多媒體講臺的人機學課程設(shè)計

1、多媒體講臺的人機學課程設(shè)計 基于安全工程的多媒體講臺的人機學設(shè)計多媒體講臺的人機學設(shè)計 摘 要提高大學的教學效率是一個高校的永恒的追求,教育和教學的質(zhì)量是一個高校的生命線。作為新興的教學的手段,多媒體教學逐漸的走進大學的校園,并逐漸的成為了主要的教學手段之一。本文以多媒體教學中多媒體講臺作為主要的設(shè)計對象,從日常生活中多媒體講臺的所存在的安全人機方面的問題入手,以安全人機的專業(yè)角度進行全面的分析和考慮,以解決好問題,提高老師的上課的積極性和同學的聽課的效率。關(guān)鍵詞多媒體講臺 ;安全人機設(shè)計;安全工程【ABSTRACT】:Improve the efficiency of university

2、teaching is the eternal pursuit of a college education and teaching quality is the lifeline of a university. As a new teaching method, multi-media teaching gradually into the university campus, and gradually become the main means of instruction. This multimedia platform for multimedia teaching as th

3、e main design objects from everyday life that exist in the multimedia platform of the human aspects of security start to the professional perspective of human security and comprehensive analysis and consideration in order to solve the problem, Improve the teacher's class lectures enthusiasm and

4、efficiency of students.【KEY WORDS】:Multimedia platform; SafetyErgonomics Design; Safety Engineering目 錄1 引言12 學校多媒體講臺概述1 2、1高校多媒體講臺的現(xiàn)狀2 2、2多媒體講臺存在的問題23 多媒體講臺的安全人機學分析及設(shè)計3 3、1 多媒體教師授課特點3 3、2外形設(shè)計3 3、2、1多媒體講臺的長寬高的設(shè)計5 3、2、2多媒體講臺顏色的設(shè)計7 3、2、3細節(jié)部位的設(shè)計與處理8 3、3內(nèi)部設(shè)計及布局10 3、3、1顯示框的設(shè)計10 3、3、2控制臺的設(shè)計11 3、3、3顯示控制的綜合布

5、局14 3、3、4其他設(shè)備的布局鼠標,掃描儀,鍵盤144 總結(jié)155 致謝166 參考文獻177 附錄171、引言 本次的安全人機課程設(shè)計的選題為XX新校區(qū)多媒體教室的教學多媒體講臺。從安全的角度,以運用人機工程學的原理和方法來解決多媒體講臺的中人機結(jié)合面的的安全的問題為目的,以提高教學的效率和老師上課的舒適程度為目標而進行的。隨著教育科學的進步以及多媒體計算機與教學的緊密相連,在教育教學中發(fā)揮了越來越重要的作用。然而經(jīng)過我們的實際調(diào)查與走訪以及自己在多媒體教學中的體驗,現(xiàn)在的多媒體教室在一些方面存在相當多的不足,為了解決多媒體教室在使用時存在的問題,更好的提高上課的效率,實現(xiàn)湖南工學院跨越發(fā)

6、展的目標,我們必須運用自己的專業(yè)知識來解決各方面的問題,為我校跨越發(fā)展做出自己應有的努力。在課題設(shè)計中,將系統(tǒng)的運用的安全人機工程的理論,按安全人機工程的在數(shù)據(jù)處理的要求,嚴格按照數(shù)理統(tǒng)計的方法,設(shè)計出人機信息交互良好,合理匹配的新型的多媒體講臺。2 學校多媒體講臺概述2、1 高校多媒體講臺的現(xiàn)狀 隨著計算機向教學的領(lǐng)域的拓展,出現(xiàn)了計算機的輔助教學。計算機的輔助教學是以多媒體計算機為核心,綜合的運用現(xiàn)代的教學手段,改變傳統(tǒng)的傳播知識的途徑,以獲取更好的學習效果。作為多媒體教學一個很重要的物質(zhì)承擔著?多媒體講臺在多媒體的教學設(shè)備的中有獨到的作用,一方面它容納著多媒體電腦等重要設(shè)備,支持他們的工

7、作,另一方面是老師工作的一個重要的工具,它設(shè)計的合理的程度直接關(guān)系著老師教學的效率。目前我校的多媒體教學水平比較高(以XX校區(qū)為例),各大教學樓每層都有數(shù)間多媒體教室,并且功能比較的齊全,計算機的配置比較的高,視聽系統(tǒng)比較的完整,符合現(xiàn)代多媒體教學的要求。2、2多媒體講臺存在的問題多媒體的講臺和布局不合理。講臺比較高,那些身高較矮的老師,坐下來以后連頭也看不見無法做到和學生積極有效的眼生交流也無法了解課堂的整體的情況。多媒體的講臺的臺面設(shè)計不適正常的教育教學。我校的多媒體講臺采用折疊設(shè)計,而在教學的過程中不可避免的在講臺上將產(chǎn)生大量的粉筆灰塵,如果在下課后沒有及時額度清理,在下次上課時將進入多

8、媒體的講臺的內(nèi)部,一部分粘在屏幕上,干擾老師的教學,還有一部分可能進入核心的電子設(shè)備的內(nèi)部,有可能造成各種的故障。此外折疊的講臺干擾前排的同學上課,尤其是教師比較小并且作為安排很緊密時干擾的效果很明顯。多媒體講臺的細節(jié)處理很不成功。我校的多媒體講臺的很大一部分缺少必要的拉手裝置,導致如果多媒體講臺在較長的時間不用以后,開啟比較的困難。鎖孔直接在桌面上,沒有任何防塵的裝置容易進灰塵和其他細小的物體,導致無法開啟多媒體講臺,2棱角的處理不好,太尖銳,很容易傷到無意碰到上面的同學。內(nèi)部的布置不合理。計算機的啟動鍵,沒有在中央的控制臺上,老師要啟動多媒體的設(shè)備,必須彎腰去尋找,加上多媒體教室因為教學的

9、要求,一般裝上窗簾,光線不好,啟動更加的困難。在中央控制臺上缺少USB,以及一些必要的數(shù)據(jù)連線,不僅降低教學的效率而且有時可能終止教學。無法做到合理的升級。受設(shè)計時的認識水平的影響,我校的多媒體講臺的設(shè)計沒有做到模塊化,難以做到升級,而現(xiàn)代的教育日新月異,手段更一日千里,這樣很難適應未來教育的要求。本次的人機設(shè)計以解決目前多媒體講臺的缺點,涵蓋其支持的輔助設(shè)備如屏幕,鍵盤,鼠標,以及麥克分等,提高教學效率和提高同學的聽課的積極性,以達到建設(shè)和諧課堂的要求。 3、多媒體講臺的安全人機學分析及設(shè)計3、1 多媒體教師授課特點 根據(jù)我們的觀察以及調(diào)查統(tǒng)計一般說來(以湖南工學院新校區(qū)為例)在45分針的上

10、課時間里很少有完全一直坐著上課和完全一直站著上課的(其中完全站著上課所占的比重比完全坐著上課的高)絕大部分時間是在進行PPT演示的時候多媒體教室采用坐姿,這時我們的多媒體講臺必須注意到它的長寬高,長度的適宜有利于多媒體教師的正常順利的操作教學設(shè)備,適度的高度有利于老師了解下面學生的聽課情況,有利于師生之間的互動,合適的寬度有利于對觀察自己所放的PPT的內(nèi)容。此外合理的容膝空間有利于老師在輕松愉快的氛圍中完成多媒體上課的教學。在立姿教學的時候多媒體講臺的高度同樣和重要,適宜的高度能夠順利的完成教學任務。 和普通的教學手段不同,多媒體教學的設(shè)備比較復雜,大部分包含了聲,光,電設(shè)備,對老師的要求比較

11、高,甚至有些設(shè)備需要教師進行專門的培訓或者有專人的管理才能使用。在一堂普通的多媒體課堂,老師要求控制多媒體計算機,投影儀,功放機,對本來教學任務很重的老師提出了很高的要求。 多媒體教學的勞動強度比較大。一般說來多媒體講臺距黑板的距離比較遠以湖南工學院新校區(qū)4號樓為例為了實現(xiàn)知識的講授,老師有時必須板書,這樣造成老師在黑板和講臺之間的來回奔波,加上我們教師的課程多而滿,一天下來老師都很疲憊。3、2外形設(shè)計 多媒體講臺必須有適合的高度,太矮上課時老師太吃力,長時間使用導致腰酸背痛,和教學設(shè)備的操作難度較大;太高,遮住老師的視線,同時導致老師上課的效率太低。多媒體講臺的寬度必須也符合人機學的要求,太

12、寬和太低也不適宜老師上課。在長度上也要符合老師的上課要求,長度要適當。為了進行適當?shù)耐庑卧O(shè)計,必須有大量的符合實際的人體參數(shù),為此查閱了相關(guān)的國標以及專業(yè)的資料并整理如下: 表3.2.1 中國成年男性主要人體主要尺寸 單位mm年齡組測量項目18-55身高1449148415031574164016591697體重30424452636674上臂長252267267284303308319前臂長185193198213229234342大腿長387402410438467476494小腿長300313319344370376390中國成年女性主要人體主要尺寸單位mm年齡組測量項目18-55身高1

13、543158316.41678175717751814體重44485059717583上臂長279289294313333338349前臂長206216220237253258268大腿長413428436465496505523小腿長324338344369396403419 注:該數(shù)據(jù)來源于國標GB10000-1988 中國成年人人體尺寸,且從左到有對應的百分位數(shù)分別為1 5 10 50 90 95 99共7個百分位數(shù)。 根據(jù)GB/T12985-1991 在產(chǎn)品設(shè)計中的應用人體尺寸百分位數(shù)的通則中根據(jù)產(chǎn)品尺寸設(shè)計分類中第3類關(guān)于一般用途的的產(chǎn)品的重要程度,多媒體講臺作為教學的工具,是一般用

14、途的產(chǎn)品,選用x50作為產(chǎn)品的尺寸設(shè)計的依據(jù),其適用度采用通用的原則。 由于我校位于湖南在地理的方位上屬于華中,我查閱相關(guān)的數(shù)據(jù)資料,并且整理如下: 表3.2.2我國成年男性(18-60)均值和方差分布表項目東北 華北西北地區(qū)東南地區(qū)華北地區(qū)華南地區(qū)西南地區(qū)均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差體重648.2607.6597.7576.9566.9556.8身高189356.6168453.7168655.2166956.3165057.1164756.7胸圍88855.388051.586.552.085349.285148.985548.3表3.1.3我國

15、成年女性(18-60)均值和方差分布表項目東北 華北西北地區(qū)東南地區(qū)華北地區(qū)華南地區(qū)西南地區(qū)均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差均值M標準差體重557.7527.1517.2506.8496.5506.9身高158651.8157551.9157550.8156050.7154949.7154653.9胸圍84866.483755.983159.882055.881957.680958.83、2、1多媒體講臺的長寬高的設(shè)計 依據(jù)上面的數(shù)據(jù)來源結(jié)合安全人機設(shè)計課程的要求,依據(jù)講臺的設(shè)計為一般的用途,根據(jù)問題的數(shù)據(jù)的運用的準則,結(jié)合產(chǎn)品的經(jīng)濟和使用的原則,選用的適用域為90

16、%.3、2、1、1確定講臺的高度: 由表3.2.1可知華中的男性的身高的平均值值M1669,標準差為SD56.3,又產(chǎn)品要適用90%的人,故以第5個和第95個百分位確定尺寸,又依據(jù)百分比對應的變換系數(shù)K 5%?1.645 10%?1.282 20%?0.842 25%?0.674 50%?0.000 75%?0.674 80%?0.842 90%?1.282 95%?1.645 我們可以得知,其K1.645. 此外依據(jù)安全人機工程的相關(guān)的原理,根據(jù)人體的功能修正量和心理修正量的的要求,凡是設(shè)計人體的尺寸的設(shè)計,必須考慮到實際的人的可能的姿勢,動態(tài)的操作,著裝等需要的設(shè)計的瑜度。因此我們必須考慮

17、功能修正量根據(jù)以上的數(shù)據(jù)結(jié)合安全人機的相關(guān)的理論和知識,對數(shù)據(jù)進行分析和處理: 由表3.2.1可知:第5個百分位的平均值為1583mm,第95個百分位的平均值為1775mm,則 第5個百分位數(shù)為:P1583-56.3×1.6451490.38mm 第95個百分位數(shù)為:P1775+56.3×1.6451867.61mm; 由表3.1.3可知:華中的女性的身高的平均值為M1560mm,其標準差為SD50.7. 又產(chǎn)品要適用90%的人,故以第5個和第95個百分位確定尺寸,其K1.645. 由表3.2.2可知:第5個百分位的平均值為1484mm,第95個百分位的平均值為1659mm

18、,則 第5個百分位數(shù)為:P1484-50.7×1.6451400.59mm; 第95個百分位數(shù)為:P1659+50.7×1.6451742.40mm; 結(jié)論: 90% 的男性身高1490.38-1867.61范圍內(nèi),同時90%的女性身高在1400.59-1742.40mm的范圍內(nèi)。 根據(jù)我國教育的傳統(tǒng)習慣,老師的授課以立姿為主,很少采用坐姿,則依據(jù)GB/T12958-1991的要求,立姿作業(yè)時,身體向前后者向后的的傾斜以不超過10度到15度為宜,工作臺的高度為身高的60%或則臺面低于肘高50100mm,這可以確定講臺的高度為男性:894.22-1120.566mm,當為女性

19、時為840-1045.2mm.同時取男性的時講臺的平均值M(894.22+1120.566)/21007.393mm,取對象為女性的講臺的平均值M=(840+1045.2)/2=942.6mm,然后確定講臺的高度為974.99mm.3、2、1、2確定講臺的長度 水平作業(yè)域是人在臺前,在臺面上左右運動手臂所形成的軌跡范圍。手盡量外伸的形成的區(qū)域為最大作業(yè)域。講臺的寬度不能超過最大作業(yè)域。如圖: 圖3.1 雙手動作關(guān)聯(lián)的正常的區(qū)域 則我們可以確定人的正常的范圍為119.4cm,最大的工作范圍為150cm,考慮到華中的特點,尤其是華中女性的特點,以及長寬比的協(xié)調(diào)性,確定講臺的長度為1500mm其中核

20、心區(qū)為100mm. 3、2、1、3確定講臺的寬度 講臺的寬度與坐姿抓握作業(yè)域和立姿雙臂作業(yè)域密切相關(guān), 圖3.2雙手抓握的范圍 根據(jù)上圖的資料,考慮華中的生理特點以及內(nèi)部安裝多媒體計算機的需要可以確定講臺的寬度為750 mm.3、2、2多媒體講臺顏色的設(shè)計 顏色在一個產(chǎn)品的設(shè)計中非常的重要,一個產(chǎn)品的外形和它上面的顏色決定著人們對它最初的印象,直接決定人們看到它時的心理狀態(tài)。一個好的多媒體的講臺它的顏色應該是莊重而不是積極。要求嚴肅但是沉重,根據(jù)相關(guān)的資料,不同的顏色對人的心理有不同的冷暖感,比如紅色,黃色,甚至橙色是我們習慣上的暖色調(diào),給人以溫暖的感覺,而青,藍,綠為冷色調(diào),通常給人以清涼,

21、寒冷的感覺。而暗灰和黑色給人以溫暖的感覺,特別注意的是無論是冷色還是暖色并不會是讓人有物理的溫度變化。根據(jù)現(xiàn)代教學的要求,多媒體的課堂應該是清新,自然的。根據(jù)現(xiàn)代教育心理學的特點,一個和諧的課堂應該是讓所有同學在一個相對寧靜的環(huán)境中,在絕大部分同學平和的心態(tài)中完成老師知識的傳播,和學生對知識的理解和運用。這樣的課堂才是高效和積極的。過分的沉寂和過分的熱情都不能很好的完成現(xiàn)代知識的傳播。此外,現(xiàn)代的教室的顏色普遍以淺色為主,以白色為最多,作為現(xiàn)代教室的一個重要的組成的部分,多媒體講臺的顏色應該很教室的顏色相匹配,根據(jù)上表的相關(guān)知識,應此在不考慮其他因素的情況下,多媒體的講臺輕松為主色調(diào),結(jié)合周邊

22、的環(huán)境,多媒體講臺應該以白色或淺灰為主。3、2、3細節(jié)部位的設(shè)計與處理 講臺的外形設(shè)計不同于其他的工作臺的設(shè)計,現(xiàn)代化的工作臺有各種的形狀,從截面來看,一般有矩形,正方形,甚至圓形(現(xiàn)代的多媒體辦公設(shè)備就是多采用圓形)。教室作為一個傳播知識的地方,應該是傳統(tǒng)的,嚴謹?shù)?。應此在外形的設(shè)計上我們趨向于傳統(tǒng)。另外由于多媒體講臺里面有許多重要的安設(shè)備,包括多媒體計算機,投影儀,多媒體教室的控制中心的控制板等許多重要的部件,考慮其安裝的便利性,以及考慮到設(shè)備的可靠和長時間的工作,應此在截面上的選擇應該是以方形為佳,矩形或者正方形。結(jié)合上文的分析我們將多媒體講臺的設(shè)計為方形,以較好的符合人體的參數(shù),保證老

23、師能夠長時間的順利的工作,同時也符合學生的心理特點。 由于多媒體講臺內(nèi)部有許多用電器,甚至包括大功率的用電設(shè)備,其在工作的過程中必然會產(chǎn)生大量的熱量,為了保證用電設(shè)備的正常的工作,我們將在多媒體講臺的下方三個方向挖散熱孔,并且內(nèi)裝風扇(保證空氣的對流,以產(chǎn)生更好的散熱效果),但是面對老師的一邊將不開散熱孔,以保證老師的工作舒適度。 在棱角等細節(jié)的處理上,我們在細節(jié)處不斷的完善,以達到人性化的設(shè)計的要求,更好的實現(xiàn)人機的匹配。應此由直角的棱角我們將改為弧形,并且在弧形的界面上包裹一層較軟的塑料,以防同學不小心碰上后產(chǎn)生的傷害。 針對我校的多媒體講臺缺少容膝的空間,造成老師長時間上課時極其的不舒服

24、,甚至在夏季穿涼鞋的時候,腳趾碰到鐵質(zhì)的多媒體講臺造成腳趾的受傷的缺點,根據(jù)現(xiàn)代人機工程設(shè)計的相關(guān)資料我們在多媒體講臺上 在核心區(qū)域設(shè)計了老師的立姿容膝空間,并且考慮老老師坐姿時的需要,其長度一般為15-20cm并且為長矩形。 在實際的使用時我們發(fā)現(xiàn),我校傳統(tǒng)的折疊的多媒體講臺的桌面很容易將粉筆灰等灰塵帶入多媒體講臺的內(nèi)部,另外折疊的臺面也不方便老師將教案,筆記本等物品的存放。鎖孔在桌面的上方,很容易被贓物堵塞等缺點,我們設(shè)計像左右兩側(cè)推拉的桌面,即解決了了灰塵很容易進入多媒體講臺的內(nèi)部的問題,同時也方便老師講上課的一些必需品放入在講臺上,方便老師的工作。在安全鎖孔的設(shè)計上,我們設(shè)計斜拉的鎖孔

25、,保證灰塵不容易堵塞鎖孔,并且拋棄了傳統(tǒng)的用鑰匙的機械鎖改用電子控制的智能鎖以方便多媒體管理員的管理和使用。 : 圖3.3多媒體講臺的外形3、3內(nèi)部設(shè)計及布局3、3、1顯示框的設(shè)計 顯示框的形狀設(shè)計主要取決于儀表的功能和人的視覺得運動的規(guī)律。實驗的研究表明,不同形狀的顯示框的的誤讀率不同。屏幕的顯示應該滿足操縱員的要求,其位置和顯示的數(shù)據(jù)應該考慮運行人員的配備責任和功能。顯示應該盡可能的簡單,明確和易于理解。在需要的復雜和非常詳細的顯示時,應有良好的組織和結(jié)構(gòu),為了安全的需要顯示良好的組織和結(jié)構(gòu)。根據(jù)下面的資料:(如圖) 表3.3.15種顯示器讀書準確度的比較 顯示器類型 最大可見度盤尺寸(m

26、m) 讀書錯誤率(%) 開窗式 42.3 45 圓形 54.0 100 半圓形 110 153 水平直線 180 252 垂直直線 180 325 注資料引自張力,廖可兵主編的安全人機工程學 結(jié)合我們自己的實際的調(diào)查和對老師的走訪:開窗式的優(yōu)于其他圓形,半圓形等形狀,誤讀范圍小,視線集中,識讀時眼睛的移動路線也比較短所以誤讀率很低。以此作為考慮的基點,開窗式的顯示框為最佳。此外無論是傳統(tǒng)的模擬的顯示器還是最近興起的多媒體的液晶顯示器,絕大多數(shù)是以矩形框為主,很少有其他的形狀,考慮產(chǎn)品的通用性和易于進行系統(tǒng)的升級,我們將最核心和最主要的顯示框設(shè)計成矩形。根據(jù)人的視角和視距的關(guān)系40度為標準辨別的

27、界限,30度為最佳的眼睛轉(zhuǎn)動,15度為坐著的自然視線,10度為站立時的自然視線,應此考慮老師在立姿時觀察屏幕的需要,我們將屏幕的傾斜度為10度,既有利于老師的觀察,又可以避免反光。為了讓眼睛工作在60度的最佳的轉(zhuǎn)動區(qū),和照顧顯示器的標準化的需要,我們將視頻框的對角線為48.26cm也就是19英寸,既有利于眼睛在舒服的狀態(tài)下獲得最大信息來源同時讓目前的主流的19英寸顯示器便于安裝在多媒體講臺內(nèi),有利于零件的標準化生產(chǎn),照顧產(chǎn)品的經(jīng)濟性。3、3、2控制臺的設(shè)計 控制臺的設(shè)計主要包括按鈕的大小,按鈕功能的布局,按鈕的力學特性以及綜合的考慮信息顯示和控制器的綜合關(guān)系,力求信息顯示和控制器在顏色,編碼,

28、位置,聲音和操作等方面的一致性。同時控制系統(tǒng)的和顯示編組要符合操作員的思維方式,合理的采用功能(系統(tǒng))的編組,使用順序編組,使用頻率編組,優(yōu)先權(quán)編組,操作規(guī)程編組,模擬圖式編組,使其符合人機工程的相關(guān)原則,根據(jù)相關(guān)的國標資料: 表3.3.1我國華中地區(qū)成年男性和女性的手部的基本尺寸的均值和標準差地區(qū)手長手寬食指長食指進位指關(guān)節(jié)寬食指遠位指關(guān)節(jié)寬均值標準差均值標準差均值標準差均值標準差均值標準差華中地區(qū)男性1827.8813.9694.0191.1161.0華中地區(qū)女性1707.3763.4954.0171.0151.0注:以上的資料引至GB/T 16252-1996數(shù)據(jù)分析3、3、2、1鍵面大

29、小的確定 多媒體講臺的控制按鈕的設(shè)計不僅需要考慮華中地區(qū)的男性和女性的手指的寬度,考慮到在實際的生活中人們的操作習慣,尤其要注意大拇指,中指,的寬度,因此在根據(jù)相關(guān)的國標和結(jié)合實際的數(shù)據(jù)調(diào)查,我們選擇的大百分位數(shù),力求讓每一個多媒體上課的老師和多媒體的管理員能夠順利的使用多媒體的按鈕,不會發(fā)生亂按,錯按,連按(按A鍵時卻因為鍵距太小連B鍵一起按了)。因此,在百分位的選擇上我們選擇第99個百分位作為鍵面大小設(shè)置的主要的依據(jù),以保證99%的男性的手指的寬度寬不會超過鍵面的大小,又依據(jù)國標和生活的實際的經(jīng)驗,成年女性的手指的寬度一般是遠遠小于成年的男性的,所以采用這種的實際的方法是可行的。根據(jù)中國華

30、中地區(qū)的成年的男子的手指寬度的回歸方程,我們選擇在按鍵中使用最多的食指,中指,和無名指為主,加進對大拇指的考慮。其中食指的回歸方程為y6.89+0.14*x,中指的回歸方程為y8.65+0.12*x,無名指的回歸方程為y6.88+0.13*x,(X 表示中國華中地區(qū)成年男性的手寬)根據(jù)函數(shù)的圖像,中指的寬度無疑是最大的,因此我們將中指作為最主要的考慮對象。依據(jù)上圖的資料,華中地區(qū)的男性的手長集中在170-190毫米與之對應的是在160毫米時手寬為75毫米最多,在170毫米時75毫米最多,在180毫米時手寬為80毫米最多。因此根據(jù)數(shù)理和函數(shù)的關(guān)系在取手寬為80毫米時,將達到我們的設(shè)計目標。根據(jù)回

31、歸方程,可以計算出在手寬為18.25毫米時滿足我們的設(shè)計要求,寧外根據(jù)修中系數(shù),我們考慮到在冬季老師或管理員帶手套工作的情況,我們選擇鍵面的寬度為20毫米,也就是鍵面的寬度為2厘米時滿足其適用域為99%的目標?？紤]鍵面的美觀程度,我們選擇鍵與鍵之間的距離為5毫米。3、3、2、2按鍵力度的確定 控制器的設(shè)計要使用人體的運動的特征,并要對要求熟讀快而且準確的操作,應采取手動控制或者制動控制,在這里根據(jù)多媒體教學的實際的情況,我們采用指動,并且按照操作員的中下限的能力進行設(shè)計,控制器的操作方向與預期的方向一致,按下為開,按上為關(guān),根據(jù)以下的資料: 表3.3.2各型開關(guān)允許的最大用力 操作機構(gòu)的形式

32、允許的最大用力(N) 輕型按鈕 5 重型按鈕 30 腳踏開關(guān) 20-90 輕型轉(zhuǎn)換開關(guān) 4.5 重型轉(zhuǎn)換開關(guān) 20 前后動作的開關(guān) 150 手輪 130 方向盤 150 注資料引自張力,廖可兵主編的安全人機工程學 我們選擇按鈕的力度為5牛,并且采取技術(shù)的措施利用控制器的結(jié)構(gòu)特點進行控制,以達到減輕疲勞的目的。經(jīng)過我們實際測試,這個方案是可行。 對電源的控制,我們改變在多媒體講臺的電源控制在下方,依靠傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換器進行的。我們采用集中控制,并且采用鑰匙控制的機制,這樣有利于老師方便的開關(guān)機和進行故障的檢修。傳統(tǒng)的電源控制方法,一個很容易觸電,因為下面各種的電線纏繞在一起,一不小心就有觸電的可能

33、。而是極其的不便,試想在黑暗的環(huán)境中去摸一個開關(guān)的難度試想有多大。還有同學容易亂用多媒體設(shè)備,對老師的教學產(chǎn)生干擾。對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的力度的大小我們采用4.5N,以達到最好的人機功效。3.3.2.3鍵面的布局 根據(jù)安全人機工程學的的:人與機的交互,人與機的匹配,人與機的相互的影響,以機宜人,人適機的原則進行界面的布局,充分考慮整體的人-機-環(huán)境,建立完整的人因工程的原則,包括有關(guān)的設(shè)計標準規(guī)范,人-機的功能的規(guī)范,人-機的功能匹配,人-機信息的交換,人對環(huán)境的生理,心理的反應,充分考慮控制裝置的實用性,可操作性,可靠性,與應急操作的兼容性,并且考慮到防誤觸發(fā)和防塵的要求,以達到人機和諧的設(shè)計目的和切

34、實提高老師的教學效率為目標。 我將控制器分為三個區(qū),左邊為比較少用的數(shù)據(jù)的鏈接,中間是使用頻率較高的投影部分,右邊是使用做多的控制部分,包括對計算機的控制。最左邊為各種鏈接的線路,針對學校的多媒體的講臺多媒體的USB設(shè)備在下部機箱,可視條件差的缺點,我們將其移至上部,以達到更好的人機功效?？紤]到部分老師攜帶筆記本上課的需要,特設(shè)了各種數(shù)據(jù)的傳輸線,實現(xiàn)上課的需要。 針對我校的多媒體講臺對屏幕,投影機的控制的分散和凌亂的布局,采用集中的控制,并且以漢語標識,以達到不同的老師對其控制的要求和方便老師的使用,尤其是年紀比較大的老師。 綜合以上的分析,控制器的設(shè)計如下: 圖3.4 控制器的界面圖3、3

35、、3顯示控制的綜合布局 根據(jù)顯示裝置和控制器在顏色,編碼,位置,以及聲音,操作方面的一致性,顯示裝置和控制器的編組要符合操作員的思維方式,和合理的采用功能編組,系統(tǒng)編組,的原則。我們在核心區(qū)的左邊布置控制器,右邊布置顯示器,以實現(xiàn)在上課的初期老師能夠順利的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的鏈接,在上課的中間能夠順利的控制上課的進度并且能在最佳的視覺去觀察屏幕,這樣實現(xiàn)另外人機的合理匹配。3、3、4其他設(shè)備的布局鼠標,掃描儀,鍵盤 鍵盤是我們使用得頻率最高的輸入設(shè)備之一,根據(jù)上文的相關(guān)人機學的資料,考慮到雙手關(guān)聯(lián)的正常區(qū)域,我們將其放到核心區(qū)的中間,并且在雙手的常抓握區(qū)內(nèi)。鼠標作為一種重要的附輸入設(shè)備,考慮絕大部分人

36、是用右手使用鼠標,且習慣和鍵盤平行,我們在核心區(qū)的左側(cè)設(shè)置鼠標的活動區(qū),考慮部分老師左手使用的習慣,我們在鍵盤的左側(cè)留出小塊的區(qū)域以備用。掃描儀是一個大體積的輸入設(shè)備,在紙質(zhì)的文檔的輸入必不可少,我們在設(shè)計的初期就已經(jīng)考慮到,并且留出專門的空間。在雙手的最大的活動空間的右側(cè)(照顧大多數(shù)人的使用習慣)留出專門的空間,以達到老師能夠方便使用的設(shè)計要求。 綜合以上的分析,多媒體講臺的人機設(shè)計和相關(guān)的附屬設(shè)備的布置如下: 圖3.5 多媒體講臺的人機學設(shè)計后的效果圖4總結(jié) 本文成普通的多媒體的講臺入手,通過對其不符合人機關(guān)系的地方進行分析,以提出解決問題的方法,通過改進,新型的多媒體講臺具有以下的特點:

37、 1、安全牢固的全鋼防盜結(jié)構(gòu)設(shè)計,并增加專門的安全裝置徹底解決了防靜電、防雷擊等等安全的隱患。 2、 臺席設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊,科學合理。標準臺體規(guī)格為長1500mm寬 750mm高 975mm臺設(shè)計成左右兩部分,在左邊部分的左上角安裝電腦顯示屏,右上角固定了各類的接口和電源。臺面下設(shè)計了 2 個上鎖柜,放置電腦主機和老師私人物品。在講臺的右邊部分,上層放置視頻展示臺,下層放置無線話筒、錄音機、錄象機、DVD 機、音頻功率放大器等設(shè)備,如此設(shè)計既符合教師的教學習慣又可防止設(shè)備的擠壓碰撞,講臺內(nèi)可輕松放置所有的多媒體教 學設(shè)備,具有高集成性。 3、 操作使用靈活方便。使用時,只需一張卡或一把鑰匙打開一把鎖后,便可輕松打開講臺內(nèi)所有的門,真正實現(xiàn)“一鎖控制”。方便實用的中控臺,各種操作一目了然。在不上課的空余時間,講臺就是一張標準的辦公桌。 4、貼身的人性化設(shè)計。在講臺上,設(shè)計了專門上鎖儲物柜,方便老師存放物品;針對目前老師普遍使用手提電腦或 U 盤教學的情況,又專門設(shè)計了手提電腦放置區(qū),配備了交流 220V 電源插座