教室最佳听课位置的研究摘要：我们常常看到上课时睡觉、玩手机等等不认真听课的现象，这种情况除了个人的主观原因以外，教室位置设计的不足也有很大一部分原因。
尤其大学里的大教室的设计，更加凸显出教室听课位置对听课效果的影响，本文从心理学、声学和光学等几个方面分析给出了教室有利听课位置区域。
键词：教室位置，漏斗效应，声传播与衰弱，光强度第一部分问题背景：从小学到大学，在教室里听课一直是我们获取知识最主要的途径。
然而，我们也常常看到上课时睡觉、玩手机等等不认真听课的现象。
上课不认真听讲，除了个人的主观原因以外，教室位置设计的不足也有很大一部分原因。
尤其大学里的大教室的设计，更加凸显出教室听课位置对听课效果的影响。
因此，本文试图从心理学、声学和光学等几个方面分析教室最佳听课的位置。
问卷调查：我们通过问卷调查，统计出目前同学们对“教室最佳听课位置”的一般看法。
“教室最佳听课位置的调查”问卷共设有6个提问，分别是：１、通常情况下，你上课时坐在教室的大概位置是；2、是什么影响你选择教室位置；3、你觉得坐在老师的哪边更能引起老师的注意；4、上课时，你的老师不用麦克风，你会感觉；5、上课时，你的老师不用PPT，你会感觉；6、下面是一间你即将要去上课的教室平面图，请把你要坐的座位涂黑：图一教室平面图在样本选取方面，我们在同一天晚上，分别在南院图书馆，南一、南二、南三自习室还有北院工程中心实验楼自习室随机抽取学生调查，调查学生的学员包括航空工程学院、航空自动化学院、中欧学院、电信学院、安全学院、空管学院、机场学院、外国语学院、法学院、乘务学院以及职业技术学院，几乎涵盖了我校的所有的学院。
影响因素：通过问卷调查，我们总结出影响学生听课位置的因素主要有以下几点：1、教师讲解是目前大学上课最主要的方式，因此教师是影响学生听课的一个主要的因素。
学生与老师的相对位置，直接影响学生的听课效果；2、大教室授课，老师要用到教室的音响系统，因此，教室影响系统的设计直接影响到坐在教室各个角落的同学能否清除地听清老师说了什么；3、投影设备在教学中的使用，充分发挥了科学教育的优越性，大大方便了老师，但是投影仪的清晰度问题直接影响同学上课的效果，也是影响学生选择听课位置的最主要因素。
第二部分对以上的三个主要因素，我们在此逐一分析。
一、心理学从心理学角度分析教室最佳听课位置，对问卷调查的数据分析及结论如下：1、在对“你觉得坐在老师的哪边更能引起老师的注意”这一问题的回答中，有42.8%的同学说从来没有考虑过，有28.6%的同学认为在老师的左边和右边都一样。
【分析】我们先了解一点生理学的知识：现代生理学表明，人的大脑分左脑和右脑两部分。
左脑是负责语言和抽象思维的脑，右脑主管形象思维，具有音乐、图像、整体性和几何空间鉴别能力，对复杂关系的处理远胜于左脑，左脑主要侧重理性和逻辑，右脑主要侧重形象情感功能。
右脑支配左手、左脚、左耳等人体的左半身神经和感觉，而左脑支配右半身的神经和感觉，正如实验一所表明的，右视野同左脑，左视野同右脑相连。
在课堂上，当老师站在学生的左侧，即讲台的右侧时，他所传递的信息将会对学生的右半脑产生更强大的作用力，而当老师站在学生的右侧，即讲台的左侧时，他所传递信息的作用对象就变成了学生的左半脑。
又由于左脑主要完成语言的、逻辑的、分析的、代数的思考认识和行为，而右脑则主要负责直观的、综合的、几何的、绘图的思考认识和行为，所以学生可以根据课程的不同，以及老师上课的习惯，来确定是坐在老师的右边还是左边。
【结论】在课堂上坐在老师的右边还是左边，对听课是有影响的，这主要是因为人的左右半脑的主要功能不同。
更具课程的内容和任课老师的习惯，像机械制图、工程制图等一类的课，可以选择坐在老师的左侧，而像高等数学、理论力学、材料力学等一类的课，可以选择坐在老师的右侧。
2、在对“通常情况下，你上课时坐在教室的大概位置是”这一问题的回答和“下面是一间你即将要去上课的教室平面图，请把你要坐的座位涂黑”这一问题的填涂中，选择坐在教室的前面、中间和后面的同学的比例相当。
【分析】研究者亚伦·皮斯和芭芭拉·皮斯针对观众进行了一次专项研究，以他们在研究室里落座的位置为着眼点，评估与会代表对研讨会的参与力度，以及他们对演讲内容的记忆强度。
研究者还得出如下结果：图二学习区域如上图所示，当参与者一教室的格局落座时，在他们之中就会形成一个斗状的“学习区域”。
这片区域包括了整个前排座位，依逐排递减的方式一直向后延伸到观众席中间的某一位观众处。
这些坐在“漏斗形”区域中的观众不仅听得认真，而且与演讲者进行互动的积极性也最高，会后记住的演讲内容也最多。
那些对演讲内容无太大兴趣，不愿参与其中的人大都坐在观众席的后排或者两侧。
他们对演讲的态度显得更为消极，所以他们能够记住的演讲内容也最少。
从学习者的角度来说，我们都知道一个事实：学习积极性高的人通常会选择前排的座位，而对于那些学习不感兴趣的人则选择坐在后排或者两侧的位置。
为了验证人们的座位是否会影响他们参与演讲的力度以及对演讲内容的记忆程度，研究者从观众对探讨话题的兴趣入手，开展了一项实验研究。
在观众席上放置了姓名牌，如此一来，与会观众就无法根据自己的愿望选择自己以前常坐的座位了。
而研究者故意将那些学习积极性很高的人安排在了观众席的后排和两侧，而将那些喜欢隐躲于后排的人们换到了前排。
结果发现，这一做法不仅增加了那些坐在前排的，原本态度很消极的观众的参与积极性和对会议内容的记忆程度，而且更有意思的是，那些被安排在后排原本态度很积极地观众反而消极起来，而他们对会议内容的记忆程度也大幅度下降。
【结论】对于上课经常选择坐在教室后面或侧面的同学，有意识地要求自己往中间和前面坐，是可以提高自己上课的积极性和对课堂老师讲课内容的记忆程度的。
二、声学问卷调查中，对“是什么影响你选择教室位置”和“上课时，你的老师不用麦克风，你会感觉”两个问题的回答可以看出，同学们上课时选择教室的位置，能否听清老师说什么是关键。
我们假设老师不使用教室的音响系统，做以下分析。
【理论知识】声音的传播与衰减：声波作为机械波的一种，具有波在传播中的一切特性。
当声波在前进过程中，遇到尺寸比其波长大得多的障碍物时，就会发生反射；当遇到尺寸较小的障碍物或孔隙时，就会发生衍射，由于衍射现象同障碍物尺寸与声波波长的比值有关，低频声音更容易发生衍射；当两个或数个声波在传播过程中相遇，其振幅会叠加或削弱，这种现象叫做干涉。
由于声音在传播中要不断地被衰减，因此离声源近，声音大些；离声源远，声音就小。
声音衰减的原因主要：①当声波从声源向四面八方辐射时，波前的面积随传播距离的增加而不断扩大，声波被扩散，通过单位面积上的声能相应减少；②由于传播媒质的粘滞性、热传导和分子驰豫过程等原因，声波被吸收，这两点均使声波在传播过程中声能不断地被转化为其他形式的能量，从而导致声强不断衰减。
【分析推导】1、假设 不计空气吸收的声传播与衰减。
老师讲课为一点声源，当不计空气吸收时，点声源发出的声波，其测点声压级随测点距声源的距离变化为：)44lg(102R rQ L L W p ++=π （dB ） （1） 式中 ：Q －考虑点声源在室内位置的指向性因子；r －测点离开声源的距离，m ；R －房间常数，1s R αα=-，m2；α－室内平均吸声系数；s －室内总表面积，m2。
（1）当声源在房间中央时Q ＝1；在一面墙或地面上时Q ＝2；在两墙交线处Q ＝4；在三墙交点处Q ＝8。
（2）在混响场的情况下，各点声压均匀，即与距离无关，此时Q ＝0。
（3）在自由场情况下，R ＝∞，Q ＝1；在半自由场的情况下，R ＝∞，Q ＝2。
因此，由式（1）可得，点声源在自由场中声压级随测点距声源距离的变化为：11lg 20--=r L L W p （dB ） （2）由式（2）知，若在距声源r 1处的声压级为L 1时，则在距声源r 2处的声压级为L 2可用下式计算：212120lg()L L r r =- （dB ） （3）即当测点距声源距离加倍时，其声压级则衰减6dB 。
2、假设计空气吸收的声传播与衰减公式(3)中在讨论距离对声压级L p 的衰减时未考虑空气对声波的吸收，而实际在声传播过程中，因空气的粘滞性和热传导，在压缩、膨胀以及运动过程中，使一部分声能被转化为热能而损耗；此外，声能与空气分子的振动能之间转换的滞后也使声能被吸收（这叫弛豫现象），当声波频率接近空气分子的振动固有频率时，能量交换愈多，声能吸收也愈多。
在频率范围为125～12500 Hz ，温度为20℃时，可利用下式来计算上述介质总吸收所引起声压级L p 的附加衰减量A a ：82104.7-⨯=φr f A a （dB ） （10-17）式中 ：f 一声频率，Hz ； r －测点距声源的距离，m ；φ－相对湿度。
【结论】由于老师在讲课时声音的传播中有衰减，越靠近老师，听得越清楚。
但目前教室里都有音响系统，只要老师使用音响系统，就可以保证同学们在教室的不同角落都可以清晰听到老师讲什么。
但是，目前不少教室的音响系统在使用过程中总是出现问题，麦克风总是不好用，这样就影响了学生上课的效果。
三、光学问卷调查中，对“是什么影响你选择教室位置”和“上课时，你的老师不用PPT，你会感觉”两个问题的回答，可以看出投影仪的清晰度问题直接影响同学上课的效果，也是影响学生选择听课位置的最主要因素。
【理论知识】根据研究表明，光源对目标点的光强度与该光源到目标点的距离的平方成反比，与该光源的强度成正比。
【分析推导】投影仪投射到投影幕布上的输出效果不佳主要是指画面朦胧不清晰，而在通常情况下屏幕画面朦胧的主要原因是分辨率问题和亮度问题。
1、投影仪输出效果与分辨率的关系投影仪的输出分辨率受连接的计算机显卡的输出分辨率限制，假如该计算机的显卡的输出分辨率比较低，即使投影仪的分辨率再高也不会有好的输出效果。
2、投影仪输出效果与亮度的关系投影仪的亮度可分为绝对亮度和相对亮度。
投影仪的绝对亮度表示的是投影仪输出地能量的大小，通常以流明为度量单位。
投影仪的绝对亮度即流明的大小主要取决于投影仪的灯泡亮度、投影仪内部光学系统和内部光学部件的反射和投射能力，也就是说绝对亮度是该投影仪的内部属性。
投影仪的相对亮度主要是针对环境光的亮度，相对亮度不是投影仪内部的属性，它随着环境光的改变而改变，环境光越强则投影仪的相对亮度越低。
较低的相对亮度对学生观看投影图像具有一定的干扰作用，会使学生在视觉上产生白色朦胧感，同时长时间观看投影幕布上的影像也会产生一定的疲劳。
3、投影仪输出效果与其他因素的关系另外，投影仪的布局也有一定的要求，不同位置、不同角度以及不同距离都会影响到投影仪的输出效果。