計算機基礎(chǔ)實驗室人機工學(xué)環(huán)境現(xiàn)狀

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摘要:計算機基礎(chǔ)實驗室也稱網(wǎng)絡(luò)機房、網(wǎng)絡(luò)教室，是集電腦室、語音室、視聽室、多媒體教室、各專業(yè)軟件、工具類學(xué)科計算機教學(xué)系統(tǒng)等多種功能于一體的實驗實訓(xùn)教學(xué)平臺，該文從計算機基礎(chǔ)實驗室人機工學(xué)環(huán)境的現(xiàn)狀出發(fā)，探索提出科學(xué)化設(shè)計、規(guī)范化建設(shè)、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(xué)習(xí)環(huán)境。

關(guān)鍵詞:計算機基礎(chǔ)實驗室;網(wǎng)絡(luò)機房;人機工學(xué)環(huán)境

一、計算機基礎(chǔ)實驗室的人機環(huán)境現(xiàn)狀

(一)功能定位多樣，教學(xué)任務(wù)繁重

高校計算機基礎(chǔ)實驗室初期的主要職能是承擔(dān)學(xué)校公共計算機課程的實驗教學(xué)任務(wù)，如《大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)》、《VB程序設(shè)計》、《C語言程序設(shè)計》等。隨著信息技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的不斷深入，越來越多的實驗平臺采用“計算機+平臺系統(tǒng)軟件”的方式，高校計算機基礎(chǔ)實驗室相應(yīng)地承擔(dān)了更多的實驗教學(xué)任務(wù)，如會計類、經(jīng)管類、資環(huán)類、師范類和藝術(shù)類等相關(guān)課程的實踐教學(xué)。除正常的實驗、實訓(xùn)教學(xué)外，計算機基礎(chǔ)實驗室還承擔(dān)很多基于計算機平臺的輔助類工作，如計算機化考試、學(xué)生心理測評、網(wǎng)上選課、畢業(yè)設(shè)計、網(wǎng)上測評以及校園招聘等。當(dāng)前，各類社會考試計算機化已成為一種新常態(tài)，由于擁有數(shù)量龐大的計算機資源，高校計算機基礎(chǔ)實驗室成為政府或社會考試機構(gòu)舉行考試的首選之地，其服務(wù)社會的職能日漸增加，實驗室工作量日益增多。以邢臺學(xué)院為例，最近四個學(xué)期的計算機基礎(chǔ)實驗室工作量增加趨勢。正常實驗教學(xué)之余，邢臺學(xué)院計算機基礎(chǔ)實驗室還承擔(dān)多種社會上的計算機化考試，如全國會計資格考試、國家醫(yī)學(xué)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(xué)任務(wù)繁重，各類輔助性任務(wù)龐雜，計算機基礎(chǔ)實驗室經(jīng)常處于超負荷運行狀態(tài)，顯示出實驗室人機工學(xué)環(huán)境升級改造的緊迫性和重要性。

(二)計算機基礎(chǔ)實驗室管理有待加強

一般來說，各高校的計算機基礎(chǔ)實驗室都配備數(shù)量龐大的教學(xué)用計算機，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，鼠標、耳機的維修更換等。這些配件出現(xiàn)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(guī)模集中檢修，很難發(fā)現(xiàn)這些損壞的部件，增加設(shè)備硬件維修維護的難度。一方面實驗室微機數(shù)量較多，其購置的時間批次與品牌規(guī)格型號差別也較大;另一方面，實驗室還承擔(dān)多種教學(xué)平臺的實驗實訓(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，必須考慮兼容性問題，因此，實驗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(tǒng)帶來安全隱患。從系統(tǒng)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(huán)境亟需改善

計算機基礎(chǔ)實驗室是高校進行信息化教學(xué)的重要場所，實驗室環(huán)境是“人機工程學(xué)”中一項重要因素，對改善教學(xué)效果、學(xué)生的身心健康會產(chǎn)生重要影響。實驗室環(huán)境通常包括場所衛(wèi)生、室內(nèi)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(chǔ)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(wèi)生死角，進而對實驗室環(huán)境造成影響。實驗室的溫度和溫度隨季節(jié)而變化，實驗室的空間布局也不統(tǒng)一，所設(shè)置微機臺數(shù)從幾十臺到幾百臺不等，這給實驗室的降溫和通風(fēng)帶來困難。目前計算機基礎(chǔ)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(xué)院為例，計算機基礎(chǔ)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(qū)間，沒有專用通風(fēng)設(shè)備，夏天即使空調(diào)全開，氣溫依舊很高。

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

(一)人機工程學(xué)的內(nèi)涵

人機工程學(xué)也稱“人類工效學(xué)”或“人機工學(xué)”，它是研究“人、機、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)計和改造，使“人—機—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)中利用人機工程原理，改善學(xué)生個性化多樣化學(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，人機工程學(xué)也應(yīng)用人體測量、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(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)和機能的特征參數(shù)，為改善人機環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。人機工程學(xué)研究，不強調(diào)個別要素的良與否，而將用“物”的人和所設(shè)計的“物”，以及人與“物”共處環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。人，是主體工作的人;機，是指操作和控制的對象;環(huán)境，是指影響工作主體的室內(nèi)和室外環(huán)境，人機工程學(xué)將這一系統(tǒng)稱為“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)。系統(tǒng)中人、機、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。人機系統(tǒng)設(shè)計理論就是科學(xué)地利用三個要素間的聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。計算機基礎(chǔ)實驗室是當(dāng)代大學(xué)生信息化學(xué)習(xí)場所，其人機環(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)計算機基礎(chǔ)實驗室的人機環(huán)境分析

人機環(huán)境的系統(tǒng)設(shè)計，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、環(huán)境三個要素對系統(tǒng)總體性能的影響，如系統(tǒng)中人和機的職能如何分工配合，對環(huán)境有何影響等，經(jīng)過修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式，實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的組合方案。人機工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計開拓了新的思路，提供了獨特的設(shè)計方法和理論依據(jù)。基于人機工程學(xué)的產(chǎn)品強調(diào)人性化，只要是“人”使用的產(chǎn)品，其造型與人機工程必然要結(jié)合在一起。人機工程學(xué)的研究強調(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，保護人體健康，從而提高效率。目前高校的計算機基礎(chǔ)實驗室，涉及人機工學(xué)研究的核心問題是優(yōu)化和完善“人”需求，具體研究學(xué)生、微機及環(huán)境的相互作用。在協(xié)調(diào)課程教學(xué)和課外個性化學(xué)習(xí)的前提下，統(tǒng)籌考慮環(huán)境適宜、健康安全、舒適有效等問題。計算機基礎(chǔ)實驗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)計和完善的動機可能來自各個方面，有的是為了改進教學(xué)功能，有的是為了降低管理成本，有的是為了環(huán)境舒適強化“柜臺效應(yīng)”，以吸引學(xué)習(xí)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(xué)功能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、經(jīng)費成本以及學(xué)生偏好等多種因素。不同系統(tǒng)的人機工程設(shè)計重點各不相同，計算機基礎(chǔ)實驗室的人機工程設(shè)計則主要關(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，以達成心理舒適、生理健康、學(xué)習(xí)高效。

三、網(wǎng)絡(luò)機房人機環(huán)境的改善對策

人機工程學(xué)發(fā)源于人機交互密切的工程領(lǐng)域，進而在其他領(lǐng)域開展研究和應(yīng)用，因為人機環(huán)境問題是人類生產(chǎn)和生活中的普遍性問題。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的泛在化使得計算機基礎(chǔ)實驗室的人機環(huán)境改造的重要性日益突出。

(一)科學(xué)化設(shè)計

隨著教育信息化的飛速發(fā)展，計算機基礎(chǔ)實驗室已成為高校信息化教學(xué)的一項基礎(chǔ)設(shè)施，成為衡量高校教學(xué)條件和學(xué)生學(xué)習(xí)手段的一項重要指標，因此，有必要對高校計算機基礎(chǔ)實驗室進行科學(xué)的規(guī)范設(shè)計。與普通辦公環(huán)境不同，計算機基礎(chǔ)實驗室的設(shè)計方案既要嚴格遵循教育教學(xué)標準，同時還要因地制宜，最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢。計算機基礎(chǔ)實驗室設(shè)計要嚴格執(zhí)行標準性、規(guī)范性、安全可靠性、可擴展性、經(jīng)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(huán)境的構(gòu)造，為師生營造高效、精準、現(xiàn)代化的教學(xué)環(huán)境。

(二)規(guī)范化建設(shè)

1．實驗室選址與環(huán)境裝修

計算機基礎(chǔ)實驗室作為多功能的實驗實訓(xùn)場所，必須進行精心設(shè)計的裝飾裝修，以構(gòu)建安全、人性化、美觀舒適、實用的教學(xué)環(huán)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(fēng)良好、密封、干燥的建筑物中層;實驗室面積一般應(yīng)為設(shè)備占用面積的5－7倍，每臺電腦應(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，同時還給使用者以較好的舒適度體驗，貼合人機工程的設(shè)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(chǎn)品，裝飾干凈明亮。門窗選擇要與墻體協(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，能有效保護室內(nèi)設(shè)備。實驗室的環(huán)境溫度應(yīng)保持在21－30℃，相對濕度控制在40%－60%，以滿足國家有關(guān)環(huán)境指標要求。如果條件允許，實驗室應(yīng)配備制冷、制熱、加濕、去濕、有濾塵效果的精密空調(diào)，安裝獨立的窗式新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)。

2．實驗室布線與電控

目前，實驗室內(nèi)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(jīng)濟性的優(yōu)勢，為設(shè)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(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驗室的電力開關(guān)。實驗室照明光線要分布均勻又不直射，根據(jù)相關(guān)標準，應(yīng)采用嵌入式亞光節(jié)能燈，燈具采用集中控制、分組開關(guān)方式。每個實驗室照明應(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．實驗室桌椅選型

電腦桌椅的選型先要滿足簡單、結(jié)實耐用的基本條件，其次要考慮符合大學(xué)生身體特征和學(xué)習(xí)需求，更好地貫徹人機工程學(xué)理念。根據(jù)人機工程學(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近造成的視覺疲倦，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(shù)學(xué)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(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，必然促進和實現(xiàn)計算機基礎(chǔ)實驗室的智能化管理，主要體現(xiàn)在對計算機系統(tǒng)的智能管理、智能實訓(xùn)教學(xué)的實施、以及對用戶的智能管控等。對計算機系統(tǒng)的智能管理主要體現(xiàn)在日常實驗教學(xué)過程中能有效地實現(xiàn)系統(tǒng)自動保護，防止病毒的侵入與系統(tǒng)非授權(quán)修改，可在休息時間自動完成底層系統(tǒng)的安裝、應(yīng)用軟件的安裝與升級等;智能實訓(xùn)教學(xué)是指優(yōu)化多種模式與內(nèi)容的實驗教學(xué)，如教學(xué)示范、學(xué)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(dāng)用戶離開時，其機位自動收回。計算機基礎(chǔ)實驗室的智能化管理體現(xiàn)著學(xué)校信息化整體水平，其核心是通過人性化管理，為師生提供一個舒適、安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。目前，邢臺學(xué)院計算機基礎(chǔ)實驗室已經(jīng)實施了有限的智能化管理，從計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)、自主學(xué)習(xí)三方面初步構(gòu)建了一個趨向人性化的有效管理模式。

四、結(jié)語

計算機基礎(chǔ)實驗室作為教育技術(shù)環(huán)境的基本組成，推動了學(xué)校信息化建設(shè)和應(yīng)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(shù)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(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心