Design

Evolution of approaches to school furniture design

УДК: 747.012
Шифр научной специальности: 5.10.3.
DOI: https://doi.org/10.47055/19904126_2024_3(87)_15

Abstract

Введение

Гуманность и эффективность образовательного процесса в немалой степени зависят от предметно-пространственной среды, в которой он происходит. Архитекторы и дизайнеры создают это пространство, определяют его объемы, функциональные связи и возможности, образ. Архитектурные сооружения «живут» долго, проектируются под абстрактную целевую аудиторию, которая много раз будет меняться. Придут другие поколения детей, появятся иные образовательные и функциональные задачи, и, соответственно, требования к пространству. Дизайн – сфера формообразующей творческой деятельности, которая быстрее всего реагирует на любые социальные, экономические, политические изменения в обществе. Особенно это актуально в образовании – очень динамичной области, гибкой, инновационной, нацеленной в будущее. Оборудование и мебель быстрее всего изменяются под влиянием новых образовательных идей и концепций, современных технологий, как цифровых, так и в области материалов и конструкций.

Дети и подростки в период обучения в школе находятся в состоянии активного роста, формирования физических и психических качеств, обретения социальных навыков общения и адаптации в коллективе. Испытывая какое-либо неудобство, школьники поневоле отвлекаются, теряют концентрацию внимания, утомляются; возникают проблемы не только с осанкой и зрением, но и с освоением школьной программы, общением с одноклассниками. Далее эти проблемы могут влиять на желание и способность заниматься в кружках, спортивных секциях, получать дополнительное художественное, музыкальное и др. образование [1]. Государственные стандарты (ГОСТ) по школьной мебели определяют семь типов ученических столов, соответствующих требованиям эргономики и обобщенным статистическим данным об антропометрических особенностях обучающихся*, но не дают механизма для учета их индивидуальных параметров, тем более психологических и социальных аспектов учебного процесса. Стандарты очень консервативны, поскольку проходят долгий путь согласований и утверждений, содержат конкретные технические рекомендации. Образовательный процесс же требует применения новых педагогических приемов, современных технологических средств, должен быть гибким и адаптивным, нацеленным на развитие каждого и формирование компетенций коммуникации, сотрудничества. Объект исследования – дизайн образовательной среды; предмет – роль и методы человекоцентричного дизайна в создании предметно-пространственного компонента эффективной образовательной среды.

Методика

Проектирование интерьеров и оборудования образовательной среды – комплексная задача архитекторов, дизайнеров, педагогов, психологов. Ее качество, с одной стороны, напрямую влияет на состояние, умственную и физическую активность обучающихся, с другой – обеспечивает творческие ресурсы педагогов для внедрения ими современных инновационных и информационных технологий в образовании, для развития межпредметных связей, интеграции различных видов деятельности [4]. Соответственно, междисциплинарный и средовой подходы являются ведущими в исследовании и проектировании образовательной среды и ее наполнения.

Цель статьи – представить методологию проектирования образовательной среды и школьной мебели в соответствии с человекоцентричным подходом, учитывающим физическое и ментальное состояние обучающихся, социальные факторы, изменения требований образовательного процесса.

Методы исследования – исторический (при изучении тенденций развития образовательных технологий и проектирования школьного оборудования), проблемно-логический (при выявлении проблематики проектирования и обосновании основных теоретических положений), методы анализа и систематизации эмпирических данных, метод кейсов, компаративный анализ проектных предложений.

Детерминанты проектирования образовательной среды

Идеи Дж. Дьюи, Ж. Пиаже, Л. С. Выготского, Дж. Браунера, Кэролайн Пратт и др. педагогов-реформаторов XX в. представляли продуктивное обучение (вместо учебно-дисциплинарной модели) на основе личностно-ориентированного обучения, деятельностного и игрового подходов, комбинирования индивидуальной и групповой работы [5; 12; 14]. В настоящее время педагогические инновации и гуманное отношение к ребенку как к самостоятельной личности, имеющей индивидуальные особенности, потребовали пересмотра подходов к проектированию пространства и оборудования школы.

Аксиомами проектирования в промышленном дизайне являются безопасность для здоровья человека и выполнение изделием требуемой функции. Эргономические требования обеспечивают комфорт и удобство: соответствие антропометрическим параметрам; физиологическим, психофизиологическим и психологическим возможностям человека; социально-психологическим факторам организации работы в коллективе; санитарно-гигиеническим требованиям [9]. При проектировании школьной мебели, конечно, учитывают возраст и антропометрические данные, но проблемы ухудшения у детей осанки и зрения сохраняются, несмотря на многочисленные исследования и положительные примеры инновационной школьной мебели. При длительном сидении в сгорбленной позе S-образная форма позвоночника (естественный лордоз) меняется на C-образную (кифоз). Это вызывает увеличение давления на межпозвоночные диски, приводит к утомляемости, сонливости, мышечной усталости и болям в спине [8]. Чтобы уменьшить дискомфорт и скованность в пояснице при сидении, школьник изменяет положение тела, ёрзает, вертится, отвлекается (рис. 1, 2).

Рис. 1. Примеры позы ученика на неудобном стуле. Рис. Х.Н.А. Алмомани

Рис. 2. Положение тела при длительном сидении на неудобной мебели.
Источник: https://chairsfx.com/computing-chair-advice/classroom-ergonomic-illiteracy/ 

Каким образом возможно обеспечить условия для длительной умственной работы и при этом сохранить здоровье ребенка? Например, в США, когда в штате Массачусетс в 1852 г. (а к 1900 г. уже в тридцати двух штатах) посещение школ стало обязательным, и дети сидели за партами по 6 часов в день, сразу же в массовом порядке было отмечено ухудшение осанки и в целом здоровья детей. В 1890 г. в ведущем педиатрическом журнале написали, что более 50% американских детей имеют деформацию позвоночника [18]. Среди мер профилактики и лечения применяли такие аппараты для коррекции осанки, которые еще более сковывали движение ребенка (рис. 3).

Рис. 3. Устройства для коррекции осанки, 1855.
Источник: https://chairsfx.com/computing-chair-advice/classroom-ergonomic-illiteracy/ 

Исторический анализ эволюции школьной мебели показывает, что тяжеловесные и стационарные модели XIX в. постепенно заменили более легкие модели с отдельно стоящими стульями, комплекты на одного ученика, «растущая» мебель (рис. 4). Стали более гигиеничными, износоустойчивыми и долговечными материалы, из которых изготавливают мебель; тонкие металлические конструкции и светлые пастельные цвета делают мебель визуально легче и привлекательнее. Причина этого – не только появление новых материалов и технологий для экономической эффективности, но и повышенное внимание к здоровью и особенностям развития ребенка, влияние на дизайн новых педагогических теорий и технологий [1; 14].

Рис. 4. Эволюция школьной мебели в XIX – нач. XXI в. Сост. Х.Н.А Алмомани

Современная педагогика предполагает изменение архитектуры школы, ее интерьеров и их наполнения, чтобы способствовать развитию образовательных технологий; формированию у детей и подростков проектной культуры, творческого мышления, социальных навыков сотрудничества и взаимодействия. В помещении могут проходить уроки и различные мероприятия, а значит, должна быть возможность очень быстро и просто подготовить его для лекции, презентации или для практических занятий небольшими группами. В рекреациях школы целесообразно выделять различные зоны для активностей и для спокойного отдыха; размещать мягкую мебель (например, шезлонги, кушетки, кресла-мешки, глубокие ниши) для дружеского общения или спокойного уединения; высокие столы и низкие журнальные столики для создания неофициальной и расслабленной обстановки [7]. В каждом классе потребности преподавателей и учеников отличаются, их действия меняются в течение дня. Гибкость классной комнаты начинается с парт и стульев. Простая, легкая и прочная мебель позволяет легко переставлять ее, выдерживать «беспорядок» живого учебного процесса, экспериментов. Передвижная мебель, возможность складывать ее для хранения позволяет использовать больше площади для различных видов деятельности, изменять зонирование помещения. Вместо традиционных схем расстановки мебели учащимся и учителю нужна свобода в настройке рабочего пространства [15]. Например, актуальна технология «перевернутый класс», когда на практических занятиях при работе в группах инициатива предоставляется обучающимся, а учитель является руководителем проекта, формулирует проблему, отвечает на вопросы и способствует обсуждению, помогает учащимся понять, что может быть несколько решений проблемы. Учитель побуждает ребят к инновациям посредством сотрудничества. Командная работа учит уважать мнение другого, прислушиваться к предложениям каждого в группе. Ученик может представить идею, которую затем улучшат, дополнят другие члены команды. Это создает эффект снежного кома, который приведет к открытиям, появлению лучших решений, новых идей. Идеальна ситуация, когда с помощью мобильных столов и стульев учащиеся и учитель могут сами спроектировать рабочее пространство, которое лучше всего подходит для них сегодня. Когда класс каждый день имеет разную планировку, когда во время занятий некоторые ученики будут сидеть за партами, а другие – стоять вокруг одного стола или даже строить что-то на полу. Мебель легко передвигать, что обеспечивают колеса, но при этом возможно быстро фиксировать ее положение на одном месте. Мобильные доски позволяют переместить их в необходимую зону для работы нескольких команд, чтобы быстро визуально отображать и обсуждать идеи.

Образовательная среда (ее предметно-пространственный компонент) обеспечивает возможность: индивидуальной и групповой работы; проведения исследований и различных мероприятий; создания и тестирования моделей; презентации проектов. Организация пространства влияет на сценарий урока, визуальное взаимодействие, распределение ресурсов и времени. Школьная среда может вдохновлять мыслить, мотивировать к самостоятельным действиям, способствовать активному овладению знаниями и общению, а для этого она должна быть не только эргономичной, но и гибкой, трансформируемой, мобильной, универсальной [13]. Эти качества становятся новыми дополнительными детерминантами проектирования школьной мебели.

Человекоцентричный подход при создании школьной мебели

Не только утилитарные качества, удобство, эффективность, безопасность, но и эстетические не менее важны для школьной мебели [3; 8]. Перечисленные детерминанты проектирования образовательной среды и школьной мебели предполагают особое внимание к индивидуальным потребностям и особенностям обучающихся; возможность учитывать их количество в классе, специализацию кабинета, оборудование для преподавания соответствующей дисциплины, формы взаимодействия участников образовательного процесса [6].

Однако массовое производство в промышленном дизайне не предполагает чрезмерное увеличение модификаций товара. Кастомизация, т. е. возможность адаптации товара серийного производства под нужды конкретного человека, также имеет свои границы, если это касается не внешних (материал, фактура, цвет, компоновка элементов и пр.), а технических качеств объекта. Чаще всего в школьной мебели имеется регулировка высоты стула и рабочей поверхности, угла ее наклона, что помогает поддерживать осанку и хорошее самочувствие. Эффективность обучения станет выше, если у учеников будет возможность переключения внимания, изменения позы, двигательной активности без специальных усилий по трансформации мебели для этого. Как возможно обеспечить свободу движения? Например, передвижной стул с адаптирующимися элементами (регулируемые высота, угол наклона сиденья и спинки) позволит ученикам сидеть ровно или наклоняться вперед для чтения, письма и черчения, а назад – для прослушивания и просмотра, позволит свободно двигаться и принимать удобные позы (рис. 5). Мягкие поверхности опор, соответствие их профиля линии Акерблома, закругленные края способствуют уменьшению давления на спину, ягодицы и ноги. Циркуляцию воздуха и комфорт можно улучшить, используя «дышащие» ткани.

Рис. 5. Комфортный регулируемый стул.
Источник: https://www.vegbx.com/?product_id=196427729_35 

Физическое взаимодействие с мебелью имеет решающее значение в ее привлекательности для учеников, но функциональность, гибкость и мобильность являются более важными факторами, которые следует учитывать в первую очередь. Эргономичная мебель может быть сложной в эксплуатации, тяжелый вес предметов усложняет перемещение и реконфигурацию, следовательно, мебель ограничит участие ребят в совместной работе. Вместо того, чтобы ученики и их действия адаптировались к мебели, мебель должна изменяться, обеспечивать их потребности. Возможность двигаться обеспечивает здоровое развитие учеников, способствует улучшению умственной деятельности. Дизайн мебели, откликающийся на запросы конкретного пользователя, в последнее время приобрел популярность [16; 17]. Например, вращающееся кресло PantoMove не только плавно регулируется по высоте, но и оснащено инновационным механизмом наклона 3D, что обеспечивает динамичное сидение. Сиденье реагирует на каждое изменение нагрузки и, соответственно, наклоняется вперед, назад или в сторону. Таким образом, это кресло дает ученикам ту свободу движений, которая необходима для формирования здоровой осанки и постоянной концентрации (рис. 6).

Рис. 6. Вращающееся кресло PantoMove для динамичного сидения.
Источник: https://www.vs.de/en/ergonomics/ 

Чтобы при создании школьной мебели уделить внимание всем особенностям и участникам учебного процесса, учесть его динамичный характер, необходимо вовлечение пользователей в процесс проектирования: от первоначальных исследований и идей до создания концепции, прототипов, тестирования и внедрения, дальнейшего наблюдения и оценки эффективности взаимодействия с объектом дизайна. Human-centered design (HCD, человекоцентричный дизайн) – это такой подход к решению проектных проблем, когда приоритетное внимание уделяется анализу реальных потребностей, предпочтений, поведения и опыта конкретных людей, для которых предназначен продукт. Дизайнеры моделируют обобщенный портрет «персоны» на основе анализа целевой аудитории, сценарную модель процесса со всеми его участниками в разных возможных ситуациях. Человекоцентричный дизайн сфокусирован на создании решений, отвечающих потребностям и предпочтениям конечных потребителей, прогнозирует потребности и ценности будущего [10].

Задачи HCD включают исследование пользователей (интервью, наблюдения и опросы), составление карты действий, мозговой штурм и сеансы выработки идей, разработку концепции и образа, прототипирование, юзабилити-тестирование и итерации, отбор идей в зависимости от отзывов представителей целевой аудитории. Важно проводить междисциплинарные исследования; включенное наблюдение с привлечением разных специалистов (дизайнеров, технологов, конструкторов), но главное – педагогов, психологов, родителей и учеников. На основе анализа особенностей и потребностей обучающихся различного возраста, специфики учебных занятий и оборудования, образовательных теорий и опыта формируется сценарная модель учебного процесса со всеми его участниками в разных возможных ситуациях. Используется метод дизайн-мышления, основанный на эмпатии, который объединяет потребности пользователей с возможностями технологий и требованиями к успеху бизнеса, стимулирует инновации [2; 10; 11]. HCD признан как ценный подход к решению сложных проблем в различных областях, включая дизайн предметов, пространства и услуг; здравоохранение, образование и бизнес. Развитие человекоцентричного дизайна продолжается и в XXI в., когда дизайн пользовательского опыта (User-centered design, UX) стал ключевым фактором в разработке продуктов, системный и средовой подходы расширили пространство дизайна, позволив решать социальные и экологические проблемы.

Рассмотрим особенности проектирования стула и письменного стола (двух ключевых предметов мебели в классе, требующих модификации) на основе человекоцентричного подхода. В классах начальной школы обычно расположена мебель трех ростовых групп (3-4 варианта высоты с шагом 30–40 мм). Высота стола и стула фиксирована и не может быть быстро изменена. Стулья могут оказаться неподходящими по высоте и глубине для учеников разного роста и комплекции – ноги не достают до пола или слишком согнуты в коленях; плечи и запястья подвергаются дополнительной нагрузке; перемещение на край стула, чтобы дотянуться до стола, вызывает дискомфорт в спине, шее и ногах, становится затруднительной опора на спинку стула. Для стульев часто используется твердый материал (фанера, пластик), что вызывает дискомфорт при сидении в течение длительного времени [3]. Ученик предпринимает попытки принять удобную позу, но это дает кратковременный эффект. Во время урока нельзя вставать без разрешения, это вызывает стресс для учеников с разным темпераментом. Требуется иная мебель, обеспечивающая комфортное физическое положение тела и двигательную активность ребенка без нарушения дисциплины.

Решением проблемы может быть школьная мебель, позволяющая работать и сидя, и стоя, без специального регулирования, что удовлетворяет эргономическим, педагогическим, психологическим критериям. Ребенок сможет встать, не нарушая порядок в классе, не мешая остальным, ученик сам выбирает удобную позу и комфортный режим работы. Стол и стул более высокие по сравнению с обычными, должны удовлетворять антропометрическим параметрам как сидящего, так и стоящего ребенка (рис. 7). Столешница изменяет угол наклона, подножки обеспечивают опору для ног во время сидения. Мебель должна быть легкой, устойчивой к механическим повреждениям и влиянию стандартного износа, быстро трансформироваться в сложенное состояние.

Рис. 7. Параметры, учитываемые при проектировании школьной мебели. Рис. Х.Н.А. Алмомани

Современная качественная детская мебель обязательно предполагает возможность изменять высоту сидения и стола. Например, комплект Rifforma Set-17, включающий парту с подставкой для книг и стул, может прослужить ребенку от младшего до старшего школьного возраста (от 105 до 170 см) (рис. 8). Высота парты регулируется от 52 до 74 см., стула – от 31 до 44 см. Процесс регулировки простой благодаря конструкции газ-лифт. Имеется возможность заниматься как сидя, так и стоя, но младшим школьникам необходима помощь взрослых в регулировке высоты. Для формирования навыков аккуратности у ребёнка предусмотрен выдвижной пенал для канцелярских принадлежностей. Стул анатомической формы снабжен мягким чехлом для комфорта. Производители мебели подчеркивают, что материалы мебели износоустойчивы, гигиеничны, изготовлены их экологически чистых материалов.

Рис. 8. Комплект детской мебели Rifforma Set-17.
Источник:  https://shkolnaya-parta.ru/product/komplekt-parta-i-stul-goluboj-rifforma-set-17 

Этот же производитель эргономичной мебели для школьников и детских комнат Rifforma (Китай, https://rifforma.ru/) предлагает анатомичное кресло, рассчитанное на возраст от 6 до 18 лет, рост ребенка от 110 до 180 см (рис. 9). Имеется ограничение только по массе тела (до 80 кг). Такое кресло позволяет работать за высоким столом, быстро встать и продолжать работать стоя, что предпочтительней, так как обеспечивает двигательную активность ребенка.

Рис. 9. Детское кресло Rifforma-21.
Источник:  https://shkolnaya-parta.ru/product/detskoe-kreslo-goluboe-rifforma-21 

Высота кресла по мере роста ребенка легко изменяется за счет плавного газ-лифта, что поможет сохранить правильную осанку. Кресло можно использовать с обычным письменным столом или партой с регулировкой высоты. Высота сидения 46–60 см, глубина – 37–42 см. Регулировка высоты спинки – 83–94 см. Есть подставка для ног. Однако необходимо отметить, что для обеспечения школ такое кресло слишком тяжелое (10,5 кг) и дорогое.

Вывод

Всплеск интереса к проектным подходам, когда в центре внимания находится человек, его потребности, обусловлен такими факторами, как информационная и физическая перегрузка, растущая сложность и взаимосвязанность предметно-пространственной среды и, следовательно, проблем проектирования. Не менее важными, чем технические вопросы, становятся: более целостное понимание сценариев и особенностей происходящих процессов; изучение пользовательского опыта и удовлетворенности всех участников процесса для достижения ими целей и успеха. Это означает не только разработку функциональных объектов и систем, но и учет их желательности и эмоционального резонанса с пользователями.

Развитие педагогических теорий, изменение роли учителя, изменение отношения к обучающимся, гуманизация образовательного процесса в целом, более высокие требования к знаниям выпускников школы, их мотивации к обучению, умению самостоятельно мыслить вызывают необходимость нового подхода к проектированию предметно-пространственного компонента образовательной среды. К проектированию интерьеров и оборудования школы необходимо привлекать не только архитекторов и дизайнеров, но и педагогов, психологов, родителей и самих детей (в рамках партисипационного проектирования, фокус-групп, сессий дизайн-мышления). Школьная мебель должна обеспечивать возможность индивидуальной и групповой работы; проведения исследований и различных мероприятий. Принципами формирования образовательной среды являются многофункциональность, мобильность, функциональное зонирование, конвергентность, открытость, ясные визуальные коммуникации. Детерминантами проектирования школьной мебели становятся не только ее эргономичность, но и гибкость, легкость, трансформируемость и модульность, мобильность, универсальность.

Примечание

*ГОСТ 11015-93 Столы ученические. Типы и функциональные размеры. – URL: https://tereshkin-mebel.ru/sites/default/files/gost_11015-93.pdf 

References

1. Almomani, H. N. A., Pankina, M.V. (2023). Human-centered approach to designing an educational environment. Decorative Art and Spatial Environment. Bulletin of the Russian State University of Art and Industry named after S.G.Stroganov, No. 4, part 3, pp. 134-143.

2. Brown, T. (2012). Design thinking: from developing new products to designing business models. Translated from English. Moscow: Mann, Ivanov and Ferber. (in Russian)

3. Vetoshkin, Yu.I., Gazeev, M.V., Udachina, O.A. (2019). Fundamentals of furniture design. 3rd ed. Ekaterinburg: USFTU. (in Russian)

4. Votintsev, A.V. (2022). Educational environment as a tool for professional development of teaching staff. Pedagogical Education in Russia, No. 6, pp. 79-84. (in Russian)

5. Grashin, A.A. (2008). Design of child developing physical environment. Moscow: Architecture. (in Russian)

6. Grishchenko, A.E., Koroby, E.B. (2019). Design of a modern educational environment. New Ideas of the New Century: Proceedings of the international scientific conf. Khabarovsk: FAD TSU, Vol: 3, pp. 49-56. (in Russian)

7. Principles of organizing a modern educational environment. Available at: https://edudesign.ru/space_principles  (in Russian)

8. Pyatyrova, E.V., Efremenko, E.E., Kovalevskaya, E.V., Rymina, T.N. (2010). School furniture and its impact on children's health. Health. Medical Ecology. Science, No. 1-2 (41-42), pp. 99-104. (in Russian)

9. Runge, V., Manusevich, Yu. (2007). Ergonomics in environmental design. Moscow: Architecture-S. (in Russian)

10. Bannon, L., Bardzell, J. & Bødker, S. (2019). Reimagining Participatory Design. Interactions, 26 (1), pp. 26-32.

11. Brown, T. (2009). Change by Design: How Design Thinking Transforms Organizations and Inspires Innovation. New York: Harper Business.

12. Pratt, C. (2014). I Learn from Children: An Adventure in Progressive Education. Grove Press.

13. Characteristics of Effective STEM Classroom Design. Available at: https://www.stemrevolution.com/news/6-characteristics-of-effective-stem-classroom-design 

14. The classroom from the end of the 19th century till today. Available at: http://www.vs-furniture.ae/schulmuseum/en/ .

15. López-Chao, V.; Amado Lorenzo, A.; Saorín, J.L.; La Torre-Cantero, D.; Melián-Díaz, D. (2020). Classroom Indoor Environment Assessment through Architectural Analysis for the Design of Efficient Schools. Sustainability, 12 (5). Available at: https://doi.org/10.3390/su12052020 

16. Perch Ergonomic School Furniture. Simon Dennehy. Available at: https://www.behance.net/gallery/3476079/Perch-Ergonomic-School-Furniture .

17. Planner Huddle 6 Modular student desk. Available at: https://smithsystem.com/furniture/planner-huddle-6-desk/ 

18. Ramsey, A. History of Seating in American Classrooms: 1635 to 2023. Available at: https://chairsfx.com/computing-chair-advice/classroom-ergonomic-illiteracy/ 

Citation link

Almomani, H.N.A., Pankina, M.V. Evolution of approaches to school furniture design //Architecton: Proceedings of Higher Education. – 2024. – №3(87). – URL: http://archvuz.ru/en/2024_3/15/  – doi: https://doi.org/10.47055/19904126_2024_3(87)_15 

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons "Attrubution-ShareALike" ("Атрибуция - на тех же условиях"). 4.0 Всемирная