人機工程學(xué)在現(xiàn)代多媒體講臺設(shè)計上的應(yīng)用

文/張琳絮

（華北電力大學(xué) 河北·保定）

一、現(xiàn)今講臺設(shè)計概況及優(yōu)缺點分析

（一）多媒體講臺的功能要求。多媒體講臺是集講臺、電腦、播放、中控系統(tǒng)等為一體的教學(xué)設(shè)備，基本功能有：

1、人性化的中央控制臺。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)連接等），使用起來應(yīng)簡單、方便，不用彎腰低頭即可立刻判斷出操作鍵的使用，實現(xiàn)操作。

2、大容量內(nèi)部設(shè)置。講臺內(nèi)應(yīng)合理放置電腦主機（或手提電腦）、鍵盤鼠標、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。

（二）現(xiàn)今多媒體講臺的主要規(guī)格

1、臥式講臺。以教學(xué)樓十座606房間的臥式多媒體講臺為例進行規(guī)格分析。所謂臥式講臺，即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。圖1是臥式講臺的典型代表。（圖1）

規(guī)格：1400mm*700mm*1000mm（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，這類講臺的外形高度都只有1000mm，且鍵盤和鼠標只能放置在講臺內(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，即是講臺的長度尺寸比高度尺寸小的多媒體講臺。圖2是立式講臺的典型代表。（圖2）

規(guī)格：890mm*720mm*1200mm（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，不適合擺放一些教學(xué)用具。但其鼠標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。

二、改良多媒體講臺

由于大多數(shù)學(xué)校的講課方式以站立授課為主，因此本文在改良多媒體講臺時，更加偏向于立式講臺的設(shè)計規(guī)格。其優(yōu)點在于占地面積小，不會影響下面的同學(xué)看黑板，而且節(jié)省材料，更加符合站立情況下使用者的人體工程學(xué)。

（一）多媒體講臺高度的設(shè)定。多媒體講臺高度的確定主要參考的人體尺寸是人體站姿下眼高尺寸，如表1。因為多媒體設(shè)計時主要考慮的是人看電腦時的眼睛高度，而且多媒體講臺的設(shè)計不僅僅是為一類特定人群設(shè)計的，因此在選擇人體百分位數(shù)時要考慮平均的尺寸進行設(shè)計，即按照中等身材者使用為原則進行設(shè)計，這樣男女不論高矮都能相對適宜的來使用。（表1）

采用成年男女都通用的數(shù)據(jù)，即（P50男+P50 女）/2=（1568+1454）/2=1511mm，即分析出來的多媒體高度，但是一般老師都是站在講臺上對多媒體進行操作的，因此1511+200=1711mm，同時還要考慮一些人體的修正尺寸，如穿鞋的修正尺寸男子25mm，女子20mm，因此1711+20=1731mm，姿勢修正量立姿身高10mm，因此1911-10=1721mm，由于人在操作時眼睛和多媒體儀有大約15°，即人向下看15°看多媒體為最佳高度，修正量大約為300mm，1721-300=1421mm；操作臺的高度又不能過高而影響第一排學(xué)生觀看黑板，人體坐姿下的眼高以最小值女性的百分之一來看是678mm，如表2。人與黑板呈向上25°的夾角，而第一排離多媒體儀的距離為1m左右，因為有了角度與距離，即使是最小值女性百分之一的人群也應(yīng)該大于678mm，根據(jù)角度差算后得出，1421mm高的多媒體臺再降低100～200mm高度時多媒體對第一排看黑板的影響不大。而此表格是1991年設(shè)定的，人體的平均數(shù)值都有所提高，因此最后確定的多媒體高度為1350mm。（表 2）

表1 立姿人體尺寸（單位：mm）

表2 坐姿人體尺寸（單位：mm）

表3 人體水平尺寸（單位：mm）

（二）多媒體講臺長度的設(shè)定。寬度的設(shè)定要考慮使用者最大肩寬與兩肘間寬。立式講臺，寬的設(shè)定要小于高，但是最小寬度不能少于人的肩寬，不然人在使用時會覺得心理上有一種狹窄感。以男性第99個百分位的值486mm為多媒體臺設(shè)計的最小寬度尺寸范圍；兩肘部間寬值為人體在操作使用時所需要的空間要求，因此要求講桌設(shè)計時，最小值不能小于男性第99個百分位值518mm，如表3。最后綜合考慮雙手在水平工作閾的尺寸，定出改良后的多媒體講桌為570mm。（圖3、表3）

（三）多媒體講臺寬度設(shè)計。寬度設(shè)計上只要大于可伸縮的書物臺和鼠標臺寬度以及水平工作域內(nèi)的正常域和最大域之間，即390～508mm之間即可。最后設(shè)定為490mm。

（四）多媒體鼠標臺設(shè)置。距離地面的高度的設(shè)計上，考慮立姿肘高如表2，采用成年男女都通用的數(shù)據(jù)，即（P50男+P50女）/2=（1024+960）/2=992mm，加上講臺的200mm的高度是1102mm，根據(jù)表得出95%的男性立姿肘高不超過1096mm，99%的女性立姿肘高不超過1050mm，綜合表格數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)，最后得出鼠標臺高度為1100mm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。長度的設(shè)計參考水平工作域，大概在550mm；寬度的設(shè)計同樣是參考水平工作域圖，大概在450mm左右。

（五）多媒體放置臺設(shè)計。放置臺的尺寸設(shè)計大致上同鼠標臺相同，也是抽拉式。高度比鼠標臺的略低，方便教師擺放教具圖書，不易過高而帶來擺放時的不便，大約控制在800mm；長度和寬度的設(shè)置同鼠標臺的設(shè)計，分別是550mm和490mm。

（六）多媒體顯示屏設(shè)計。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°。因此在顯示屏的設(shè)計上采用了垂直傾斜30°左右，使教師站立姿勢下能達到最自然的狀態(tài)來觀看顯示屏。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。

控制區(qū)設(shè)計在屏幕下方，方便操作，簡化操作區(qū)一些不必要的按鍵，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。（圖 4）

三、改良后尺寸圖（圖5）

四、結(jié)束語

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；使用簡單易懂的操作儀器，才能減少使用者的操作時間，提高授課的效率。

[1]阮寶湘.工業(yè)設(shè)計人機工程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]陳小艷.多媒體臺的人機工程學(xué)探索[J].大眾科技，2011.5.