計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室人機(jī)工學(xué)環(huán)境現(xiàn)狀

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摘要:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室也稱網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)教室，是集電腦室、語(yǔ)音室、視聽(tīng)室、多媒體教室、各專(zhuān)業(yè)軟件、工具類(lèi)學(xué)科計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)等多種功能于一體的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，該文從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室人機(jī)工學(xué)環(huán)境的現(xiàn)狀出發(fā)，探索提出科學(xué)化設(shè)計(jì)、規(guī)范化建設(shè)、智能化管理的措施，旨在營(yíng)造一個(gè)安全、健康、舒適、高效的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室;網(wǎng)絡(luò)機(jī)房;人機(jī)工學(xué)環(huán)境

一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)環(huán)境現(xiàn)狀

(一)功能定位多樣，教學(xué)任務(wù)繁重

高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室初期的主要職能是承擔(dān)學(xué)校公共計(jì)算機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，如《大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)》、《VB程序設(shè)計(jì)》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》等。隨著信息技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的不斷深入，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用“計(jì)算機(jī)+平臺(tái)系統(tǒng)軟件”的方式，高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)地承擔(dān)了更多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，如會(huì)計(jì)類(lèi)、經(jīng)管類(lèi)、資環(huán)類(lèi)、師范類(lèi)和藝術(shù)類(lèi)等相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)。除正常的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)外，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)很多基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的輔助類(lèi)工作，如計(jì)算機(jī)化考試、學(xué)生心理測(cè)評(píng)、網(wǎng)上選課、畢業(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)上測(cè)評(píng)以及校園招聘等。當(dāng)前，各類(lèi)社會(huì)考試計(jì)算機(jī)化已成為一種新常態(tài)，由于擁有數(shù)量龐大的計(jì)算機(jī)資源，高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室成為政府或社會(huì)考試機(jī)構(gòu)舉行考試的首選之地，其服務(wù)社會(huì)的職能日漸增加，實(shí)驗(yàn)室工作量日益增多。以邢臺(tái)學(xué)院為例，最近四個(gè)學(xué)期的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室工作量增加趨勢(shì)。正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)之余，邢臺(tái)學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)多種社會(huì)上的計(jì)算機(jī)化考試，如全國(guó)會(huì)計(jì)資格考試、國(guó)家醫(yī)學(xué)類(lèi)資格考試、普通話機(jī)試、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試等。由于職能多樣化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)繁重，各類(lèi)輔助性任務(wù)龐雜，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，顯示出實(shí)驗(yàn)室人機(jī)工學(xué)環(huán)境升級(jí)改造的緊迫性和重要性。

(二)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理有待加強(qiáng)

一般來(lái)說(shuō)，各高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室都配備數(shù)量龐大的教學(xué)用計(jì)算機(jī)，且使用率非常高，導(dǎo)致某些易損配件維修率居高不下，如鍵盤(pán)，鼠標(biāo)、耳機(jī)的維修更換等。這些配件出現(xiàn)故障時(shí)往往不易引起實(shí)驗(yàn)室管理人員的注意，如果不進(jìn)行大規(guī)模集中檢修，很難發(fā)現(xiàn)這些損壞的部件，增加設(shè)備硬件維修維護(hù)的難度。一方面實(shí)驗(yàn)室微機(jī)數(shù)量較多，其購(gòu)置的時(shí)間批次與品牌規(guī)格型號(hào)差別也較大;另一方面，實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)多種教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，其要求的系統(tǒng)軟件環(huán)境也不盡相同，如果安裝多種軟件，必須考慮兼容性問(wèn)題，因此，實(shí)驗(yàn)室一般需要安裝幾套教學(xué)系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的環(huán)境要求。在現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，為了給學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室的各種常用軟件需要不斷升級(jí)，隨之而來(lái)的是各種病毒與木馬程序，給實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患。從系統(tǒng)軟件的安裝與維護(hù)來(lái)說(shuō)，給實(shí)驗(yàn)室管理提出了新的問(wèn)題。

(三)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境亟需改善

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是高校進(jìn)行信息化教學(xué)的重要場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是“人機(jī)工程學(xué)”中一項(xiàng)重要因素，對(duì)改善教學(xué)效果、學(xué)生的身心健康會(huì)產(chǎn)生重要影響。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境通常包括場(chǎng)所衛(wèi)生、室內(nèi)溫度濕度控制、以及燈泡照明和氛圍營(yíng)造等幾部分。一般而言，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的使用頻率很高，且通常采用地槽式布線，地槽放置在靠墻或兩排電腦桌之間，容易形成衛(wèi)生死角，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境造成影響。實(shí)驗(yàn)室的溫度和溫度隨季節(jié)而變化，實(shí)驗(yàn)室的空間布局也不統(tǒng)一，所設(shè)置微機(jī)臺(tái)數(shù)從幾十臺(tái)到幾百臺(tái)不等，這給實(shí)驗(yàn)室的降溫和通風(fēng)帶來(lái)困難。目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的照明與高校普通教室照明類(lèi)似，燈管極易損壞，維護(hù)更換難度大，照明效果不理想等。以邢臺(tái)學(xué)院為例，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室由原來(lái)的圖書(shū)館樓改建而成，每層樓都是開(kāi)間大平層，每層兩百多臺(tái)電腦僅用1.5米擋板隔離成不同區(qū)間，沒(méi)有專(zhuān)用通風(fēng)設(shè)備，夏天即使空調(diào)全開(kāi)，氣溫依舊很高。

二、高校網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的人機(jī)工學(xué)環(huán)境分析

(一)人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)涵

人機(jī)工程學(xué)也稱“人類(lèi)工效學(xué)”或“人機(jī)工學(xué)”，它是研究“人、機(jī)、環(huán)境”三大要素之間的關(guān)系，目的是指導(dǎo)在工作與學(xué)習(xí)中人所使用的技術(shù)與方式，以及技術(shù)環(huán)境的設(shè)計(jì)和改造，使“人—機(jī)—環(huán)境”系統(tǒng)特性得以提高，為解決系統(tǒng)中人的效能、健康問(wèn)題提供理論與方法?，F(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境建設(shè)中利用人機(jī)工程原理，改善學(xué)生個(gè)性化多樣化學(xué)習(xí)需求的生態(tài)環(huán)境，使學(xué)習(xí)變的舒適、健康、方便、安全。另外，人機(jī)工程學(xué)也應(yīng)用人體測(cè)量、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科方法，獲取適應(yīng)環(huán)境所需要的人體結(jié)構(gòu)和機(jī)能的特征參數(shù)，為改善人機(jī)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。人機(jī)工程學(xué)研究，不強(qiáng)調(diào)個(gè)別要素的良與否，而將用“物”的人和所設(shè)計(jì)的“物”，以及人與“物”共處環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究。人，是主體工作的人;機(jī)，是指操作和控制的對(duì)象;環(huán)境，是指影響工作主體的室內(nèi)和室外環(huán)境，人機(jī)工程學(xué)將這一系統(tǒng)稱為“人—機(jī)—環(huán)境”系統(tǒng)。系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境三要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體性能。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論就是科學(xué)地利用三個(gè)要素間的聯(lián)系來(lái)尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是當(dāng)代大學(xué)生信息化學(xué)習(xí)場(chǎng)所，其人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中的核心要素是學(xué)生，其他要素都圍繞學(xué)生的需求提供優(yōu)化服務(wù)。

(二)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)環(huán)境分析

人機(jī)環(huán)境的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通常在明確系統(tǒng)總體要求的前提下，著重分析和研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素對(duì)系統(tǒng)總體性能的影響，如系統(tǒng)中人和機(jī)的職能如何分工配合，對(duì)環(huán)境有何影響等，經(jīng)過(guò)修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的組合方案。人機(jī)工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)拓了新的思路，提供了獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法和理論依據(jù)。基于人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)人性化，只要是“人”使用的產(chǎn)品，其造型與人機(jī)工程必然要結(jié)合在一起。人機(jī)工程學(xué)的研究強(qiáng)調(diào)以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與設(shè)備、人與環(huán)境之間的和諧關(guān)系，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地滿足人體需要，保護(hù)人體健康，從而提高效率。目前高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，涉及人機(jī)工學(xué)研究的核心問(wèn)題是優(yōu)化和完善“人”需求，具體研究學(xué)生、微機(jī)及環(huán)境的相互作用。在協(xié)調(diào)課程教學(xué)和課外個(gè)性化學(xué)習(xí)的前提下，統(tǒng)籌考慮環(huán)境適宜、健康安全、舒適有效等問(wèn)題。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室作為教育信息化的基礎(chǔ)設(shè)施，必然是師生、設(shè)備、環(huán)境、教與學(xué)等諸多因素巧妙融合與平衡的結(jié)果。其設(shè)計(jì)和完善的動(dòng)機(jī)可能來(lái)自各個(gè)方面，有的是為了改進(jìn)教學(xué)功能，有的是為了降低管理成本，有的是為了環(huán)境舒適強(qiáng)化“柜臺(tái)效應(yīng)”，以吸引學(xué)習(xí)者，更多的情況是上述多個(gè)方面綜合。于是，對(duì)人機(jī)工程改造的要求就可能來(lái)自教學(xué)功能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、經(jīng)費(fèi)成本以及學(xué)生偏好等多種因素。不同系統(tǒng)的人機(jī)工程設(shè)計(jì)重點(diǎn)各不相同，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)工程設(shè)計(jì)則主要關(guān)注電腦性能、軟件功能、網(wǎng)絡(luò)接入、安全管理以及電腦桌椅的布局與尺寸、環(huán)境色彩、空氣流通等，以達(dá)成心理舒適、生理健康、學(xué)習(xí)高效。

三、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房人機(jī)環(huán)境的改善對(duì)策

人機(jī)工程學(xué)發(fā)源于人機(jī)交互密切的工程領(lǐng)域，進(jìn)而在其他領(lǐng)域開(kāi)展研究和應(yīng)用，因?yàn)槿藱C(jī)環(huán)境問(wèn)題是人類(lèi)生產(chǎn)和生活中的普遍性問(wèn)題。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的泛在化使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)環(huán)境改造的重要性日益突出。

(一)科學(xué)化設(shè)計(jì)

隨著教育信息化的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已成為高校信息化教學(xué)的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，成為衡量高校教學(xué)條件和學(xué)生學(xué)習(xí)手段的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此，有必要對(duì)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)的規(guī)范設(shè)計(jì)。與普通辦公環(huán)境不同，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)方案既要嚴(yán)格遵循教育教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要因地制宜，最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性、安全可靠性、可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、先進(jìn)性、可管理性等原則，充分考慮每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的職能，以及人機(jī)環(huán)境的構(gòu)造，為師生營(yíng)造高效、精準(zhǔn)、現(xiàn)代化的教學(xué)環(huán)境。

(二)規(guī)范化建設(shè)

1．實(shí)驗(yàn)室選址與環(huán)境裝修

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室作為多功能的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，必須進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的裝飾裝修，以構(gòu)建安全、人性化、美觀舒適、實(shí)用的教學(xué)環(huán)境。裝飾材料宜采用A級(jí)或B1級(jí)阻燃材料;實(shí)驗(yàn)室位置宜選在通風(fēng)良好、密封、干燥的建筑物中層;實(shí)驗(yàn)室面積一般應(yīng)為設(shè)備占用面積的5－7倍，每臺(tái)電腦應(yīng)占有2左右的面積，不但能夠保證設(shè)備的充分散熱與便利維護(hù)，同時(shí)還給使用者以較好的舒適度體驗(yàn)，貼合人機(jī)工程的設(shè)計(jì)理念。實(shí)驗(yàn)室墻面材料要防火、防浸蝕、涂層均勻，不易附塵且易清潔，做好防水處理;實(shí)驗(yàn)室的頂棚要耐高溫，吊頂天花板需采用阻燃性能為A級(jí)的產(chǎn)品，裝飾干凈明亮。門(mén)窗選擇要與墻體協(xié)調(diào)，防火防盜，隔音防塵，窗簾防照射防幅射還能隔熱保溫，能有效保護(hù)室內(nèi)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度應(yīng)保持在21－30℃，相對(duì)濕度控制在40%－60%，以滿足國(guó)家有關(guān)環(huán)境指標(biāo)要求。如果條件允許，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備制冷、制熱、加濕、去濕、有濾塵效果的精密空調(diào)，安裝獨(dú)立的窗式新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)。

2．實(shí)驗(yàn)室布線與電控

目前，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的布線一般采用架空布線、強(qiáng)電弱電完全分離的綜合布線方式，具有兼容性、開(kāi)放性、靈活性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)，為設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)帶來(lái)方便;與以前的地槽式布線相比更安全可靠。實(shí)驗(yàn)室的電源系統(tǒng)一般采用智能電控，可智能化設(shè)定或采用多種方式控制實(shí)驗(yàn)室的電力開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)室照明光線要分布均勻又不直射，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用嵌入式亞光節(jié)能燈，燈具采用集中控制、分組開(kāi)關(guān)方式。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室照明應(yīng)大于30勒克司(Lux)，并帶蓄電池應(yīng)急照明，在出口處設(shè)置應(yīng)急出口指示燈。

3．實(shí)驗(yàn)室桌椅選型

電腦桌椅的選型先要滿足簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)耐用的基本條件，其次要考慮符合大學(xué)生身體特征和學(xué)習(xí)需求，更好地貫徹人機(jī)工程學(xué)理念。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，觀看顯示器最舒適的視距通常是距眼睛45－61厘米，才能避免由于屏距過(guò)近造成的視覺(jué)疲倦，所以電腦桌面寬度一般應(yīng)在60－70厘米。顯示器高度應(yīng)在正前方，左右不偏;顯示器方向正對(duì)操作員，避免扭身或伸脖。桌面高度一般略低于普通家用電腦桌，鍵盤(pán)和鼠標(biāo)直接放置于桌面，以滿足絕大多數(shù)學(xué)生以正確舒適的姿勢(shì)使用。高校實(shí)驗(yàn)室配備的電腦椅必須帶有靠背，對(duì)腰部提供良好支撐，避免不當(dāng)坐姿造成的脊椎損傷。

(三)智能化管理

隨著高校信息化深入應(yīng)用，必然促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的智能化管理，主要體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能管理、智能實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施、以及對(duì)用戶的智能管控等。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能管理主要體現(xiàn)在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中能有效地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)，防止病毒的侵入與系統(tǒng)非授權(quán)修改，可在休息時(shí)間自動(dòng)完成底層系統(tǒng)的安裝、應(yīng)用軟件的安裝與升級(jí)等;智能實(shí)訓(xùn)教學(xué)是指優(yōu)化多種模式與內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如教學(xué)示范、學(xué)生隨機(jī)演示、分組討論、語(yǔ)音交流等;用戶智能管控是指用戶可通過(guò)人臉識(shí)別、指紋、手機(jī)、一卡通等多種智能認(rèn)證方式，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的智能門(mén)禁，并自動(dòng)為其分配機(jī)位，當(dāng)用戶離開(kāi)時(shí)，其機(jī)位自動(dòng)收回。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的智能化管理體現(xiàn)著學(xué)校信息化整體水平，其核心是通過(guò)人性化管理，為師生提供一個(gè)舒適、安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。目前，邢臺(tái)學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)實(shí)施了有限的智能化管理，從計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、自主學(xué)習(xí)三方面初步構(gòu)建了一個(gè)趨向人性化的有效管理模式。

四、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室作為教育技術(shù)環(huán)境的基本組成，推動(dòng)了學(xué)校信息化建設(shè)和應(yīng)用。改革開(kāi)放四十年，從幻燈投影、擴(kuò)音廣播、電視錄像到多媒體組合，教育技術(shù)更新不斷，教育變革層出不窮。

作者：劉愛(ài)國(guó) 孫西朝 單位：邢臺(tái)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心