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人因工程实验指导书(10) 实验一反应时间测定实验 一、实验目的 1、学习对视觉与听觉简单反应时的测定方法，比较两种简单反应时的差别。 2、了解选择反应时与简单反应时的区别，掌握影响选择反应时的因素。 二、实验原理反应时是指刺激呈现到作出反应之过程的时间间隔，由于反应时间长短表征了中枢神经和运动器官的敏感性，因此在人因工程中，反应时间常成为检查疲劳和人机功能分配的手段之一。 在心理学研究中，也常把反应时作为一种可靠性指标来分析人的知觉、注意、学习与记忆、思维、动机和个性差别等各种心理活动，还可应用于职业的选择和训练，以及人机系统等方面的设计。 一般研究将反应时分为简单反应时、运动反应时、选择反应时，它的影响因素非常多而复杂。 其主要影响因素有感觉通道、效应器官、刺激信号的性质、强度、可选择的数目，刺激信号间差异和识别难易程度以及反应者的学习训练因素、年龄、动机、个体差异等。 三、实验设备BD-510A型反应时测定仪，数字计时器。 四、实验内容和步骤首先，记录室内的自然环境（天气、温度、湿度），其次记录被测者的感觉（心情、疲劳感、心率、血压）等。 （一）、简单反应时实验 1、实验小组每个人进行视觉和听觉简单反应时实验，刺激呈现按视听听视方式安排，每单元各做20次，总次数为80次。 2、仪器会出现单一色彩的灯光（可选择灯光颜色）或发出声响，实验过程是预备信号灯亮2秒反应光或声响刺激呈现1秒间隔2至7秒，以此循环，间隔时间不等，随机变化。 3、当被试者看到反应光（或听到声响）刺激时按下红色按键，反应光（声响）出现时仪器开始计时，当被试者按下按键后计时停止，仪器会显示被试者的反应时间。 4、实验情况记入表，做完20次，休息1分钟。 一被试测者测完80次后，换另一人进行实验。 （二）、选择反应时实验 1、实验时，仪器随机呈现红、黄、蓝、绿四种颜色的灯光，要求被试者按照灯光呈现的颜色按相应颜色的按键。 2、实验过程是预备信号灯亮2秒反应光（随机呈现红、黄、蓝、绿）刺激呈现1秒间隔1.5秒，以此循环。 3、灯光出现时仪器开始计时，当被试者按下按键后计时停止，仪器会显示被试者的反应时间。 如果被试者出错，仪器会记录下出错的次数并以声音提示。 4、实验小组每人进行20次实验，实验情况列表记录。 五、实验报告要求: 1、列表记录每个人的姓名、年龄、性别及各次实验的反应时间、反应时间平均值。 计算个人视觉与听觉反应时的平均数与标准差。 检验全体被试两种简单反应时是否有显著差别。 说明影响简单反应时的因素。 2、列表记录每个人的选择反应时间及出错次数，分析影响选择反应时间的因素。 六、思考题 1、提高反应速度、缩短反应时间可采取的措施有哪些？ 2、举例说明反应时研究在实际工作中应用的意义。 实验二动作技能形成实验 一、实验目的 1、通过动作技能练习，了解作业者劳动技能形成过程的特性。 2、学习绘制练习曲线，并理解练习曲线的意义。 二、实验原理镜画仪是一种主要用于研究练习效果和技能迁移作用的实验仪器，可考察被试的反转能力、手眼协调能力和学习能力。 该装置是由一面镜子、一块画有多角星形图案的底板、一块遮挡板和一支金属笔组成。 其中，遮挡板用来在实验中挡住被试的目光，以防止其直接观察到底板上的星形图案。 该装置还包含一个自动计数器，以记录金属笔离开多角星形图案轨迹的次数（即错误次数）。 实验时，被试需根据反转的视觉线索，操纵金属笔追踪从镜子里看到的颠倒的星形图案，要求尽可能地沿着图案的轨迹移动。 最后，可对被试完成一周所用的时间，以及金属笔离轨的次数进行分析。 通常，被试在实验开始时感到这项工作困难很大，但后来则进步很快。 通过对学习进程的研究和分析，就可以了解练习和技能迁移的效果。 三、实验设备BD-312型镜画仪，数字记时计数器。 四、实验内容和步骤 1、被试者将下鄂放在遮板上方，不能直接看到板下的图形，手握描绘笔。 当描绘笔接触图形板下方起止位置金属中心时，实验开始，记时计数器开始计时，要求被试者注视平面镜内的图形，用描绘笔尽快正确的学习画下图形板上的图形，即描绘笔沿着图形的顺时针或逆时针一个方向移动。 由于图形与镜子中看到的前后方向相反，因此必须注意动作的技巧。 当描绘笔离开图形或与金属底板接触，为一次失败，并有声音反馈。 描绘笔沿着图形移动一周后，回到起止位金属中心，实验结束，记时停止，记时计数器显示实验所用时间及失败的次数。 （注意画图形时不能用力过大，要保护图形膜） 2、下一次实验开始时，记时计数器按“复位”键。 3、实验小组每人完成10次以上实验，至动作熟练，保持连续3次不出错为止 4、记下每次练习的时间和发生错误的次数。 五、实验报告要求 1、根据实验结果，列表右手镜画练习的每遍学习时间和错误次数画两条练习曲线，分别以学习时间、错误次数为纵坐标，实验次数为横坐标。 2、分析本实验获得的练习曲线属于哪一种类型的练习曲线？根据所得的练习曲线，分析在排除视觉条件下动作技能形成过程的特点及其一般趋势。 六、思考题 1、了解人的动作技能形成特点对 2、练习曲线在实际应用中有何意义？实验 三、气质测定实验 一、实验目的 1、学习利用气质测定表对同学进行气质测定，分析不同的气质类型与职业选择的关系。 2、学习与不同类型的人进行交流和沟通。 二、实验原理症状自评量表-SCL90是世界上最著名的心理健康测试量表之一，是当前使用最为广泛的精神障碍和心理疾病门诊检查量表，可以从十个方面来了解被测个体的心理健康程度和气质类型。 气质类型是指每一类人共同具有的各种气质特征的有规律的结合。 古希腊著名医生希波克拉底把人的气质分为多血质、胆汁质、黏液质、抑郁质四种类型。 四种基本气质类型在情绪和行为方式方面以及智力活动方面有不同的典型表现。 气质在个体心理发展早期阶段表现明显，虽然也随年龄增长而略有变化，但基本上是相当稳定的。 气质贯穿在心理活动和行为方式中，对人的各种实践活动都有一定的影响。 气质与职业活动的关系表现在两方面一方面要使自己的气质特征适应工作的客观要求；另一方面在选择人才和安排工作时，要考虑个人的气质特点，以便于扬长避短，有利于提高工作效率。 尤其是特殊职业的人员，如宇航员、飞行员、大型控制系统的调度员都必须测定其气质类型。 三、实验设备症状自评量表-SCL90，记录卡。 四、实验内容和步骤选择全部同学为被测者，了解他们对自己性格的评价，利用气质量表进行气质测定。 五、实验报告要求 1、算出各种气质类型的人数，并对他们的性别差异作出统计检验。 2、算出单一气质类型和混合气质类型的人数、百分数，并对他们做差异的显著性检验。 六、思考题: 1、环境和教育训练是否会影响一个人的气质类型？ 2、分析不同气质的同学在学习上和生活中的表现有何重大差别。 3、对不同气质类别的人在职业选择上提出建议。 实验四工作疲劳测定实验 一、实验目的 1、掌握测量人的疲劳程度的常用方法。 2、通过测定被测者在作业前后的心率、血压和闪光融合值，分析影响工作疲劳的因素。 二、实验原理人体活动到一定时候时，组织器官乃至整个机体工作能力暂时降低的现象叫疲劳。 疲劳又分为身体紧张为主的身体疲劳和精神紧张为主的精神疲劳。 无论身体疲劳或精神疲劳，都是大脑皮质的保护作用。 内环境变化促进了大脑的保护性抑制，疲劳代表着中枢神经系统工作能力的降低。 当肌肉活动到某种程度时，能源物质耗竭；血液中代谢物堆积、内环境稳态失调等因素，都是疲劳产生的原因。 由此可见，疲劳是生命体对内外环境适应所做出的反应，也是一种生理性防御反应。 从这种意义出发，重视对疲劳的认识和采取措施消除疲劳有相当重要的意义。 本实验使用磁旋车作为体力作业，测定被测者在作业前、作业中和作业后等阶段的心率、血压和闪光融合值的变化，判断作业负荷及疲劳恢复的规律。 在实际工作疲劳研究中，还要结合疲劳症状调查和其他的生理、心理和化学检查法来综合判断疲劳度。 三、实验设备SH-5820.R型磁旋车，SF800A电脑自动血压计，BD-118型闪光融合频率仪。 四、实验内容和步骤 1、测定被测者在作业前安静状态下的心率、血压值和闪光融合值。 闪光融合值测量这是一个闪烁现象的实验，被试将眼睛贴着观察眼罩，注视面前的红色亮点。 如果一开始觉得亮点是闪动的，可以顺时针调节闪烁频率旋钮，会发现亮点的闪动频率变快。 一直调到刚刚看到它不闪时，停止调节，记录下此时仪器显示的频率值，此为融合值。 如是一开始觉得亮点是不闪动的，可以逆时针调节闪烁频率旋钮，一直调到刚刚看到闪动，停止调节，记录下此时仪器显示的频率值，此为闪光值。 融合值与闪光值的平均值即为闪光融合值。 1）、接通电源。 2）、拨动色调选择开关，选择红色剌激。 3）、闪烁频率选择设置在最低端，即频率调节旋钮，逆时针调到最低位。 2、被测者在负荷6状态下以15公里/小时的速度进行测试，5分钟后测定作业中的心率和血压值。 3、被测者继续测试，5分钟后测定作业后的心率、血压值和闪光融合值。 4、被测者休息，记录被测者基本恢复到作业前安静状态的心率、血压值的时间。 五、实验报告要求 1、记录被测者的姓名、性别、年龄、身高、体重、籍贯、最近身体健康情况及测试的时间、地点、温度等。 2、将实验数据记录在表格中。 作业前作业中作业后心率值血压值闪光融合值心率增加率恢复时间消耗功率自觉症状其中心率增加率=（最高心率-作业前心率）/作业前心率 3、计算闪光融合值的变化率。 六、思考题 1、分析影响工作疲劳的因素，总结疲劳程度变化的规律，分析作业对人心率、血压和闪光融合值变化率的影响。 2、闪光融合值作为个体疲劳的指标你感觉是否有效？为什么？实验五记忆广度实验 一、实验目的 1、掌握记忆广度测试仪的使用方法。 2、了解人的数字记忆广度的一般特性。 二、实验原理记忆同感知一样也是人脑对客观现实的反映，但记忆是比感知更复杂的心理现象。 感知过程是反映当前直接作用于感官的对象，它是对事物的感性认识。 记忆反映的是过去的经验，它兼有感性认识和理性认识的特点。 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。 三、实验设备BD-407型记忆广度测试仪，记录表。 四、实验内容和步骤 1、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，即将剌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。 2、请被试者注意面前的大数码显示屏，按“回车”键后，将会连续出现一组数字。 被试者的任务是记住这组数字，等回答灯亮或蜂呜器短响，要按原呈现的顺序，按键回答。 答对了回答灯熄，答错了蜂呜器短响，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。 被试者要集中注意力、采取最佳的方法来识记呈现的各系列数字，以尽量能作出准确的应答。 3、到蜂呜器长响时，主试按“停蜂鸣”键，改变显示键状态，记录测试成绩。 4、记录完毕，按“复位”键，为再次测试准备。 五、实验报告要求 1、在表格中记录下实验数据:3位4位5位6位7位8位9位10位11位12位呈现数应答数 2、被试者谈一谈自己在识记中所采取的策略、方法。 3、根据实验结果比较不同被试者的数字记忆广度和其所用策略的关系。 六、思考题 1、讨论一个人的记忆广度是否能作为他的记忆能力的指标？为什么？ 2、个体的记忆广度与其文化程度有何关联？实验六环境照明测量 一、实验目的 1、掌握测量、评价照明环境的方法。 2、对工作场所（教室）的照明环境进行测量和分析评价，查出环境中存在的影响照明效果的因素，并提出改进措施。 二、实验原理照明对作业的影响，表现为能否使视觉系统功能得到充分发挥。 视觉操作的效能好坏，主要是看它是否能将所需观察目标从周围环境中突出出来。 据实验表明，照度由10lx增加到1klx时，视力可提高70%。 照度增加，视觉的鉴别能力也随之增加，因为亮光下瞳孔缩小，视网膜上成像更清晰。 在照明条件不好的情况下,由于反复努力辨认，易造成视觉疲劳,严重时甚至会引起会引起全身性疲劳.改善照明条件不仅可以减少视觉疲劳,也可以提高工作效率。 因此，适当的照明条件可以提高工作的速度和精确度,从而增加产量,提高质量，减少工伤事故的发生。 三、实验设备ZDS-10型自动换档数字式照度计，卷尺。 四、实验内容和步骤 1、数字式照度计采用硅光电池作为光敏测量元件，经高性能集成运算放大器放大，由液晶显示屏显示读数。 其使用方法是 （1）将接收器插头插入仪器输入插口，接收器置于被测点，开关拨向“ON”位置。 （2）打开接收器遮光罩，则仪表显示屏就显示被测点的照度读数。 （注意显示屏右方有四个箭头，当箭头指在110?档位上时，应将显示屏上的读数乘以1.0后才是被测点的照度值，同理，箭头指在其他三个档位上时，也应乘以相应的倍数。 照度计会根据被测点的照度值自动变换档位。 ） （3）若测量场合的照度多变，为了便于读数，可将读数保持开关拨向“HOLD”一端，可使显示屏上的读数保持不变；待读数结束后再将开关拨向“ON”一端，即可进行下一次测量。 （4）仪器使用完毕，应将电源开关拨向“OFF”位置，以防电池空耗。 2、选择晴朗的白天，在自然照明和人工照明结合的条件下，用照度计测量教室的平均照度值，并求等照度曲线。 被测点为课桌桌面，每一课桌分为两半，在每半边的中心处测量其照度值，并在等高处测量过道的照度值，可绘制教室平面图，制成坐标图，在相应坐标点标出该点照度值，找出照度值相等的坐标点画出等照度曲线。 所有被测点的照度值的平均值即为教室的平均照度。 3、根据照明均匀的标志判断教室的照明均匀度。 五、实验报告要求 1、记录测量得到的教室各点的照度值（注明测量的时间，教室位置等）。 2、在坐标图上画出等照度曲线。 3、计算照明均匀度。 六、思考题 1、对教室的照明环境进行评价。 2、分析影响教室照明效果的因素有哪些，并提出改进措施。 实验七环境噪声测量 一、实验目的 1、掌握测定和评价工作环境噪声的方法。 2、使用测量仪器对环境噪声进行实测，了解噪声对人的危害，提出改善建议。 二、实验原理噪声泛指一切对人们生活、工作有妨碍的声音，凡使人烦恼、不愉快的声音都叫噪声。 随着现代工业生产和交通工具的发展，人接触噪声的范围日渐扩大，噪声对人的危害也日益受到重视。 在噪声的作用下，不但影响人们的工作、学习和休息，而且长期接触强噪声还会损害听力和身体健康，噪声已成为社会公害之一。 因此，对噪声的客观计量和主观、客观评价就变得极为重要。 对噪声的评价，一方面是根据噪声的客观强度、频率分布及作用时间长短，从人接受噪声后的主观感受出发，对噪声状况进行计量与分析；另一方面是研究和判断噪声对人和环境在哪些方面造成危害，以及危害程度，并参照相关标准提出改进措施，以改善工作条件，提高工作效率，使人处于安全、健康、舒适的环境。 三、实验设备HS5660B型精密脉冲声级计（连接HS5721型1/1倍频程滤波器）；卷尺；温湿度计。 四、实验内容和步骤（一）声级计的使用精密脉冲声级计用于测量声音的声压级和声级，倍频程滤波器配合声级计对声音进行频谱分析。 测量声级的方法是 （1）小心取出传声器，对准声级计前端螺纹口顺时针旋紧，切不可掉下、摔扔。 用完后，应小心放回包装盒中。 （2）测量时，将表头量程置“中”，检波功能开关置“快”，内接校准滤波器开关置“内接”，右侧功能开关调至“A”，左侧衰减器开关设置由声级大小而定，此时液晶屏显示的读数即为瞬时“A”声级。 （二）步骤 1、选择适合的地点（最好是教学楼），测量噪声值。 2、每隔1分钟测量一次，共测量1小时，即记录60个噪声值。 五、实验报告要求 1、记录测量时的天气、温度情况（应选择晴朗无风时测量）。 2、画出噪声累积分布图，判断测点处噪声是否达到LA10=70分贝的标准。 3、分析教学楼受噪声影响的情况、主要声源，提出改善措施。 六、思考题 1、测量时的温度、湿度、风速对测量结果有无影响？如何影响？ 2、讨论什么样的声音环境是人感觉最舒适、工作效率最高的环境？实验八微气候测定 一、实验目的 1、掌握微气候测定仪器的使用方法及各种参数的测定方法； 2、根据测