人體工程學即人類工程學或功效學,是探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。
這門誕生于第二次世界大戰以后的研究學科領域,由6門分支學科共同構成。起源于歐美,最先將之運用于工業社會的大批量生產中的人體工程學,初始階段是用來探究人機協調關系的獨立學科。
人體工學發展至今在信息社會更重視“以人為本”,為人服務,更強調從人自身出發去研究,運用人體工程學主動高效地支配生活環境。所以將人體工學運用于室內設計,主要是以人為主體,使用各種手段方法,例如人體的計算測量、人的生理、心理等來研究人體結構功能、心理等各個方面與室內環境之間的合理且協調的關系。
當今,人體工學的一個重要的應用領域就是室內空間設計。在室內空間設計中的一個很重要的運用就是教室空間設計。根據美國亞利桑那洲大學的教室設備建設和《教室空間設計指南》,現代教室的新建和設計必須符合一些既定的要求和實際運用的需求。
一、教室位置的選取要以安靜和進出方便為主要考慮因素
傳統的授課教室最好設在離教學樓大門或主要通道較遠的地方。如果條件允許可以從第二層開始設立教室。教室應該選在遠離電梯、機房、配電間、衛生間以及自動販賣機等有可能制造噪音或干擾的地方。計算機房、階梯教室、研討班教室和演講廳等因為學生的人數較多,要設在離教學樓大廳和進出口較近的地方。
二、教室的類型應該多樣化
根據現代教學的發展及教學模式多樣化的需要,教室的類型也應該多樣化。
從教學實際需要出發,可以在一棟教學樓設立不同大小和類型的教室,也可以不同的教學樓有不同的主體教室。例如常見的有傳統的長方形教室、階梯教室、計算機房、語音室、多媒體教室、多媒體語音室、研討班教室、講演廳等。
三、確定教室的大小
在確定好教室的位置和類型后,每一個新建教室都要從人體工學的角度精心設計。首先每個教室都必須確保每個學生能清楚地看到老師在講臺上的一舉一動。所以教室大小應以小于49人座位最佳。而教室的長寬比例以2∶3或3∶4為宜,且比較科學的做法是應將講臺設在教室的“長”邊。中國的教室一般以長方形為主,而教師的講臺、白板及投影等都是設在教室的“寬”邊。而據很多資料顯示,在美國不管是高校還是中學教師的講臺、白板等都是設在長方形教室的“長”邊。我覺得這在很大程度上體現了人體工學中學生的視覺和心理因素。學生桌椅沿著“長邊”橫向擺放的話,最后一排的學生也不會離老師很遠,在無形中拉近了師生的心理距離。這樣師生的互動和眼神交流也更方便。此外老師的講臺活動區域就擴大了,便于一些課堂活動的開展。
如果教室的座位數超過60甚至到達90以上,建議教室的座位以弧形排放能夠使學生對講臺的視野更寬。此外,如果教室前方還有其他的操作區,應該與講臺保持至少3尺的距離。
四、教室建造應考慮的其他的人體工學的細節
一是應該運用人體工學的計算測量數據,從師生的身形尺度、師生的肢體活動范圍以及他們的相互交往空間甚至心理空間出發,確定桌椅的高度和桌與桌之間的前后左右的距離。
二是為了學生的通行方便,在教室的前后應各有一扇門。門的大小和高度應該與教室的大小和類型匹配,每扇門上都應在適宜的高度安裝反彈彈簧,如果條件允許的話應該安裝消音門。門上有窗戶的話,一定要與講臺保持2米的距離。
三是為了白天日照的需要,每個教室必須配有窗戶。為了防止日照光線太強和吸聲的需要,窗戶必須配備窗簾。窗戶玻璃的顏色應以白色為宜,材質要選擇不反光玻璃,如果有隔音效果的則更佳,窗簾的顏色要與教室的整體裝修顏色像匹配。每扇窗戶都應該可以人工開啟,條件允許的話可以在講臺的主控臺設置自動開關終端。
四是教室照明是整個教室建設中最重要的一環,必須符合人體工學原理。五個主要照明區:學生座位區、教學區、無投影的黑板區、投影白板區和教師工作臺的照明要根據不同的用途和功效,遵循功能性、美觀性和經濟性三大原則最優化,選取直接照明、半直接照明、間接照明、半間接照明和漫射照明等方式。根據不同的照明區域的功效,從照度的角度充分考慮師生的用眼健康。具體的要點如下:首先,要選擇合適的光源。在2006到2008年以前比較好的光源是T8光源,這種以鋁合金型材為主體得燈具為許多的學校所采用。在2006至2008年間,T5光源被視為更加安全節能的光源。直至現今的LED光,則是更為理想的光源,但因其造價較高很難被快速普及。其次,在燈具的選擇上,要考慮選擇既節能、安全性能又高的燈具。最好選擇能夠組成連續光帶并具有很強的耐腐蝕性的鋁合金材料,最好是內線外線完全分開的雙走向、有固定保護角的燈具。最后,燈管的布置要符合光學原理。
此外還有很多小的細節,如書柜的大小及擺放位置、抽屜的大小、垃圾簍或垃圾桶的擺放等也應該從人體工學的角度去考慮,以滿足師生的實際需求。只有充分考慮到以上的問題和要素,結合學校自身的特點和教學目的的需要,運用好人體工程學的相關原理和方法,才能建造科學、實用、節能又美觀的教室。
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