计算机基础实验室人机工学环境现状

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摘要:计算机基础实验室也称网络机房、网络教室，是集电脑室、语音室、视听室、多媒体教室、各专业软件、工具类学科计算机教学系统等多种功能于一体的实验实训教学平台，该文从计算机基础实验室人机工学环境的现状出发，探索提出科学化设计、规范化建设、智能化管理的措施，旨在营造一个安全、健康、舒适、高效的信息化学习环境。

关键词:计算机基础实验室;网络机房;人机工学环境

一、计算机基础实验室的人机环境现状

(一)功能定位多样，教学任务繁重

高校计算机基础实验室初期的主要职能是承担学校公共计算机课程的实验教学任务，如《大学信息技术基础》、《VB程序设计》、《C语言程序设计》等。随着信息技术在教学中应用的不断深入，越来越多的实验平台采用“计算机+平台系统软件”的方式，高校计算机基础实验室相应地承担了更多的实验教学任务，如会计类、经管类、资环类、师范类和艺术类等相关课程的实践教学。除正常的实验、实训教学外，计算机基础实验室还承担很多基于计算机平台的辅助类工作，如计算机化考试、学生心理测评、网上选课、毕业设计、网上测评以及校园招聘等。当前，各类社会考试计算机化已成为一种新常态，由于拥有数量庞大的计算机资源，高校计算机基础实验室成为政府或社会考试机构举行考试的首选之地，其服务社会的职能日渐增加，实验室工作量日益增多。以邢台学院为例，最近四个学期的计算机基础实验室工作量增加趋势。正常实验教学之余，邢台学院计算机基础实验室还承担多种社会上的计算机化考试，如全国会计资格考试、国家医学类资格考试、普通话机试、全国计算机等级考试等。由于职能多样化，实验教学任务繁重，各类辅助性任务庞杂，计算机基础实验室经常处于超负荷运行状态，显示出实验室人机工学环境升级改造的紧迫性和重要性。

(二)计算机基础实验室管理有待加强

一般来说，各高校的计算机基础实验室都配备数量庞大的教学用计算机，且使用率非常高，导致某些易损配件维修率居高不下，如键盘，鼠标、耳机的维修更换等。这些配件出现故障时往往不易引起实验室管理人员的注意，如果不进行大规模集中检修，很难发现这些损坏的部件，增加设备硬件维修维护的难度。一方面实验室微机数量较多，其购置的时间批次与品牌规格型号差别也较大;另一方面，实验室还承担多种教学平台的实验实训任务，其要求的系统软件环境也不尽相同，如果安装多种软件，必须考虑兼容性问题，因此，实验室一般需要安装几套教学系统，以适应不同的环境要求。在现今互联网环境下，为了给学生创造良好的学习环境，实验室的各种常用软件需要不断升级，随之而来的是各种病毒与木马程序，给实验室系统带来安全隐患。从系统软件的安装与维护来说，给实验室管理提出了新的问题。

(三)实验室环境亟需改善

计算机基础实验室是高校进行信息化教学的重要场所，实验室环境是“人机工程学”中一项重要因素，对改善教学效果、学生的身心健康会产生重要影响。实验室环境通常包括场所卫生、室内温度湿度控制、以及灯泡照明和氛围营造等几部分。一般而言，计算机基础实验室的使用频率很高，且通常采用地槽式布线，地槽放置在靠墙或两排电脑桌之间，容易形成卫生死角，进而对实验室环境造成影响。实验室的温度和温度随季节而变化，实验室的空间布局也不统一，所设置微机台数从几十台到几百台不等，这给实验室的降温和通风带来困难。目前计算机基础实验室的照明与高校普通教室照明类似，灯管极易损坏，维护更换难度大，照明效果不理想等。以邢台学院为例，计算机基础实验室由原来的图书馆楼改建而成，每层楼都是开间大平层，每层两百多台电脑仅用1.5米挡板隔离成不同区间，没有专用通风设备，夏天即使空调全开，气温依旧很高。

二、高校网络机房的人机工学环境分析

(一)人机工程学的内涵

人机工程学也称“人类工效学”或“人机工学”，它是研究“人、机、环境”三大要素之间的关系，目的是指导在工作与学习中人所使用的技术与方式，以及技术环境的设计和改造，使“人—机—环境”系统特性得以提高，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法。现代教育技术环境建设中利用人机工程原理，改善学生个性化多样化学习需求的生态环境，使学习变的舒适、健康、方便、安全。另外，人机工程学也应用人体测量、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科方法，获取适应环境所需要的人体结构和机能的特征参数，为改善人机环境提供科学依据。人机工程学研究，不强调个别要素的良与否，而将用“物”的人和所设计的“物”，以及人与“物”共处环境作为一个系统来研究。人，是主体工作的人;机，是指操作和控制的对象;环境，是指影响工作主体的室内和室外环境，人机工程学将这一系统称为“人—机—环境”系统。系统中人、机、环境三要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体性能。人机系统设计理论就是科学地利用三个要素间的联系来寻求系统的最佳参数。计算机基础实验室是当代大学生信息化学习场所，其人机环境系统中的核心要素是学生，其他要素都围绕学生的需求提供优化服务。

(二)计算机基础实验室的人机环境分析

人机环境的系统设计，通常在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工配合，对环境有何影响等，经过修正和完善三要素的结构方式，实现系统最优化的组合方案。人机工程学为工业设计开拓了新的思路，提供了独特的设计方法和理论依据。基于人机工程学的产品强调人性化，只要是“人”使用的产品，其造型与人机工程必然要结合在一起。人机工程学的研究强调以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与设备、人与环境之间的和谐关系，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地满足人体需要，保护人体健康，从而提高效率。目前高校的计算机基础实验室，涉及人机工学研究的核心问题是优化和完善“人”需求，具体研究学生、微机及环境的相互作用。在协调课程教学和课外个性化学习的前提下，统筹考虑环境适宜、健康安全、舒适有效等问题。计算机基础实验室作为教育信息化的基础设施，必然是师生、设备、环境、教与学等诸多因素巧妙融合与平衡的结果。其设计和完善的动机可能来自各个方面，有的是为了改进教学功能，有的是为了降低管理成本，有的是为了环境舒适强化“柜台效应”，以吸引学习者，更多的情况是上述多个方面综合。于是，对人机工程改造的要求就可能来自教学功能、网络技术、经费成本以及学生偏好等多种因素。不同系统的人机工程设计重点各不相同，计算机基础实验室的人机工程设计则主要关注电脑性能、软件功能、网络接入、安全管理以及电脑桌椅的布局与尺寸、环境色彩、空气流通等，以达成心理舒适、生理健康、学习高效。

三、网络机房人机环境的改善对策

人机工程学发源于人机交互密切的工程领域，进而在其他领域开展研究和应用，因为人机环境问题是人类生产和生活中的普遍性问题。当前网络学习的泛在化使得计算机基础实验室的人机环境改造的重要性日益突出。

(一)科学化设计

随着教育信息化的飞速发展，计算机基础实验室已成为高校信息化教学的一项基础设施，成为衡量高校教学条件和学生学习手段的一项重要指标，因此，有必要对高校计算机基础实验室进行科学的规范设计。与普通办公环境不同，计算机基础实验室的设计方案既要严格遵循教育教学标准，同时还要因地制宜，最大程度发挥其优势。计算机基础实验室设计要严格执行标准性、规范性、安全可靠性、可扩展性、经济实用性、先进性、可管理性等原则，充分考虑每个实验室的职能，以及人机环境的构造，为师生营造高效、精准、现代化的教学环境。

(二)规范化建设

1．实验室选址与环境装修

计算机基础实验室作为多功能的实验实训场所，必须进行精心设计的装饰装修，以构建安全、人性化、美观舒适、实用的教学环境。装饰材料宜采用A级或B1级阻燃材料;实验室位置宜选在通风良好、密封、干燥的建筑物中层;实验室面积一般应为设备占用面积的5－7倍，每台电脑应占有2左右的面积，不但能够保证设备的充分散热与便利维护，同时还给使用者以较好的舒适度体验，贴合人机工程的设计理念。实验室墙面材料要防火、防浸蚀、涂层均匀，不易附尘且易清洁，做好防水处理;实验室的顶棚要耐高温，吊顶天花板需采用阻燃性能为A级的产品，装饰干净明亮。门窗选择要与墙体协调，防火防盗，隔音防尘，窗帘防照射防幅射还能隔热保温，能有效保护室内设备。实验室的环境温度应保持在21－30℃，相对湿度控制在40%－60%，以满足国家有关环境指标要求。如果条件允许，实验室应配备制冷、制热、加湿、去湿、有滤尘效果的精密空调，安装独立的窗式新风和排风系统。

2．实验室布线与电控

目前，实验室内的布线一般采用架空布线、强电弱电完全分离的综合布线方式，具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、经济性的优势，为设计、施工和维护带来方便;与以前的地槽式布线相比更安全可靠。实验室的电源系统一般采用智能电控，可智能化设定或采用多种方式控制实验室的电力开关。实验室照明光线要分布均匀又不直射，根据相关标准，应采用嵌入式亚光节能灯，灯具采用集中控制、分组开关方式。每个实验室照明应大于30勒克司(Lux)，并带蓄电池应急照明，在出口处设置应急出口指示灯。

3．实验室桌椅选型

电脑桌椅的选型先要满足简单、结实耐用的基本条件，其次要考虑符合大学生身体特征和学习需求，更好地贯彻人机工程学理念。根据人机工程学原理，观看显示器最舒适的视距通常是距眼睛45－61厘米，才能避免由于屏距过近造成的视觉疲倦，所以电脑桌面宽度一般应在60－70厘米。显示器高度应在正前方，左右不偏;显示器方向正对操作员，避免扭身或伸脖。桌面高度一般略低于普通家用电脑桌，键盘和鼠标直接放置于桌面，以满足绝大多数学生以正确舒适的姿势使用。高校实验室配备的电脑椅必须带有靠背，对腰部提供良好支撑，避免不当坐姿造成的脊椎损伤。

(三)智能化管理

随着高校信息化深入应用，必然促进和实现计算机基础实验室的智能化管理，主要体现在对计算机系统的智能管理、智能实训教学的实施、以及对用户的智能管控等。对计算机系统的智能管理主要体现在日常实验教学过程中能有效地实现系统自动保护，防止病毒的侵入与系统非授权修改，可在休息时间自动完成底层系统的安装、应用软件的安装与升级等;智能实训教学是指优化多种模式与内容的实验教学，如教学示范、学生随机演示、分组讨论、语音交流等;用户智能管控是指用户可通过人脸识别、指纹、手机、一卡通等多种智能认证方式，进入实验室的智能门禁，并自动为其分配机位，当用户离开时，其机位自动收回。计算机基础实验室的智能化管理体现着学校信息化整体水平，其核心是通过人性化管理，为师生提供一个舒适、安全的学习环境。目前，邢台学院计算机基础实验室已经实施了有限的智能化管理，从计算机设备、网络实验教学、自主学习三方面初步构建了一个趋向人性化的有效管理模式。

四、结语

计算机基础实验室作为教育技术环境的基本组成，推动了学校信息化建设和应用。改革开放四十年，从幻灯投影、扩音广播、电视录像到多媒体组合，教育技术更新不断，教育变革层出不穷。

作者：刘爱国 孙西朝 单位：邢台学院现代教育技术中心