摘要：儿童用写字板在学生平时的学习中占有很重要的地位，日常工作都离不开它。利用率也比较高，所以儿童用的桌椅更应该符合人机尺寸，这样不仅可以使他们养成良好的坐姿习惯，也可以提高效率，降低职业病的发病率。儿童用桌子、椅子可谓是家具中的代表，不容忽视的儿童书桌椅更加倍受关注，且也已今非昔比。写字板的设计则更要讲究人体工学原理，使他们养成良好的坐姿习惯，不良的坐姿和家具所带来的不舒适，会影响学生健康发育，抱着这种思想，本文展开了对儿童写字板的深入人机研究和设计。
关键词：写字板；桌椅设计；人机分析
引论
（一）研究现状及意义
随着我国教育产业化进程的加快，校用家具市场向社会开放，为家具业带来了一个潜在的巨大市场，但我国的校用家具在设计和制造工艺上尚很少有考虑教师和学生的特殊要求。
教室是学校从事教学活动的一个重要的基地，是教师工作与学生学习的场所。如何创造一个宜人的教室环境是关系到老师教学和学生学习效果的一个重要因素。儿童在校学习期间，长期处于伏案久坐的课堂之中，写字板是否依据人机工程学原理设计，对儿童的身体健康和学习效率有很大的影响。过去，人们更多集中于办公桌椅的设计和研究，而忽略了使用桌椅时间最长、使用者更多的人群：儿童。在校学生每天在学校写字板上都要度过大量的时间，因写字板的错误设计以及不合适的配置等，对儿童的眼睛、腰椎和身体的正常发育等身心健康带来了巨大的威胁。
写字板的设计事实上关系到下一代的身心健康，设计出良好的桌椅是功德元旦的善举。国家标准局根据青少年时期的生理特点，早在1983年就制定颁发了GB3976-83《学校写字板功能尺寸》，在1987年又制定颁发了《学校写字板卫生标准》。国家针对近20年来我国人体尺度变化，在2002年又对这两项标准进行了修订，颁发了新国家标准《学校写字板功能尺寸》，替代了原来的两项标准。
因此本文将通过对在校儿童人体关键数据测量，运用统计分析，找到儿童身高、座高等发展变化趋势，结合调查学校普通教室写字板配置现状与儿童身心发展的失配现象，在充分研究儿童正确学习姿势的基础上，应用人体工程学原理，结合学生身心发展要求，提出普通教室写字板与学生身心发展相适应的配置方案，保证儿童健康成长。
（二）研究内容
根据“系统中心”的思想，以儿童为核心，把整个研究划分为“外部环境”与“内部系统”两个方面。“外部环境”指的是普通教室用学生写字板的社会大环境，包括了社会的教育因素、经济因素、生产力因素，其中以教育因素作为写字板系列的本质性外部环境。“内部系统”指的是普通教室用儿童写字板与儿童之间的相互关系以及教室环境设施与儿童的关系。系统核心部分是写字板与使用的儿童之间的相互协调，教室环境设施对儿童学习积极性的影响，具体内容包括功能、人机尺寸、美学（形态、色彩、空间）、材料、结构和环境等因素，重点研究儿童身高、坐高等人体数据的变化趋势，根据人机工程学原理，提出儿童写字板设计准则，提出适合儿童身心发展要求的写字板配置方案。
一、提出问题：儿童写字板的特点
普通教室用儿童写字板与其它教育层次使用的写字板相比的特殊处是使用者的年龄、身材、功能要求不同：与一般的学习用儿童桌椅相比，其特点在于使用者的范围、使用环境所引起的设计上的特殊
（一）儿童写字板的使用主体
一般来说写字板的使用主体有三：学生、教师、写字板管理者。学生直接使用写字板，与写字板的接触最多，写字板设计的好坏对学生的生理影响最大；教师利用写字板进行教学和课堂管理，教师的教学活动决定写字板在教学中的作用，写字板对教师的教学活动有限制或辅助的作用，并且教师可以利用写字板来对学生进行排列、分组等教室内的教学活动，属于微观管理层次；学校则处于宏观管理的层次，负责对整个学校的写字板进行包括购买、储存、配给、维修等管理行为。三者与写字板的交互关系形成了以写字板为中心的体系。
（二）儿童的生理特点与桌椅系列特性
儿童天性天真活泼，对事物具有浓烈的好奇心和发现新事物的探索精神。在儿童早期教育中以“玩”为认知手段，逐渐形成思维模式。儿童心理的形成不单是来自于主体的先天遗传，也不单来自主体的后天经验，而是来自主体与客体的相互作用，即儿童的动作或活动。随着孩子的长大，书桌椅在儿童房中必不可少，桌椅则更要讲究人体工学原理，以便孩子们养成良好的坐卧习惯，健康快乐地成长，设计师必须要清楚，并不是自己感到舒服的坐姿就是好坐姿，正确的坐姿是上身挺直，收腹，下颌微收，两下收肢并拢。根据我国小学生坐姿人体尺寸，在身高90-150cm的群体中，坐姿膝高尺寸范围为241-410mm之间，适宜的座高设计就是：坐姿膝高减去10-20mm，所以椅座高可设计在230-390mm之前可任意调节。那么设计师应依据正确坐姿的基本人体比例来设计儿童书桌椅，最好能随意调整高度，延伸孩子们未来生理机能的需求。
（三）儿童的心理特征
儿童期是人的生理，心理发展的关键时期。优化儿童成长环境，为儿童成长提供良好的外部条件，将为儿童一生的发展奠定重要的基础。越来越多的家长已意识到优化孩子生活环境的重要性，儿童专属家用椅子也因此成为一个备受商家瞩目的市场。但我国的儿童写字板在多元化产品设计方面，与消费者的期望却还相差甚远。
儿童的心理特点可以总结为：好奇、好动、好游戏、行为控制力弱、思想不成熟、对周边事物反应强烈等。他们正处于从具体形象思维向抽象逻辑维过渡的过程，低年级的学生特点主要是直觉行动思维，即思维贯穿于活动：高年级儿童的思维尽管还带有具体形象性，但基本上过渡到抽象逻辑思维。儿童写字板的使用者一般处于6-13岁之间，心理发燕尾服的转折期中的青春期“心理危机期”发生在儿童阶段，在心理发展的转折期，儿童容易产生各种不良的行为倾向，可能会造成对写字板的严重破坏。另外，儿童心理发展学指出儿童的认知能力是在其所处的周边环境下逐步成长的，他们的色感、美感同样是在其经常接触的环境中培养起来，普通教室是学生成长的重要环境，写字板的形态将极大的刺激学生的色感和美感。所以，写字板设计要具备牢固性和安全性。
二、分析问题：写字板之人机工程学功能设计原则
（一）写字板设计的基本原则
为满足人的坐姿所需，人们发明使用了各种形式的写字板。写字板是人最重要的家具之一，它与人体的结构、功能、尺寸形态等有着密切的关系。在现代办公写字板的设计与制造方面，特别是在先进技术的研究和应用方面，当代的设计师创造了许多符合人机工程、美观、舒适又能提高工作效率的办公写字板。但如何解决最佳的坐姿问题一直是一个极富挑战性的设计课题。长期以来，最佳坐姿的功能一直没有得到根本的突破和解决，不同造型、不同尺度椅子支撑着人们的各种坐姿，一张好的座具甚至还包括着对不良坐姿的强制矫正体形的功能。
就写字板设计而言，包含两大设计工作，即写字板本身的物理结构设计和符合使用者人体生物力学要求设计。前者属于家具工程工作，后者则为工业设计或人机工程学所要探讨的领域。
从以上讨论，可以得出写字板设计的一般原则：1、写字板的形式和尺度与坐的目的或动机有关；2、写字板的尺度必需与相对的人体测量值配合；3、写字板的设计必须能提供坐者人体有足够的支撑与稳定作用；4、写字板的设计必需能使坐者人体来改变其姿势，但其椅垫必需足以防止坐姿行为中的滑脱现象；5、靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力；6、座垫必需有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于将人体重量的压力分布于坐骨结节附近。
（二）课桌设计的基本原则
课桌的设计和写字板的设计是相对应的，合理的搭配课桌和写字板是写字板使用舒适的必要保障。课桌的设计相对于写字板的设计其考虑的尺寸项目少一些，但如何将不同需求进行折衷和调和也是它的特殊和困难之处。在课桌设计中最能影响舒适度的因素是课桌的高度，课桌的高度主要由肘部高度和视觉近点距离这两个生理尺寸来决定，但是这两个尺寸之间存在着一些矛盾和冲突，这就需要对相冲突的需求进行折衷和协调，在考虑到相关的生理因素的时候，更多的考虑如何在相矛盾的要求中寻找平衡点，因此课桌的设计没有一个绝对的设计标准。
（三）写字板的材料和结构设计原则
普通教室用写字板的材料的选择的基本方法同普通家具设计的方法相似，以使用功能为出发点，选择与教室相互协调的材料和材质。普通教室的室内空间的特性决定了写字板的主要材料有：木材、各种合成材料、塑料、金属。在具体的设计中，材料的选择要尽可能保证人体使用中的舒适。
写字板的损坏在其使用过程中是很常见的，一种是自然损坏，另一种是人为破坏。年龄越小的孩子其自我控制能力就越差。因此在儿童使用写字板的过程中难免会对写字板造成有意或无意的损坏。为了保证写字板的使用寿命，应当对写字板的性能进行测试，以确保学校家具的质量。
（四）写字板的色彩设计原则
色彩的三要素：色相，色彩的相貌；明度，色彩的明暗程度；彩度，色彩的饱和程度。在设计中既要保证写字板单体色彩的美观，还要确保众多色彩可能不同的写字板在同一个教室环境内在相互协调。总体来说写字板的设计要求色彩明朗，促使学生精神饱满，有利于学生专心学习。普通教室作为一个公共场所来考虑的话，满足好动、动作幅度大的学生有一个活动自由的宽敞空间，利用写字板的色彩减少环境的拥挤感非常重要。一是利用写字板色彩的距离感与体量感，一般而言，暖色属前进色，冷色属后退色；高明度色彩有前进感，低明度色彩有后退感；二是色彩的膨胀感或收缩感，前进性的暖色，有膨胀感；后退性的冷色，有收缩感；明度高的色彩有鼓胀感，明度低的包彩有收缩感。
色彩的这两种影响感觉的因素应用于普通教室内写字板色彩设计中，来调整儿童的空间大小感觉要考虑到，当教室内的人均面积很大时，必须利用前进色和膨胀色来减小空间的心理大小，因为过于宽敞的教室，会产生“空荡荡”的感觉，不利于他们的学习；当教室内的人均面积很小或正常时，建议使用后退色来调整心理感觉，毕竟在宽敞的空间内可以感到更自由，更舒畅。
在写字板的设计中运用“兴奋色”系列的色彩能给整个教室带来愉悦、自由的氛围，但这种色彩极易对学生产生过度刺激；在色彩上以冷色调，有助于使用者心境平衡、情绪安定，利用沉静色能创造安静的环境氛围。使用“中性色”不失为一种折衷的好办法，并运用“兴奋色”再提高色彩的明度，降低色彩的饱和度以达到即可以创造愉悦的氛围，又不至于使学生过于兴奋。
（五）调研总结
通过一系列调查可得知，我国写字板设计还处于一种被动状态，缺乏独创性。写字板美是实用性与审美性的统一。当然还是首先要满足直接功能，适应空间环境的需求。离开了具体的功能用途就失去了写字板最基本的价值，没有任何用途的写字板不可能是美的家具。在满足其基本功能的情况下还应衍生其不同领域的功能从而满足现在人们对家具的使用，在满足使用价值的前提下还要体现其内涵，要人知道家具也是有“脾气”“个性”的，它可以反映现实社会，如寸土寸金的现实社会。
通过对现有的写字板产品的现状分析与本次课题设计的核心思想比对：
造型分析：现有的写字板产品虽然造型多样化，但其文化内涵，主题观念缺乏，风格过于单一。本课题设计：“网”小户型创新写字板：简单、一目了然、主题明确，风格独特，具有吸引力，富有人性化。
其次功能、工艺分析：功能过于单一，没有在有效的空间内发挥出更好的实用功能。部分写字板过于复杂，导致批量生产得不到质量保证且效率提不高。本课题设计：多功能，实用，且制作简单。
最后产品市场效益分析：国内现有的写字板产品因为其设计缺乏独创性，缺乏文化主题含义，所以，其品牌在国际化的大市场上缺乏影响力。本次课题设计：运用“网”字符号作为设计元素，其实更多的是想反映现实社会的社会现象，可以说是一种无声的反抗，也是无赖的反抗。
三、结合毕业设计的研究
（一）设计定位
我此次做的毕业设计是写字板的设计。定位在校的儿童。让写字板在小空间里发挥大功能，使儿童感受大空间的享受。把写字板和现实社会现象结合在一起从而设计出更为人性化的写字板，再从调查的其他地区的同类产品信息中吸取精华，优势互补。材料工艺方面最好要求材料档次适中，让大部分人都有购买力，结构简单便于使用者轻松组装。采用防水。在此基础上，通过合理化的设计来达到控制成本的目的，使消费者能够有购买的经济能力，在造型上要能适合生活环境，同时有更多标新立异的地方，凸显自己的个性化，而且设计有品味，有内涵，思想主题明确。
此款写字板设计突显人机工程性、安全性、趣味性和组合性，其中，安全性和趣味性是关键。本设计的人机尺寸参考相关标准，依照相关原则使椅面保持水平或向后下倾斜2度角以内，靠背从垂直面向后倾斜6度角以内，曲率半径在500mm以上。椅子表面及其附件不得有锐利的棱角、毛刺以及锐利尖端，涂层、漆膜不含有过量的有毒物质，色调浅淡，柔和。椅的重量不超过2.5kg。
（二）设计系列草图及选定草图
方案草图
选定方案草图
（三）方案效果图及建模图
（四）展版展示
（五）整体造型及设计亮点分析
本方案的外观是一款超薄写字板，具备可拆卸、组装功能，方便携带，写字板的下方可直接插在人体腰部，无论您是坐着、躺着、站着，随时随地都可很方便的拿来使用，并且不易脱落；
而在写字板中间部位，是按照A4纸的纸张尺寸设计的光滑平面，您可以将复写纸夹在此平面处，写字、作画等，平、不凹凸；
写字板的上方，具备多重功能：1、可以夹住纸张，使纸张不会因为脱落而造成的要时刻用东西压住纸张，所带来的不方便之处。2、在侧面有个圆孔，此孔是用来放钢笔等文具所用，外出写生时，在此处放一只笔，即使您忘记携带文具，也能从写字板内找到钢笔，解决您的需要。
（六）色彩分析
色彩对人们有着很大的心理影响，这种现象被人称做心理颜色视觉。色彩的三要素：色相，纯度，明度。而在日常生活中人们常用通俗的表达方法表示颜色，比如桃红、金黄、翠绿、天蓝、亮不亮、深浅、鲜不鲜等。而每种色彩都带有不同的象征意义。
本方案采用的灰色。灰色象征诚恳、沉稳，不同层次的灰，在无形中散发出智能、成功、强烈权威等强烈讯息；中灰与淡灰色则带有哲学家的沉静。当灰色服饰质感不佳时，整个人看起来会黯淡无光、没精神，甚至造成邋遢、不干净的错觉。灰色在权威中带着精确，特别受金融业人士喜爱；当你需要表现智能、成功、权威、诚恳、认真、沉稳等场合时，携带灰色写字板是再适合不过了。
（七）材料分析
本案例采用的是金属拉丝的材质。直纹拉丝是指在铝板表面用机械摩擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线摩擦（如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工投篮。制取原理；采用两组同向旋转的差动轮。
结语
此次设计使我收获颇丰，首先我了解到各种产品都要经过各个环节的合理进行，其中没一个细小的环节都不能马虎。一件产品从构思——调研——分析——设计——生产——销售是有个艰难的过程，在设计前期，应对市场上有关产品进行了充分的调研，然后对其作了认真分析和总结，最后对设计做定位。接下来利用系统化设计方法对原理方案进行设计，需要查阅了大量的资料，在多个方案的对比和优选下，确定了一个最终的设计方案，然后对其进行深化设计。在设计中，从工作原理到模型设计、功能结构到整体造型都要作详细地规划与设计。
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