多媒體講臺的人機工程學(xué)探索

陳小艷

（東莞理工學(xué)院城市學(xué)院，廣東 東莞 523000）

多媒體講臺的人機工程學(xué)探索

陳小艷

（東莞理工學(xué)院城市學(xué)院，廣東 東莞 523000）

隨著多媒體軟硬件的發(fā)展，越來越多的教師采用多媒體上課。多媒體講臺作為教師上課的必需硬件，其設(shè)計的好壞直接影響到教學(xué)的效果和教師的心理、生理健康。但目前各學(xué)校所采用的及市場上的各種多媒體講臺普遍存在使用“傷身”問題。文章從多媒體講臺的設(shè)計出發(fā)，找出目前多媒體講臺在人機工程學(xué)上的不足，提出幾點解決問題的個人建議。

多媒體講臺 ；人機工程

（一）引言

人機工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。任何產(chǎn)品的設(shè)計都不能只考慮其物質(zhì)功能，而應(yīng)該考慮如何使產(chǎn)品與人相關(guān)的各種功能最優(yōu)化、創(chuàng)造出與人的生理、心理機能相協(xié)調(diào)的產(chǎn)品，否則那將不能算是個成功的設(shè)計創(chuàng)造產(chǎn)品。

用多媒體上課的老師，幾節(jié)課下來都會感覺頸部、肩部特別酸。作為教師，由于長期長時間保持某個固定的姿勢使用多媒體上課，致使出現(xiàn)局部肌肉勞損、頸椎病等職業(yè)病，嚴(yán)重?fù)p害教師的身體健康。而這些都是源于教師使用的多媒體講臺的設(shè)計不能很好地適應(yīng)教師上課的特殊姿勢（站姿）要求。一張小小的講臺，關(guān)系著千千萬萬教師的健康。

（二）現(xiàn)今多媒體講臺的概況和缺陷分析

1.多媒體講臺的功能要求

多媒體講臺是集講臺、電腦、功放、中控系統(tǒng)等為一體的教學(xué)設(shè)備，基本功能有：

（1）人性化中央控制臺

多媒體平臺所有設(shè)備的操作均可在中央控制臺上完成，（如電腦開機按鍵，投影開機按鍵、手提電腦外接音視頻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等），使用起來應(yīng)簡單、方便，不用彎腰低頭即可實現(xiàn)。

（2）大容量內(nèi)部空間

講臺內(nèi)應(yīng)能合理放置電腦主機（或手提電腦）、鍵盤鼠標(biāo)、中控系統(tǒng)、顯示器、話筒、音頻功放、教學(xué)終端等多媒體設(shè)備。

（3）一臺多用

多媒體講臺應(yīng)能在所有設(shè)備使用的狀態(tài)下，仍能在臺面上放置教材、教具、教學(xué)儀器等以及進行實驗演示。

2.現(xiàn)今多媒體講臺的主要規(guī)格

現(xiàn)在市面上的多媒體講臺雖然具體細(xì)部結(jié)構(gòu)不盡相同。有封閉式的，有開放式的；有翻蓋式的，有推拉式的；有功能高度集中的，也有簡約型的；鼠標(biāo)鍵盤有放在臺面上的，也有放在專門托盤上的等等。在產(chǎn)品規(guī)格上，長度從 840～1400mm不等，寬度為700~770mm，高度絕大部分是900mm，也有1000mm的。從外形上，可以分為兩大類型：

（1）臥式講臺

所謂臥式講臺，既是講臺的長度尺寸比高度尺寸大的多媒體講臺。大部分學(xué)校使用的是此類多媒體講臺。如圖 1所示，是臥式講臺的典型代表。

圖1 臥式講臺

規(guī)格：1200mm*700mm*900mm(長*寬*高)

結(jié)構(gòu)特點：導(dǎo)軌導(dǎo)向，輕輕推開即可使用；有足夠的平面放置筆記本電腦、教案教具，還能做演示實驗。

使用分析：這類講臺功能齊全，臺面上設(shè)有中控面板，使用方便，而且臺面面積較大，可以放置各種教學(xué)用具和筆記本電腦。電腦顯示屏傾斜設(shè)置，便于教師站立授課時觀看和操作。但是，這類講臺的外型高度都只有900mm，且鍵盤和鼠標(biāo)只能放置在講臺內(nèi)部的離地高度只有不到 700mm的平面上。這個高度對于坐姿工作者來說是符合人體工程學(xué)的，但是對于需要站立講課（便于與學(xué)生互動交流）的教師來說確是太矮了，這就致使教師不得不彎腰駝背或者側(cè)腰低肩去使用鼠標(biāo)和鍵盤來進行教學(xué)，結(jié)果是給上課的教師帶來腰、背、肩、頸部酸痛甚至勞損，危害教師身體健康。

（2）立式講臺

所謂立式講臺，既是講臺的長度尺寸比高度尺寸小的多媒體講臺。如圖2所示，是立式講臺的典型代表。

圖2 立式講臺

規(guī)格：890mm*720mm*1075mm(長*寬*高)

結(jié)構(gòu)特點：桌面空間設(shè)計緊湊，鍵盤置于內(nèi)嵌式蓋板內(nèi)，鼠標(biāo)置于臺面。且講臺高度較高。

使用分析：這類多媒體講臺總體體積較小，與臥式講臺相比，臺面面積較小，不適合擺放些教學(xué)用具。但其鼠標(biāo)和鍵盤均放置在足夠高的臺面上，故站立使用時無需彎腰或者側(cè)腰，自然抬手就能操作，比較符合人體工程學(xué)。故此類型講臺不太適合日常教學(xué)，更適合做報告。

3.現(xiàn)今多媒體講臺使用缺陷分析

不管是臥式還是立式的多媒體講臺，在教學(xué)使用中都還有些地方設(shè)計得不夠人性化，致使教師在使用時感到別扭和不適，但兩類各有優(yōu)點。如何才能設(shè)計出即滿足日常教學(xué)功能要求又滿足使用健康要求的多媒體講臺呢？多媒體講臺的功能方面的設(shè)計已經(jīng)比較成熟，較好地滿足了教學(xué)要求，至于使用健康方面我們應(yīng)該更多地研究人體結(jié)構(gòu)，使設(shè)計更人性化。根據(jù)我國成年人人體立資和坐姿結(jié)構(gòu)尺寸（表1、表2，圖 3、圖 4），可以看出目前市場上主要的多媒體講臺高度設(shè)計不夠合理。

表1 我國成年人立資人體尺寸（單位：mm）

表2 我國成年人坐資人體尺寸（單位：mm）

圖3 立資人體尺寸a) 正視圖 b) 側(cè)視圖

圖4 坐姿人體尺寸

（三）幾點建議

根據(jù)以上缺陷分析，在滿足多媒體講臺功能基礎(chǔ)上，提出幾點關(guān)于多媒體講臺人性化設(shè)計的建議：

1.增高臺面至1095mm，以適合大多數(shù)身高教師在不彎腰或者側(cè)腰的情況下自然抬手就可操作鍵盤和鼠標(biāo)。由于教師授課工作需要站立以便于姿體語言的發(fā)揮和與學(xué)生交流互動，現(xiàn)有的講臺高度 900mm需要教師彎腰才能操作到鍵盤和鼠標(biāo)。根據(jù)我國成年人立姿肘高尺寸統(tǒng)計(見表 1)可知，有99%的女性立姿肘高不超過1050mm，有95%的男性立姿尺寸不超過1096mm。把多媒體講臺的臺面由目前的900~1000mm增高到1095mm，可以使絕大部分教師（97%）在使用多媒體的時候無需彎腰或側(cè)腰即可自然操作，從而避免教師由于使用不合身的講臺工作而帶來的不適，減少教師職業(yè)病。

2.設(shè)計斜度可調(diào)的顯示屏。在一般狀態(tài)下，人在站立時自然視線低于水平視線10°，坐著時低于水平線15°；在很松弛的狀態(tài)下，站著和坐著的自然視線偏離水平視線分別為30°和38°。所以觀看顯示屏的最佳視區(qū)應(yīng)是低于水平視線30°的區(qū)域[2]。如圖5所示。但由于每個人的身高不同，斜度固定的顯示屏?xí)幵诓煌褂谜叩牟煌晠^(qū)，往往會超出人的最佳視區(qū)，引起教師的視覺疲勞或為調(diào)整視覺角度而彎腰等。為此，若把顯示屏的斜度設(shè)計成可調(diào)，即可很好地解決這個問題，保證使用者在自然狀態(tài)下就能獲得舒適的視覺感受。避免由于視覺角度不合理而導(dǎo)致身體其他部位的緊張和不適。

圖5 人的水平視野

3.設(shè)計足夠大的臺面放置鍵盤及鼠標(biāo)，并預(yù)留鼠標(biāo)活動范圍。鍵盤和鼠標(biāo)應(yīng)該設(shè)置在同一個平面上，便于教師的右手在鼠標(biāo)和鍵盤間更換操作。有些多媒體講臺的鍵盤放置在臺面下的鍵盤托上，但鍵盤托沒有足夠的空間放置、移動操控鼠標(biāo)，鼠標(biāo)只能放在臺面上，結(jié)果造成教師在操作時不停地在臺面和臺面下的鍵盤托上來回伸手，致使教師手臂和肩關(guān)節(jié)酸痛不適。此外，鍵盤和鼠標(biāo)放置在臺面下的鍵盤托下也不適合教師的站姿教學(xué)。

4.設(shè)計專用的座椅，與講臺高度相協(xié)調(diào)。講臺臺面增高，與之相配的座椅高度也應(yīng)該做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足坐姿教學(xué)的需求。我國成年人體坐姿肘高女性99%不超過299mm，男性 95%不超過 298mm。因此，需要將座椅椅面高度調(diào)整至795mm，或者設(shè)計成高度可調(diào)以滿足不同身高教師的需求。設(shè)計較高的專用座椅，不但可以保證坐姿教學(xué)時教師操作舒適，還可以便于教師與學(xué)生的交流，不至于被高高的講臺外蓋所遮擋。

（四）結(jié)束語

關(guān)愛教師身體健康，設(shè)計符合人體尺寸和人機工程學(xué)的多媒體講臺，將能避免教師由于長時間使用不合適的多媒體講臺授課而導(dǎo)致出現(xiàn)多種勞損職業(yè)病。只有教師的身心健康，才能保證良好的教學(xué)效果。

[1] 丁玉蘭.人機工程學(xué)[M].北京:京理工大學(xué)出版社.2005:1-2.

[2] 韓春明.工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計[M].北京:械工業(yè)出版社.2009:89-93.

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2011-02-24

陳小艷（1984－），女， 廣東南雄人，東莞理工學(xué)院城市學(xué)院助教，從事機械設(shè)計與制造。