實驗儀器在心理學教學中的應用與思考

魏璊

摘 要 心理學因實驗而成為一門科學，實驗儀器在心理學教學中具有不可替代的地位。實驗儀器在心理學與信息技術科學發展的帶動下，取得了長足的發展，但目前一般本科院校心理學專業教學在實驗儀器使用方面卻存在諸多困境。文章從概述心理學實驗教學儀器入手，分析了不同類型儀器的利弊，指出儀器使用在心理學實驗教學中的困境，從這些方面展開對儀器在實驗教學中使用的思考與探索，以期優化心理學實驗教學，促進心理學實驗教學改革。

關鍵詞 心理學 實驗教學 實驗儀器

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Application of Laboratory Instruments in Psychology Teaching and Thinking

WEI Men

（College of Humanities， Fujian Medical University， Fuzhou， Fujian 350108）

Abstract Psychology becomes a science due to experiment； laboratory equipment has an irreplaceable role in the teaching of psychology. Experimental apparatus driven by psychology and scientific development of information technology has made great progress， but there are many difficulties for general psychology professional in the use of laboratory instruments. The article outlines the experimental psychology teaching instrument analyzes the pros and cons of different types of instruments， pointed instrument used in the psychological experiment teaching dilemma， from thinking and explore these aspects of the instrument used in the experimental teaching in order to optimize psychology experimental teaching， promoting psychological experiment teaching reform.

Key words psychology； experimental teaching； experimental instrument

實驗教學是一種在特定條件下教與學的活動，其實質是學生在教師指導下，借助于實驗設備和實驗手段，選擇適當的方法，將預定實驗對象的某些屬性呈現出來，進而揭示實驗對象的本質，學生獲得真知，從而達到對學生進行智育的目的。①心理學作為一門因實驗而成為科學的學科，實驗儀器的重要性不僅體現在科研過程中，在心理學教學過程中也具有不可替代的地位和作用。許多心理學理論來源于實驗，因此，掌握實驗儀器的使用并對各種基礎理論進行驗證是心理學實驗教學理論聯系實際的重要途徑，也是心理學專業基礎教學的目的之一；在使用實驗儀器的基礎上培養學生的動手操作儀器并獨立完成心理實驗的能力，又是提高心理學專業教學質量的重要手段。

1 實驗儀器在心理學教學中的應用與發展

1.1 以傳統儀器為教學工具在心理學實驗教學中占主導

傳統心理學實驗儀器設備制造商少，品種單一，主要由北京大學、華東師范大學、北京師范大學、天津師范大學為等較早開設心理學課程的高校自行開發和改造，并形成了國內現有的心理實驗教學儀器設計制造體系。自上世紀80年代以來，這些儀器設備陸續進入了國內許多教學科研單位，基本滿足了當時教學、科研的需求。此類儀器從結構上可大致分為分立式和組合式兩類，以機械、電子或集成電路控制儀器的運行，②設計思想簡潔，原理清晰，結構簡單，操作直觀，便于自制和加以改造。傳統實驗儀器主要用于演示性實驗教學，通常要求學生對由指導教師選定的實驗項目按照實驗指導書進行操作。教學效果上，傳統實驗儀器功能單一，因此能將一個單一實驗項目過程完全展開，利于學生對于完整的實驗設計的了解，同時在一定程度上能夠訓練學生的動手操作能力。

1.2 信息技術化對心理實驗教學的影響

上世紀90年代，實驗教學儀器受到計算機科學發展的影響出現了設備信息技術化的趨勢。在早期的實驗教學中，計算機主要作為實驗演示工具，由于主要是向學生呈現需要觀察的實驗現象，通常為已設計完整的實驗程序以計算機呈現刺激或借助外接設備采集簡單的被試反應的方式，因此用于演示實驗的儀器性能相對實驗用的更低。實驗教學方法的改進與教學內容的更新對心理學實驗教學提出了新的要求，信息技術化的實驗設備近幾年逐漸發展成為主要的實驗工具并具備強大的數據計算能力，計算機控制實驗的主要途徑包括：③（1） 采用由計算機控制的外設硬件儀器采集各項心理行為指標，如fMRI、EPR、眼動儀、生理多導儀等，而此類儀器又可以接受。（2） 由計算機編制生成的實驗程序的同步信息刺激傳遞，例如E-Prime、DMDX、MATLAB、R軟件等；以上兩種途徑大多配有軟件自帶的設計操作平臺。（3）通過計算機編制符合實驗要求的實驗語言程序（如人機界面實驗等）。對于通常以呈現刺激和測定反應為主要功能的心理實驗儀器，信息技術化保證了刺激呈現的準確性、計時計數的精確性以及反應數據收集的可靠性，降低了原來由人工控制帶來的巨大的刺激呈現隨機誤差和時間誤差，減少了心理學實驗教學對于實驗室空間的依賴性，即實驗室空間要求低，室內布置簡單以減少無關變量的影響，也降低了實驗主試的工作負荷量，提升了實驗教學的效率。endprint

2 實驗儀器在心理實驗教學中存在的問題

2.1 實驗儀器在心理實驗教學中存在的普遍問題

近年來許多高校相繼開設心理學專業。除少數心理學教學傳統強校外，其他擁有心理學專業的高校多屬于一般本科院校，此類院校雖配備部分心理學實驗教學儀器，但因各校辦學水平參差不齊，對心理學實驗教學重視程度差異，心理學實驗教學能力不同等原因，不少院校的心理學實驗教學場地和實驗儀器數量的限制，難以滿足基本的實驗教學需求。隨著實驗儀器設備研發技術的提升，尤其是信息技術化對心理實驗儀器發展的巨大促進作用，以及各高校對心理學實驗教學重視程度的提高，不少人認為只有將大量的經費投入裝配先進的實驗儀器設備才能有效提高實驗教學質量。這種過度強調實驗儀器的教學作用的觀點也是對實驗教學認識的誤區，影響了實驗教學的質量。而即使配備了足夠先進的實驗教學設備，部分教師理論聯系實踐的能力不足，對儀器操作不熟悉，往往影響了教學質量，也導致部分儀器設備形同虛設，造成浪費。實驗儀器在心理實驗教學中除了以上存在的普遍問題外，傳統儀器與信息技術儀器也分別有其在教學過程中存在的不足。

2.2 傳統儀器在心理實驗教學中存在的問題

雖然傳統心理學實驗儀器在一定程度上訓練了學生的動手操作能力，但其使用過程要求學生按照實驗指導書對選定的實驗項目按部就班進行操作，且可操作的實驗項目有限，學生在實驗過程中被動地參與實驗，不利于創新思維的訓練，長此以往可能打擊學生學習的主動性和積極性，影響教學效果。傳統心理實驗儀器演示的實驗內容大多為20世紀60～70年代以前的經典實驗，配套實驗指導書大多參考80年代中后期的著作與文獻，實驗教學內容陳舊，無法體現最新的心理學發展動態。同時，傳統儀器普遍存在技術性偏低，生產標準不規范，時間控制誤差大，無法滿足心理學實驗教學對精確性和可靠性等方面的教學需求。傳統儀器故障率高，實驗往往耗時長，可能導致實驗教學內容滯后于理論教學的進度，影響教學進度，也相應增加了實驗教師的工作量，影響了工作積極性。

2.3 信息技術儀器在心理實驗教學中存在的問題

雖然心理實驗的精確性和靈活性隨著信息技術化而得到巨大提升，但教學實驗卻不同于科研實驗，實驗的完全計算機必然對學生掌握實驗方法和儀器使用產生負面影響。心理學實驗儀器經歷了從傳統機械到計算機信息技術智能化的演變與發展，在各項性能指標上逐步得到改進和完善。雖然目前心理學實驗信息技術化已經成為心理學實驗教學的發展趨勢，一些軟件公司以高校心理學專業為依托開發用于實驗教學的軟件系統，但是這些軟件系統僅將經典實驗轉化為簡單的計算機程序，實驗教學方式以演示實驗為主，實驗程序無法修改，雖然能提高實驗教學的效果和效率，卻失去了傳統儀器對實驗設計展開性的演示功能。而另一方面，更為先進精確的心理科研實驗儀器由于其巨大的成本，在大多數普通本科院校很難與本科實驗教學接軌，或僅能承擔簡單演示的功能，不利于學生動手能力的培養和對實驗設計的深刻理解。

3 實驗儀器在心理學實驗教學中應用的思考

3.1 心理實驗教學理念與內容

（1）改變對實驗儀器的認識誤區。心理學科研的發展對儀器提出了更高標準的要求，但儀器設備的升級卻沒有帶來心理實驗設計思想的根本性變化；傳統儀器在實驗教學中有其必然的優勢，即在實驗教學過程中將實驗設計以完整細節的方式呈現出來，對于初學者直觀經驗的獲得具有重要意義。因此，當前心理學實驗教學中存在的問題不應簡單歸因為實驗教學設備的落后，而應在更深刻理解和把握心理學實驗方法論和熟悉掌握實驗儀器的前提下將二者更有效整合，最大限度地發揮心理學實驗室常規配備教學儀器的教學效能。

（2）更新和優化實驗教材，關注學科發展趨勢。目前心理學實驗教學傳統儀器所配有的實驗指導書參考文獻老舊，已嚴重落后于當今的心理學科研和教學發展內容。在教學改革過程中，應結合最新的實驗范式重新整合傳統實驗設備的基本功能，并在此基礎上引導學生關注并閱讀最新的參考文獻。

（3）發動學生自制實驗材料，鼓勵學生在現有儀器基礎上自行設計實驗，開展研究性實驗教學。目前實驗教學的主要方式仍停留在演示和重現經典實驗，實驗項目多已被限制了參數和程序，師生難以修正實驗條件，妨礙了實驗設計與范式的靈活運用。因此，在實驗教學中應提供給學生必要的自主學習空間，允許學生在充分了解傳統實驗儀器的基礎上，嘗試對實驗項目進行程序設計的改進和參數設置的調整。④例如“表情認知”實驗，傳統程序為被試內設計；在開放實驗教學條件下，可允許學生運用被試間設計，并綜合研究表情認知的線索。而對于信息技術化的實驗儀器，如E-prime等實驗設計軟件的教學，可允許學生運用新發展的實驗范式設計簡單實驗程序，并將設計優秀的程序用于低年級的心理學基礎理論與實驗教學，不僅能實現學以致用的效果，還能有效提高學生的學習積極性，學生參與實驗教學設計，彌補了信息技術化儀器不利于鍛煉學生動手能力的不足，也有利于研究方法教學、實驗設計能力訓練和對理論的理解，有效培養了學生的科研能力。

3.2 啟發學生分析實驗儀器存在的問題

由于一般本科院校心理學專業配置的信息技術化的實驗儀器多用于科研，因此用于實驗教學的儀器仍以傳統電子儀器為主，而傳統儀器性能不夠優越又制約著心理學實驗教學的發展。面對這一困境，在筆者的實驗教學過程中，常有學生抱怨因為儀器的缺陷或自己操作失誤導致實驗結果不準確或無法顯示，針對這一情況，教師啟發學生分別分析來源于實驗設計、操作與實驗儀器的問題并提出相應的改進措施，并以實驗報告的方式書面陳述問題與改進措施，在教學過程中既提高了教學質量又訓練了學生的科研基礎能力，將硬件優勢變為教學方法的優勢。

3.3 心理學實驗教學中的儀器使用模式

在心理學實驗教學過程中，傳統電子儀器與信息技術儀器的優勢與特點都相對突出。雖然傳統儀器因其精度不高、編組繁瑣等缺陷在專業研究中已較少被采用，但如果合理運用，則能夠將實驗程序完整直觀地展現，有助于學生對經典實驗設計的掌握與理解，并能有效鍛煉學生的動手能力，對于心理學初學者具有示范性和操作性的教學意義。而信息技術化的實驗儀器尤其是信息平臺式的實驗教學系統已日益成為心理學基礎實驗教學的標準設備，但具體的教學模式仍需進一步思考與改進。

心理學教學的發展證明了儀器設備的先進程度并不能決定實驗教學的質量，實驗教學中不應一味追求最先進的實驗儀器，而應根據實際教學情況選擇適用的儀器設備，并思考適用于不同實驗教學項目的儀器使用模式。當前，采用以信息技術化儀器為主、傳統電子儀器為輔的實驗教學模式仍是必要的，例如，顏色知覺、空間知覺無法信息技術化外，⑤即傳統電子儀器在感知覺實驗教學中仍有著不可替代的地位，而對時間分辨率要求高的反應時、記憶類實驗等則仍是信息技術化儀器的典型應用領域。

3.4 心理學實驗教學實驗室的建設

科研儀器用于實驗教學中，必須規范化、制度化，例如制定嚴謹的儀器設備借用條例，在具體操作過程中需要做好借用記錄、使用記錄的工作。同時，儀器操作使用人員也需要實現專業化、專職化，尤其是用于科研教學的貴重儀器設備使用人員，需接受使用前培訓，經考核合格后，方可操作相關儀器，另外，實驗教師也需要掌握儀器的操作，以保證教學過程中能獨立解決學生的困惑。

注釋

① 曹成剛.高師公共心理學實驗教學體系論略[J].心理科學，1995.18（5）：306-307.

② 沈潘艷.關于一般本科院校心理學專業實驗教學的思考和嘗試[J].高教研究，2009.92（3）：48-51.

③ 魯學明，張學民，等.心理學實驗研究中的計算機控制計時問題[J].心理科學，2010.33（2）：400-402.

④ 傅亞強.實驗心理學研究性實驗教學改革與實踐[J].高等實驗教育，2012.102（2）：151-155.

⑤ 張學民.實驗心理學理論與實踐教學改革的思考與實踐[J].高等理科教育，2001.40（2）：33-38.endprint