安全人机工程实验指导书wxj.docx
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安全人机工程实验指导书wxj
镇江高专化工系
安全人机工程学
实验指导书
班级：
学号：
姓名：
实验一双手协调能力测试
一、实验目的
通过双手调节器的操作，学习绘制练习曲线。
二、实验基本原理
动作技能是通过练习而形成的。
练习曲线能形象地反映练习的进程及练习发展的趋势。
绘制练习曲线有各种方法。
不同的画法曲线呈现出不同的表现形式。
最一般的画法是用练习的阶段或练习的遍数作横坐标，用练习的效果为纵坐标来绘制出练习曲线。
以双手调节器的练习为例：
用练习遍数作横坐标，用完成任务所用时间及出错次数为纵坐标，以每遍的结果确定坐标上的位置，连接各点便组成练习曲线。
双手调节器是一种典型的动作技能操作仪器。
它是通过双手的操作，合作完成设定的曲线轨迹的运动，即是右手完成目标的上下移动，左手完成目标的左右移动。
以被试完成任务所用的时间及偏离轨迹的次数，作为衡量其多次练习后的进步水平。
三、实验仪器
实验仪器名称：
EP711双手调节器一台、EP105计数计时器一台。
图1EP711双手调节器
双手调节器操作部件的探笔头一旦碰到起始位，信号整形送入电脑芯片开始记时，探笔头偏离轨迹，信号整形送入电脑芯片开始记次，探笔头一旦碰到终止位，信号整形送入电脑芯片停止记时、记次，结果经锁存、驱动以数码显示。
仪器组成：
双手操作部件包含有双手分别移动的机构、运动目标的指示与检测电路，以及设定的曲线轨迹。
另外还有计时计数器。
技术参数：
1.计时范围：
0.0000～99999.9999秒
2.计时精度：
0.1％
3.计数范围：
0～999次
四、实验内容及步骤
1.使用方法：
（1）用电缆线联接双手调节部件和计时、计数器。
（2）接通电源，双手调节部件的目标光斑发出红光，计时器数显为0。
（3）转动右手旋钮目标光斑上下移动。
（4）转动左手旋钮目标光斑左右移动。
（5）目标光斑离开起始位，开始计时计次。
完成一周，目标光斑进入起始位，停止计时。
2.实验程序：
（1）按使用方法1、2作好实验前准备。
（2）主试事先将双手调节器上的目标光斑调到起始位。
（3）实验指导语：
这是一个双手协调动作的实验。
你顺时针旋转右手旋钮目标光标向上移动，逆时针旋转右手旋钮目标光标则向下移动。
你顺时针旋转左手旋钮目标光标向右移动，逆时针旋转左手旋钮目标光标则向左移动。
你的任务是将目标光斑沿着曲线轨迹但又不超越轨迹运动。
要求你又快又准的完成一周运作。
走完一周后，休息一分钟。
整个过程运作十遍。
（4）被试者理解实验指导语后，即可开始实验。
每走完一周，主试者记录结果，按“复位”键，以便被试继续操作。
五、实验结果
1.根据实验结果，列表整理完成时间及错误次数。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
时间（s）
出错
次数
2.整理实验数据，作学习曲线图（在同一个坐标系内绘制次数-时间曲线和次数-出错曲线），分析与该技能相关的因素，自我评价。
六、实验报告要求
1.根据练习曲线分析自身的动作技能练习效果。
2.分析自身在操作中常会出错的部位及原因。
3.联系平时对被试间的接触与了解，比较组内被试间差异及学习特点。
实验二双臂协调性实验
一、实验目的
1.了解多相职业能力实验系统的使用方法；
2.应用工效学的基本知识，测量自身双臂协调性技能水平；
3.绘制并分析双臂协调性技能学习曲线，找出相关因素。
二、实验内容与原理
在技能操作的实验或测试中，常采用定时法或定任务法。
定时法是以规定的时间内，记录被试所完成任务的数量、错误次数及错误时所用的时间。
这些心理学仪器都是充分利用了电脑芯片程序设计的灵活性二研制开发出来的。
在应用测试中，采用内部设定时，如职业选择测试系统中的敲击速度测试就是将电脑芯片设定好30秒，一旦被试敲击杆接触到底板即开始计时、次数，30秒后蜂鸣告知，并自动显示设定时间及敲击次数。
定任务法是以完成整个任务，记录被试用了多少时间、错误次数及错误时所用的时间。
与定时法类似，所操作的部件上设有起始点及结束点（某些操作部件是闭环运动的亦可能起始点和结束点是同一点，如双手调节器）。
当被试操作部件探头一旦离开起始点即开始计时、计次。
当探头进入结束点即停止及时、计次，并蜂鸣告知，同时显示所用的时间及错误次数。
升值可显示评价等级，如职业选择测试系统。
双臂调节器就是采用定任务法，要求被试以双臂协调操作平行四边形连杆使抬头按规定的轨迹运动，同时记录其完成任务所用时间及错误次数。
三、实验条件
实验设备：
EP714双臂调节能力测试仪一台、EP105计数计时器一台、轨迹板3块。
图1双臂调节能力测试仪
四、实验步骤
1.按使用方法连接基础设备组件；
2.将十五芯线缆另一端接双臂调节能力实验尾部插座，打开计时器电源开关，显示“0000.00”。
3.按计时器前面板数码键“RET”，系统重置回初始状态。
按“N/T”可调节显示时间“0000.00”。
4.操作前先合理安排行走轨迹，且对于同一块轨迹板，按相同的轨迹操作。
操作双臂走在轨迹上，如果偏离轨迹一次，就算出错一次。
要求操作双臂尽可能迅速而正确地走完整个轨迹的一周。
5.先将双臂操作的中心探头放在起始端，站在能舒服操作双臂的位置。
可先进行多次练习，再开始实验。
6.当被试操作双臂使探头接触起始端（近身处螺母）开始计时（或记录出错次数），实验开始。
被试者按照既定的轨迹走完整个轨迹板，接触终止端（远身处螺母），一组实验结束。
7.按计时计数器“N/T”键，可调节显示操作时间和出错次数，记录实验结果。
8.如需重复操作，按“复位”键，显示0000.00，即可重复6、7。
9.每块轨迹板重复以上操作5遍后，可更换操作板继续实验。
10.走完整个图案所需要的时间越短和所犯的错误越少，则说明两手动作协调得越好。
注意：
被试操作过程中，必须使描针在图案板中移动，不能抬空，也不能过分用力下压。
五、实验结果
1.记录实验数据（指导老师签名）
操作次数
1
2
3
4
5
T（s）
N
操作次数
1
2
3
4
5
T（s）
N
操作次数
1
2
3
4
5
T（s）
N
2.整理实验数据，作学习曲线图（同一个坐标系内绘制次数-时间曲线和次数-出错曲线），分析与该技能相关的因素，自我评价。
六、思考与讨论
1.根据练习曲线及与同组人比较，分析双臂调节技能的影响因素有哪些？
2.论述双臂协调技能形成的进程及趋势。
实验三动作稳定性测试
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
实验仪器为EP704动作稳定实验仪，EP105计数计时器、九孔实验仪、凹槽实验仪三部分组成。
图1EP704动作稳定实验仪
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。
九孔试验仪的技术参数如下：
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；2.5～12毫米
4.计时范围；0～9999.99秒
5.计数范围；0～999次
四、实验内容及步骤
1.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。
2.实验程序一：
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。
3.实验程序二：
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
均值
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
均值
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。
实验四运动时反应时测试
一、实验目的
检验优势手的反应时与运动时是否相关，学习测量运动时的方法、比较运动目标在不同方位运动时的差异。
二、实验基本原理
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；是从呈现刺激到外部开始反应之间所需要的时间。
是刺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。
三、实验仪器
实验仪器为EP206-P型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。
图1EP206-P型运动时反应时测定仪
技术参数：
1．每次反应时间的计时范围：
0.0001～999.9999s
2．每次运动时间的计时范围：
0.0001～9.9999s
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、实验内容及步骤
1.使用方法
（1）联接220V电源，EP206—P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”。
（EP206—P型应先打开主机电源开关，然后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，当随机的刺激呈现，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，等候下次刺激的呈现。
（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）EP206—P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。
2.实验程序
（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，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。
五、实验结果
1.列表统计一个组的实验结果，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.整理实验数据，分析与该技能相关的因素，自我评价。
六、实验报告要求
1.根据同学间的数据比较，分析自己的反应时与运动时水平。
2.总结反应时、运动时的影响因素。
实验五反应时测定
一、实验目的：
测量反应时，掌握测定选择的实验程序；了解影响反应时的部分因素。
二、实验仪器：
EP204声光反应时测定仪
三、实验程序：
1.完成实验前准备工作（连接仪器、接通电源、功能设置nl、选择测试次数）。
2.被试坐在主机约1米处，眼睛注视主机刺激呈现屏，熟悉手中键盘对应颜色所在位置。
键盘放至顺手位置，便于按键反应（实验由单手反应）。
3.实验指导语：
“这是一个测量反应速度的实验。
在主机刺激呈现屏上有红、绿、黄、蓝四个灯，当你看到红灯亮就尽快按红键、绿灯亮按绿键以此类推。
四种光刺激随即呈现，呈现次数为a次（设置的测试次数）。
要求你反应得越快越好。
”
4.被试明确指导语后，主试2号键启动，开始测试。
5.测试结束主机将发出一秒蜂鸣声，以告实验结束。
主试连续按3号键（显示），数码显示器将依次显示：
1------总平均反应时间
2------红色光的平均反应时间
3------绿色光的平均反应时间
4------黄色光的平均反应时间
5------蓝色光的平均反应时间
6------测试次数
7------出错次数
6.主试把数据记录到附表1中，测试完毕按“复位”键，可再次测试。
四、实验结果
设置次数
5
10
15
20
25
均值
总平均反应时间
红色光的平均反应时间
绿色光的平均反应时间
黄色光的平均反应时间
蓝色光的平均反应时间
测试次数
出错次数
五、实验讨论
1.比较被测者本人对各颜色反应时的差异。
2.比较你与前后学号三位同学在反应时上的差异。
3.举例说明反应时实验的实际应用意义。
实验六时间知觉测试实验
一、实验目的
测试人对客观对象的延续性和顺序性的主观反映，测试时间知觉的阀限。
二、实验原理
EP504时间知觉测试仪采用89C51单片机为核心，选择光或声为刺激源，采用恒定刺激法和复制法来测定时间知觉的差别阀限。
三、实验装置
实验设备：
EP504时间知觉测试仪
图1EP504时间知觉测试仪
四、实验步骤
1.连接仪器，将反应键盘的九针插头插入主机插座，连接电源无误后打开电源开关，使仪器进入复位状态。
2.主试进行操作设置
（1）功能设置：
各功能定义详见3
（1）~（5）测试方法
（2）声/光选择：
可分别选择刺激源为光或声。
（3）连续/始末选择：
可设置刺激信号缘的呈现方式为连续/始末/2Hz/4Hz/8Hz。
（4）执行：
当完成设置时按执行键即可进入相应测试。
3.测试方法
（1）F1功能：
判别前后二个刺激（其中一个为标准刺激，一个为变异刺激）的长短，并作出长/等/短的反应回答，共100组。
F1——0.5S：
标准刺激为0.5S，变异刺激分别为0.4、0.45、0.5、0.55、0.6（S）
F1——02S：
标准刺激为2S，变异刺激分别为1.6、1.8、2、2.2、2.4（S）
F1——08S：
标准刺激为8S，变异刺激分别为6.4、7.2、8、8.8、9.6（S）
当按下执行键后，仪器自动随即显示包含一个标准刺激和一个变异刺激的一组刺激信号（其中前50组中标准刺激在前，变异刺激在后，后50组相反），当仪器完成一组显示后，被试者在反应键盒上按键回答：
“<”——后一个刺激比前一个刺激短，“=”——相等，“>”——比前一个长。
应答后自动显示下一组刺激，当累计100次时测试结束。
主试显示屏说明：
（2）F2功能：
测试被试复制刺激能力
F2——02s：
要求被试复制2秒刺激50次
F2——10s：
要求被试复制10秒刺激50次
F2——30s：
要求被试复制30秒刺激50次
当进行测试时，主机先呈现2s刺激（由设置定），之后被试通过按住反应键盒任一键来复制相同时间长度的刺激，应答后3秒仪器自动呈现下一个2s刺激（由设置定）以便被试下一次复制，当满50次时结束。
仪器最后显示50次复制的平均值，单位为毫秒，例____1976则表示为1976ms。
（3）F3功能：
类似功能1，但要求被试直接回答刺激的变异长度，按执行键。
做十组。
（4）F4功能：
被试直接回答主试所制造出的刺激长度，按执行键。
（5）F5功能：
被试根据主试提出要求来制造出所需刺激长度，按执行键。
五、实验数据
主试从显示屏上统计出被测试者已完成总组数及正确组数。
六、数据处理
表1F1功能实验统计
F1功能
声/光
连续/始末
已完成总组数
正确组数
正确率
表2F2功能实验统计
F2功能
声/光
连续/始末
刺激时间
已完成总组数
平均时间
相对误差
表3-1F3功能实验统计
F3功能
声/光
连续/始末
已完成总组数
正确组数
正确率
升级会员 