安全生产-人机安全实验指导书(doc 37页)

人机安全实验指导书 常熟理工学院化学与材料工程学院安全工程专业 二一三年六月 实验一 人体生理参数测量、统计 一 实验目的 1、学习人体测量仪器的用法，测量人体的静态尺寸； 2、学习人体尺寸在产品设计中的应用。 二 实验内容 1 测量人体静态尺寸； 2 根据统计学原理求各测量尺寸的均值、方差 ，并得到第 5、95 百分位的大小； 三 实验仪器及器材 人体测高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯脚规、人体秤。 四 实验步骤 1 学习使用各测量仪器； 2 将测量的各项静态尺寸填入下表； 3 计算均值、方差、标准差，并算出 5、50、95 百分位数的人体测量数据。 每位同学分别测出自己的身高、坐高、体重,列入表格。8-10 个同学一组计算 出均值、方差、标准差。 五、实验结果分析 表 11 测量人体主要尺寸（mm）及体重（kg） 序号 体重 身高 立姿眼高 肘高 坐高 坐姿眼高 坐姿膝高 肩宽 胸厚 头最大长 足宽 足长 均值 方差 标准差 5 50% 95 实验二 手指灵活性手腕动觉方位测试 （一）手指灵活性测试 一、实验目的 测定手指与手指尖灵活性 测定被测者手指、手、手腕灵活性的实验，同时也可测定手和眼的协调能 力。 二、实验内容 测定手指和手指尖完成工作所需要的时间。 三、实验仪器：EP707 手指灵活性测试仪 组成：机箱有六位计时器、附件盒及配件接插口。手指灵活测试配件插板， 手指尖灵活测试配件插板。 技术参数： 1、计时范围：09999.99 秒 2、手指灵活性测试量：100 个孔 3、手指尖灵活性测试量：M6、M5、M4、M3 螺钉各 25 个 四、工作原理及其使用方法： 手指灵活性测试，主要测试手指的灵活性和手指尖的灵活性二类。 手指灵活性测定的常用方法是：被试用一把镊子钳，把数十根金属针分别 插入一块具有数十只小孔的板内。以完成任务所用时间作为检测的指标。 手指尖灵活性测定的常用方法是：安装或拆卸螺母的操作，即是在一块板 上装有数十根不同尺寸的螺栓，被试的任务就是装上垫片再旋上螺母。或者将 旋有螺母的螺栓上，旋下螺母。以完成任务所用时间作为检测的指标。 本实验所用的手指灵活测试仪就是选用了以上方案，仪器中配置了精确统 计时间的计时器、并精选了螺栓的品种及数量，使其更趋实用，实验也更为方 便。 五、实验步骤： 手指灵活性操作部件的第一根插针插入左上方孔的信号经整形送入电脑芯 片开始记时，当最后一根插针(即第二十五根)插入右下方孔的信号经整形送入 电脑芯片仃止记时，所用时间经锁存、驱动以数码显示。 实验一） 手指灵活性测试 1、将手指灵活性测试板（上有 100 个小孔）插入机箱。打开附件盒，露出 插针盒。 2、接通电源，被试利手握着镊子，坐在测试板前。 3、实验指导语；这是一个测量手指灵活性的实验。你面前的手指灵活测试 板上有 100 个孔，插针盒里有 100 根插针，你的任务是用镊子将盒中的插针插 入孔中。插的顺序是从左至右，从上至下，即第一根插在第一排的最左边的一 个孔，第二根插在第一排的从左数第二个孔，以此类推，第 100 根插在最后一 排最右边的一个孔。要求你插得快并要插到位， （即插到底） 。 4、被试理解指导语后，即可操作实验。当第一根插针插入第一排最左边的 一个孔时，仪器内的计时器开始计时，当最后一根插入最后一排最右边的一个 孔时，停止计时。显示被试完成任务所用时间。 5、主试记录实验结果。 实验二） 手指尖灵活性测试 1、将手指尖灵活性测试板（上有 100 个螺栓） ，插入机箱。打开附件盒， 露出螺帽盒。 2、接通电源，被试坐在测试板前。 3、实验指导语；这是一个测量手指尖灵活性的实验。你面前的手指尖灵活 测试板上有 100 个螺栓，附件盒里有 100 个不同规格的螺帽，你的任务是用手 将盒中的螺帽拧入对应的螺栓中。拧入的顺序是从左至右，从上至下，即第一 个螺帽拧在第一排的最左边的一个螺栓上，第二个螺帽拧在第一排的从左数第 二个螺栓上，以此类推，第 100 个螺帽拧在最后一排最右边的一个螺栓上。要 求你拧得快并要拧到位，即拧到底。 4、被试理解指导语后，即可操作实验。当第一个螺帽拧入第一排最左边的 一个螺栓时，仪器内计时器开始计时，当最后一个螺帽拧入最后一排最右边的 一个螺栓时，停止计时。显示被试完成任务所用时间。 5、主试记录实验结果。 实验三） 比较非利手指灵活性 1、将手指灵活性测试板（上有 100 个小孔） ，插入机箱。打开附件盒，露 出插针盒。 2、接通电源，被试非利手握着镊子，坐在测试板前。 3、实验指导语；这是一个测量手指灵活性的实验。你面前的手指灵活测试 板上有 100 个孔，插针盒里有 100 根插针，你的任务是用非利手握着镊子将盒 中的插针插入孔中。插的顺序是从左至右，从上至下，即第一根插在第一排的 最左边的一个孔，第二根插在第一排的从左数第二个孔，以此类推，第 100 根 插在最后一排最右边的一个孔。要求你插得快并要插到位，即插到底。 4、被试理解指导语后，即可操作实验。当第一根插针插入第一排最左边的 一个孔时，仪器内计时器开始计时，当最后一根插入最后一排最右边的一个孔 时，停止计时。显示被试完成任务所用时间。 5、主试记录实验结果。 六、实验结果分析 1、列表整理各 5 次的练习结果。 2、绘制个人的练习曲线。 七、讨论 1、根据实验一） 、实验三）结果分析利手与非利手的差异。 2、根据练习曲线，分析手指及手指尖动作技能形成的进程及趋势。 （二）动觉方位辨别测试 一、实验目的 通过动觉方位辨别仪的测试，测定个体前臂位移的动觉感受性。 二、实验基本原理 动觉是身体运动和位置状态的一种内部感觉。动觉感受器分布在肌肉和肌 腱内，感受器中的刺激来自肌肉的收缩和伸展。并反映出一动作的强度、速度 和轨迹的信息。正因为各类的感受器的存在，保证了人体能确切而精细的完成 所需要的动作。 一个完整的动觉过程，往往是一个不断反馈的过程。也就是一个完整的动 作，往往是先作暂时性的运动，然后再根据环境的影响去逐步调整而完成的。 例如一个完善的投掷动作须把握方向、射角及初速度，而这三项中的前两项就 是靠动觉方位的正确判断而决定的。动觉方位辨别效果决定于先天作用及后天 的训练。一个好的运动员除先天的秉赋以外，后天尚需经大量的训练、逐步调 整自身，才能达到高的水平。 三、实验仪器 实验仪器名称：EP207 动觉方位辨别仪（见下图） 组成：1，带有半圆刻度的底板和圆心轴相连的滑动臂。 2，九个制止器座套，分布在底座 0、30、50、70、90、110、130、150、180 度的位置上。并配有三个制止器。 3，滑动臂下面有活动挡块，两侧有螺钉限位。可调滑动臂指针与下上行度 数间的差。 技术指标： 1，动作移动可测范围：0180 度 2，分辨精度：1 度 3，复制定位：0、30、50、70、90、110、130、150、180 度共九个 4，复制定位精度：1 度 四、实验内容及步骤 使用方法： 1、新装仪器前准备：用户打开仪器箱，取出底板和滑动臂，将滑动臂的轴 芯插入底板的中心轴套，并在轴芯的螺纹端拧上固定螺帽。当感到滑动臂旋转 自如，又没有明显的上下窜动时，拧紧固定螺帽上的小螺钉。 2、被试把胳臂放在滑动臂上，根据被试的手臂长短，选择合适的螺孔，拧 入夹紧杆（夹紧杆装在中指和食指间对应滑动臂上的螺孔中） 。 3、滑动臂的位置是用臂下红色指针对准底板上的刻度值所表示的。为使制 止器的位置基本上与刻度对应，该作以下调整； a先将滑动臂放在底板左侧。 b在底板 90 度的制止器座套中，插入制止器。 c顺时针调节滑动臂，碰到制止器时，观看红色指针对应刻度值。 d如刻度值小于 90，逆时针拧松左侧限位螺钉直至红色指针对准 90 刻度值。 反之顺时针拧紧限位螺钉。 e再将滑动臂放在底板右侧。 f在底板 90 度的制止器座套中，插入制止器。 g逆时针调节滑动臂，碰到制止器时，观看红色指针对应刻度值。 h如刻度值小于 90，顺时针拧紧右侧限位螺钉直至红色指针对准 90 刻度值。 反之逆时针拧松限位螺钉。 4、作为训练或复制实验时，可用制止器插在所需角度的制止器座套中，作 为基准。 5、作为方位估计实验时，无需制止器即可实验。 实验程序： 第一项：复制实验 1在按使用方法 1、2、3 的基础上作好准备。 2主试随机的选择复制角度（即在九个带有制止器座套中选用） ，插入制 止器，先让被试在排除视觉作用下，练习五次。作为被试在标准刺激状况下的 练习。 3然后拔除制止器，复制练习结果。 4实验指导语；这是一个动觉复制测试。先给你一个标准位，可练习五次， 练习中自我感觉手臂在标准位时的各关节所处的部位、肌肉的收缩程度。练习 结束，将取除挡块，你根据练习时的感觉，复制到原部位。要求做到误差角度 越小越好。共做六个标准位。 5主试记录被试在每一个标准位时的复制值。 第二项：反馈条件下的动觉训练效果 1按“第一项”中的 1、2、3 的步序操作。 2实验指导语：这是一个动觉复制测试。先给你一个标准位，可练习五次， 练习中自我感觉手臂在标准位时的各关节所处的部位、肌肉的收缩程度。练习 结束，将取除挡块，你根据练习时的感觉，复制到原部位。复制后我将告诉你 偏离的方位及角度，你可做修正再复制。共做十次。 3主试记录被试在此标准位时的各次反馈后的复制值。 五、实验结果 列表统计各种实验结果（格式见下表） 。 实验条件 实验方式 30 度 50 度 70 度 90 度 110 度 130 度 第一项 第二项 六、实验报告要求 1绘制实验第二项的反馈状况下的练习曲线。 2比较各角度的误差值。 实验三 运动时反应时测定 一、实验目的 1、检验优势手的反应时与运动时是 否相关； 2、学习测量运动时的方法； 3、比较运动目标在不同方位运动时 的差异。 二、实验内容 1、测量不同次数的反应时平均值、运动时平均值； 2、计算反应时的平均数和正确的运动时的平均数的相关系数。 三、实验仪器： EP206 运动时反应时测定仪 组成：被试操作面板上具有一个反应键，八个均布半圆的运动目标键，及 对应的八个目标指示灯。主试操作面板上具有八位数码显示、五种实验次数设 置键、结果轮流显示的功能键及初始状态复位键。 技术参数： 1、每次反应时间的计时范围：0.0001999.9999s 2、每次运动时间的计时范围：0.00019.9999s 3、计时分辨率：0.0001s 4、可设置的实验次数：10、20、30、40、50 次 5、运动目标：8 个 四、工作原理及其使用方法： 在动作技能的心理实验研究中时间是一个重要的变量。研究动作技能的时 间问题，须区别两个概念：反应时间和运动时间。 反应时间：是从呈现剌激到外部开始反应之间所需要的时间。是剌激与反 应之间的时间间隔，即反应潜伏期。它和剌激呈现前的准备工作相关，是知觉 的一种表现。 运动时间：是运动开始到运动完成所需要的时间；是反映运动过程所需的 时间，所以它和运动的距离及击中目标的难度密切相关；是运动的一种形式。 因为知觉和运动是两种性质不同的过程，所以反应时间和运动时间不应该有显 著的相关。 该论点曾由 Henry（1961）的研究认为反应时间和运动时间的相关是 0。Hodgkins（1962）对 6 岁至 84 岁的被试的研究说明反应时间和运动时间没 有关系。Slaten-Ham_mel（1952）和 L.E.Smith（1961）的报告，也支持上述 论点。认为两者无显著相关。杨博民教授曾用 80 名被试，对简单反应时间和运 动时间做了比较研究，结果表明，二者的相关系数如果用手反应为 0.21，用脚 反应为 0.29，虽然达到了显著水平，但因相关系数太小，对于预测来说还是没 有多大意义的。然而，Kerr（1966）Pieason 和 Rash（1959）和 Hipple（1954）的研究报告中指出反应时间和运动时间之间有显著的相关。本 书作者在被试的实验中却发现反应时间和运动时间的比例，会因被试的性格而 变化，尤其在运动目标有多种选择的情况下更为明显。反应灵敏的被试（外向 性格者）反应时间占的比例小、反之稳重的被试（内向性格者）反应时间占的 比例相对前者要大得多。 根据实验所需，主试按控制键确定内容、次数。按控制软件设定顺序呈现 剌激，被试作出相应的反应，信号经整形送入电脑芯片，以辨别正误及反应时 间、运动时间。最后统计多次结果，经锁存、驱动由数码管显示，如装有打印 机可打出各次及汇总统计结果。 使用方法： 1、联接 220V 电源，EP206P 因配有打印功能，应先用连线将打印机和主 机联接，然后再将主机和打印机连接到 220V 电源。 2、接通电源开关，显示“SEL” 。 （EP206P 型应先打开主机电源开关，然 合再打开打印机的电源） 。 3、设置实验次数，如需 10 次，按面板上按键 10，显示“n 10” ，同理 可选择实验次数 20、30、40、50。显示器显示选择次数。 4、被试手按住反应键，当随机的剌激呈现，即某一指示灯光点亮的瞬间， 开始计时，当被试手离开反应键，停止计时，仪器自动记录为反应时。同时重 新开始计时，当被试手按下亮灯的相应键，停止计时，仪器自动记录为运动时。 如被试按错目标键或是运动时间超过 9.9999 秒，仪器将判为错误。时间不记入 总数。 5、按下目标键后，手指仍返回反应键，等候下次剌激的呈现。 （如手指没 返回到反应键，仪器就进入等候状态。 6、当显示器显示“END”时，表示设置的次数已完成。 7、主试可依次按动“功能”键，显示实验的统计结果。显示序列如下； 1-XX 实验次数 2-XXX.XXX 总反应时间 3-XXX.XXX 平均反应时间 4-XXX.XXX 总运动时间 5-XXX.XXX 平均运动时间 6-XX 出错次数 注：X 表示数字 8、EP206P 型测定仪在显示“END”后，即可依次按“功能”键，显示以 上结果。亦可按“打印”键，打印机将打出每次反应及运动时间的详细结果及 统计结果。 9、按“复位”键，主机返回初始状态。 注意：实验结束关机时，须先关打印机电源，再关主机电源。 五、实验步骤： 实验一 1、按使用方法 1、2、3 做好实验前的准备工作。 2、被试坐在仪器前，利手能舒服地按到每一个目标键。 3、实验指导语；这是一个测反应时间和运动时间的实验。一共要做 a 次 （a 是主试设定的次数） 。每次开始时你把手指按在反应键上，注视八个目标位 指示灯，一发现那个目标指示灯亮了，就立即将手指从反应键上离开，按对应 于亮指示灯的目标键。要求你又快又准地完成。完成后手指再次返回按住反应 键。 4、被试明确指导语后，手指按反应键，即开始实验，直至设置次数的完成。 显示屏呈现“END”以示结束。 5、主试连续按“功能”键，逐次显示“实验次数” 、 “总反应时间” 、 “平均 反应时间” 、 “总运动时间” 、 “平均运动时间” 、 “出错次数” 。可供记录实验结果。 实验二 1、按使用方法 1、2、3 做好实验前的准备工作。 2、被试坐在仪器前，利手能舒服地按到每一个目标键。 3、实验指导语；这是一个测反应时间和运动时间的实验。一共要做 a 次 （a 是主试设定的次数） 。每次开始时你把手指按在反应键上，注视八个目标位 指示灯，一发现那个目标指示灯亮了，就立即将手指从反应键上离开，按对应 于亮指示灯的目标键。要求你又快又准地完成。完成后手指再次返回按住反应 键。 4、被试明确指导语后，手指按反应键，即开始实验，直至设置次数的完成。 显示屏呈现“END”以示结束。 5、主试在实验前列一张记录表格，记录每次呈现剌激的位置及运动时间。 实验结束后，主试连续按“功能”键，逐次显示“实验次数” 、 “总反应时间” 、 “平均反应时间” 、 “总运动时间” 、 “平均运动时间” 、 “出错次数” 。记录在表中。 六、实验结果分析 1、列表统计一个组的实验结果。 表 21 不同次数的实验结果记录表 设置次数 10 20 30 40 50 总反应时间 平均反应时间 总运动时间 平均运动时间 出错次数 2、计算反应时的平均数（RT）和正确的运动时的平均数（MT）的相关系数（r） 。 3、统计剌激目标在各方位时的反应时的平均数、正确的运动时的平均数、错误 次数。并计算其离散性。 表 22 运动位 1 2 3 4 5 6 7 8 反应时 平均反 应时 运动时 平均运 动时 出错次 七、讨论 1、根据实验一的结果及计算出的相关系数，分析其是否相关？相关的原因在那 里？ 2、根据实验二的结果，分析剌激目标在不同方位时对个体反应时及运动时的影 响？归纳在那个方位反应最快、运动最省时。 3、如何组织不同年龄、不同性格的被试相关系数差异的测试。 4、举例说明实验二的结果在实践中的应用价值 实验四 动作稳定性测试 一、实验目的 运用动作稳定测试仪，学习测定动作准确性的方法。 二、实验基本原理 任何精细的动作都涉及强度、速度与空间方位三大要素。对于需要用手进 行的精细动作，其中动作的速度与空间方位的判断尤为重要。作为空间方位的 准确定位，视觉的反馈联系又起着决定性的重要作用。 手臂瞄准运动测验是用来研究随意运动准确性的最简洁的方法。动作稳定 测试仪中的九孔瞄准测验就是根据这一思路来测定个体运动的准确判断力的。 测验时手持测试笔，以笔尖通过孔（笔尖不碰孔边为准） ，以通过孔的最小直径 为衡量准确性的指标，通过的孔直径越小其瞄准的判断力就越高。这种测验不 仅可以用来研究受视觉支配的随意运动的准确性，而且可以用来研究左右手瞄 准运动判断力的差别，以及瞄准运动能力的发展过程，还可以寻找这种能力和 其他心理特点的关系。不少心理学家将身体某部位不由自主地颤动的范围作为 控制运动的能力的指标。颤动范围越大，控制运动的能力越弱，反之，控制运 动的能力越强。一个人处于某种情绪状态时，这种身体不由自主的运动亦会比 没有该类情绪时有明显的增大。所以，这种颤动范围也可作为情绪强度的心理 指标。 三、实验仪器 实验仪器名称：EP704 动作稳定实验仪（见下图） 九孔实验仪、凹槽实验仪均以大孔底部和进入口为启动点，以孔边和凹槽 边为计数点，最小孔底部和出口为结束点，(故探笔一碰大孔底部和进入口信号 进入整形电路 a；探笔一碰孔边和凹槽边信号进入整形电路 b；探笔一碰最小孔 底部和走出凹槽口信号进入整形电路 c)，经整形信号进入电脑芯片在编程软件 的作用下，开始工作、计数及停止记时计数，再由锁存、驱动数码管显示实验 结果。控制按键使结果逐个显示及复位。 组成：计时器、 九孔实验仪、凹槽实验仪三部分组成。 技术参数； 1.九孔直径；12，9，6.7，5.3，4.2，3.5，3.1，2.7，2.5 毫米 2.测验笔尖直径；2 毫米 3.凹槽宽度范围；2.512 毫米 4.计时范围；09999.99 秒 5.计数范围；0999 次 四、实验内容及步骤 使用方法： 1.将凹槽实验仪与九孔实验仪用线缆联接。测试棒尾部与九洞实验仪联 接。 2.将九孔实验仪与计时器用线缆联接。接通电源。 3.测试棒碰到大孔底部或凹槽起始端，计时器开始计时。每碰到孔边或 凹槽边一次，计错加一，并发有声音，以示警告。直到测试棒碰到最后一孔的 底部或凹槽结束端，计时器停止计时。 4.按计时器“复位”键，显示归零。 实验程序： 第一项实验：瞄准准确性测试 1.按使用方法 1、2，做好实验前准备。被试坐在实验仪器前，手捏测试棒。 2.实验指导语；这是一个瞄准运动测验。你面前有一个具有九个大小不一 之孔的斜面板，你的任务是用手握的测试棒尖，插进孔里、碰到底部，顺序是 从大至小，直至进入最小一个孔并碰到底部。希望你发挥最大的判断能力、在 用测试棒插入孔中的过程中、尽量不要碰到孔边，同时尽快的通过九个孔。 3.被试理解指导语后，即可实验。 4.实验结束主试按记时器“T/N”键，记录显示的时间(T)及出错次数(N) （未通过的孔数） 。 5.被试先用左手后用右手，按以上程序进行实验。 第二项实验：运动的稳定性测试 1.按使用方法 1、2，做好实验前准备。被试坐在实验仪器前，手捏测试棒。 2.实验指导语；这是一个运动稳定性测验。你面前有一个由宽至窄的凹槽， 你的任务是用手握的测试棒尖，由宽处进槽、从宽至窄移动，直至进入最窄一 端的结束位。希望你以最稳定的状况，在用测试棒移动过程中尽量不要碰到槽 边，同时尽快地通过凹槽。 3.被试理解指导语后，即可实验。 4.实验结束主试按记时器“T/N”键，记录显示的时间(T)及出错次数(N) （未通过的槽数） 。 5.被试先用左手后用右手，按以上程序进行实验。各做五次。 6.将凹槽板转 180 度，让被试换一种方向（即原来是自左向右运动，换成 由右向左运动） ，按以上程序进行实验。 五、实验结果 1.根据实验一结果，分别统计被试左、右手完成任务的时间及通过孔的个 数。计算两手瞄准动作误差的相关系数。 第一项实验数据记录表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 右手 个数 时间 左手 个数 时间 2.根据实验二结果，分别统计被试左、右手完成任务的平均时间及通过凹 槽边标尺刻度平均数。计算两手的动作稳定性的相关系数。 第二项实验数据记录表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 右手 左手 3.根据实验二结果，分别统计被试自左向右、自右向左时完成任务的平均 时间及通过凹槽边标尺刻度平均数。计算两种方向两手的动作稳定性误差的相 关系数。 六、实验报告要求 1.根据实验一结果，分析左、右手差异。分析时间及通过个数的关系。 2.根据实验二结果，分析不同方向差异。 试验五记忆广度测试 一、实验目的 通过记忆广度测试仪的应用，测定视觉数字记忆广度。 二、实验基本原理 记忆广度又称为“记忆范围” 。是瞬时记忆的一种重要品质。它指对某种材 料呈现后能正确复现的数量，个人的记忆广度指标，简言之，就是个体对记忆 材料呈现后能记住的最大量。反映出其人的瞬时记忆能力。 在记忆广度的测试中，数字记忆能力的测试是目前心理学研究瞬时记忆中 简单易行又最为典型的一种方法。这是由于它最能体现记忆广度的特点：是决 定记忆材料的数目，而不是材料的意义。目前，公认的记忆广度的平均数为 7+-2。 数字记忆广度的测试常用方法如下：按固定的顺序逐一呈现一系列数字后，以 个体刚刚能立刻正确再现的数字长度值为衡量记忆广度的标准值。测试中所呈 现的各数字间的时间间隔必须相等，再现的结果也必须符合原来呈现的顺序才 算正确。 数字记忆广度的测定和绝对感觉阈限的测定类似，常用最小变化法，即将 刺激数字的长度逐级增加，并以个体能否通过数字系列的中间值来计量。如 8 位的数字系列能够通过，9 位数字不能通过，其记忆广度即为 8.5。这种计算方 法也有变式，如是每一数字系列各连续呈现 4 次，则以有一次通过的最长系列 为基数，再以每一次通过为 0.25 分叠加，为比较的附加分。例 9 位数字通过二 次，8 位数字通过三次，小于 8 位数字的全通过，则算记忆广度为 9，得分为 8.25 分。即 8 位数字通过的是三次，其积分为 7.75 分。再加上 9 位数字通过 的是二次，故总积分为 8.25 分。 三、实验仪器 实验仪器名称：EP805 记忆广度测试仪（见下图） 工作原理：根据实验所需，控制键进行编码选择。控制软件通过电脑芯片 以三位数开始呈现，被试根据记忆按数码键应答。应答信号经整形，由电脑芯 片辨别错对后，以位四组数码、位顺序呈现(大数码显示)或错误、结束信号呈 现(声音蜂鸣)。实验结果经锁存、驱动后由数码显示。 组成：由控制器、主试面板、被试面板、应答键盘组成。 主试面板上装有六位数码管实时显示计错、计分、计位、计时。 被试面板装有大数码管，实验时显示数字材料。 技术参数： 1记忆材料：数字 09 随机组成三位至十六位的数字系列，同一系列内 有不同的数组，共有两套编码。 2记忆材料显示方式：由一个大数码管顺序显示数字，每一数字在数码管 上显示时间为 0.7 秒。 3测试成绩显示方式：六位数码管顺序显示测试结果。 4计时范围：099 分 99 秒。 四、实验内容及步骤 使用方法： 1.将键盘线缆的插头与仪器被试面板上的插座连接，接通电源。 2.按“复位（RST） ”键，码 1 灯与计分灯亮，数码管显示为 0202；00。表 示基础位长=2，基础分=02.00 分。 3.呈现数字编码选择；按“编码（1/11） ”键，码 1、码 11 转换。对应指 示灯亮。 4.结果显示选择；按“显示（P/T） ”键，计时（T） 、计分（P）转换。对应 指示灯亮。 计时-显示的是操作时间。 计分-显示的是基分及附加分。 5.设置完毕，被试按键盘盒上的“回车（ENTER） ”键，仪器自动呈现数组， 呈现完毕回答灯亮及蜂鸣器短响，等被试按序应答，答对回答灯熄，答错蜂鸣 器短响。被试按键盘盒的回车键，再次呈现下组刺激，直到蜂呜器长响，测 试结束。 6.主试按“停蜂鸣”键，改变显示键状态，记录测试成绩。 7.记录完毕，按“复位”键，为再次测试准备。 实验程序： 第一项实验：元记忆判断 1.按使用方法 1、2、3，完成实验前准备。 2.实验指导语：这是个元记忆实验。请你注意前面的大数码显示屏，当你 按“回车”键后，将会连续出现一组数字。你的任务是用笔记住这组数字，等 回答灯亮或蜂鸣器短响，你要按原呈现的顺序，按键回答。答对了回答灯熄， 答错了蜂鸣器短响，以示警告。回答完再按“回车”键，再次呈现下一组数字。 如此循环直至蜂鸣器长响，以示结束。希望你集中注意力、采取最佳的方法来 识记呈现的各系列数字，以尽量能做出准确的应答。 3.被试明确指导语后，即可测试。 4.直到蜂鸣器长响时，主试按“停蜂鸣”键，改变显示键状态，记录测试 成绩。 5.记录完毕，按“复位”键，为再次测试准备。 6.经过三至十六位数的应答后，请被试回答，自己能够正确记忆的位数。 第二项实验：记忆广度测定 1.按使用方法 1、2、3，完成实验前准备。 2.实验指导语：这是个记忆实验。请你注意前面的大数码显示屏，当你按 “回车”键后，将会连续出现一组数字。你的任务是记住这组数字，等回答灯 亮或蜂鸣器短响，你要按原呈现的顺序，按键回答。答对了回答灯熄，答错了 蜂鸣器短响，以示警告。回答完再按“回车”键，再次呈现下一组数字。如此 循环直至蜂呜器长响，以示结束。希望你集中注意力、采取最佳的方法来识记 呈现的各系列数字，以尽量能做出准确的应答。 3.被试者明确指导语后，即可测试。 4.直到蜂鸣器长响时，主试按“停蜂鸣”键，改变显示键状态，记录测试 成绩。 5.记录完毕，按“复位”键，为再次测试准备。 五、实验结果 根据实验结果比较不同被试者的数字记忆广度和所用策略的关系。 实验记录表 3 位 4 位 5 位 6 位 7 位 8 位 9 位 实验 一 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 10 位 11 位 12 位 13 位 14 位 15 位 16 位 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 3 位 4 位 5 位 6 位 7 位 8 位 9 位 实验 二 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 10 位 11 位 12 位 13 位 14 位 15 位 16 位 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 呈现数 应答数 六、实验报告要求 1.谈谈自己在识记中所采取的策略、方法。 2.分析一个人的记忆广度是否能作为他的记忆能力的指标。 3.说明个体的记忆广度与其文化程度之间有何关联。 实验六深度知觉测试 一、实验目的 比较单双眼在辨别远近中的差异，学习使用深度知觉测试仪测量深度知觉 阈值的准确方法。 二、实验基本原理 深度知觉是指人的眼对物体三维空间远近距离的感知能力。人眼能够在上 下左右二维光学印象的基础上看出物体的深度，主要是双眼视差和单元线索的 作用。驾驶（飞机、火车、汽车） 、精密加工等工作，对人的深度知觉要求较高。 深度知觉是后天形成的，并代有条件反射的性质。 深度知觉测试仪是用于研究深度知觉的仪器亦称霍尔-多尔曼仪器。是 1919 年由霍尔-多尔曼（Haward 一 Dolman）根据黑尔姆霍兹（H.von Helmholtz）的三针实验而设计的，当时用于选择和淘汰那些不符合深度知觉要 求的航空候选人员。该仪器上有一根固定的立柱（1 厘米粗，25 厘米长） ，旁边 另有一根同样大小可前后移动的立柱。固定的立柱为标准剌激，可以前后移动 的立柱为比较刺激。被试坐在距立柱 2 米远处，通过一个长方形窗孔观察这两 根立柱（只能看到立柱的中间部分） ，并可拉动绳子使比较剌激柱（可前后移动 的立柱）前后移动，至两立柱处于同一距离。调节后的距离差为深度知觉误差。 霍尔-多尔曼曾测定过 106 人，结果发现双眼在辨别远近的平均误差为 14.4 毫 米，其中误差在 3.6 一 5.5 毫米的有 14 人，误差在 3.6 毫米以内的有 24 人， 而单眼在辨别远近中的平均误差却是 285 毫米。 三、实验仪器 实验仪器名称：EP503 型深度知觉测试仪（见下图） 工作原理：操作遥控器的低速进、高速进开关经电控线路均可让电机正向 旋转，带动变异标杆拖板向前移动，拖板上装有指针直接显示变异标杆所在位。 反之操作遥控器的低速退、高速退，变异标转向后移动，同时显示所在位。 组成：主机有二根固定立柱、一根可控前后移动立柱、移动主柱变速电控 单元、带照明外壳及误差指示表尺和被试操作遥控盒。 技术参数： 1.比较刺激立柱移动速度分快慢二档。 快：50 毫米/秒 慢：25 毫米/秒 2.比较刺激立柱移动方向可逆。 3.比较刺激立柱移动范围；-200+200 毫米。 4.比较刺激立柱与标准刺激的横向距离为 55 毫米。 四、实验内容及步骤 使用方法： 1.被试者坐在离标准刺激立柱 2 米处，手握遥控器，双目与观察窗持平， 可观察比较刺激的前后移动。 2.主试者接通主机电源，打开照明灯。按“复位”键能使比较刺激处于初 始位置。 3.被试者操作遥控开关，使比较刺激与标准刺激三点成一直线。 4.主试者从标尺读数中观察被测试者的测定误差。 实验程序： 第一项实验：单眼深度知觉阈限测定 1.被试坐在离标准刺激立柱 2 米处，手握遥控器，双目与观察窗持平，可 观察比较刺激的前后移动。 2.实验指导语：这是一个深度知觉测量实验，你能从深度知觉实验仪的窗 口里看到三根垂直的黑色立柱。二侧的是标准刺激立柱，中间一根是可由你操 作前后移动的变异刺激柱，你的任务是用优势眼观察，即是你觉得视力好的一 只眼观察，操纵遥控器，调节变异刺激，使其和两侧的标准刺激离你同样的远 近。按此法做多次，要求都是一样。 3.当被试者理解指导语后，主试将变异刺激按远、近、近、远的序列呈现 给被试，让其调节并记录其结果。共做八次。 第二项实验：双眼深度知觉阈限测定 1.被试坐在离标准刺激 2 米处，手握遥控器，双目与观察窗水平，可观察 比较刺激的前后移动。 2.实验指导语：这是一个深度知觉测量实验，你能从深度知觉实验仪的窗 口里看到三根垂直的黑色立柱。二侧的是标准刺激立柱，中间一根是可由你操 作前后移动的变异刺激柱，你的任务是用双眼观察，操纵遥控器，调节变异刺 激，使其和两侧的标准刺激离你同样的远近。按此法做多次，要求都是一样。 3.当被试者理解指导语后，主试者将变异刺激按远、近、近、远的序列。 呈现给被试，让其调节并记录其结果。共做八次。 五、实验结果 1.分别计算被试单、双眼各八次的测量绝对误差的平均数。 远近 近远 近远 远近 远近 近远 近远 远近 单 眼 双 眼 2.分别计算被试单、双眼在变异刺激初始位处于远、近时的测量绝对误差 的平均数。 3.根据小组全体被试双眼和单眼测量误差的平均数，用 t 检验的简捷法检 验单、双眼在辨别远近能力上的差异。 4.根据被试在远、近初始态时的测量误差平均数，用 t 检验的简捷法检验 个体在初始位处于远、近状况时辨别远近能力上的差异。 5.将测量误差的平均数转换成弧秒值。 六、实验报告要求 1.分析没有双眼视差的线索，单眼为什么能分辨远近。 2.将实验测得结果和前人结果作一比较，有何差异。 3.说明双眼视差在深度知觉中的作用。 4.深度知觉在日常生活中的意义。 试验七视觉听觉刺激反应时间 （一）视觉反应时测定 一、实验目的： 刺激概率数对反应时的影响； 刺激数特征对反应时的影响； 信息量对反应时的影响； 二、实验内容 不同颜色的刺激对反应时的影响； 数和奇偶不同排列特征对反应时的影响； 三、实验仪器 SHJ-型视觉反应时测定仪 四、实验步骤 本仪器采用单片机控制，设有主试和被试两个面板。主试面板由八个数码 管显示器和功能键组成；被试面板是 715 个三色光点阵的显示屏，可以翻转 折叠，便于仪器的保管及运输。 1、刺激概率对反应时的影响 用红、绿、黄三种色光分别作为刺激，每次实验用一种色光刺激，实验次 数可按实验需要选定，实验次数（20 次）确定后，仪器根据设定的组别，自动 计算出该组实验中“红” 、 “绿” 、 “黄”三种色光反应出现的次数。按“红” 、 “绿” 、 “黄”三种色光反应出现的次数的不同比例功分为四组实验，即“概率 1”（组别为 1） 、 “概率 2”（组别为 2） 、 “概率 3”（组别为 3） 、 “概率 4”（组别 为 4） ，回答可选用任一微动开关（左手或右手） ，每组实验完毕后，一起将自 动反复显示本组实验中红、绿、黄三种色光的反应时。 标志显示器为 1 时：反应时为红光平均反应时间，次数为红光出现次数。 标志显示器为 2 时：反应时为绿光平均反应时间，次数为绿光出现次数。 标志显示器为 3 时：反应时为黄光平均反应时间，次数为黄光出现次数。 2、数和奇偶不同排列特征对反应时的影响 按下主试面板的 “数奇偶”键选择对应组别，实验次数可按需要选定，实 验用红色光刺激，根据数列排列特征分三组实验； “横和奇、偶”：数横向整齐排列。 （组别为 1） “竖和奇、偶”：数竖向整齐排列。 （组别为 2） “随机奇、偶”：数随机排列。 （组别为 3） 刺激在显示屏两侧 44 点阵区域内显示，数的和是奇数还是偶数，用手动 微动开关回答。 显示屏左右刺激数和为奇数，用左边（深色）微动开关回答为正确； 显示屏左右刺激数和为偶数，用右边（白色）微动开关回答为正确； 回答正确，显示器自动记录显示每一次判断正确的反应时间，答错时仪器 响蜂鸣提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示被试成绩。 标志显示器无显示，反应时显示为正确回答的平均反应时间，次数显示为 错误回答的总次数。 五、实验数据 刺激概率对反应时的影响 表 41 刺激概率对不同色光的反应时 单位：S 概率 1 概率 2 概率 3 概率 4 红色光反应时 （右手） 绿色光反应时 黄色光反应时 数和奇偶不同排列特征对反应的影响 表 42 数和奇偶不同排列特征的反应时 单位：S 横和奇偶 竖和奇偶 随机奇偶 视觉反应时 错误回答次数 六、实验结论 （二）听觉实验（1） 一、实验目的 测量不同人的左、右耳对不同频率乐音的响度绝对阈限。 二、实验仪器 听觉实验仪、耳机 三、实验原理 本仪器采用微电脑控制，产生正弦波信号，经衰减器送到功率放大器，就 得到最大为 0 分贝，最小衰减为 100 分贝，断续分档可调的电功率送到耳机， 通过改变频率和衰减器的衰减量，就可以分别测量不同人的左、右耳对不同频 率乐音的响度绝对阈限。 四、实验步骤 1、接通 AC220V 电源，电源指示灯亮，预热 5 分钟。 2、在被试面板将耳机插入对应耳机插孔，将信号开关插入对应信号插孔。 3、被试者戴上耳机，背向主试和仪器，手握信号开关。 4、测定响度绝对阈限的步骤： （1）将选择乐音频率的波段开关旋到要测频率，并按一下复位键。 （每次变频 后都要按一下复位键） （2）调校标钮使 db 表只是 0db 刻度； （3）将右耳（或左耳）和断续（或连续）的按键按下； （4）用渐增法测定：将乐音强度衰减到被试者听不到处开始，逐渐减小衰减量， 当被试人听到声音后，立即按下手中开关，这是仪器上对应信号灯亮，主试停 止减小衰减量，此时的响度为该被测人员在此频率的听觉阈限值； （5）用渐减法测定：步骤同(4),只是将衰减器调到被试者能听到的强度后，再 开始逐渐增大衰减量，知道被试人员听不到声音时按手中开关时停止。 5、做响度绝对阈限曲线 将本仪器所得到的电压表衰减的分贝数（负值） ，加上本仪器所附的 0db 衰 减时各耳机声响分贝数（表 1） ，即为被试在该频率下的响度绝对阈限值（表 2） 。 表 61 仪器所附“0”dB 衰减时各耳机声响分贝数 单位：dB 频率 F(Hz) 64 128 256 512 1k 2k 4k 8k 16k 声响 A0 68 72 79 83 85 82 74 70 48 表 62 测定的各频率下衰减分贝值 AS 及响度绝对阈限 A（右耳） 单位： dB 频率 F(Hz) 64 128 256 512 1k 2k 4k 8k 16k 衰减 分贝 AS 响度 绝对 阈限 A 其中：响度绝对阈限 AiA0iAsi 以频率为横坐标，响度绝对阈限为纵坐标，绘制响度绝对阈限曲线。 听觉实验（2） 一、实验目的 通过听觉实验仪的应用，初步理解纯音听觉阈限与不同频率的关系。检验响度 与声波频率关系，测量和绘制响度阈限曲线和等响曲线。 二、实验内容 绘制可听度曲线； 绘制等响曲线； 绘制等高曲线； 三、实验仪器： EP304 听觉实验仪 组成；主机具有频率选择、音量调节、耳机输出、以及频率数显示。耳机一付 技术参数； 1、频率显示：5 位 LED 数码管 2、输出音频波形： 正弦波 3、频率范围： 25Hz20KHz(25HZ、50Hz、100Hz、200Hz、400Hz、800Hz、1000Hz、2000Hz、4 000Hz、8000Hz、10000Hz、12000Hz、14000Hz、18000Hz、20000Hz)共 15 个定 点频率。 4、频率误差： 小于 3% 5、波形失真度： 小于 3%(1000Hz，一 10db) 6、频率响应： 2520KHz 7、声音强度显示： 2 位 LED 数码管 8、声音强度显示范围：099 分贝 9、输出： 左右两声道，4 路 10、输出功率：负载 200 欧姆，2X5 毫瓦 11、信噪比： 80 分贝(A 计权) 12、耳机型号： EDL 一 903 宽频带立体声耳机 13、耳机阻抗：200 欧姆 四、工作原理及其使用方法： 影响听觉强度的主观感觉的响度与作用在人耳上的声强有关也与声波的频 率相关。刺激阈就是反映声波强度和频率二者组合指标的一种听感阈值。对于 各种频率的声音刚刚能够听见的最小强度称为闻阈（响度阈限）和刚刚能够忍 受的最大强度称为痛阈（耐受阈限） ，下图就是从频率数和强度双方所表示的可 听范围的关系图线。在这里所见的限界值均表示着音强度的刺激阈，中间的区 域意味着人所有的听感觉大小。听感阈值的测定即是听觉研究的最重要的基础 课题之一，同时，这种研究的成果和规律对电声器材与通讯器材的设计、医用 测听器的校准和聋症的诊断等领域有很大的助益。 根据 sivian 等（1933）以及很多的学者的研究，声音的听觉应以对数分贝 (dB)来划分响度等级，这是因为人耳的听感强弱具有对数的性质，同时采用对 数，因为可方便地表示声学中较大的强度范围，又便于运算强度倍率时只需 dB 相加而无需相乘。其次声波强度均可以 dB 表示，不因测量指标不同而改变。 1声压级：0dB 被规定为在 1KHz 时人耳刚能听闻(闻阈)时的声压值为 2X10-5 帕(Pa)。 2声强度级：0dB 音的能量上作为基准，既是 1cm2 承担 1 音的强度 10*log101/10-16）dB 表示。规定为 1KHz 人耳刚能听闻时的声强值为 10-12 瓦/米米。 图 71 听力图 图 72 纯音等响度曲线 图 73 音高随强度改变的曲线 感觉能级(响度级)：是以 1KHz、声压级为 0dB 作为基准的响度、亦即某声音听 起来与 1KHz 声音一样响时的声压级，用方(Phon)来表示。 费兰切和莫桑运用实验，对响度与频率的关系进行研究。他们选用 1000Hz 在不同声级水平上的纯音作为标准音。让被试在某一选择频率，调节强度与标 准音相等。经过一系列实验、比较得出等响度轮廓线，图中每条曲线上各点的 响度感觉是一样的，这就构成了等响曲线。由等响曲线可知：在低响度范围内， 听觉器官大大削弱了对高频和低频的响度感觉。在音高阈限测定中的可听曲线， 就是等响曲线为 0 方的等响曲线。 乐音的音高是音调高低的主观感觉，主要由声波的频率决定，但也受强度 的影响。为了在可听的范围内测量强度对于乐音音高的影响，S.S.Stevens 对 15012000Hz 的 11 个频率的乐音做过实验。他让两个频率稍有差别的乐音交 替出现，并让被试调节其中一个乐音的强度，直到他觉得两个乐音的音高相等 为止，这也就是用强度的差别来补偿频率的差别，使两个乐音的音高感觉相等。 实验的结果绘制成的曲线族，称谓等高曲线。 心理实验中常用极限法测定几种频率的听觉阈限，等响曲线及等高曲线。 作为心理物理学方法之一的极限法，是测定阈限的直接方法，它能形象地 表明阈限这一概念，就是说，在记录上可以直接看出刺激反应的划分属这一类 或哪一类（例如感觉得到与感觉不到）的界限。极限法一般交替地使用递增和 递减系列，这样既能抵消习惯误差，又能抵消期待误差。 使 用 方 法 1、接通电源，插上耳机 14 付。 2、打开电源开关，仪器频率显示“一一一 00”，音量显示“40”db。对应耳机 插座插入耳机，按下耳机开关，对应指示灯亮。 3、按下左右声道按钮，打开左右声道。(可同时或选用左、右声道)。 4、按下频率选择按钮，选择音频信号的频率。 5、调节音量旋钮，顺时针音量增强、逆时针音量减弱。音量由 LED 显示。 6、按一下“OFF”按键可关闭信号。 五、实验步骤： 实验一 可听度曲线 1、按使用方法 1，2，3 作好实验前仪器准备。被试坐在椅子上，戴上耳机。 2、实验指导语；这是个测可听度的实验。你先将音量旋钮逆时针调到底，集中 注意的听，然后顺时针调音量旋钮，听到乐音仃止旋转，告诉我，让我记录数 据。仃 2 秒后再顺时针调音量旋钮，当你觉得这声音听起来很不舒服或忍受不 了时，告诉我，仃 2 秒。再逆时针调音量旋钮，当你觉得声音刚可忍受时告诉 我，仃 2 秒。再继续逆时调，调到刚感到没有声音时告诉我，仃 2 秒。接着再 由高向