人机工程学教室讲台课程设计.docx
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人机工程学教室讲台课程设计
课
程
设
计
设计课题多媒体讲台及工作空间的改进
系部班级安全与环境工程学院安本1001
所属专业安全工程
学生姓名卢春丹学号10601040107
指导教师刘爱群
设计时间2012.05.28～2012.6.10
多媒体教室讲台及工作空间的改进
【摘要】：
科技进入二十一世纪，信息技术正以惊人的速度传播着。
电子技术和科学高速发展，多媒体技术的应用也越来越广，特别是大学都引入了多媒体教学设备，多媒体教学设备与手段已经被广泛使用。
教师使用多媒体教学设备，可以达到教学效果的提升，推动教学手段与教学模式的发展。
提高大学的教学效率是一个高校的永恒的追求，教育和教学的质量是一个高校的生命线。
作为新兴的教学的手段，多媒体教学逐渐的走进大学的校园，成为了主要的教学手段之一。
多媒体讲台应配合教育走向现代化、信息化及多媒体技术并且可以完全代替每个课室传统讲台，要完全满足现今每个教室的设备所需，同时方便日后拓展之用，提供一个美观、方便、实用、灵活、和谐之教学环境。
多媒体讲台需要功能齐备、操作简便，所有设备均放进讲台，上课开启，下课关闭，安全可靠。
【关键字】：
多媒体讲台；工作空间；改进设计；安全人机
【Abstract】：
Scienceandtechnologyintothe21stcentury,informationtechnologyisspreadingatanamazingspeed.Electronictechnologyandscientificdevelopment,theapplicationofmultimediatechnologyismoreandmorewidely,especiallyuniversityareintroducedthemultimediateachingequipment,multimediateachingequipmentandmethodshavebeenwidelyused.Teachersusingmultimediateachingequipment,canachievetheteachingeffectofascension,andpromotetheteachingmeansandteachingmodeofdevelopment.Improvetheteachingefficiencyoftheuniversityofauniversityistheeternalpursuit,educationandteachingqualityisthelifelineofauniversity.Asanewteachingmethod,themultimediateachinggraduallycameintotheuniversitycampus,becomeoneofthemainteachingmethod.Multimediaplatformshouldcoordinateeducationmodernization,informationandmultimediatechnologyandcancompletelyreplaceeachclassroomtraditionalplatform,isgoingtomeeteachclassroomoftheequipmentneededtoday,atthesametime,thefuturedevelopmentwithconvenient,andprovideabeautiful,convenientandpractical,flexibleandharmoniousteachingenvironment.Multimediaplatformneedtofunction,simpleoperationcomplete,allequipmentareputintheplatform,openclass,overtheclosed,safeandreliable.
【keywords】：
Multimediaplatform；Multimediadevices；Increase；safetyergonomics
2.1人体相关尺寸…………………………………………………....2
2.2多媒体讲台相关数据…………………………………………....4
2.3多媒体教室光照相关数据…………………...…………………5
3实测数据………………………………………………………………..5
3.1讲台实测数据…………………………………………………....6
3.2工作空间实测数据……………………………………………....8
4.1讲台8
4.2工作空间………………………………………………………..8
5多媒体教室讲台与工作空间的设计改进9
5.1讲台改进设计9
5.2工作空间的改进设计9
1前言
教室是大学生学习的主要地方，安全舒适的环境对大学生的学习有着重要的影响。
特别是教室的多媒体装置更加至关重要。
我校的多媒体讲台的很大一部分缺少必要的拉手装置，导致如果多媒体讲台在较长的时间不用以后，开启比较的困难。
锁孔直接在桌面上，没有任何防尘的装置容易进灰尘和其他细小的物体，导致无法开启多媒体讲台，2棱角的处理不好，太尖锐，很容易伤到无意碰到上面的同学。
内部的布置不合理。
计算机的启动键，没有在中央的控制台上，老师要启动多媒体的设备，必须弯腰去寻找，加上多媒体教室因为教学的要求，一般装上窗帘，光线不好，启动更加的困难。
在中央控制台上缺少USB，以及一些必要的数据连线，不仅降低教学的效率而且有时可能终止教学。
在课题设计中，将系统的运用的安全人机工程的理论，按安全人机工程的在数据处理的要求，严格按照数理统计的方法，设计出人机信息交互良好，合理匹配的新型的多媒体讲台。
以便更符合安全，舒适，高效，经济等的效果。
2理论依据
2.1人体相关尺寸
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。
因此我们收集了一些人体的相关尺寸。
图一人体坐姿图
表1 人体相关尺寸 单位：
mm
年龄分组
男（18-60岁）
女（18-55岁）
百分位数
1 5 10 50 90 95 99
1 5 10 50 90 95 99
身高
15421582160416781754 1775 1814
14491484150215701640 1659 1697
眼 高
1426147414951568164216641705
1227127112881454152215411579
手功能高
656 680 692 741787 801828
620 650 662 704 746 757 778
坐 高
826 858 870 908 947 958 979
789 809 819 855 891 901 920
坐姿颈椎点高
599 615 624657 691 701719
562 579 587 617 648 657 675
坐姿肘高
214 228 218 216 291 298 212
201 215 222 251 277 284 299
坐姿大腿厚
102112 116 120 146 151 160
107 112 117 120 146 151160
小腿加足高
272 282 289 412 429 448 462
221 241 250282 299 405 417
臂膝距
499 515 524 554 585 595612
481 495 502 521 561570 587
坐姿下肢长
892 921 927 992 104610621092
826 851 861 921 960 9751005
坐姿中指指尖点上举高
1202122812991227129214121448
1152117911961299121612221264
表2 人体相关水平尺寸 单位：
mm
年龄分组
男（18-60岁）
女（18-55岁）
百分位数
1 5 10 50 90 95 99
1 5 10 50 90 95 99
臀 宽
272 282 288 206 227 224 246
275 290 296 217 240 246 260
坐姿臀宽
284 296 200 221 247 255 269
295 210 218 244 274 282 400
图二人体活动空间相关尺寸
我们在对坐面设计中其实存在着很多缺陷，人是活的，桌子是固定，我们要通过人来适应讲台而不是讲台适应人，并且不同的人由于升高的不同，大腿与臀部的长度也是截然不同的，而且也不肯能每个教师都量身定做一个讲台，所以我们一定要从另一方面着手，解决此问题。
腿长+一小部分腰长=110CM
图三人体适用尺寸分析
老师上课是在讲桌台面上的活动范围，包括最大范围和最小范围。
这就要求测量人在水平作业面的各项尺寸来确定台面的尺寸如图1-3所示，老师上课主要活动姿势是站立着双手撑着桌子的边缘讲课，当老师坐着时候的操作范围比较大，根据这个人机分析这就可以确定讲桌的长度和宽度。
考到作业姿势和环境还要对台面边缘进行一定的圆角处理，这是从安全性的因素考虑。
2.2多媒体讲台相关数据
表3讲台的高度
年龄分组
男（18-60岁）
女（18-55岁）
百分位数
151050909599
151050909599
眼高
1436147414951568164316641705
1337137113881454152215411579
肩高
1244128112991367143514551494
1166119512111271133313501385
肘高
9259549681024107910961128
873899913960100910231050
手功能高
656680693741787801828
630650662704746757778
讲台高度——肘高：
考虑到大学教室的情况，选取男性第95百分位：
取平均肘高为80cm，再根据肘高一般在作业面下10cm左右，所以取讲台高度为70cm。
2.3多媒体光照相关数据
学校建筑照明标准值
房间或场所
参考平面
及其高度
照度标准值
（lx）
UGR
Ra
教室
课桌面
300
19
80
实验室
实验桌面
300
19
80
美术教室
桌面
500
19
90
多媒体教室
0.75m水平面
300
19
80
教室黑板
黑板面
500
—
80
表四学校建筑照明标准值
照明环境不但要使人看清对象，而且要给人舒适的感觉。
研究表明，照明会影响人的情绪，影响人的一般兴奋性和积极性，从而也影响工作效率。
一般认为，明亮的房间会使人愉快。
应照明不足，教师在教学时会产生疲劳，引起心理上的变化，长时间持续会对老师在生理上造成一定影响。
改善教学环境的照明条件，改进教学环境，可以改善视觉条件，节省工作时间，提高工作质量，保护视力，减轻疲劳，提高教学效率。
3.实测数据
3.1多媒体教室讲台相关实数测量
表4多媒体讲台相关测量数据
长度（cm）
宽度（cm）
高度（cm）
讲台
139.0
72.0
92.0
椅子
99.0
32.0
39.0
演讲台
112.0
45.0
97.0
黑板
210.0
80.0
70.0
多媒体讲台正面图
多媒体讲台侧面图
图四投影教室布置示意图
3.2工作空间实测数据
宽度
照度值
多媒体教室
——
250
教室黑板
——
480
讲台与黑板
90cm
——
4我校多媒体讲台与工作空间的现状分析
4.1讲台的现状分析
1.多媒体讲台高度与位置固定不可调，脚放的不方便。
2.多媒体投影仪的光照强度是保持不变的，因此为了获得较合适的亮度对比，教室都拉上窗帘。
这样做的结果是:
教室明显比室外暗，影响了老师的讲课效率。
3.USB接口
4.2工作空间的现状分析
1.一些多媒体教室的银幕和黑板分居在讲台的两侧，当老师需要写字时要
多次转身走动。
2.讲台两侧照明不足，给教师与学生工作与学习带来不适感与压抑感。
3.多媒体讲台的细节处理很不成功,棱角的处理不好，太尖锐，很容易伤到无意碰到上面的同学。
5多媒体讲台的改进建议
1.体贴的人性化设计：
方便，实用的中央控制台，多媒体平台所有设备的操作均在中控台上完成，（如电脑开机按键，手提电脑，外接音视频设备，网络联接等），使用起来轻松，简单，不用弯腰低头。
2.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。
加大与人体的接触面积。
这有利于人体血液的流通循环，在一定程度上可以减少在学习过程中的疲劳，提高学习效率。
现在，话筒，鼠标等教学设备在一定范围内满足了许多人的要求。
但在话筒、鼠标的相关器物的选择搭配上，还有些欠佳，所以我们应该结合安全人机工程学、心理学和生理学的相关理论知识以及学生个人喜好等因素，对相关器物进行合理选配，增加系统的整体效益，发挥系统的优势。
3．精确的智能控制：
只要打开保护门，自动控制系统便能启动电脑并接通其他设备电源进入备用状态，当用完多媒体系统准备离开时，不管系统处于何种状态，只需关上保护门，控制系统会自动把多媒体平台设备的电源一一按正常程序将其关闭，默认3分钟后自动关闭讲台工作电源。
4.布线简洁,具有完备的外置设备接口：
结构紧凑的竖立式安装机柜，高标准安全的电气布线工艺，使台内整洁、美观。
功能强大的外置设备各种接口，预留未来教学应用管理扩容升级空间。
5.防止或减少光幕反射和反射眩光：
避免将灯具安装在干扰区内；采用低光泽度的表面装饰材料；限制灯具亮度；照亮顶棚和墙表面，但避免出现光斑。
6.在棱角等细节的处理上，我们在细节处不断的完善：
达到人性化的设计的要求，更好的实现人机的匹配。
应此由直角的棱角我们将改为弧形，并且在弧形的界面上包裹一层较软的塑料，以防同学不小心碰上后产生的伤害。
当然就多媒体讲台的设计而言，仅仅依靠安全人机的相关的理论是远远不够的，还必须结合相关的学科以及专业，并且积极听取使用的老师和同学的意见和建议，在考虑产品的实用性的基础上综合考虑产品的经济学和生产的便捷性，制定新的布局标准和推广计划，以实现提高教学效率的目标。
6总结
安全人机工程学在解决合理关系时，从两个方面考虑，即一方面要使机械与环境适合人的特性，另一方面要使人所具备的素质和能力适应工作、机械与环境的要求，从而使人机系统达到安全、经济、高效的最佳效能。
我们此次的设计，正是利用了安全人机工程学的原理，力求实现一些教学设备设计的人性化、操作的简便化、使用的舒适化，从而达到提高教学质量和效率的目的。
尽管在本次的课程设计中，存在很多不足和缺陷、甚至错误，整篇设计水平也不高。
但是经过这次的课程设计，我从中学到了很多，不仅掌握了许多相关资料，而且也启发了自己的思维，使自己的思维变得更加清晰。
当然就多媒体讲台的设计而言，仅仅依靠安全人机的相关的理论是远远不够的，还必须结合相关的学科以及专业，并且积极听取使用的老师和同学的意见和建议，在考虑产品的实用性的基础上综合考虑产品的经济学和生产的便捷性，制定新的布局标准和推广计划，实现提高教学效率的目标。
7致谢
感谢刘爱群老师的悉心的指导和专业的培训，感谢廖可兵老师，刘爱群老师在安全人机专业课给我们传授安全人机的知识和日常生活的点滴关怀，我对安全人机工程学相关知识有进一步了解和掌握，丰富自己的专业知识，自己进行了一些资料查找和实地测量的工作，为整个课程设计提供了基础数。
由于初次作课程设计，还有很多地方不甚了解，如有不足之处，还请老师多多指教，提出宝贵意见！
感激不已。
参考文献
[1]张力，廖可兵编著.安全人机工程学.北京：
中国劳动社会保障出版社，2002.6
[2]刘潜.从劳动保护到安全科学.武汉：
中国地质大学出版社，1992
[3]欧阳文昭，廖可兵主编。
安全人机工程学.北京：
煤炭工业出版社，2002
[4]刘东明，孙桂林主编。
安全人机工程学.北京：
中国劳动出版社，1993
[5]王恒毅，工效学.北京：
机械工业出版社，1994
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