第二章安全人机工程学实验。
实验一注意分配实验。
一、实验目的。
通过测定不同条件下被测试者注意力集中的能力，熟悉注意力分配仪的使用及注意力能力的实验设计。
二、实验原理。
人在同一时间内把注意分配到不同的对象上，就称为注意分配，又称时间分配。注意分配是可能的，而且是有效的，它需要个体具有熟练的技能技巧。许多职业都对注意分配能力有较高的要求。
这种能力可以通过专门的训练来提高。注意分配实验可测量被试者注意分配值的大小，通过测试可了解人同时进行两项工作的能力。
本实验将给被试者提供两个任务情境，促使被试者主动积极地分配自己的注意力。如果注意分配不当，被试者将不能圆满完成任务，在这种情况下，被试者必然会试图改变注意的分配方式，以期出色地完成所有任务。
三、实验仪器和材料。
实验仪器：zyfp-e型注意分配实验仪。
本实验仪器由单片机及有关控制电路、主试面板、被试面板等部分组成。主试面板设有功能选择拨码开关，三位数码显示器，音量调节旋钮等；被试面板设有低音、中音、高音三个反应键，八个发光二极管和与其对应的八个光反应键。
1、电源电压 220v ±10%，50hz，9w。
2、主式面板。
1) 电源线插头接 ~220v 电源；
2) 电源保险管座内装 0.5a 或 1a 保险管；
3) 电源开关（上开/下关）；
4) 电源指示灯（红色）；
5) 工作指示灯（绿色）；
6) 启动键—由主试启动仪器工作时用；
7) 复位键—开机或换新被试时用，一组实验没完成时不得按此键；
8) 三位数码显示器—显示状态由拨码开关 d值决定；
9) 音量控制旋钮—实验前由主试调整合适音量；
10) 三位拨码开关 t，w，d—供主试选择时间，实验方式，显示方式。
3、被试操作面板。
1) 低音操作键—听到低音按下此键。
2) 中音操作键—听到中音按下此键。
3) 高音操作键—听到高音按下此键。
4) 光信号灯—红灯亮为有关刺激。
5) 光信号操作键—依据红灯亮位置按下对应操作键。
6) 工作指示灯—绿色。
灯不亮—开机复位状态。
灯亮—开始工作
灯闪烁—为规定时间内完成一项操作
灯灭—表示一组实验结束。
7) 启动键。
四、实验内容及步骤。
一）功能。声音刺激分高音、中音、低音三种，要求被试对仪器连续或随机发出不同声音刺激作出判断和反应，用左手按下不同音调相应的按键，按此方法反复地操作一个单位时间，由仪器记录下正确的反应次数。光刺激由 8 个发光二极管形成环状分布，要求被试对仪器连续或随机发出的不同位置的光刺激作出判断和反应，然后用右手按下发光二极管相对应位置的按键，连续发光二极管灭掉，依此方法快速反复操作一个单位时间，由仪器记录下正确的反应次数。
以上两种刺激可分别出现，也可同时出现，用功能选择拨码开关选测试状态。
二）实验步骤。
1) 接上电源，开“电源”开关，电源指示灯亮。
2) 检测：试音，试光。
主试设工作方式 w=6，按复位键后，让被试者分别按压三个声音按键，细心辨别三种音调并记牢：分别按压 8 个光按键，对应发光二极管亮：按启动键， 操作指示灯亮，则表示仪器正常，方可进行测试实验。
3) 注意分配实验过程：
以 t=2 w=l d =1；t=1 w=3 d =3；t =1 w=5 d =5 这一组为例进行实验：
主试用拨码开关设置 t =1，w=1，d =1，按复位键，仪器为初始状态，被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始，被试用左手无名指、食指和中指分别对高、中、低三音尽快正确反应。当工作指示灯闪烁，无声音，表示规定时间到，说明第一种操作完成，接下来做第二种操作。
主试用拨码开关设置 t=1(不动)，w=3，d =3，被试按启动键，工作指示灯亮，测试开始，被试用右手食指尽快按压与所亮发光二极管相对应的按键，无发光二极管亮，且工作指示灯闪烁，表示测试时间到，接着做第三种操作。
主试用拨码开关设置 t=1(不动)，w=5，d =5，被试按启动键，工作指示灯亮，测试开始。被试应用左、右手分别对声光两种刺激尽快作出反应。声光全元， 工作指示灯灭表示测试时间到，一组实验结束。
4) 记录被试测成绩。
主试可将拨码开关分别拨到 d =6，7，8 三个位置，记录注意分配值 q，各种操作的正确反应次数，错误反应次数，分析比较决定被试是否需要重新测试。
5) 对新被试测试时，主试应按下复位键，重复上述实验过程。
五、实验结果及报告要求。
1、数据记录。
注意力分配实验数据记录见表2-1。
表2-1 注意力分配实验数据记录。
2、记录注意分配值（q）
计算注意分配系数q
3、q判定。
q＜0.5没有注意分配值；
0.5≤q＜1.0有注意分配值；
q=1.0注意分配值最大。
六、思考题。
1、设计一个测试注意分配的简单试验（提示：能够测试人同时做两件或两件以上事情的能力）。
2、不少人能够一边听**，一边做其他事情，而也有一些人，在听**时，无法顺利做其他事情。这说明了什么？
实验二视觉、听觉刺激反应实验。
一、实验目的。
通过光对人眼的刺激，测试人的视觉通道受光刺激的反应快慢；通过声音对耳的刺激，测定听觉通道受声音刺激的反应快慢。在安全人机工程学中，反应时间参数可用于人机系统的设计，缩短反应时间，提高效率，避免失误。
二、实验原理。
反应时间，又称反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间距，是人体完整的反应过程所需的时间，它从刺激使感官感受，经神经系统传输、加工和处理，传给肌肉而作用于外界，这些过程都需要时间，其总和就是反应时间，简称“反应时”。
反应时等于知觉时加上动作时。听觉和知觉时一般为 0.115~0.
185s；视觉时一般为 0.188~0.206s。
各运动器官的动作时也不同：左手0.144s、右手0.
147s、右脚 0.174s、左脚 0.179s，手的反应比脚的反应快。
经过一定练习后，光的简单反应时一般为 0.2~0.25s，再后可能会降至 0.
2s 以下，但无论如何练习不能减至 0.15s 以下。一般期待反应时比简单反应时要长 2~3倍。
选择时要比简单反应长 0.0201~0.2s。
影响反应时间的因素众多，主要有：适应水平、准备状态、练习数、动机、年龄因素和个体差异、酒精和药物作用等。
三、实验仪器和材料。
实验仪器：bd-e -501a 型声光反应测定仪。
1) 最小反应时间：0.01s；
2) 最大反应时间：99.99s；
3) 最大累计反应时间：显示 99 次；计算 655.35s；
4) 最大反应次数：显示 99，计算 255 次；
5) 最大存储实验数据：声 16 次，光 16 次；
6) 具有实验数据平均及打印输出功能；
7) 最大平均反应时间：9.99s；
8) 配用耳机型号为：立体声耳机(el-1)；
9) 配有手反应键声、光各 1 个；
四、实验步骤。
1、准备。1) 主试将两个反应键分别插入后面板上的“声”和“光”插座之中，令被试左右手各持一个按键，并记住哪一只手持的是什么键。
2) 若使用耳机，主试将耳机插头插入仪器的“耳机”插座之中，令被试戴上耳机，主试将前面板的左侧开关拨至“耳机” 端；若不用耳机，可以不插，主试将前面板的左侧开关拨至“喇叭”端。
3) 若选用打印机，主试将打印机连线接到仪器前面板“打印”接口上。
4) 主试接通电源。
5) 主试打开电源开关，提示被试准备实验。
2、人工呈现。
1) 若主试按下前面板“声”键并松开，经过 2s 预备后，仪器发出强有力的短促的声音。同时计时器开始走时，反应次数显示加“1”。当被试听到声响之后。
选择“声”反应键的手作出反应，即按下“声”反应错误，计时停止走时，此时前面板上显示出该次的时间。 若按下“光”反应键，反应错误，计时器继续走时，同时发出错误警告声，可昕到一个较弱的长音，被试昕到警告声，说明自己反应有错，立即改为按下“声”反应键，此时计时器停止走时，计一次错误次数。
2) 若主试按下前面板“光”键松开，经过 2s 预备后，仪器后面板**红色发光管发出光信号，同时计时器开始走时，反应次数显示加“1”。被试按下“光”反应键，显示出该次的反应时间。若反应后，发出错误警告声，应立即改正，计一次错误次数。
3) 经过一次声或光反应后，如果没有再按前面板的“声”或“光”键，实验会在同一个刺激下继续进行。主试如要改变刺激的类型，在 2s 的预备时间内，主试必须再按下前面板的“声”或“光”键。
4) 如果说要求实验结束，在 2s 的预备时间内，按下前面板“打印”键，则实验结束。显示出光与声加和的累计反应时间、总实验次数、平均反应时。若选用打印机则进行打印输出，打印出实验数据。
按下前面板“光”键，显示自动恢复光与声的加和值。同样按下前面板“声”键，显示声的相应数据，松开“声”键，显示恢复光与声加和值。
3、随机呈现。
1) 若开始时主试同时按下前面板“声”或“光” 键，则测试进入呈现刺激状态。“声”或“光”的刺激完全自动随机呈现出来，主试不必再按“声”或“光”键。被试根据呈现刺激内容，按照人工呈现第 1 或第 2 步进行“声”或“光”的反应时测定。
每次刺激呈现开始前有 2s 的预备时间。
2) 在预备期间，按下前面板“ 打印”键则实验结束，可以进行打印输出显示出累计反应时间与平均反应时。方法同人工呈现的第 4 步。
4、复位。每次实验如需要重新开始，则主试按前面板“复位”健，显示窗全部消零， 回到开始状态。
5、打印格式。
由于最大储存实验数据，声、光各16 次，因此如实验次数超过 16 次，则超出部分覆盖掉开始部分，即只能打印出最后 16 次值，但累计反应时间与平均反应时等仍为实际的全部次数值。如没有进行声或光的其中一项则不打印声光加和的实验数据。
五、实验结果及报告要求。
实验结果按照表2-2填写。
表2-2 声光反应时测定。
六、思考题。
1、说明影响反应时的因素。
2、测定被试对声音及光刺激做出反应的时间及准确性，能否可以用于汽车驾驶员、运动员、裁判员等的选材及心理培训？
实验三动作稳定性实验。
一、实验目的。
动作稳定性是多项动作技能的重要指标。对动作稳定性的测定和训练，是许多工种特别是特殊工种的任务。本实验能测量简单动作的稳定性及手和手臂的协调性，并能检验情感对动作稳定性的影响。
安全工程实验 2
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