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摘要:本文以青岛某中学为例,通过中学生使用课桌椅现状入手,寻找问题痛点,发现教室课桌椅存在设计不合理等弊端,不能满足学生的需求。本文根据随机抽样获得的人体测量数据,运用人因工程学的方法對中学生的课桌椅尺寸进行再设计,从课椅高度、座深和课桌桌高、宽度四个方面进行改善,为中学生课桌椅设计提供参考方向。
关键词:人因工程;课桌椅设计;工业工程
0引言
教室是学校学生的主要活动场所。在教学环境和教学质量不断提高和改善的同时,教室中的课桌椅作为教学中的隐形资源,其设计尺寸、形状不合理会无形中降低学习效率。[1]对于学生来说,中学生作为学业最为繁重的学生群体之一,每天需要在学校的课桌椅前连续坐几个小时,课桌椅的设计尺寸与学生的身体脊柱异常弯曲和近视率的升高有密不可分的关系,科学合理地配置课桌椅对于学生身心健康有着重要的影响。[2]因此从学生的使用体验出发,科学设计教室中的设施设备具有非常重要的意义。
人因工程学是一门重要的学科,研究的重点是人和机器、环境的相互作用及其合理结合,使机器和环境系统适合人的生理、心理等不同功能特点,达到在实际生产中提高效率、安全、健康和舒适等重要目的。教室设施设备的物理设计是否符合使用者的人体生物力学特性同样也是人因工程学所研究的领域。运用人因工程的设计方法对于教室资源进行有效最大化地合理利用,符合工业工程对于教室环境和工作效率的要求。
1 中学教室课桌椅现状分析
国家为实现标准化我国中小学生桌椅设计出台了《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》(GB/T 3976-2014),11个型号的课桌椅涵盖了119厘米~180厘米以上的身高范围。课桌椅型号增设后,相当程度上改善了学生课桌椅的使用情况,但是伴随着现代教育体系发展,目前课桌椅在使用过程中仍然存在很多弊端。
经实地调研发现,该中学学生对于教室课桌椅主要存在以下几点不满。学生的使用反馈为进一步实现人因工程理论与实际问题的对接改善提供了参考点:
(1)目前学校使用的1号课桌已经无法满足身高180厘米以上的学生的需求。近些年来生活水平的提高,高个子的学生比例不断增加。通过学校实地考察测试,我们了解到180厘米以上的学生腿已经无法舒适地放在课桌下。
(2)通过实地测试,身高体重等级为肥胖的学生需要使用比标准对应的课桌型号高1~2个型号的课桌椅,这样腿和身体才能舒适地放在课桌下。[3]
(3)除了课桌椅的高度问题以外,桌面摆放书本和桌斗存储书包的空间不够大,中学生的课本数量多,学生将书本放在桌面上,将书包放在椅子上,使得原本符合人体工效学的桌椅没有得到充分利用,形成不良坐姿。
2中学教室课桌椅改善措施
2.1座椅改善措施
高度:为达到舒适地效果,座椅的高度应该略低于小腿高度加足高,为保证设计尺寸满足95%的使用者的需求,本文计算所选取样本的小腿高(3.7)均值及标准差,若以小腿高作为座椅高度的参考标准,则计算得第2.5%、97.5%百分位数的座椅高度为(507+519)/2-(40.46×1.96)=433.69mm。根据国家已有的中学生课椅尺寸标准规定,选取440mm最佳。
座面有效深:座深的整体尺寸应该满足实际使用中自然依靠在椅背上的同时椅面前缘不会直接抵到小腿,以“臀膝距”为尺寸设计参考,取第5百分位数的3/4为座深设计依据。据计算,座深281.4mm时针对该使用者群体为最佳舒适度,同样根据国标要求,选取280mm最佳。
2.2课桌改善措施
课桌高度:坐姿肘高(3.5+3.8)平均值 ,加之考虑坐姿眼高与桌面距离,在此基础上再增加50mm,根据国标要求,选取760mm最佳。
桌面宽度:为解决学生摆放书本空间小的问题,参考坐姿作业适宜范围,桌面宽度建议为(1.3+1.4)491.2×sec39.4=633.65mm。因为现行标准和教室长宽限制,此宽度值只为建议值。
3 结语
课桌椅不仅影响学生的学习效率,同时也对学生的生长发育有着至关重要的作用,不符合人因工程学的课桌椅设计极易使学生疲惫、学习效率降低、身体发育畸形。[4]本文通过中学生使用课桌椅现状入手,寻找问题痛点,根据人体测量数据,运用人因工程学改善该校的课桌椅尺寸,为中学改进课桌椅设计提供了参考思路。
参考文献
[1]刘俊艳,辛圣瑶.基于人因工程的高校教室设施设备优化建议[J].技术与创新管理,2021,42(03):281-287.
[2]王志愿.基于人机工程学的中学生课桌椅设计[J].包装工程,2020,41(14):188-192.
[3]杨玉娟,欧阳芳.中小学课桌椅配置工作中存在的问题及建议[J].中国现代教育装备,2012(02):36-37.
[4]胡天怡,钟文翰,吴婷桦,胡国倩,张永宁.中小学课桌椅高度调节的指导标准探讨[J].中国标准化,2019(S2):47-49+70.
关键词:人因工程;课桌椅设计;工业工程
0引言
教室是学校学生的主要活动场所。在教学环境和教学质量不断提高和改善的同时,教室中的课桌椅作为教学中的隐形资源,其设计尺寸、形状不合理会无形中降低学习效率。[1]对于学生来说,中学生作为学业最为繁重的学生群体之一,每天需要在学校的课桌椅前连续坐几个小时,课桌椅的设计尺寸与学生的身体脊柱异常弯曲和近视率的升高有密不可分的关系,科学合理地配置课桌椅对于学生身心健康有着重要的影响。[2]因此从学生的使用体验出发,科学设计教室中的设施设备具有非常重要的意义。
人因工程学是一门重要的学科,研究的重点是人和机器、环境的相互作用及其合理结合,使机器和环境系统适合人的生理、心理等不同功能特点,达到在实际生产中提高效率、安全、健康和舒适等重要目的。教室设施设备的物理设计是否符合使用者的人体生物力学特性同样也是人因工程学所研究的领域。运用人因工程的设计方法对于教室资源进行有效最大化地合理利用,符合工业工程对于教室环境和工作效率的要求。
1 中学教室课桌椅现状分析
国家为实现标准化我国中小学生桌椅设计出台了《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》(GB/T 3976-2014),11个型号的课桌椅涵盖了119厘米~180厘米以上的身高范围。课桌椅型号增设后,相当程度上改善了学生课桌椅的使用情况,但是伴随着现代教育体系发展,目前课桌椅在使用过程中仍然存在很多弊端。
经实地调研发现,该中学学生对于教室课桌椅主要存在以下几点不满。学生的使用反馈为进一步实现人因工程理论与实际问题的对接改善提供了参考点:
(1)目前学校使用的1号课桌已经无法满足身高180厘米以上的学生的需求。近些年来生活水平的提高,高个子的学生比例不断增加。通过学校实地考察测试,我们了解到180厘米以上的学生腿已经无法舒适地放在课桌下。
(2)通过实地测试,身高体重等级为肥胖的学生需要使用比标准对应的课桌型号高1~2个型号的课桌椅,这样腿和身体才能舒适地放在课桌下。[3]
(3)除了课桌椅的高度问题以外,桌面摆放书本和桌斗存储书包的空间不够大,中学生的课本数量多,学生将书本放在桌面上,将书包放在椅子上,使得原本符合人体工效学的桌椅没有得到充分利用,形成不良坐姿。
2中学教室课桌椅改善措施
2.1座椅改善措施
高度:为达到舒适地效果,座椅的高度应该略低于小腿高度加足高,为保证设计尺寸满足95%的使用者的需求,本文计算所选取样本的小腿高(3.7)均值及标准差,若以小腿高作为座椅高度的参考标准,则计算得第2.5%、97.5%百分位数的座椅高度为(507+519)/2-(40.46×1.96)=433.69mm。根据国家已有的中学生课椅尺寸标准规定,选取440mm最佳。
座面有效深:座深的整体尺寸应该满足实际使用中自然依靠在椅背上的同时椅面前缘不会直接抵到小腿,以“臀膝距”为尺寸设计参考,取第5百分位数的3/4为座深设计依据。据计算,座深281.4mm时针对该使用者群体为最佳舒适度,同样根据国标要求,选取280mm最佳。
2.2课桌改善措施
课桌高度:坐姿肘高(3.5+3.8)平均值 ,加之考虑坐姿眼高与桌面距离,在此基础上再增加50mm,根据国标要求,选取760mm最佳。
桌面宽度:为解决学生摆放书本空间小的问题,参考坐姿作业适宜范围,桌面宽度建议为(1.3+1.4)491.2×sec39.4=633.65mm。因为现行标准和教室长宽限制,此宽度值只为建议值。
3 结语
课桌椅不仅影响学生的学习效率,同时也对学生的生长发育有着至关重要的作用,不符合人因工程学的课桌椅设计极易使学生疲惫、学习效率降低、身体发育畸形。[4]本文通过中学生使用课桌椅现状入手,寻找问题痛点,根据人体测量数据,运用人因工程学改善该校的课桌椅尺寸,为中学改进课桌椅设计提供了参考思路。
参考文献
[1]刘俊艳,辛圣瑶.基于人因工程的高校教室设施设备优化建议[J].技术与创新管理,2021,42(03):281-287.
[2]王志愿.基于人机工程学的中学生课桌椅设计[J].包装工程,2020,41(14):188-192.
[3]杨玉娟,欧阳芳.中小学课桌椅配置工作中存在的问题及建议[J].中国现代教育装备,2012(02):36-37.
[4]胡天怡,钟文翰,吴婷桦,胡国倩,张永宁.中小学课桌椅高度调节的指导标准探讨[J].中国标准化,2019(S2):47-49+70.