基于人体工程学的学龄儿童学习桌设计分析与评价

■叶雨静 徐 伟 詹先旭 陈昌华 唐先良

Ye Yujing1 & Xu Wei2 & Zhan Xianxu3 & Chen Changhua4 & Tang Xianliang5

(1.2.南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京 210037；3.德华兔宝宝装饰新材股份有限公司，浙江德清 313200;4.江苏柚尊家居制造有限公司，江苏盐城 224000；5.玉环县众创人才科技创新服务中心，浙江玉环 317605）

本论文主要研究对象为6～12岁的儿童，即学龄期儿童，这一阶段儿童步入小学阶段，这是儿童生活的重要转折。这个年龄段的儿童，主导活动由游戏变成学习，因此学习桌在儿童的生活中扮演了重要的角色。学习桌是伴随学龄儿童成长发育十分重要的一件家具，在学龄儿童中，每天5～8小时与学习桌椅为伴，进行阅读、写字、手工等活动。6～12岁的儿童正处于关键的成长阶段，不良坐姿对其成长发育十分有害。不良的坐姿会造成眼睛近视、颈部疲劳、脊椎弯曲等诸多危害。因此，适合学龄儿童成长发育的家具就显得尤为重要，本篇文章主要基于人体工程学的各种指标对于学龄儿童学习桌椅进行尺度与设计的评价和优化。大学，以确定家具对学生健康的影响，以及需要在演讲厅采用可调式家具，以防止可能的健康危害发生次要使用不合适的家具[8]。

国内外研究的侧重点各有不同，国内主要以地域性研究为主，调研学习桌椅与儿童身体尺寸的匹配度，结合智能化方式在尺寸设计上进行优化。相比国内的研究，国外学者国外研究注重结合人机与环境的关系，在进行人体尺度与家具的适应性问题时考虑到环境的影响，突出表达了家具的不适性对于行业的标准有所建议和要求。总结来说国内外对于课桌椅的研究主要集中于人体尺寸与家具的关系。目的都是为了通过人机工程学的科学数据在不影响健康的情况下，最大程度上提高效率。

1 儿童学习桌近年研究现状

近五年来，许多学者对学龄儿童学习桌椅进行了研究，并得出了一些结论。2012年苏垣以人体工程学理论为基础,从功能以及结构设计的角度就以上三种儿童学习桌的核心功能进行了一些分析,为企业在开发新产品时提供了新的思路[1]。2013年李秀娟提出将智能化引入传统学习桌椅，在造型、功能、色彩等方面按照总结的最优尺寸值和参考技术进行新型智能书桌的概念设计[2]。2013年徐丹妮针对目前中小学生的课桌椅使用中的诸多不足之处进行了研究和探讨,通过对市场上现有产品的对比分析研究了课桌椅的现状、存在的问题和发展趋势，对于课桌椅设计相关的人的生理和心理因素进行了研究,明确了课桌椅各个要素的设计原则[3]。2015年秦香等人通过调研8～14岁儿童作业量及对于学习桌椅的使用需求对学习桌椅设计需求进行了分析，在满足人体尺度的基础上加入功能性计时器以及对色彩设计进行了探究，结合心理暗示设计了一款可纠正坐姿的学习桌[4]。2016年王佳在毕业论文中首先对儿童群体进行了调研，其次分析了现有学习桌椅的局限性，最后结合调研数据提出固定式分区桌椅的设计原则与概参设计[5]。Angela C. Macedo等人对893名学生进行了人体尺寸与学习桌椅匹配度的调研，得出与课堂家具尺寸相匹配的学生比例分别较低的结果。提出每个周期都应该向学生提供欧洲标准中至少有两种不同的尺寸[6]。Iman Dianat基于人体测量数据的建议尺寸该研究评估了978名伊朗高中学生（498名女孩，480名男孩），15～18岁的教室家具尺寸与人体测量特征之间的潜在不匹配[7]。NA Odunaiya等人对于演讲厅家具的人体工程学尺寸进行研究，得出讲座中的家具在人体工学上不适合学生。因此，建议进一步研究，包括广泛社会上的更多

2 学习桌设计的必要性

青少年的成长发育中，学习是其生活的一个重要部分，除去睡眠之外，青少年接触最多的家具即学习桌椅。因此，学习桌椅在实用功能与尺寸上是否合适对青少年的成长发育有着重要的影响。

2.1 学龄儿童同龄人身体尺寸跨度大

图1 消费群体调研饼状图

图2 消费时间调研饼状图

图3 消费要素调研柱状图

笔者将研究对象确定为6～12岁的青少年，主要以生理因素与心理因素为特征对研究对象进行分析。在生理因素方面主要调研了6～12岁儿童的平均身高与骨骼肌肉发育情况，在身高水平上，6～12岁儿童的平均身高从17.7～151.cm左右，其中同龄女孩增长速度较快。较大的身高跨度体现在对产品的需求上即要求青少年学习桌椅在可成长性上的要求较高。同时，这一时期青少年儿童的骨骼肌肉发育较快，在一定程度上骨骼发育快于肌肉发育，所以肌肉细长、柔软、松弛，力量较小，容易产生疲劳感。骨骼硬度较低，关节部位易变形脱位。根据青少年儿童骨骼肌肉发育的特点可知，对青少年学习桌椅的设计要求，如果是可移动座椅则要求不易过重，可调节学习桌则要求重量适宜，便于儿童独立调节。

以心理因素为特征，主要从6～12岁儿童的认知特点、行为特点与心理特点三个方面进行了分析。6～12岁学龄儿童抽象思维在这一阶段开始发展，在具体化的事物上开始有推理能力，7岁儿童已具有准确识别不同颜色的能力，儿童到达10岁左右视觉调节能力基本可以到达最佳状态[9]。并且儿童从这个阶段开始有目的的观察事物，能够有很好的空间知觉感[10]。

学龄阶段的儿童想象力得到发展，可以按照自己的喜好摆弄自己喜欢的玩具造型，容易被新鲜事物吸引。在这种情况下，要求青少年学习桌椅在设计上加入适宜学龄儿童认知发展的元素，例如色彩选择的多样化。在行为特点方面，随着孩子生理、心理的逐渐成熟，他们的身体灵活性、敏锐性都得以增强，并且思想行为上也有自己的思考、概括性，6～12岁青少年的主要行为集中在学习、游戏、劳动三大特征上[11]。学习是学习桌椅主要承担的行为，要求学习桌椅在具备基础功能的同时具有专属性与社交性。心理特征是儿童健康成长发展的重要部分，这一阶段儿童已经拥有独立思考的能力，情绪逐渐成熟内化，自尊心较强。

2.2 学习模式使得学生长时间使用课桌椅

目前，国内绝大多数学习桌椅都是木制材料为基础，配合塑料等辅助材料，而且结构设计较为单一，不符合人体的曲线造型，长时间使用很容易产生疲劳感。如何设计出符合人体生理特征的人体工学课桌椅是亟待解决的问题[12]。

2.3 尺度不合适的家具会对儿童成长发育造成影响

不合适的家具尺度容易造成青少年坐姿不良，进而导致眼睛近视、脊柱侧弯等诸多危害。学龄儿童在书写时头歪、肩斜、身歪、腰弯、胸压桌沿等不良坐姿，导致书写效果较差，字迹歪斜等问题，更是造成了近视、斜视、脊椎弯曲、手指变形等后果，影响了学龄儿童正常的成长发育

2.4 功能较为单一，不能适应现代教育的模式

在现代化教学模式的影响下，我国对于小学生的教育更加注重素质教育，在课堂引入除课本知识外采取了互动性更强的教学模式，现阶段的桌椅不适合不适用于一些边讲边练的设计课程以及自由分组需求[13-14]。同时结合现代化信息技术的发展，使用计算机与移动设备进行教学互动并通过网络进行学习成为一大趋势。

3 学习桌消费需求调研

针对前期对儿童学习桌椅消费需求资料的收集、整理和分析，设计出一份儿童家具问卷调查。对于学习桌的消费群体、消费时间、消费预算、消费需求要素等进行了如下分析。

3.1 学习桌消费群体调研

在本次调研的人群中，80后和90后偏多，基于人群的年龄层次，反映出80后和90后将是近年来学龄儿童的潜在或现有购买力，在进行设计时，应主要参考80、90后的消费能力以及消费方式（图1）。

3.2 学习桌消费时间调研

关于学习桌的消费时间，约60%的父母选择了3～7岁，该年龄正处于学龄儿童刚入幼儿园到小学二年级阶段，在此阶段的儿童逐渐能够参与完成一些活动，如写家庭作业独立完成手工制作等，此时为对学习桌需求量最大的阶段，在进行学习桌的设计时应较多考虑3～7岁年龄段儿童在刚接触自己家具时的需求（图2）。

3.3 学习桌消费要素调研

从消费要素来看，在进行学习桌的选择时为了儿童的成长健康考虑，绿色环保，安全性，功能和材质是家长考虑的主要因素[15]。但家长对于学习桌的可再利用意识较低，而二胎政策放开后儿童家具的再利用性得到了更多的关注（图3）。

3.4 学习桌消费预算调研

从图表中的消费预算可以看出，家长在为学龄儿童挑选学习桌时有较高的消费预算，根据上文所述消费要素特征，家长考虑到儿童的健康以及成长发育需求，趋向于选择材质更加环保健康，结构更为牢固，更为安全可靠的优质产品（图4）。

3.5 学习桌功能需求调研

对于学习桌的功能需求，家长普遍持有相对保守的观念，多数选择了调节高度、矫正坐姿、预防近视三项，通过调研数据分析得出，家长们对儿童家具智能化的了解较少，接受程度较为一般（图5）。

4 现有学习桌产品调研

根据前期对于6～12岁儿童生理因素、心理因素的调研，结合消费需求问卷调查，以下基于人体工程学的角度对于三个差异性较大的品牌学习桌进行尺寸与功能设计方面的评价（图6）。尺寸方面主要从学习桌的高度、宽度、深度、可调节角度、颜色五个方面调研；在其功能设计方面以可成长性、安全性、轻便性、尺寸、色彩及互动性六个方面为准进行测评。

4.1 智学库学习桌系列

桌面宽度为770，深度为700，高度可调节范围为550～780，最大可调节角度为59°，产品有蓝、绿、粉三种颜色可以选择。经过对比该款学习桌在尺寸设计上符合国标标准规定。

图4 消费预算调研柱状图

图5 学习桌功能需求调研柱状图

图6 调研产品图

在功能设计方面，该款学习桌高度可连续调节，不局限于固定模式，同时有固定书架与可调节桌面分区，使得储物空间有所增大，同时桌面局部可调节角度，进行倾斜度调节时有防夹手设计，同时可以选择在桌面置入智能化学习机，可在一定时间监控儿童学习的时间对其健康学习进行建议与指导。

4.2 喜梦宝学习桌系列

桌面宽度为1000，深度为500，高度可调节范围为600～728，最大可调节角度为60°，产品有蓝、粉两种颜色可以选择，在尺度上符合国标要求。对比同类产品，本款学习桌在材料的选择上使用了松木，相比板式家具来说在用材上更为环保健康。在功能设计上，有三种高度供消费者自主选择调节，同时配合三种高度的可升降椅子，具有九种可搭配的高度。在桌面的细节设计上采用可拆卸的木质档条，在桌面板抬起倾斜时固定书本。

4.3 哥伦比尼学习桌系列

桌面宽度为1150，深度为680，高度可调节范围为540～830，最大可调节角度为59°，产品有白色以及枫木花纹两种可以选择。桌面板可倾斜设计使人在工作时避免身体前倾保持一种较为放松的姿势[15]。桌面板下抽屉深度最大可达400，桌面边沿设有圆润的量尺。具有六种高度可以调节，调节时旋动旋钮即可，方便儿童自主选择所需高度进行调节，桌腿底部设有滚轮，方便桌子移动[16]。

5 结语

本文以6～12岁学龄儿童为研究对象，调研了其生理因素以及心理因素的发展变化，同时以问卷调查的形式对其消费需求进行了调研，结合以上两方面的调研总结归纳出对于学习桌的设计因素，以此评价市场现有学习桌的设计情况。得出的结论是：由于功能性学习桌的可调节性，通常在尺寸上都符合人体工程学的尺度，在功能的细节设计上略有不同。经过三种品牌学习桌的调研分析发现，三个品牌的学习桌色彩都采用了较为常见的粉色、蓝色、绿色三种，在色彩设计的多样化方面较为欠缺，色彩饱和度较高，在灯光下会对儿童的视觉有较大的刺激。

因此，提出如下设计建议：

①在进行学习桌设计时应考虑采用不同的配色与主题，可选择降低色彩明度与纯度使得颜色更为柔和，营造更为舒适的学习环境。②在学习桌的用材与轻便性之间寻找平衡，使得儿童自主调节学习桌尺寸时更为方便，可选择接合不同材质或使用复合材料等。③在消费群体年轻化的当今，可加入智能化设备或智能元件符合现有教学模式以及智能化生活方式的趋势，同时加强学习桌的亲子互动性。