計算機基礎實驗室人機工學環境現狀

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摘要:計算機基礎實驗室也稱網絡機房、網絡教室，是集電腦室、語音室、視聽室、多媒體教室、各專業軟件、工具類學科計算機教學系統等多種功能于一體的實驗實訓教學平臺，該文從計算機基礎實驗室人機工學環境的現狀出發，探索提出科學化設計、規范化建設、智能化管理的措施，旨在營造一個安全、健康、舒適、高效的信息化學習環境。

關鍵詞:計算機基礎實驗室;網絡機房;人機工學環境

一、計算機基礎實驗室的人機環境現狀

(一)功能定位多樣，教學任務繁重

高校計算機基礎實驗室初期的主要職能是承擔學校公共計算機課程的實驗教學任務，如《大學信息技術基礎》、《VB程序設計》、《C語言程序設計》等。隨著信息技術在教學中應用的不斷深入，越來越多的實驗平臺采用“計算機+平臺系統軟件”的方式，高校計算機基礎實驗室相應地承擔了更多的實驗教學任務，如會計類、經管類、資環類、師范類和藝術類等相關課程的實踐教學。除正常的實驗、實訓教學外，計算機基礎實驗室還承擔很多基于計算機平臺的輔助類工作，如計算機化考試、學生心理測評、網上選課、畢業設計、網上測評以及校園招聘等。當前，各類社會考試計算機化已成為一種新常態，由于擁有數量龐大的計算機資源，高校計算機基礎實驗室成為政府或社會考試機構舉行考試的首選之地，其服務社會的職能日漸增加，實驗室工作量日益增多。以邢臺學院為例，最近四個學期的計算機基礎實驗室工作量增加趨勢。正常實驗教學之余，邢臺學院計算機基礎實驗室還承擔多種社會上的計算機化考試，如全國會計資格考試、國家醫學類資格考試、普通話機試、全國計算機等級考試等。由于職能多樣化，實驗教學任務繁重，各類輔助性任務龐雜，計算機基礎實驗室經常處于超負荷運行狀態，顯示出實驗室人機工學環境升級改造的緊迫性和重要性。

(二)計算機基礎實驗室管理有待加強

一般來說，各高校的計算機基礎實驗室都配備數量龐大的教學用計算機，且使用率非常高，導致某些易損配件維修率居高不下，如鍵盤，鼠標、耳機的維修更換等。這些配件出現故障時往往不易引起實驗室管理人員的注意，如果不進行大規模集中檢修，很難發現這些損壞的部件，增加設備硬件維修維護的難度。一方面實驗室微機數量較多，其購置的時間批次與品牌規格型號差別也較大;另一方面，實驗室還承擔多種教學平臺的實驗實訓任務，其要求的系統軟件環境也不盡相同，如果安裝多種軟件，必須考慮兼容性問題，因此，實驗室一般需要安裝幾套教學系統，以適應不同的環境要求。在現今互聯網環境下，為了給學生創造良好的學習環境，實驗室的各種常用軟件需要不斷升級，隨之而來的是各種病毒與木馬程序，給實驗室系統帶來安全隱患。從系統軟件的安裝與維護來說，給實驗室管理提出了新的問題。

(三)實驗室環境亟需改善

計算機基礎實驗室是高校進行信息化教學的重要場所，實驗室環境是“人機工程學”中一項重要因素，對改善教學效果、學生的身心健康會產生重要影響。實驗室環境通常包括場所衛生、室內溫度濕度控制、以及燈泡照明和氛圍營造等幾部分。一般而言，計算機基礎實驗室的使用頻率很高，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，容易形成衛生死角，進而對實驗室環境造成影響。實驗室的溫度和溫度隨季節而變化，實驗室的空間布局也不統一，所設置微機臺數從幾十臺到幾百臺不等，這給實驗室的降溫和通風帶來困難。目前計算機基礎實驗室的照明與高校普通教室照明類似，燈管極易損壞，維護更換難度大，照明效果不理想等。以邢臺學院為例，計算機基礎實驗室由原來的圖書館樓改建而成，每層樓都是開間大平層，每層兩百多臺電腦僅用1.5米擋板隔離成不同區間，沒有專用通風設備，夏天即使空調全開，氣溫依舊很高。

二、高校網絡機房的人機工學環境分析

(一)人機工程學的內涵

人機工程學也稱“人類工效學”或“人機工學”，它是研究“人、機、環境”三大要素之間的關系，目的是指導在工作與學習中人所使用的技術與方式，以及技術環境的設計和改造，使“人—機—環境”系統特性得以提高，為解決系統中人的效能、健康問題提供理論與方法。現代教育技術環境建設中利用人機工程原理，改善學生個性化多樣化學習需求的生態環境，使學習變的舒適、健康、方便、安全。另外，人機工程學也應用人體測量、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科方法，獲取適應環境所需要的人體結構和機能的特征參數，為改善人機環境提供科學依據。人機工程學研究，不強調個別要素的良與否，而將用“物”的人和所設計的“物”，以及人與“物”共處環境作為一個系統來研究。人，是主體工作的人;機，是指操作和控制的對象;環境，是指影響工作主體的室內和室外環境，人機工程學將這一系統稱為“人—機—環境”系統。系統中人、機、環境三要素之間相互作用、相互依存的關系決定著系統總體性能。人機系統設計理論就是科學地利用三個要素間的聯系來尋求系統的最佳參數。計算機基礎實驗室是當代大學生信息化學習場所，其人機環境系統中的核心要素是學生，其他要素都圍繞學生的需求提供優化服務。

(二)計算機基礎實驗室的人機環境分析

人機環境的系統設計，通常在明確系統總體要求的前提下，著重分析和研究人、機、環境三個要素對系統總體性能的影響，如系統中人和機的職能如何分工配合，對環境有何影響等，經過修正和完善三要素的結構方式，實現系統最優化的組合方案。人機工程學為工業設計開拓了新的思路，提供了獨特的設計方法和理論依據。基于人機工程學的產品強調人性化，只要是“人”使用的產品，其造型與人機工程必然要結合在一起。人機工程學的研究強調以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與設備、人與環境之間的和諧關系，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地滿足人體需要，保護人體健康，從而提高效率。目前高校的計算機基礎實驗室，涉及人機工學研究的核心問題是優化和完善“人”需求，具體研究學生、微機及環境的相互作用。在協調課程教學和課外個性化學習的前提下，統籌考慮環境適宜、健康安全、舒適有效等問題。計算機基礎實驗室作為教育信息化的基礎設施，必然是師生、設備、環境、教與學等諸多因素巧妙融合與平衡的結果。其設計和完善的動機可能來自各個方面，有的是為了改進教學功能，有的是為了降低管理成本，有的是為了環境舒適強化“柜臺效應”，以吸引學習者，更多的情況是上述多個方面綜合。于是，對人機工程改造的要求就可能來自教學功能、網絡技術、經費成本以及學生偏好等多種因素。不同系統的人機工程設計重點各不相同，計算機基礎實驗室的人機工程設計則主要關注電腦性能、軟件功能、網絡接入、安全管理以及電腦桌椅的布局與尺寸、環境色彩、空氣流通等，以達成心理舒適、生理健康、學習高效。

三、網絡機房人機環境的改善對策

人機工程學發源于人機交互密切的工程領域，進而在其他領域開展研究和應用，因為人機環境問題是人類生產和生活中的普遍性問題。當前網絡學習的泛在化使得計算機基礎實驗室的人機環境改造的重要性日益突出。

(一)科學化設計

隨著教育信息化的飛速發展，計算機基礎實驗室已成為高校信息化教學的一項基礎設施，成為衡量高校教學條件和學生學習手段的一項重要指標，因此，有必要對高校計算機基礎實驗室進行科學的規范設計。與普通辦公環境不同，計算機基礎實驗室的設計方案既要嚴格遵循教育教學標準，同時還要因地制宜，最大程度發揮其優勢。計算機基礎實驗室設計要嚴格執行標準性、規范性、安全可靠性、可擴展性、經濟實用性、先進性、可管理性等原則，充分考慮每個實驗室的職能，以及人機環境的構造，為師生營造高效、精準、現代化的教學環境。

(二)規范化建設

1．實驗室選址與環境裝修

計算機基礎實驗室作為多功能的實驗實訓場所，必須進行精心設計的裝飾裝修，以構建安全、人性化、美觀舒適、實用的教學環境。裝飾材料宜采用A級或B1級阻燃材料;實驗室位置宜選在通風良好、密封、干燥的建筑物中層;實驗室面積一般應為設備占用面積的5－7倍，每臺電腦應占有2左右的面積，不但能夠保證設備的充分散熱與便利維護，同時還給使用者以較好的舒適度體驗，貼合人機工程的設計理念。實驗室墻面材料要防火、防浸蝕、涂層均勻，不易附塵且易清潔，做好防水處理;實驗室的頂棚要耐高溫，吊頂天花板需采用阻燃性能為A級的產品，裝飾干凈明亮。門窗選擇要與墻體協調，防火防盜，隔音防塵，窗簾防照射防幅射還能隔熱保溫，能有效保護室內設備。實驗室的環境溫度應保持在21－30℃，相對濕度控制在40%－60%，以滿足國家有關環境指標要求。如果條件允許，實驗室應配備制冷、制熱、加濕、去濕、有濾塵效果的精密空調，安裝獨立的窗式新風和排風系統。

2．實驗室布線與電控

目前，實驗室內的布線一般采用架空布線、強電弱電完全分離的綜合布線方式，具有兼容性、開放性、靈活性、可靠性、經濟性的優勢，為設計、施工和維護帶來方便;與以前的地槽式布線相比更安全可靠。實驗室的電源系統一般采用智能電控，可智能化設定或采用多種方式控制實驗室的電力開關。實驗室照明光線要分布均勻又不直射，根據相關標準，應采用嵌入式亞光節能燈，燈具采用集中控制、分組開關方式。每個實驗室照明應大于30勒克司(Lux)，并帶蓄電池應急照明，在出口處設置應急出口指示燈。

3．實驗室桌椅選型

電腦桌椅的選型先要滿足簡單、結實耐用的基本條件，其次要考慮符合大學生身體特征和學習需求，更好地貫徹人機工程學理念。根據人機工程學原理，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近造成的視覺疲倦，所以電腦桌面寬度一般應在60－70厘米。顯示器高度應在正前方，左右不偏;顯示器方向正對操作員，避免扭身或伸脖。桌面高度一般略低于普通家用電腦桌，鍵盤和鼠標直接放置于桌面，以滿足絕大多數學生以正確舒適的姿勢使用。高校實驗室配備的電腦椅必須帶有靠背，對腰部提供良好支撐，避免不當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用，必然促進和實現計算機基礎實驗室的智能化管理，主要體現在對計算機系統的智能管理、智能實訓教學的實施、以及對用戶的智能管控等。對計算機系統的智能管理主要體現在日常實驗教學過程中能有效地實現系統自動保護，防止病毒的侵入與系統非授權修改，可在休息時間自動完成底層系統的安裝、應用軟件的安裝與升級等;智能實訓教學是指優化多種模式與內容的實驗教學，如教學示范、學生隨機演示、分組討論、語音交流等;用戶智能管控是指用戶可通過人臉識別、指紋、手機、一卡通等多種智能認證方式，進入實驗室的智能門禁，并自動為其分配機位，當用戶離開時，其機位自動收回。計算機基礎實驗室的智能化管理體現著學校信息化整體水平，其核心是通過人性化管理，為師生提供一個舒適、安全的學習環境。目前，邢臺學院計算機基礎實驗室已經實施了有限的智能化管理，從計算機設備、網絡實驗教學、自主學習三方面初步構建了一個趨向人性化的有效管理模式。

四、結語

計算機基礎實驗室作為教育技術環境的基本組成，推動了學校信息化建設和應用。改革開放四十年，從幻燈投影、擴音廣播、電視錄像到多媒體組合，教育技術更新不斷，教育變革層出不窮。

作者：劉愛國 孫西朝 單位：邢臺學院現代教育技術中心