楊 靜

（咸陽師范學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

近年來,在“以人為本”理念的帶動下，人機工程學(xué)的研究領(lǐng)域深入到各個行業(yè)，得到了空前的發(fā)展。人機工程學(xué)始終是以人-機-環(huán)境作為研究的對象,通過揭示人-機-環(huán)境之間相互關(guān)系的規(guī)律，達到系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化，改善工作和生活環(huán)境，讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。在實驗室中,做實驗者、實驗設(shè)備、實驗臺和實驗室內(nèi)部環(huán)境等因素組成了實驗室特有的人-機-環(huán)境系統(tǒng)。如何應(yīng)用人機工程學(xué)原理，創(chuàng)造令做實驗者身心愉悅的實驗室內(nèi)部環(huán)境系統(tǒng)是本文探討的主要內(nèi)容,通過這些問題的研究，使實驗室人-機-環(huán)境達到最優(yōu)化。

1 人機工程學(xué)的含義

人機工程學(xué)起源于歐美，又稱“人類工效學(xué)”,最早是在工業(yè)社會中，開始大量使用和生產(chǎn)機械設(shè)施的情況下，探求人與機械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。人機工程學(xué)是一門涉及諸多方面的綜合性邊緣學(xué)科。國際人機工程學(xué)學(xué)會對人機工程學(xué)的定義是:“研究人在工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等方面的因素,研究系統(tǒng)中各組成部分的交互作用(效率、健康、安全、舒適等),研究在工作和家庭中、在休假的環(huán)境里，如何實現(xiàn)人-機-環(huán)境最優(yōu)化的問題的學(xué)科”。

2 人機工程學(xué)與實驗室環(huán)境設(shè)計

實驗室是科研和教學(xué)實踐開展的重要場所，其內(nèi)部環(huán)境設(shè)計的優(yōu)劣不僅影響著實驗開展的準(zhǔn)確度和效率，還影響著實驗者的心理感受和創(chuàng)造力的發(fā)揮。人機工程學(xué)應(yīng)用于實驗室環(huán)境設(shè)計，本著健康、安全、高效和舒適的目標(biāo)，以人為主體，運用人體測量、生理、心理測量等手段和方法，使人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等與實驗室內(nèi)部環(huán)境設(shè)計之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一，令人們感到工作生活在其中，感受到關(guān)懷和尊重，滿足人的身體和精神需求，最終出發(fā)點和目的都是為人服務(wù)，進而提高使用效能。

實驗室室內(nèi)設(shè)計作為環(huán)境設(shè)計系列中的一環(huán)，首先必須對所在建筑物的功能特點、設(shè)計意圖、結(jié)構(gòu)框架、設(shè)施設(shè)備以及建筑物所在地區(qū)的室外環(huán)境充分了解，還應(yīng)了解現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計的特點要求和發(fā)展趨勢。以人機工程學(xué)為依據(jù)進行室內(nèi)設(shè)計，“夠得著的距離，容得下的空間”是最重要的原則，使人與空間形成良好舒適的相互關(guān)系。具體在設(shè)計中體現(xiàn)為：為家具、設(shè)施的尺度及其使用范圍的確定提供主要依據(jù)，為人們在室內(nèi)活動所需的空間的確定提供主要依據(jù)，為人體在室內(nèi)環(huán)境中適應(yīng)的情況提供最佳參數(shù)，為室內(nèi)視覺環(huán)境設(shè)計提供合理的依據(jù)。

3 人機工程學(xué)在實驗室設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 實驗臺設(shè)計

3.11 傳統(tǒng)實驗臺設(shè)計中存在的問題

實驗臺是實驗室室內(nèi)環(huán)境設(shè)計的核心和重點，傳統(tǒng)的實驗臺在最初設(shè)計時只考慮了工程功能的實現(xiàn)，忽略了人機界面的設(shè)計和操作者的感受，給實驗操作帶來很多不便。例如：有些實驗臺沒有統(tǒng)一的面板,儀器儀表隨意散亂放置,毫無條理，容易引起人的視覺疲勞,產(chǎn)生誤操作；有的實驗臺顯示儀表的位置過高或過低,讀數(shù)不便，造成實驗數(shù)據(jù)誤差大；有的實驗臺線路繁雜、反復(fù)交叉，造成實驗觀察不便；有的實驗臺結(jié)構(gòu)陳舊，與現(xiàn)有實驗設(shè)備不相配套,布局不合理等。

3.12 基于人機工程學(xué)的實驗臺設(shè)計

基于人機工程學(xué)的實驗臺設(shè)計,從工業(yè)設(shè)計角度出發(fā),結(jié)合人機工程學(xué)、色彩設(shè)計、產(chǎn)品造型設(shè)計、操作界面設(shè)計等理論對實驗臺進行設(shè)計改造，設(shè)計令使用者操作方便、坐著舒服、看得清楚的實驗臺，提供舒適的操作空間、最佳的視覺效果以及最宜人的操作平臺。在確保實驗要求的前提下，通過人機工程原理優(yōu)化設(shè)計出既能滿足實驗功能又能滿足人性化需求的實驗臺。

（1）實驗臺活動空間設(shè)計。使用者做實驗的時間一般較長，因此設(shè)計實驗臺時必須為使用者留出足夠的活動空間,從而避免使用者長久保持一個姿態(tài)而感到疲勞。首先，操作員的座椅必須是前后位置可調(diào)以方便進出；其次，實驗臺面高度不應(yīng)低于使用者坐姿肘高，寬度不應(yīng)小于使用者兩肘間寬；最后,還應(yīng)該為使用者下肢留出足夠的活動空間，避免使用者下肢長時間處于彎曲狀態(tài),造成不適和疲勞。

（2）實驗臺視野設(shè)計。視野是指頭部以正常姿態(tài)觀看對象時，頭和眼睛保持不動或眼睛輕松轉(zhuǎn)動,觀看正前方所能感受到光刺激的空間范圍。實驗臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計要在兼顧整體布局的情況下，保證實驗主要操作對象處于最佳視野范圍內(nèi),視覺效果良好、易于操作。

（3）實驗臺控制面板的設(shè)計。對于帶有控制面板的實驗臺，控制面板是操作者獲得有關(guān)實驗運行信息，發(fā)出控制指令的主要途徑，因此必須重視控制面板的設(shè)計?？刂泼姘逡话惆ㄖ甘緹?、儀表儀器、控制按鈕等，控制面板的設(shè)計要以使用者的操作速度和操作的準(zhǔn)確性為原則，按鈕要按壓舒適，布局合理易記憶，操作方便。

（4）實驗臺坐椅設(shè)計。在實驗室工作中，我們發(fā)現(xiàn)，實驗室的坐椅通常樣式簡單粗糙、椅面過硬、坐墊和靠背的設(shè)計不符合人機工程學(xué)原理，坐的時間稍長就會有不舒服的感覺。以人機工程學(xué)為原理對實驗臺用椅進行設(shè)計，就必須從人體坐姿的生理形態(tài)、人體測量學(xué)以及人體體壓分布入手，依照我國成年人人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，來確定椅子坐墊的舒適性和靠背的造型與結(jié)構(gòu)，根據(jù)坐墊和靠背舒適度調(diào)節(jié)尺寸范圍。一般來講，椅子靠背的傾斜角度對人體的舒適度影響很大，座墊和靠背的夾角越大，身體的負載就會向后背和大腿靠下的部位移動，人體休息的效果就越好。因此，實驗用椅的坐墊和靠背應(yīng)盡可能使操作者脊柱處于生理體位，保持正常的生理曲度，椅面要軟硬適中，高低恰當(dāng)，滿足做實驗者對實驗用椅舒適性的要求。

2.2 其他相關(guān)實驗室家具設(shè)計

按照人機工程學(xué)的原理，實驗室家具的設(shè)計應(yīng)充分考慮做實驗者的需求，符合人體的生理特點，其結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)仔細考慮人體所能觸及的活動范圍；并根據(jù)實驗室的性質(zhì)特點確定家具的尺寸，以便于使用者拿放和歸類整理；還要根據(jù)使用者的生理、身體要求考慮“觸及”的舒適程度?；诎踩囊蛩?，家具的邊角應(yīng)盡量采用弧形設(shè)計以及保持良好的穩(wěn)定性。

2.3 實驗室內(nèi)照明設(shè)計

實驗室一般運用全面性照明光源，避免強烈的眩光，光線性能要舒適柔和，照度均勻。電源插座要根據(jù)具體需求合理設(shè)計，安全方便。實驗臺一般是做實驗的焦點，因此要給予充足的光線照射，使實驗臺醒目，富有活力，令操作者精神集中，視覺清晰，實驗效率高。

2.5 實驗室內(nèi)色彩設(shè)計

實驗室內(nèi)色彩設(shè)計要以實驗室的類別和基本特點為原則，必須滿足色彩使用功能和安全性的要求，例如實驗臺的色彩與周圍環(huán)境對比鮮明，墻體使用淡綠色等，便于識別，增強安全系數(shù)。一般來說，做實驗的時間較長，實驗室的色調(diào)不宜太過單一，通常以冷色調(diào)為主，局部搭配暖色調(diào)，保持清醒嚴謹?shù)纳史諊耐瑫r還要滿足做實驗者的心理機能和情感需要。

3 結(jié)論

在實驗室內(nèi)部環(huán)境設(shè)計中應(yīng)用人機工程學(xué)原理是人文關(guān)懷在室內(nèi)設(shè)計中的充分體現(xiàn)，能極大地改善和優(yōu)化實驗操作者的工作環(huán)境，促使實驗操作科學(xué)、方便、舒適。同時令實驗操作者擁有愉快的心理感受，提高實驗準(zhǔn)確率，激發(fā)實驗操作者的創(chuàng)造力，取得更好及更具有創(chuàng)新性的教學(xué)科研實驗成果。

[1]丁玉蘭.人機工程學(xué)[M].北京理工大學(xué)出版社.2005

[2]張峻霞.人機工程學(xué)與設(shè)計應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社.2010

[3]劉盛璜.人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計[M].中國建筑工業(yè)出版社.2004

[4]陳易.室內(nèi)設(shè)計原理[M].中國建筑工業(yè)出版社.2006.