对交大教室的人因工程分析

对交大教室的人因工程分析[工硕51傅晓惠05083002]摘要：应用人因工程原理，对我校主楼、管院、西二楼的主要教室的照明、桌椅、综合布局等因素进行分析，并应用相应的理论研究结果提出具体优化设计方案。作为一名学生，我们在校学习，最重要的一部分时间都是在教室中度过，包括上课、自习。学校教室是教与学的场所,教室在建筑和设备方面是否符合要求,将直接影响到学生的身体健康和学习效果。那么，我们的教室设施、布局和环境状况如何，是否真正适合我们在其中学习？本文将应用人因工程的基本原理，对我校各大教学楼的教室进行分析。在此，我选择了学校中较有代表性的几个教学楼，也是我们这学期课程的主要上课地点，包括教学主楼、管院辅楼、管院大楼、西二楼。对于每个地点，又主要研究照明、桌椅、综合布局这三大方面。对于照明问题，我们主要是通过教室灯光的数目和亮度来分析。桌椅状况包括高度、舒适度等。而综合布局则考虑的是桌椅、灯具的布局，幻灯的高度、视觉角度及其它一些综合布局情况。下面是我通过实地观测搜集的一些资料：（一）教学主楼（大教室）教学主楼是我校学生上课和自习的主要地点，因其设施齐全、供应纯净水和开水，且离大部分学生宿舍较近，从而主楼教室成了大多数同学上自习的首选教室。图1主楼B座大教室自习情景1、照明。灯具采用三管嵌入格栅式，且从前往后共布置了8排电灯，每排4支，即总灯数为8*4=32支，灯管数32*3=96支。且灯管与黑板平面平行。2、桌椅。采用椅面可翻转连式课桌椅。如图2所示。图2主A楼教室桌椅3、综合布局。教室大小约为10m*18m，桌椅布局分左、中、右三列，左右分别为4个位子，14排，中间一排9个位子，共15排。故一个大教室总共可容纳约250人。幻灯高度约为2m，离地面距离约1m。讲台设置在教室一侧。图3主楼A座大教室上课情景（二）管院辅楼作为一名管院学生，尤其是进入大二大三之后，随着专业课的不断增加，在辅楼上课的课程也越来越多。这使得管院辅楼也成为了我们同学上课的主要地点之一。1、照明。灯具采用三管嵌入格栅式，从前往后共布置了4排电灯，每排3支，即总灯数为4*3=12支，灯管数12*3=36支。2、桌椅。采用椅面固定但可旋转的连式课桌椅。3、综合布局。教室大小约为9m*11m，桌椅布局分左、中、右三列，每列每排各4个位子，共11排。故一个教室总共可容纳约130人。幻灯高度约为2m，离地面高度1m。（三）管院大楼管院大楼教室供本科生上课的不太多，以前只有开会或其他活动的时候进去过。这学期由于开设的人因工程课上课地点设在了管院大楼，因此我也将管院大楼列入了研究范围。但由于管院大楼中各教室布置都不太一样，故只取一些较普遍的因素进行研究。图4管院大楼EMBA上课情景1、照明。灯具采用三管嵌入格栅式，依据教室大小不同数量各异。且排列横向与纵向都有。2、桌椅。采用水平桌面分离式桌椅。各教室所用桌椅材质、颜色等各异，但总体感觉较为舒适。3、综合布局。各教室大小各异，但桌椅的基本排列为左、中、右三列，左右两边每排各2个位子，中间4个位子。另外，教室除了配有黑板、幻灯之外，还在黑板一侧配有白板，用于教学过程中书写。（四）西二楼图5西二楼教室1、照明。灯具采用单管吊式，左边一列5支，右边一列3支，前面靠近幻灯大约4m的位置都没有灯，即总灯管数为8支。2、桌椅。采用椅面可翻转连式课桌椅。如图6所示。图6西二楼教师桌椅3、综合布局。教室大小约为6m*10m，桌椅布局分左、中、右三列。左边每排各2个位子，共10排；右边每排2个位子，共7排；中间每排10个位子，共9排。故一个教室总共可容纳约120人。幻灯高度约为2m,离地面高度约1.5米.通过对各教室大致情况的了解，有了以上列举的资料，我们就可以开始对其进行进一步的分析和研究。在这一过程中我们采用分因素横向分析的方法。一、照明人对光环境的需求与他从事的活动有密切关系，优良的照明振奋人的精神，提高工作效率，保障人身安全与视力健康。教室是教与学的场所，因此教室的光环境又有它特殊意义。教室的采光和照明不仅直接影响学生和教师视觉作业的完成，而且也影响到其它非视觉作业的各个方面。因此，实现良好适宜的照明在对教室的人因工程设计过程中是十分重要的。通过对所得到资料的分析及在各教室中上课的亲身体会，我大致总结出目前我们学校教室的照明状况尚且存在以下几点问题：1、主楼教室电灯数量足够，且均匀分布。但日光灯与课桌的距离偏大，当灯具与课桌相距达2m以上时,会致使教室内照明不均,且产生“眩晕光”,使学生的眼睛容易发生“光疲劳”。2、管院辅楼教室内电灯数量足够，且灯具与课桌距离也较合理。但没有安装黑板灯，从而造成教室黑板处光线较暗,照度较低。虽然在使用幻灯时较为方便，但当老师上课偶尔在黑板上写东西时，离得稍远的同学就很难看见。3、西二楼教室灯具排列不是十分合理，且偶尔出现电灯超过使用寿命或由于其他原因造成损坏还得不到及时更换的现象。而且，为追求投影屏幕和显示器明亮的显示效果，通常会将窗帘拉上，甚至将照明灯具关闭，造成室内采光不足。最后，我们总结出设置教室照明灯光的一些建议：为了使课桌面和黑板上有足够的照度,照度分布比较均匀,不产生或少产生阴影。就要求照明工具的布置符合要求，如尽量使灯具的长轴垂直黑板(即纵向排列)。同时，对一些教室改变采光环境，确保合理分布光源，保证室内色彩协调，避免光线直射人的眼睛，避免黑板、白板、投影屏幕等上产生眩光，以利于消除眼睛疲劳，保护视力。且对于超过寿命期的灯管和已坏的灯管应及时更换。学校教室的采光和照明,不仅要求有足够的光照度,还要有好的照明质量,使师生有一个减少视疲劳和舒适愉快的光环境,从而提高工作和学习效率。二、桌椅高校学生大部分学习时间处于伏案坐姿，科学地设计符合人类工效学要求的课桌椅空间设置，对于提高学生作业能力，培养健康美观的坐姿习惯，预防长期伏案引起的肩颈背肌肉骨骼劳损具有重要的意义。据了解，高校学生存在一定肩颈肌肉劳损患病率，其原因与不合工效学要求的课桌椅空间设置不无关联。通过观查我们发现，我校大多数教室的桌椅都是椅面可翻转连式桌椅。但根据有关研究结果表明，分离式课桌椅通常比连式更合乎工效学要求。分离式桌椅高差适当，且学生可根据自身体格因素调整椅座距，斜面课桌还可减少伏案学习的颈前倾角，有利于阅读和书写,可避免学习时头部过度前倾,但斜面过大也容易使书本滑落,因而适宜的规格是桌面坡度为100~120。连式桌椅空间设置主要工效学问题是桌椅高差和椅座距均偏大，与学生体格不协调，此种不良界面可造成伏案坐姿的躯干前倾角加大，眼桌距缩小和坐点前移，使躯干和四肢肌负荷加重，臀腿部承重压强加大，学生作业能力会出现下降，也易致视力疲劳。另外，对于桌椅的高度，日本有学者曾提出一个计算桌椅高度的简易公式:h(桌面高度)=坐高P3+下腿长h(椅面高度)=下腿长但由于学校教室的课桌椅基本都是统一规格的，而学生的体型又存在较大的差异，故目前仍无法满足所有人的需要。但从学生的健康与舒适考虑，还是建议学校最好使用升降可调式课桌椅，当然这一方法的可行性还是有待商议。同时，桌椅设计时要根据人体形态工程学原理，使桌面和椅背座垫弧度尽量符合人体曲线，让人坐感舒适；桌面和椅面材料应保证使用坚固、耐久；桌椅结构简洁、流畅，可自由调节高度，安装维修方便。同时要确保使用材料中所含的化学成分不能超标，不得为追求美观、坚固等，危害学生的身心健康。三、综合布局对于教室的综合布局问题,我通过对上述资料的分析，发现了以下几点问题，并相应提出了一些建议。1、主楼的大教室长约18m，西二教室长10m，可两者使用的幻灯屏幕大小相同。不论是通过理论分析或是亲身体验，我们都不难发现，在西二教室坐后排的同学仍能清楚得看清幻灯，而在主楼若坐的位子偏后则很难看得清楚。因此，教室幻灯大小与教室面积大小应有所匹配。才能达到最好的视觉效果。2、仍旧对于幻灯屏幕的分析，从视觉角度上来看，西二的教室不属于阶梯教室，每排位子都是平的，因此，它将幻灯高度设得稍高来避免前排同学遮挡住后排同学的视线。但这也造成了看幻灯时大家都必须仰头看，一节课下来，脖子难免有点难受。通过估算，在西二教室看幻灯时仰角大约为10°～45°,尤其是最前排同学仰角更大。3、当前在部分学校中，更加清洁和多功能的白板正在逐步取代传统的粉笔灰飞扬的黑板，成为了学校新的建设项目首选的教学设备。白板作为一个辅助的教学书写工具，与学生在书面看到的表现更加接近，在黑板背景上难以表现丰富的色彩和与印刷品上类似的能力，而白板可以用不同颜色的笔做到这一点。4、教室综合布置中颜色也是一个很重要的因素。教学环境中色调的不同也会影响学生的智力活动:浅绿色和浅蓝色会使人产生安静、和谐的感觉,易于消除大脑疲劳,提高用脑效率;而深黄色和深红色可对人产生强烈刺激,使大脑兴奋,随后则趋向抑制。因此在普通教室这种人员多而集中且需要安静学习的场所,应设计成冷色调(浅蓝、浅绿等),形成宁静的学习环境。如在同学中普遍反应较喜欢主楼A座的桌椅颜色，它的桌椅是湖蓝色的，还有管院辅楼的桌子颜色为灰白色，椅子为淡蓝色，这些颜色都能给大家一种较为舒适愉悦的感受。5、其它因素。包括足够的氧气补充,适宜的温度,纯净的声音,都能促进学生学习的积极性,增加教学效果。