【文章內(nèi)容簡介】 ……………..9…………………………..13 ………………………………………………………….16 ………………………………………………………….16 …………………………………………………….18人機工程學(xué)課程設(shè)計一、引言了解和把握教學(xué)的物理環(huán)境，可以使人與客觀環(huán)境獲得最佳的匹配，使教學(xué)媒體更充分地發(fā)揮其功能，從而取得預(yù)期的、良好的教學(xué)效果。（1）多媒體教室教室是開展多媒體教學(xué)活動的主要場所。多媒體教室的建設(shè)、應(yīng)根據(jù)師生開展多媒體教學(xué)活動的需要。從多媒體教室所處的位置、形狀、大小、教室內(nèi)座位的編排、各種教學(xué)媒體的安置等方面進行綜合考慮：1)多媒體教室一般應(yīng)選擇在噪聲較小的地方，盡可能離普通教室較遠的位置，如選擇教學(xué)大樓的頂層或同層中靠近樓體邊緣的位置，以減少與外界的相互干擾、影響。當(dāng)然，若對多媒體教室的隔音效果要求不高的話，在選擇位置時就可靈活些。2)多媒體教室形狀以矩形為佳，長寬比采用為4：3或5：3較好。室內(nèi)要有足夠的空間高度(3米以上)，室內(nèi)各角落盡可能采用圓弧形，墻壁采用吸音材料以提高音質(zhì)。3)教室大小要從多媒體教學(xué)的規(guī)模大小、使用功能、教學(xué)效果等多角度進行綜合考慮。4)多媒體教室地面宜采用階梯狀，地面傾角在10℃～15℃之間。5)座位編排要科學(xué)，否則會影響學(xué)生的觀看效果。前排座位離屏幕不能太近，一般應(yīng)在3米以上，以減少屏幕雪花干擾，后排座位離屏幕不能太遠，一般應(yīng)控制在屏幕對角線長的6倍距離范圍內(nèi)，以提高屏幕畫面的清晰度。（2）照明教學(xué)活動要具備必要的照明，通常情況下。教室需有300～500勒克司的照度。多媒體教學(xué)中，由于考慮到投影屏幕中畫面的亮度、清晰度，教室門窗都要求遮光處理，降低室內(nèi)光強以提高屏幕畫面的對比度。這顯然與正常教學(xué)要求必要的光照相矛盾，這也是導(dǎo)致目前多媒體教學(xué)中學(xué)生注意力不集中、教學(xué)效果不佳的重要因素。多媒體教室宜采用人工光源分別對教師講臺區(qū)域、學(xué)生區(qū)域布光，教師控制臺上應(yīng)安裝燈光控制器，以便根據(jù)多媒體教學(xué)的要求對光照作相應(yīng)的控制。需要指出的是，學(xué)生長期處于光線較暗的環(huán)境中，會帶來視覺系統(tǒng)的疲勞，人機工程學(xué)課程設(shè)計不能引起學(xué)生大腦的興奮，從而無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不利于教學(xué)活動的進行。因此，除了必需暗光照要求外，教室內(nèi)一定要保證足夠的光照。多媒體教室大多是用多媒體液晶投影機來投影，由于學(xué)校用的多媒體投影機的投影亮度有限（1200ANSI流明以上高亮度的多媒體投影機的價格較昂貴），故在多媒體教室屏幕區(qū)的光線不能太亮（即不能有其他較強的光源照在屏幕上），但又不能為此而將整個多媒體教室的亮度降低，因為這樣會影響視覺效果和學(xué)生的視力。一般處理方法是拉上窗簾，只開后排的幾盞燈。比較好的方法是在屏幕區(qū)不用照明，用幾個聚光燈照亮講臺和黑板，在學(xué)生區(qū)用暗藏式燈箱來保證足夠的照明亮度，四周墻壁和課桌宜用反光較小的涂料和油漆。（3）顏色教學(xué)環(huán)境中不同的主色調(diào)會激發(fā)師生的心理意識和不同情感、態(tài)度的反應(yīng)，從而產(chǎn)生不同的心理效應(yīng)、影響學(xué)生的智力活動。淺綠色和淺藍色會使人產(chǎn)生安寧、和諧的感覺，易于消除大腦疲勞，而深黃色和紅色，由于它們太容易引起大腦的興奮．會使人產(chǎn)生惶惶不安的感覺。教學(xué)中若以行為定向為主的教學(xué)活動，應(yīng)以暖色如黃、橘黃等為主色調(diào)，若從事較為安靜的教學(xué)活動．則應(yīng)以冷色如藍、綠為主色調(diào)。由于多媒體教學(xué)環(huán)境的主色調(diào)主要決定于窗簾顏色，窗簾最好采用具有暖色、冷色的多層結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同目的的教學(xué)活動。（4）通風(fēng)、溫度和濕度新鮮的空氣中，％％。通風(fēng)不良會使氧氣的成份減少，二氧化碳的濃度增加，會阻遏環(huán)境中個體的感知和思維等認知活動的有效進行。另外，通風(fēng)不良也會導(dǎo)致環(huán)境溫度和濕度的偏高，引起學(xué)生頭痛、疲倦等不適反應(yīng)，降低學(xué)習(xí)效率。教學(xué)環(huán)境中的溫度保持在20℃～25℃較為理想，相對濕度以30～60％之間為宜，此時學(xué)生的智力活動最佳。目前大部分多媒體教室一般都配備空調(diào)設(shè)備，為了創(chuàng)造舒適的教學(xué)環(huán)境，定期通風(fēng)、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量顯得尤其重要。多媒體教室由于以上光線問題而一般是不能開窗的，連續(xù)使用后，其中的空氣將會很渾濁，一來影響師生的健康，二來也同樣影響到學(xué)生的聽課效率。故在新建多媒體教室時可以考慮將靜音換氣扇組和燈箱一起安裝在吊頂中，有條件的學(xué)?？梢钥紤]安裝帶換氣裝置的小型中央空調(diào)，對已建好或改建而成的多媒體教 4人機工程學(xué)課程設(shè)計室可以使用靜音換氣扇組來改善通風(fēng)狀況。（5）教學(xué)設(shè)備與傳統(tǒng)教學(xué)相比，多媒體組合教學(xué)運用了多種現(xiàn)代教學(xué)媒體，如幻燈、投影、電視錄像、實物投影、計算機、大屏幕投影儀、音響設(shè)備等。媒體的配置應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要、經(jīng)濟條件及教學(xué)環(huán)境，避免出現(xiàn)高配置、低效率的現(xiàn)象。所選的媒體在使用中不能破壞正常教學(xué)所必須的物理環(huán)境。目前以犧牲環(huán)境為代價來滿足媒體功能發(fā)揮的現(xiàn)象非常普遍，其負面影響必須引起大家重視。此外，教學(xué)媒體的安置擺放也要合理、規(guī)范，便于教師操作使用，各種開關(guān)、按鍵接觸要良好，媒體間的連接要可靠、干擾少，保證教學(xué)媒體的正常使用。根據(jù)人眼視覺的右撇效應(yīng)．教師的多媒體工作講臺，一般宜放置于教室前中間或偏右位置，投影畫面底端水平線應(yīng)略高出最前排學(xué)生的頭頂，避免前后遮擋。（6）教學(xué)信息與傳統(tǒng)教學(xué)相比，多媒體教學(xué)的信息形式多樣。包括文字、圖像、聲音、視頻、動畫等，而且信息量大，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目的、要求，正確運用和處理這些信息．從數(shù)量、質(zhì)量、廣度、深度上把關(guān)，對信息進行調(diào)節(jié)、控制、過濾。教師傳遞的信息是由教學(xué)目標(biāo)所規(guī)定了的教學(xué)內(nèi)容，具有真實性、有效性和接受性的特點，對學(xué)生建立有效認知結(jié)構(gòu)和良好個性結(jié)構(gòu)，促進學(xué)生智能發(fā)展，具有重要的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用和發(fā)展。多媒體教學(xué)的信息量劇增．教師必須具備較高的信息搜集、分析鑒別、綜合運用的能力。隨著現(xiàn)代化教育技術(shù)的不斷推廣，多媒體教學(xué)成了教師和學(xué)生都歡迎的教學(xué)形式，越來越多的學(xué)校新建或改建多媒體教室。怎樣選擇多媒體教室設(shè)備，怎樣用較少的投入建設(shè)一個功能良好的多媒體教室是很多學(xué)校關(guān)心的問題。意義近幾年來，計算機多媒體技術(shù)快速發(fā)展并走向成熟，在微機上就可以實現(xiàn)許多傳統(tǒng)模擬的數(shù)字化。使得視頻、音頻、圖像、動畫和圖形文字一起在計算機中進行處理，因此，計算機所處理和表達的信息量急劇增加，從而為多媒體計算機在計算機輔助課堂教學(xué)中的應(yīng)用提供了可能。多媒體技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用是最有前途、令人振奮的發(fā)展領(lǐng)域。利用多媒體技術(shù)所具有的高度集成性、良好的交互性、信息容量大、反饋及時等特點，將多種信息同時或交替作用給學(xué)習(xí)者感人機工程學(xué)課程設(shè)計官，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)的種種弊端，使學(xué)習(xí)便加趣味化、自然化、人性化。多媒體技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的意義既深且遠。然而，如今大多數(shù)多媒體教室只是在傳統(tǒng)教室的基礎(chǔ)上添加了多媒體設(shè)備，教室與多媒體使用的配合并不理想。通風(fēng)采光和多媒體設(shè)備的安裝等都存在不少問題，教室整體布局不符合人機學(xué)原理，給老師上課，學(xué)生聽課帶來了一定的不便。如何創(chuàng)造一個宜人的學(xué)習(xí)環(huán)境是關(guān)系到學(xué)習(xí)質(zhì)量的一個重要因素。學(xué)生每天在學(xué)校教室內(nèi)要度過大量的時間，如果教室本身設(shè)計不合理，那么將對學(xué)生產(chǎn)生不良的影響，同時也不利于老師的教學(xué)。人機工程學(xué)是實現(xiàn)“以人為中心”的設(shè)計思想的重要理論基礎(chǔ)，是衡量當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計水平的重要指標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“以人為中心”的理念已成為設(shè)計產(chǎn)品系統(tǒng)的主要目標(biāo)，人機工程學(xué)已成為設(shè)計學(xué)科領(lǐng)域中的主要研究方向，成為工業(yè)設(shè)計的主要理論基礎(chǔ)和設(shè)計理念。將人的因素融入到產(chǎn)品開發(fā)的整個過程中，關(guān)注產(chǎn)品的使用者，確保產(chǎn)品易于使用、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)和安全，提高產(chǎn)品的使用性和質(zhì)量。因此，普及人類工程學(xué)知識與設(shè)計科學(xué)合理的高校多媒體教室非常重要。此次設(shè)計對教室的通風(fēng)采光、多媒體設(shè)備以及教室整體布局進行評析及改進，以尋求一套符合人體工程學(xué)需要的多媒體教室方案，能讓老師教學(xué)更方便，學(xué)生聽課更輕松。研究內(nèi)容這次課程設(shè)計我們組主要結(jié)合人機學(xué)的相關(guān)原理，對多媒體教室的桌椅、講臺、黑板、多媒體、光環(huán)境、聲環(huán)境等方面進行了問題分析與改善，以方便老師更好的授課，同學(xué)們更好的聽課。方法我們這次課程設(shè)計主要運用了以下三個方法：實測法、觀察法、查詢資料研究法。首先對選定的多媒體教室實地進行了一些必要的數(shù)據(jù)測量，然后又通過對多媒體教室的觀察研究，結(jié)合人機學(xué)原理發(fā)現(xiàn)其中的不足之處，以方便提出改進方案，最后整理資料的時候我們又查詢了一大批相關(guān)書籍，可謂一波三折啊，但也樂在其中。人機工程學(xué)課程設(shè)計二、多媒體教室的現(xiàn)狀圖21教室現(xiàn)狀課桌尺寸測量：桌子高810mm，寬450mm，長1200mm 座椅尺寸測量：座深300mm，坐高430mm，長度1200mm 受教椅子尺寸測量：坐高450mm，坐深480mm，坐姿肘高660mm 講桌尺寸測量：高1060mm，寬470mm，長1000mm 多媒體受教桌：長1400mm，寬750mm，高1180mm，伸腿空間180mm 黑板尺寸測量：長3970mm，高2160mm 門尺寸測量：高2000mm，寬930mm 教室：高3750mm，長9500mm，寬6850mm 教室中擺有四排課桌，每排有八張桌子，教室左邊有三個大窗戶，兩個小窗戶，右邊有兩個小窗口，講桌和多媒體擺在教室的左側(cè)，投影儀分布在教室右側(cè)門口 光環(huán)境：教室以自然采光和人工照明混合使用提供教學(xué)活動良好的光環(huán)境 聲環(huán)境：教室一共安裝了四個音響，分別安裝在教室中間和最后對稱的位置，老師教學(xué)的聲音可以讓同學(xué)們在教室的每一個角落都能清楚的聽見；教室隔音效果不好，過道和其他教室的聲音將會影響學(xué)生的聽課效率。人機工程學(xué)課程設(shè)計三、評析 評析圖31 教室采光采光有兩種方法: 一種是天然采光，就是將適當(dāng)?shù)臅児庖M室內(nèi)照明。天然采光雖然受到日照時間，緯度氣候地形等因素限制，卻是最經(jīng)濟的采光方法。教室白天以上課為主，照明主要是自然采光。而人工照明只是為了補充教室內(nèi)照度不足的區(qū)域，使照度分布均勻。晚上以自習(xí)為主，也是教室晚自習(xí)的唯一光源。所以創(chuàng)造一個良好的照明環(huán)境，布置足夠的照明設(shè)施，才能滿足師生的要求。此次調(diào)查的教室白天以自然采光為主，人工照明只作為陰天補充及夜間學(xué)生上課及自習(xí)時所用。①教室容易受到天氣條件影響，無法在任何時候都滿足光照要求。②自然光線分布不均勻，不符合標(biāo)準要求。①燈光太強，影響人的視線及投影儀的觀看。②燈管全部打開時，有效利用率低，造成資源浪費。改善針對在自然采光下存在的問題提出可以采取的措施有： ① 在天陰的時候，打開適量日光燈補充光源。人機工程學(xué)課程設(shè)計② 可以將教室南側(cè)窗戶玻璃改為透光玻璃，提高南面光照度。人工照明改進措施：①在使用投影儀時，可以在不影響學(xué)生視野的同時關(guān)掉一部分日光燈。②因自習(xí)的學(xué)生較少，自習(xí)時可開第一、三、五列的燈，一、三、五列燈光照度已經(jīng)足夠，這樣也能節(jié)約資源。③改列控?zé)艄茉O(shè)備為橫控，可根據(jù)教室學(xué)生的具體分布情況關(guān)掉不必要的日光燈，合理使用燈光設(shè)備，節(jié)約資源。 圖32教室黑板評析存在問題通過在白天光照強度較大和晚上開啟教室內(nèi)所有燈具的兩種情況下調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在以下問題：1）坐于教室的不同位置看黑板時，均有眩光現(xiàn)象。2）各個位置的眩光程度和范圍不盡相同，總體上白天的眩光現(xiàn)象比晚上嚴重，白天若拉上黑板旁邊窗戶的簾子則眩光程度會減弱。3）第一排右面的幾個座位的眩光較嚴重。4）教室中間座位上的眩光較輕。人機工程學(xué)課程設(shè)計改善1）黑板最低端高度設(shè)置應(yīng)為2980—1260mm以上，以保證講臺不會擋到學(xué)生的視線。2）按要求的位置，安裝黑板燈，以減小晚上黑板眩光程度。3）為減小白天第一排的眩光程度，可拉上黑板旁邊的窗簾，也可將其安裝在盡量靠近黑板的位置上。（1）講臺與黑板間距講臺到黑板面應(yīng)該有適宜的距離，一般在1100mm上比較合適。由調(diào)查與測量得到的結(jié)果可以得知1330mm1100mm，因此講課者在授課的過程中有相對足夠的空間活動，符合人機學(xué)的要求。（2）講臺與第一排間距講臺到第一排的距離以1050mm～，距離過大可能便后排學(xué)生無法看清顯示屏幕，可適當(dāng)調(diào)節(jié)。（3）講臺高度操作面的高度不合理，教師在授課過程中操作多媒體設(shè)備時，長時間會造成腰背的酸痛，且由于操作不便，勢必會影響教師上課的情緒、思路，導(dǎo)致上課效率的下降。（4）鍵盤與鼠標(biāo)鍵盤與鼠標(biāo)控制線過短，操作不便，長期操作易使手腕不適。（5）講臺的位置講臺位置靠在教室左邊，遮擋少數(shù)學(xué)生視線，影響少數(shù)學(xué)生聽課效果。（6）視角當(dāng)老師站在顯示器的正前面，顯示器不在老師的舒適視野之內(nèi)，當(dāng)老師站在講臺靠右，顯示器也不在老師的舒適視野之內(nèi)。改善人機工程學(xué)課程設(shè)計1）講臺與黑板間距在適宜的距離范圍內(nèi)，可保持現(xiàn)狀。2）講臺與第一排的距離偏大，可在不影響學(xué)生視野范圍的前提下適當(dāng)減小。3）操作面的高度過低，可在不遮擋學(xué)生視線的前提下適當(dāng)增高。4）可采用無線鍵盤與鼠標(biāo)，使老師無論在教室的哪個方位都可以有效方便地操作電腦。5）講臺位置使得老師經(jīng)常遮擋學(xué)生視線，可將講臺適當(dāng)左移，讓學(xué)生在看幕布時不被遮擋。6）顯示器不在老師的舒適視野里，可對其作適當(dāng)調(diào)整，使其讓老師得更方便。也可設(shè)計成旋轉(zhuǎn)式顯示器，使其可隨老師視野變動而作相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，始終給老師以最佳視角。圖33 教室中安裝的幾個音響存在問題講臺上的揚聲器控制線過短，限制老師活動范圍，使得老師經(jīng)常出現(xiàn)在遮擋學(xué)生視野的區(qū)域，嚴重影響上課效果。改善1）建議采用無線擴音器，可設(shè)計成形式小巧簡單，能夠夾在老師衣服上的微型擴音器，使得老師在教室的任何地方被講話都能夠被學(xué)生清晰地聽到。2）可對現(xiàn)有揚聲器進行改進，通過加長控制線，改變講臺位置來達到改進效果。人機工程學(xué)課程設(shè)計椅面高度設(shè)計：適宜的椅面高度應(yīng)使就坐者大腿近于水平，小腿自然垂直，腳掌平放在地面上。座面不能過高，否則矮身材的人小腿懸空時，使大腿受椅面前緣壓迫，坐者感到不適，長時間這樣坐，則使小腿血液循環(huán)受阻，產(chǎn)生麻木腫脹感。如座面過低，則高身材的人坐時骨盆后傾，正常腰椎曲線被拉直，增加背部肌肉負荷，易產(chǎn)生腰酸背痛感。所以椅面高度以矮身材的人的小腿加足高的數(shù)值來設(shè)計（見表1），此高度以380~400mm為宜。椅面深度的設(shè)計：椅面深度是指椅面