安全工程实验指导书16学时.docx
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安全工程实验指导书16学时
实验1人体计测实验
一、实验简介
由于人的形体和尺寸存在着较大的差异，所以如果进行设备设计和工作地设计为人所用时，我们必须考虑到这些差异。
人体工程学是人因学重要的组成部分之一，它应用科学的人体测量方法来开发工程设计标准，为人类服务。
二、实验目的
（1）掌握如何获取人体计量尺寸的方法
（2）掌握如何应用人体尺寸进行工作地设计
三、实验设备
（1）坐高椅、人体测量仪
（2）可调高度的座椅、键盘、显示器
（3）人体秤、健康尺
四、测量方法
测量时应在呼气与吸气的中间进行。
其次序为从头向下到脚；从身体的前面，经过侧面，再到后面。
测量时只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响测量的准确性。
某些长度的测量，即可用直接测量法，也可用间接测量法——两种尺寸相加减。
五、实验程序
（1）测量人体的12个主要指标，填入表1。
表1身体测量数据
学号
身高
眼高
肩宽
坐高
坐姿肩高
坐姿肘高
坐姿大腿厚
坐姿眼高
臀膝距
坐姿膝高
坐姿两肘间宽
体重
（2）建立一个舒适的数据输入工作地
要求实验者选择一个自己认为舒适水平的坐高，测量并记录这个高度。
然后实验着进行数据输入任务的计算机应用，调整显示器的位置和键盘的高度，直到实验者认为舒适为止。
记录键盘高度、显示器高度以及显示器距离眼睛的距离。
六、试验报告内容
（1）实验目的
（2）使用的仪器及器材
（3）实验数据整理
（4）计算人体测量数据各项指标的平均值、标准差、第5、50和95百分位置。
（5）设计符合所测人群使用的舒适的数据输入工作地（工作台、座椅），并画简图说明。
附件1：
测量项目
实验2空间知觉测试
一、实验目的
空间知觉能力是后天经过学习获得的，是人脑对物体空间特性的反映，比如物体大小、形状、距离、方位等空间关系的认识。
空间知觉主要包括大小知觉、形状知觉、方位知觉、深度知觉等，人对空间的感知是由多种感觉器官协调活动的结果。
通过测定辨别复杂图形的反应时，来测试被试的空间知觉能力。
二、实验仪器
采用BD－Ⅱ－112型空间知觉测试仪。
该仪器的灯光显示器可以随机显示条形、块形、不规则形三种图案，每种图案有两大类，每类有四种图形。
见图1。
测试中，被试者应尽快确定刺激类型A、B、C、D和被试键上1、2、3、4的对应关系。
图1灯光显示器随机显示的刺激类型
三、实验内容
1.支好折叠的灯光显示器。
将被试键盘的五芯插头插入仪器侧面的相应插座中。
2.接通并打开电源。
被试手握键盘，坐在灯光显示器前。
3.主试按面板（见图2）的“图案”键，选择实验采用的灯光剌激类型。
图2仪器主试操作面板
4.每按一下，对应键上方的指示灯将变化一个，亮灯的位置表示选择的如图1所示的哪一行灯光剌激类型。
5.按开始键，实验开始。
仪器将随机确定一种被试键对应灯光类型的方式。
即确定这次实验的被试键中的①②③④将对图1所示的A、B、C、D那列图案进行反应。
6.每次实验时，被试面上方的灯先亮黄色，提示预备。
灯灭后，图案刺激呈现，开始记时，被试应迅速确定按下被试键的某一个，如符合确定的反应方式，反应正确，被试面上方灯将亮绿色，记时停止。
如不符合确定的反应方式，反应错误，被试面上方灯将亮红色，被试应马上按其它键，直到反应正确，亮绿色为止，记时这时才停止。
反应错误将计一次错误次数。
被试应该努力确定此图案为那键正确反应的。
7.稍休息后，又将亮黄灯预备后，出现图案，被试进行反应。
仪器显示实验的次数。
8.按“打印/结束”键，实验结束。
如选配微型打印机，应联接好打印电缆，并打开打印机专用电源。
打印出的实验数据见图3。
仪器将显示最后出现错误的次数及此次后的平均反应时。
通常，至少连续3次反应正确才能表明被试对这类图案的空间位置与结构已经掌握。
最后一次错误表示被试从不清楚结构特点到发现结构特点的“临界点”，这与图案的复杂程度有关。
9．按“图案”或“开始”键，将进行新的实验。
按“复位”键可以在任何时候中断实验，并清除数据。
四、实验内容
被试者
刺激类型
测试次数
错误次数
平均反应时
五、思考题
1.思考本实验的实验原理？
2.假如你是幼儿的家长或老师，根据你掌握的知识，如何去培养孩子的空间知觉和想象力？
实验3彩色分辨视野实验
一、实验目的
视野是指当人的头部和眼球不动时，人眼能察觉到的空间范围，通常以角度表示。
实验了解人眼对不同颜色的视野范围及概念，学习使用视野仪。
二、实验仪器
BD-I-108型彩色分辨视野仪。
三、实验内容
用视野仪测定红、黄、绿、蓝和白色的视野范围。
有一个可以转动的黑色半圆弧，弧上有能滑动并能分别呈现出不同大小的红、黄、绿、蓝及白色的装置。
在弧的中心有一个黄色注视点。
被试将下巴放在固定头部的下巴支架上，左或右眼固定于中心位置即注视中心黄色圆点。
测试时用一张视野纸分别画出左、右眼的视野图。
弧的背面有以中心点为0°，左、右分别标有10°、20°、…、90°的刻度，一个与弧同轴的圆盘位于视野仪的背面，圆盘上可放置视野图纸，并附有记录用的标尺。
视野图纸为直径180mm的圆形，圆心点左、右分别标有10°、20°、…、90°的同心圆及以15°角均匀分布着的射线，用于记录被试呈现颜色的位置，如图1所示。
实验记录所观察到的视野情况并画图分析，学习在图纸上做记录的方法。
注：
在视野图上做记录时需特别注意，当刺激在左边时，所测得的结果应记录在图纸的右边；刺激在右边时应记录在图纸的左边。
因为彩色视野图表明对人体外部的不同彩色的可见范围，而不是视网膜上不同的彩色区域，所以视野图与视网膜上左右部位是相反的，上下部位是颠倒的。
四、实验步骤
（1）准备
将视野图纸放置于视野仪圆盘上，主试选择某大小及颜色的一种刺激。
被试坐在视野仪前，若测试右眼戴上遮眼罩把左眼遮起来，下巴放在仪器的支架上，用右眼注视正前方的黄色注视点。
（2）测试（以红色为例）
①主试将视野仪的分度销拔出置弧于水平位置，再将销插入孔中固定圆盘。
将弧上滑轮目标放于被试左边的半个弧靠近中心注视点处，移动滑轮目标将红色刺激由内向外慢慢移动，被试眼睛不要转动用余光注意滑轮目标，直到被试刚刚看不见红色为止，同时被试注意颜色从视野中逐渐消失时感觉色调有何变化。
主试在视野图纸上记录红色刺激的位置，及消失过程色调的变化。
然后再把红色刺激从最外向中心注视点移动，直到被试刚刚看到红色时为止，用同样方法作记录。
②用红色刺激在被试右边的半个弧上实验。
方法同①但有一点不同，当红色刺激从内向外或从外向内移动的过程中，会产生红色刺激突然消失和再现的现象。
把红色突然消失和再现的位置记下来，这就是盲点的位置。
③主试按照视野测试图纸的要求，分别测试红色在其他位置上的视野范围。
每做完弧的一个位置休息2min。
④按上述步骤分别测试黄、绿、蓝、白各色的视野范围，用相应颜色的笔在同一张视野图上记录测试结果。
（3）实验数据记录。
测试日期及时间：
圆孔直径/mm
颜色消失过程的色调变化
红色
黄色
绿色
蓝色
白色
五、思考题：
（1）指出盲点在视野及视网膜上的位置，为什么我们在日常生活中感觉不到它的存在?
（2）比较刺激大小彩色视野的异同。
（3）根据所测各彩色的视野，从大到小排一个顺序，比较左、右眼彩色视野的异同。
（4）分析实验结果与实际生活中有何联系?
实验4错觉实验
一、实验目的
错觉是在特定条件下，对客观事物所产生的带有某种倾向的歪曲知觉，而且是必然产生的。
错觉在人的心理活动中几乎是难免的，不随人的意志而改变。
产生错觉的条件存在时，每个人都会出现错觉，只是错觉量的大小存在个体差异，这是由于人的知觉整体性引起的错觉，并不是心理的一种缺陷。
错觉的种类很多，最常见的、应用最广的是几何图形视错觉。
二、实验仪器
BD-Ⅱ-113型错觉实验仪。
三、实验内容
实验采用3种不同角度的箭羽线段，其中夹角分别为30°、45°、60°，箭羽长度为25mm，线段总长度为200mm，箭头线与箭尾线长度可调，范围为±20mm，错觉量长度读数误差小于O.1mm。
实验要求对3种不同角度的箭羽线段分别进行测试。
四、实验步骤
（1）准备
仪器直立于实验台面，被试位于一米远处平视仪器的测试面。
（2）测试（以30°夹角为例）
①主试用手遮住拨杆，测试30°夹角的箭羽线，根据被试的回答左、右移动拨杆方向，直至被试认为箭羽线左、右两端的线段长度相等为止。
已录实验数据，偏移方向以被试左右为准。
②同①对45°、60°的箭羽线夹角分别测试。
（3）实验数据记录
测试日期及时间：
箭羽为30°的偏差值/mm
箭羽为45°的偏差值/mm
箭羽为60°的偏差值/mm
左偏
左偏
左偏
右偏
右偏
右偏
五、思考题
（1）举例说明生活中产生错觉的例子。
（2）举例说明生活中利用错觉的场合。
（3）研究错觉对哪些职业有影响。
实验5视觉反应时测试
从刺激呈现到反应开始之间的时间间隔叫反应时，或反应的潜伏期。
它是个体差异心理学的重要研究内容。
F.C.Donders曾将反应时分为3类，即简单反应时、选择反应时和辨别反应时。
如果呈现的刺激只有一个，要求被试者做出的反应也只有一个，并且二者都固定不变，这种条件下测得的反应时叫做简单反应时；如果可能呈现的刺激不止一个，对每个刺激都要求被试者做一个不同的反应，但哪一次出现哪个刺激被试者事先并不知道，该条件下测得的反应时称为选择反应时；如果可能呈现的刺激不止一个，但要求被试者只对其中一个刺激做一个固定的反应，而对其它刺激则不反应，此条件下测得的反应时称为辨别反应时。
一、实验目的
掌握各种反应时的测试方法，进一步认识反应时及各种反应时之间的差异。
二、实验仪器
BD－II－511（SHJHI）型视觉反应时测试仪（VisualReactionTimeTester）。
该仪器可进行5大类十七种反应时实验。
三、实验内容
1.刺激概率对反应时的影响
这个实验使用红、绿、黄三种色光分别作为刺激，每次实验选用一种色光刺激，实验次数可按实验需要选定。
实验次数设定后，仪器根据设定的组别，自动确定该组试验中“红”、“绿”、“黄”三种色光的出现次数。
按“红”、“绿”、“黄”三种色光出现概率共分四组实验，即“概率1”、“概率2”、“概率3”、“概率4”。
按主试面板上的“概率”键，选择对应的实验组别。
回答可选用任一反应手键。
每组实验完后，将自动反复显示本组实验中红、绿、黄三种色光的各自平均简单反应时及实验次数。
显示屏幕中各标志位的含义如下：
1——红色光；
2——绿色光；
3——黄色光。
2．数奇偶不同排列特征对反应时的影响
根据数排列特征不同分成三组实验：
“横和奇、偶”：
数横向整齐排列——组别1；
“竖和奇、偶”：
竖横向整齐排列——组别2；
“随机大小”：
数随机排列——组别3。
按主试面板上的“数奇偶”键，选择相应组别。
实验次数可按需要选定。
实验用红色光刺激，刺激在显示屏两侧4×4点阵区内显示。
被试者判别显示的点之和是奇数还是偶数，用反应手键回答。
奇数时，按“左”键，偶数时按“右”键。
回答正确，显示屏自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。
实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时及错误回答次数。
标志位无显示。
3．数差大小排列特征对反应时的影响
根据数排列特征不同分三组实验。
“横差大小”：
数横向整齐排列——组别1；
“竖差大小”：
数竖向整齐排列——组别2；
“随机大小”：
数随机排列——组别3。
按主试面板的“数大小”键，选择相应组别。
实验次数按需求选定。
实验用红色刺激，刺激在显示屏两侧4×4点阵区内显示。
被试者判别左边显示点数多还是右边显示多，用反应手键回答。
如左侧多，按“左”键；右侧多，按“右”键。
回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。
实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时，及错误回答次数。
标志位无显示。
4．信息量对反应时的影响
根据刺激信息方式分三组实验。
信息量1：
在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形——组别1。
实验要求被试者只对“红大正方形”反应，而对“绿大正方形”不反应。
信息量2：
在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形或绿“小”正方形——组别2。
实验要求被试者对“红大正方形或绿小正方形”反应，而对“绿正大方形或红小正方形”不反应。
信息量3：
在显示屏左右两边随机显示红或绿“大”正方形以及绿“小”正方形——组别3。
实验要求被试者反应的是“左侧呈现红色大正方形，右侧显现红色小正方形”或者“左侧呈现绿色小正方形，右侧呈现绿色大正方形”，而对于“左侧呈现红色小正方形，右侧呈现红色大正方形”或“左侧呈现绿色大正方形，右侧呈现绿色小正方形”不反应。
实验测定的是辨别反应时，刺激呈现后作出辨别反应的称为正刺激，不作反应称之为负刺激。
按主试面板的“信息量”键，选择相应组别。
实验次数可按需选定。
实验用红、绿色光刺激，被试者判别是“正刺激”还是“负刺激”，如果是正刺激，回答可选用左右任一反应手键。
出现负刺激不回答，两秒后自动消失。
回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间。
回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。
实验结束，仪器自动显示正确回答的平均辨别反应时间及错误回答次数。
5．“刺激对”异同及时间间隔对反应时的影响
本实验采用4对字母刺激“AA”、“Aa”、“AB”、“Ab”，根据每对两个字母呈现时间的不同可分四组实验：
时距1：
两个字母同时呈现——组别1；
时距2：
两个字母呈现时间间隔为0.5秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔0.5秒呈现第二个字母——组别2；
时距3：
两字母呈现时间间隔为1秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔1秒呈现第二个字母——组别3；
时距4：
两字母呈现时间间隔为2秒，第一个字母呈现2秒后消失，隔2秒呈现第二个字母——组别4。
按主试面板“时距”键，选择相应组别。
实验次数按需求选定。
实验用红色光刺激，刺激在显示屏左右两侧呈现。
被试者依据呈现内容，用反应手键回答。
呈现“AA”、“Aa”，按“左”键，呈现“AB”、“Ab”，按右键。
回答正确，显示器自动显示每一次正确判断；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。
实验结束，仪器自动显示正确答案的平均选择反应时间及错误回答次数。
标志位无显示。
五、实验步骤
1．打开电源开关，接通电源。
若选配有微型打印机，则需先给打印机装纸加电。
2．复位：
按“复位”键，数码管显示全为零。
每换一组实验可“复位”一次，以保证仪器正常工作。
实验过程中，按“复位”键，实验将停止。
3．自检：
用此功能检查仪器好坏。
按“自检”键，仪器进入自检状态。
主试面板八位数码管依次显示1～8，与此同时被试面板显示屏分红、绿、黄逐行显示及全屏显示。
循环两遍后，仪器响蜂鸣，数码显示器自动归零。
选择实验类型及组别：
根据实验需要，按下主试面板实验类型选择键（“概率”、“数奇偶”、“数大小”、“信息量”、“时距”键），对应键上的灯亮。
5．选择实验次数：
实验次数范围在10~255之间任意设置。
按“选次”键，次数百位数码管闪，按“＋”键调百位数；再按“选次”键，次数十位数码管闪，按“＋”键调十位数；再按“选次”键，次数个位数码管闪，按“＋”键调个位数。
6．按“启动”键开始实验。
在实验正式开始之前，主试必须向被试者说明实验内容与要求，反应判别方式。
被试者面对显示屏，左手握“左”回答键，右手握“右”回答键，做好回答准备。
实验开始后，被试者注视显示屏，按要求进行回答，在回答正确的前提下，回答越快越好。
回答正确，显示器自动显示每次回答的反应时间，回答错误，蜂鸣声响提示，记录一次错误次数。
实验结束蜂鸣长声响，显示该组实验结果。
7．打印实验结果：
每组实验后，如果已经接好微型打印机，可按主试面板“打印”键，选择打印内容，打印内容1包括每组实验正确回答的平均反应时间、实验次数、错误回答次数，打印内容2除包括打印内容1外，还打印实验中每次正确回答的反应时间。
内容1标志位显示“1”；内容2标志位显示“2”。
选择打印内容后，按“启动”键开始打印。
打印清单中字母简称的表示含义见表1。
8．一组实验结束后，换新的被试者，如实验内容不变，主试只需按下“启动”键，测试重新开始。
如更换实验内容，请按“复位”键后，重新设定实验参数。
表1打印清单中字母含义
字母简称
含义
字母简称
含义
字母简称
含义
SHJFYSHI
视觉
CSHU
实验次数
HHJO
横和奇偶
GL
概率
JC
错误回答次数
SHHHJO
数和奇偶
JIOU
奇偶
PJFYSHI
平均反应时
SJJO
随机奇偶
DX
数大小
MCFYSHI
每次反应时
HCHDX
横差大小
XXL
信息量
HO
红
SHCHDX
竖差大小
SHJU
时距
LU
绿
SJDX
随机大小
HU
黄
六、实验结果
以上5类17组实验，尽可能全做，如时间不允许，要求每类至少选取一组实验，并将实验结果填入表2中。
表2个人反应时记录
实验类别
组别
简单反应时（a）
选择反应时（b）
辨别反应时（c）
错误回答次数
备注
刺激概率对反应时的影响
概率1
————
————
概率2
————
————
概率3
————
————
概率4
————
————
数奇偶不同排列对反应时的影响
横和奇偶
————
————
数和奇偶
————
————
随机奇偶
————
————
数差大小排列特征对反应时的影响
横差大小
————
————
数差大小
————
————
随机大小
————
————
信息量对反应时的影响
信息量1
————
————
信息量2
————
————
信息量3
————
————
“刺激对”异同及时间间隔对反应时的影响
时距1
————
————
时距2
————
————
时距3
————
————
时距4
————
————
七、实验思考
1．收集多名被试者实验记录，分析简单反应时、选择反应时、判别反应时之间的长短关系？
2．结合实例，谈谈反应时在人活动过程中的影响。
例如，比赛中的运动员、生产线上工人等。
3．假定有甲乙两位被试者，其中甲是初次接受测试，乙接受过多次测试。
请问两人的测试结果，谁更接近实际？
实验6反应时和运动时测试
一、准备知识
反应时指的是从刺激呈现到外部反应开始所用的时间，运动时间指的是从开始运动到运动完成所用的时间。
反应时间反映的是知觉过程所需要的时间，它和刺激呈现以前被试的准备状态有关；而运动时间反映的是运动过程所需要的时间，它和运动的距离以及要击中目标的难度有关。
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。
二、实验目的
检验优势手反应时和运动时是否相关，学习测量运动时的方法。
三、实验仪器
实验采用BD—II—512（FYII）型反应时运动时测试仪。
仪器由控制器、被敲击板二部分组成。
控制器由微电脑控制，主试面板有四位数码管左显示器。
1．主试面板：
（见图1）
在面板的上面，有五个指示灯和四位数码管。
指示灯指示当前数码管显示的什么内容，例如反应时灯亮，表示数码管显示的是反应时的时间。
图1仪器主试面板
面板的下部是功能键，用户可按照实验要求进行选择和操作。
其中“显示”键用来改变显示内容，在做任何一实验时，只要按一下“显示”，显示内容灯就改变一次，数码管显示的内容也相应改变，究竟亮哪个灯，这与按显示的次数和实验内容有关，不断地按“显示”键，显示内容也相应改变，并产生循环。
启动后第一次显示，是由程序安排的。
2．被试敲击板：
（见图2）
图2敲击板示意图
敲击板分左三块，编号为123，右三块，编号为456。
左输入和右输入是互锁的，例如当你敲击左击板时，只接受第一次敲击信号后就被锁定，并开放右击板，当敲击右击板的第一下后，也被锁定，并开放左击板。
所以必须轮流敲击，而第一次先敲击左边还是右边，这由主试老师决定。
四、实验内容
先把敲击板上的插头与仪器后面板上的插座插好，接通～220V电源。
（一）实验I
1．把互锁键“实验I”按下，调整好敲击板上的左右距离，并选择好声或光的刺激源，即声/光按键按下为光刺激，弹起为声刺激。
2．被使用优势手拿好敲击棒，把敲击棒点在中央测板上等待，如选择声刺激，注意听蜂鸣器发出的声响，如选择光刺激，就注意看中央小板上的红色信号灯。
主试按下“启动”键。
测试开始。
3．被试受声或光刺激后立即抬起敲击棒，并用敲击棒敲旁边的金属板，要求反应和动作又快又准。
（究竟去敲左边的1－3号或右边的4－6号的哪一块板左右任敲一块板，这由主试规定）。
此时，被试者已做完了一次实验I，仪器也记录了反应时和运动时的时间，并显示出来。
反应时——被试者接受声或光刺激到抬起测笔的时间；
运动时——被试者抬起测笔到测笔敲击到旁边的金属板上所用的时间。
4．重复以上2、3步骤做多次实验，次数由主试决定。
显示的反应时和运动时都是平均值：
反应时平均值＝反应时累次和/实验总次数
运动时平均值＝运动时累计和/实验总次数
5．显示：
第一次按启动键时，由程序把“反应时”灯点亮，表明数码管显示的是反应时的平均值。
如想看其它内容，请按一下“显示”键，此时“运动时”灯亮，数码显示器的最高位为板号，此时板号为0，表明当前显示的是实验总次数，再按一下，板号为1，表示1号板的敲击次数，再按一下“显示”，板号加1，直到板号为6，显示敲击6号板的次数，再按“显示”，又回到初始显示状态。
如主试想监视实验次数，请按“显示”键，使次数灯亮，并使板号＝0。
（二）实验II
1．将互锁按键“实验II”按下，调整好敲击板的距离。
2．选择定时1分钟或0.5分钟，即将“定时”键按下为0.5分钟，弹起为1分钟。
3．选择声/光刺激源，“声/光”键按下为光刺激，弹起为声刺激。
4．主试规定好左右敲击程序。
例如规定左边敲1号板，右边敲4号板，或左右任意敲等等。
5．被试把敲击板点在中央测板上等待。
6．主试喊预备后，再按启动键。
7．被试在声或光的刺激下，按照主试规定的程序尽快敲击，直到定时时间到，响一次蜂鸣，工作灯灭，停止敲击。
8．启动后总计时灯亮，显示定时1分钟（60秒）或0.5分钟（30秒），并开始计时。
定时时间
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