大学教室固定桌椅的交互设计

艾险峰　李祎林　周毅

摘 要 大学教室是课堂教学、学生自习、组织各类社团活动的主要场所。目前大学教室桌椅不能满足学习活动的多样化需求。交互设计是目前新兴的设计领域，应用交互设计手段能有效解决教室桌椅设计中的实际问题，主要从人际交互设计和人机交互设计两个方面进行展开。人际交互设计可通过重新创建日常学习生活场景、拓展教室桌椅的功能，促进学生之间人际交互。人机交互设计可通过认知与行为流程分析、产品运动方式设计等，提高产品的易用性。

关键词 大学教室桌椅 多功能桌椅 交互设计 旋转结构

中图分类号：TB472文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.077

Interaction Design of University

Classroom Fixed Tables and Chairs

AI Xianfeng， LI Yilin， ZHOU Yi

（Wuhan University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430065）

Abstract University classroom is  the main site of classroom teaching， student study， organize various community activities. Currently the University classroom furniture can not meet the diverse needs of learning activities. Interaction design is the emerging field of design， interactive design tools use classroom furniture design can effectively solve the practical problems， mainly to expand from human interaction design and human-computer interaction design aspects. Interpersonal interaction design can be re-created scenes of daily school life， classroom desks and chairs to expand the function and promote human interaction between students. HCI design process through cognitive and behavioral analysis， product design， movement， improve product ease of use.

Key words college classroom tables and chairs; multi-functional chairs; interaction design; rotating structure

1 大学教室固定桌椅的设计现状与问题

大学教室是一般课堂教学、学生自习、组织班会年级会议、开展党团社团活动的主要场所。在大学，由于教室与上课班级相对不固定，为避免桌椅遗失，教室桌椅一般为固定结构（如图1）。这类桌椅能满足传统的以教师为主体的课堂教学，但今天的大学课堂强调学习的主动性，除了一般讲课之外，常存在分组讨论、开展头脑风暴会议等情景。这类桌椅根本不适合学生开展小组讨论，更不适合组织辩论赛或一些会议。

简而言之，大学教室桌椅应该能够满足听课、小组讨论、会议等需求。目前的大学固定桌椅只能保证学生面向讲台，不能够满足学生面对面交流的需求。

图1 常见固定桌椅

2 大学教室固定桌椅的设计原则

经分析，大学教室桌椅改良设计应该考虑以下几点原则：一是为避免丢失，桌椅仍应固定在地面上;二是新设计的桌椅结构应该不影响教室的清扫工作;三是应能满足听课、面对面交流的需求;四是教室桌椅作为大批量公共设施，应该结构简单，并在满足功能的前提下考虑成本的最小化。

3 大学教室固定桌椅的交互设计

设计是为达成有意义的秩序而进行的有意识的而又富于直觉的努力。①秩序不仅体现在产品与产品之间的系统性，还体现在人与物、人与人、人与环境之间交互的动态关系。用户如何与产品进行交互，如何以产品为媒介进而影响其与他人及环境之间的互动关系，这将是产品设计中交互设计关注的焦点。②

20世纪80年代，美国IDEO设计公司的比尔·莫格里奇和斯坦福大学教授比尔·韦普朗克认为，在信息时代的很多产品的设计不再只是以造型为主的活动，而更应关注人们使用产品的过程，首次提出了“交互设计”的概念，以促使人们思考设计不是指向事物的创造，而是指向事件的创造。与传统的设计门类不同，交互设计的对象是一个随着时间变化、使用的过程。在这个过程中，用户根据自身的需求和对即时情景的判断发出使用行为，产品接受行为的操控、运行相应的内容并给出具体形式的反馈和对新的情境的判断，发出下一个行为，如此循环形成一个行为的序列和使用的过程。③交互设计虽然是信息时代来临而发展出的新领域，但交互设计的思路和方法对一般设计也有重要的指导意义。

本项目主要研究交互设计在大学教室固定桌椅中的应用，具体可从人际交互设计和人机交互设计两个方面进行展开。

就桌椅的人际交互设计而言，通过对日常学习生活场景进行重建，设定教室桌椅所需的功能。主要考虑以下几种情形：一是教师授课，学生听讲，所需的课桌椅与传统桌椅没有区别;二是学生分组讨论，大约4～6名学生能够相对而坐，坐前排的学生需扭身体与后排学生进行交流，这个问题应该通过某种方式解决;三是大多数高校正在普及学分制，学生选课前可自由旁听，偶尔会出现一些教室座位不够的情况，此时桌面如能够变成椅子，则能解决应急问题;四是学生开班会、团会、党会或者辩论会，常常有大约三十名学生需要面对面进行讨论，此时课桌如能拼凑成临时会议桌则能解决问题。

图3 单体结构与旋转干涉示意图

通过对上四种场景进行研究，提出了初步模型（图2）。初步模型中的桌与椅分离，而且桌与椅是同样的结构，这样一方面降低制造成本，另一方面通过翻转可实现桌椅互换，即使固定在地面上，通过翻转椅面和桌面也能方便学生听课、小组讨论。除图示两种状态外，还能将更多的椅面翻转为桌面形成临时会议桌以供班会和讨论用，应急的情况下，还能将桌面变成椅面，提供更多座位。可以认为，初步模型基本能够满足课桌椅的人际交互功能。

就桌椅的人机交互设计而言，可从人机交互设计的三要素：行为、内容和形式进行展开分析论证。行为的序列是交互设计的框架，也是交互设计的核心;内容是交互过程提供的功能，也是设计的基础;形式是交互实现的依托，包含了视觉、听觉和触觉等界面表现形式，是交互设计的具体内容。具体到课桌椅，行为的序列指的是学生听讲和学生相互讨论过程中与桌椅产生的所有互动行为也就是人的操作流程;内容指的是产品的功能，桌面提供置物和支撑功能，椅面供人倚坐，旋转结构能提供多功能以适应多种场景;形式则指的是具体造型和视觉符号。

在人机交互设计方面进行分析和思考，认为初步模型看似能解决一些问题，但它也有个显著的问题，相比现有桌椅，它与地面接触面过大，不便于清扫教室。经过反复推敲，做了3点修改（见图3），一是与地面的衔接部分，将桌椅分离式修改为桌椅一体结构;二是对旋转结构做具体的设计，保证旋转一个单体的时候不影响其他单体;三是对桌椅各部件的尺寸、间距进行计算，并确定了桌面和椅面单体的形状，椅面的曲面造型能够保证一定的舒适性。

图4 活动卡栓示意图

图5 外置摇杆示意图

最后需要解决的问题是旋转结构的具体固定方式和操作流程。首先提出的操作流程通过一个凸出的卡栓来进行固定。当需要旋转桌椅面的时候，手动将卡栓收回，旋转到一定的位置之后，将卡栓旋转出来，以此实现固定（见图4）。

这一操作流程能解决问题，却不符合人的认知习惯，具体使用中非常不方便。团队内部讨论认为，人与旋转结构进行交互的最直接方式是旋钮、方向盘、摇杆、自行车脚踏等结构，分析后认为，摇杆是可行的（见图5）。通过摇杆带动内部结构旋转，以此驱动卡栓的转出和收回。

在反复的研究中，有团队成员提出，外置的摇杆虽能解决问题，却也存在三个问题，一破坏造型的整体感，人在桌椅边走动时凸出的摇杆可能挂到衣物，二是凸出的摇杆不利于多个桌椅的拼合，三是虽然容易理解，但操作并不便捷。再次研究后，发现了圆珠笔和SD卡读取结构十分巧妙，其弹出和插入都只需要一个“按”的动作，老式电灯的拉线开关也有着同样的原理。团队对SD卡的读取结构进行了拆卸，研究并理解其原理并据此设计了符合桌椅造型的特定结构（图6）。这种结构提供了一个更符合人们行为习惯的操作流程，也就是人只需要拉动桌椅的上部或下部，即可带动金属框架内部的连杆机构前后移动，连杆机构通过两个凸起的结点触动卡栓，继而实现桌椅面的旋转与固定（图7）。至此，产品具备了合理的操作方式、技术原理和易于制造的内部结构。

4 结语

产品设计的思路与方法随着时代的发展不断演变，交互设计是作为时下最新、最热门的设计领域，其理论和方法有独特的价值，在崇尚跨学科交叉研究的大背景下，使用交互设计的手段对一般产品进行研究，不仅有助于开拓新的设计思路，提升产品的人性化特征，给人们带来更好的体验。大学教室的固定桌椅多数功能单一，不能满足学生学习活动的多样化需求，以交互设计思路为指导来研究人的行为，不断完善人际交互和人机交互方式，以材料工艺知识、机械设计基础知识等技术知识来设计具体内容，再辅以一般产品的形态设计技巧，就能够完成大学教室固定桌椅的创新设计，这也是一般产品设计创新的有效方式。

基金项目：武汉科技大学大学生科技创新基金研究项目：13ZZB127，武汉科技大学青年科技骨干培育计划资助项目（2012X2045）

注释

① 维克多·帕帕莱克.为真实的世界而设计[M].周博，译.北京：中信出版社，2013：7-11.

② 唐蕾，林作新，张亚池.交互设计方法在家具设计中的适用性研究[J].家具与装饰设计，2014（2）：32-34.

③ 吴琼.交互设计的域与界[J].装饰，2010（1）：34-37.