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       學(xué)校是學(xué)生學(xué)习生活的重要场所，學(xué)生在校期间大部分(fēn)时间在教室度过，學(xué)生在教室时视觉活动常处于高负荷状态，而教室的照明环境与视觉活动的清晰程度存在直接关联。國(guó)家标准规定教室课桌面上的维持平均照度值不应低于300 lx，其照度均匀度不应低于0.7。教室黑板应设局部照明灯，其维持平均照度不应低于500 lx，照度均匀度不应低于0.8[1]。目前，我國(guó)教室的照度很(hěn)少能(néng)达到标准，照明条件遠(yuǎn)不能(néng)满足视觉活动的需求[2,3,4,5]。导致儿童青少年近视的因素众多(duō)[6]，最近流行病學(xué)研究发现，户外活动较多(duō)是近视发生发展的保护因素[7]，而动物(wù)模型证明，提高灯光照度能(néng)够减缓近视的发生发展，可(kě)见环境光照度与學(xué)生近视存在一定的关联[8]。我國(guó)學(xué)生正处在高环境压力的社会背景下[9]，已经有(yǒu)研究者开始关注改善教室照明环境对學(xué)生视力的影响[10]，但需要多(duō)地區(qū)的研究加以阐明。本研究通过改善教室照度和照度均匀度，探索教室光环境改善与學(xué)生视力变化的关系。

 

对象与方法  

       1．对象：  2012年11月根据单纯随机抽样的原则选取沈阳市苏家屯區(qū)城、乡小(xiǎo)學(xué)(1～5年级)、初中(7～8年级)各1所為(wèi)实验组學(xué)校(共4所學(xué)校)，整群抽取在校學(xué)生為(wèi)实验组，共2 303名。1年后失访126名，排除视力检查為(wèi)"其他(tā)眼病"者85例，最终实验组纳入对象2 092名(小(xiǎo)學(xué)1 473名，初中619名)。选择地理(lǐ)位置临近、课业负担相当的城乡小(xiǎo)學(xué)(1～5年级)、初中(7～8年级)各1所作為(wèi)对照组學(xué)校(共4所學(xué)校)，整群抽取在校學(xué)生為(wèi)对照组，共1 785名。1年后失访98名，排除视力检查為(wèi)"其他(tā)眼病"者92例，最终对照组纳入对象1 595名(小(xiǎo)學(xué)1 158名，初中437名)。本研究通过了安徽医科(kē)大學(xué)伦理(lǐ)审查委员会的审查，所有(yǒu)调查对象均签署了知情同意书。

 

       2．实验方法：  2012年11月对实验组學(xué)校进行灯光改造，方法如下：(1)安装教室主照明灯：给教室重新(xīn)安装某品牌双管照明灯具，所有(yǒu)灯具都带有(yǒu)灯罩防止直射眩光。每间教室安装8盏灯具和16根灯管，按照4×2的格局等间距垂直于黑板方向安装。灯管為(wèi)直径小(xiǎo)于26 mm的三基色稀土荧光灯，灯具距桌面的高度為(wèi)1.7～1.9 m。為(wèi)了减少夏天因风扇导致灯的晃动，采用(yòng)吊管进行悬挂安装，灯管与窗户平行安装并每列设置独立的控制开关。(2)安装黑板专用(yòng)灯：安装黑板专用(yòng)灯，由于每间教室都安装投影仪，在投影另一侧安装1盏黑板灯。黑板灯為(wèi)带反光罩的专用(yòng)黑板灯，单管，悬挂安装，灯管距前墙1 m距地面2.6 m，黑板灯设置独立开关控制(图1)。共改造教室56间(小(xiǎo)學(xué)40间，中學(xué)16间)。对照组學(xué)校不予改造措施。

 

图1实验组教室黑板灯安装示意图

 

 

       3．教室照度测量：  教室灯光改造前，测量实验组學(xué)校和对照组學(xué)校的教室照度，根据教室楼层每层采用(yòng)单纯随机法随机选择1间教室，共测量25间，包括实验组13间和对照组12间。在灯光改造后1个月，测量小(xiǎo)學(xué)1、3、5年级及初中7、8年级所有(yǒu)改造教室照度，共测量40间。
        照度测量时间為(wèi)晚上20：00–21：30，照度计选用(yòng)TES1330A照度计(中國(guó)台湾泰式電(diàn)子工业股份有(yǒu)限公司)。取教室中间8.0 m×6.0 m的范围网格布点，测量桌面照度，布点间距為(wèi)1 m。黑板以水平方向0.5 m，竖直方向0.4 m的等间距布点，测量黑板照度。教室照度的主要评价指标為(wèi)桌面、黑板的平均照度和照度均匀度，所有(yǒu)测量点照度的算术平均值為(wèi)平均照度，测量点照度最小(xiǎo)值与平均照度之比為(wèi)照度均匀度。

       4．裸眼遠(yuǎn)视力测量：  在教室改造前(2012年11月)、改造后6个月(2013年5月)和改造后12个月(2013年11月)分(fēn)别测量學(xué)生裸眼遠(yuǎn)视力。采用(yòng)标准对数视力表灯箱(GB 11533–2011)，记录采用(yòng)5分(fēn)计量法。视力≥5.0分(fēn)為(wèi)视力正常，视力≤4.9分(fēn)為(wèi)视力不良。对视力不良者采用(yòng)串镜检查判断视力不良的性质：正片(凸透镜)校正视力下降，负片(凹透镜)上升，為(wèi)疑似近视；负片视力下降而正片视力上升，為(wèi)疑似遠(yuǎn)视；正、负片均无变化，為(wèi)"其他(tā)眼病"。所有(yǒu)检查均由严格培训过的检测员进行。

       5．统计學(xué)分(fēn)析：  数据录入及核查采用(yòng)EpiData 3.1软件，统计分(fēn)析采用(yòng)SPSS 11.0软件。教室照度测量样本较少，使用(yòng)独立样本Wilcoxon秩和检验分(fēn)析，用(yòng)P50(P25，P75)表示，检验值為(wèi)Z值。实验组与对照组城乡及性别构成比较使用(yòng)χ2检验。裸眼遠(yuǎn)视力属正态分(fēn)布资料，分(fēn)析使用(yòng)右眼数据(左、右眼视力存在高度相关性，r＝0.85，P<0.001)[10]，用(yòng)±s表示。两组间3次裸眼遠(yuǎn)视力比较采用(yòng)多(duō)元方差分(fēn)析，检验值為(wèi)F值，以P<0.05為(wèi)差异有(yǒu)统计學(xué)意义。

 

结果  

     1．教室照度比较：  (1)改造前实验组和对照组教室照度比较：由表1可(kě)见，教室改造前实验组和对照组桌面平均照度、照度均匀度及黑板平均照度、照度均匀度均无统计學(xué)差异(P值均>0.05)。改造前教室平均照度和照度均匀度的城乡差异、中學(xué)和小(xiǎo)學(xué)间的差异均无统计學(xué)意义(P值均>0.05)。(2)改造前、后实验组教室照度比较：表2显示，改造后实验组教室桌面和黑板平均照度均提高，与改造前相比差异具有(yǒu)统计學(xué)意义(P值均<0.001)；改造后桌面照度均匀度提高，与改造前差异有(yǒu)统计學(xué)意义(P<0.001)；黑板照度均匀度与改造前相比有(yǒu)所下降，差异有(yǒu)统计學(xué)意义(P＝0.019)。改造后教室平均照度和照度均匀度的城乡差异、中小(xiǎo)學(xué)间差异均无统计學(xué)意义(P值均>0.05)。

表1教室改造前实验组和对照组教室桌面、黑板的平均照度及照度均匀度比较

 

表2教室改造前、后实验组教室桌面、黑板平均照度及照度均匀度比较

 

       2．研究对象的一般情况：  参与研究的中小(xiǎo)學(xué)生共3 687名，性别及城乡差异无统计學(xué)意义(P值均>0.05)，见表3。

 

表3实验组和对照组研究对象的地區(qū)、性别分(fēn)布情况[名(%)]

 

       3．教室改造前后學(xué)生裸眼遠(yuǎn)视力变化情况：  小(xiǎo)學(xué)、初中學(xué)生在改造前、改造后6个月和改造后12个月实验组和对照组3次裸眼遠(yuǎn)视力变化差异有(yǒu)统计學(xué)意义，见表4。改造后12个月裸眼视力实验组与对照组差异有(yǒu)统计學(xué)意义(F小(xiǎo)學(xué)＝13.61，F初中＝14.25，P值均<0.001)，改造前和改造后6个月差异无统计學(xué)意义(P值均>0.05)。

 

表4初中、小(xiǎo)學(xué)教室改造前后实验组和对照组學(xué)生裸眼遠(yuǎn)视力情况(±s，分(fēn))

 

       讨论  本次调查发现，所有(yǒu)调查教室灯具过高、数量较少，部分(fēn)教室存在灯管损坏未及时整修的现象，导致桌面照度低、照度不均匀；所有(yǒu)黑板均未使用(yòng)黑板专用(yòng)灯，且黑板照明灯的安装高度与教室主照明一致，无灯罩，离黑板较遠(yuǎn)，导致黑板照度低、照度不均匀，部分(fēn)教室甚至没有(yǒu)黑板照明灯。陈小(xiǎo)琴和姚加飞[2]调查重庆10所學(xué)校25间教室光环境，结果显示，桌面照度仅2间达标，黑板照度仅3间达标。我國(guó)其他(tā)地區(qū)學(xué)校教室照明条件也不理(lǐ)想，如北京、广州和福建等地调查发现结果类似[3,4,5]。可(kě)见，目前中小(xiǎo)學(xué)校教室的照明条件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能(néng)满足视觉活动的需要，改善照明环境的工作迫在眉睫。
        本研究通过增加教室主照明灯管数，安装专用(yòng)黑板灯，按照《中小(xiǎo)學(xué)校教室采光和照明卫生标准》(GB7793–2010)规定[1]，主照明灯管長(cháng)轴与黑板垂直、灯具距桌面高度為(wèi)1.7～1.9 m，黑板灯長(cháng)轴与黑板平行方向安装，提高了桌面和黑板面的平均照度。桌面平均照度P50為(wèi)532.5 lx，超出标准所规定的300 lx，照度均匀度P50為(wèi)0.68与标准规定的0.7一致。而黑板平均照度P50為(wèi)423.5 lx，达到标准500 lx的84.6%，照度均匀度P50為(wèi)0.55，与改造前相比有(yǒu)所下降。这是因為(wèi)目前教室多(duō)媒體(tǐ)的大量使用(yòng)，占据黑板的一半，而投影灯与黑板灯的安装的位置相矛盾，黑板灯仅安装在投影的另一侧，所以黑板平均照度及照度均匀度均未达到要求。
        為(wèi)了减少因风扇导致教室灯的晃动，采用(yòng)管吊式安装，所有(yǒu)的灯具均有(yǒu)反射遮光罩，避免直射眩光，研究显示不舒适眩光会刺激眼睛可(kě)能(néng)与视力下降有(yǒu)关[11]。本研究在教室改造前、改造后6个月和12个月分(fēn)别对學(xué)生进行3次裸眼遠(yuǎn)视力测量，结果显示实验组和对照组视力存在组间差异，实验组视力下降小(xiǎo)于对照组，说明提高光照水平对视力下降的保护效应存在一定的时间效应。实验组和对照组在改造后6个月视力较改造前均有(yǒu)所下降，而改造后6个月至12个月对照组视力下降速度快于实验组，最终改造后12个月实验组视力高于对照组。近几年的大量流行病學(xué)研究一致认為(wèi)，户外活动时间较多(duō)是近视的保护因素，这可(kě)能(néng)与光能(néng)促进人體(tǐ)产生多(duō)巴胺有(yǒu)关[12,13,14,15]。我國(guó)中部6个省城市中小(xiǎo)學(xué)生近视患病率与纬度分(fēn)布的研究显示，随着纬度的增加近视患病呈增加趋势[16]，间接提示较多(duō)的光照对近视有(yǒu)一定的保护效应，这与金菊香等[17]观点一致。
        此外，大量动物(wù)模型表明，动物(wù)眼的正常屈光发育在早期处于一种遠(yuǎn)视水平，在正视化进程中高照度光环境下的眼睛遠(yuǎn)视程度下降较慢[18,19]，同时高照度光能(néng)降低小(xiǎo)鼠的近视程度[20]和近视进展速度[21]。Norton和Siegwart[8]提出如下假设，照度对正视化机制的影响可(kě)能(néng)是连续的，从暗视力到低适应水平，可(kě)能(néng)导致近视屈光不正的发生，而室外高照度光水平，可(kě)能(néng)使眼睛向轻度遠(yuǎn)视发展同时减少近视源性刺激的影响。Feldkaemper等[22]认為(wèi)，实验显示小(xiǎo)鸡眼睛在低光条件下对图像退化更敏感，人眼在長(cháng)时间视近作业时如果光水平很(hěn)低可(kě)能(néng)更容易发展為(wèi)近视。因此，从小(xiǎo)學(xué)甚至更低年龄的孩子开始，提高环境光照度水平，可(kě)能(néng)会推迟其发生近视的年龄，从而降低最终的近视程度。
        本研究从人群角度出发探索提高环境光水平与视力变化的关系，研究结果更具现实指导意义。研究中教室灯光改造方案仍需进一步改善，尽管桌面和黑板照度大幅度提高，但教室投影仪普遍使用(yòng)，只能(néng)安装一支黑板灯，最终黑板平均照度和照度均匀度均未达到國(guó)家标准要求。因此，未来需要更多(duō)的研究探索教室灯光改善方案，為(wèi)學(xué)生提供更舒适的教室光环境，从而达到预防學(xué)生视力下降的目的。

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