基于人因工程的学校阶梯教室课桌椅设计与改进

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1、基于人因工程学的学校阶梯教室课桌椅设计与改进——10工1高国荣1000601137王奥捷1000601115李佳磊1000601114【摘要】：随着人因工程学学习的不断深入，我们小组对学校翔宇楼大教室的课桌椅进行了实地调研，并结合人因学的方法论，整理分析出了学校课桌椅的总体设计方式与设计的改善建议。本文旨在提出合理的课桌椅的设计，并为课桌椅生产商在生产时提供科学的理论支持。【关键词】：阶梯教室的课桌椅人因工程学分析改进一、学校课桌椅调查分析的背景教室是老师授课、学生学习知识的场所，作为学校最基础的教学设施，教室里的任何组成设备，都与我们平时的学习生活息息相关，尤其是教

2、室课桌椅，是否坐着舒适，是否有良好的活动空间，以及是否有好的视线能看到黑板，对我们来说是有直接影响的。学校翔宇楼里的教室都是大型的阶梯教室，大约有160个座位左右，能容下四个班的学生人数。但在平常的学习生活中，我发现学校的教室里还是存在不少不符合人因工程学原理的问题的，例如，就我们最常用的课桌椅而言，椅子坐上去会感觉腰部的不舒适（尤其是长时间就坐），同时感觉教室里座位间的间距比较小，人多的时候坐着就感觉很拥挤，没有舒适的工作空间等等。所以我们小组成员决定对学校的教室进行一次实地考察，以翔宇105教室为例，通过实地考察，发现教室里存在的一些问题，并测量一些数据，拍一些照

3、片，通过上网查阅资料，根据收集到的数据进行分析，发现问题与不足，并利用人因工程学的知识提出合理的改进建议。二、阶梯教室课桌椅设计的不足随着高等教育的普及，越来越多的高校采取了扩招政策。扩招政策虽然带来了许多有益的东西，比如增加升学率，降低社会竞争压力等诸如此类的社会因素。但扩招同样也带来了一些负面影响因素，我们认为这些因素中最为显著的便是学校有限的教育资源与庞大的学生人数之间的矛盾。为此，各大高校采用了阶梯教室这棵救命稻草，从而缓解了学生人数带来的空间压力。阶梯教室的作用虽然很显著，但也存在诸多不足。我们通过对中国计量学院翔宇楼的一间阶梯教室进行实地测量，与标准数据进

4、行比较，整理出了以下阶梯教室中课桌椅设计的不足之处。34.8cm(1)桌面宽度不够。所测量的桌面宽度数据如下图所示，这样的宽度使得学生在自习时将书本（尤其是较大较厚的书）放在上面时变得有些拥挤，容易在做作业时产生疲劳感。(2)桌子长度不够。如下图所示，可以明显的看到当两个同学保持上课听讲时双手交叉叠放在桌面上的姿势时，左面靠近走道的同学由于桌子长度不够而手臂悬空，两位同学间间隔较小，显得拥挤，这是桌子长度不够所导致的。(3)桌子的底部到地面的距离不够。如下图所示，桌子底部到地面的距离决定了学生在坐下与起立时的方便程度，倘若距离不够，一些高个子的学生就座时就显得不方便。

5、57cm7cm(1)前后桌间的距离没有达到舒适的程度。如下图所示，前后桌间的距离较宽，会使同学在学习时身体前倾角度较大，使腰部易疲劳，降低学习效率。54.2cm（4）椅子的综合设计没有满足人因学中人体结构特征的要求。在椅子的设计中，没有充分考虑人体的结构特征，靠背接近垂直，靠背位置有些低，座椅面偏低并且有时候因为固定的问题向下偏一定的角度，这些椅子的问题会导致学生坐下学习时间过长的情况下产生腰部酸痛与腿部的酸麻感。三、教室课桌椅的优化与改进（1）人体坐姿分析：在坐姿状态下，人身体的主要支撑来自脊柱、骨盆、腿和脚。人体正常的腰部是松弛状态下侧卧的曲线形状。在这种状态下各

6、椎骨之间间距正常椎间盘上的压力轻微而均匀椎间盘对韧带几乎没有推力作用人体感觉最舒适。如下图所示为人体在不同姿态下所产生的腰椎弯曲弧线。分析可知曲线C所表示的姿势最接近于正常的腰曲弧线躯干与大腿之间角度在120º左右。所以我们在设计学生椅子的靠背时，应充分考虑到c曲线的形状，最好做到与此形状一致。（2）现有座椅测量分析（主要针对高校阶梯教室的固定座椅）表1高校固定式课椅的主要尺寸（mm）尺寸名称尺寸座面高（h4）座面有效深（t4）靠背上缘距座面高（h5）靠背点距座面高（ω）靠背下缘距座面高（t5）坐人侧桌缘与靠背点之间水平距离每套课桌椅前后长810～8504

7、10±10360≥340210170420810～850以上是关于课桌椅的国家设计标准，只设计到学生正常学习用途，且为一般性标准。表2男（18～60岁）坐姿人体尺寸（mm）百分位数151050909599坐高坐姿颈椎点高坐姿眼高坐姿肩高坐姿肘高坐姿大腿厚坐姿膝高小腿加足高坐深臀膝距坐姿下肢长836858870908947958979599615624657691701719729749761798836847868539557566598631641659214228235263291298321103112116130146151160441456