12。　　
[3] 汪惠芬、刘婷婷：“‘人机工程学’”课程教学模式探索与实践”，《中国制作业信息化》，2007.9。
[4] 但武刚：《教育学案例教程》，华中师范大学出版社，汉，2007。
[5] 林俊：“人机工程学的教学改革与实践”，《中国教育刊》，2007.16。
[6] 闫朝华：“人机工程学课程教学改革的研究与实践”，《合肥学院学报》，2008.7。