眼動在體育項目中的應用

趙月 高彬溪（北京體育大學 北京 100084）

1、有關眼動儀的介紹

1.1、眼動儀的起源

早在19世紀就有人通過考察人的眼球運動來研究人的心理活動，通過分析記錄到的眼動數據來探討眼動與人的心理活動的關系。眼動儀的問世為心理學家利用眼動技術探索人在各種不同條件下的視覺信息加工機制，觀察其與心理活動直接或間接奇妙而有趣的關系，提供了新的有效工具。眼動技術先后經歷了觀察法，后像法，機械記錄法，光學記錄法，影像記錄法等多種方法的演變。

眼動技術就是通過對眼動軌跡的記錄從中提取諸如注視點，注視時間和次數，眼跳距離，瞳孔大小等數據，從而研究個體的內在認知過程。20世紀60年代以來，隨著攝像技術，紅外技術和微電子技術的飛速發展，特別是計算機技術的運用，推動了高精度眼動儀的研發，極大地促進了眼動研究在國際心理學及相關學科中的應用。眼動心理學的研究已經成為當代心理學研究的一種有用范型。

1.2、眼動儀的工作原理

現代眼動儀的結構一般包括四個系統，即光學系統，瞳孔中心坐標提取系統，視景與瞳孔坐標迭加系統和圖像與數據的記錄分析系統。眼動有三種基本方式：注視，眼跳和追隨運動。 眼動可以反映視覺信息的選擇模式，對于揭示認知加工的心理機制具有重要意義，從研究報告看，利用眼動儀進行心理學研究常用的資料或參數主要包括：注視點軌跡圖，眼動時間，眼跳方向的平均速度)時間和距離，瞳孔大小和眨眼。眼動的時空特征是視覺信息提取過程中的生理和行為表現，它與人的心理活動有著直接或間接的關系。

1.3、市面上眼動儀的一些品牌

表1 市場上的一些眼動儀品牌

2、眼動在體育項目的文獻分析

隨著眼動科技的不斷成熟，眼動儀與各領域的結合也在日益深入。到目前為止，CNKI上關于眼動研究的相關報道已經有3240條，包括教育、體育、廣告設計、交通、互聯網等各各領域。隨著眼動儀的日漸成熟，與體育領域的結合也在不斷深入，與體育賽事的結合，與體育廣告的結合，為了探討人們在運動環境中運動心理的變化，以及對不同水平運動人群在相同運動場景下的眼動特征進行總結，眼動儀與體育項目的結合便受到了人們的關注。下面是二十一世紀眼動儀與各體育項目結合的文獻統計。

表2 眼動在各運動項目的研究情況

通過表格可以發現，球類運動與眼動儀的結合占多數，特別是與大眾接觸較廣的運動項目比如說籃球、乒乓球、排球等，且近幾年眼動儀與體育的結合越發深入，所設計的范圍也越來越廣。

2.1、眼動指標對運動表現目標的研究

不同類型的運動項目需要有針對性的進行眼動研究，進行眼動研究時我們常常需要對某一個單項動作進行研究。不論是否是相同類別的動作技能，其實可以分為封閉式與開放式來分開討論。封閉式運動技能主要指不參照個體外部條件變化的所進行的運動技能，即運動者知道并了解下一步將要做什么，如跳高屬于連續性的封閉性技能因為運動員的每次試跳外界環境相對地面保持不變，射箭是非連續性的封閉式技能此外還有跳高，花樣滑冰等等。

2.1.1、封閉式運動技能的眼動特征

采用專家—新手范式進行研究，通過對射箭、跳水等項目的研究可以得出，專家組的信息加工效率高，注視次數少，注視時間長，眼跳距離大，瞳孔直徑小。比如在射箭項目中，通過眼動研究統計，對相同目標的注視，專家組與新手組的瞄準時間相差無幾，但專家組的靜眼注視時間卻顯著高于新手組，說明在相同的時間內專家組的信息加工處理效率顯著高于新手組。

2.1.2、開放式運動技能的眼動特征

對于開放式運動技能即指需要參照個體外部條件變化所進行的運動技能，比如像隔網對抗類項目網球、乒乓球抑或是籃球、足球，需要根據外部環境的變化做出相應的調整。在進行眼動特征研究同樣采用專家—新手的范式進行研究，通過對網球、籃球等項目的研究可以發現盡管類型不同，但專家組在反應速度以及判斷的準確率上均高于新手組。專家組的注視時間長，注視位置少，具有較強的視覺搜索能力和空間感知能力，而新手組普遍注視位置散亂，注視時間較短。比如在足球守門員守門的眼動研究中，專家組的注視位置較為集中，根據注視軌跡可以發現總結出來就是頭—髖—支撐腿—擺動腿—球，而新手組的眼動注視軌跡卻無法得出結論。

2.2、實驗場景

眼動儀的使用目前大都在實驗室內，通過對某一個比賽場景或是某張運動圖片下所進行的眼動特征研究，利用專家—新手范式，測出專家組與新手組的總注視次數、注視持續時間、注視次數、注視點序列、第一次到達目標興趣區的時間的數據。從而通過對比得出專家組與新手組在該項目上的差距。

3、總結與展望

隨著現代科技的發展，眼動儀與體育領域方面的結合范圍越來越廣，層次越來越深。本文通過對眼動儀與各體育項目研究文獻的統計，對運動技能進行分類，分為封閉式和開放式分別進行分析與總結，歸納出相同類別運動技能在眼動特征上的相同之處以及不同類別運動技能在眼動特征上的差異。

但目前眼動實驗的研究范式太過單一，基本上都采用了專家新手或是高水平—次高水平—新手組的范式。希望在今后的眼動研究中不僅有橫向的比較，還能有縱向比較的出現。均采用專家組，對相同比賽下的不同運動場景進行眼動統計，或是均采用新手組，比較不同運動場景中新手組對刺激產生的反應有什么樣的變化。除此之外，對運動技能的劃分也可以有多種不同形式，如可以將不同運動技能分為靜態和動態，靜態運動即指運動員與運動目標或是物體在某一相同空間中是相對靜止的，如籃球場上的罰籃，射箭運動員的射擊動作。靜態運動即為在某一相同空間下運動員與運動目標或是物體存在相對運動，如足球運動員的射門，網球運動員的網球運動員在底線的抽拉等等。通過對不同類型的運動技能運動員的眼動特征進行歸納與總結，從而能找出不同運動項目中存在的相同的規律。

眼動儀與體育項目的結合使高水平運動員多年來通過訓練積累的豐富經驗通過眼動軌跡、眼跳次數等直觀的方式呈現出來，從而找出低水平運動員與高水平遠動員在信息加工效率，視覺搜索能力、靜眼注視時長等方面的差距，為下一步如何更加高效的培養運動員，提高運動員能力，縮小與世界體育強國的差距做出了重要的貢獻。

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