基于人體工程學(xué)的學(xué)齡兒童學(xué)習(xí)桌設(shè)計(jì)分析與評(píng)價(jià)

■葉雨靜 徐 偉 詹先旭 陳昌華 唐先良

Ye Yujing1 & Xu Wei2 & Zhan Xianxu3 & Chen Changhua4 & Tang Xianliang5

(1.2.南京林業(yè)大學(xué)家居與工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇南京 210037；3.德華兔寶寶裝飾新材股份有限公司，浙江德清 313200;4.江蘇柚尊家居制造有限公司，江蘇鹽城 224000；5.玉環(huán)縣眾創(chuàng)人才科技創(chuàng)新服務(wù)中心，浙江玉環(huán) 317605）

本論文主要研究對(duì)象為6～12歲的兒童，即學(xué)齡期兒童，這一階段兒童步入小學(xué)階段，這是兒童生活的重要轉(zhuǎn)折。這個(gè)年齡段的兒童，主導(dǎo)活動(dòng)由游戲變成學(xué)習(xí)，因此學(xué)習(xí)桌在兒童的生活中扮演了重要的角色。學(xué)習(xí)桌是伴隨學(xué)齡兒童成長發(fā)育十分重要的一件家具，在學(xué)齡兒童中，每天5～8小時(shí)與學(xué)習(xí)桌椅為伴，進(jìn)行閱讀、寫字、手工等活動(dòng)。6～12歲的兒童正處于關(guān)鍵的成長階段，不良坐姿對(duì)其成長發(fā)育十分有害。不良的坐姿會(huì)造成眼睛近視、頸部疲勞、脊椎彎曲等諸多危害。因此，適合學(xué)齡兒童成長發(fā)育的家具就顯得尤為重要，本篇文章主要基于人體工程學(xué)的各種指標(biāo)對(duì)于學(xué)齡兒童學(xué)習(xí)桌椅進(jìn)行尺度與設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。大學(xué)，以確定家具對(duì)學(xué)生健康的影響，以及需要在演講廳采用可調(diào)式家具，以防止可能的健康危害發(fā)生次要使用不合適的家具[8]。

國內(nèi)外研究的側(cè)重點(diǎn)各有不同，國內(nèi)主要以地域性研究為主，調(diào)研學(xué)習(xí)桌椅與兒童身體尺寸的匹配度，結(jié)合智能化方式在尺寸設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化。相比國內(nèi)的研究，國外學(xué)者國外研究注重結(jié)合人機(jī)與環(huán)境的關(guān)系，在進(jìn)行人體尺度與家具的適應(yīng)性問題時(shí)考慮到環(huán)境的影響，突出表達(dá)了家具的不適性對(duì)于行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)有所建議和要求?？偨Y(jié)來說國內(nèi)外對(duì)于課桌椅的研究主要集中于人體尺寸與家具的關(guān)系。目的都是為了通過人機(jī)工程學(xué)的科學(xué)數(shù)據(jù)在不影響健康的情況下，最大程度上提高效率。

1 兒童學(xué)習(xí)桌近年研究現(xiàn)狀

近五年來，許多學(xué)者對(duì)學(xué)齡兒童學(xué)習(xí)桌椅進(jìn)行了研究，并得出了一些結(jié)論。2012年蘇垣以人體工程學(xué)理論為基礎(chǔ),從功能以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度就以上三種兒童學(xué)習(xí)桌的核心功能進(jìn)行了一些分析,為企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)提供了新的思路[1]。2013年李秀娟提出將智能化引入傳統(tǒng)學(xué)習(xí)桌椅，在造型、功能、色彩等方面按照總結(jié)的最優(yōu)尺寸值和參考技術(shù)進(jìn)行新型智能書桌的概念設(shè)計(jì)[2]。2013年徐丹妮針對(duì)目前中小學(xué)生的課桌椅使用中的諸多不足之處進(jìn)行了研究和探討,通過對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品的對(duì)比分析研究了課桌椅的現(xiàn)狀、存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于課桌椅設(shè)計(jì)相關(guān)的人的生理和心理因素進(jìn)行了研究,明確了課桌椅各個(gè)要素的設(shè)計(jì)原則[3]。2015年秦香等人通過調(diào)研8～14歲兒童作業(yè)量及對(duì)于學(xué)習(xí)桌椅的使用需求對(duì)學(xué)習(xí)桌椅設(shè)計(jì)需求進(jìn)行了分析，在滿足人體尺度的基礎(chǔ)上加入功能性計(jì)時(shí)器以及對(duì)色彩設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，結(jié)合心理暗示設(shè)計(jì)了一款可糾正坐姿的學(xué)習(xí)桌[4]。2016年王佳在畢業(yè)論文中首先對(duì)兒童群體進(jìn)行了調(diào)研，其次分析了現(xiàn)有學(xué)習(xí)桌椅的局限性，最后結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù)提出固定式分區(qū)桌椅的設(shè)計(jì)原則與概參設(shè)計(jì)[5]。Angela C. Macedo等人對(duì)893名學(xué)生進(jìn)行了人體尺寸與學(xué)習(xí)桌椅匹配度的調(diào)研，得出與課堂家具尺寸相匹配的學(xué)生比例分別較低的結(jié)果。提出每個(gè)周期都應(yīng)該向?qū)W生提供歐洲標(biāo)準(zhǔn)中至少有兩種不同的尺寸[6]。Iman Dianat基于人體測(cè)量數(shù)據(jù)的建議尺寸該研究評(píng)估了978名伊朗高中學(xué)生（498名女孩，480名男孩），15～18歲的教室家具尺寸與人體測(cè)量特征之間的潛在不匹配[7]。NA Odunaiya等人對(duì)于演講廳家具的人體工程學(xué)尺寸進(jìn)行研究，得出講座中的家具在人體工學(xué)上不適合學(xué)生。因此，建議進(jìn)一步研究，包括廣泛社會(huì)上的更多

2 學(xué)習(xí)桌設(shè)計(jì)的必要性

青少年的成長發(fā)育中，學(xué)習(xí)是其生活的一個(gè)重要部分，除去睡眠之外，青少年接觸最多的家具即學(xué)習(xí)桌椅。因此，學(xué)習(xí)桌椅在實(shí)用功能與尺寸上是否合適對(duì)青少年的成長發(fā)育有著重要的影響。

2.1 學(xué)齡兒童同齡人身體尺寸跨度大

圖1 消費(fèi)群體調(diào)研餅狀圖

圖2 消費(fèi)時(shí)間調(diào)研餅狀圖

圖3 消費(fèi)要素調(diào)研柱狀圖

筆者將研究對(duì)象確定為6～12歲的青少年，主要以生理因素與心理因素為特征對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析。在生理因素方面主要調(diào)研了6～12歲兒童的平均身高與骨骼肌肉發(fā)育情況，在身高水平上，6～12歲兒童的平均身高從17.7～151.cm左右，其中同齡女孩增長速度較快。較大的身高跨度體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品的需求上即要求青少年學(xué)習(xí)桌椅在可成長性上的要求較高。同時(shí)，這一時(shí)期青少年兒童的骨骼肌肉發(fā)育較快，在一定程度上骨骼發(fā)育快于肌肉發(fā)育，所以肌肉細(xì)長、柔軟、松弛，力量較小，容易產(chǎn)生疲勞感。骨骼硬度較低，關(guān)節(jié)部位易變形脫位。根據(jù)青少年兒童骨骼肌肉發(fā)育的特點(diǎn)可知，對(duì)青少年學(xué)習(xí)桌椅的設(shè)計(jì)要求，如果是可移動(dòng)座椅則要求不易過重，可調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)桌則要求重量適宜，便于兒童獨(dú)立調(diào)節(jié)。

以心理因素為特征，主要從6～12歲兒童的認(rèn)知特點(diǎn)、行為特點(diǎn)與心理特點(diǎn)三個(gè)方面進(jìn)行了分析。6～12歲學(xué)齡兒童抽象思維在這一階段開始發(fā)展，在具體化的事物上開始有推理能力，7歲兒童已具有準(zhǔn)確識(shí)別不同顏色的能力，兒童到達(dá)10歲左右視覺調(diào)節(jié)能力基本可以到達(dá)最佳狀態(tài)[9]。并且兒童從這個(gè)階段開始有目的的觀察事物，能夠有很好的空間知覺感[10]。

學(xué)齡階段的兒童想象力得到發(fā)展，可以按照自己的喜好擺弄自己喜歡的玩具造型，容易被新鮮事物吸引。在這種情況下，要求青少年學(xué)習(xí)桌椅在設(shè)計(jì)上加入適宜學(xué)齡兒童認(rèn)知發(fā)展的元素，例如色彩選擇的多樣化。在行為特點(diǎn)方面，隨著孩子生理、心理的逐漸成熟，他們的身體靈活性、敏銳性都得以增強(qiáng)，并且思想行為上也有自己的思考、概括性，6～12歲青少年的主要行為集中在學(xué)習(xí)、游戲、勞動(dòng)三大特征上[11]。學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)桌椅主要承擔(dān)的行為，要求學(xué)習(xí)桌椅在具備基礎(chǔ)功能的同時(shí)具有專屬性與社交性。心理特征是兒童健康成長發(fā)展的重要部分，這一階段兒童已經(jīng)擁有獨(dú)立思考的能力，情緒逐漸成熟內(nèi)化，自尊心較強(qiáng)。

2.2 學(xué)習(xí)模式使得學(xué)生長時(shí)間使用課桌椅

目前，國內(nèi)絕大多數(shù)學(xué)習(xí)桌椅都是木制材料為基礎(chǔ)，配合塑料等輔助材料，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為單一，不符合人體的曲線造型，長時(shí)間使用很容易產(chǎn)生疲勞感。如何設(shè)計(jì)出符合人體生理特征的人體工學(xué)課桌椅是亟待解決的問題[12]。

2.3 尺度不合適的家具會(huì)對(duì)兒童成長發(fā)育造成影響

不合適的家具尺度容易造成青少年坐姿不良，進(jìn)而導(dǎo)致眼睛近視、脊柱側(cè)彎等諸多危害。學(xué)齡兒童在書寫時(shí)頭歪、肩斜、身歪、腰彎、胸壓桌沿等不良坐姿，導(dǎo)致書寫效果較差，字跡歪斜等問題，更是造成了近視、斜視、脊椎彎曲、手指變形等后果，影響了學(xué)齡兒童正常的成長發(fā)育

2.4 功能較為單一，不能適應(yīng)現(xiàn)代教育的模式

在現(xiàn)代化教學(xué)模式的影響下，我國對(duì)于小學(xué)生的教育更加注重素質(zhì)教育，在課堂引入除課本知識(shí)外采取了互動(dòng)性更強(qiáng)的教學(xué)模式，現(xiàn)階段的桌椅不適合不適用于一些邊講邊練的設(shè)計(jì)課程以及自由分組需求[13-14]。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)與移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)成為一大趨勢(shì)。

3 學(xué)習(xí)桌消費(fèi)需求調(diào)研

針對(duì)前期對(duì)兒童學(xué)習(xí)桌椅消費(fèi)需求資料的收集、整理和分析，設(shè)計(jì)出一份兒童家具問卷調(diào)查。對(duì)于學(xué)習(xí)桌的消費(fèi)群體、消費(fèi)時(shí)間、消費(fèi)預(yù)算、消費(fèi)需求要素等進(jìn)行了如下分析。

3.1 學(xué)習(xí)桌消費(fèi)群體調(diào)研

在本次調(diào)研的人群中，80后和90后偏多，基于人群的年齡層次，反映出80后和90后將是近年來學(xué)齡兒童的潛在或現(xiàn)有購買力，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)主要參考80、90后的消費(fèi)能力以及消費(fèi)方式（圖1）。

3.2 學(xué)習(xí)桌消費(fèi)時(shí)間調(diào)研

關(guān)于學(xué)習(xí)桌的消費(fèi)時(shí)間，約60%的父母選擇了3～7歲，該年齡正處于學(xué)齡兒童剛?cè)胗變簣@到小學(xué)二年級(jí)階段，在此階段的兒童逐漸能夠參與完成一些活動(dòng)，如寫家庭作業(yè)獨(dú)立完成手工制作等，此時(shí)為對(duì)學(xué)習(xí)桌需求量最大的階段，在進(jìn)行學(xué)習(xí)桌的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)較多考慮3～7歲年齡段兒童在剛接觸自己家具時(shí)的需求（圖2）。

3.3 學(xué)習(xí)桌消費(fèi)要素調(diào)研

從消費(fèi)要素來看，在進(jìn)行學(xué)習(xí)桌的選擇時(shí)為了兒童的成長健康考慮，綠色環(huán)保，安全性，功能和材質(zhì)是家長考慮的主要因素[15]。但家長對(duì)于學(xué)習(xí)桌的可再利用意識(shí)較低，而二胎政策放開后兒童家具的再利用性得到了更多的關(guān)注（圖3）。

3.4 學(xué)習(xí)桌消費(fèi)預(yù)算調(diào)研

從圖表中的消費(fèi)預(yù)算可以看出，家長在為學(xué)齡兒童挑選學(xué)習(xí)桌時(shí)有較高的消費(fèi)預(yù)算，根據(jù)上文所述消費(fèi)要素特征，家長考慮到兒童的健康以及成長發(fā)育需求，趨向于選擇材質(zhì)更加環(huán)保健康，結(jié)構(gòu)更為牢固，更為安全可靠的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品（圖4）。

3.5 學(xué)習(xí)桌功能需求調(diào)研

對(duì)于學(xué)習(xí)桌的功能需求，家長普遍持有相對(duì)保守的觀念，多數(shù)選擇了調(diào)節(jié)高度、矯正坐姿、預(yù)防近視三項(xiàng)，通過調(diào)研數(shù)據(jù)分析得出，家長們對(duì)兒童家具智能化的了解較少，接受程度較為一般（圖5）。

4 現(xiàn)有學(xué)習(xí)桌產(chǎn)品調(diào)研

根據(jù)前期對(duì)于6～12歲兒童生理因素、心理因素的調(diào)研，結(jié)合消費(fèi)需求問卷調(diào)查，以下基于人體工程學(xué)的角度對(duì)于三個(gè)差異性較大的品牌學(xué)習(xí)桌進(jìn)行尺寸與功能設(shè)計(jì)方面的評(píng)價(jià)（圖6）。尺寸方面主要從學(xué)習(xí)桌的高度、寬度、深度、可調(diào)節(jié)角度、顏色五個(gè)方面調(diào)研；在其功能設(shè)計(jì)方面以可成長性、安全性、輕便性、尺寸、色彩及互動(dòng)性六個(gè)方面為準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)評(píng)。

4.1 智學(xué)庫學(xué)習(xí)桌系列

桌面寬度為770，深度為700，高度可調(diào)節(jié)范圍為550～780，最大可調(diào)節(jié)角度為59°，產(chǎn)品有藍(lán)、綠、粉三種顏色可以選擇。經(jīng)過對(duì)比該款學(xué)習(xí)桌在尺寸設(shè)計(jì)上符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

圖4 消費(fèi)預(yù)算調(diào)研柱狀圖

圖5 學(xué)習(xí)桌功能需求調(diào)研柱狀圖

圖6 調(diào)研產(chǎn)品圖

在功能設(shè)計(jì)方面，該款學(xué)習(xí)桌高度可連續(xù)調(diào)節(jié)，不局限于固定模式，同時(shí)有固定書架與可調(diào)節(jié)桌面分區(qū)，使得儲(chǔ)物空間有所增大，同時(shí)桌面局部可調(diào)節(jié)角度，進(jìn)行傾斜度調(diào)節(jié)時(shí)有防夾手設(shè)計(jì)，同時(shí)可以選擇在桌面置入智能化學(xué)習(xí)機(jī)，可在一定時(shí)間監(jiān)控兒童學(xué)習(xí)的時(shí)間對(duì)其健康學(xué)習(xí)進(jìn)行建議與指導(dǎo)。

4.2 喜夢(mèng)寶學(xué)習(xí)桌系列

桌面寬度為1000，深度為500，高度可調(diào)節(jié)范圍為600～728，最大可調(diào)節(jié)角度為60°，產(chǎn)品有藍(lán)、粉兩種顏色可以選擇，在尺度上符合國標(biāo)要求。對(duì)比同類產(chǎn)品，本款學(xué)習(xí)桌在材料的選擇上使用了松木，相比板式家具來說在用材上更為環(huán)保健康。在功能設(shè)計(jì)上，有三種高度供消費(fèi)者自主選擇調(diào)節(jié)，同時(shí)配合三種高度的可升降椅子，具有九種可搭配的高度。在桌面的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上采用可拆卸的木質(zhì)檔條，在桌面板抬起傾斜時(shí)固定書本。

4.3 哥倫比尼學(xué)習(xí)桌系列

桌面寬度為1150，深度為680，高度可調(diào)節(jié)范圍為540～830，最大可調(diào)節(jié)角度為59°，產(chǎn)品有白色以及楓木花紋兩種可以選擇。桌面板可傾斜設(shè)計(jì)使人在工作時(shí)避免身體前傾保持一種較為放松的姿勢(shì)[15]。桌面板下抽屜深度最大可達(dá)400，桌面邊沿設(shè)有圓潤的量尺。具有六種高度可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)旋動(dòng)旋鈕即可，方便兒童自主選擇所需高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，桌腿底部設(shè)有滾輪，方便桌子移動(dòng)[16]。

5 結(jié)語

本文以6～12歲學(xué)齡兒童為研究對(duì)象，調(diào)研了其生理因素以及心理因素的發(fā)展變化，同時(shí)以問卷調(diào)查的形式對(duì)其消費(fèi)需求進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)合以上兩方面的調(diào)研總結(jié)歸納出對(duì)于學(xué)習(xí)桌的設(shè)計(jì)因素，以此評(píng)價(jià)市場(chǎng)現(xiàn)有學(xué)習(xí)桌的設(shè)計(jì)情況。得出的結(jié)論是：由于功能性學(xué)習(xí)桌的可調(diào)節(jié)性，通常在尺寸上都符合人體工程學(xué)的尺度，在功能的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上略有不同。經(jīng)過三種品牌學(xué)習(xí)桌的調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，三個(gè)品牌的學(xué)習(xí)桌色彩都采用了較為常見的粉色、藍(lán)色、綠色三種，在色彩設(shè)計(jì)的多樣化方面較為欠缺，色彩飽和度較高，在燈光下會(huì)對(duì)兒童的視覺有較大的刺激。

因此，提出如下設(shè)計(jì)建議：

①在進(jìn)行學(xué)習(xí)桌設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用不同的配色與主題，可選擇降低色彩明度與純度使得顏色更為柔和，營造更為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。②在學(xué)習(xí)桌的用材與輕便性之間尋找平衡，使得兒童自主調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)桌尺寸時(shí)更為方便，可選擇接合不同材質(zhì)或使用復(fù)合材料等。③在消費(fèi)群體年輕化的當(dāng)今，可加入智能化設(shè)備或智能元件符合現(xiàn)有教學(xué)模式以及智能化生活方式的趨勢(shì)，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)桌的親子互動(dòng)性。