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控制台设计与人机工程学健康教学

发表时间:2017-12-18

多媒体是一种将文本、图形、音频等多媒体信息,经过计算机设备的获取、操作、编辑、存储等综合处理后,以单独或合成的形态,表现出来的技术和方法。这些年来多媒体课件以其生动性、直观性、信息量大灯特点越来越受到广大师生的青睐,多媒体教学已普遍走进学校的课堂。

人机工程学控制台设计

在现代化的生产中,为了便于操作和控制,往往把显示器和控制器集成在工作台的面板上,即控制台,控制台是现代化的工作台,其应用方位正逐渐扩大到生产以外的环境,如教学等。多媒体教学用控制台室多媒体教室中使用的特殊的讲台。

在使用多媒体进行教学的过程中,发现一些控制台存在如下的不足:,电脑显示器屏幕和操作者的自然视线不垂直,第二,控制台高度设计不当,教师看不到控制台后面的学生,第三,电脑接口躲在控制台下方,给教师操作带来不便。由于控制台设计的不合理,不但影响上课的效果,而且长时间使用,会使教师感到腰酸背疼,颈肌、手肌疲劳,视力下降。

本校根据人机工程学原理,针对当前该类产品的不足,设计了一款多媒体教学用控制台,介绍了其结构形式、主要尺寸的确定方法、细节设计等方面的问题。

1、设计中的几个主要问题

1/1控制台形式的确定

控制台形式一般分为4种:桌式、直柜式、组合式和弯折式控制台。由于多媒体教学中用到的设备比较多,如:教学用电脑、音响设备、扩音设备、投影设备、放映设备以及稳压器等等,所以本研究选择是组合式控制台,它虽然结构比较复杂,但它除了布置显示器和操纵装置外,还可以将其他的设备配置在下面的柜中。

另外,在教学过程中,有的教师习惯站姿,有的习惯坐姿,有的则习惯时站时坐,所以本控制台设计成坐,立姿两用控制台。

1/2控制台结构的确定

控制台的设计,关键的控制器的布置必须位于作业者正常的作业范围内,保证作业者能很好地观看显示器,操作所有的控制按键。

操作者水平视线以下10°~15°,这是操作者坐着或站着时的自然视线区域,显示器的中心应在中心应在这个区域内,所以本研究把显示器、键盘和鼠标都放置在用户的正前方。

根据人机工程学的原理,运动方向对运动速度是有影响的,自±30°转至±60°区域内,认得出手速度快、方便,所以,研究将操纵区安排在显示器右边30~60°的区域内,而将接口装置区安排在左边--30~60°的区域内。之所以这样设计,是因为操纵控制按键比接口常用而多数人又习惯右手操作。

其它的设备,如电脑主机、音响等放于下方2个柜中,其中主要设备电脑主机放在右边柜中。

人机工程学控制台设计

1/3多媒体控制台主要尺寸的确定

1/3/1控制台长、宽度方向主要尺寸的确定

宽度方向主要尺寸有2个:一个是下方的柜宽,一个是中间放置键盘的台面宽,柜宽尺寸主要是由电脑主机的长度来确定的,取500mm放置键盘的台面的作用由2个,一个是用来放置键盘,第二,教师可以把自己的教材,电脑笔记本等东西放在台上面,所以台面不能太窄,其宽度取450mm控制台的长度取1200mm。

1/3/2显示装置角度和大小的确定

显示屏面的大小和位置是显示装置设计中的重要问题,因为它直接影响人的识别,不能忽视。

为了保护人眼不受电子射线的伤害,从人体轴线到视屏中心的大阅读距离为710mm左右;另外,显示器的表面也不应与控制台面垂直。而应倾斜75°,以便于人的坐姿或站姿时的自然视线垂直,这样看东西比较舒服,还可以减少眩光对眼睛的伤害。

在视距710mm左右的情况下,屏幕面积较小时,外圈目标的辨别效率较高;而屏幕面积较大时,则内圈目标的辨别效率较高。在设计多媒体工作台时,考虑到教学用显示器一般用于工程设计,图形图像处理、虚拟现实技术、视频处理、动画设计等方面,所以宜采用17英寸的高分辨率屏幕。

1/3/3控制台上方干涉点高度的确定

由于控制台高度方向的干涉点,可能遮挡教师的视线,在控制台后面产生死角,使教师看不见部分学生,影响上课的效果。

在设计时,为了保证教师方便地看到控制台后面的学生,控制台上方干涉点的高度必须合理。

人机工程学控制台设计

1/4操纵装置和接口装置的设计

控制台的手动操纵装置一般分为3种类型: 旋转式、移动式和按压式,由于按压式操纵具有占地小,排列紧凑等特点,而且多媒体控制台操纵装置主要包括电源的开和关、屏幕的升和降。投影仪的开和关等等,大都只有2个工作位置;接通和断开,所以选择的操纵装置是按键形式。

经过对显示内容的高度概括和抽象处理,在控制按键上设计了一些图形和符号,因为这些图形和符号与标志客体有着相似的特征,人在感知图形和符号信息时,辨认的信号和辨认的客体有形象上的直接联系,其信息接收的速度远远高于抽象信号,切图形和符号具有形、意、色等多种刺激因素,因而传递的信息量大、抗干扰力强、使教师易于辨认。

教师在授课时常常会用到自带的电子文档或自带电脑笔记本等,就会用到电脑机箱上的接口,而机箱一般都放置在控制台的下部,这样就会给教师带来不便。专门在显示器左边设计了一个接口装置区,将常用的一些接口都集中放在该区,使教师操作更方便、快捷。

1/5细节设计

通常长期从事近距离工作的人,由于长时间看近物,导致睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的曲度,这将引起视觉疲劳。设置导致睫状肌萎缩,使其调节能力降低;另外,由于多媒体教学一般要用到投影仪,而投影仪一般需要在较暗的环境下使用,为了防止教师产生视觉疲劳,在显示器上方放置一个小日光灯。

教师上课时时以站姿为主,时站时坐,为了让不同身高的人都有一个合适的坐姿高度,为了使教师坐着授课时也感到舒适和方便,将座椅设计成高度可调的,并在控制台的下方设有踏脚板,以满足较高坐姿操作时的要求。

结束语:

根据人机工程学原理设计了一款多媒体控制台实践证明:使用它授课即舒适又安全,即方便又快捷,还不易疲劳。

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