人體工程學的主要內容范文

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關鍵詞：自我教育；互動；應用

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0059-03

人機工程學是一門綜合性、邊緣性的新興學科，該課程也是藝術設計類專業的一門重要的專業基礎課，教學目的在于使學生能夠了解人的生理及心理學特性，建立人機系統和人機界面的概念，以人―機―環境作為研究對象，科學地利用三要素之間的相互作用、相互依存的有機聯系來尋求系統的優化，研究在藝術設計中如何滿足人們的審美需求，為進行以人為本的藝術設計打下基礎?？傮w說來該課程的內容較多，相關的理論有一定的深度和難度，并具有實踐性強的特點。如何引起學生學習這門課的興趣？如何只用幾十個課時讓學生能夠全面、透徹地理解和掌握人機工程學的有關知識？如何在設計中應用人機工程學的理論？這是教學中要解決的難題。做好《人機工程學》的教學工作，必須是教師和學生雙方密切配合，才能圓滿地完成教學任務。我校工業設計專業的學生生源有兩類：一類是理工，另一類是藝術。理工類的學生邏輯思維能力強，但藝術表現力較弱，藝術類的學生思想活躍，藝術表現能力強，但邏輯思維能力較弱。但是他們的共同點是有強烈的求知欲望和好奇心。人機工程學是研究人―機器―環境三者之間相互協調的學科，見圖1人機工程學研究的主要內容。同時這門課是一個實踐性很強的課程，要求學生有一定的動手能力。在全面仔細地研究了課程的主要內容的基礎上，確定了各個章節講解的先后順序，從學生感興趣的知識點入手，先從人體自身講起，講授的順序是先講人的生理特點，包括人體測量、人的感覺系統、運動系統、神經系統等，再研究人的心理特點，研究人的思維方法和特征，然后講授機器的結構、功能、操縱等相關理論，接著講授有關環境的章節，包括自然環境和人造環境。最后討論人、機器、環境之間相互協調的問題?？偨Y人機工程學的發展趨勢。在課程的講授過程中，將自我教育法貫穿于整個的教學環節，幫助學生樹立信心，讓他們相信自己一定能學好該課程，并始終讓學生處于主導地位，教師扮演一個導演的角色，讓學生唱主角，引導學生自己探討人機工程學有關理論。具體從以下幾個方面實施自我教學法。

一、選好教學切入點，充分調動學生的學習熱情

人是這門學科的主要研究對象，在教學課程中最先研究人的生理和心理特點，從研究人的外形特征入手，人是大自然最美的藝術作品，在第二章“人體測量”的學習中，要求學生課前預習，自己通過看書掌握人體測量的基本概念，了解男性的體型特征和女性的體形特征上有什么區別。課堂上通過提問的方式將人體測量的重點和難點講解清楚。學生分成若干個小組，給每一組分發一套測量工具，讓每個小組的同學們一起完成測量任務，培養同學們的團隊合作精神。每個同學都將自己坐姿和立姿的測量數據記錄下來，填寫到表格中并寫出實驗報告。然后每個同學根據自己的測量數據，按照1：2.5的比例做出各自的人體模板，見圖2、圖3、圖4人體模板的照片。經過實際測量人體的數據，學生對人體的重要數據的印象非常深刻，對人體數據的應用也有直觀的概念。他們的學習熱情空前高漲，評論每個人的身材并相互比較?？偲诖乱淮蔚纳险n。利用多媒體課件和人體神經系統、骨骼系統的掛圖，講解人的有關各個系統的結構，進而了解人體各個系統的工作原理，掌握人體的生理特點。研究人的思維和心理特點也是一個重點和難點，在學習第四章人的心理與行為特征時，在課堂上組織同學們做游戲，選出一位同學A猜人名，請他（她）背對著黑板面向同學站著，請另一位B同學在黑板上寫出一個人的名字。當然A同學一定知道這個人。允許A同學提出十八個相關的問題，其他人只回答“是”或“不是”，最后A同學經過分析判斷，猜出黑板上的人名。在了解游戲規則后，同學們各個躍躍欲試都想參與游戲，在A同學還沒有猜出名字的時候，同學們都替他（她）著急，恨不得將答案直接告訴他，一旦A同學猜到，同學們就十分興奮。從游戲中了解人類思維的特點。人類思維的基本特點有概括性、間接性、與語言的不可分性。為了讓同學們更好地理解言語清晰度的概念，在課堂上做言語傳輸試驗。所謂言語的清晰度是人耳對通過它的音語（音節、詞或語句）中正確聽到和理解的百分數。讓學生按座位分成幾個小組，教師用紙條寫幾句話，跟第一位同學講紙條上寫的話，并讓他看清楚紙條上寫的內容，讓該同學將教師的話口頭向另一位同學傳達，每個同學都依次用口頭向另一位同學傳達所聽到的話，最后請坐在后面的同學說出他所聽到的話，結果，每次最后一個同學說出的話與教師跟第一位同學講的話都有很大的出入。教師跟第一位同學說的話，已經被改的面目全非，每次都令同學們捧腹大笑。這證明在日常的對話中，聽者并不能100%理解發言者所講內容，有時謠言就此產生。而設計言語傳示裝置，其言語的清晰度必須在75%以上，才能正確傳示信息。

二、以案例分析為中心，講解人的心理特點

人的知覺是審美心理的重要組成部分，人的知覺具有整體性、選擇性、理解性、恒常性、錯覺等特點，在講課過程中利用達利、康定斯基、亨利?摩爾等藝術家的作品，請學生欣賞藝術大師的作品，讓學生在藝術審美中逐漸理解人的知覺特點。

三、培養學生的實際動手能力

在課程的學習過程中，每個學生都做出自己的人體模板，這個作業有一定的難度，在完成作業的過程中，學生自己摸索出制作人體模板的步驟，首先要有準確、充足的人體數據，然后就是選擇合適的材料，同學們各顯神通，有的用膠合板、有的用KT板、硬紙板等。接著畫出人體的中心線，繪出人體的輪廓線，將人體各個部分裁剪出來，人體各部位的連接也是一道關鍵工序，同學們開動腦筋，巧妙地用螺釘、螺母連接，讓人體模板的各個關節可以任意轉動。機器的概念是廣義的，在現代生活中，計算機是平時接觸最頻繁的工具。人機界面是一個相當重要的概念，機器上的儀器儀表就是人機界面的組成部分，為了建立良好的人機界面，必須要設計最佳的儀器儀表。在研究儀器儀表的設計時，要求同學們自行設計轎車的儀表盤，引導同學研究轎車儀表盤的功能、造型，在設計制作過程中，同學們自己總結出儀表盤設計的要點。包括儀表形式、表盤尺寸、刻度與標數、儀表指針、儀表的色彩、儀表面板形式及其布置。最后，同學們設計出了符合人機工程學的轎車儀表盤。見圖5、圖6、圖7轎車儀表盤模型。

四、教學互動，讓學生發表自己的見解

在學習完前面幾章有關人、機、環境的內容后，課程學習的重點轉移到人機工程學在產品設計中的應用，由于人機工程學在產品設計中應用非常廣泛，因此，只靠教師一個人是不可能全面地總結的，必須要學生參與總結。以“人機工程學在產品設計中的應用”為題目，布置作業讓每個同學制作多媒體課件，并在課堂上發表演講。同學們積極收集有關資料，列舉了許多實例生動、翔實地說明了人機工程學的應用。從不同的角度總結該學科在工業設計中的應用，這樣的教學活動讓教師和同學開闊了眼界、增長了知識，起到了教學相長的作用。

五、共同探討和總結人機工程學的發展趨勢

人機工程學是一個正在蓬勃發展的新興學科，還有許多理論有待進一步完善，在課程將要結束的時候，組織學生探討和總結人機工程學未來的發展方向，在課堂上讓同學們暢所欲言，大家七嘴八舌地發表自己的見解，最后總結出以下結論：在當今數字化、信息化迅速發展的時代，人機工程學也會向著數字化、信息化、智能化的方向發展，在人類面臨著生態環境遭到嚴重破壞的情況下，人機工程學必然會向著綠色設計、可持續發展的方向發展，在產品設計中，應用人機工程學的理論，可以實現虛擬人機工程。人機工程學為“以人為本”的設計提供了理論依據。

總之，自我教育法能夠有效地調動學生的積極性，激發學生的學習興趣，并能培養學生的自學能力，引導學生發現問題、分析問題和解決問題，能夠將理論知識的學習與產品設計的實踐有機地結合起來，鍛煉了學生的動手能力，從而提高了學生的綜合素質，數年的教學實踐證明：這種教學方法不僅使學生能夠牢固地掌握該學科的理論知識，而且能在產品藝術設計中靈活地運用。

參考文獻：

[1]丁玉蘭.人機工程學[M].北京：北京理工大學出版社，2005：2.

[2]趙可恒，刑益波.工業設計專業人機工程學課程改革之思考[J].廣西輕工業，2007，（12）.

[3]汪惠芬，劉婷婷.“人機工程學”課程教學模式探索與實踐[A].中國制作業信息化，2007，（09）.

[4]但武剛.教育學案例教程[M].武漢：華中師范大學出版社，2007：6.

[5]林俊.《人機工程學》的教學改革與實踐[J].中國教育導刊，2007，（16）.

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關鍵詞：人機工程學、作業研究、機械設計、適宜作業

中圖分類號：TU991.34+1 文獻標識碼：A

1人機工程學設計

許多機械與操作者直接接觸，甚至長期在機器旁進行操作，如機床、汽車、和許多儀器、儀表等。這些機器的尺寸、形狀、色彩等不但影響操作者的工作效率和是否能夠持久工作，而且當設計不合理時會產生各種職業病，甚至人身事故。而且機械是否適用，操作者的舒適性，也對該產品在市場上面的競爭力有很大的影響。因此，“人機工程學”受到廣泛重視。人機工程學又稱人機學，也稱為人類工效學；它是在設計機械時，考慮如何使人獲得操作簡便而又準確的一門學科。

1,1人機工程學設計的內涵和目的

舉車床設計為例。車床里的傳動系統、各種機構、材料及熱處理、系統，電動機及電路系統、床身、底座和其他零部件的剛、強度，等等，都不是人機界面，因此不屬于人機工程設計的對象，而是工程技術設計的工作。而車床操作部件的尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統和刻度盤等標識系統等等，才是車床人機工程設計的內容。至于車床的造型和色彩設計，一般地屬于工業設計(工業產品藝術設計)的范圍，但造型和色彩顯然與人的心理因素、精神因素有關，可見與人機工程學設計也是相關的。

1.2人機工程學設計包括的主要內容有：

設計時考慮人體的尺寸、動作特點、感覺器官的要求、人體力學的要求、美學要求(形狀、尺寸、顏色等)、作業安全和習慣要求。

2作業研究與機械設計

2.1作業與工效

作業是具體的勞動動作，是為完成一定工藝過程而作出的一系列動作的聯合，是通過作業手段把材料變成合乎工序要求的活動。

通常作業的要素包括作業對象(材料)、作業手段(人的勞動、設備的運轉，信息的流通等)和作業成果(產品)。由于作業手段主要是人或機器，故作業可分為手工作業與機器作業兩類。分類的目的是為確定作業研究的重點。例如對手工作業，主要考慮操作方法、技能的研究，對機器作業則以機器設備設計作為研究的重點，對人機系統作業則應以系統特性、功能作為作業研究的重點。

為了進行作業，必須形成作業區域。作業區域是根據作業需要、設備體積和人的活動范圍來確定的。人在作業中要采取或保持―定作業姿勢，要同作業對象、機械設備和作業成果在作業區域內保持一定的空間關系。

功效(工效)指工作效率或作業效率，這是指為達到工作或作業的目的所用的投入與產出的比值。人機工程學中所謂的工效，因為其研究目的已由效率逐漸轉向安全、舒適，滿意等人類生存目標，所以當我們說工效學時其工效的意義是比較廣泛的。

工效即使在作業研究中，也不是僅僅由作業姿勢、作業區域等因素決定的，它同作業的速度、精度、強度、復雜度有關，又同作業主體的功能，作業環境條件和各種激勵因素有關。所以，只有人機工程學才將各種影響作業工效的因素作了綜合全面的考慮，并提出比較全面的解決辦法。

2.2作業研究與設計

作業研究是以作業系統為對象的工程活動。任何一種工程活動，其目的都是為了設計、建立或改進目標系統，使之更為經濟有效。作業研究的目的正是為了尋找最經濟有效和使作業者勝任愉快的工作方法與工作時間，以有效利用資源、增進系統的工效。

機械工程技術人員研究作業的目的是為人機工程學設計提供設計依據，使設計的機械達到作業要求（即機械的使用與維護）。“適宜作業”是機械工程技術人員人機工程學設計的目標。

3適宜作業的人機工程學設計

3.1人機工程學設計的基本原則

對于一個運行成功的系統而言，僅有機器的高效運轉是不夠的，機器還必須在系統操作者的范圍內使用方便或者可用。

人機環境系統的性能并不是系統中各要素本身性能的簡單疊加，而取決于各要素之間的匹配關系，取決于系統的整體協調。人機工程學設計的基本原則是以人為本，整體協調，適宜作業。具體表現在以下幾方面：作為工作系統的人-機器-環境系統，要以人為中心來進行設計; 機器和環境的設計，要考慮作業人員的心理，心里特征及其限制; 機器和環境應首先適應人，然后才是人要適應機器和環境; 始終關注人的工作效績。

3.2人機工程學設計時需要考慮的主要因素

人類工效學家的目標是將設備設計在大多數人的強度、耐力、可及性、敏感性和信息處理能力的范圍之內。應該在概念階段考慮操作者與設備之間如何交互。這一問題不能在已有設計中得到有效解決，或者不易于結合進已有設計中考慮。

人類是一個系統中最靈活的部分，因而操作者能夠在有設計缺陷的設備周圍工作，但這要求使用者付出額外的努力，只能留出較少的時間和精力去做其他工作，因此未充分使用人力資源。

機械的設計對人們在工作中的安全和操作有極大的影響。機械設計工作者在設計中必須考慮的主要因素有：

總體考慮(如身體要求和安全):作為制造系統中的一個極為重要的系統，可通過兩個途徑來設計生產機械設備以提高人類這一系統因子的操作技能：第一，合理地分配人或機器的任務；第二，設計設備使其符合人的能力范圍以便優化其操作。

可維護性:生產設備從開始設計時就要考慮可維護性問題。因為系統變得越來越復雜且系統內各部分更加相互依賴，維護必要性的評價和及時提供故障檢修方面的幫助變得更為重要。

顯示器的設計:為了使生產設備高效運轉，必須向操縱者提供了解機器狀態的信息并使其能使用機器上的控制器對這些信息作出適當的反應。生產系統中使用顯示器的目的是給操作者提供關于設備功能狀況或過程的信息。

控制器的設計:信息通過顯示器提供給操縱者。操作者對顯示的反應通過控制器或資料輸入裝置來實現。如果控制器的操作與人們的期望一致（符合人群的習慣模式），它們的尺寸與人體相適應，以及它們的運行特征在大多數人力量和精確度所能達到的范圍內，那么系統的性能將得到加強。

工具設計:在大多數工作中手持工具是用于執行所要求的精度和力度非人手可完成的任務。很少有手持工具的大小設計可滿足不同操作者的首部特征；通常把柄的大小根據電動工具產生的扭矩而定，而雙炳工具的跨距設計要求與所使用的扣件大小相匹配。

設備的選擇和評價:無論是識別工作場所設計中的不足還是計劃購買新工具，對所選擇的干預措施或候選工具的評估將有助于作出更合理的決定

3.3符合人機工程學設計準則

根據現代機械設計的特點和要求，從人類工效學觀點可歸納出以下五條適宜作業的人機工程學設計的一般設計準則：基于人體形態學的設計準則; 基于人體感覺器官要求的設計準則; 基于人體力學的設計準則; 按美學造型要求的設計準則; 確保作業安全的設計準則

4 結語

二十一世紀人類步入了信息時代，人機工程學的發展必然向著信息化、智能化、網絡化的方向發展。人機工程學作為應用性學科，與人的工作生活息息相關，設計生產出更加人性化、高效能的設備、工具和日常生活用品是努力的目標?！斑m宜作業”是機械工程技術人員人機工程學設計的目標。

參考文獻

[1]謝燮正.趙樹智主編.人類工程學.浙江教育出版社.杭州.1987

[2]阮寶湘.邵祥華編著.工業設計人機工程.機械工業出版社.北京.2005

[3]吳當時.盛菊芳.童和欽編著.以人為本的維修――人類工效學在維修中的應用.中國電力出版社.北京.2006

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中華人民共和國醫療器械注冊證是我國對醫療器械生產者、銷售者和使用者實施全面管理的基礎。根據國家對醫療器械一詞的定義可知，醫療器械涵蓋了現代醫學在人類疾病診斷、治療和康復過程中所使用的全部工具和輔助設施（包括各種醫療設備、手術器械、醫用耗材、體外試劑、病房用具和醫療工程）。醫院作為醫療器械的使用者，同時對醫療器械的管理也肩負了十分重要的任務。隨著人類對健康保障要求的提高，現代醫療器械的發展進程明顯加快，導致醫院在用醫療器械的數量和種類隨之急增；同時，由于醫療器械的生產、使用、維護、維修、管理和質量控制等越來越復雜，故這一管理任務必須由醫院的某個職能部門來實施，也就是日常所說的“維修科”、“器械科”或“設備科”等；目前，我軍正式改稱“醫學工程科”。由此不難看出該部門有了自己的學科建設方向，即“臨床醫學工程學”已被提上了議事日程。從以下幾個方面可以看出醫學工程科發展的現狀和必要性。

1 醫學工程科的現狀

1.1 醫療器械的種類和數量增多

各醫院年度設備采購經費逐年遞增說明了這一點，例如國內某醫院從1987年設備采購經費僅600萬元左右，到2007年則高達6000多萬元。

1.2 醫療器械的復雜性增加

表現為材料、生產工藝、維護和維修復雜；評估選型和采購決策困難；計量和質控要求嚴格，否則，醫療質量難以保障。

1.3 學術和管理界已高度重視該學科

2002年11月科學出版社出版了由姜遠海主編的《21世紀高等醫學院校教材-臨床醫學工程技術》一書；2007年1月人民衛生出版社出版了由楊虎主編的《臨床醫學工程教程》一書；同年，中國醫學考試網公布了《2007年臨床醫學工程技術專業考試大綱》［內容包括：(1)基礎知識（醫學基礎知識、自然科學基礎知識）；(2)相關專業知識（管理基礎知識、專業英語和計算機基礎）；(3)專業實踐能力；(4)專業知識（醫療設備知識和醫療設備管理）］。

2 臨床醫學工程學主要內容

2.1 臨床醫學工程學基礎內容

2.1.1 臨床需求與論證

臨床需求主要包括購新、維修及醫療器械的改造升級等，不論那一種需求，都有必要對其學術效益、社會效益及經濟效益進行全面的論證，其中學術效益是根本。就學科建設而言，可以把學術效益看作春天播種的種子，實際上也就是能否解決特定學科建設及其醫療、教學和科研的問題，同時兼顧醫院整體發展的問題；經過夏天的辛勤勞動，到了秋天你才能收獲經濟和社會效益這兩個果實。

2.1.2 選型與評估

主要是一定要保證所采購醫療器械的技術先進性、可靠性和可維修性，為此對計劃購置的廠商的醫療器械產品要進行縱橫兩個方向的評價；同時，對醫療器械的安全防護、節能性和配套性等問題也應當高度重視。2007年10月國家衛生部辦公廳就城市醫療機構衛生裝備評估選型推薦了第二批32品目362種規格型號的醫療器械產品，在選型與評價時可供參考。

2.1.3 采購計劃

醫療器械購置計劃應當有長遠規劃、中期計劃和年度計劃。制定醫療器械購置計劃應當堅持經濟性原則、有效性原則和先進性原則；其程序應當包括： （1）使用部門提出申請；（2）收集產品信息初步匯總；（3）分析研究產品信息確定方案；（4）擬定方案提出預算；（5）綜合平衡確定計劃。

2.1.4 產品標準

醫療器械產品標準是一個完整的體系，包括有國家標準（GB)、行業標準(YY)和產品注冊標準（有國產、進口兩種）；國際上一些非營利專業組織的相關標準具有重要的指導意義，而歐盟和美國標準也往往具有較大的參考意義。

2.1.5 集中招標采購

可參考《招投標法》等相關法律法規以及各級管理部門的相關規定。

2.1.6 安裝、調試與驗收

（1)安裝與調試：主要內容一是使用環境的技術要求；二是安裝調試的程序（驗收合格后進行；參加安裝調試的人員要做好安裝調試的各項準備工作；對大型設備安裝調試、使用和維修人員進行技術培訓；調試時要按照說明書進行；調試過程中操作人員要多操作，多熟悉，盡快安排 “考機”；安裝調試完成，儀器能夠正常運轉，應予簽收；醫療設備的保修）。（2)驗收：一是驗收前的準備工作：包括：驗收資料的準備；驗收人員和部門的準備；制定驗收方案；建立驗收記錄和驗收報表；做好輔助設備的準備；驗收工具的準備；對于進口醫療設備需申請商品檢驗；對于進口計量設備需申請計量檢定。二是驗收的程序：包括：開箱；清點；查驗外形；檢查機內組件；重點檢查精密易碎部件；在驗收過程中，所有與合同要求不符的情況都應當做好有關記錄并拍照、錄像以備索賠。

2.1.7 維護與維修

（1）維護：一般指周期性地對特定的醫療設備進行的預防性維護（Preventive Maintenance，PM )，這一系列周期性的科學維護工作主要包括： ①操作性能測試及調整；②電氣安全測試；③外觀、控制部件及內部清潔、、更換易耗元件。（2）維修一般可分成下面三種情況：①保修：新機帶的，或新機過保后買的，過保后買的則可能采購成本非常高，且服務情況也無標準可言；②自修：一般大型設備較難，主要由圖紙、密碼和備件供應所引起；③第三方維修：目前，醫療器械維修的社會化問題已被提上了議事日程，雖成本較低但風險較大。

2.1.8 報廢

要確定標準的技術鑒定程序和分級審批程序。

2.1.9 信息和檔案管理

（1）按國家《醫療器械分類目錄》進行信息的收集和歸檔；（2）將醫療器械分為：醫療設備、手術器械、醫用耗材、體外試劑、病房用具和醫療工程，在此基礎上進行分類建檔、管理，管理原則是按I、II和III類進行，以確保醫療質量。

2.1.10 計量

加強醫學計量監督管理是衛生法規建設的主要內容，也是提高醫療水平、促進醫學技術發展的必要手段。醫院應將計量工作納入年度工作計劃，加強法律、法規等文件的宣傳教育，增強法制觀念，對于計量檢定不合格的設備應嚴禁使用，強制檢定器具損壞修復后必須進行計量檢定。對于設備陳舊老化、超過使用年限，經計量檢定不合格的設備應進行報廢處理；對超過使用年限，但計量技術指標仍然合格的設備應縮短計量檢定周期，確保使用設備的良好運行。

2.1.11 不良事件監測與報告

醫療設備不良事件是指獲準上市的、合格的醫療設備在正常使用情況下發生的導致或可能導致人體傷害的任何與醫療設備預期效果無關的有害事件。傷害事件分一般傷害與嚴重傷害。嚴重傷害的含義是指下列情況之一：（1）危及生命；（2）導致機體功能的永久性傷害或機體結構永久性損傷；（3）必須采取醫療措施才能避免的永久性傷害或損傷。

2.2 臨床醫學工程學要求

前面簡述了臨床醫學工程學的基本內容，隨著醫院的發展，對該學科提出了更高的要求，主要包括以下幾方面：（1）醫療器械質量安全控制的基本原則是：標準是基礎，計量技術是手段，醫療器械的質量安全是目的。內容包括：①例行強檢；②驗收檢測（新設備）；③狀態檢測（日常工作之一）；④穩定性檢測（日常工作之二）；⑤維修后檢測（日常工作之三）。(2)充分發揮醫療器械的現有功能的基本原則是：用技術和管理手段保障設備正常和有效運行。(3)積極改進醫療器械的現有功能的基本原則是：應用新技術新方法優化現有性能。(4)積極開發醫療器械的新功能的基本原則是：應用新技術新方法拓展其新的應用領域。(5)醫療器械的臨床試驗。

上述要求，往往受人員水平、硬件條件和管理水平的影響，有一定難度，但通過努力在一定程度上是能夠達到的。

2.3 臨床醫學工程學高級階段內容

為滿足醫院醫療、教學和科研的需要，對臨床醫學工程學科提出了更高的要求，也即設計或開發新設備、新器械和新耗材。是該學科的努力方向。

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關鍵詞: 景觀設計；人性化；體現與應用

中圖分類號： TU986 文獻標識碼： A

引言：人性化指的是一種理念，具體體現在美觀的同時能根據使用者的生活習慣，操作習慣，方便使用者，既能滿足使用者的功能訴求，又能滿足使用者的心理需求。而景觀中的人性化設計是社會進步、發展的必然產物。

1、景觀設計概念和內容

1.1景觀設計概念

景觀設計是指將天然的和人工的元素統一設計的藝術科學。通過運用天然的和人工的材料，列如：泥土、水、植物、組合材料，設計師所創造各種不同用途和不同條件的空間。伴隨著人們對環境問題態度的轉變,景觀設計成為關于如何安排土地及土地上的物質和空間來為人創造安全、高效、健康的環境的科學藝術。

1.2景觀設計的內容

景觀設計的范圍小到通過調整物質的大小位置以獲得好的效果，大到整個人類與自然的關系。

根據劉濱誼的“景觀三元論”理論,景觀設計的內容包括環境生態綠化、景觀環境形象、大眾行為心理等三部分。

環境生態綠化是伴隨著現代環境意識形態的發展，從而注入到景觀規劃設計的現代內容中。包含從人類的生理感受出發,通過自然界生物學原理，對利用陽光、氣候、動植物、土壤、水體等自然和非自然人工材料研究，研究如何保護并且創造良好的社會物質和令人舒適的環境。

景觀環境形象是根據人類視覺感受出發,根據美學的五項規律，利用空間虛與實景物,虛實交換，研究人類如何創造賞心悅目的環境形象。

大眾行為心理是伴隨著人的增長、現代社會信息多元文化交流，以及社會科學的發展注入到景觀設計的現代主要內容。主要是根據人類的心理感受出發，根據人類在環境中的行為、心理的行為變化、乃至精神生活中的規律。從而利用心理學、文化的引導,研討如何創造使人賞心悅日精神環境，其乃本文的立足之點。

2、人性化的簡介

2.1人性化設計的源泉和發展 

人性化設計起初是從人體工程學發展而來的。在上世紀60年代的工業社會時代，由于過量生產和使用機械設施的措施，因此急需找到一種方法作業來使人與機械之間達到相互協調的方法。從而使人體工程學作為獨立學科而發展起來，至今已有40多年的歷史。

在二戰中，軍事科學技術人員通過運用人體工程學的原理和方法去設計坦克、飛機內艙，從而使士兵在艙內就能達到有效地操作和戰斗，并盡其所能使人長時間地可以在較小空間內減少疲勞。在二戰之后，各國工作人員把人體工程學的實踐和研究成果并用，迅速有效地運用到空間技術、工業生產、建筑及室內設計等領域中去。

2.2人性化設計的特點和表現

人性化設計是設計師通過對設計形態和功能形態等方面的“人性化”的投入，使設計出的物具具有情感、情趣和生命。

一般而言，設計人性化的表達方式有如下幾種：

（1）通過設計的形式要素的形式變化，引發人類積極的體驗和感受，可稱為設計中的“以情動人”。

（2）通過對設計物的開發和挖掘，在日臻完善的功能中滲透倫理道德，使人感受到人道主義的溫馨，，可謂是設計中的“以義感人”。

（3）借助于語言詞匯的妙用，給設計物品一個恰到好處的命名，可謂是設計中的“以名誘人”。

2.3人性化設計的發展及展望

時至今日，社會發展向信息社會過渡，重視“以人為本、為人服務”。人性化設計強調從自身出發，在以人為主體的前提下，研究衣、食、住、行等一切生活，并且呈現出一片大好的發展前景。

（1）人性化和個性化的統一

在現代經濟高速發展的今天，人們的個性化需求不斷增加，人們不再滿足于產品的功能需求，他們同時也更注重個人情趣愛好，追求時尚，展現個性。

（2）人性化和人文精神的統一

隨著現代社會的發展，人們生活節奏在不斷加快，人們的獨立性越來越強。在繁忙和緊張的工作之余，人們更渴望在己身邊的辦公和家居用品更具有人情味，以達到緩解疲憊的精神疲勞。

（3）人性化和生態環境的融合

隨著環境正在遭受前所未有的破壞，人們開始意識到環境設計的重要性，環保意識和可持續發展觀在全球成為共識。在設計領域之初樹立了以人為本的設計理念，這就要求設計者時常懷有強烈的道德責任感和社會責任感。

（4）人性化對社會弱勢群體的關注

設計的人性化也使設計師更加關注社會中的弱勢群體：包括殘疾人、老人、婦女以及兒童等。只有設計師用心去關注，關注人性，才能以飽含人道主義精神的設計去打動人。人與景觀的關系是對立與統一的,表現多樣性的物我關系。

3、景觀設計的人性化體現與應用

3.1對安全需求的滿足

景觀環境設計應該避免對人造成自身傷害,保證自身安全和個人私密，運用設計手段增強人對環境的定向能力認知。設計中，可分為人身安全和心理安全，在人身安全中具體表現為：如小孩玩的地方不適宜種植有毒，有刺的植物，應多種花繁葉茂，碩果累累的趣味樹種。在心理安全則表現為：開敞空間使人心情舒暢，心曠神怡，而封閉空間則使人氣定神寧，親切宜人，適用于私密性需求和安靜活動。但是，景觀中大量的開敞空間或大量的封閉空間都會阻止人的參與。開敞與封閉分區設置應根據人的心理安全性和周圍環境來考慮其進行設計。比如：成都西南日月城月亮湖茶館的下沉廣場，就是一種沒考慮到開敞空間與其它空間的聯系，一味地追求視覺景觀效果。然而在我們細微觀察人的參與性時發現，其很少有人在這廣場中交往、休息、游玩。這樣的開敞空間不僅是對景觀用地的不合理規劃，而且浪費了大量建設濱河景觀的資源。很顯然，缺少人性理念。而在成都沙河建設路至建設北路段的景觀設計中，吸取日月城這個廣場的經驗，利用現有地形進行合理的功能人性化分區，在下沉平臺后面設置一涼亭：一是起于阻攔視線，回避亭后公路視線；二是起遮蔭的作用，如此會吸引大量人群來此休息、乘涼；三是在平臺涼亭兩側設有層次性花池，這樣可以不但能起觀賞性作用，還可以起坐臺作用，從而符合人性化的原則。

3.2對交往與歸屬需求的滿足

社會是人與人在相互交往過程中信任與信念交匯在實際當中形成的一個客觀存在場所。景觀的設計者應為不同社會群體提供不同的交往空間，以滿足不同的社會階段的需求。在設計的過程中應避免造成人際的陌生，并且使人能在適宜的環境場所之中通過交往獲得歸屬感，體現自己的人生價值。設計中，具體表現為，充分考慮人分區，進行構思設計，合理安排大眾、特殊人群（如老人、小孩等）的休息及活動場所，并有合適的尺度與比例。充分結合人性化原則、功能分區原則，特對功能分區中動靜、公私、開閉三原則進行考慮，比如：在老年活動中心前方設置一塊大眾休閑區，人們一來到此地就會看到，老年活動區和大眾休息區將是不同年齡段選擇的休息場所。不會因為只有老年人活動區而導致中青年不可玩的局面。再者，活動場地應避免在蕭瑟的秋冬季節變成空曠的通風道，在炎熱的夏季則成為一個大熱鍋，采取各種手段使之秋冬避風向陽，夏季通風陰涼，一般退休老人有怕孤獨及與社會生活隔離開的心態，他們喜歡聚集在休憩娛樂以及方便熱鬧和向陽的地方，而一些專門為之考慮的、相對安靜的場所，逐步被他們拋棄，原因在于設計不符合老年心理。

3.3對生理需求的滿足  

景觀設計師應為人們提供多種多樣的場所，用來滿足人們大眾人群的不同需求。如運動、休息、人際交往,。在設計之初，環境設計師應注意收集令人舒適的各種生活物理指標：如氣溫、光強、噪聲、濕度等生理尺度和行為尺度的合理運用。尤其是應該給予殘疾人更多的關懷與重視。

4、結語

人性化的設計主要是以人為本，其注意提升人文價值，尊重人的自然需求和社會需求的動態設計哲學。并且人性化設計應該是站在人性的高度之上把握設計者設計的羅盤，協調設計者涉及的各階段問題。在現今城市設計中，琳瑯滿目的建筑和無可挑剔的組合形式，并不意味著該城市設計就一枝獨秀，評判設計的優劣，首先要考慮人們在設計的成果中進行是否自愿、愉快。堅持以人為本，滿足人的物質和精神、生理和心理等諸多方面的需要，創造出安全、舒適、宜人的室外景觀環境。

參考文獻：

[1]吳良墉.人居環境科學導論.中國建筑工業出版社,2001.10

[2]劉濱誼.景觀規劃設計三元論.新建筑,2001.5

[3]羅艷林.關于城市開放空間人性化的思考.中外建筑,2001,2

篇5

通信工程專業認識實結

學生姓名：

班級：通信02-8班學號：19號

實習指導老師：

成績：

實習起止日期：2005年7月4日——2005年7月15日

本次認識實習定期為兩周。前一周由指導老師組織在學校內進行學習，分別參觀了計算機網絡實驗室、學院網絡技術中心、原創：現代制造工程中心、電氣工程學院實驗基地，第二周在學校的統一安排下我們參觀了哈工程大學電子電工實驗室、電子大世界、哈爾濱美龍電控有限公司。

通過近兩周的學習，我們從感性上學到了很多東西，也對我們將來的學習和研究方向的確定產生深遠的影響。通過這次參觀實習豐富了本人的理論知識，增強了觀察能力，讓我收獲頗多。

具體實習進程如下：

7月4號上午星期一陰計算機網絡實驗室

指導老師給我們講述了中心機房中的服務器與交換機的配置網絡拓撲結構，以及聯接服務器、交換機與主機所使用的連接線，然后老師給我們講了學校所使用的各種構件和結構的類型。

計算機網絡實驗室所使用的服務器是聯想6512，網絡拓撲結構采用總線型，交換機型號：D—link100M24換機，網絡編號是指連接各臺主機的用戶線編號，由網絡標識和主機標識組成，連接線主要采用雙絞線和光纖。

老師還帶我們參觀了網絡實驗室的交換機柜，交換機柜中包括主交換機、服務器、數臺D—link100M24換機，并且了解到主交換機與D—link100M24換機采用光纖連接，D—link100M24換機之間采用雙絞線連接。

7月5號上午星期二陰信息網絡中心

參觀了學院的網絡中心，我們了解到校園網的總體結構主要有三部分組成：1.核心層

2.匯聚層

3.接入層

本校網絡核心層采用華為s8016交換機，該交換機屬于萬兆交換機；匯聚層采用華為s6506和s5516等交換機。

通過前兩天的實地的參觀實習和相關技術人員的細致講解，我學習到網絡中心的服務器的配置，網絡中心的服務器主要配有網絡管理服務器，網頁服務器，視頻點播服務器等，進一步加深理解路由器、交換機和集線器的功能及它們之間的區別。

7月6號上午星期三晴現代制造工程中心

現代制造工程中心是我校利用澳大利亞政府貸款進口配置的，擁有多種高精密高強度加工儀器。

在老師的細致講解下，我認識到了許多精密的儀器如：

（1）由MIKRON公司制造HSM600V數據五軸超高速切削加工機，主要用于航空航天高精密度設計使用。

（2）由德國制造的DMC63V數控立式加工機，工作范圍X-630mm,Y-500mm,Z-500mm,主要轉速50-10000rad/s，主軸功率30kw，定位精度0.015。

（3）由意大利制造型號C7X32,X-260,Y32,Z-450四軸聯動機器。

（4）由日本制造的數控電火花慢走絲線切割機，技術原理：瞬間斷開產生電火花，精度高。

（5）CNC計算機數字控制室，主要用于教學、培訓、編程工作。

（6）快速控制中心根據程序快速把模型制造出來。

（7）三維光學掃描儀，用于數據采集。

（8）掃描電鏡室用于材料進行成分含量分析，還可以對材料的內容結構進行透視和觀察。

7月7號上午星期四晴

我們在老師的帶領下參觀了電氣工程學院試驗基地，現場參觀了電氣工程學院學生的設計。

其包括：電氣工程實踐基地、應用電子實踐基地、電氣控制工程實踐基地、電子工程實踐基地、EDA實踐基地、單片機工程實踐基地、工業控制工程基地。

7月8號上午星期五小雨信息報告廳

在圖書館的信息報告廳，哈爾濱工程大學信息與通信工程院郭黎利院長做的一個關于通信電子專業的報告。具體內容包括：

通信電子信息專業特點：

（1）發展速度快

（2）應用范圍廣

（3）涉及知識領域廣

（4）交叉學科領域廣

通信的基本理論：

（1）電路理論

（2）電磁場理論

（3）信息與信號

（4）計算機

（5）通信系統

通信的基本技術：

（1）模擬通信：線性調制和非線性調制。

（2）數字通信：數字信號傳輸，編碼技術。

移動通信的主要特點：

（1）移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸。

（2）移動通信在復雜的干擾環境中進行的。

（3）移動通信可以利用的頻譜資源非常有限。

（4）移動通信系統的網絡結構多種多樣。

（5）移動通信設備必須適于移動環境。

通過郭教授的講解，我們對現代移動通信有了新的認識和了解，進一步認識了移動通信的特點，理論基礎的要求，技術指標和發展前景。同時郭教授對未來人才的需求的分析，使我們更加明確了學習目標，增強了我們對所學專業的熱愛。

7月11號上午星期一晴哈爾濱工程大學

我們來到了哈爾濱工程大學的信息與通信工程院參觀實習，我們分別在哈工程實驗老師的講解下參觀了高頻電子實驗室，電路基礎實驗室，電子線路1（模擬電路）實驗室，數字電路實驗室。

其中數字電路實驗室給我的印象最深，室內設備較先進主要有FPGA實驗箱，該設備不需要投片生產就能得到合用的芯片，有豐富的觸發器和I/O口。

之后我們參觀了哈爾濱電子競技運動基地，在訓練區我們得知這里的每臺電腦均是兩兆內存，三星純平顯示器，整套裝備約1萬元人民幣。其訓練區共有兩臺千兆交換機，七臺百兆交換機組成。

7月12號上午星期二晴信息報告廳

哈爾濱工程大學信息與通信工程院張昕教授在信息報告廳給我們做了一個《關于電磁場輻射對生物和物質的影響的報告》。

報告主要內容為：

（1）電磁場輻射對人體的影響

（2）電磁場輻射對植物的影響

（3）電磁場輻射對動物的影響

（4）電磁場輻射對其他物質的影響

（5）人類應當保持我們的電磁環境

教授的講解使我明白了電磁場的作用和危害的嚴重性，認識到事物都有兩面性，即給我們帶來方便與進步的同時也存在對人類的危害。其中大型基地（大型發射塔，變電所等）周圍的人患癌癥的幾率要高于正常群體。我們還了解到了電磁場對生物和物質的影響，電磁輻射對人體的影響。我們人類要合理利用電磁資源。

7月12號上午星期三晴轉大雨哈爾濱美龍電控有限責任公司

美龍電控有限責任公司負責研制生產各種型號的采煤機電控部分，其產品被全國煤礦系統應用。該公司的1400大功率采煤機是目前中國及亞洲功率最大的采煤機，日采煤高達16200噸。

通過在設計室的學習，我們了解到本安板是用來保護工作電源不超過1安，因為1安時會自動保持在1安，以防瓦斯爆炸。原創：其中還有一個重要部件變頻器ABB800系列（芬蘭），變頻器采用交直交的方式。制冷設備采用的是水冷，這是由環境決定的，因為若采用風冷性能雖好但會產生大量的粉塵等排泄物，這是礦下環境所不允許的。

此次參觀我們注意到大部分設備都是從國外進口的，那是因為進口產品性能優良，我們需把這些設備組裝到一起協調各部分參數，連調各種指標使其達到一定功能。這也表明我們在技術上還依賴于國外的支持，存在一定的依賴性，這也要求我們努力的學習加強科技的研發和積累。

感想和心得：

經過現場的參觀，讓我更好的將學習到的理論知識和實際應用結合起來了。更加深刻的理解了通信方面的專業知識，認識到理論學習的重要性，當然也發現要結合實際運用的必要性。

篇6

The research analyzed the collection and the types of the anthropometric data. The average measurement design, adjustable design, utmost design and universal design were explored as the application methods of anthropometric data. Also the main points of the data application in structure design of the firefighter clothing were summarized.

人體及其活動是功能服裝設計的基本依據，在設計中需要用系統的方法進行人體及其活動分析，確保服裝的功能性要求。

1人體數據采集和分析

人體數據是確定產品尺寸的重要依據。只有了解人體各部位尺寸，才能確定產品的造型和尺度，使其符合人體和功能要求。

人體測量的基本目的是為設計提供參考。對于功能服裝的結構設計來說，主要從靜態人體、動態人體和群體尺寸等3 個方面來掌握。

1.1靜態人體尺寸

靜態人體尺寸指被測者處于靜止狀態和規范姿勢（立姿或坐姿）測量得到的數據，反應了人體被測部位的結構情況。主要對人體相關部位的高度、長度、寬度、厚度、圍度等部位進行測量，如身高、腰節高、胸圍等項目。靜態人體尺寸主要用于服裝規格的設計以及與人體結構直接相關的結構尺寸設計。

1.2動態人體尺寸

動態人體尺寸是以被測者在某種活動狀態下測量的尺寸，也稱為人體功能尺寸，數據涉及人體四肢、軀干在伸展、屈曲時的形體變化范圍與極限。動態人體尺寸測量要求在人體活動中，身體各部位的運動協調一致，具有連貫性和關聯性。

根據人體活動功能的特點，動態人體尺寸測量主要包括運動過程測量（如關節運動角、運動靈活性和運動軌跡測量等），動作范圍大小測量（如手腳的活動范圍、活動空間和活動方向的測量等），形體變化測量（如運動過程中身體發生的彎曲、扭轉、伸直和前后左右變化等）。

1.3群體尺寸測量

由于人體差異的存在，設計產品時必須分析目標用戶的特點。多數情況下功能服裝是面向特定群體的，因此要以目標群體的人體尺寸作為設計依據。

在特定群體中，人體尺寸的測量值是離散的變量，可采取抽樣測量的方法對測量數據進行分析，獲得相應群體尺寸的統計規律和特征參數。目前我國正積極展開基于非接觸測量技術的三維人體數字化研究，從號型等方面為服裝結構設計提供參考。

2人體尺寸數據的應用方法

2.1平均尺寸設計

平均尺寸設計是采用中間人體尺寸作為產品尺寸設計依據的方法。當產品尺寸與使用者的身材關系不大，或不適宜用極限設計或調節性設計的時候，可采用人體尺寸均值。在服裝結構設計中常用標準尺寸設計，即采用中間標準體作為設計參照。

2.2可調性設計

可調性設計是用兩個關鍵人體百分位數據分別作為尺寸上限值和下限值的設計方法，又稱雙限值設計。由于可調性設計的產品尺寸可以在一定范圍內變動，能夠滿足大部分人使用，因此具有較強的適應性，但同時會導致產品結構的復雜化，所以是否采用可調性設計應綜合考慮各種因素。在功能服裝中為了實現較大范圍的適應性，經常采用可調性設計，如褲腰的大小、褲腳口的收束、背帶的調節袢等。

2.3極限設計

極限設計是指采用某一人體百分位數作為產品尺寸極限值的方法。根據選用的百分位數分為大尺寸設計與小尺寸設計兩種情形。大尺寸設計確定的是產品的尺寸最小值，在服裝設計中應用較多，例如套頭衫的領口大小、袖口寬度、口袋寬等。小尺寸設計是確定產品尺寸的最大值，小尺寸設計要求產品的某項尺寸不能過大，否則身材瘦小者的使用會受到影響，如口袋底的位置高低、背帶間距等。

2.4通用尺寸設計

通用設計又稱為包容性設計、全方位設計，要求在最大程度上設計出效用最大的產品，考慮全部用戶的需要，同時考慮經濟的要求，以節約和環保的方式進行設計。

通用設計致力于滿足盡可能大范圍的人群在各種各樣的情況下進行操作，設計包括空間、產品、信息系統等，滿足各種情況以使其廣泛適用于不同能力和狀態下的使用者是重要原則，例如左右手都能用的開口設計。通用設計還要求盡量使用通用部件，減少特殊定制的要求，降低產品成本，如消防服上貼飾的反光帶、領袢、扣環等。

3人體數據在功能服裝結構設計中的應用

本課題以消防戰斗服為例進行了研究，對其結構參數、細部尺寸的設計提出了改進方案。其結構設計中考慮的人體要素見圖 1。

3.1分析使用對象和人體數據

由于不同類型的人體尺寸差別比較大，因此在設計中應該首先考慮使用對象的性別、年齡和職業。在本例中，消防戰斗服的使用對象為 18 ～ 28 歲的消防戰士、男性青壯年。由于長期參加規律的訓練，消防戰士身體健壯，體型與普通人群具有一定區別，應該對此人群的尺寸進行測量和分析，確定其重要部位的統計數據和形體特征，相關人體數據采集的內容見圖 2。

3.2確定產品尺寸類型

確定采用的數據類型需要綜合考慮消防戰斗服的整體結構、技術可行性和使用要求。例如消防戰斗服中褲子的腰圍采用大尺寸設計原則，并通過側縫加調節袢和后腰部用橡皮筋的可調節設計，使服裝既有較大的適用范圍，又能夠確保對每個人體的適應性，而且在各種活動中能有較好容度（表 1）。

3.3選擇人體百分位數

百分位數的選擇與滿足度相關，滿足度就是產品尺寸的適應域，是指產品在尺寸上滿足多少人使用，以適合使用的人占使用者群體的百分比表示。

滿足度取值要考慮到使用人群的人體差異性、生產的技術可行性與經濟合理性等因素。對于產品設計中人體百分位數的選擇，GBT12985規定一般產品的大小百分位數分別選用P95和P5，或酌情選P90和P10。在消防戰斗服的設計中采用P99和P1作為大部分結構參數的依據，以確保服裝的適應性。

3.4進行產品尺寸修正

產品尺寸修正包括功能修正與心理修正。功能修正指為實現產品功能的尺寸修正，分為穿著修正、姿勢修正和操作修正；心理修正是為消除空間壓抑感、恐懼感或為了美觀等心理因素而設置的尺寸修正。

在消防戰斗服的設計中，操作修正量是進行調整的主要內容，尤其對影響人體活動的主要部位，例如袖子對人體肩、臂部的各種運動造成牽扯，在結構中需要對袖底線尺寸進行加量處理（圖 3），以減少腋下的牽制。另外通過增加袖長確?；顒訒r袖子能對手腕進行遮蓋防護。

3.5確定產品尺寸

服裝的外觀和結構與人體形態密不可分，要根據功能要求分析產品尺寸與人體相關部位。不同類型尺寸的重要性是不同的，甚至是相互沖突的，這需要在設計時統一考慮，分層級處理。消防戰斗服結構參數的設計層級見表 2所示。

4結論

功能服裝對使用過程中的安全、可靠、效率、適應性等要求較高，在結構設計中應該根據人體運動和對服裝的功能要求靈活運用平均尺寸設計、可調性設計、極限設計和通用尺寸設計，根據使用人群的人體數據確定尺寸類型和滿足的百分位數，并進行功能修正和心理修正，以增加服裝的合體性和適應性，發揮其應有的功能。

參考文獻

[1] 張文斌. 服裝結構設計[M]（第1版）. 北京：中國紡織出版社，2006.

[2] 張峻霞，王新亭. 人機工程學與設計應用[M]. 北京：國防工業出版社，2010.

[3] 蘇軍強，劉國聯，袁衛娟. 基于三維人體測量的服裝工業技術數字化研究[J]. 紡織導報，2009（6）：110 111.

篇7

關鍵詞：人機交互；計算機輔助設計；教學模式

項目來源：鄭州航空工業管理學院教育教學科學研究基金（132400410573）

1 概述

計算機輔助設計亦稱電腦美術設計，是指設計師運用電腦的設備和軟件來取代原始的繪畫工具和設計工具而進行的創意設計活動，是集技術、藝術及相關行業的統稱。

人機交互是一門研究系統與用戶之間的交互關系的學科。系統可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統和軟件。人機交互作為一門新興的邊緣學科，近十幾年來在我國得到了長足的發展，關于人機交互的研究和應用也越來越普遍，建立起良好的人機交互關系的產品或系統不僅能夠提高工作效率，還能降低人體的疲勞程度，保護人體的身體健康。

2 計算機輔助設計的重要性

計算機輔助設計作為藝術設計等相關專業的必修課程，對學生的后續專業課的學習及工作是十分重要的。從以往的教學中可以看出，學生對于學習這門課程還是抱有極大的興趣，或出于他們認為這是將來從事設計職業必須掌握的技術，或想藉此“工具”來彌補自己本來繪圖基礎的不足，計算機輔助設計成為當今設計工具的主流已是不爭的事實，甚至近年來還出現了“數字國畫”、“數字水彩畫” 可以達到以假亂真的程度?？梢姡诋斀袼囆g領域，計算機輔助設計軟件已經成為設計師、插畫師、動漫設計師、畫家等實現創意思維的一種理想工具。

3 計算機輔助設計課程存在的問題

計算機輔助設計在設計業界具有重要的地位，但在目前的教學中卻不能收到很好的效果，并不是教師不認真教，相反還要比一般的繪畫教學“辛苦”。任課教師努力地教，學生辛苦地學，可是教師的教學效果和學生的學習效率卻很低，造成這一結果的原因很多，其中最重要的原因之一就是針對計算機輔助設計這一特殊課程的教學模式存在重大的問題，教師與學生、學生與電腦、教師學生與教室之間缺少良好的人機交互關系，使得教師與學生之間不能建立起充分的互動，造成了教學質量的低下。具體分析有以下幾個方面的原因：

3.1 教室的選擇

計算機輔助設計課程有別于其他的一般課程，本門課程主要是以實際操作為主，訓練的是學生們實際使用軟件的能力，很多院校將此課程安排在多媒體教室，在多媒體教室授課，學生只能聽老師講，不能能夠實際進行操作訓練，造成的不良后果是學生對教師的課堂演示普遍都能夠理解和接受，但是等到上機時對演示內容沒任何印象 ，上機過程教師的時間被反復解說課堂內容占據。造成這個后果的原因主要是理論與實踐缺乏連續性，影響了最終的教學效果。

3.2 授課的方式

計算機輔助設計課程屬于計算機工具軟件的教學 ，主要以掌握軟件的使用為主，要求學生們在學習完這門課程后，能夠把學到的知識熟練的運用到實際的設計中，而目前普遍采用“灌輸式”的教學方式不利于學生們實現學習該課程的既定目標。所謂的“灌輸式”教學方式就是傳統的教學模式，以教師講，學生聽為主，這樣的教學方式存在很大的弊端，學生在學習過程中知道了怎么做，但不知道為何要這樣做，只是機械的掌握了命令的使用方法，但不懂得怎么如何用該軟件進行設計，“灌輸式”的教學方式難以激發學生的學習熱情，降低了學生的學習效率 ，會造成學生厭倦甚至抵制情緒的產生。“不激發學生的學習熱情而想要硬塞的老師，不過是在錘打冰冷的鐵”，美國學者賀拉斯曼的這句名言鞭撻了灌輸式的教學方式。

3.3 多媒體課件的制作

計算機輔助設計課程主要是以實際操作為主的課程，課件主要是引導作用，明確課程所講授的重要知識點，告知學生每次課所售主要內容，針對于此類課程，多媒體課件在制作上應該具有一定的針對性，但目前多媒體課件的制作上普遍存在著比較大的問題，或者內容量過大，缺乏重點，或者多媒體制作過于花哨，分散學生的注意力。

3.4 課時的安排

目前大多數的院校在計算機輔助設計課程的教學編排上一般都是把理論講授與實踐練習分開進行進行，理論課上課的地點一般在多媒體教室，實踐課上課則是在機房完成，理論學時一般在40—50H之間，實踐學時一般在20—30H之間。理論課學時安排有兩種形式，一種是每次課安排兩個學時，另一種是每次課安排四個學時。如果一次課安排兩個學時，教授的內容會比較少，缺乏連續性，無法講授與理論相關的實際案例；如果一次課安排四個學時，可以在一次教學中完成理論和與之相關的實踐的教學，但讓學生連續聽四個課時，會容易產生疲勞和厭倦的情緒，同時接受的效果也會受到影響。

3.5 課后的復習

計算機設計軟件都包含有非常多的工具和命令的使用，課堂的容量是非常大的，在有限的時間里讓學生把所有講過的工具和命令都立刻消化，是不現實的，為了實現課上與課后知識的連續性，課后學生能夠通過有效的復習方式繼續消化課上的內容是必要的，那么課后的復習方式就顯得很重要的，但是目前來看很少有教師能夠有效解決這個問題，這也是軟件教學中凸顯的重要問題，亟待解決。

4 基于人機交互的計算機輔助設計課程教學改革方案

4.1 優良人機交互關系的教室的建設

針對計算機輔助設計課程的特殊性，建設專門的多媒體教室。教室容量以60-80人為宜，每個學生配一臺電腦，教師配一臺主機，可以控制學生電腦，授課時切換到教學模式，學生不能自主控制電腦的操作，投影儀顯示主機授課界面，學生以觀看投影儀授課內容為主。多媒體教室應根據人機學空間設計要求進行布置，每排座位之間具有一定的高度差，保證前排座位對后排沒有阻擋。每兩列為一個單位，每兩列電腦之間留有一通道，保證一個人可以自由通過，以利于在實踐指導過程中，教師可以順利通過。由于計算機軟件課程對教室空間的明暗度有較高的要求，教室應該具有很強的避光設計，保證教室每個位置的學生能夠清晰看到投影儀投射到幕布上的軟件操作界面。此課程講授過程中任課教師要通過軟件的操作進行授課，所以多媒體講臺應該根據人機工程學要求進行設計，保證授課過程中任課教師不易產生疲勞，同時多媒體講臺和教師對幕布沒有遮擋。

4.2 利于重點知識有效傳遞的多媒體課件的制作

多媒體課件制作的好壞，直接影響著課堂上的教學效果和課后的復習效果。多媒體課件的制作主要包括課件形式和課件內容兩個方面。在課件形式上，主要包括色彩、照明（深度）、動畫等感知提示。學生接受課件信息的主要渠道是視覺提示，因此課件的設計應該符合學生的視覺心理。色彩的對比、線條的粗細、字符的大小都應該按照人機工程學要求進行設計。界面布局要突出重點，對象不宜過多，顏色不宜過于豐富，避免無益信息對學生注意力的干擾。在課件內容上，由于此課程主要是以軟件的實際操作界面授課為主，課件內容對學生主要起到提示性作用，所以課件應以提綱形式出現，將本次課所講主要內容顯示在課件上，合理編排，條理清楚。同時，課件還是課后學生復習的主要工具，所以對于重點內容可以進行視頻教學系統的建設，通過鏈接可以進入到視頻教學系統之中，對于課后布置的作業也是如此。

4.3 良好互動關系的授課方式的建立

很多院校對于此類課程，授課方式都是以“灌輸式”教學方式為主，學生在上課時看老師的操作往往顧此失彼，并且一個很簡單的例子就要通過好幾個步驟才能完成，學生往往學了上步忘了下步，一個案例的演練多數學生是跟不上老師的“手法”，所以老師便要“疲以奔命”地一遍又一遍的重復操作和輔導。如果學生回去以后沒有再練習、不能做到“舉一反三”，便是只會做老師教給的案例，不能真正掌握工具的應用。

針對于此，教師應該主動改善授課方式。首先應該改“灌輸式”教學為“啟發式”教學，增強學生的自主學習能力和學習興趣，通過提問題來增強學生的注意力和思考能力；其次通過結合實際的簡單案例，進行命令的講解，避免命令教學中枯燥乏味現象的出現，在命令講解過程中應避免每個命令都進行解釋，應對重點命令進行重點講解，其余命令由學生自主學習完成；第三，合理布置課時，筆者認為每次課以4學時為宜，在每次課時中合理分配理論教學課時與實踐應用課時，教師授課與學生訓練有效結合，一個知識點授課結束后，學生立刻進行實踐訓練，增強學習效率；最后，結合每次課的知識點，完成一個簡單課上練習，對于此練習授課教師進行步驟演示，演示結束后，學生立刻進行實際訓練。

4.4 課前預習和課后練習的多媒體教學軟件的制作

計算機輔助設計軟件包含很多的工具與命令，工具繁多，有些命令難以理解，僅僅通過課上的教與學，是不能夠很好完成軟件的學習的。如果學生不能針對每次課內容進行很好的課前預習和課后復習，那么上課時就很難達到理想的聽課效果。若想實現教師與學生良好的互動關系，提高學生的學習效率，必須建設良好的多媒體教學系統，保證學生能夠很好的進行課前預習和課后練習，所以任課教師應該針對課程教學內容制作視頻教學系統，學生可以根據教學視頻進行課前預習，同時也可以在課后對教師的授課內容進行復習，對于課后的練習題教師可以通過教學視頻系統進行必要的提示與講解。

4.5 具有友好用戶界面的教學軟件的應用

在課堂教學過程中，若保證教師與學生之間良好的互動關系，教學軟件的應用是必不可少的。通過此教學軟件，可以實現教師對學生電腦的控制，在授課時將學生電腦切換到教學模式，在學生實踐時，切換到練習模式。同時教師通過該軟件可以實時觀察學生的練習情況，學生也可以通過該軟件的平臺對教師實時進行提問和溝通，包括通過該軟件進行作業的提交。此類軟件市場已有銷售，可以購買，也可以根據教學需要，自主進行開發。教學軟件的應用是保證教師與學生良好人際關系建立的必要條件。

計算機輔助設計課程是設計類專業學生必修的一門重要課程，將人機交互的專業知識和理念引入到教學模式的改革中來，這是一種全新的嘗試，具有良好人機交互關系的教學模式的建立將會使教師與學生之間建立起充分的互動，這對提高學生掌握軟件的操作能力具有特別重要的意義，也會對藝術設計相關專業教育的培養模式產生積極的推動作用，希望對構建我國高等院校計算機輔助設計課程教學模式改革產生一定的影響和參考意義。

參考文獻

[1] 畢海龍. 多媒體教學的探索與思考[J]. 科技信息，2008 （28）：29 - 33

[2]王錚，趙麗敏. CAI課件的多種人機界面形式[J] . 臺州學院學報 ，2002 ，（12）：32 - 35.

[3] 沈啟光. 人機工程學在多媒體課件制作中的應用[J]. 價值工程，2010 （29）：205

[4] 李文靜. 關于多媒體計算機輔助教學利與弊的再思考[J]. 重慶職業技術學院學報，2008 ，17（1）：56 - 58.

[5] 王首一. 計算機輔助設計教學中的實踐與探索[J]. 山西建筑，2009 （4）：367 - 368.

篇8

二、交通事故致因分析（略）

三、減少交通事故的對策

從人、車輛和環境的主動安全技術、被動安全技術及ITS在交通安全中的應用三個方面，探討減少交通事故，保障交通安全的對策。

（一）主動安全技術

1、人的主動安全性

主要包括：交通安全教育和宣傳以及交通安全的解釋；交通醫學(感知交通環境信息)；交通的法律安全(血液酒精濃度檢驗、吸毒檢驗及法律裁決) 。

2、車輛的主動安全

主要內容為：行駛安全(避免因駕駛不當或駕駛行為不當，例如，違反交通法規而引起交通事故等)；工作環境安全(降低汽車駕駛員空間的噪聲、振動強度，改善通風和空調性能，從而減少造成駕駛員工作疲勞的傾向性)；操作安全(依據人類工程學的原理，正確布置駕駛員的操作元件，防止潛在的誤操作可能性)；感覺安全(改善駕駛員的工作視野范圍，合理設計刮雨器的工作范圍，選擇油漆色彩符合視覺舒適原理)。

3、環境安全

主要內容為：交通流控制(速度監測，合理的綠信比，道路標志，增加交叉或丁字路口等的信號燈裝備率等)；道路管理與建設(避免將直線路段設計得過長，霧、雨、風、冰雪、動物經常出沒等區域環境的改善或預報,事故高發區環境的改善)；使交通法規適應相應的交通運輸的發展(例如單意無矛盾的交通管理，先行權規則等)。

4、主動安全技術的發展趨勢

（1）汽車運行過程的各種控制，包括行車路線自動引導系統和交通控制系統(例如,智能運輸系統)都可直接提高交通安全和效率。據專家預測，汽車在市區和居民區行駛速度的車外自動控制，將是未來最有效的安全對策，但這種新技術的實際投放市場，尚需要等待時機。

（2）駕駛員血液酒精濃度檢測是解決酒后駕車的有力對策，未來將出現一種全新的遠距檢測方法，而不必由交通警察攔車進行隨機抽檢。即利用衛星定位系統(GPS)和車輛定位系統，預計將發明一種不影響交通，但對每一個行車駕駛員進行自動酒精檢測的方法。

（3）據統計，因駕駛員疲勞發生的汽車事故約占(5～10)％。駕駛員眼球和眼皮動作的疲勞自動監測,可及時檢測汽車駕駛員是否疲勞,以便對困倦的駕駛員進行可靠的監測和警告。這種技術在21世紀為汽車制造廠和用戶接受的可能性極高。

（4）類似雷達探測的避碰系統因其價格高昂，近期內不可能大規模地投放市場。在未來10年至20年，可望廣泛采用的汽車主動安全技術如下：酒精車內檢測,駕駛員疲倦檢測,車間距警告和控制,車速控制,驅動力控制(ASR)和防抱制動系統(ABS),安全帶自動佩帶及鎖止系統,路面冰雪預警,高位制動燈（第三制動燈）,前大燈燈光自動調節和刮水系統,行車路線引導系統等。

（二）被動安全技術

1、人的被動安全

主要內容有：安全帶的佩戴意識；發展救護事業（快速救護,進行現場救護或迅速將傷員運送醫院搶救,也包括交通事故通訊，事故救護專業人員培訓,成立交通事故志愿救護隊等）；發展保險事業（對事故受害者進行治療和賠償）。

2、車輛的被動安全技術

主要包括：自保護措施（例如，轎車乘員保護，主要考慮與商用汽車、載貨汽車的碰撞或者轎車與轎車的碰撞事故，兩輪車安全氣囊）；其它保護措施（汽車對車外交通參與者的保護措施，如載貨汽車對轎車、摩托車、自行車碰撞保護）。

3、被動安全的環境保護技術

主要內容有：平緩路肩;彎路、交叉路口以及丁字路口綠化應該符合交通視野條件，樹木和防護欄的設立亦應該避免妨礙交通視線；柔性公路護欄，柔性標志桿燈柱；事故現場保護，防止誘發新的交通事故，也包括交通流疏散和大眾傳媒（交通電臺）。

4、被動安全技術發展趨勢

（1）汽車被動安全技術將在未來10年至20年取得下述重要進展: 正面氣囊（用于正面碰撞保護駕駛員和副駕駛員的正面氣囊）；側面氣囊（側面碰撞時保護轎車乘員頭、胸的側面氣囊）；車中氣囊（用于保護后座乘員）； 智能安全帶；兒童約束安全系統；行人保護系統（包括兩輪車騎手）；車身外形最佳化；協調性（即對碰撞對方的保護）； 生存空間保護等。

（2）越來越多的復雜傳感器用于汽車碰撞階段，感知汽車碰撞強度參數，包括智能安全帶和氣囊的傳感器。它們將感知的乘員實際坐位、質量、性別等，使得控制系統能自動地修正生物力學參數偏差，在碰撞的最初20ms前對碰撞強度進行分類，調整安全帶和氣囊的特性參數，在實際碰撞條件下為乘員提供保護。這種調節主要是通過改變氣囊充氣壓力和泄氣通孔尺寸，以及設定安全帶的預應力、卷帶筒鎖止和限制負荷來實現。被動安全技術發展趨勢

（3）用于汽車側面碰撞條件下，保護乘員頭部、胸部、骨盆和下肢的側面氣囊不久將大量投放市場；汽車后座以及非碰撞側乘員氣囊不久也將投放市場。

（4）行人保護氣囊已有十幾年的試驗研究歷史，但目前存在的問題仍然較多；與此同時，摩托車（包括自行車）保護氣囊也有相當的試驗研究，某些西歐國家已進入中試階段。

（5）碰撞事故參與者之間的協調性，特別是重量級差較大的汽車之間的碰撞是一個棘手的問題。實際上，運動轎車和微型箱式汽車的流行加劇了協調性問題的嚴重性。但協調性問題研究的重點仍然是轎車和重型商用汽車的碰撞。

（6）目前，汽車設計的重點已從滿足單項要求逐漸轉向滿足多項綜合要求（集約化設計）過渡。不僅要滿足56.3km/h時50％男性乘員的安全要求，還要求汽車在不同的碰撞形式和烈度下，對不同身高、體重的乘員提供最佳的安全保護。

（7）隨著有限元人體計算機模型取代模擬假人模型的推廣，汽車生物力學領域將有重大突破。例如，英國實施的生物力學計算機輔助設計（BIOCAD）項目的執行，勢必推動人體組織和器官的工程技術、生物力學和汽車結構數據庫的發展，更有利于汽車最佳安全設計?？梢灶A見，隨著不同碰撞狀態和乘員特性的計算機模型的完善，將會使汽車安全設計的決策依據更為可靠。

（8）計算機技術的發展將使碰撞試驗的記錄更方便，實車碰撞的實驗記錄，如減速度、速度及速度方向的時間歷程將為碰撞持續時間和受傷后果評價提供更多的信息。雖然，被動安全研究也將重視受傷后社會問題和后果的重要性，避免事故死亡也僅是道路汽車與交通安全研究的有限內容，但是，受傷使受害者能力和社會損失問題日漸受到社會的關注。

（三）深化智能交通系統（ITS）在交通安全中的應用

智能交通系統（Intelligent Transportation System）簡稱ITS，，它將先進的信息技術、通訊傳輸技術、電子控制技術及計算機處理技術等綜合運用于交通運輸管理體系通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理借助各種科技手段對各種交通情況進行協調和處理建立起一種實時、準確、高效的綜合交通管理體系從而使交通設施得以充分利用并提高交通運輸的效率和安全最終使交通運輸服務和管理實現智能化使交通運輸實現集約式發展。

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【關鍵詞】　組織學與胚胎學；　遠程教學；　教學手段；　教學效果

組織學與胚胎學遠程教學體系是利用網絡、多媒體、計算機設備和技術將課程知識基本結構、教學內容、教學方法、教學過程和教學效果評價綜合組成的開放式統一體，是現代課堂教學與現代教育技術結合的一種新型教學模式。

1　課程遠程教學體系的功能

組織學與胚胎學屬于醫學形態學科，其課程特點是內容抽象繁雜，信息量大，加之近年來學時不斷縮減，招生人數大量增加，學生水平參差不齊，且南通大學學習本課程的學生分屬3個不同校區，師生課后面對面直接交流的機會很少，為解決上述問題，本教研室改革教學方法和教學手段，初步建成了課程網絡教學平臺。

在教學過程中，教研室按照不同專業對本課程知識面的廣度及深度要求，將本課程分成3種教學模塊6個組別，臨床醫學專業為9時模塊（含本一、本二兩組）；護理和檢驗專業為63學時模塊（含本二、本三兩組）；醫學法學、康復醫學和臨床醫專、成人教育定為36學時模塊（含本科、?？苾山M），在此基礎上改進原有的網絡教學平臺，分別為這三個模塊制定了具體教學方案，同時增加了生物光鏡標本技術、生殖醫學與健康、口腔組織學與胚胎學、組織工程學等子課程的內容，建成完整的課程遠程教學體系，實現了課堂教學在時間和空間上的延伸。

2　課程遠程教學體系的內容

2.1　課程信息板塊　包括課程通知、課程介紹、教師信息、教學日歷、授課計劃、教學方法等欄目。該板塊的功能：（1）實時課堂授課時間、地點和授課計劃書。（2）闡述學科的發展歷史、研究方向和取得的成果，使學生對所學習課程的研究現狀獲取初步認識。（3）公布授課教師的組成情況、電話號碼和電子郵箱，學生在學習中遇到問題可以向老師電話咨詢，也可發電子郵件，老師會在最短的時間內給學生答復。（4）介紹本課程常用的教學手段和教學方法。

2.2　教學內容板塊　包括教學大綱、教案、多媒體課件、授課錄像等欄目，每個欄目均包含組織學與胚胎學及各門子課程的具體內容。

本課程以全國統編教材《組織學與胚胎學》（第7版，人民衛生出版社）為藍本，分別為9時、63學時和36學時的學生制定了合適的教學大綱，大綱在各項知識點上對相應教學目標均作出細化要求，使學生清晰了解每一章節的重點和難點，增強了學習效率。此外，還根據專業特點規定了各門子課程的教材、教學大綱，明確規定課程的性質、任務、教學內容和基本要求。

教學內容板塊還提供了組織學與胚胎學及子課程的教案、多媒體課件和部分教師的授課視頻。組織學與胚胎學教案和教學課件均按學時分三種模塊設置，教學課件涵蓋課程所有章節的教學內容及光電鏡圖片，在胚胎章節還加入了影像及Flas，將抽象的理論描述轉變為逼真的直觀再現。三套課件均力爭達到圖文并茂、動靜結合，具有新穎性、直觀性的特點。學生可以在課后方便地獲取課程講授過程中的相關資源，根據教學大綱的要求進行學習，并且從多個不同教師的授課視頻中獲取更多的知識。

2.3　實驗指導板塊　包括實驗內容和復習要點等欄目。本課程實驗課的主要內容是借助顯微鏡觀察組織切片，展示正常人體的微細結構，借助動畫和模型解釋人胚的發生及發育過程。實驗指導板塊公布每次實驗內容，并配有大量的組織切片圖及描述胚胎發生過程的動畫、仿真圖。學生可預先通過教學體系了解每次實驗課的目的、要求、內容和作業，在課上有的放矢，認真聽講，逐一完成實驗要求，課后也可根據自己的實際情況利用網絡復習和鞏固所學的知識[1]。

2.4　自我測試板塊　包括習題集和試卷庫欄目。習題集涵蓋課程教材全部內容，分習題和題解兩部分，內容編排與教材的章節順序相符，方便學生在學習過程中或復習時加深理解所學的知識，提高學習效果。

2.5　交流與討論板塊　教學體系設置課程討論區，實現討論與答疑功能，支持教師與學生、學生與學生之間的實時或非實時溝通。學生可以在討論區討論學習中的問題，教師可以利用課程討論區通過發帖來答疑解惑，彌補學生自學的不足，為師生交流提供方便。

2.6　參考文獻及網站板塊　學生可通過鏈接查閱參考文獻，也可直接訪問國內外其他院校的組織學與胚胎學教學網站，相互參考，促進學習，使各院校的教學資源得以充分利用，達到資源共享，優勢互補的效果。

3　課程遠程教學體系的應用效果

課程遠程教學體系主要應用于本校醫學院本、?？聘鲗I組織學與胚胎學教學工作，滿足了學生個性化需求，使學生得以盡快熟悉課程特點，提高了學生的學習興趣。不同層次的學生可選擇自己合適的時間，針對自己的薄弱環節利用網絡自主復習與自學，鞏固和隨時更新所學的知識，學生還可通過教學體系的自測系統了解自己的學習水平。遠程教學體系解決了學時少和教學內容多的矛盾，也解決了學生分屬不同校區的問題。

網絡教學體系加強了師生之間的溝通，使教師能夠及時掌握學生的學習狀況，為更好地開展教學工作提供依據[3]。從教學效果來看，絕大多數學生對該體系的應用持贊成態度，從考試成績來看，利用教學體系進行學習的學生明顯高于僅僅依靠單一的傳統教學模式學習的學生。

南通大學醫學院的組織學與胚胎學是省級精品課程，建成的課程遠程教學體系對任何年齡、任何層次的人員開放，可發揮網上教育覆蓋面廣的優勢，為高年級學生、臨床醫生和從事與醫學相關行業工作的人員創造繼續教育和終身學習的機會，也為一般人群增加了普及醫學基礎知識的機會。

4　存在問題與展望

建設課程遠程教學體系的主要目的是作為現代課堂教學的補充和完善，應該面向教學全過程，為教學的各個環節服務。從當前的實踐情況來看，還需要進一步做好以下工作：第一，健全光鏡技術、生殖醫學與健康、口腔專業組織學與胚胎學、組織工程學等附屬學科的網上自我測試功能。第二，不斷補充和更新網上課程信息和課程內容，保障網站的動態運行。

遠程教學是對傳統教學模式的創新和發展。課程教師必須積極學習國內外的成功經驗，結合教學實踐，努力探索，不斷補充、完善系統，以適應不斷發展的醫學教育事業[4]。

參考文獻

[1] 宮曉潔，孫莉.組織學與胚胎學網絡課程的構建與實施[J].中國高等醫學教育，2008，23（1）：95-112.

[2] 夏平，徐邦生，姚健，等.組織學與胚胎學試卷庫的使用與評價[J].解剖學雜志，2012，35（1）：128-129.

[3] 倫永志，孫慎俠，韓美君，等.醫學微生物學網絡教學系統的設計與開發[J].醫學信息，2009，22（1）：91-94.

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關鍵詞：有機化學；低碳；環保

作者簡介：丁國華（1969-），男，山西大同人，桂林理工大學化學與生物工程學院，副教授；劉崢（1962-），女，江西興國人，桂林理工大學化學與生物工程學院，教授。（廣西 桂林 541004）

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）04-0090-02

低碳環保、綠色節約是當今國際化學科學研究的前沿，受到各國的關注和重視。我國有識之士也提出了應該加強綠色化學教育的觀點。所以，低碳綠色化學教育是21世紀化學學習與教學的新挑戰，同時也是大學生素質教育的一項重要內容。[1]而“有機化學”是理工科高校相關專業的基礎課程之一，具有課程內容豐富，授課時間較長，選課學生面大，社會應用性強等特點，廣泛滲透到生命科學、材料科學、環境科學、能源科學等諸多學科領域中。[2]“有機化學”教學是學生認識低碳環保綠色化學的基本途徑，因此，在課堂教學中滲透低碳綠色化學內容，加強學生的環保綠色意識，具有極其深刻的意義。同時，“有機化學”作為一門實踐性很強的課程，必須與有機化學實驗相配套，使學生在實驗中更直觀地認識到低碳環保、綠色節約的必要性，在有機化學實驗中盡可能“節約化”、“綠色化”；在藥品用量上實現從“大量到中量到少量到微量”的轉變；實驗儀器半微量或微量化。這不但減少了藥品資金投入，降低了廢物的排出，也減少了對環境的傷害。理論教學和實驗教學相得益彰，將低碳環保、綠色節約理念的教育貫徹到“有機化學”教學的始終，潛移默化地影響學生。

以下是我們在“有機化學”教學和實驗過程中，滲透低碳環保、綠色節約理念教育所做的探索與實踐，期待與廣大同仁共勉。

一、“有機化學”理論教學中低碳環保理念的滲透

“有機化學”課程是在高等院校中進行低碳環保綠色化教育最合適的課程之一。這是由“有機化學”課程本身的特點所決定的，因為這種理念是有機合成化學家最先提出的，其內容與有機化學學科密切相關。

在教學中，我們注意補充和介紹一些具有時代性與低碳環保理念有關的內容，如綠色化學的定義和內涵；低碳生活與地球溫室效應的關系。還要以我們身邊的例子來說明，如汽油無鉛化、洗滌劑無磷化等，使學生認識到環保與自身息息相關，從而認識到環保的重要性。也要擴展一些新開發出的綠色工藝中采用的新試劑和新技術。如烴類的烷基化反應，現行的教材中一般都是介紹氫鹵酸、三氯化鋁等液體酸催化劑，其會對設備產生嚴重的腐蝕，對人體產生危害并且污染環境。而開發固體酸烷基化催化劑就可以避免這些缺點，既低碳又環保。也及時介紹一些綠色化學研究取得的新技術、新方法和新途徑，如電化學合成技術與方法、微波合成技術與方法、超聲波合成技術與方法、光化學合成技術與方法、超臨界合成技術與方法、一鍋合成技術與方法、固相合成技術與方法等，豐富理論教學，開闊學生綠色環保的視野。

采用多媒體教學手段為低碳環保教育提供了必要條件，改變了一支粉筆滿身灰塵的授課形象，這本身就體現了環保的理念。不用粉筆書寫板書，可以向學生傳遞更多的信息，單位時間內授課效率高，也貫穿了綠色節約觀念。

“有機化學”有些內容，傳統的板書授課，學生理解起來困難，如有機反應機理（即化學鍵的拆分及重新組合的詳細過程）、立體化學中的分子構型、對映異構體現象、反應機理的立體化學等重要內容，都是用語言難以描述清楚、學生理解比較抽象的，而利用多媒體教學手段，可以同時將文字、圖像聲音等綜合起來，有利于學生對所學內容的理解，比單純的抽象化語言更富有表現力。同時豐富多彩的圖片可以更直觀、更形象地體現教學內容，提高學生的學習興趣，更容易取得良好的教學效果。

二、“有機化學”實驗教學中低碳環保理念的滲透

“有機化學”作為一門實踐性很強的課程，必須與實驗課緊密結合，“有機化學”實驗在使學生領悟和感受到科學為人類社會創造了文明和財富的同時，也帶來了環境的污染。全國眾多的大學、中學的化學實驗課就猶如一座座微型化工廠，每天都在排放著大量的、種類繁多的廢物，污染著環境。[3]由于化學實驗所使用的試劑品種多，排出的污染物成分復雜，治理起來更加困難，自然就加重了社會治理的成本，對社會財富也是一種浪費。因此，要從低碳環保、綠色節約的角度重新認識化學實驗課程的設置內容。筆者所在的有機化學教研室，一直致力于“有機化學”實驗綠色化的探索和實踐，嘗試在實驗教學中提倡低碳環保、綠色節約理念。經過幾年的探索，編寫出版了《有機化學實驗綠色化教程》，該書是桂林理工大學有機化學實驗綠色化教學研究成果的結晶，也是桂林理工大學“十一五”規劃教材。以下是我們進行綠色化實驗的結果總結，供同仁們參考。

1.加大半微量或微量實驗的比重，強化低碳環保意識

與常規實驗相比，采用半微量或微量實驗，試劑用量減少約2/3，相關輔助材料和水電的消耗也相應減少，降低了實驗成本，節約了實驗經費。同時實驗產生的廢物量也大為降低，從而減少了對環境的污染。將常規實驗與半微量或微量實驗進行對比，如試劑用量、實驗結果、廢物量、水電量、實驗成本等指標以掛圖的形式時刻提醒學生，在實驗的每一個環節都要重視節約和環保，使學生在實驗教學中深刻認識到低碳環保的重要意義。

2.改進實驗內容和方法，進一步強化低碳環保意識

實驗中產生的廢物，不允許直接排入下水道，分門別類做好廢物回收利用，盡量做到除產品外的零排放。教導學生，保護環境就是要從身邊的一點一滴做起。

改進某些實驗內容，以期達到節約和環保的目的。

例1：“熔點的測定”基本操作實驗，常規使用的加熱介質是濃硫酸，屬于危險試劑，使用過的硫酸變黑，只能使用一次。同時回收的廢硫酸量大，浪費嚴重。我們改用液體石蠟作為加熱介質后，廢酸沒有了，而且液體石蠟可以重復使用。沒有廢物排放，既環保又節約。[4]

例2：“蒸餾與分餾”基本實驗操作，現行的實驗教材，要求使用甲苯和四氯化碳兩種試劑，沸點高，毒性大，價格較高，加熱時間長，回收量大，對環境和人身都有害。我們用工業酒精和自來水替代后，由于降低了體系的沸點，因而縮短了加熱時間，回收的酒精可以重復使用，或作為酒精燈的燃料。工業酒精價格低廉，實驗效果好，這一改進，既節約又環保，廢物零排放。[4]

例3：“萃取”基本實驗操作，一般使用乙醚萃取醋酸水溶液中的醋酸。該方法存在以下的問題：一是乙醚的沸點低，室溫下極易揮發和燃燒，安全性差，不適合在人員集中的場所使用；二是乙醚的滲透性很強，操作中容易出現滲液和漏液的現象，造成實驗數據的誤差較大，而且很容易實驗失?。蝗且颐炎鲚腿?，使用量大，成本高，易污染環境。我們改用水為萃取劑，從醋酸與乙酸乙酯的混合溶液中萃取醋酸，實驗中使用的乙酸乙酯毒性低、污染小，實驗時分層速度快，現象明顯，容易操作。萃取后的乙酸乙酯使用碳酸鈉溶液洗滌后可以回收再利用。[4]

例4：“環己烯的制備”實驗，目前國內有機化學實驗教材要求采用濃硫酸或濃磷酸做脫水劑，存在以下問題：一是收率不高，濃硫酸腐蝕性強，炭化嚴重，操作不方便。而濃磷酸雖較濃硫酸好，但價格較高。二是副產物多，濃硫酸容易生成炭渣和有毒氣體二氧化硫，殘渣和殘液對環境污染大。我們在實驗中改用六水合三氯化鐵做脫水劑，避免使用濃硫酸或濃磷酸對環境造成的污染，而且產率提高了；催化劑經過回收，處理后可重復使用。[4]

例5：“甲基橙制備”實驗，現行高等院校有機化學實驗教材中，是由對氨基苯磺酸、亞硝酸鈉和鹽酸，經低溫（0～5℃）重氮化反應生成重氮鹽，再與N，N-二甲基苯胺偶合而成，而且制備過程中需要冰鹽浴保持低溫，實驗時間長，反應條件不易控制。我們采用“一鍋法”常溫下合成甲基橙，不僅降低了試劑的耗損，而且條件容易控制，操作簡單，收率高，實驗時間也縮短了。[4]

三、低碳環保和綠色節約教育是學生素質的主要內容

構建和諧社會將是我國長期的、不懈奮斗的目標。加強環境治理和保護，促進人與自然和諧共處，是其中一項重要的內容。為此要以解決危害人民健康和影響可持續發展的環境問題為重點，加快建設資源節約型、環境友好型社會?！坝袡C化學”的教學目標，說到底是科學素質教育。將低碳環保、綠色節約理念的教育貫徹到“有機化學”教學的全過程之中，是時代對大學生的要求。培養他們低碳環保和綠色節約意識是人文素質的重要內容，同時又是其他素質的綜合體現，是當代大學生綜合素質的集中反映。要成為全面發展并具備較高的綜合素質的大學生，就必須自覺接受低碳環保、綠色節約化教育。

21世紀是人類與環境友好相處的世紀，可持續發展成為人類社會發展的主題。時代呼喚高等院校擔當起培養具有環境保護意識和可持續發展意識的人才的任務，也是化學教育工作者需要面對的問題。我們要在“有機化學”教學活動中有意識地貫徹低碳環保、綠色節約的理念，使這些理念在學生心中生根發芽，成為他們人文素質的一部分。

參考文獻：

[1]宿輝,張永忠,邵鐵華.有機化學教學中綠色化學教育的滲透[J].中國農業教育,2004,(3).

[2]謝兵.談有機化學教學改革的實踐[J].廣西輕工業,2006,(5)．

[3]張淑華,劉崢.有機化學實驗綠色化的探索與實踐[J].廣西教育,