采用电子白板的中小学多媒体教室照明环境优化研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:raul2008
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本研究依托国家自然科学基金《基于眼动参数分析的多媒体教室光环境研究》(批准号:51708055)和重庆市基础研究与前沿探索项目(重庆市自然科学基金)《适宜人眼视觉健康的多媒体教室光环境研究》(批准号:cstc2018jcyj AX0681),以我国教育信息化的推进为研究背景,重点讨论中小学电子白板多媒体教室照明环境对学生视疲劳程度的影响。2016年教育部《教育信息化“十三五”规划》文件指出多媒体教室的普及率已达80%,这说明目前中小学教室的教学环境已然发生了巨大转变。然而,随着多媒体教学的普及,伴随学生知识增加的同时,近视率也逐年上升。中小学生正处于眼部发育的重要阶段,而目前中小学的课程时间为8-10小时/天,学生将每天在多媒体教室内进行长时间的学习。相关医学研究指出光环境质量对眼部发育与屈光状态变化起着决定性作用,在不良的照明环境下学习会引发学生视疲劳,视疲劳的长期积累则易导致近视等视力不良症状。因此中小学多媒体教室照明环境质量,将在很大程度上影响着学生的视力健康状况。另外,在本课题组对中小学教室的走访调研过程中发现,当代中小学教室中交互式电子白板的使用频率达到85%以上,且电子白板多媒体教室与传统教室的照明环境有着极大差异,而目前国内电子白板多媒体的照明设计尚缺乏针对性标准与规范。因此,本文将研究对象限定为电子白板式多媒体教室,并从学生视疲劳的角度,对其照明环境展开优化研究。首先,本文通过查阅国内外发布实施的相关规范标准,对教室各照明要素的规范要求进行了梳理。其后通过相关文献研究,归纳整理了教室照明环境中会对学生视疲劳产生影响的照明要素,并通过视疲劳成因分析,选取了适用于视疲劳的评价指标。第二,在上述研究基础上,对具有代表性的中小学电子白板多媒体教室进行问卷调查与现场实测,了解了学生与教师对照明环境的主观评价,电子白板教室的照明环境现状,各照明要素的现状参数。其后通过分析实测调研结果,得出了目前电子白板教室照明环境中对学生视疲劳程度影响最大的照明研究要素。第三,依据理论研究与调研实测设计相关实验,包括:黑板反射系数对学生视疲劳程度影响的实验研究、照度比值及光源色温对学生疲劳度影响的实验研究。通过设计电子白板多媒体教室模拟学习实验,探索不同反射系数、照度值与光源色温值下学生的视疲劳程度变化规律,以确立出电子白板多媒体教室中最适宜的黑板反射系数、最佳光源色温值、黑板照度值与桌面照度值。最后,根据前期调研实测结果与后期实验研究结论,对电子白板多媒体教室照明环境的改善,分别从室内设计与照明设计两方面提出了优化策略。室内设计的优化策略主要从黑板、电子白板、讲台的空间位置关系,以及室内材料的选取两方面提出;照明设计则定量的从照度值及色温值的选取方面给出优化建议。
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