前言:中文期刊網精心挑選了人體工程學教學范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
人體工程學教學范文1
1.教學方法陳舊,缺乏創新點和突破點
人體工程學課程對于藝術設計專業的教學十分重要,當前多數高職院校均開設了這門專業基礎課。藝術設計的各個領域,包括室內設計、景觀設計、展示設計、家居設計、產品設計等,這些設計的基礎均是以人為本。人體工程學研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素,研究人、機器和環境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中和休假時怎樣統一考慮工作效率、健康、安全和舒適等問題。因此,一些教師把這門課程作為一門理論課來講授是比較合理的。多數職業院校把這門課程安排在大學第一學期,但是大學一年級的學生初次接觸基礎課往往會比較茫然,不明白學習這門課有什么作用,而一些教師的授課方式往往是列舉很多人體尺寸和家具尺寸,學生只能生搬硬套、死記硬背。這種教學方式不但不能獲得好的教學效果,還會使學生產生厭學情緒,對其日后的專題設計課程學習不利。
2.教材內容更新慢,缺乏優秀的設計案例
人體工程學教材版本眾多,但是仔細閱讀就會發現部分教材的內容大致一樣,一成不變的身體尺寸數據是全書重點,對于這種僵化的內容和乏味的圖示,一些基礎差的學生接受起來有一定難度。而且,一些教材中的數據沒有與實際工作接軌。世界在發展,科技在進步,新時期的很多優秀的設計卻很少出現在教材里。學生對教材中的內容也只是熟悉一下而已,很難將理論與設計實踐相結合,這違背了高職教育培養實踐型人才的要求。
3.與實踐教學環節脫軌
高職院校應以培養應用型人才為根本任務,以適應社會發展需求為目標,以培養技術應用型人才為主線,合理制訂學生的能力素質培養方案。高職院校的學生通過在校期間接受相關的培養,在其畢業后能夠掌握基礎理論、過硬的技術能力和足夠的專業知識。高等職業技術教育培養的是應用型高級技術人才,所以在教學計劃中應大量增設實踐教學環節,提高學生的實踐能力。人體工程學是必修課,更是理論課,這門課程的學習過程學生幾乎都在教室內完成,很難將課堂上學到的理論知識應用到實際設計中,因此,教師也就不能很好地完成教學目標。
二、人體工程學與實踐應用的結合方法
1.轉變教學觀念,以培養應用型人才為教學方針
培養應用型人才是當今高職院校的教學重點,學校在制訂課程教學大綱時應注重基礎理論知識的靈活運用,把大量的教學時間放在實踐上。教學時要根據不同層次學生的特點,因材施教,教學內容應深淺合適,突出實踐性。人體工程學課程在室內設計專業占據重要的地位,它無論是對后續課程還是學生日后的具體工作都有著重要的意義。一方面,后續設計課程必須以人體工程學為理論依托;另一方面,它能夠指導工程設計方案的實施,體現方案的人性化和合理性。因此,在課堂教學中,教師應在講解的同時加入實際工程知識,有針對性地把知識傳授給學生,這樣既講授了基本的理論,又讓學生結合了實際,學生對人體工程學課程中的一些概念、意義等才會有更深層次的理解。如,在講解人體尺寸測量時,筆者讓學生準備尺子,在教室中把桌椅排列成不同的空間組成形式,可以模擬臥室、客廳、廣場和購物空間等,學生可以邊布置邊測量邊思考。這樣的教學形式比較直觀、形象,學生通過親身體會感受展示空間的通道尺寸、衣柜與床的高度等,親身體會人體工程學的奧秘,從而能夠把所學知識真正應用到實踐中。
2.順應新時期的設計發展潮流,更新教學內容
藝術設計行業是一個發展迅速、緊跟時代潮流的行業,新技術、新產品、新設計思潮層出不窮,教師也要把這種日新月異的變化帶到人體工程學的課堂教學中。首先,在教材的選擇上,要盡量選擇一些實踐性強且附帶大量案例的教材,同時,教師應根據學生所學專業的實際情況適當增刪教學內容,把握重點。如,在實踐環節的課堂教學中,教師可以讓學生嘗試設計椅子,學生根據題目進行設計創意,在設計的過程中就會主動了解椅子的尺寸、角度、適宜場所等。這就可以變被動學習為主動學習,學生的學習興趣增強了,教師的教學環節也出彩了不少。在制作的過程中,教師可根據學生設計初稿指導其修改,讓學生逐步了解人體工程學的內涵和意義。其次,教師要及時為學生補充一些新的知識。藝術設計課程知識更新比較快,教師應在課堂教學的基礎上適當補充社會實踐,讓學生到家具市場、文具商店、菜市場、花鳥魚市場、戶外廣場、大型商場等公共場所親身體驗人體工程學的知識。除此之外,教師還要經常帶學生到各種施工現場進行調研,參與設計實踐項目,這樣學生才能時刻關注設計界的新動態、新工藝,才能更好地把人體工程學的理論知識應用在實踐中。
3.教學方法要多樣化
高職院校應當在合理的范圍內盡可能多地為學生提供實踐場所、實訓室、工作室等,教師可以把教學從課堂上搬到工作室中,鼓勵學生參與一些正在進行的工程項目,結合其他課程進行交叉學習。教師應對學生進行分工,通過觀摩、演示、實踐等多種手法豐富課堂內容。這樣學生就不會感覺是在學習枯燥的理論知識,而是在玩中學,知識掌握得會更直觀、牢固。人體工程學其實不是一門枯燥的理論課,學生課上做筆記、課下背數據的時代已經過去,教師可以讓學生在課堂上收獲更新、更直觀的知識與理論。教師應帶領學生深入市場,調研當下流行家具的樣式、尺寸等,通過圖片、數據等形式幫助學生理解本課程需要掌握的知識。當然,教師除了要具備良好的專業素質外,還要掌握學生性格特點,調動學生的學習積極性,使學生愉悅地完成學習任務。
三、結語
人體工程學教學范文2
【關鍵詞】人體工程學;室內設計;教學;設計應用
一、課程概況
人體工程學的起源追溯到近代工業革命發展時期,成為一門獨立的學科時間不長。人體工程學的內容涉及范圍廣泛,由多種學科交叉技術性強。2000年8月,IEA修訂了其定義“人體工程學是研究系統中人與其他要素的相互關系的科學,是關于如何實現人與整個系統最優化的理論、數據及設計方法的科學。”
現當代生活中的科學和技術不斷發展,更加促使了人們對各方面舒適度和安全性的要求越來越高。所以,室內設計需要依據建筑的結構和功能,運用科學技術手段,設計出相對優化的“人、機(家具陳設)、環境”這一整體系統。
人體工程學課程教學既室內設計起到重要作用,也成為未來學科發展的重要科學內容。更會直接影響到學生學習和實踐室內設計其他專業技能課程。
二、課程的主要特點及教學現狀分析
人體工程學在教學大綱中通常被定位為專業理論課程,因此最終的考核形式一般以理論試卷考試來評定學生成績。這就造成了學生的學習目的性有所跑偏,學生會為了不掛科而死記硬背課程中的概念,原理和各種設計方法。而教師在平時的教學安排中,同樣將課程的重難點依托考試內容分析講解。這就造成一種惡性循環的教學模式,導致學生對所掌握的理論知識缺乏實際運用能力。在大學教育中成績不是評定學生優秀與否的唯一標準,應該更加注重培養學生獨立學習和自我創新的能力。
(一)“人體工程學”課程大綱和內容體系不統一
人體工程學在藝術設計類專業中屬于專業必修課程,由于藝術設計專業包含了視覺傳達設計、工業設計、環境設計、服裝設計等多類專業,就要求各專業側重的分支學科不同。因此在室內設計專業中,人體工程學課程的教授范圍也有相對的差異性和不同的側重點。作為專業課,課程大綱側重點不同和課程內容缺乏針對性,都使得該門課程當前的教學體系較為混亂。
(二)藝術生的普遍特征
學設計的藝術生,中學就開始畫畫,高考又經過專業的繪畫考試,感性思維強于理性,對視覺類圖像影像等敏感度高于枯燥的文字理論,通常理論基礎差,卻動手能力強。根據教學大綱安排,人體工程學作為一門理論基礎課,一般在大二上學期開設,此時學生還沒有對專業相關的設計技能課有過多接觸,因此對學習人體工程學的目標不明確,容易對課程內容中的眾多尺寸數據等科學技術性問題產生抵觸心理,缺乏學習的積極主動性。
(三)缺乏科學合理的創新教育
高校教學模式的改革是近幾年教育改革的重點,在傳統的教學模式中教課形式相對單一,教師過多的灌輸式教育,閉卷考試的考核方式,壓制了學生的天賦和創造性。純理論式的課程設計形式枯燥單調,教師根據考試內容畫重點,考前死記硬背,使得這些理論基礎內容在考試后迅速被遺忘,對于平行課程和后續專業技能設計課程不能提供良好的奠基作用,學生在設計實踐中更是缺乏靈活運用的能力。這種純理論式教學模式顯然不能滿足社會對當代大學生的要求,即使有高校已踐行了社會實踐環節,但還沒有取得很好的收效和普及。
三、課程教學改革的主要思路
(一)課程教學內容的整合
學大綱,明確教學的目的性是應用而非應試。加強專業需要的理論基礎針對性學習,明確區分與其他設計專業的側重點不同。不同的設計專業應選用適合的人體工程學教材。教師應選擇課程側重點明確,重點難點突出的實用性教材。室內設計專業常應用到的工程學 相關原理,如人體測量數據的選擇和應用、人的感知運動神經系統、物理的聲光熱學、人的心理行為習慣等,是研究人與環境的科學依據。課程內容應當加強對人與環境的關系引導,才能更好的為人體工程學在室內環境設計的應用奠定基礎。
(二)針對藝術生特點調整教學方法
1.互動式教學
人體工程學的學科確立和研究起步晚,還有很多需要填補的空缺。因此在教學方法上,應注重從學生自身出發,通過教學中與學生的交流溝通,使其主動的發現問題,通過探討研究,總結出新的數據和說明。通過不斷發現和解決問題從而提升其創造性。
2.實驗式教學法
人體工程學中,人體本身的結構尺寸、功能尺寸、視覺知覺感覺等相關數據的結論,可以用課堂小實驗的形式讓學生模擬體驗,比單純的用圖片示意學生更有影響力。
實驗課程教學能讓學生親自通過研究和發現,很大程度可以激發學生的創新和創意,從而提升對學科的感性認識和理性分析,效果直觀。
通過帶學生參觀各種功能類型的樣板間,讓學生有目的學習,如何使空間達到一個符合人生理及心理需要的舒適安全健康的空間。通過體驗家具尺寸、人體尺寸、各種心理行為習慣等對空間的平面布局、家具選擇、色彩和材質的選用的實際影響。
3.多媒體教學
藝術類學生的感性認知力較強,圖形化思維大于文字思維,因此傳統講授與多媒體教學相結合,是提高教學效率的有效方法。直觀的圖片、動畫、視頻生動形象,可以緩解枯燥的文字理論,提升學生的學習興趣。使課堂完成一個從讀圖,講授,問答,提高學生認知的過程。
4.引導和啟發式教學
引導學生站在設計師的角度,去全面的考慮設計的要求和需要,如何做到“以人為本”,可以通過一些正面或反面案例,讓學生運用所學的相關章節知識進行案例分析。引導學生舉一反三,根據一個案例或一個原理,總結歸納出知識的延伸內容。案例可以從學生熟悉的身邊校園生活或家庭娛樂生活中,學生用PPT圖文并茂的形式,總結對家具或空間環境的感受,找出不符合人體工程學的問題,依據所學原理及相關知識,分析并提出一套解決問題的方法,并當堂匯報給老師和其他同學聽,相互學習和促進。學習的過程是培養學生良好的學習習慣與方法的過程。
5.設計實踐在教學中的應用(列舉實際教學實踐校企合作案例)
就課堂可言,可言通過實際測量的方式,例如在家具尺寸這一章節中,調動其主動性,讓學生親自對宿舍的床柜等進行數據測量,總結其設計的優缺點,提出自己的理解和改良方案。將理論知識應用化,將實踐應用系統理論化,相互作用,既提升了學生的學習興趣,又將概念具體和生動化,幫助學生理解和加深對知識的記憶。測量范圍也可以擴大,帶學生走出校園,親自測量室外環境中的設施尺寸。到當地的裝潢材料市場實地考查,通過和銷售人員的交流,進一步了解實際室內空間及家具尺寸。增強學生對家具和空間尺寸數據的敏感度和進一步的認知。
就設計應用而言,高校實際教學實踐可以通過搭建校企合作的形式和科教一體化的辦學平臺。可以與當地的設計公司達成協議,讓學生定期去考察學習,或假期以助理設計師的身份參與實際的設計工程,公司不僅低成本培養了新銳設計師,學生也得到了鍛煉和專業技能的提高。就我校而言,曾聯合家具工廠體驗店的合作,開展過“家具設計與鏈條式創新”的人體工程學研究,從科學理論和功能體驗的角度研究家具創造的技術應用問題。通過學生的創意設計,幫助企業更新家具設計的品質和功能,真正實現企業與學生的共同獲益的效果。
四、結語
以人為主體的現當代室內設計需要有科學依據的支撐,除了要有美觀的設計形式,更重要是人體工程學才能解決的,空間安全舒適合理性。人體工程學的教學研究還處于探索階段,教學的探究還需要不斷改革和創新,打破原有的純理論式教學,緊密圍繞專業特色,將課堂與設計應用結合起來,才能培養出適應現當代社會的技術型實用人才。
參考文獻:
[1]⒊食酰程正渭.人體工程學與室內設計[M].中國電力出版社,2008:56-90.
[2]張月.室內人體工程學(第三版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.
人體工程學教學范文3
關鍵詞:教學;演講;設計;辯論;實物制作
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0079-02
《人機工程與造型設計》是一門介紹人機工程學的基本理論和造型設計相關知識的課程,也是一門將技術與藝術緊密結合的課程[1]。人機工程與造型設計是作為一種新的產品設計觀和方法論而興起和存在的,是探討如何應用各種先進技術,達到產品科學與藝術的高度統一,它不同于傳統的工程設計,也不同于一般的藝術設計,而具有多學科相互滲透、交融的特點
人機工程與造型設計是一門多學科綜合的邊緣學科。人機工程學研究的主要內容就是“人―機―環境”系統,人機工程學既研究人、機、環境每個子系統的屬性,又研究人機系統的整體結構及其屬性。力求達到“人”盡其力,“機”盡其用,“環境”盡其美,使整個系統安全、高效,且對人有較高的舒適度和生命保障功能,最終達到系統綜合使用效能最高[2]。造型設計主要以各種產品為表現對象,在滿足產品物質功能的前提下,用藝術手段創造出實用、經濟、美觀的產品,造型設計必須滿足實用要求的物質功能和審美要求的精神功能兩方面的要求[3]。人機工程與造型設計包括設計生理學和心理學基礎、人體測量學、工業造型設計的美學基礎、形態設計、色彩設計等豐富的內容,通過人機工程與造型設計課程的學習,可使學生了解人機工程與造型設計的基本設計原理與方法,提高設計素養。本課程的特點是基本理論知識點涉及面廣、分布較散,內容相互關聯較少,學生容易看懂,深入理解則有難度。如采用傳統的教學方式,則不易引起學生的興趣,不利于培養學生的自學能力、動手能力。而應采取靈活的教學方式,對教學思路、教學內容、教學方法和教學手段進行改革。已有學者在相應的教學方法改革上進行了有益嘗試。作者在教學中把相關知識和理論與實際情況相結合,將老師為主變為師生并重的教學方式,把學生的創造性、主觀能動性和好勝心結合到教學中,發揮學生的積極性,旨在加深學生的理解,開闊思路,培養學生的綜合能力。
一、論文演講
設計生理學與心理學基礎這一章包括人的神經系統結構與功能、人對信息的處理、人的感覺和知覺特性、視覺功能與特征、聽覺機能與特征、心理因素等內容,這些內容里的神經系統結構、人對信息的處理、記憶、遺忘等內容與我們的日常學習有較大關系,對指導如何正確進行學習有重大作用。在進行生理學與心理學基礎教學時,布置學生撰寫“根據生理學與心理學知識談如何學習”的小論文,要求學生們根據學到的生理學和心理學知識談如何學習得快,如何記得牢,如何提高效率,用所學知識指導日常學習。很多同學在教材知識的基礎上又查閱大量資料,并結合自己的經驗,認真撰寫論文,分別從身體健康、記憶、復習、遺忘等不同方面對學習的作用和影響進行了論述,談了各種不同學科的正確的學習方法。老師把其中有特色的論文挑選出來,讓學生在課堂上進行交流演講,各自介紹自己的好的學習方法和建議,每位同學演講結束后,由下面的學生提問,演講者解答。課堂上氣氛熱烈,一些平時上課總是坐在教室后排聽講的同學也大膽地演說,并能恰當地回答其他同學提出的問題,教學效果較好。課后有的同學說以前只知道認真學習、努力學習,對如何正確地學習、學習的方法與技巧等知之甚少,通過知識學習和論文演講獲益非淺。通過讓學生演講和相互提問,鍛煉了學生的自我表現能力和演說口語表達能力,加深了對相關教學內容的理解。
二、設計儀表
儀表是顯示裝置中使用最多的一類視覺顯示器,儀表的大小、顏色、刻度、指針、外形等對儀表的正常發揮作用有重要的影響,根據不同的使用人群和不同的使用環境,設計相應的儀表,在講解儀表設計的基本原理后,必須讓學生實際設計,以便把理論和實際結合起來,每個學生根據自己的體會、生活經歷等設計不同風格、式樣的儀表,在設計完儀表后,組織學生交流,每人介紹自己設計的思路、意義、作用和使用環境等。通過交流,同學開闊了設計思路,加深了對儀表作用原理的理解,之后再進行第二輪儀表設計,大家對儀表的設計有深刻的理解和印象。儀表是大家經常見到的一種常用的設備,看似簡單,但真正開始設計,才能發現其中需要解決的各種尺寸關系、顏色配比問題,通過兩輪設計學生在繪圖、配色、比例關系、美學素養等方面有提高,體會出儀表設計中的奧妙。
三、正反方辯論
在工業造型設計的美學基礎教學時,涉及比例與尺度、對稱與均衡、穩定與輕巧、節奏與韻律、統一與變化、主從與重點、調和與對比、過渡與呼應、比擬與聯想、單純與和諧等十個既對立又統一的概念,這些概念有的每一對概念既相互關聯近似,又有很大差異,短時間理解和記憶有一定難度,為此每一對概念請兩個同學結合自己的經歷和體會,談其中一個概念的優點、用途等,相互辯論,如兩個同學辯論調和與對比,一個同學認為設計中應多采用調和的表現方法,另一個則認為在設計中采用對比的方法能帶來視覺沖擊,給人留下深刻印象,經過這樣的熱烈辯論,大家對這些概念理解深刻、記憶牢固。在課堂上辯論讓學生在相互爭論中及時找出辯論對方論點中的漏洞和邏輯錯誤,把自己的觀點有條理地展現給大家,提高了思維敏捷能力和邏輯分析判斷能力。
四、實物制作
構成是形態設計中的重要內容,構成包括平面構成、立體構成和色彩構成。構成是研究物質世界形態要素及其組合規律的科學。它不以客觀物象為模特進行寫生,而是從造型要素入手,把客觀物象分解為點、線、面、體,然后按照一定的秩序重新組合,構成一新的形態。構成與設計是有區別的。構成研究的內容是涉及各個藝術門類之間的、相互關聯的形態因素,從整個設計領域中抽取出來,專門研究它的視覺效果和造型特點,從而做到科學、系統、全面地掌握形態。構成能為設計提供廣泛的發展基礎。構成的構思不完全依賴于設計師的靈感,而是把靈感和嚴密的邏輯思維結合起來,通過邏輯推理,并結合美學、工藝、材料等因素,確定最后方案。構成是包括技術、材料在內的綜合訓練。在構成過程中須結合技術和材料考慮造型的可能性。因此,作為設計師來講,不僅要掌握造型規律,且要了解或掌握技術、材料等方面的知識和技能。構成的特點和技能必須通過實際的設計和制作才能深刻理解和掌握。布置學生制作實物,學生利用一切可以利用的材料,如紙張、木板、一次性筷子、易拉罐和礦泉水瓶等進行構成制作,包括平面的、立體的,所有的制作帶到教室展示交流,并評選最佳作品,取得較好的效果。通過實物制作,動手能力得到鍛煉,制作的作品形態各異,豐富多彩。
通過對《人機工程與造型設計》教學方式的改革,改變了老師講、學生聽的傳統教學模式,采用學生演講、設計、辯論、實物制作等教學方法,學生對教學內容的理解和掌握有較大的提高,表達能力、邏輯分析能力、思維敏捷水平、動手能力得到加強提高,培養了學生的綜合能力,取得較好的教學效果。
參考文獻:
[1]左春檉,楊斌宇,王曉峰,等.人機工程與造型設計[M].北京:化學工業出版社,2007:12-13.
人體工程學教學范文4
高跟鞋,顧名思義是指鞋跟非常高的鞋子,一般是指7厘米以上的鞋子。但是由于近年來高跟鞋種類繁多,高跟鞋按高度來分的話,1至3厘米是低跟鞋,4至7厘米是中跟鞋,7厘米以上為高跟鞋;按高跟鞋的鞋跟設計來分的話,分為疊跟、曲線跟、路易式跟、逗號式跟、錐尖跟。
要分析高跟鞋與腳的組合關系,就要先了解人體腳型特征,腳的基本形式由骨骼決定的,腳的骨骼共有26塊,包括趾骨、跖骨、跗骨三大部分,其中趾骨14塊,是足部運動靈活性最高的部位;跖骨5塊,維持著足部運動的平衡性,趾骨和跖骨共同組成趾跖關節,是腳部屈撓最頻繁的位置;跗骨7塊,貫穿人體重心線,是承受人體重力的主要部位。人腳的26塊骨骼與附著在其上面的肌肉,共同支撐著人體直立和推動著人體運動。
與高跟鞋設計有關的足部結構還有足弓,足弓是腳部位的弓狀突起,在人運動過程中發揮著重要作用,當足弓受力時,同時足弓會發生變形。圖1為正常腳弓形狀,圖2為受力后足弓的形狀,足弓在人體當中的作用相當于減震器,正常情況下是弓形的,在受力之后會變平,有些扁平足的人足弓是扁平的,所以扁平足的人比正常人更容易覺得疲勞。如果鞋設計不當,會造成穿用時的不舒適感,嚴重的會導致腳病的產生。例如鞋底凸度過大,會擠壓腳弓,穿用者會感到疲勞,如果長期穿用這樣的鞋,會使附著在腳弓上的肌肉和韌帶受到傷害,造成扁平足,影響人的健康。從舒適性和安全性的角度考慮,鞋的腳弓位置應該加上緩沖和減震裝置,在不影響腳弓正常功能的基礎上,有效改善穿用性能。
高跟鞋的高度與舒適性關系
影響高跟鞋舒適性的因素有很多,其中最明顯的就是鞋跟高度。隨著鞋跟高度增加,人體重心向前移,前足承受的壓力增大。跟高3厘米左右的中低跟鞋把足后跟的壓力向前移一部分,分散后足中的壓力,對人體是有利的,可以減緩后跟的疲勞。但是跟高達到7cm的高跟鞋的前足中的壓力過于集中會造成不舒適。隨著鞋的高度的增加,腳掌所承受的壓力也就越大,通過圖3可以看出。對于舒適保健的鞋跟高度有人認為應該是平底鞋;也有人認為平底鞋有害健康會加大足弓的翻折幅度,存在造成足弓彈性喪失的危險,說法不一;但是通過研究發現舒適保健的不是平底鞋,而是3cm左右坡度的坡跟鞋,使壓力稍稍分散。
因此越來越多的平底鞋也是會有一定坡度,與完全平底的鞋相比其耐疲勞時間更長。高跟鞋的舒適度不僅跟高度有關,鞋跟的粗細對壓力的分布也會產生很大影響。跟的粗細影響腳掌壓力的分散與集中,受力面積越小,壓力越大。穿粗跟鞋的時候,腳部跟骨位置很平穩,腳掌的壓力也由后跟分擔了一步分,而穿細高跟鞋的時候,后跟穩定性沒有粗跟的好,從心理角度來說不會把后跟所有的重力放在上面,相對來說還是穿粗跟鞋要更舒適一些。
結語
人體工程學教學范文5
關鍵詞 電控;工程實踐;課程建設
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)03-0114-02
Creation of Electronic Control Engineering Knowledge and Practice Courses and Teaching Experience//He Lixin
Abstract This paper introduces the necessity and subject position of the curriculum system construction of Electric Control Engineering knowledge and practice. It introduces the theory teaching and practice teaching content and course characteristics of this course, the teaching method and evaluation method, too.
Key words electric control; engineering practice; course construction
20世紀產生的電子技術和自動控制技術,經過幾十年的飛速發展,已經進入一個嶄新的階段。進入21世紀后,新材料新技術不斷誕生,新器件新產品不斷問世,新知識鋪天蓋地而來。這個知識爆炸的時代無疑對高等學校的教育產生了巨大的影響、沖擊和挑戰,同時也推動了高等學校對教育的進一步深入思考,產生了新的認識和教學理念。
在新形勢下,如何提高教學質量,如何提高學生綜合素質,如何培養學生使其成為掌握工程基本技能,具備創新能力的優秀人才,以滿足人才市場的需求,已成為各高校領導和相關教師關注和重視的重要課題??刂萍夹g工程訓練中的電控工程認識與實踐課程,就是在這樣一種大環境下應運而生。該課程的教學目標是:通過這門課的學習,使學生初步形成對電控技術的認識,建立電控技術在工程實際應用中的思想,培養學生基本實踐技能、創新意識、工程意識和團結協作的精神,并為日后的學習和工作打下良好的電控技術認識基礎和實踐技能基礎。
北京航空航天大學2004年起為全校大一學生開設了電控工程認識與實踐課程,該課程集中了電子技術、自動控制技術和計算機技術等多種學科知識,相互交叉滲透,是一門內容豐富、綜合性和實踐性都很強的課程。涵蓋如此多內容的課程,以及該課程的教學模式,目前在高校尚屬先列。
1 學科定位
電控工程認識與實踐課程是針對全校大一年級學生開設的一門必修課,它是控制技術工程訓練的先導或初級課程,其目的是使學生了解電控技術的發展歷程、發展全景和最先進的技術,培養他們的實踐基本技能,使他們對電控技術形成整體概念。這些對培養學生的學習興趣、基本技能和嚴謹的科學的工作作風,培養學生獨立解決問題和解決綜合問題的能力,培養學生創新意識和工程意識都具有重要的意義。同時也為工程專業的學生日后的學習打下良好的認識基礎和實踐技能基礎。
2 教學內容的設置
2.1 理論部分
1)電控概論。控制技術的核心是控制器,而控制器與電子技術是密不可分的。為了便于教學,針對大一新生的特點,教學研究組自編一本教學講義《電控概論與實驗課指導書》,其中電控概論的內容包括模擬電子技術、數字電子技術、自動控制技術和電子工藝基礎。書中用通俗易懂的語言列舉了大量日常生活中常見的例子,通過這些例子反映電控技術的特點、發展歷程和發展前景,引出和深化電與控的概念、電與控的關系以及控制是如何與電子技術結合來實現控制的目的的。教材中講解了以單片機為核心的實際恒溫控制系統,充分地反映了電控技術在工程實際中的應用。教學實踐中自制了電控技術展板,上面有大量的實例和圖片,使得教學更直觀和生動,收到良好的教學效果。
2)繼電器控制基本原理,內容包括繼電器控制的基本概念,繼電器控制在工程實際中的應用及基本控制線路介紹。
3)氣動控制基本原理,內容包括氣動元件的工作原理、功能和使用方法,氣動控制在工程實際中的應用以及基本控制回路介紹。
4)可編程控制器基本原理,內容包括可編程控制器產生的歷史、基本構成、基本編程思想和工程實際應用。
5)計算機組成及拆裝方法,內容包括計算機構成、發展動態、總線與各硬件的連接關系以及計算機拆裝方法。
2.2 實驗部分
1)繼電器控制線路實驗。學生自己動手搭接控制線路并實現之,按要求填寫實驗報告。
2)氣動控制實驗。學生自己動手搭接控制線路并實現其功能,按要求填寫實驗報告。
3)可編程控制器軟件應用練習實驗。要求學生學會可編程控制器的使用方法和應用軟件寫程序的方法,并實現其給定軟件的功能。按要求填寫實驗報告。
4)計算機拆裝實驗。要求學生掌握計算機拆裝的方法,通過拆裝,初步理解總線與硬件的連接關系,按要求填寫實驗報告。
3 教學模式
該課程采用模塊式教學,共分五大模塊:電控概論;繼電器控制基礎;氣動控制基礎;可編程控制器技術基礎;計算機拆裝。此外,對有能力的學生,完成課堂內的內容后,鼓勵他們自主設計實驗線路并實現之,或提出實驗方案,教師協助他們完成硬件及軟件設計。在這里舉一例。05級大一學生接觸了可編程控制器后,提出設計五環旗的設想,在教師的鼓勵下,他們完成了硬件設計,且編寫了軟件,實現的功能是:1)5個環全亮5秒鐘;2)5個環全滅1秒鐘;3)5個環依次亮,時間間隔0.5秒,直到全亮;4)5個環依次滅,時間間隔0.5秒,直到全滅;5)5個環同時閃爍10秒鐘,閃爍一次1秒鐘。
4 教學特色
1)理論密切結合工程實際。教學中邊講邊實踐,其中實驗內容都是反應工程實際的基本應用。
2)內容注重基礎,反映時代特征。由于大一學生剛剛接觸工程實際,因此教學內容都是以反應基本技能為主,而且具有時代特征。如可編程控制器的基本應用,目前工業生產大多以可編程控制器為核心,組成控制系統,進行產品的加工和生產。
3)自己動手,自主設計。該課程屬于開放式的教學,學生在完成規定內容后,教師鼓勵學生大膽提出自己的想法,進行自主設計,并在教師的指導下,課內或課外完成。這大大提高了學生的學習興趣。
4)體現工程實際應用和綜合應用。如繼電器控制實驗、氣動門控制實驗等都是工程實際常用到的知識;再如PLC控制交通燈實驗,這是基本的綜合應用。
5)培養學生對電控技術的興趣和基本技能,培養創新意識和工程意識。
5 考核方式
考慮到該課程要達到的目的是使學生通過實踐來認識電與控的基本思想、電與控的關系以及控制是如何實現的,因此,考核方式主要以學生課后填寫兩份實驗報告和一份電控知識答卷為主,其他情況如出勤、學習態度、勞動也各占有一定的分值。
由于這門課無可借鑒的資料,經歷一段痛苦的思考歷程,也經歷了幾年的艱辛實踐過程,才走到今天。如今這門課的教學模式已基本形成,目前只能說比較成熟,隨著實踐的進程和科學技術的發展,還會有新知識或新內容的補充以及教學方式和方法的調整,使該課程的實訓過程和培養結果符合社會對人才的需求。
6 結束語
電控工程認識與實踐課程建設還只是一個摸索和學習的過程,需要在教學中邊干邊探索,在教學模式、教學方法和教學手段上需要進一步研究和提高。相信經過幾輪實際教學實踐,會逐步增強電控工程認識與實踐課程的教學效果,使教學過程更符合學生的認識規律。
參考文獻
[1]劉國新,李興文.國內外關于自主創新的研究綜述[J].科技進步與對策,2007(2):196-199.
人體工程學教學范文6
【關鍵詞】專業建設 人才培養 課程體系 實踐教學
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0212-01
物聯網是我國戰略性新興產業,人才需求與缺口巨大。國內高校物聯網工程專業的開設時間較短,專業建設經驗積累較少,急需對物聯網工程專業人才培養與教學體系進行研究。我校物聯網工程專業于2011年經教育部批準設立,由計算機科學與軟件學院負責具體專業建設與人才培養工作?,F就專業建設的相關內容進行以下闡述。
一、人才培養目標
物聯網工程專業前承計算機、通信與網絡、電子等傳統信息學科,銜接移動互聯網、云計算、智能嵌入式設備等新興技術學科,體現出“學科復雜交叉,技術高度集成,應用綜合廣泛”的特征。在充分研究了物聯網專業特色和計算機類學院開辦該專業的優勢與特色的前提下,將該專業的人才培養目標定位為:培養掌握數學等相關自然科學基礎知識以及物聯網相關的計算機、網絡、傳感和軟件工程方面的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,具有較強的物聯網系統集成與應用開發能力和良好外語運用能力,能夠在工業生產、商貿流通、民生服務等領域中從事物聯網相關技術的研發及物聯網系統分析、設計、開發、管理與維護等工作的高級工程技術人才。
通過研究與制定物聯網專業人才培養目標,逐步發現并總結出4個專業人才培養的基本要求,即知識要求、能力要求、素質要求和職業素養要求。在制定和實施人才培養方案過程中重點圍繞這4個方面進行。
1.知識要求
掌握英語、數學和計算機科學與技術等方面的基本理論和基本知識,具有扎實的自然科學基礎、較好的外語綜合能力,掌握計算機網絡、傳感器技術、無線通信網絡、物聯網數據處理等的基本知識和基本技能,具有較寬廣的專業知識面,較強的工作適應能力。掌握本專業所需的計算機、軟件、通信與網絡相關學科的基本理論和基本知識,系統地掌握物聯網技術領域的基本理論、基本知識,掌握物聯網感知與標識的基本理論與技術、物聯網數據處理技術;掌握數據傳輸與安全技術;掌握物聯網系統的硬件、軟件設計和開發知識。
2.能力要求
具備進行物聯網設備的使用、設計和制造能力,具有典型物聯網系統的維護和管理能力,具備較好的軟件編程能力以及網絡系統分析、設計能力,有從事物聯網相關軟硬件產品的開發能力,具備在物聯網系統及其應用方面進行設計、集成與研發的能力;有獲取最新科學技術知識和信息的能力;能夠熟練閱讀英文專業科技文獻、并運用英語進行溝通和交流的能力;了解相關的技術標準,具有一定的國際視野和跨文化的交流、競爭與合作的能力。
3.素質要求
了解物聯網的理論前沿、應用前景和最新發展動態,具有獲取新知識的基本能力,了解國家科學技術政策、創新創業政策、知識產權、網絡安全等方面的法律、法規,具有高度的社會責任感,具有全球視野及可持續發展理念;具有鍥而不舍、追求真理的精神。
4.職業素養要求
職業素養包括:職業認知、職業道德和職業規劃能力。了解從事物聯網相關行業的技能要求、工作內容,行業規范和章程,及發展遠景等內容。職業素養的培養和養成,對于學生本身,行業和全社會健康和可持續發展都有重大的意義。
為實現上述專業人才培養目標,物聯網工程專業的培養模式采取“寬口徑、厚基礎、重實踐”的理念與方式。所謂“寬口徑”是指專業領域畢業生既具備服務管理機構、服務產業所需求的知識結構和能力,又能夠勝任相關產品研發的工作?!昂窕A”是指建立公共基礎課、學科基礎課、專業基礎課、公共選修課、基礎教育平臺的基礎知識結構?!爸貙嵺`”體現在增加本專業學生的實驗、實習的時間和機會,鼓勵動手實踐,理論應用于實際,解決企業和社會的實際問題。
二、專業課程體系
對物聯網工程技術體系與層次化認知是課程體系建設的前提和基礎。專業課程建設首先研究物聯網技術體系和關鍵技術,對物聯網技術體系進行層次化建模與分析,按照自底向上方式建立對應的層次化認知模型,完成物聯網理論與技術的層次化漸進式的認知方案的設計,建立分階段的認知能力評價標準作為認知里程碑。抓住能夠體現物聯網專業特色的專業核心課和實踐環節作為課程體系建設的突破口,重點建立了分層次的物聯網專業課程群和具備頂層設計的實踐教學體系。
我們以《普通高校本科專業目錄和專業介紹(2012年)》和教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導分委員會對物聯網工程專業知識體系與課程體系的規范為依據,參照培養目標和培養要求,確定了專業核心課程及主要實踐性教學環節,并根據課程與實踐內容的內在邏輯劃分為4個專業課群組,與物聯網技術體系的各個層次形成對應關系:硬件平臺類課程(感知層)、通信網絡類課程(網絡層)、數據處理類課程(公共管理層)、應用開發類課程(應用層)。各課程群組中的具體課程與實踐環節如下:
?S硬件平臺類:微機原理與接口技術(45學時)、傳感器節點與RFID技術(45學時)、嵌入式系統開發與應用(45學時)、物聯網感知綜合課程設計、嵌入式系統綜合課程設計。
?S通信網絡類:計算機網絡(60學時)、物聯網通信技術(30學時)、物聯網數據傳輸技術(30學時)、異構網絡互聯與融合(30學時)應用網絡程序分析與設計實習,物聯網傳輸綜合課程設計。
?S數據處理類:物聯網數據處理技術(45學時),物聯網數據處理課程設計、云計算與云存儲技術(45學時)、物聯網信息安全技術(30學時)、物聯網安全與管理課程設計。
?S應用開發類:面向對象程序設計(45學時)、數據庫系統原理(45學時)物聯網應用開發技術(45學時),物聯網應用系統分析(30學時)、面向對象程序設計課程設計、數據庫課程設計、物聯網應用開發課程設計、物聯網綜合應用設計。