眼動儀的開發(fā)現(xiàn)狀及其在運動心理領(lǐng)域的應(yīng)用

1、2007年3月第19卷第2期首都體育學(xué)院學(xué)報JournalofCapitalInstituteofPhysicalEducationMarch.2007Vol.19No.2眼動儀的開發(fā)現(xiàn)狀及其在運動心理領(lǐng)域的應(yīng)用OntheStatusoftheDevelopmentofEyemovementMeasuringDeviceItsApplicationinSptPsychology張?森李京誠徐守森高曉東江?智ZHANGSenLIJingc

2、hengXUShousenGAOXiaodongJIANGZhi摘?要:目前眼動儀的開發(fā)主要采用電流記錄法、電磁感應(yīng)法和光學(xué)記錄法(包括角膜反射法和虹膜?鞏膜反射法)三種技術(shù)高速、高精確度與高新技術(shù)相結(jié)合開發(fā)與應(yīng)用更趨于自然多樣化是眼動儀的發(fā)展特點在運動心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動儀呈現(xiàn)了研究生態(tài)學(xué)效度的提高視覺信息的有效獲得與反饋的特點本領(lǐng)域先進(jìn)儀器的應(yīng)用比其他領(lǐng)域少自然環(huán)境條件下儀器的使用受限記錄視覺縱深變化的功能不能較好地實現(xiàn)現(xiàn)有頭盔式眼動儀

3、在數(shù)據(jù)采集和處理上還未達(dá)到記錄閱讀眼動狀況儀器系統(tǒng)的水平眼動儀與反應(yīng)時測試儀等反映心理認(rèn)知特點的儀器的結(jié)合還未能實現(xiàn)是當(dāng)前運動心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動儀存在的主要局限。關(guān)鍵詞:眼動儀電流記錄法電磁感應(yīng)記錄法光學(xué)記錄法角膜反射法虹膜?鞏膜反射法中圖分類號:G804.8?文章編號:1009783X(2007)02004303?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAbstract:Currentlythedevelopmentofeyemovementmeasuringd

4、evicemainlyfocusesonelectriccurrentrecdingmethodmagicinductionmethodopticalrecdingmethodwhichincludescnealreflectionirisscleralreflectionmethods.Thedevelopingfeaturesofthedevicearehighspeedhighaccuracyintegrationwithnewa

5、dvancedtechniquesmenaturalvariedinitsdevelopmentapplication.Applicationofitinthefieldofsptpsychologyhasthefollowingtwoacteristics:theincreaseofecologicaleffectsinresearchtheeffectiveacquisitionfeedbackofvisualinfmation.L

6、imitsofitinthisfieldarethatapplicationofadvanceddevicesinthisfieldislessthaninotherfieldtherearelimitationsusingthedeviceundernaturalconditionsthefunctionofrecdingeyemovementindepthhasnotbeenrealizedthecurrenthelmettypeo

7、feyemovementmeasuringdevicehasnotreachedthelevelofrecdingtheeyemovementstatusinthedevicesystemindatacollectingprocessingthecombinationofeyemovementmeasuringdevicedevicesreflectingcognitivefeaturessuchasreactiontimemeasur

8、ementdevicehasnotbeenfulfilled.Keywds:EyemovementmeasuringdeviceElectriccurrentrecdingmethodMagicinductionmethodOpticalrecdingmethodCnealreflectionmethodIrisscleralreflectionmethod收稿日期:20060523作者簡介:張森(1982)男碩士研究生研究方向為運動心

9、理學(xué)李京城(1960)男湖南人博士教授研究方向為青少年學(xué)生體育參與的心理動力。作者單位:首都體育學(xué)院北京100088CapitalInstituteofPhysicalEducationBeijing100088China.??眼睛是外界信息進(jìn)入人腦的主要通道對其活動情況的研究有助于理解人類的信息加工過程。對眼動的關(guān)注引起了人們對眼動記錄法的開發(fā)興趣。眼動記錄法是指利用眼動記錄儀記錄和分析人們在注視過程中的各項眼動指標(biāo)并以此揭示人們的心

10、理加工過程和規(guī)律的一種研究方法。一百多年來科學(xué)家們一直致力于改進(jìn)眼動記錄技術(shù)的工作并取得了一定的成就。隨著運動心理學(xué)的迅速發(fā)展越來越多的體育運動實踐者和科研人員更加清晰地認(rèn)識到運動心理學(xué)的重要性對運動心理學(xué)的研究提出了更高的要求越來越多先進(jìn)的研究方法和工具被應(yīng)用到此領(lǐng)域的研究中去。眼動儀正是其中一種重要的研究工具。1?眼動儀的開發(fā)現(xiàn)狀??眼動儀是測試人眼活動情況和研究有關(guān)心理過程的專用儀器。它的研制很早就已經(jīng)開始了到現(xiàn)在眼動記錄技術(shù)已發(fā)

11、展得比較完善很多公司已將眼動儀開發(fā)成產(chǎn)品。根據(jù)英國Derby大學(xué)行為科學(xué)研究所DavidWoodling教授建立的眼動儀數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站公布的結(jié)果目前世界上約有44家生產(chǎn)眼動儀的廠家[1]。1.1?國外眼動儀的開發(fā)現(xiàn)狀韓玉昌(2000)[2]認(rèn)為有代表性的眼動記錄方法有:1)直接觀察法即用肉眼直接觀察被試的眼動情況。2)后像法即利用閃光燈的高亮度閃光產(chǎn)生的視覺后像來研究人的眼動。3)機械記錄法包括頭部支點杠桿法、氣動方法、角膜吸附環(huán)狀物法。4

12、)電流記錄法包括電流記錄法和電磁感應(yīng)法。5)光學(xué)記錄法包括反光記錄法、影視法、角膜反光法、43生產(chǎn)的眼動儀。如張運亮等(2004)張忠秋等(2001)蔡賡等(2001)Petrakis(1993)Helsen和Pauwels(1993)Ripoll等(1993)Mockel和Heemsoth(1984)Bard和Fleury(1981)等研究[1017](見表2)。分析已有研究可以看出應(yīng)用眼動儀開展運動心理學(xué)研究有以下特點:第一提高了研

13、究的生態(tài)學(xué)效度。這些實驗都盡力使實驗情境與真實情境二者更加接近此外一些更加適合在現(xiàn)實情境中使用的新型儀器也逐漸被應(yīng)用到體育運動中這樣獲得的實驗結(jié)果更具有實際意義。第二有利于了解運動員在運動實踐過程中每一時刻的視覺信息。這種信息一方面有利于運動員和裁判員賽后獲得準(zhǔn)確的信息反饋提高運動水平和裁判水平另一方面有利于教練員有的放矢地對運動員進(jìn)行指導(dǎo)[18]。表2?運動心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動儀的研究作者及年代ASL504型ASL4200型EMR600角

14、膜反射眼動儀NACEyeMarkRecderModel4型NacV型NACIVeyemarkrecder型NACEyeMovementRecder型①張運亮李宗浩孫延林等.2004?②張忠秋閻國利吉承恕.2001?③蔡賡豬俁公宏季瀏.2001?④PetrakisE.1993?⑤HelsenWPauwelsJ.1993?⑥RipollHKerlirzinYSternJ.F等.1993?⑦M(jìn)ockelMHeemsothC.1984?⑧Bar

15、dCFleuryM.1981?文章名稱:①專家與新手籃球后衛(wèi)運動員的眼動研究②自行車運動員專項認(rèn)知水平眼動特征的實驗研究③女子跳馬運動評分過程中裁判員的眼動研究④AnalysisofVisualSearchPatternsofTennisTeachers⑤ACognitiveApproachtoSkilledPerfmancePerceptioninSpt⑥D(zhuǎn)ecisionMakingVisualStrategiesofBoxersin

16、aSimulatedProblemSolvingSituation⑦M(jìn)aximizingInfmationasaStrategyinVisualSearch:TheRoleofknowledgeAboutthestimulusStructure⑧ConsideringEyeMovementasaPredictofAttainment.2.2?運動心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動儀存在的局限及其趨勢目前關(guān)于眼動的研究文獻(xiàn)和硬件設(shè)備很多由于每個作者和設(shè)備生

17、產(chǎn)商使用的概念和參數(shù)指標(biāo)不同造成了各種方法、模型和設(shè)備性能無法比較給眼動的研究帶來許多困難[19]。運動心理領(lǐng)域同樣也存在這個問題。本文所涉及的儀器有許多已被應(yīng)用到交通、廣告心理學(xué)等領(lǐng)域中但還未被應(yīng)用到運動心理領(lǐng)域。多數(shù)運動心理領(lǐng)域的眼動研究采用的是固定式眼動儀如張運亮等人的研究應(yīng)用固定的U型托將被試的頭固定然后用眼動儀測試其眼動。而在現(xiàn)實情境中運動員的頭部不可能保持靜止這或多或少會影響研究的生態(tài)學(xué)效度。頭盔式視覺追蹤眼動儀及分析系統(tǒng)的

18、發(fā)展使得被試在實驗時可以移動頭部和身體進(jìn)而使眼動記錄的儀器更加適用于運動實踐情境研究的生態(tài)學(xué)效度有所提高。但由于頭盔上的場景和眼部攝像頭以及各種連線而導(dǎo)致被試不能快速運動、在自然環(huán)境條件下儀器精密度的下降等因素的限制研究的應(yīng)用場所受到局限運動員頭戴?測試帽?進(jìn)行運動會干擾他們的技能操作分散他們的注意。此外目前的眼動儀只能記錄眼睛在某個縱深距離平面維度上的移動記錄視覺縱深變化的功能還不能較好地實現(xiàn)。如何開發(fā)出更加適合在自然環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場研

19、究的儀器以及擁有記錄視覺縱深變化功能的儀器將是儀器開發(fā)商的一個努力方向?，F(xiàn)有的頭盔式眼動儀在數(shù)據(jù)采集和處理上還未達(dá)到記錄閱讀眼動狀況儀器系統(tǒng)的水平。因此對能夠適用于體育運動領(lǐng)域眼動研究需要的儀器軟件進(jìn)行研制、開發(fā)將會給體育運動心理領(lǐng)域的眼動研究帶來更加實用的手段和應(yīng)用推廣的動力這也將是它的一個重要趨勢。從運動員的專項認(rèn)知水平角度探討專項運動心理能力的發(fā)展特征揭示有關(guān)專項心理能力的培養(yǎng)機制是當(dāng)今運動心理學(xué)的重要研究課題。但目前本領(lǐng)域的眾多

20、研究中研究者主要通過記錄和分析瞳孔直徑、注視位置及次數(shù)等指標(biāo)來探討注視與視覺搜索特征。這些都是眼動的外部特征難以反映運動員決策時等心理認(rèn)知特點。若能將眼動儀與反應(yīng)時測試儀等反映心理認(rèn)知特點的儀器有機結(jié)合探討運動員眼動注視觀察過程中的內(nèi)部心理活動內(nèi)容與過程研究的指標(biāo)將更加全面研究也將更加深入這也將是眼動儀發(fā)展的一個重要趨勢。但在結(jié)合中要解決好眼動與認(rèn)知決策過程的同步測量問題。眼動儀與反應(yīng)時測量儀的同步操作將是實現(xiàn)指標(biāo)綜合的重要環(huán)節(jié)[20]

21、。目前運動心理領(lǐng)域?qū)ρ蹌觾x的應(yīng)用都是用它來研究專家與新手的眼動特征這只是從探索與揭示規(guī)律的角度應(yīng)用儀器。但隨著儀器用途的拓寬從更加實用的角度應(yīng)用眼動儀也將成為可能即應(yīng)用儀器對新手運動員進(jìn)行一些視覺信息處理及認(rèn)知決策等方面的眼動訓(xùn)練。參考文獻(xiàn):[1]閻國利.眼動分析法在心理學(xué)中的應(yīng)用[M].天津教育出版社1998:4043.[2]韓玉昌.眼動儀和眼動實驗法的發(fā)展歷程[J].心理科學(xué)2000(4):454457.[3]隋雪李立潔.眼球運動研

22、究概況[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(社科版)2003(1):4345.[4]李立潔.一種新型的心理學(xué)儀器???EVM3200型眼運動軌跡記錄系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代儀器使用與維修1999(2):2931.[5]張名魁孫復(fù)川.高抗干擾性的紅外光電反射眼動測量儀[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志1989(4):282286.[6]柳忠起袁修干劉偉王睿.在模擬飛機降落過程中的眼動分析[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報2002(6):703706.[7]閻國利田