黑紅數(shù)字測驗(yàn)在訓(xùn)練中的應(yīng)用

黑紅數(shù)字測驗(yàn)在訓(xùn)練中的應(yīng)用

隨著高科技在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用和普及，軍事人員的體力負(fù)荷越來越輕，他們的體力負(fù)荷越來越大。因此，對(duì)大腦負(fù)荷的研究自然成為現(xiàn)代軍事心理學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。睡眠剝奪和高應(yīng)激是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中普遍存在的現(xiàn)象,而這二者均會(huì)引起軍事人員的腦力疲勞,導(dǎo)致他們的工作效率下降,產(chǎn)生錯(cuò)、忘、漏動(dòng)作,精神狀態(tài)惡化,甚至造成嚴(yán)重事故。外軍極為重視睡眠剝奪和高應(yīng)激對(duì)軍事人員認(rèn)知能力的不良影響及其防護(hù)措施的研究,而我國這方面的研究還較少。大量研究表明腦力疲勞對(duì)人體認(rèn)知功能的影響是全方位的,而注意是受到損害最嚴(yán)重的心理品質(zhì)之一。鑒于注意在認(rèn)知功能中的重要地位,我教研室特設(shè)計(jì)了用于評(píng)定睡眠剝奪條件下注意能力變化的計(jì)算機(jī)軟件“黑紅數(shù)字測驗(yàn)”。由于實(shí)際的睡眠剝奪實(shí)驗(yàn)中,需要運(yùn)用該測驗(yàn)對(duì)被試進(jìn)行多次測量,為了避免練習(xí)效應(yīng)所導(dǎo)致的自變量混淆,需要在正式測驗(yàn)前進(jìn)行過度練習(xí),直到練習(xí)成績穩(wěn)定為止。該測驗(yàn)共包括6個(gè)分測驗(yàn),難度各異。為了在實(shí)際測驗(yàn)中節(jié)省實(shí)驗(yàn)資源,合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間,就必須確定出每個(gè)分測驗(yàn)所需的最少練習(xí)遍數(shù)。對(duì)象和方法一、年齡、體重、體重軍醫(yī)大學(xué)本科學(xué)員4名,外加1名研究生,均為男性,健康,年齡19～24歲,體重(62.3±5.57)kg,身高(169.88±3.44)cm。均為右利手,視、聽力正常,平時(shí)起居規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)綜合結(jié)果測驗(yàn)分為兩部分:一部分是黑紅數(shù)字基線測驗(yàn),一部分是黑紅數(shù)字實(shí)際測驗(yàn)?；€測驗(yàn)的任務(wù)規(guī)則是當(dāng)計(jì)算機(jī)屏幕上有按鈕高亮顯示時(shí),被試直接用鼠標(biāo)點(diǎn)擊它。如:高亮顯示按鈕的數(shù)字為紅3,被試的任務(wù)就是直接點(diǎn)擊數(shù)字盤上的紅3;如果高亮顯示按鈕的數(shù)字為黑2,被試的任務(wù)就是直接點(diǎn)擊數(shù)字盤上的黑2。實(shí)際測驗(yàn)的任務(wù)規(guī)則是當(dāng)計(jì)算機(jī)屏幕上有按鈕高亮顯示時(shí),被試用鼠標(biāo)點(diǎn)擊與其顏色相反但數(shù)字相同的按鈕。如:高亮顯示按鈕的數(shù)字為紅3,被試的任務(wù)就是在數(shù)字盤上尋找黑3并點(diǎn)擊它;如果高亮顯示按鈕的數(shù)字為黑2,被試的任務(wù)就是在數(shù)字盤上找到紅2并點(diǎn)擊它。基線測驗(yàn)和實(shí)際測驗(yàn)各有3種難度,難度大小依數(shù)字盤的大小而定。最小的數(shù)字盤為4×4,共有16個(gè)數(shù)字,其中紅、黑數(shù)字各有8個(gè),其值均分別為1～8。居中的數(shù)字盤為6×6,共有36個(gè)數(shù)字,其中紅、黑數(shù)字各有16個(gè),其值均分別為1～16。最大的數(shù)字盤為8×8,共有64個(gè)數(shù)字,其中紅、黑數(shù)字各有32個(gè),其值均分別為1～32。在每種難度上被試的反應(yīng)次數(shù)均為30。基線測驗(yàn)中,數(shù)字盤的數(shù)字位置在每1次試驗(yàn)中都是隨機(jī)變化的。如果被試在2s內(nèi)做出點(diǎn)擊反應(yīng),數(shù)字盤中的數(shù)字立即刷新,并有一個(gè)按鈕高亮顯示,要求被試進(jìn)行反應(yīng)。如果被試在2s內(nèi)沒有做出點(diǎn)擊反應(yīng),數(shù)字盤中的數(shù)字位置也會(huì)刷新,并也有一個(gè)按鈕高亮顯示,要求被試進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以反應(yīng)時(shí)為評(píng)定指標(biāo),即記錄從按鈕高亮顯示到被試做出點(diǎn)擊反應(yīng)之間的時(shí)間間隔。實(shí)際測驗(yàn)中,數(shù)字盤的數(shù)字位置在每1次試驗(yàn)中也全是隨機(jī)變化的。如果被試在一定時(shí)間間隔內(nèi)做出點(diǎn)擊反應(yīng),數(shù)字盤中的數(shù)字立即刷新,并有一個(gè)按鈕高亮顯示,要求被試進(jìn)行反應(yīng)。如果被試在該時(shí)間間隔內(nèi)沒有做出點(diǎn)擊反應(yīng),數(shù)字盤中的數(shù)字位置也會(huì)刷新,并有一個(gè)按鈕高亮顯示,要求被試進(jìn)行反應(yīng)。低等難度測驗(yàn)的時(shí)間間隔為3s,中等難度的為4s,高等難度的為6s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是記錄從按鈕高亮顯示到被試做出點(diǎn)擊反應(yīng)之間的時(shí)間間隔。在基線測驗(yàn)中,假設(shè)的信息加工過程為:發(fā)現(xiàn)高亮顯示的按鈕,移動(dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊該按鈕。在實(shí)際測驗(yàn)中,假設(shè)的信息加工過程為:①發(fā)現(xiàn)高亮顯示的按鈕;②運(yùn)用規(guī)則求出要點(diǎn)擊的按鈕;③搜索并找到要點(diǎn)擊的按鈕;④移動(dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊該按鈕。實(shí)際測驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)減去基線測驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)后所得的反應(yīng)時(shí)為實(shí)際測驗(yàn)中②+③的反應(yīng)時(shí)間之和。又由于實(shí)際測驗(yàn)中的運(yùn)算規(guī)則為尋找數(shù)字相同,但顏色相反的按鈕,故可以假定在每1次試驗(yàn)中,②的時(shí)間是恒定不變的,因此,可進(jìn)一步假定實(shí)際測驗(yàn)中②+③反應(yīng)時(shí)間之和的變異均為由③所造成的。三、正式訓(xùn)練階段實(shí)驗(yàn)前集中對(duì)被試進(jìn)行培訓(xùn),向其講明實(shí)驗(yàn)步驟及操作方法,并由每名被試親自操作1遍,熟悉實(shí)驗(yàn)的全過程。待全部被試學(xué)會(huì)操作方法后,開始正式訓(xùn)練。訓(xùn)練的具體的時(shí)間全部安排在每天的上午8:30～11:30,下午2:30～5:30和晚上7:30～9:30。在正式訓(xùn)練時(shí),被試先做基線測驗(yàn),再做實(shí)際測驗(yàn)。在基線測驗(yàn)中,按照由易到難的順序,被試所做測驗(yàn)的順序依次為4×4,6×6和8×8。在實(shí)際測驗(yàn)中,也是按照由易到難的順序,其所做測驗(yàn)的順序依次為4×4,6×6和8×8。在每1時(shí)間點(diǎn)上均按此順序做2遍。四、數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS10.0Excel2000進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)際數(shù)據(jù)處理在分析數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)有1名本科學(xué)員的練習(xí)曲線顯著異于他人,事后訪談得知該被試因感實(shí)驗(yàn)單調(diào)乏味,沒有認(rèn)真配合,故剔除該被試數(shù)據(jù),實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)共有4人。此外,在實(shí)際分析的數(shù)據(jù)當(dāng)中,還存在被試多做、錯(cuò)做和漏做的情況。多做的數(shù)據(jù)保留,錯(cuò)做的數(shù)據(jù)剔除。故整理后的數(shù)據(jù),4名被試在基線測驗(yàn)和實(shí)際測驗(yàn)的每種難度上的練習(xí)遍數(shù)并不完全相同。去除測驗(yàn)中錯(cuò)做和漏做的數(shù)據(jù)后,對(duì)各個(gè)分測驗(yàn)的擊中率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表1所示:一、被試基本情況在三種難度水平上,分別對(duì)4名被試的練習(xí)成績以練習(xí)遍數(shù)為自變量,每遍練習(xí)的擊中反應(yīng)平均反應(yīng)時(shí)為因變量,進(jìn)行One-WayANOVA分析,結(jié)果除第4名被試在中等、高等難度水平上練習(xí)成績前后比較未達(dá)顯著性水平外(F16,487=1.53,P>0.05;F17,509=1.31,P>0.05),其余均達(dá)顯著性水平。4名被試的最佳成績和需要的練習(xí)遍數(shù)如表2所示。對(duì)4名被試的練習(xí)成績分別用LSD法進(jìn)行均值比較檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn):①低等難度上,4名被試第1次出現(xiàn)練習(xí)成績與最佳成績差異不顯著的練習(xí)遍數(shù)分別為第5遍,第6遍,第2遍和第8遍;②中等難度上,前3名被試,其第1次出現(xiàn)練習(xí)成績與最佳成績差異不顯著的練習(xí)遍數(shù)分別為第5遍,第10遍,第7遍;③高等難度上,前3名被試,其第1次出現(xiàn)練習(xí)成績與最好成績差異不顯著的練習(xí)遍數(shù)分別為第5遍,第8遍,第5遍。二、名被試的練習(xí)成績?cè)?種難度水平上,分別對(duì)4名被試的練習(xí)成績以練習(xí)遍數(shù)為自變量,每遍練習(xí)的擊中反應(yīng)平均反應(yīng)時(shí)為因變量,進(jìn)行One-WayANOVA分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):①低等難度水平,4名被試練習(xí)成績前后比較均達(dá)顯著性水平(F16,448=2.61,P<0.01;F17,485=3.79,P<0.001;F16,469=2.46,P<0.01;F13,397=1.86,P<0.05);②中等難度水平,4名被試練習(xí)成績前后比較均未達(dá)顯著性水平(F16,403=0.96,P>0.05;F16,450=1.25,P>0.05;F16,443=1.03,P>0.05;F13,369=1.33,P>0.05);③高等難度水平,結(jié)果除第4名被試外(F14,370=1.79,P<0.05),其余3名均未達(dá)顯著性水平(F17,421=1.09,P>0.05;F16,400=1.25,P>0.05;F17,460=1.16,P>0.05)。4名被試的最佳成績和需要的練習(xí)遍數(shù)如表3所示。對(duì)4名被試的練習(xí)成績分別用LSD法進(jìn)行均值比較檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有在低等難度上,4名被試在練習(xí)過程中才存在前面的練習(xí)成績與最佳成績差異不顯著的情況,其余兩種難度水平均無。在低等難度水平上,第1次出現(xiàn)練習(xí)成績與最佳成績差異不顯著的練習(xí)遍數(shù)分別為:第8遍,第12遍,第4遍,第2遍。被試練習(xí)成績的總體情況分析黑紅數(shù)字測驗(yàn)是為評(píng)定注意能力而專門設(shè)計(jì)的認(rèn)知功能測驗(yàn),從數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看,沒有一名被試的練習(xí)曲線是光滑下降的,說明影響被試每遍訓(xùn)練成績變化的因素不僅僅是練習(xí)效應(yīng)。根據(jù)分析除練習(xí)效應(yīng)外,其他的影響因素可能還有(1)實(shí)驗(yàn)前被試的計(jì)算機(jī)操作水平;(2)被試做測驗(yàn)時(shí)的精神狀態(tài);(3)被試做測驗(yàn)時(shí)的動(dòng)機(jī)水平。從六個(gè)分測驗(yàn)的練習(xí)成績來看,被試Ⅲ、Ⅳ的成績明顯好于被試Ⅰ、Ⅱ。尤其是在前四個(gè)分測驗(yàn)中,被試Ⅲ、Ⅳ僅用了很少幾遍的練習(xí),成績就變得趨于穩(wěn)定;從整體上看,練習(xí)曲線幾乎是平行于橫坐標(biāo)軸。而被試Ⅰ、Ⅱ則不然,在前四個(gè)分測驗(yàn)上存在有明顯的練習(xí)效應(yīng),即隨著練習(xí)遍數(shù)的增加,成績不斷地改善。實(shí)驗(yàn)后對(duì)被試進(jìn)行訪談,得知被試Ⅲ是一名計(jì)算機(jī)愛好者,被試Ⅳ是一名研究生,接觸計(jì)算機(jī)較多,兩名被試對(duì)計(jì)算機(jī)的操作均相當(dāng)熟練。被試Ⅰ、Ⅱ雖具有一定的計(jì)算機(jī)知識(shí),但平時(shí)動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)很少。因此,從被試實(shí)驗(yàn)前的計(jì)算機(jī)操作水平來看,被試Ⅲ、Ⅳ明顯優(yōu)于被試Ⅰ、Ⅱ。反映到練習(xí)成績上,則呈現(xiàn)出上述趨勢。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看,分測驗(yàn)五、六中練習(xí)效應(yīng)的影響沒有達(dá)到顯著性水平。分測驗(yàn)五中,對(duì)四名被試的練習(xí)成績進(jìn)行F檢驗(yàn),均未達(dá)到顯著性水平;分測驗(yàn)六中,對(duì)四名被試的練習(xí)成績進(jìn)行F檢驗(yàn),除一名被試外,其余均未達(dá)顯著性水平,即使那名達(dá)到顯著性水平的被試,察看P值,也非常接近0.05?；€測驗(yàn)的心理過程為①+④(詳見圖1),所涉及的主要是被試的手眼協(xié)調(diào)能力,具體來講,就是被試操作鼠標(biāo)的熟練程度;而實(shí)際測驗(yàn)除此之外,還要包括心理過程③,換言之,即還要包括被試用眼睛搜索反應(yīng)項(xiàng)的搜索能力。對(duì)被試而言,如果其不經(jīng)常接觸計(jì)算機(jī),操縱鼠標(biāo)的手眼協(xié)調(diào)能力是有相當(dāng)大的提高空間的,而用眼睛搜索目標(biāo)的能力則是人在長期的成長過程中所形成的一種高度自動(dòng)化的能力,通過練習(xí)進(jìn)行改進(jìn)的空間幾乎趨近于零。因此基線測驗(yàn)中,練習(xí)成績前后比較達(dá)到了顯著性水平,而實(shí)際測驗(yàn)中的中,高等難度,由于測驗(yàn)成績的變異來源是以眼睛的搜索能力為主,手眼協(xié)調(diào)能力為輔,所以,測驗(yàn)成績前后比較沒有達(dá)到顯著性水平。但對(duì)于實(shí)際測驗(yàn)的低等難度,由于測驗(yàn)中數(shù)字盤過小,練習(xí)成績的變異來源則仍是以手眼協(xié)調(diào)能力為主,以眼睛的搜索能力為輔,故低等難度實(shí)際測驗(yàn)的測驗(yàn)成績前后比較同樣也達(dá)到了顯著性水平。由于練習(xí)改善的主要是被試的手眼協(xié)調(diào)能力,所以存在練習(xí)效應(yīng)的測驗(yàn)主要是指前四個(gè)分測驗(yàn)。若以被試Ⅰ、Ⅱ的練習(xí)成績變化(代表一般的并不經(jīng)常接觸計(jì)算機(jī)的年青人)來看,要使被試達(dá)到過度學(xué)習(xí)狀態(tài),建議練習(xí)的遍數(shù)為:16遍或16遍以上。從前四個(gè)分測驗(yàn)來看,在16遍的練習(xí)中被試都會(huì)出現(xiàn)一次最好成績,而最好成績所代表的恰恰是被試在精神狀態(tài),動(dòng)機(jī)水平均處于最佳水平時(shí),練習(xí)效應(yīng)最大化的表現(xiàn)。需要指出的是,由于本研究中的被試數(shù)較少,其結(jié)果的代表性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。但就達(dá)到過度學(xué)習(xí)所需的練習(xí)遍數(shù)而言,建議的練習(xí)遍數(shù)不是采用第一次出現(xiàn)與最好成績差異不顯著時(shí)的練習(xí)遍數(shù),而是采用最好成績出現(xiàn)時(shí)的練習(xí)遍數(shù),應(yīng)該說是一個(gè)相當(dāng)保守的估計(jì)。對(duì)于后兩個(gè)分測驗(yàn),盡管練習(xí)成績前后比較差異并沒有達(dá)到顯著性