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“挑战杯”学生研究项目——音乐对虚拟驾驶的影响我要操作

一、研究背景

  随着汽车的普及和生活品质的提高, 在驾驶中听赏音乐已成为许多年轻驾驶员的习惯,音乐是否会影响驾驶行为也成为近年来研究者关注的主要问题之一。调查表明在驾驶时听赏音乐是驾驶员最常进行的活动之一, 而人们在驾驶汽车时很容易感知到音乐的存在,音乐对驾驶员的影响是在“不知不觉”中进行的。以往的研究主要考察单纯包含生理唤醒的干扰因素(音乐)或单纯包含语言信息的干扰因素(如手机、收音机、车内电脑)对驾驶的影响,很少考察带有语言信息的音乐如何影响驾驶行为。此外,已有关于音乐或语言对驾驶影响的研究中通常采用一般驾驶行为指标,对于驾驶过程中认知过程的考察很少采用眼动指标直接进行,使音乐的作用机制仅停留在猜测。鉴于上述现状,本研究采用行为和眼动指标研究音乐旋律的生理唤醒程度和歌词的认知负荷对驾驶行为的影响, 选取节奏与歌词语言熟悉程度作为主要的自变量,结合驾驶经验考察其对驾驶行为及眼动的影响:其中行为指标包括速度和错误数;眼动指标包括平均注视时间(反映驾驶员认知负荷大小)、平均眼跳距离(反映注意广度高低)、水平和垂直搜索广度(反映驾驶员对道路的加工模式)。

二、实验目的

  该研究采用崭新的技术来探究驾驶行为与安全这一当下备受关注的问题,采用虚拟驾驶技术完美解决了实验生态效度和被试安全性的问题,采用眼动仪器弥补了单一行为指标的不足,这一在全国“挑战杯”中夺冠的学生研究项目有许多值得师生共同学习与借鉴之处。然而虚拟驾驶设备和眼动仪设备都较为昂贵,使用相对复杂,学生很难在短时间内快速掌握这些技术。通过虚拟仿真实验平台操作,使得学生能在线体验实验过程,分析实验数据并练习模拟仪器的使用,提高学生对虚拟现实设备和眼动仪器的使用和相关实验过程的认识。

三、实验流程

  点击“实验体验”进入实验。第一步,点击“实验前准备”学习虚拟现实设备和眼动仪的使用方法。学习结束后,点击“我是被试”进行被试体验,选择身份“驾驶新手/驾驶老手”后进行完整实验。待实验结束后点击“查看数据”进行数据分析学习。数据分析结束后可进入讨论区留言发表自己的学习体验或疑问,也可重复学习、巩固之前的部分。

四、结果与讨论

  结果
  通过整个实验程序的学习,学生应习得虚拟驾驶设备和眼动仪的使用方法,了解仪器在研究中的运用,并根据分析指引得出以下结论:
  (1)驾驶经验对驾驶行为影响显著,新手与老手相比速度更慢、错误数更多;
  (2)音乐节奏对驾驶速度、眼跳和垂直搜索广度影响显著,快节奏与慢节奏相比,驾驶速度更快、平均眼跳距离更短、垂直搜索广度更短;
  (3)歌词语言熟悉程度对驾驶速度、错误数和平均注视时间影响显著, 熟悉语言与陌生语言相比, 驾驶速度更慢、错误数更多、平均注视时间新手更长,老手不受影响;
  (4)节奏与语言共同影响驾驶过程中的水平搜索广度,陌生语言时快节奏的水平搜索广度高于慢节奏, 熟悉语言时快节奏的水平搜索广度低于慢节奏。
  讨论
  1. 你觉得这个研究结果可以如何运用于生活中?
  2. 关于驾驶行为这一热点话题,你能提出其他有价值的研究设计吗?

五、参考文献

  杨萌, 王剑桥, 夏裕祁, 杨帆, & 张学民. (2011). 背景音乐的节奏与歌词语言熟悉程度对驾驶行为及眼动的影响. 心理科学, 34(5), 1056-1061.
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