人机工程学课程设计报告

人机工程学课程设计设计课题多媒体教室人机学评析与改进学校院系云南农业大学工程技术学院所属专业组员及学号指导教师设计时间摘要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；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。

它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究手段和方法，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。

本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见，先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。

把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化，提高听课率。

【关键词】：人机工程；多媒体教室；人体尺寸；照明度；教学设备目录一．引言 (3)1.1背景 (3)1.2意义 (5)1.3研究内容 (6)1.4方法 (6)二．多媒体教室的现状 (7)三．评析 (8)3.1采光的评析与改进 (8)3.2多媒体的评析与改进 (9)3.3教室整体布局的评析与改进 (13)四. 总结 (16)五. 心得 (16)六. 参考文献 (18)一、引言1.背景了解和把握教学的物理环境，可以使人与客观环境获得最佳的匹配，使教学媒体更充分地发挥其功能，从而取得预期的、良好的教学效果。

（1）多媒体教室教室是开展多媒体教学活动的主要场所。

多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。

从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑：1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方，尽可能离普通教室较远的位置，如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置，以减少与外界的相互干扰、影响。

当然，若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话，在选择位置时就可灵活些。

2)多媒体教室形状以矩形为佳，长宽比采用为4：3或5：3较好。

室内要有足够的空间高度(3米以上)，室内各角落尽可能采用圆弧形，墙壁采用吸音材料以提高音质。

3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。

4)多媒体教室地面宜采用阶梯状，地面倾角在10℃～15℃之间。

5)座位编排要科学，否则会影响学生的观看效果。

前排座位离屏幕不能太近，一般应在3米以上，以减少屏幕雪花干扰，后排座位离屏幕不能太远，一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内，以提高屏幕画面的清晰度。

（2）照明教学活动要具备必要的照明，通常情况下。

教室需有300～500勒克司的照度。

多媒体教学中，由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度，教室门窗都要求遮光处理，降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。

这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾，这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。

多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光，教师控制台上应安装灯光控制器，以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。

需要指出的是，学生长期处于光线较暗的环境中，会带来视觉系统的疲劳，不能引起学生大脑的兴奋，从而无法调动学生学习的积极性，不利于教学活动的进行。

因此，除了必需暗光照要求外，教室内一定要保证足够的光照。

多媒体教室大多是用多媒体液晶投影机来投影，由于学校用的多媒体投影机的投影亮度有限（1200ANSI流明以上高亮度的多媒体投影机的价格较昂贵），故在多媒体教室屏幕区的光线不能太亮（即不能有其他较强的光源照在屏幕上），但又不能为此而将整个多媒体教室的亮度降低，因为这样会影响视觉效果和学生的视力。

一般处理方法是拉上窗帘，只开后排的几盏灯。

比较好的方法是在屏幕区不用照明，用几个聚光灯照亮讲台和黑板，在学生区用暗藏式灯箱来保证足够的照明亮度，四周墙壁和课桌宜用反光较小的涂料和油漆。

（3）颜色教学环境中不同的主色调会激发师生的心理意识和不同情感、态度的反应，从而产生不同的心理效应、影响学生的智力活动。

浅绿色和浅蓝色会使人产生安宁、和谐的感觉，易于消除大脑疲劳，而深黄色和红色，由于它们太容易引起大脑的兴奋．会使人产生惶惶不安的感觉。

教学中若以行为定向为主的教学活动，应以暖色如黄、橘黄等为主色调，若从事较为安静的教学活动．则应以冷色如蓝、绿为主色调。

由于多媒体教学环境的主色调主要决定于窗帘颜色，窗帘最好采用具有暖色、冷色的多层结构，适应不同目的的教学活动。

（4）通风、温度和湿度新鲜的空气中，氧气和二氧化碳的百分比分别为78.1％和0.3％。

通风不良会使氧气的成份减少，二氧化碳的浓度增加，会阻遏环境中个体的感知和思维等认知活动的有效进行。

另外，通风不良也会导致环境温度和湿度的偏高，引起学生头痛、疲倦等不适反应，降低学习效率。

教学环境中的温度保持在20℃～25℃较为理想，相对湿度以30～60％之间为宜，此时学生的智力活动最佳。

目前大部分多媒体教室一般都配备空调设备，为了创造舒适的教学环境，定期通风、改善室内空气质量显得尤其重要。

多媒体教室由于以上光线问题而一般是不能开窗的，连续使用后，其中的空气将会很浑浊，一来影响师生的健康，二来也同样影响到学生的听课效率。

故在新建多媒体教室时可以考虑将静音换气扇组和灯箱一起安装在吊顶中，有条件的学校可以考虑安装带换气装置的小型中央空调，对已建好或改建而成的多媒体教室可以使用静音换气扇组来改善通风状况。

（5）教学设备与传统教学相比，多媒体组合教学运用了多种现代教学媒体，如幻灯、投影、电视录像、实物投影、计算机、大屏幕投影仪、音响设备等。

媒体的配置应根据教学需要、经济条件及教学环境，避免出现高配置、低效率的现象。

所选的媒体在使用中不能破坏正常教学所必须的物理环境。

目前以牺牲环境为代价来满足媒体功能发挥的现象非常普遍，其负面影响必须引起大家重视。

此外，教学媒体的安置摆放也要合理、规范，便于教师操作使用，各种开关、按键接触要良好，媒体间的连接要可靠、干扰少，保证教学媒体的正常使用。

根据人眼视觉的右撇效应．教师的多媒体工作讲台，一般宜放置于教室前中间或偏右位置，投影画面底端水平线应略高出最前排学生的头顶，避免前后遮挡。

（6）教学信息与传统教学相比，多媒体教学的信息形式多样。

包括文字、图像、声音、视频、动画等，而且信息量大，教师应根据教学目的、要求，正确运用和处理这些信息．从数量、质量、广度、深度上把关，对信息进行调节、控制、过滤。

教师传递的信息是由教学目标所规定了的教学内容，具有真实性、有效性和接受性的特点，对学生建立有效认知结构和良好个性结构，促进学生智能发展，具有重要的作用。

随着网络技术的运用和发展。

多媒体教学的信息量剧增．教师必须具备较高的信息搜集、分析鉴别、综合运用的能力。

随着现代化教育技术的不断推广，多媒体教学成了教师和学生都欢迎的教学形式，越来越多的学校新建或改建多媒体教室。

怎样选择多媒体教室设备，怎样用较少的投入建设一个功能良好的多媒体教室是很多学校关心的问题。

2、意义近几年来，计算机多媒体技术快速发展并走向成熟，在微机上就可以实现许多传统模拟的数字化。

使得视频、音频、图像、动画和图形文字一起在计算机中进行处理，因此，计算机所处理和表达的信息量急剧增加，从而为多媒体计算机在计算机辅助课堂教学中的应用提供了可能。

多媒体技术在教育教学中的应用是最有前途、令人振奋的发展领域。

利用多媒体技术所具有的高度集成性、良好的交互性、信息容量大、反馈及时等特点，将多种信息同时或交替作用给学习者感官，从根本上改变了传统教学的种种弊端，使学习便加趣味化、自然化、人性化。

多媒体技术在教育教学中应用的意义既深且远。

然而，如今大多数多媒体教室只是在传统教室的基础上添加了多媒体设备，教室与多媒体使用的配合并不理想。

通风采光和多媒体设备的安装等都存在不少问题，教室整体布局不符合人机学原理，给老师上课，学生听课带来了一定的不便。

如何创造一个宜人的学习环境是关系到学习质量的一个重要因素。

学生每天在学校教室内要度过大量的时间，如果教室本身设计不合理，那么将对学生产生不良的影响，同时也不利于老师的教学。

人机工程学是实现“以人为中心”的设计思想的重要理论基础，是衡量当代产品设计水平的重要指标。

随着科学技术的发展，“以人为中心”的理念已成为设计产品系统的主要目标，人机工程学已成为设计学科领域中的主要研究方向，成为工业设计的主要理论基础和设计理念。

将人的因素融入到产品开发的整个过程中，关注产品的使用者，确保产品易于使用、学习、生产和安全，提高产品的使用性和质量。

因此，普及人类工程学知识与设计科学合理的高校多媒体教室非常重要。

此次设计对教室的通风采光、多媒体设备以及教室整体布局进行评析及改进，以寻求一套符合人体工程学需要的多媒体教室方案，能让老师教学更方便，学生听课更轻松。

3、研究内容这次课程设计我们组主要结合人机学的相关原理，对多媒体教室的桌椅、讲台、黑板、多媒体、光环境、声环境等方面进行了问题分析与改善，以方便老师更好的授课，同学们更好的听课。

4、方法我们这次课程设计主要运用了以下三个方法：实测法、观察法、查询资料研究法。

首先对选定的多媒体教室实地进行了一些必要的数据测量，然后又通过对多媒体教室的观察研究，结合人机学原理发现其中的不足之处，以方便提出改进方案，最后整理资料的时候我们又查询了一大批相关书籍，可谓一波三折啊，但也乐在其中。

二、多媒体教室的现状1.教室平面图2-1 教室现状2.教室设施尺寸测量课桌尺寸测量：桌子高810mm，宽450mm，长1200mm座椅尺寸测量：座深300mm，坐高430mm，长度1200mm受教椅子尺寸测量：坐高450mm，坐深480mm，坐姿肘高660mm讲桌尺寸测量：高1060mm，宽470mm，长1000mm多媒体受教桌：长1400mm，宽750mm，高1180mm，伸腿空间180mm黑板尺寸测量：长3970mm，高2160mm门尺寸测量：高2000mm，宽930mm教室：高3750mm，长9500mm，宽6850mm3.教室整体布局描述教室中摆有四排课桌，每排有八张桌子，教室左边有三个大窗户，两个小窗户，右边有两个小窗口，讲桌和多媒体摆在教室的左侧，投影仪分布在教室右侧门口4.环境光环境：教室以自然采光和人工照明混合使用提供教学活动良好的光环境声环境：教室一共安装了四个音响，分别安装在教室中间和最后对称的位置，老师教学的声音可以让同学们在教室的每一个角落都能清楚的听见；教室隔音效果不好，过道和其他教室的声音将会影响学生的听课效率。

三、评析1.采光的评析与改善评析图3-1 教室采光采光有两种方法: 一种是天然采光，就是将适当的昼光引进室内照明。