实验仪器在心理学教学中的应用与

摘 要心理学因实验而成为一门科学,实验仪器在心理学教学中具有不可替代的地位.实验仪器在心理学与信息技术科学发展的带动下,取得了长足的发展,但目前一般本科院校心理学专业教学在实验仪器使用方面却存在诸多困境.文章从概述心理学实验教学仪器入手,分析了不同类型仪器的利弊,指出仪器使用在心理学实验教学中的困境,从这些方面展开对仪器在实验教学中使用的思考与探索,以期优化心理学实验教学,促进心理学实验教学改革.

关 键 词心理学实验教学实验仪器

中图分类号：G424文献标识码：A

ApplicationofLaboratoryInstrumentsinPsychologyTeachingandThinking

WEIMen

（CollegeofHumanities,FujianMedicalUniversity,Fuzhou,Fujian350108）

AbstractPsychologybeesascienceduetoexperiment；laboratoryequipmenthasanirreplaceableroleintheteachingofpsychology.Experimentalapparatusdrivenbypsychologyandscientificdevelopmentofinformationtechnologyhaadegreatprogress,buttherearemanydifficultieorgeneralpsychologyprofessionalintheuseoflaboratoryinstruments.Thearticleoutlinestheexperimentalpsychologyteachinginstrumentanalyzestheprosandconsofdifferenttypesofinstruments,pointedinstrumentusedinthepsychologicalexperimentteachingdilemma,fromthinkingandexploretheseaspectsoftheinstrumentusedintheexperimentalteachinginordertooptimizepsychologyexperimentalteaching,promotingpsychologicalexperimentteachingreform.

Keywordspsychology；experimentalteaching；experimentalinstrument

实验教学是一种在特定条件下教与学的活动,其实质是学生在教师指导下,借助于实验设备和实验手段,选择适当的方法,将预定实验对象的某些属性呈现出来,进而揭示实验对象的本质,学生获得真知,从而达到对学生进行智育的目的.①心理学作为一门因实验而成为科学的学科,实验仪器的重要性不仅体现在科研过程中,在心理学教学过程中也具有不可替代的地位和作用.许多心理学理论来源于实验,因此,掌握实验仪器的使用并对各种基础理论进行验证是心理学实验教学理论联系实际的重要途径,也是心理学专业基础教学的目的之一；在使用实验仪器的基础上培养学生的动手操作仪器并独立完成心理实验的能力,又是提高心理学专业教学质量的重要手段.

1实验仪器在心理学教学中的应用与发展

1.1以传统仪器为教学工具在心理学实验教学中占主导

传统心理学实验仪器设备制造商少,品种单一,主要由北京大学、华东师范大学、北京师范大学、天津师范大学为等较早开设心理学课程的高校自行开发和改造,并形成了国内现有的心理实验教学仪器设计制造体系.自上世纪80年代以来,这些仪器设备陆续进入了国内许多教学科研单位,基本满足了当时教学、科研的需求.此类仪器从结构上可大致分为分立式和组合式两类,以机械、电子或集成电路控制仪器的运行,②设计思想简洁,原理清晰,结构简单,操作直观,便于自制和加以改造.传统实验仪器主要用于演示性实验教学,通常要求学生对由指导教师选定的实验项目按照实验指导书进行操作.教学效果上,传统实验仪器功能单一,因此能将一个单一实验项目过程完全展开,利于学生对于完整的实验设计的了解,同时在一定程度上能够训练学生的动手操作能力.

1.2信息技术化对心理实验教学的影响

上世纪90年代,实验教学仪器受到计算机科学发展的影响出现了设备信息技术化的趋势.在早期的实验教学中,计算机主要作为实验演示工具,由于主要是向学生呈现需要观察的实验现象,通常为已设计完整的实验程序以计算机呈现刺激或借助外接设备采集简单的被试反应的方式,因此用于演示实验的仪器性能相对实验用的更低.实验教学方法的改进与教学内容的更新对心理学实验教学提出了新的要求,信息技术化的实验设备近几年逐渐发展成为主要的实验工具并具备强大的数据计算能力,计算机控制实验的主要途径包括：③（1）采用由计算机控制的外设硬件仪器采集各项心理行为指标,如fMRI、EPR、眼动仪、生理多导仪等,而此类仪器又可以接受.（2）由计算机编制生成的实验程序的同步信息刺激传递,例如E-Prime、DMDX、MATLAB、R软件等；以上两种途径大多配有软件自带的设计操作平台.（3）通过计算机编制符合实验要求的实验语言程序（如人机界面实验等）.对于通常以呈现刺激和测定反应为主要功能的心理实验仪器,信息技术化保证了刺激呈现的准确性、计时计数的精确性以及反应数据收集的可靠性,降低了原来由人工控制带来的巨大的刺激呈现随机误差和时间误差,减少了心理学实验教学对于实验室空间的依赖性,即实验室空间要求低,室内布置简单以减少无关变量的影响,也降低了实验主试的工作负荷量,提升了实验教学的效率.2实验仪器在心理实验教学中存在的问题

2.1实验仪器在心理实验教学中存在的普遍问题

近年来许多高校相继开设心理学专业.除少数心理学教学传统强校外,其他拥有心理学专业的高校多属于一般本科院校,此类院校虽配备部分心理学实验教学仪器,但因各校办学水平参差不齐,对心理学实验教学重视程度差异,心理学实验教学能力不同等原因,不少院校的心理学实验教学场地和实验仪器数量的限制,难以满足基本的实验教学需求.随着实验仪器设备研发技术的提升,尤其是信息技术化对心理实验仪器发展的巨大促进作用,以及各高校对心理学实验教学重视程度的提高,不少人认为只有将大量的经费投入装配先进的实验仪器设备才能有效提高实验教学质量.这种过度强调实验仪器的教学作用的观点也是对实验教学认识的误区,影响了实验教学的质量.而即使配备了足够先进的实验教学设备,部分教师理论联系实践的能力不足,对仪器操作不熟悉,往往影响了教学质量,也导致部分仪器设备形同虚设,造成浪费.实验仪器在心理实验教学中除了以上存在的普遍问题外,传统仪器与信息技术仪器也分别有其在教学过程中存在的不足.

2.2传统仪器在心理实验教学中存在的问题

虽然传统心理学实验仪器在一定程度上训练了学生的动手操作能力,但其使用过程要求学生按照实验指导书对选定的实验项目按部就班进行操作,且可操作的实验项目有限,学生在实验过程中被动地参与实验,不利于创新思维的训练,长此以往可能打击学生学习的主动性和积极性,影响教学效果.传统心理实验仪器演示的实验内容大多为20世纪60～70年代以前的经典实验,配套实验指导书大多参考80年代中后期的著作与文献,实验教学内容陈旧,无法体现最新的心理学发展动态.同时,传统仪器普遍存在技术性偏低,生产标准不规范,时间控制误差大,无法满足心理学实验教学对精确性和可靠性等方面的教学需求.传统仪器故障率高,实验往往耗时长,可能导致实验教学内容滞后于理论教学的进度,影响教学进度,也相应增加了实验教师的工作量,影响了工作积极性.

2.3信息技术仪器在心理实验教学中存在的问题

虽然心理实验的精确性和灵活性随着信息技术化而得到巨大提升,但教学实验却不同于科研实验,实验的完全计算机必然对学生掌握实验方法和仪器使用产生负面影响.心理学实验仪器经历了从传统机械到计算机信息技术智能化的演变与发展,在各项性能指标上逐步得到改进和完善.虽然目前心理学实验信息技术化已经成为心理学实验教学的发展趋势,一些软件公司以高校心理学专业为依托开发用于实验教学的软件系统,但是这些软件系统仅将经典实验转化为简单的计算机程序,实验教学方式以演示实验为主,实验程序无法修改,虽然能提高实验教学的效果和效率,却失去了传统仪器对实验设计展开性的演示功能.而另一方面,更为先进精确的心理科研实验仪器由于其巨大的成本,在大多数普通本科院校很难与本科实验教学接轨,或仅能承担简单演示的功能,不利于学生动手能力的培养和对实验设计的深刻理解.

3实验仪器在心理学实验教学中应用的思考

3.1心理实验教学理念与内容

（1）改变对实验仪器的认识误区.心理学科研的发展对仪器提出了更高标准的要求,但仪器设备的升级却没有带来心理实验设计思想的根本性变化；传统仪器在实验教学中有其必然的优势,即在实验教学过程中将实验设计以完整细节的方式呈现出来,对于初学者直观经验的获得具有重要意义.因此,当前心理学实验教学中存在的问题不应简单归因为实验教学设备的落后,而应在更深刻理解和把握心理学实验方法论和熟悉掌握实验仪器的前提下将二者更有效整合,最大限度地发挥心理学实验室常规配备教学仪器的教学效能.

（2）更新和优化实验教材,关注学科发展趋势.目前心理学实验教学传统仪器所配有的实验指导书参考文献老旧,已严重落后于当今的心理学科研和教学发展内容.在教学改革过程中,应结合最新的实验范式重新整合传统实验设备的基本功能,并在此基础上引导学生关注并阅读最新的参考文献.

（3）发动学生自制实验材料,鼓励学生在现有仪器基础上自行设计实验,开展研究性实验教学.目前实验教学的主要方式仍停留在演示和重现经典实验,实验项目多已被限制了参数和程序,师生难以修正实验条件,妨碍了实验设计与范式的灵活运用.因此,在实验教学中应提供给学生必要的自主学习空间,允许学生在充分了解传统实验仪器的基础上,尝试对实验项目进行程序设计的改进和参数设置的调整.④例如“表情认知”实验,传统程序为被试内设计；在开放实验教学条件下,可允许学生运用被试间设计,并综合研究表情认知的线索.而对于信息技术化的实验仪器,如E-prime等实验设计软件的教学,可允许学生运用新发展的实验范式设计简单实验程序,并将设计优秀的程序用于低年级的心理学基础理论与实验教学,不仅能实现学以致用的效果,还能有效提高学生的学习积极性,学生参与实验教学设计,弥补了信息技术化仪器不利于锻炼学生动手能力的不足,也有利于研究方法教学、实验设计能力训练和对理论的理解,有效培养了学生的科研能力.

3.2启发学生分析实验仪器存在的问题

由于一般本科院校心理学专业配置的信息技术化的实验仪器多用于科研,因此用于实验教学的仪器仍以传统电子仪器为主,而传统仪器性能不够优越又制约着心理学实验教学的发展.面对这一困境,在笔者的实验教学过程中,常有学生抱怨因为仪器的缺陷或自己操作失误导致实验结果不准确或无法显示,针对这一情况,教师启发学生分别分析来源于实验设计、操作与实验仪器的问题并提出相应的改进措施,并以实验报告的方式书面陈述问题与改进措施,在教学过程中既提高了教学质量又训练了学生的科研基础能力,将硬件优势变为教学方法的优势.

3.3心理学实验教学中的仪器使用模式

在心理学实验教学过程中,传统电子仪器与信息技术仪器的优势与特点都相对突出.虽然传统仪器因其精度不高、编组繁琐等缺陷在专业研究中已较少被采用,但如果合理运用,则能够将实验程序完整直观地展现,有助于学生对经典实验设计的掌握与理解,并能有效锻炼学生的动手能力,对于心理学初学者具有示范性和操作性的教学意义.而信息技术化的实验仪器尤其是信息平台式的实验教学系统已日益成为心理学基础实验教学的标准设备,但具体的教学模式仍需进一步思考与改进.

心理学教学的发展证明了仪器设备的先进程度并不能决定实验教学的质量,实验教学中不应一味追求最先进的实验仪器,而应根据实际教学情况选择适用的仪器设备,并思考适用于不同实验教学项目的仪器使用模式.当前,采用以信息技术化仪器为主、传统电子仪器为辅的实验教学模式仍是必要的,例如,颜色知觉、空间知觉无法信息技术化外,⑤即传统电子仪器在感知觉实验教学中仍有着不可替代的地位,而对时间分辨率要求高的反应时、记忆类实验等则仍是信息技术化仪器的典型应用领域.

3.4心理学实验教学实验室的建设

科研仪器用于实验教学中,必须规范化、制度化,例如制定严谨的仪器设备借用条例,在具体操作过程中需要做好借用记录、使用记录的工作.同时,仪器操作使用人员也需要实现专业化、专职化,尤其是用于科研教学的贵重仪器设备使用人员,需接受使用前培训,经考核合格后,方可操作相关仪器,另外,实验教师也需要掌握仪器的操作,以保证教学过程中能独立解决学生的困惑.

注释

①曹成刚.高师公共心理学实验教学体系论略[J].心理科学,1995.18（5）：306-307.

②沈潘艳.关于一般本科院校心理学专业实验教学的思考和尝试[J].高教研究,2009.92（3）：48-51.

③鲁学明,张学民,等.心理学实验研究中的计算机控制计时问题[J].心理科学,2010.33（2）：400-402.

④傅亚强.实验心理学研究性实验教学改革与实践[J].高等实验教育,2012.102（2）：151-155.

⑤张学民.实验心理学理论与实践教学改革的思考与实践[J].高等理科教育,2001.40（2）：33-38.