程曉喜，林奕瑩

健康校園是在青少年群體中落實(shí)健康中國(guó)戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場(chǎng)。2021 年“雙減”政策的推行使得中小學(xué)生在校時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)。青少年在校期間的健康問(wèn)題引發(fā)了越來(lái)越廣泛的社會(huì)關(guān)注?！笆奈濉币?guī)劃期間，全國(guó)還將新建、改擴(kuò)建中小學(xué)校4000 余所，更促使我們把健康問(wèn)題納入中小學(xué)校的設(shè)計(jì)領(lǐng)域來(lái)考量。

通過(guò)對(duì)近幾年新建的28 所中小學(xué)校案例的梳理歸納，可以發(fā)現(xiàn)一系列新變化：如位于高密度城市中的學(xué)校，操場(chǎng)位置出現(xiàn)多種平剖面關(guān)系，有的把田徑場(chǎng)地布置在中間層，有的把跑道布置在屋頂，有的跑道穿行于建筑中間。校園中的各種場(chǎng)地被充分而多樣地利用起來(lái)，如利用起伏的地形和平臺(tái)之間的空間設(shè)置小型的運(yùn)動(dòng)場(chǎng),利用各個(gè)層面的屋頂平臺(tái)組織不同類型的活動(dòng)。各種交通空間（包括平層和錯(cuò)層的連廊、廊道中的放大空間、大臺(tái)階等）被利用為慢行交往空間；圍合的庭院出現(xiàn)了各個(gè)層面的變體[1-3]。這些空間大多難以套用中外中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范中既有的功能定義，做法也與既有規(guī)范要求有所出入。我們嘗試從可量化的人因角度對(duì)其展開(kāi)分析。

1 健康校園面臨的人因挑戰(zhàn)

青少年處在生長(zhǎng)發(fā)育期，身體尺度、各項(xiàng)指標(biāo)敏感度均區(qū)別于成年人，對(duì)環(huán)境安全性、健康性和舒適性的依賴性更加突顯。同時(shí)，不同于成年人的穩(wěn)定性，青少年身心處在發(fā)展變化之中，如平均身高指標(biāo)，從6 歲入學(xué)的116cm～117cm 到15 歲初中畢業(yè)的1.6m～1.7m，變化顯著。因而針對(duì)青少年的人因研究不僅聚焦絕對(duì)值，更關(guān)注變化（圖1）。同時(shí)校園環(huán)境也被看作一種教育工具，對(duì)青少年的發(fā)展起到引導(dǎo)性作用。

1 健康校園面臨的人因挑戰(zhàn)

1.1 心理發(fā)展

青少年處于心理發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，具有可塑性特征。布朗芬布倫納（Urie Bronfenbrenner）的生態(tài)系統(tǒng)理論指出，心理發(fā)展受5 種層次的環(huán)境系統(tǒng)影響，其中學(xué)校屬于對(duì)主體影響最為直接的微環(huán)境系統(tǒng)，包含物質(zhì)空間、行為活動(dòng)和人際關(guān)系要素在內(nèi)的環(huán)境系統(tǒng)能夠作用于人的行為模式，從而干預(yù)其心理發(fā)展[4]。比如公共活動(dòng)空間的缺乏可能造成青少年被動(dòng)地抑制社交行為[5]。中小學(xué)階段的青少年心理發(fā)展可以從認(rèn)知發(fā)展、社會(huì)性發(fā)展和壓力應(yīng)對(duì)3 個(gè)方面加以概括。

1.2 體質(zhì)健康發(fā)展

青少年時(shí)期也是身體發(fā)育成長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，雖然我國(guó)青少年體育健康總體狀況向好，但近年來(lái)也存在著諸如身體活動(dòng)水平較低、體育健身較為被動(dòng)等問(wèn)題，從身體尺度、安全保護(hù)和可達(dá)性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)如活動(dòng)場(chǎng)地的可達(dá)性直接影響著活動(dòng)發(fā)生的可能。少年期，步幅小，步速也小于成年人（6 歲青少年的步速僅為20～39 歲成年人的3/4）[6-7]，課間10min 活動(dòng)范圍受限，因此要盡量縮短活動(dòng)場(chǎng)所與教室的距離。研究表明，課間上下樓超過(guò)4、5 層時(shí)，學(xué)生再上課時(shí)注意力會(huì)難以集中。所以如果不能在與教室平層的活動(dòng)場(chǎng)地做課間活動(dòng)，則活動(dòng)場(chǎng)地布置在高于教室的樓層，使學(xué)生返回教室時(shí)是下樓而不是上樓，上課前心率的上升值較小，更容易平靜下來(lái)，對(duì)下一節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)更為有利。

1.3 光環(huán)境、聲環(huán)境與公共衛(wèi)生

很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了專題性的研究[8-9]。2018 年全國(guó)青少年近視率達(dá)到53.6%，其中小學(xué)生、初中生和高中生的近視率依次遞增，到高中已經(jīng)達(dá)到81%。提升青少年的視力健康水平、降低近視率的措施在健康校園層面包括改善學(xué)生視覺(jué)環(huán)境、強(qiáng)化戶外活動(dòng)和體育鍛煉等。不少校園實(shí)踐中采用了改善采光的設(shè)計(jì)策略，包括在整體設(shè)計(jì)層面上調(diào)整平面、剖面的布局，以及采光系統(tǒng)設(shè)計(jì)中頂光、高窗、反射構(gòu)件的設(shè)置等[10-11]。

2 面向青少年的人因?qū)嶒?yàn)

面向青少年的人因?qū)嶒?yàn)是將模糊的設(shè)計(jì)問(wèn)題降維成細(xì)分變量的集合，通過(guò)可測(cè)度的自變量和因變量及其之間的關(guān)系來(lái)形成假說(shuō)、建立模型，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證[12]，從而為健康校園的設(shè)計(jì)方案提供精細(xì)化決策的過(guò)程，重點(diǎn)關(guān)注基于青少年特征的實(shí)驗(yàn)和修正方法。由于青少年的行為觀察要遵循低介入性原則、發(fā)展性原則及倫理性原則，且青少年的語(yǔ)言理解能力、生理指標(biāo)也不同于成人（比如腦電波和成人就有明顯差異），深入研究尚需要多學(xué)科的密切配合。筆者僅通過(guò)兩組實(shí)驗(yàn)觀察青少年與成人在實(shí)驗(yàn)中可能的區(qū)別。在預(yù)測(cè)試之后，我們邀請(qǐng)到30 名成人和18 名小學(xué)生參加了測(cè)試。準(zhǔn)備工作包括填寫(xiě)主觀問(wèn)卷，進(jìn)行VR 眼鏡的使用方法教學(xué)和眼動(dòng)校準(zhǔn)；在被試適應(yīng)對(duì)照組場(chǎng)景之后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是非真實(shí)場(chǎng)景中的不同圍合方式對(duì)人的吸引力探究。選取的人因變量為注視時(shí)長(zhǎng)，用以反映感興趣程度。選取的建筑變量包含形式、透明度、身體互動(dòng)性和豐富性4 個(gè)方面，并以此建立了10 個(gè)圍合界面的模型。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)合了主觀問(wèn)卷的結(jié)果分別對(duì)主客觀感興趣程度及其差異性進(jìn)行分析。通過(guò)記錄注視度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，成人和青少年在偏好上有差異，且在多數(shù)節(jié)點(diǎn)上，青少年的主客觀差異明顯大于成人。對(duì)比青少年和成人的主觀問(wèn)卷數(shù)據(jù)和客觀眼動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在主觀數(shù)據(jù)上，成人、青少年差異顯著，而客觀的眼動(dòng)數(shù)據(jù)差別相對(duì)較小。即在某些不便找青少年參與測(cè)試而不得不以成人替代的情況下，采用客觀眼動(dòng)數(shù)據(jù)能更好地模擬體現(xiàn)青少年意圖。

第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的虛擬場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)中有意識(shí)地塑造了多層次立體化的活動(dòng)場(chǎng)地——將操場(chǎng)架空到二層平臺(tái)，通過(guò)連橋與教學(xué)樓二層相連，形成了一系列庭院和柱廊空間。操場(chǎng)之下則結(jié)合原始地形的起伏設(shè)計(jì)了不同高度的下沉球場(chǎng)和報(bào)告廳。實(shí)驗(yàn)基于以上的活動(dòng)場(chǎng)地序列展開(kāi)。在簡(jiǎn)要介紹設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，設(shè)置了5 個(gè)出發(fā)點(diǎn)讓被試根據(jù)自己的喜好進(jìn)行選擇，隨后在VR 空間中進(jìn)行5min 的自主游覽，以獲取活動(dòng)空間的功能匹配偏好以及空間之間的連接關(guān)系分析。雖然使用VR 的模擬終究比不上現(xiàn)實(shí)空間的環(huán)境行為測(cè)試，但可以防患于未然，在建設(shè)之前通過(guò)人的真實(shí)體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)修正。

利用城市人因工程學(xué)對(duì)健康校園的研究剛剛起步，希望隨著研究的深化，能給傳統(tǒng)上依賴主觀創(chuàng)造的設(shè)計(jì)提供更多量化判斷的依據(jù)，從而對(duì)當(dāng)下中小學(xué)校健康校園的建設(shè)起到積極的促進(jìn)作用。□