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(3)响应时间:
0.01秒精度记时。
(4)刺激灯消失与再现位置由主试20——300mm范围任意位置设定,在屏幕板上方光点分别左右显示,组成一个虚拟的挡板。
(5)实验时实时显示被试反应时间。
(6)实验后可显示“设定”的标准时间,“被试”反应时间以及“差异”时间。
被试反应时间与标准时间相比,如快了差异值为“+”,慢了为“—”。
(7)被试反应手键。
(8)屏幕板大小:
900×
25mm。
(9)仪器外形尺寸:
670×
200×
175mm;
四、实验原理
速度知觉仪中在测量知觉差异的主要原理是:
在实验中事先给定一个速度和一段距离当实验开始时会有一段距离让测试者感应速度的大小当光标移动到设定距离的起点时就会消失被测者通过对之前速度的感觉判断出光标到达设定距离终点的时间,通过测定时间与准确时间的比较即可确定速度感觉差异。
五、人机界面设计
1.界面设计
本软件主要有5个界面,分别是速度知觉仪进入主界面、实验说明及帮助界面、测试界面、测试结果界面.
1.1速度知觉仪进入界面:
界面大小不能改变,界面采用传统的白底黑字便于使用者清晰观看。
界面中设置有三个实验按钮使用者可以先看实验说明之后正确的进入实验。
1.2实验说明界面:
界面大小不能改变,用来简要介绍实验原理当单击确定后自动返回主界面。
1.3帮助界界面
界面大小不能改变,帮助内的相关内容都是针对实验过程中操作的说明当单击确定按钮时自动进入实验界面。
1.4测试界面
界面大小不能改变,由于实验中实验者主要观察的界面就是此界面所以我们采用淡蓝色的图片为背景一是能够给测试者一种舒适的感觉;
二是淡蓝色相对于传统的黑白配色更利于保护眼睛。
界面的左上角有五个按钮分别是“选项说明”“帮助”“关于”“返回主界面”“退出”方便测试者在测试过程中随时查看相关说明。
1.5测试结果界面:
界面大小不能改变,在设计测试界面时为了保证软件的普遍使用性我们对“开始”“停止”“复位”三个键位的可用性进行了调整即:
若实验中不单击“复位”按钮时“开始"
按钮不可用;
若实验开始后当红点不消失前“停止”按钮不可用,能够有效的解决初用者按键错误问题。
同时在界面有“计时显示”按钮测试者可以随时点击查看数据避免浪费不必要的时间。
同时在设计过程中每组数据将自动存档在用户的D盘中方便查看和记录。
2在界面设计中我们主要遵循了以下原则
(1)用户原则。
人机界面设计首先要确立用户的类型,视具体的情况而定,而后要针对特点预测不同的用户对于界面的反应。
我们设计的界面结构清晰,步骤比较明确,用户能很快的了解软件的用法与特点。
(2)信息量最小原则。
速度知觉是心理学测验的一个重要指标,可以反映出心理过程简单或复杂的程度,也可以反映出不同的熟练程度及记忆、遗忘程度,也是思维敏捷性的一种表现。
软件操作简单,测量方便,没有过多的繁杂信息。
(3)帮助和提示原则。
对初次使用我们系统的用户或对我们系统的操作不熟悉的用户,我们提供了技术帮助窗口,用于介绍软件的使用方法和操作步骤。
在测试过程中如果用户没有按照要求操作,软件会自动弹出窗口给与提示,以便帮助用户顺利的完成测试。
(4)遵循人机交互设计的认知原则。
根据用户心理学和认知科学,我们在设计时,遵循了以下原则:
①一致性原则。
我们的软件在设计时,在任务、信息的表达以及界面控制上都与真实的学习迁移测试仪保持一致。
②适应性。
本软件操作简单,其不仅可用于普通的教学科研实验,也可广泛应用于多种行业的职业能力测定和人员培训,是评价心理能力的手段之一,适用范围广泛。
③指导性。
软件设计可以通过按键的可用性来指导用户,做到“以用户为中心”,例如当用户没有选择“复位”按钮式就点击“开始”按键不可用。
④结构性。
本软件设计结构清晰,被试者可以通过主界面有顺序的进入我们的测试系统。
⑤经济性。
软件以尽量少的操作步骤和方便的操作达到与真实的速度知觉仪相同的功能。
(5)界面显示设计合理。
界面的设计主要包括布局、文字用语及颜色等。
①布局:
界面的布局因功能不同考虑的侧重点不同。
各功能区要重点突出,功能明显。
平衡原则。
本软件在设计时注意界面上下左右平衡。
由于过分拥挤的显示也会产生视觉疲劳和接受错误,本软件在设计时尽量做到清晰平衡。
预期原则。
界面上所有对象,如窗口、按钮、菜单等处理一致化,使对象的动作可预期。
经济原则。
在提供了足够信息的同时形式简明、清晰。
顺序原则。
显示的对象依需要排列。
进行测试时,我们按照被试者点击各个按钮的顺序设置各个功能键的先后位置。
规则化。
画面对称,显示命令、对话及提示在本软件的设计中做到了统一规范。
②文字与用语:
文字和用语除作为正文出现之外,还在设计题头、标题、提示信息、控制命令、会话等功能时展现。
用语的简洁性。
软件在设计时尽量避免使用计算机专业术语,在按钮、功能键的标示中尽量使用描述描述动作的动词,文字较长时,我们采用压缩法减少字符。
信息内容。
信息内容不仅采用简洁、清楚的表达,而且采用了用户熟悉的句子,避免了使用左右滚屏。
③颜色的使用颜色的配对对界面显示也是一项重要的设计,颜色初是一种有效地强化技术之外,还具有美学价值。
我们在设计界面时,画面中的颜色对比鲜明,主界面采用了颜色较淡的画面。
3真实的实验仪和软件的比较
真实速度知觉仪
1.在实验室做实验时,速度知觉仪中设定距离的可变性比较强可以随意的两侧移动不同的距离。
在我们的软件中没有光杆移动所以实验中只能用鼠标调节考虑到光标每次移动距离是事先设定并不可变的可能会对两点之间距离有点影响。
2.在实验室做实验时,数据在显示过程中只有当光标移动到屏幕终点才能查看测试、差异相关数据。
在软件中考虑到速度比较小的时候光标移动到屏幕时间比较长增多实验时间我们的实验相关数据在光标显示后即可查看相关数据。
3.在做实验时由于操作屏幕中只有一个按钮所以在查看数据时需要操作按钮。
在软件中考虑到数据的可见性以及方便性实验中的三组数据即:
设定、测试、差异可同时显示。
4.实验中被试左手或右手握住按键
在软件中我们用显示键代替按键由于鼠标距离在实验中可能会对测试人机距离造成影响。
5.在设计软件过程中为考虑数据记录的方便性我们特别设计了数据记录键后台记录数据方便数据的记录。
六、实验步骤
速度知觉仪主界面如下
1.在查看实验说明后单击“进入实验”按钮后进入实验主界面
2.进入实验主界面后实验者可以通过查看左上角的相关帮助说明后进行实验具体步骤如下:
1.速度设定:
在复选框中选择要进行测试的光标移动速度,编号对应说明中的速度。
2.位置调整:
点击左右图标相应的左右调整按钮,调整被试屏幕上左右两个图标的位置,3.主试按下“开始”键,此时“停止”与“计时显示”键不可用,光标按设定速度自左向右移动。
当光标到达第一个设定光点(起点)时,光标熄灭,“停止”与“计时显示”键可用,被试应假设光标以原速度仍在移动,进而设想,当灯光正好到第二个设定光点(终点)位置时,按下“停止”键,此时光标会亮,显示其位置,从而判别被试对于速度的判别能力。
4.主试按“计时显示”键,可同时显示标准设定、被试反应、差异时。
差异值:
显示正值,说明被试提前反应,判别速度过快;
若出现负值,则说明被试滞后反应,判别速度过慢。
程序会自动在电脑D盘中创建“速度知觉仪.txt"
文件,并保存实验数据。
5.通常一个被试的测试可以由不同的位置距离、不同的移动速度条件下,反复进行5-10次实验,最后求出差异的平均值。
6.每次测试后,要重新开始新的测试,必须按“复位”键。
七、实验数据汇总及分析
对实验仪器进行分析可得在不考虑客观外界与个人因素的影响情况下对实验结果产生影响的只有“距离”与“速度”。
下面采用控制变量法进行分析。
(注:
对于多因素多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。
每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
)
1.控制距离不变改变速度可得如下数据:
速度
被测着1
设定
18.19
10.87
5.47
2.20
1.11
被测
16.71
10.91
6.05
2.79
0.93
差异
1.48
-0.02
-0.58
-0.59
0.18
被测者2
18.14
10.92
5.46
20.64
12.39
4.83
1.79
0.83
-2.50
-1.47
0.63
0.41
0.28
被测者3
18.20
16.89
10.16
5.38
1.88
1.00
1.31
0.76
0.08
0.32
0.11
被测者4
10.89
19.60
11.84
5.25
1.70
1.02
-1.41
-0.96
0.21
0.5
0.09
由图表分析可得当控制距离一定时随着速度的增大实验测量的差异越小也就越准确。
(数据表中有些速度下没有记录只记录了差异)
2.控制速度不变(此次选择固定速度5)不断增大距离测量数据如下:
实验次数
被测者1
2.72
2.94
3.11
3.38
3.65
3.83
4.35
4.56
5.23
5.79
2.6
2.97
3.32
3.6
3.75
4.41
4.28
0.12
0.14
0.06
0.05
0.26
-0.06
-0.15
-0.26
2.47
2.75
2.96
3.35
3.58
4.03
4.43
4.87
5.22
5.43
2.49
2.88
3.4
3.48
4.22
4.69
5.36
5.16
5.21
-0.09
-0.05
0.1
-0.19
-0.49
0.22
2.87
3.15
3.47
3.79
4.11
4.71
5.11
3.8
3.78
4.38
5.3
5.44
5.61
6.04
6.76
-0.51
-0.65
-0.31
-0.62
-0.27
-0.87
-0.73
-0.5
-0.57
-0.97
2.95
3.12
3.23
3.97
4.79
4.92
3.08
3.68
3.73
4.13
4.65
4.72
-0.13
0.4
-0.45
-0.04
0.24
0.2
0.25
由实验数据图表分析可知当速度一定的情况下随着设定距离的增大被测试者的速度感觉准确性降低也就是说当速度一定时两点距离越小测量准确性越高。
3.由1、2两组数据分析的结果可知当速度和距离对测试者的知觉感觉正确性都有影响,下面对速度和距离同时改变(速度增大,距离减小)下进行试验得到数据如下:
23.08
11.19
6.81
4.91
3.1
2.71
2.11
1.67
1.27
1.03
21.84
10.85
6.49
5.35
2.56
2.77
2.23
1.75
1.4
1.04
1.24
0.34
-0.44
0.54
-0.12
-0.08
-0.01
25.68
11.98
7.47
4.96
3.71
2.68
2.03
1.63
1.17
0.85
25.28
11.8
7.96
4.8
1.93
1.66
1.09
0.69
0.16
-0.03
21.47
12.31
7.55
2.07
1.64
1.23
0.99
19.65
12.55
8.53
5.73
3.94
2.91
1.6
1.13
1.82
-0.24
-0.98
0.04
27.15
12.64
8.04
5.59
3.98
3.07
2.13
1.37
1.15
26.45
12.16
5.72
3.88
3.37
1.77
1.33
0.7
0.48
-0.3
0.02
由图表可以很直观的看出当速度增大距离减小也就是说随着设定时间的减小被测者对速度的感觉的准确性有着明显的提高。
4.为了研究速度知觉感知的准确性在性别中是否有规律下面对男女两名同学进行测试数据如下:
女测试者1
25.18
18.86
15.12
10.09
7.56
3.81
3.05
2.05
1.55
26.10
21.16
15.82
11.09
8.09
4.31
2.76
1.83
-0.92
-2.30
-0.70
-1.00
-0.53
-0.50
-0.71
-0.28
女测试者2
11.65
8.75
7.03
3.51
1.76
1.41
0.94
0.72
1069
8.58
6.51
5.06
3.30
2.14
1.49
1.08
0.56
0.96
0.17
0.52
-0.37
-0.38
-0.14
男测试者1
13.36
10.02
8.02
4.02
2.02
1.62
0.82
12.99
10.21
4.10
1.18
1.01
0.37
0.36
0.44
男测试者2
23.31
17.49
14.00
9.34
7.00
3.52
2.82
1.89
1.42
17.58
17.16
11.36
10.40
7.74
3.91
1.59
0.33
2.64
-1.06
-0.74
-0.39
-0.17
由图表可知差异不具有一定的规则性也就是说对速度的感知的差异是个人原因与性别无关。
总结:
距离相同,光点以较慢的速度行驶,或是光点以相同速度行驶较长的距离,均是一个长时间的估计,在估算到一段时间时,对之前的准确速度的感觉已经基本淡忘,在把握不明确的情况下,加上犹豫或回忆,导致估算时间不准确。
本实验选用的测试者性别不同,但根据结果分析,不同性别对速度的知觉水平几乎相当。
经过分析总结,本实验可能存在以下缺点导致了结果的偏差:
1.测试者数量有限,不能精准地反应总体的情况。
2.不同外界因素{如照明、噪声、震动、疲劳等}都会影响人的预知反映。
3.用该仪器可以研究的影响速度知觉的因素有很多,例如:
可以设置“疲劳组”(一组身体疲劳的人)与“对照组”(一组身体状况正常的人)进行比较,考察疲劳对速度知觉影响等。
4.实验的水平梯度太少,每一种自变量都只有两个水平(快慢和宽窄),例如还可以在垂直方向进行实验。
八、实验过程中被试者所受到的影响项因素分析
速度知觉测量的可靠性影响因素分析影响反应时测量可靠性的因素主要有两方面,一是意识客观测量条件不同产生的误差,例如,测量仪器的精度、重复测量次数、测量结果的取值方法,测试的环境条件、刺激强度的大小及稳定性等。
二是受试者身体机能和精神状态主观条件变化所产生的误差,如极受刺激的感官的机能状态、联系的程度、被试的准备状态、被试对测验的态度和认识、注意力集中能力、疲劳、心理状态等。
这些因素均能引起测量误差使可靠性水平在下降。
在这些因素中,受试者身体机能和精神状态主观条件的变化所产生的误差是影响反应时测量结果可靠性的最主要的直接因素,其中,受试者对测验的态度和认识、注意力的集中能力和测试环境的干扰所引起随机误差对反应时测量结果影响最显著。
这种因素是受试者的主观因素造成的,无法通过测量手段的改进去控制和减小这种因素所引起的误差。
只能通过加强测试的组织和管理,提高受试者的责任心等方法尽量减少误差。
因此,在反应时测验时要对受试者测验的目的和要求,使受试者积极配合,尽量减小因被试注意力不集中导致反应时测量值增大。
这对反应时测量的可靠性有一定的作用。
在客观测量条件不同引起误差的因素中,重复测量次数的多少,测量结果的取值方法对反应时测量的可靠性也有很大的影响。
而这两个因素都是人为控制和改变的,本实验严格控制其他的因素尽量是测量的条件相同,对这两个因素做深入的实验研究和定量分析,试图寻求更有效的提高反应时测量的可靠性方法和途径。
影响测量因素较多,因而在进行测定时需要严格控制受试者的条件,使其尽量一致才能取得可靠的结论。
九、实验数据的分析在生活的应用和影响
速度知觉是指人对于运动着的物体速度的感觉差异。
此次讨论的“速度”是指一个物体沿直线运动的速度,而不是旋转、曲线运动等非线性运动的速度。
而所谓的“速度知觉”也是对这种沿直线运动的物体的知觉。
在现实生活中,良好的速度知觉具有重要的作用。
例如,在在中长跑运动员的训练中,培养对跑速的判断能力是非常重要的,运动员建立对跑速的感知能力能够使其在训练中较好地执行完成教练员训练计划的要求,在实际比赛中能够正确合理地分配体力,避免对手利用变速跑和牺牲领跑的干扰,使赛前制定的跑的战术得以有效实施。
速度知觉是安全人机工程中不可缺少的技术指标。
如建筑施工现场,起重机或塔吊操作人员要判断并控制起吊物体在垂直方向的速度,以便安全地吊起或放下被吊物体,还要判断水平方向的速度,以便安全地在水平方向移动被吊物体。
速度知觉在机械行业的安全生产领域中也有广泛的应用。
许多机械设备是机械进行往复的直线运动,当人处在机械直线运动的正前方而未及时躲让时可能受到运动机械的撞击或挤压。
速度知觉对司机也有很大影响,司机是否及时刹车避免撞到行人、车辆及障碍物依赖于对即将发生碰撞的时间做出精确的估计。
总之速度知觉是安全人机工程中重要技术指标,也是运动员运动能了的一个重要参考指标。
这个指标在安全人机工程的各个领域及运动领域中发挥重要的作用。
十、小组人员分工
本次试验报告大致可分为四个阶段:
第一阶段,速度知觉实验的实验数据(包含小组成员及小组成员外的他人实验数据)及相关实验的资料整理,本部分主要由梁银花负责。
第二阶段,整个速度知觉软件的编程、软件的说明及使用方法主要由王超负责。
第三阶段,课程
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