1實驗施行基礎(chǔ)
1．1硬件基礎(chǔ)
復(fù)旦學(xué)院工業(yè)工程系人因工程實驗室自行研發(fā)了多通道寬屏幕固定式駕駛仿真系統(tǒng)，見圖1所示。該系統(tǒng)由真車改建，具有可用性、柔性、整體性好和成本低等特性。系統(tǒng)的多個模塊具有可配置性，能靈活地運用于各類駕駛仿真任務(wù)的模擬，可隨時按照實驗任務(wù)和研究對象的變化對系統(tǒng)的各個軟硬件進行調(diào)整，以適用不同研究課題或?qū)嶒灲虒W(xué)的設(shè)計須要。
通過駕駛仿真系統(tǒng)可以對駕駛員在駕駛過程中的行為、感知、認知、決策和心態(tài)進行觀察、測量和剖析，具有安全性、可控制性、可重復(fù)性、易于采集客觀數(shù)據(jù)等特性。
1．2軟件及仿真場景模型庫
駕駛仿真系統(tǒng)的主要構(gòu)成部份之一是虛擬駕駛場景的仿真，它基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，具有沉溺、交互、構(gòu)想的特點，使駕駛員身臨其境，與駕駛仿真的場景環(huán)境自然交互。駕駛場景的建立主要是依據(jù)科研或教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)造交通場景的三維模型或重現(xiàn)真實的交通場景。可以采用公司的建模軟件或常見的造型軟件進行虛擬駕駛場景的建模，采用公司Vega軟件重構(gòu)模擬駕駛的仿真平臺。
我們目前已擁有具有一定素材，可用性強的仿真場景模型庫，如圖2所示，具有多種形象逼真的交通環(huán)境、車輛和行人模型，具備各類機動汽車等可配置交通模塊，還具備模擬特殊天氣下的交通環(huán)境，如雨天、霧天、夜間等駕駛環(huán)境。這種豐富的仿真場景設(shè)計元素大大降低了系統(tǒng)的柔性和可用性，便捷研究人員及中學(xué)生按照實驗?zāi)康模O(shè)計和舉辦各類有關(guān)駕駛員行為的研究。
1．3知識基礎(chǔ)
基于駕駛仿真的人因?qū)嶒灲虒W(xué)要求中學(xué)生早已具備一定人因工程基礎(chǔ)理論和技巧的基礎(chǔ)，比如反應(yīng)時的測定、標識的設(shè)計理念、人因設(shè)計的基本思路及應(yīng)用的方式等。另外，還需中學(xué)生具備一定的計算機軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)和經(jīng)驗，便于能更快地學(xué)會相關(guān)模型軟件的使用。
2人因?qū)嶒灲虒W(xué)的設(shè)計與施行
結(jié)合駕駛仿真所設(shè)計的人因教學(xué)實驗，使中學(xué)生的實踐內(nèi)容愈加緊貼實際應(yīng)用仿真物理實驗室軟件免費版，以培養(yǎng)中學(xué)生的綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力為目標，我們在設(shè)計實驗時，主要注重于以下幾個方面。
2．1發(fā)揮中學(xué)生的自主性
以交通標志設(shè)計與評估實驗為例，交通銘牌的字體大小、圖樣設(shè)計，直到放置施行均由中學(xué)生以團隊的組織方式分工協(xié)作，獨立完成。要求交通銘牌設(shè)計合理，便于公路使用者辨識；模型設(shè)計后，可以直接使用駕駛仿真系統(tǒng)進行實車、實路駕駛；對設(shè)計成果進行有效、合理的評估。中學(xué)生在做實驗的過程中飽含了挑戰(zhàn)性，因而大大地迸發(fā)了中學(xué)生的興趣和主動性。
2．2實驗的開放性
實驗室僅提供駕駛仿真系統(tǒng)及配套模型軟件，模型的設(shè)計以及對模型評估的方式和手段都由中學(xué)生按照須要自行確定，這為中學(xué)生的創(chuàng)造性思維發(fā)展提供了很大的自由度。諸如，針對駕駛安全某個主題的研究，中學(xué)生可以自行設(shè)計模型，自行設(shè)計調(diào)查問卷，組織實驗的施行，并剖析實驗的結(jié)果。
2．3實驗內(nèi)容的綜合性
實驗的設(shè)計思想是讓中學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的．同時，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際，靈活應(yīng)用人因工程理論解決實際問題的思路及技巧的能力。正如中學(xué)生在實驗報告里所說：“在整個實驗中，從發(fā)覺問題、提出問題到解決問題，我們都遵守了在人因?qū)W中起核心作用的以人為本的思想。實驗中我們面對的是一個現(xiàn)實生活中的復(fù)雜問題，我們實踐了一個完整的應(yīng)用人因?qū)W原理到實際系統(tǒng)設(shè)計的全過程，即確定設(shè)計目標和績效評價標準一系統(tǒng)定義一基本設(shè)計一界面設(shè)計一測試評估一方案改進的過程，課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識在此得到了實踐與鞏固。”
2．4實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新性
我們應(yīng)用駕駛仿真系統(tǒng)的相關(guān)軟件和硬件，給與中學(xué)生全新的集成體驗，加深理論知識的學(xué)習(xí)，并感知復(fù)雜的系統(tǒng)和理論。使中學(xué)生的方案設(shè)計和改進舉措愈加符合實際，利于中學(xué)生的實踐施行，使中學(xué)生對實驗飽含興趣和積極性。中學(xué)生在實驗報告中說到：“我們感受到了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在系統(tǒng)研究中的巨大作用。就此次實驗來說，我們借助現(xiàn)有的模型，屏幕上談兵，就完成了系統(tǒng)的剖析以及再設(shè)計。虛擬現(xiàn)實技術(shù)早已成為如今我們研究現(xiàn)實世界的有力工具。我們學(xué)習(xí)到了好多應(yīng)用案例，也愈發(fā)深入地理解了人因課上所提到的一些理論與原則性的知識。理論結(jié)合實踐，是學(xué)習(xí)知識的最佳方法。不過，我們的實踐，不是傳統(tǒng)意義上的實踐，而是在虛擬的'現(xiàn)實世界中進行的實踐。”
我們針對不同的教學(xué)需求，可以開辦如下不同類型、不同方式的人因教學(xué)實驗。
(1)體驗式教學(xué)。可以把復(fù)雜的難于理解的人因工程理論通過駕駛交互體驗來領(lǐng)會和學(xué)習(xí)。
(2)研究型教學(xué)。中學(xué)生自主設(shè)計實驗場景或測試方案，舉辦針對特定理論或則原則的實驗研究。比如，有打算的反應(yīng)模式與無打算的反應(yīng)模式區(qū)別，有分神或則無分神的反應(yīng)模式區(qū)別，疲勞和正常精神狀態(tài)下的反應(yīng)模式區(qū)別等。
(3)專題教學(xué)。諸如：交通險情專題實驗主要針對險情反應(yīng)模式、反應(yīng)時間的測定，中學(xué)生也可進行交通險情的體驗；交通標示專題實驗可以對交通路標進行主觀、客觀的評估。
3實驗教學(xué)療效
基于駕駛仿真，我們早已開辦了人機系統(tǒng)仿真體驗式實驗、汽車貼膜研究型實驗和以南京新街口為案例舉辦了交通標志設(shè)計與評估的專題實驗等。這種實驗緊貼生活實際的應(yīng)用，培養(yǎng)了中學(xué)生綜合應(yīng)用理論知識剖析和解決實際問題的能力。教學(xué)實驗挺好地達到了預(yù)期療效，遭到了中學(xué)生的肯定與好評。
(1)中學(xué)生感遭到人因理論技巧與技術(shù)在實際生活中的重要地位，真正理解了人因工程的內(nèi)涵，有助于中學(xué)生在實踐中加深對理論知識的理解和運用，加大了對所學(xué)知識的感性認識。
(2)利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增強了中學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性解決問題的能力。
(3)培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力。實驗須要中學(xué)生合理分工仿真物理實驗室軟件免費版，互相協(xié)作，進行有效的團隊溝通，共同解決問題，能夠成功地完成。
(4)提升了學(xué)習(xí)的興趣。實踐教學(xué)內(nèi)容目的性強，緊貼實際應(yīng)用，給中學(xué)生充分的自由度，中學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高，自主、積極地查閱資料，確定解決技巧。
(5)提升了實踐教學(xué)療效。借助駕駛仿真系統(tǒng)使教學(xué)環(huán)境生動、逼真、安全，中學(xué)生才能多方體驗，吸引了中學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的興趣，也有利于中學(xué)生對方案結(jié)果的檢驗和評估。
4結(jié)束語
基于駕駛仿真，我們開辦了多種類型的自主性、綜合性、開放型的實驗，并得以順利施行讓中學(xué)生有機會嘗試、體驗、研究并解決人因工程的實際問題，遭到了中學(xué)生的廣泛贊揚。實驗鍛練了中學(xué)生綜合運用理論和技巧解決實際項目問題的能力，為她們后續(xù)的學(xué)習(xí)和去企業(yè)實習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
今后，我們還將不斷總結(jié)實驗教學(xué)的經(jīng)驗，不斷地建立和提升實驗教學(xué)的水平，不斷豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型高素養(yǎng)人才而服務(wù)。
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