人机工程学在现代多媒体讲台设计上的应用
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［提要］ 讲桌作为一种摆设，从古至今都一直在延续着。有了它，老师们上课时可以放课本、教案、作业本、粉笔等教具，很方便。现代化教育的改革，也触及到了讲桌，在讲桌上多媒体设备一应俱全，可谓是现代化的控制中心了。然而，现代多媒体讲台虽然较之前的讲台设计已经有了很大程度的提高，但随着社会的进步、人民生活水平的不断提升，人对于产品的舒适度与宜人性的要求也越来越高了，而现在教室讲台的设计其人机性还有许多地方需要进一步改进。
关键词：多媒体讲台；人机工程学；改良设计
中图分类号：TH 文献标识码：A
收录日期：2012年2月15日
一、现今讲台设计概况及优缺点分析
（一）多媒体讲台的功能要求。多媒体讲台是集讲台、电脑、播放、中控系统等为一体的教学设备，基本功能有：
1、人性化的中央控制台。多媒体平台所有设备的操作均可在中央控制台上完成，（如电脑开机按键、投影开机按键、手提电脑外接音视频设备、网络连接等），使用起来应简单、方便，不用弯腰低头即可立刻判断出操作键的使用，实现操作。
2、大容量内部设置。讲台内应合理放置电脑主机（或手提电脑）、键盘鼠标、中控系统、显示器、话筒、音频功放、教学终端等多媒体设备。
3、一台多用。多媒体讲台应能在所有设备使用的状态下，仍能在台面上放置教材、教具、教学仪器等以及进行实验演示。
（二）现今多媒体讲台的主要规格
1、卧式讲台。以教学楼十座606房间的卧式多媒体讲台为例进行规格分析。所谓卧式讲台，即是讲台的长度尺寸比高度尺寸大的多媒体讲台。大部分学校使用的是此类多媒体讲台。图1是卧式讲台的典型代表。（图1）
规格：1400mm*700mm*1000mm（长*宽*高）。
结构特点：导轨导向，轻轻推开即可使用；有足够的平面放置笔记本电脑、教案教具，还能做演示实验。
使用分析：这类讲台功能齐全，台面上设有中控面板，使用方便，而且台面面积较大，可以放置各种教学用具和笔记本电脑。电脑显示屏倾斜设置，便于教师站立授课时观看和操作。但是，这类讲台的外形高度都只有1000mm，且键盘和鼠标只能放置在讲台内部的离地高度只有不到700mm的平面上。这个高度对于坐姿工作者来说是符合人体工程学的，但是对于需要站立讲课（便于与学生互动交流）的教师来说确是太矮了，这就致使教师不得不弯腰驼背或者侧腰低肩去使用鼠标和键盘来进行教学，结果是给上课的教师带来腰、背、肩、颈部酸痛甚至劳损，危害教师身体健康。
2、立式讲台。所谓立式讲台，即是讲台的长度尺寸比高度尺寸小的多媒体讲台。图2是立式讲台的典型代表。（图2）
规格：890mm*720mm*1200mm（长*宽*高）。
结构特点：桌面空间设计紧凑，键盘置于内嵌式盖板内，鼠标置于台面。且讲台高度较高。
使用分析：这类多媒体讲台总体体积较小，与卧式讲台相比，台面面积较小，不适合摆放一些教学用具。但其鼠标和键盘均放置在足够高的台面上，故站立使用时无需弯腰或者侧腰，自然抬手就能操作，比较符合人体工程学。故此类型讲台不太适合日常教学，更适合做报告。
二、改良多媒体讲台
由于大多数学校的讲课方式以站立授课为主，因此本文在改良多媒体讲台时，更加偏向于立式讲台的设计规格。其优点在于占地面积小，不会影响下面的同学看黑板，而且节省材料，更加符合站立情况下使用者的人体工程学。
（一）多媒体讲台高度的设定。多媒体讲台高度的确定主要参考的人体尺寸是人体站姿下眼高尺寸，如表1。因为多媒体设计时主要考虑的是人看电脑时的眼睛高度，而且多媒体讲台的设计不仅仅是为一类特定人群设计的，因此在选择人体百分位数时要考虑平均的尺寸进行设计，即按照中等身材者使用为原则进行设计，这样男女不论高矮都能相对适宜的来使用。（表1）
采用成年男女都通用的数据，即（P50男+P50女）/2=（1568+1454）/2=1511mm，即分析出来的多媒体高度，但是一般老师都是站在讲台上对多媒体进行操作的，因此1511+200=1711mm，同时还要考虑一些人体的修正尺寸，如穿鞋的修正尺寸男子25mm，女子20mm，因此1711+20=1731mm，姿势修正量立姿身高10mm，因此1911-10=1721mm，由于人在操作时眼睛和多媒体仪有大约15°，即人向下看15°看多媒体为最佳高度，修正量大约为300mm，1721-300=1421mm；操作台的高度又不能过高而影响第一排学生观看黑板，人体坐姿下的眼高以最小值女性的百分之一来看是678mm，如表2。人与黑板呈向上25°的夹角，而第一排离多媒体仪的距离为1m左右，因为有了角度与距离，即使是最小值女性百分之一的人群也应该大于678mm，根据角度差算后得出，1421mm高的多媒体台再降低100～200mm高度时多媒体对第一排看黑板的影响不大。而此表格是1991年设定的，人体的平均数值都有所提高，因此最后确定的多媒体高度为1350mm。（表2）
（二）多媒体讲台长度的设定。宽度的设定要考虑使用者最大肩宽与两肘间宽。立式讲台，宽的设定要小于高，但是最小宽度不能少于人的肩宽，不然人在使用时会觉得心理上有一种狭窄感。以男性第99个百分位的值486mm为多媒体台设计的最小宽度尺寸范围；两肘部间宽值为人体在操作使用时所需要的空间要求，因此要求讲桌设计时，最小值不能小于男性第99个百分位值518mm，如表3。最后综合考虑双手在水平工作阈的尺寸，定出改良后的多媒体讲桌为570mm。（图3、表3）
（三）多媒体讲台宽度设计。宽度设计上只要大于可伸缩的书物台和鼠标台宽度以及水平工作域内的正常域和最大域之间，即390～508mm之间即可。最后设定为490mm。
（四）多媒体鼠标台设置。距离地面的高度的设计上，考虑立姿肘高如表2，采用成年男女都通用的数据，即（P50男+P50女）/2=（1024+960）/2=992mm，加上讲台的200mm的高度是1102mm，根据表得出95%的男性立姿肘高不超过1096mm，99%的女性立姿肘高不超过1050mm，综合表格数据与计算数据，最后得出鼠标台高度为1100mm可以使绝大部分教师（97%）在使用多媒体的时候无需弯腰或侧腰即可自然操作，从而避免教师由于使用不合身的讲台工作而带来的不适，减少教师职业病。长度的设计参考水平工作域，大概在550mm；宽度的设计同样是参考水平工作域图，大概在450mm左右。
（五）多媒体放置台设计。放置台的尺寸设计大致上同鼠标台相同，也是抽拉式。高度比鼠标台的略低，方便教师摆放教具图书，不易过高而带来摆放时的不便，大约控制在800mm；长度和宽度的设置同鼠标台的设计，分别是550mm和490mm。
（六）多媒体显示屏设计。在一般状态下，人在站立时自然视线低于水平视线10°，坐着时低于水平线15°；在很松弛的状态下，站着和坐着的自然视线偏离水平视线分别为30°和38°。因此在显示屏的设计上采用了垂直倾斜30°左右，使教师站立姿势下能达到最自然的状态来观看显示屏。保证使用者在自然状态下就能获得舒适的视觉感受，避免由于视觉角度不合理而导致身体其他部位的紧张和不适。
控制区设计在屏幕下方，方便操作，简化操作区一些不必要的按键，提高使用者的使用效率，做到更加人性化、更加方便的使用目的。（图4）
三、改良后尺寸图（图5）
四、结束语
设计符合人体尺寸和人机工程学的多媒体讲台，将能避免教师由于长时间使用不合适的多媒体讲台授课而导致出现多种劳损职业病；使用简单易懂的操作仪器，才能减少使用者的操作时间，提高授课的效率。
主要参考文献：
[1]阮宝湘.工业设计人机工程[M].北京：机械工业出版社，2010.
[2]陈小艳.多媒体台的人机工程学探索[J].大众科技，2011.5.