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【摘要】：本文运用人机工程学的基本原理和理论, 以“安全、舒适、高效、健康”的原则，结合国内外高中生课桌椅的设计现状, 通过对本校学生课桌椅其它使用情况的分析，再对照学生课桌椅国家标准，对高中生课桌椅进行人机工程学的评析，具体包括课桌椅的功能尺寸，影响舒适度的其它因素，并提出了自己的改进设想，即采用不同型号的固定式课桌椅。
【关键词】：高中生课桌椅 人机工程学 可调式 固定式
一、引言
课桌椅是我们在学校里接触最多的事物之一，它们与我们的学习生活息息相关。虽然如今的课桌椅比起以前的确实有很大改进，但是它们仍然存在着一些缺陷。在班上可以看到胖瘦高矮不同的同学却坐在相同高度的桌椅上，由于桌椅不适合他们的身材，所以造成他们侧坐、跨坐、趴坐等不良坐姿，这样不仅影响了学生学习的专心度，而且更重要的是会影响学生的骨骼生长和视力。
目前国内外对学生课桌椅的人机工程学研究很少，相关的标准也不太完善。只有零散地论述其中某个或几个侧面的文章。并没有实质性的解决办法。
因此，在这样的背景下，选择这一课题，具有非常现实的意义。
二、高中生课桌椅的人机工程学研究
1、人机工程学的定义
根据国际人类工效学学会(IEA)的定义，人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科[1]。
2、人机工程学与学生课桌椅之间的关系
课桌椅是学生在学校学习的主要工具，它设计的好坏，直接关系到学生的健康。课桌椅的设计应适合学生的生理特点，有利于培养学生正确的书写姿势，减少疲劳，保护视力，预防脊柱弯曲和近视眼的发生，提高学习效率。
在日益提倡产品“人性化 ”、“以人为本 ”的当代社会，课桌椅设计必须围绕着学生这个中心进行。不仅要满足学生对课桌椅物理功能的需求，而且还要满足学生生理上和心理上的需求，使学生在使用过程中感觉到舒适，并能对学生的精神状态产生积极的影响。
因此“安全、舒适、高效、健康”成为现代课桌椅的设计目标，要实现这个目标就必须以人机工程学作为理论依据和技术支持。
根据日本丰田顺尔的研究，合格的桌椅高差应是就座学生的1/3坐高，其胸骨剑突下端大致与桌近缘高度相吻合。桌椅高差过大，上体势必过分前倾，斜方肌、竖脊肌等肌肉处于持续收缩状态，疲劳以后，难以支持头部而使之逐渐下垂，这样使眼书距离逐渐缩短；如果桌椅高度过小，必然会造成眼书距离过近。这样就使得睫状肌紧张程度加大,眼的调节能力下降，导致视力逐渐减退，直到近视[2]。
3、 目前常见基于人机工程学设计的课桌椅
由于每个同学高矮胖瘦的不同，因此许多研究者表示应为同学们购置可调节式课桌椅，其示意图如图1[3]:
该课桌椅虽然符合人机工程学思想，而实际上这种可调节式课桌椅存在许多不足,尤其对于高中生来讲，这样的设备几乎没有实现的可能。其原因如下：
(1)由于课桌椅是自己调节的，同学们在好奇心驱使下，他们每天把桌椅调换一个高度，因而破损率相当高。
(2)如果每个座位都按自己的状况去调节，那么整个教室的课桌椅就会高矮不同，显得杂乱无章。可能会影响老师和同学的上课心情。同时，如果一个较高的学生坐在前面，那么势必会影响到后面同学的视线。
(3)可调节式课桌椅要比普通课桌椅价格贵很多，要将原来的课桌椅替换成可调节的所需资金显然不是一个小的数目。
因此，升降式课桌椅不适用于学校，而适用于家庭和其他场合。
三、高中生课桌椅的改进设计
1、 课桌椅的总体设计
由于可调式课桌椅对于高中生来说存在种种弊端，因此，本人认为采用不同型号的固定式课桌椅更为合理。如图2所示：
表1 学校课桌椅各型号的适合身高范围
目前男高中生的身高90%集中在1591-1789mm，女高中生身高90%集中在1494-1667mm。也就是说高中生的身高主要集中在150mm以上。那么4、3、2、1型号的课桌椅几乎可以满足所有学生需要。将4号课桌椅放在第一排，1号课桌椅放在最后一排，中单放3和2号课桌椅。同时在每排课桌椅上标明其适用的身高范围。同学生们可以根据自己身高的不同选择不同型号的课桌椅。这样做有以下优点：
(1)符合人机学的思想，可以为学生提供舒适的学习环境；
(2)价格不会有太大的差别；
(3)整个教室也显得井井有条；
(4)前面的学生不会影响到后面学生的视线范围。
2、课桌椅的其他设计
（1）、座椅设计
现有的课椅座位板向后倾斜一定的度数，其实只是较多地照顾了人进行后靠听课与休息的功能，根本不符合人进行伏案阅读书写时的生理要求。因为人在进行阅读书写时，必须采取身体前倾的坐姿，但因为臀部是坐落在后倾的座位板上，所以无论是孩子还是成人，只能弯曲腰椎来迁就前倾姿势。当腰椎弯曲时，支撑头部的颈椎就不能再独自保持挺直状态而被迫随之弯曲低耸，再加上头颅有一定的重量，使腰椎、颈椎也就弯曲得更厉害。头部越来越低，眼睛与桌面的距离就越近，长此以往，很容以造成近视。
人在坐着时,大腿和上肢的重量必须由座面来支撑,人的骨盆下面的两块小面积的圆骨支持着上身的大部分体重。座面上的臀部压力分布应是在坐骨结节处最大,并由此向外,压力逐步减少,直至与座面前缘接触的大腿下部,此处压力最少。
由此,在设计椅子时,应考虑坐骨下面的座面近似水平,以使股骨不承受过分的压迫,斗形的座面或座面过于松软会使股骨趋于向上转动而受力,从而引起不舒适感。
（2）、课桌设计
课桌属于凭倚性家具，主要是起到支撑人体双肘和摆放学习用品的作用。从学生这一使用群体来说，学生应该是设计的主要对象，其设计必须遵循人体工程学原理，一切都应从学生的使用情况出发进行精心设计。在日常生活中，我们常会看见一些智能型的课桌，有可调节高度的，有可调节桌面面积的，有可调节桌面倾斜度的，也有增添一些特殊功能的等等，所有这些都是从使用者的角度进行考虑的。
现有的课桌面板几乎都是呈水平状态的。如果人不用低头看书，眼睛与书本的成角会很大，形成了书本上部分的图像变形、不清晰、不完整，这是不符合视觉平衡原理的，所以人只好使头部尽力前伸，以此达到眼睛与书本形成平行的目的。另外，由于桌面垂直受光而造成反光现象，人也只好用眼睛靠近书本来迁就眩光。头越往前伸，头颅越重越往下坠，这样眼睛与桌面的距离就越近。虽然有一部分学生，为了能使书本上部的图像不变形，采用了把书本斜放进行阅读、书写的办法，但同样不能从根本上解决问题。
四、结语
从某种意义上来讲 ,桌椅设计的关键在于它的实用性和科学性。桌椅的功能、造型、材料、构造、工艺、色彩、表面处理、装饰等诸因素 ,会随着时代的变化而有所改变。因此桌椅的设计要结合当前社会的文化、经济、技术、资源等方面的内容 ,在满足学生对桌椅物理功能需求的前提下 ,满足学生的生理需求与心理需求 ,即舒适要求和审美要求 ,从而实现产品人性化、以人为本的设计宗旨。
符合人机工程学的高中生课桌椅将更有利于高中生的学习生活，使他们坐的更加安全、舒适和健康。
参考文献
[1]丁玉兰.人机工程学（修订版）[M].北京:北京理工大学出版社,2000.
[2]陈海春.福建省近视眼患病率的动态分析[J].体育科学研究, 2004,8(4):45-47
[3]可调式课桌椅[EB/OL]http://detail.china.alibaba.com/buyer/offerdetail/60569755.html
[4] 唐锡麟,王忆军,刘金芝.学校课桌椅大小型号的选用[J].中国学校卫生,2002,23(2):97-98.
（作者单位：725000陕西省安康市第二中学）
【关键词】：高中生课桌椅 人机工程学 可调式 固定式
一、引言
课桌椅是我们在学校里接触最多的事物之一，它们与我们的学习生活息息相关。虽然如今的课桌椅比起以前的确实有很大改进，但是它们仍然存在着一些缺陷。在班上可以看到胖瘦高矮不同的同学却坐在相同高度的桌椅上，由于桌椅不适合他们的身材，所以造成他们侧坐、跨坐、趴坐等不良坐姿，这样不仅影响了学生学习的专心度，而且更重要的是会影响学生的骨骼生长和视力。
目前国内外对学生课桌椅的人机工程学研究很少，相关的标准也不太完善。只有零散地论述其中某个或几个侧面的文章。并没有实质性的解决办法。
因此，在这样的背景下，选择这一课题，具有非常现实的意义。
二、高中生课桌椅的人机工程学研究
1、人机工程学的定义
根据国际人类工效学学会(IEA)的定义，人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科[1]。
2、人机工程学与学生课桌椅之间的关系
课桌椅是学生在学校学习的主要工具，它设计的好坏，直接关系到学生的健康。课桌椅的设计应适合学生的生理特点，有利于培养学生正确的书写姿势，减少疲劳，保护视力，预防脊柱弯曲和近视眼的发生，提高学习效率。
在日益提倡产品“人性化 ”、“以人为本 ”的当代社会，课桌椅设计必须围绕着学生这个中心进行。不仅要满足学生对课桌椅物理功能的需求，而且还要满足学生生理上和心理上的需求，使学生在使用过程中感觉到舒适，并能对学生的精神状态产生积极的影响。
因此“安全、舒适、高效、健康”成为现代课桌椅的设计目标，要实现这个目标就必须以人机工程学作为理论依据和技术支持。
根据日本丰田顺尔的研究，合格的桌椅高差应是就座学生的1/3坐高，其胸骨剑突下端大致与桌近缘高度相吻合。桌椅高差过大，上体势必过分前倾，斜方肌、竖脊肌等肌肉处于持续收缩状态，疲劳以后，难以支持头部而使之逐渐下垂，这样使眼书距离逐渐缩短；如果桌椅高度过小，必然会造成眼书距离过近。这样就使得睫状肌紧张程度加大,眼的调节能力下降，导致视力逐渐减退，直到近视[2]。
3、 目前常见基于人机工程学设计的课桌椅
由于每个同学高矮胖瘦的不同，因此许多研究者表示应为同学们购置可调节式课桌椅，其示意图如图1[3]:
该课桌椅虽然符合人机工程学思想，而实际上这种可调节式课桌椅存在许多不足,尤其对于高中生来讲，这样的设备几乎没有实现的可能。其原因如下：
(1)由于课桌椅是自己调节的，同学们在好奇心驱使下，他们每天把桌椅调换一个高度，因而破损率相当高。
(2)如果每个座位都按自己的状况去调节，那么整个教室的课桌椅就会高矮不同，显得杂乱无章。可能会影响老师和同学的上课心情。同时，如果一个较高的学生坐在前面，那么势必会影响到后面同学的视线。
(3)可调节式课桌椅要比普通课桌椅价格贵很多，要将原来的课桌椅替换成可调节的所需资金显然不是一个小的数目。
因此，升降式课桌椅不适用于学校，而适用于家庭和其他场合。
三、高中生课桌椅的改进设计
1、 课桌椅的总体设计
由于可调式课桌椅对于高中生来说存在种种弊端，因此，本人认为采用不同型号的固定式课桌椅更为合理。如图2所示：
表1 学校课桌椅各型号的适合身高范围
目前男高中生的身高90%集中在1591-1789mm，女高中生身高90%集中在1494-1667mm。也就是说高中生的身高主要集中在150mm以上。那么4、3、2、1型号的课桌椅几乎可以满足所有学生需要。将4号课桌椅放在第一排，1号课桌椅放在最后一排，中单放3和2号课桌椅。同时在每排课桌椅上标明其适用的身高范围。同学生们可以根据自己身高的不同选择不同型号的课桌椅。这样做有以下优点：
(1)符合人机学的思想，可以为学生提供舒适的学习环境；
(2)价格不会有太大的差别；
(3)整个教室也显得井井有条；
(4)前面的学生不会影响到后面学生的视线范围。
2、课桌椅的其他设计
（1）、座椅设计
现有的课椅座位板向后倾斜一定的度数，其实只是较多地照顾了人进行后靠听课与休息的功能，根本不符合人进行伏案阅读书写时的生理要求。因为人在进行阅读书写时，必须采取身体前倾的坐姿，但因为臀部是坐落在后倾的座位板上，所以无论是孩子还是成人，只能弯曲腰椎来迁就前倾姿势。当腰椎弯曲时，支撑头部的颈椎就不能再独自保持挺直状态而被迫随之弯曲低耸，再加上头颅有一定的重量，使腰椎、颈椎也就弯曲得更厉害。头部越来越低，眼睛与桌面的距离就越近，长此以往，很容以造成近视。
人在坐着时,大腿和上肢的重量必须由座面来支撑,人的骨盆下面的两块小面积的圆骨支持着上身的大部分体重。座面上的臀部压力分布应是在坐骨结节处最大,并由此向外,压力逐步减少,直至与座面前缘接触的大腿下部,此处压力最少。
由此,在设计椅子时,应考虑坐骨下面的座面近似水平,以使股骨不承受过分的压迫,斗形的座面或座面过于松软会使股骨趋于向上转动而受力,从而引起不舒适感。
（2）、课桌设计
课桌属于凭倚性家具，主要是起到支撑人体双肘和摆放学习用品的作用。从学生这一使用群体来说，学生应该是设计的主要对象，其设计必须遵循人体工程学原理，一切都应从学生的使用情况出发进行精心设计。在日常生活中，我们常会看见一些智能型的课桌，有可调节高度的，有可调节桌面面积的，有可调节桌面倾斜度的，也有增添一些特殊功能的等等，所有这些都是从使用者的角度进行考虑的。
现有的课桌面板几乎都是呈水平状态的。如果人不用低头看书，眼睛与书本的成角会很大，形成了书本上部分的图像变形、不清晰、不完整，这是不符合视觉平衡原理的，所以人只好使头部尽力前伸，以此达到眼睛与书本形成平行的目的。另外，由于桌面垂直受光而造成反光现象，人也只好用眼睛靠近书本来迁就眩光。头越往前伸，头颅越重越往下坠，这样眼睛与桌面的距离就越近。虽然有一部分学生，为了能使书本上部的图像不变形，采用了把书本斜放进行阅读、书写的办法，但同样不能从根本上解决问题。
四、结语
从某种意义上来讲 ,桌椅设计的关键在于它的实用性和科学性。桌椅的功能、造型、材料、构造、工艺、色彩、表面处理、装饰等诸因素 ,会随着时代的变化而有所改变。因此桌椅的设计要结合当前社会的文化、经济、技术、资源等方面的内容 ,在满足学生对桌椅物理功能需求的前提下 ,满足学生的生理需求与心理需求 ,即舒适要求和审美要求 ,从而实现产品人性化、以人为本的设计宗旨。
符合人机工程学的高中生课桌椅将更有利于高中生的学习生活，使他们坐的更加安全、舒适和健康。
参考文献
[1]丁玉兰.人机工程学（修订版）[M].北京:北京理工大学出版社,2000.
[2]陈海春.福建省近视眼患病率的动态分析[J].体育科学研究, 2004,8(4):45-47
[3]可调式课桌椅[EB/OL]http://detail.china.alibaba.com/buyer/offerdetail/60569755.html
[4] 唐锡麟,王忆军,刘金芝.学校课桌椅大小型号的选用[J].中国学校卫生,2002,23(2):97-98.
（作者单位：725000陕西省安康市第二中学）