控制臺設(shè)計與人機(jī)工程學(xué)健康教學(xué)

多媒體是一種將文本、圖形、音頻等多媒體信息，經(jīng)過計算機(jī)設(shè)備的獲取、操作、編輯、存儲等綜合處理后，以單獨或合成的形態(tài)，表現(xiàn)出來的技術(shù)和方法。這些年來多媒體課件以其生動性、直觀性、信息量大燈特點越來越受到廣大師生的青睞，多媒體教學(xué)已普遍走進(jìn)學(xué)校的課堂。

人機(jī)工程學(xué)控制臺設(shè)計

在現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，為了便于操作和控制，往往把顯示器和控制器集成在工作臺的面板上，即控制臺，控制臺是現(xiàn)代化的工作臺，其應(yīng)用方位正逐漸擴(kuò)大到生產(chǎn)以外的環(huán)境，如教學(xué)等。多媒體教學(xué)用控制臺室多媒體教室中使用的特殊的講臺。

在使用多媒體進(jìn)行教學(xué)的過程中，發(fā)現(xiàn)一些控制臺存在如下的不足：，電腦顯示器屏幕和操作者的自然視線不垂直，第二，控制臺高度設(shè)計不當(dāng)，教師看不到控制臺后面的學(xué)生，第三，電腦接口躲在控制臺下方，給教師操作帶來不便。由于控制臺設(shè)計的不合理，不但影響上課的，而且長時間使用，會使教師感到腰酸背疼，頸肌、手肌疲勞，視力下降。

本校根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，針對當(dāng)前該類產(chǎn)品的不足，設(shè)計了一款多媒體教學(xué)用控制臺，介紹了其結(jié)構(gòu)形式、主要尺寸的確定方法、細(xì)節(jié)設(shè)計等方面的問題。

1、設(shè)計中的幾個主要問題

1/1控制臺形式的確定

控制臺形式一般分為4種：桌式、直柜式、組合式和彎折式控制臺。由于多媒體教學(xué)中用到的設(shè)備比較多，如：教學(xué)用電腦、音響設(shè)備、擴(kuò)音設(shè)備、投影設(shè)備、放映設(shè)備以及穩(wěn)壓器等等，所以本研究選擇是組合式控制臺，它雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但它除了布置顯示器和操縱裝置外，還可以將其他的設(shè)備配置在下面的柜中。

另外，在教學(xué)過程中，有的教師習(xí)慣站姿，有的習(xí)慣坐姿，有的則習(xí)慣時站時坐，所以本控制臺設(shè)計成坐，立姿兩用控制臺。

1/2控制臺結(jié)構(gòu)的確定

控制臺的設(shè)計，關(guān)鍵的控制器的布置必須位于作業(yè)者正常的作業(yè)范圍內(nèi)，作業(yè)者能很好地觀看顯示器，操作所有的控制按鍵。

操作者水平視線以下10°~15°，這是操作者坐著或站著時的自然視線區(qū)域，顯示器的中心應(yīng)在中心應(yīng)在這個區(qū)域內(nèi)，所以本研究把顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)都放置在用戶的正前方。

根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的原理，運(yùn)動方向?qū)\(yùn)動速度是有影響的，自±30°轉(zhuǎn)±60°區(qū)域內(nèi)，認(rèn)得出手速度快、方便，所以，研究將操縱區(qū)安排在顯示器右邊30~60°的區(qū)域內(nèi)，而將接口裝置區(qū)安排在左邊--30~60°的區(qū)域內(nèi)。之所以這樣設(shè)計，是因為操縱控制按鍵比接口常用而多數(shù)人又習(xí)慣右手操作。

其它的設(shè)備，如電腦主機(jī)、音響等放于下方2個柜中，其中主要設(shè)備電腦主機(jī)放在右邊柜中。

人機(jī)工程學(xué)控制臺設(shè)計

1/3多媒體控制臺主要尺寸的確定

1/3/1控制臺長、寬度方向主要尺寸的確定

寬度方向主要尺寸有2個：一個是下方的柜寬，一個是中間放置鍵盤的臺面寬，柜寬尺寸主要是由電腦主機(jī)的長度來確定的，取500mm放置鍵盤的臺面的作用由2個，一個是用來放置鍵盤，第二，教師可以把自己的教材，電腦筆記本等東西放在臺上面，所以臺面不能太窄，其寬度取450mm控制臺的長度取1200mm。

1/3/2顯示裝置角度和大小的確定

顯示屏面的大小和位置是顯示裝置設(shè)計中的重要問題，因為它直接影響人的識別，不能忽視。

為了保護(hù)人眼不受電子射線的傷害，從人體軸線到視屏中心的大閱讀距離為710mm左右；另外，顯示器的表面也不應(yīng)與控制臺面垂直。而應(yīng)傾斜75°，以便于人的坐姿或站姿時的自然視線垂直，這樣看東西比較舒服，還可以減少眩光對眼睛的傷害。

在視距710mm左右的情況下，屏幕面積較小時，外圈目標(biāo)的辨別效率較高；而屏幕面積較大時，則內(nèi)圈目標(biāo)的辨別效率較高。在設(shè)計多媒體工作臺時，考慮到教學(xué)用顯示器一般用于工程設(shè)計，圖形圖像處理、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、視頻處理、動畫設(shè)計等方面，所以宜采用17英寸的高分辨率屏幕。

1/3/3控制臺上方干涉點高度的確定

由于控制臺高度方向的干涉點，可能遮擋教師的視線，在控制臺后面產(chǎn)生死角，使教師看不見部分學(xué)生，影響上課的。

在設(shè)計時，為了教師方便地看到控制臺后面的學(xué)生，控制臺上方干涉點的高度必須合理。

人機(jī)工程學(xué)控制臺設(shè)計

1/4操縱裝置和接口裝置的設(shè)計

控制臺的手動操縱裝置一般分為3種類型： 旋轉(zhuǎn)式、移動式和按壓式，由于按壓式操縱具有占地小，排列緊湊等特點，而且多媒體控制臺操縱裝置主要包括電源的開和關(guān)、屏幕的升和降。投影儀的開和關(guān)等等，大都只有2個工作位置；接通和斷開，所以選擇的操縱裝置是按鍵形式。

經(jīng)過對顯示內(nèi)容的高度概括和抽象處理，在控制按鍵上設(shè)計了一些圖形和符號，因為這些圖形和符號與標(biāo)志客體有著相似的特征，人在感知圖形和符號信息時，辨認(rèn)的信號和辨認(rèn)的客體有形象上的直接聯(lián)系，其信息接收的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抽象信號，切圖形和符號具有形、意、色等多種刺激因素，因而傳遞的信息量大、抗干擾力強(qiáng)、使教師易于辨認(rèn)。

教師在授課時常常會用到自帶的電子文檔或自帶電腦筆記本等，就會用到電腦機(jī)箱上的接口，而機(jī)箱一般都放置在控制臺的下部，這樣就會給教師帶來不便。專門在顯示器左邊設(shè)計了一個接口裝置區(qū)，將常用的一些接口都集中放在該區(qū)，使教師操作更方便、快捷。

1/5細(xì)節(jié)設(shè)計

通常長期從事近距離工作的人，由于長時間看近物，導(dǎo)致睫狀肌必須持續(xù)地收縮以增加晶狀體的曲度，這將引起視覺疲勞。設(shè)置導(dǎo)致睫狀肌萎縮，使其調(diào)節(jié)能力；另外，由于多媒體教學(xué)一般要用到投影儀，而投影儀一般需要在較暗的環(huán)境下使用，為了防止教師產(chǎn)生視覺疲勞，在顯示器上方放置一個小日光燈。

教師上課時時以站姿為主，時站時坐，為了讓不同身高的人都有一個合適的坐姿高度，為了使教師坐著授課時也感到和方便，將座椅設(shè)計成高度可調(diào)的，并在控制臺的下方設(shè)有踏腳板，以較高坐姿操作時的要求。

結(jié)束語：

根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計了一款多媒體控制臺實踐證明：使用它授課即又安全，即方便又快捷，還不易疲勞。