安全人机课件设计1Word下载.docx
《安全人机课件设计1Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全人机课件设计1Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
目录
1 前言2
2我校多媒体教室的现状与改进3
2.1我校多媒体教室的平面图3
2.2我校多媒体教室的测量3
2.2.1多媒体教室的讲台的相关数据......................3
2.2.2多媒体教室屏幕的相关数据................3
2.3我校多媒体教室的使用调查4
3教师工作空间的人机分析及改进..................................4
3.1讲台4
3.1.1讲台功能及设施.................................4
3.1.2讲台布局的人机分析..............................4
3.2教师工作空间的布局及分析5
3.2.1人体相关尺寸测量数据.............................7
3.2.2坐姿工作面的人机分析............................8
3.2.3坐姿工作面的高度分析............................8
3.3教师工作空间的改进7
4屏幕布局的人机分析及改进.....................................12
4.1人的视觉特性12
4.2屏幕字体大小的人机分析及改进13
4.3屏幕字体颜色的人机分析及改进16
4.4屏幕位置的人机分析及改进18
5结束语19
参考文献：
19
1 前言
当今，重视现代教育技术对教育产生的影响，大力推进教育现代化是世界教育发展的主流。
我国在运用现代教育技术手段整合教学的过程中，已取得了相当成效。
采用先进的教学手段，提供全新的教学环境，来设计教学活动，已经成为社会的趋势所在。
随着现代化教学系统在各大院校的不断推进，传统的方式已经不适应现代化的需要，集多功能教室系统、多媒体教学系统、演播系统于一体的新型现代化教育体系在教育行业得到了日益广泛的运用。
作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，多媒体技术给教育行业带来了新的机遇。
多媒体教学的出现使我们的教学进入了一个全新的时代，成为教育领域的一次重要革命。
多媒体教学提供了其他教学手段所无法替代的服务，为教学提供了一种全新的教学手段。
特别是在新课改的环境下，在更加注重师生交互性，更加注重学生积极参与性的教学模式下，必将更加充分地发挥多媒体教学的优势，使其更好地为素质教育服务。
多媒体教室是现代网络教学和多媒体教学的一个重要组成部分，它是多媒体教学的基本载体。
它将普通教室、视听教室与计算机机房所能实现的教学功能与效果融合在一起，不仅使师生能够充分共享已有计算机与网络的丰富教学资源，并且通过学生与教师、学生与学生之间的实时交互，共享了知识与智慧，调动学生学习的积极性。
在多媒体教室上课具有生动、直观、灵活等特点，受到教师和学生的普遍欢迎。
多媒体教室在给我们的教学带来极大便利的同时，也成为衡量学院教学水平的一项必备的硬件设施。
加强多媒体教室建设成为各个院校一项非常重要的工作任务。
多媒体教学，又可以称为计算机辅助教学，是指根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，利用多媒体计算机，综合处理和控制声音、图形、图像、影像、符号、语言、文字等多种媒体信息，把多媒体的各个要素按教学要求，进行有机组合并通过屏幕或投影仪投影显示出来，同时按需要加上声音的配合，并与传统教学手段有机组合，以及使用者与计算机之间的人机交互操作，以多种媒体信息作用于学生，共同参与教学，形成合理的教学过程，达到最优化的教学效果，完成教学或实训，是现代教学中最常用的一种教学手段。
而多媒体教室人机结合面的协调程度直接关系到同学的听课效率和老师的讲课激情。
2我校多媒体教室的现状与改进
2.1我校多媒体教室的平面图
下面以我校的4309多媒体教室为例，经过实际测量所得数据，绘成下图：
图2-2教室
2.2我校多媒体教室的实测数据
2.2.1多媒体教室的讲台的相关数据
我校多媒体教室的讲台尺寸
名称
讲台高
讲台宽
讲台长
操作台高
操作台长
操作台宽
容膝空间高
容膝空间长
容膝空间深
键盘宽
键盘长
数据
93cm
73.5cm
140cm
75cm
133cm
61cm
45cm
50cm
20cm
28cm
高（m）
宽（m）
离地距离（m）
多媒体投影相关数据
1.6
2.6
1.2
2.2.2多媒体教室屏幕的相关数据
教室的大小与屏幕的大小不符。
我校大多媒体教室可以有200座，所选择的屏幕是120英寸。
如果所有的座位都坐满，那么大概还有最后排20-30人左右是看不清楚屏幕的，屏幕与最前排的距离是3.5m，屏幕最底下与地面的距离是1.1m。
2.3我校多媒体教室的使用调查
通过对我校部分教师和部分学生对多媒体教室4211的相关意见调查，老师一致认为4211多媒体教室存在两个不足，一是多媒体屏幕与黑板重合，二是教师没有作业椅，这容易引起教师在作业过程的疲劳，甚至减弱教师的作业意识，降低讲课的效果。
通过的学生的调查，我校有些多媒体教室第一排与屏幕的距离太小,以至观看信息时要抬头,时间长了会导致脖子酸痛;
教室里阶梯幅度不够,前排的人还是挡住了后排的人.一致认为多媒体屏幕与学生座位之间的角度设计存在不足。
3教师工作空间的人机分析及改进
3.1讲台的布局
3.1.1讲台功能及设施
讲台具有教师临时办公和普通授课工具安放和多媒体设备摆放的功能，不应过长和过大，设计尽量紧凑一些，设备主要分为五组块：
1）VCD、音频卡座、电器箱，2）功放，3）计算机、显示器，4）讲桌表面及主控制器，5）视频展示仪。
大多数时间，只要操作主控制器就能控制电源及各种信号，但有时需要5个部分中的几个协同作业。
3.1.2讲台布局的人机分析
为了让教师能方便连贯地操作，设备之间不宜拉开太大距离，身体不动或少动的情况下就能触及，否则要大幅度移动身体来回操作，不仅造成操作不流畅，而且干扰学生的注意力。
经常操作的部分如计算机和主控制器应放在离身体最近的部位，考虑习惯用右手拿东西和写字，视频展示台放在身体右侧；
身体的左边依次为1）和2）组块，如果还有其他设备，讲台最好设计成以操作人员为中心的弧型，避免应讲台过长带来不便。
在垂直面内水平视线以下30度内获得的物象最清晰，为良好视线范围，显示器应半突出桌面，与水平成45到60度角左右（考虑身体与讲台的距离），这样教师头部位置基本保持不变的情况下只要眼睛下倾一小角度（30以内）便可以看清显示器的内容，视线转向学生也方便。
目前有的把显示器放在桌面下面，其上用透明玻璃充当桌面，这样势必导致教师经常要低头看显示器，抬头看学生，大角度的扭动会容易造成颈部疲劳，同时教师与学生的交流也不尽自然。
人体从事快而准确的直线运动，其运动的平均速度移动距离的增加，动作准确度的误差率，以短距离时最大随距离的增加动作准确度的误差率减少。
要求又快又准的做一动作时，距离为25mm，100mm及400mm时的平均最大速度分别为330mm/s,960mm/s，2420mm/s较为适宜，用右手从左到右的运动要快于从右到左的运动，以优势手完成运动的时间短于两手运动，在准确读上却有存在差别。
之前有把我校多媒体教室讲台的一些尺寸测出，现在让我们来与标准来比较一下。
将我校多媒体教室讲台尺寸与标准比较得出，我校多媒体教室的讲台是长方行的不易于操作，应该将其设计为弧型。
显示器是平放在桌面的，这样不利老师看显示器上的内容，应该半突出桌面，与水平成45到60度角左右（考虑身体与讲台的距离），这样教师头部位置基本保持不变的情况下只要眼睛下倾一小角度（30以内）便可以看清显示器的内容。
老师在讲课有时会有比画这就难免会有动作，操作空间要是不怎么大的话将会影响到老师的发挥，那么老师就容易产生疲劳。
人一但疲劳作业能力下降，同时还可能会有作业意识减弱的迹象。
这种现象主要是人体自动无意识限制和对休息的需要而产生的。
这样势必影响总堂课的效果。
3.2教师工作空间的布局及分析
3.2.1教师工作空间的布局
在人机匹配关系分析与评价过程中，主要依据国家有关标准（GB/T12547-1992及GB10000-1889）人体测量尺寸参数和相关实测数据，结合安全人工程学有关理论知识进行分析与评价。
在此，主要分析相关物品与人体形态学之间关系，使人与设备之间相互协调，以创造舒适、高效、安全的学习条件，提高学习效率。
以下就从相关人体结构尺寸和功能尺寸来分析。
（一）从人体结构尺寸出发，结合多媒体教室讲台及相关器物实测数据进行分析与评价：
坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为十度到十五度，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。
其特点是：
全身较为放松，不易疲劳，持续工作时间长；
身体稳定性好，操作精度高；
手和脚可以同时参与工作。
但活动范围小，手和手臂的操纵力也小。
适用于操纵范围和操纵力不大，精细的或稳定连续进行的工作。
因此，人体坐姿相关尺寸对产品的设计有重要影响，在这里也是一样。
人体坐姿肘高应以小尺寸为尺寸下限值，适应度应为90﹪，对于确定柜台类站着使用的工作表面的舒适高度，很重要，通常是凭经验估计或是根据传统做法确定的。
休息平面的高度大约应该低于肘部高度2.5~2.8cm.考虑到第五百分位的女性肘部高度较低，范围应为88.9~111.8cm,一般抬案设计为85cm要注意特别的功能要求。
（二）在这一人机系统中，有些方面人与机比较协调，也符合相关人体形态学的要求，有利于发挥整个系统的优势功能。
但在一些方面，好存在一些不足与缺陷，如人体尺寸百分位数选择等细节上还需进行相关改进设计。
从人体的功能尺寸出发，结合多媒体教室讲台及相关器物实测数据进行分析与评价：
人的功能尺寸是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得，是由关节的活动，转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。
在依据有关国家标准，结合实际情况的前提下，对多媒体讲台及相关器物进行分析与简单评价，得出一些观点。
在这一人机系统中，有些方面人与机比较协调，也符合相关人体形态学的要求，有利于发挥整个系统的优势功能。
（三）为了使工作空间设计得既经济合理，又能给老师们带来舒适和方便，在进行设计工作时应该要遵守一下安全人机工程学原则：
根据生产任务和人的作业要求，首先应总体考虑生产现场即多媒体教室的布局，避免在某个局部的空间范围内的机器，设备，工具和人员过于密集，造成空间劳动负荷过大，然后再进行各局部之间的协调。
在工作空间设计时，总体与局部的关系是相互依存和制约的。
因此，必须正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系。
工作空间设计要着眼于人，落实于设备。
即结合操作任务要求，以人员为主体进行工作空间的设计。
也就是首先要考虑人的需求，为操作者创造舒适的作业条件，再把有关的作业对象进行合理的排列布置。
否则往往会使操作者承受额外的心理上的和体力上的负担，其结果不仅降低工作效率，而且往往不经济，也不安全。
3.2.2人体相关尺寸测量数据
为了使各种与人有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下高效能的工作，实现人-机优势的最优结合，并使人在使用时处于安全、舒适的状态和无害、宜人的环境之中。
现在各种机械、设备、产品的设计必须充分考虑人体的各种人机学参数。
因此，在产品的设计制造过程中了解、熟悉、掌握有关设计所需的人机学参数的性质和使用条件是十分必要的。
在“教师与多媒体教室讲台及其工作空间”这一人机系统中应考虑以下人体人机学参数。
表3人体相关水瓶尺寸
年龄分组
男（18-60岁）
女（18-55岁）
百分位数
1
5
10
50
90
95
99
臀
宽
272282288206227224246
275290296
217240
246260
坐姿臀宽
284296200221247255269
295210218244
274
282400
多媒体教室中教师桌子的相关实测数据
表1多媒体讲台尺寸
长度（mm）
宽度（mm）
高度（mm）
外形尺寸
1400
730
1000
展台尺寸
580
660
220
面板尺寸
733
407
3.2.3坐姿工作面的人机分析
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性质等因素决定。
从人体参数方面，一般用坐面高度加三分之一坐高或坐姿时高减25毫米来确定工作面高度。
从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；
作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。
3.2.4坐姿工作面的高度设计
图1给出了坐姿作业时，作业性质对工作面高度的要求。
图1坐姿工作面高度
图1中：
e的台面高度为880±
20毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离为120-250毫米，能区分直径小于0.5毫米的零件。
适合对视力强度、手臂活动的精度和灵巧性要求都很高的作业，如钟表组装；
b的台面高度为840±
20毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离为250-350毫米，能区分直径小于l毫米的零件，适合对视力强度要求较高的工作，如微型机械和仪表的组装，精确复制和画图等；
c的台面高度为740±
20毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离小于500毫米，能区分直径小于10毫米的零件，适合于一般的作业要求，如一般的钳工工作、坐着的办公工作等；
d的台面高度为680±
20毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离大于500毫米，适合于精度要求不高、需要较大力气才能完成的手工作业，如包装、大零件安装、打字机上打字等。
由于固定的工作面高度是按照坐高或坐姿肘高的第95百分位数值设计的，在工作面高度不适合某些人的身高时，可以正确选择坐面和脚垫（踏板）的最佳高度来调整。
若工作面高度是可调的，图2给出了工作面高度与身高和作业活动性质的关系。
图2工作台和座位高度与工作性质和人身高的关系
工作面宽度视作业功能要求而定。
若单供肘靠之用，最小宽度为100毫米，最佳宽度为200毫米；
仅当写字面用，最小宽度为305毫米，最佳宽度为405毫米；
作办公桌用，最佳宽度为910毫米；
作实验台用，视需要而定。
为保证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过50毫米。
再让我们看看坐姿静态尺寸与身高的关系
表2坐姿静态尺寸与身高的关系
参数名称
计算公式
座高
0.523H
臀宽
0.203H
膝高
0.311H
肩宽
0.229H
坐姿臀高
0.249H
手前举水平距离
0.462H
肘关节至椅面高
0.135H
坐姿眼高
0.454H
臀部至小腿长
0.280H
两手平举直线距
1.03H
大腿厚
.0.086H
座面至臂上举高度
0.795H
其中H表示人体的身高。
膝高，坐姿臀高为0.311H，0.249H。
而我们多媒体教室讲台的容膝空间高为45cm，也就是说这样的高度只有身高在140cm以下的人座着才会感觉舒服，而对于140cm以上人来说是不舒服的，140cm以上的人占大多数。
所以我们应该把容膝空间高改为70cm以上。
椅子是这一人机系统中不可缺少的一部分。
椅子的设计及制造合理与否，在一定程度上对系统的功能发挥有很大影响。
座位过高，则不能使体重正确地压在臀部，而使大腿肌肉受压，而且上、下腿和背部肌肉都会紧张。
座宽应满足臀部就坐所需要的尺度，使人能自如地调整坐姿，一般取400—500mm，，肩并肩坐的排座，座宽应能保证人能自由活动．因此，座宽应比人的肘间宽稍大一些，520mm的座宽能满足９５％人的需要。
靠背应适当的支持腰凹，使腰关节能自由能自由运动，靠背压于腰部的面积愈宽愈好。
现在，多媒体老师所用的椅子左面上一般都雕有臀部的凹形部分，在两腿之间略有隆起。
其设计目的是坐着更舒适些。
但是实践证明，人的臀部大小和大腿粗细个体差异很大，这种坐面凹凸形反而不合适。
其一，它妨碍臀部再坐面上的自由移动；
其二，这种坐面使人体重量压在整个臀部，于解剖生理学提出的由坐骨结节承重的结论相径庭，不利于血液流通。
椅子的靠背也存在一些缺陷，A高于B，在A、B之间就有一定高差，在人体靠在靠背上时会感到不适，C和D等都是很明显的棱形，与人体接触面小，不利于人体血液流通，加上讲课造成的疲劳，老师的疲劳的不降反升，加重老师的疲劳。
根据安全人机工程学和解剖生理学的相关知识理论，一般的椅子坐面还是以无凹凸形的坐面为宜，如果需要的话可以加些坐垫，以增加接触面积，减少压力的集中分布。
坐垫的材质以纤维为宜，既可以通风，又可以防止下滑。
有利于人体血液的流通循环，在一定程度上可以减少在教学过程中的疲劳，提高教学效率。
3.3教师工作空间的改进
通过人机分析，教师工作空间应该加一把作业椅，这样能缓解教师在工作中产生疲劳，提高工作效率，保证授课的质量。
4屏幕布局的人机分析及改进
4.1人的视觉特性
人的视觉特性：
人能够产生视觉是由三个要素决定的,既视觉对象,可见光和视觉器官.可见光的波长范围在（380~780）*10m..紫外线与红外线都不引起视觉.除满足波长要求外,要引起人的视觉,可见光还要具有一定的强度.
我们在上多媒体教学课时，经常可以感觉到看字幕显示比较吃力，出现这种情况除了与人的视力，视距和视角有关系外，字幕的显示也有关系。
有时字体颜色与屏幕底色相近时，人看大屏幕显示就会不清楚，因为这时人看见的字，会给人比较轻和浅的感觉，故人看大屏幕显示就会比较吃力一点。
针对这种情况，下面我将就这一问题，结合安全人机工程学提出一些自己的改进意见。
颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。
当人们从远处辨别前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。
当两种颜色相配在一起时，易于辨别的顺序是：
黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字等。
表5对比色（GB2894-1996）
安全色
相应的对比色
红色
白色
蓝色
黄色
黑色
绿色
每种颜色都具有特殊的心理作用，虽然个体之间的感觉存在着差异，但某些感觉特征却是一致的。
颜色的生理作用主要表现在对视觉工作能力和视觉疲劳的影响。
单就引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿篮、绿、淡青等色引起视力疲劳最小。
使用亮度过强的颜色，瞳孔收缩与扩大的差距过大，眼睛易疲劳，而且使精神不舒适。
暖色系的色都给人以兴奋感，冷色系的色都给人以沉静感，而且这种感觉与色调、明度、彩度三要素都有关系，尤其是彩度影响最大。
暖色或冷色的彩度越高，其兴奋或沉静的作用越强烈，反之则越小。
兴奋的颜色，可以激发人的感情。
使人情绪饱满，精力旺盛;
而沉静的色，则可抑制人的情感，使人沉静的思考和安静的休息。
色彩给人们心理感情上带来的轻重感也是常见的。
色的这种重量感，主要由明度来决定。
一般明度高的感觉轻，明度低的感觉重。
明度相同，彩度高的比彩度低的感到轻，而暖的又比冷的显得重。
例如机械上的把手等涂以明色，可使操作人员有轻快感。
对比感度。
当物体与背景有一定的对比度时，人眼才能看清物体的形状。
这种对比可以用颜色，也可以用光的亮度呈现。
人眼刚刚能辨别到物体时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。
临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比。
临界对比的倒数称为对比感度。
4.2屏幕字体大小的人机分析及改进
4.2.1视角
是确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离与被观测物体上两端点直线距离有关，可以用式（2-1）表示。
图2-1视角
α=2arctan
（2-1）
式中
α——视角，用（＇）表示，即（1/60）°
；
D——被观测物体上两端点直线距离，mm；
L——眼睛到被看物体的距离，mm。
视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。
当能够将两个相距很近的刺激物区分开来时，两个
升级会员 