不同人格结构学生群体课程网页浏览轨迹的眼动研究

叶新东 黄云龙 杨清泉

[摘要]文章通过不同人格结构的群体在浏览课程网页时的网页浏览轨迹的差异研究，探寻不同网络课程的网页结构与不同群体浏览特性的关系，为网页设计研究提供新的尝试。该研究使用眼动仪作为研究工具，获取用户的浏览轨迹信息，使用艾森克EPQ人格类型测试量表确定被试的人格类型。

[关键词]课程网页；人格结构；浏览轨迹；眼动

[中图分类号]G420[文献标识码]A[论文编号]1009-8097(2012)01-0038-07

一、引言

时下，网络已经成为非常重要和普遍的信息获取渠道以及交流平台。而从网络获取信息最普遍的方式就是浏览网页。随着越来越多的课程网站进入教学领域，网页也逐步成为学生学习的重要介质。课程网页的可用性问题也开始成为教育研究的热点。传统网页可用性研究主要通过用户指标统计，问卷调查等入手。但是页面吸引学习者主要是吸引学习者的视觉，即通过人的视觉生理和心理机制，产生了强大的视觉冲击力，同时实现一种隐性的信息传播。而学习者视觉行为的研究相对比较欠缺，研究者很少从用户的浏览行为进行分析研究。近年来随着眼动仪的发展，眼动行为分析技术越来越多地应用到了网页的可用性研究中。眼动仪较好地弥补了传统方法无法直接分析用户内部行为的不足。为网页设计研究提供了新的思路与手段。

本论文就是通过分析不同人格结构用户群体的网页浏览注视点时间的分布规律、区域注视偏好、网页内容、网页结构等因素的眼动行为差异，来研究不同人格结构群体在浏览网页时的一些眼动行为特征，总结出不同人格结构群体的在不同的课程学习网页中浏览轨迹的特点，为课程网页的设计提供新的考量因素。

二、相关的研究

每个用户在浏览网页的过程中都有一定的顺序，呈现一定的浏览轨迹，自从眼动设备逐步成熟，眼动分析技术也被引入网页设计的研究，研究者们开始使用眼动仪记录分析网页浏览轨迹，进行相关的研究。2006年4月，美国长期研究网站可用性的著名网站设计师杰柯柏·尼尔森(Jakob Nielsen)发表了一项《眼球轨迹的研究》报告，报告中提出，大多数用户在浏览网页时都不由自主的以“F”形状的模式阅读网页。该研究为网页的界面设计提供了一种科学的基本结构，为此后网站的页面布局方式产生了重大的影响。人们开始更多地关注页面设计的眼动研究，各大门户网站开始大量地购买并使用眼动仪研究自身网页的用户视觉体验，为改进网页设计提供科学的支持。

有关网页浏览的眼动研究主要有两个视角，是从影响网页浏览的页面因素着手研究在网页上传达的信息元素对网页浏览的影响；另一个是从网页浏览人群本身去研究不同群体网页浏览的特点。

1.关于影响网页浏览的页面因素的研究

影响用户浏览网页的因素有很多，首先在网页上传达信息的通常是感性的元素，比如文本和图像，而这些元素会影响用户的浏览轨迹。用户容易被网页上的图片吸引，正如一些研究显示，用户往往倾向于先浏览报纸上的图片来获取信息，然后才是阅读文字内容。网页上的图片同样相对于文字来说更容易吸引用户，用户在浏览网页时首先就会注视网页上的主题大图。正因为用户处理信息时一般都是先处理图形图像，所以图片和图形影响用户形成不同的视觉层次。通过适当的安排这些文本和图像等视觉元素，建立一个“视觉层次”，可以很自然的引导用户浏览网页。比如，对象的大小在视觉感知中是一个重要的方面，对象越大重要性就越高，因为它处在较高水平的视觉层次。

其次网页上的视觉元素的位置布局同样会影响视觉层次，在页面顶部的内容往往被认为是比较重要的内容。这并不奇怪，就像人们往往认为标题在页面的上方。在网页上创建一个可视化的层次结构可以使网页内容更容易被用户理解，使网页更具可用性。网页布局对注视点数目、总扫描距离和注视时间影响显著。不同网页布局的首视点分布象限差异不明显，但在同样布局下不同象限的首视点分布差异显著。被试在视觉搜索时，“T”型网页布局的绩效优于其他网页布局。网页布局的研究表明，网页布局在一定条件下可以提高视觉搜索的绩效。

此外网页的色彩也对用户浏览网页的轨迹有较大的影响。界面背景、文字以不同色彩方式呈现在网页中，被试无论在注视次数、注视点持续时间，还是眼跳距离差异都较为明显。同色系的运用会使整体和谐、舒适，适合教学主题内容的表达：冷色调的背景色容易吸引学生的注意，且不易产生疲劳感。色彩的不同亮度搭配对学生信息加工会产生不同的影响，主要表现为，亮度差值大，被注视的次数多，注意次数多，但易产生疲劳感。在颜色变量对浏览再认的研究中表明，颜色变量的主效应表明，蓝色词的浏览再认成绩最高，黄色词最低。显然颜色对于用户浏览影响比较明显。

2.不同群体网页浏览的特性研究

除了网页上页面因素对用户浏览网页的影响外，用户自身的特点也对网页浏览有重大影响。群体的浏览特征可能受性别、年龄和文化背景的差异形成不同的浏览特征。这些就形成的网页设计面向不同用户的不同设计需求，为网页设计定位提供新的参考要素。

如孙林辉等人在《大学生网页浏览的眼动行为及影响因素研究》一文中，通过实验证明了男女在浏览网页时存在明显的区域偏好。经t检验，不同性别之间的平均注视点时间的差异很显著。结果暗示，在浏览网页时，女性可能需要比男性付出更多的认知努力；在研究不同年龄的浏览差异中，Soussan.D.jamasbi等在Y一代(年龄在18到32岁之间的人群)浏览特征的研究中，显示Y一代可能会比其他世代有不同的视觉效果偏好。正如以前的研究显示视觉吸引力和在页面上的最大图像大小呈正相关，以及页面上的视觉吸引力和页面上的的字符数呈负相关。而老年人可能更喜欢在屏幕上有大量文本，他们经常阅读满屏幕的文本。研究得出Y一代可能更喜欢包括一个主要的大图像，名人图片，文字较少，并带有搜索功能的网页。

不同国别的用户由于存在社会文化的差异，浏览网页时也有不同的特点。在中、美、韩用户眼动浏览区域比较研究中发现，中韩用户更倾向以扫描、打圈的方式阅读网页，也就是都采用O式浏览。同时，中韩用户更喜欢往返于各个内容区域，说明他们阅读时比较随意，会整体去看一个页面。相反地，美国用户比较关注细节，也很少这看一眼那看一眼，美国人更多是采用5式浏览，而多数美国人趋向于从中心向外围浏览。由此得出不同地区人群的网页设计不同需求。对于采用整体思维方式(holistic thinkers)的中韩用户来说，他们更倾向于扫描页面整体，而且以一种非线性的浏览方式，因此内容安排可以较为灵活。对于采用分析性思维方式(analytic thinkers)的美国用户来说，页面布局要非常清晰，每个信息区域都要有区别于其他的特点，导航部分也尤其重要。

在相同文化背景和年龄的群体中，本身由于人格类型的不同也存在着认知方式的差异，也就是用户的人格特点会影

响用户的认知习惯。本研究从一个不同的视角入手研究不同人格结构群体对不同结构网页的浏览轨迹差异。我们的研究希望能够为网页设计研究提供新的参考因素。

三、实验设计与实施

本研究采用艾森克EPQ人格测试量表来确定被试的人格类型。艾森克人格理论(Eysenek's personality theory)是英国心理学家H.J.艾森克提出的以人格结构层级说和三维度人格类型说为主要内容的人格理论。在人格结构差异上我们不考虑大学生中男女性别对结构差异的影响，但是考虑同一个体的复合型人格气质。因为有研究结果显示，人格类型复合型气质的人多于单一型气质的人，男女大学生在气质类型没有显著性差异。而大学生元认知水平差异与人格气质类型相关显著。胆汁质、抑郁质和抑郁－胆汁质学生元认知都处于低水平状态，而粘液－抑郁质学生元认知则全属于高水平。其中认知水平高的人在浏览网页时需要付出的认知努力相对较少，认知水平低的人浏览网页时需要付出更多的认知努力。不同人格气质的群体的认知水平差异，作为本研究浏览网页的轨迹差异的影响因素。

本研究的实验主要是运用眼动仪记录用户的眼动行为，通过分析用户的眼动行为得出浏览网页的轨迹。眼动仪可以直接考察用户内在的认知加工过程，使实验数据更加可靠。本研究通过实验的方法来研究不同人格结构的群体在浏览网页时的眼动特性，主要内容为：网页浏览时注视点的分布，区域注视偏好以及人格结构、网页布局等因素对被试眼动行为的影响。通过将网页分为3(上中下)×3(左中右)的9个区域，使用眼动仪记录不同人格结构的群体浏览网页时首次注视这些区域的时间，注视这些区域的时间长度。总结网页浏览是区域注视顺序及注视时间长短分配，从而得出不同人格结构群体的网页浏览轨迹特点及相互间的区别。

1.实验设备

实验采用瑞典Tobii公司生产的非头戴式眼动仪，这款眼动仪不需要戴眼镜或接触，看起来就像一台普通的显示器给用户创造了一个自然的环境，被试能够自由地浏览，经常会忘记他们正在被记录眼动行为。同时，这款眼动仪的配套软件Tobii Studio能够设置每个页面的播放时间，确保每个页面的测试时间。在整个实验中，实验者能够通过的屏幕观看参加者的眼动行为，眼动仪能够测试出被试的注视点分布、注视时间、兴趣区域首次注视时间等数据。实验的视觉刺激材料通过眼动仪上17寸的TFT屏幕呈现。

2.被试选择

随机选择24名在校大学生，每个被试对于网页浏览都较为熟练。

3.实验材料

实验材料为5个温州大学精品课程网站首页：现代教育技术、计算机网络、国际结算、中小企业创业实务、地基处理。这5个网站的都是省级精品课程的网站，精品课程网站网络资源与一般的网络资源有共性的一面，但由于其有较特定的使用对象，是为相应的课程教学而开发的。主要用途是辅助教学，因此，网站的可读性、可用性都是非常重要的。可用性高的网站，各类不同特点的用户都可以很方便的从页面上获取信息也可以更好的起到辅助教学的作用。本研究选取的5个网站都是不同的课程，具有不同的布局风格(具体见表1)，选取这5个网页进行研究有更好的代表性和实践意义。

4.实验过程

(1)使用艾森克EPQ人格测试量表测试人格类型；

(2)根据人格类型测试结果确定被试；

(3)导入预存在电脑里的网页截图，设置每幅图片播放时间15秒；

(4)让被试坐在眼动仪前，调整眼动仪到使用状态，告知被试实验要求，并对被试的双眼进行定位和校准；

(5)让被试浏览5个网页截图，在浏览的这段时间里被试没有强制的任务要求，这种设计符合人们浏览网页习惯。

5.实验指标

(1)人格类型

通过艾森克EPQ人格结构测试量表确定被试的人格类型。其中多血质的神经特点：感受性低，耐受性高，不随意反应性强，具有可塑性，情绪兴奋性高，反应速度快而灵活。粘液质的神经特点：感受性低，耐受性高，不随意反应低，外部表现少，情绪具有稳定性，反应速度慢但灵活。胆汁质的神经特点：感受性低，耐受性高，不随意反应强，外倾性明显，情绪兴奋性高，控制力弱，反应快但不灵活。抑郁质的神经特点：感受性高，耐受性低，随意反应低，情绪兴奋性高，反应速度慢，刻板固执。其中，多血质、粘液质的人群认知水平较高，胆汁质、抑郁质的人群认知水平相对较低。

(2)区域浏览顺序及区域注视时间

将网页分成9个区域(如图1)：3(左中右)×3(上中下)。根据每个区域首次被注视的时间确定区域浏览顺序，区域注视时间直接通过眼动仪配套软件获得。

(3)注视热图

注视热图可由眼动仪软件直接生成，图中的颜色代表注视时间的多少，其中红色代表注视时间最多，黄色绿色依次递减。注视时间越长意味着更多的认知努力。

四、数据与分析

1.人格类型

测试结果显示，有人表现出两种人格类型，其中测试结果表现为多血质的有10人，粘液质11人，胆汁质7人，抑郁质4人。多血质与粘液质类型的人较多，抑郁质被试人数较少，样本过小，对最终网页浏览轨迹的测试结果可能有一定的影响。

2.不同人格结构群体网页浏览区域差异比较

根据网页9个区域首次被注视的时间排序，得出了9个区域的浏览顺序。结果表明，不同人格结构的群体，网页浏览顺序也不同。浏览顺序如图2所示，其中浏览顺序均值越小，说明该区域越早被注视。分析5个网页上这9个区域的注视时间分配均值，得到了不同人格结构群体的区域浏览时间分配排序(如图3)。

由图2和图3可以很明显的看出四种人格结构的群体在浏览网页时9个区域的浏览顺序和这9个区域的注视时间分配还是有一定的差别的。其中区域浏览顺序中，多血质人群和粘液质人群的曲线比较相似，胆汁质人群与抑郁质人群的曲线比较接近。比较9个区域注视时间分配可以得出，胆汁质人群与抑郁质人群的大部分区域注视的时间多于多血质人群和粘液质人群。这也是由这四种人格类型的特点所决定的，多血质与粘液质类型的群体的认知水平相对较高，胆汁质与抑郁质人群认知水平相对较低，这种差异决定了这四种类型的人群浏览网页时区域浏览的顺序。

进一步地对这四种人格类型的区域浏览顺序和注视时间进行差异性比较(用SPSS进行T检验)后得到了以下结果：

(1)多血质群体与粘液质群体对比

在浏览顺序上，所有9个区域的P值都大于0.05，也就是说这两种人格结构的群体在浏览网页时，这9个区域的浏览顺序总体差异不明显，另外也可以从图1中看出，这两种人格类型浏览网页时9区域的浏览顺序曲线也非常接近。从这9个区域的注视时间分配上看，9个区域中，这两种类型的群体在大部分区域上的时间分配差别不大(P>0.05)，在中右区域P值为0.04<0.05，下右区域P值为0.01<0.05，这个区域注视时间的分配上差异明显。

(2)胆汁质群体与抑郁质群体比较

9个区域的浏览顺序差异不大(P值均大于0.05)，同样可以从图1中看出，这两种人格结构的被试网页9区域浏览顺序曲线很接近。进一步分析这9个区域的注视时间分配后发现，这两种人格结构群体9个区域的注视时间分配差异也不明显(9个区域比较P值均大于0.05)。

(3)多血质群体与抑郁质群体比较

9个区域中浏览顺序差异较大的区域为上右区域(P=0.04<0.05)，下右区域(P=-0.02<0.05)，其余7个区域的浏览顺序差异不明显。从这9个区域的注视时间分配上看，上中区域、上右区域注视时间差异较大，其中上中区域多血质群体平均注视时间为2.02S，少于抑郁质群体平均注视时间2.43S，上右区域多血质群体平均注视时间1.72S多于抑郁质的1.21S。

(4)粘液质群体与胆汁质群体比较

有三个区域的浏览顺序均值差异明显，分别是中中区域(P=0.03)、中右区域(P=0.39)、下右区域(P=0)。另外这9个区域注视时间的分配上，上右(P=0.25)、中中(P=0.39)、下右(P=0.03)这三个区域两种人格结构的群体差异较大，上右区域粘液质注视时间为1.95S多于于胆汁质的1.38S，中中区域粘液质注视时间4.40S多于胆汁质的2.76S，下右区域粘液质的5.55S少于胆汁质的7.71S。

3.不同人格群体注视热图比较

以国际结算精品课程网站首页为例，多血质被试注视热图如图4所示(红色部分表示注视最多的部分，黄色和绿色的递减)，粘液质被试注视热图如图5所示，胆汁质被试注视热图如图6所示，抑郁质被试注视热图如图7所示，由图可见，四种不同人格类型的被试在网页上注视时间在区域上分配的不同，多血质更多的注视网页的左侧，粘液质的更多注视网页上部，胆汁质更多注视网页中间偏右上的部分，抑郁质更多的注视网页中间部分。这四种人格类型的被试在注视热图中也有共同点，网页上的图片比文字得到更多的注视时间。但是从多血质到抑郁质，文字得到的注视也越来越多，从这四张图可以明显的看出，多血质在文字部分的注视时间很少，粘液质的在文字部分的注视时间稍微比多血质有所增加，胆汁质的又比粘液质的在文字部分注视更长时间，抑郁质的在这四种人格类型的被试中，注视文字部分的时间最多。

从这四张图中还可以看出，多血质被试的注视热图中红色部分相对较少，粘液质、胆汁质、抑郁质的红色部分依次递增。也就是说多血质被试在网页上长时间注视的区域较少，粘液质、胆汁质、抑郁质在网页上长时间注视的区域依次增多，这说明多血质人群在浏览网页时付出的认知努力最少，抑郁质的人在浏览网页时付出的认知努力相对较多。

通过对用户浏览网页时的注视点顺序图的分析(以现代教育技术精品课程网站首页为例)，发现多血质的注视点分布的区域比较广(图8)，几乎遍布整个网页，而注视点的平均注视时间却比较短。抑郁质的注视点分布相对比较集中(图9)，注视点的平均注视时间相对较长。这也说明了抑郁质类型的人在浏览时需要比多血质人群更多的认知努力。不同的结构的网页这种差异也有不同，将注视点分布差异分为5级，不同网页多血质人群与抑郁质人群注视点分布的差异大小见表2。

4.相同人格结构不同网页浏览差异

对比同种人格类型被试(以多血质为例)浏览不同网页时的眼动行为数据后，发现在不同的网页中用户浏览网页的轨迹差异也较大。主要体现在注视点分布，区域浏览顺序，区域注视时间的差异上。9区域浏览顺序均值如图10所示，由图可以看出不同的网页上区域的浏览顺序总体差别不是很大，如网页的中间区域被注视的时间都比较早，网页下部区域被注视的时间都比较晚，垂直方向呈现出中-上-下的顺序。进一步对这五个网页进行差异性分析(t检验)，得到了这五个网页9个区域浏览顺序的差异，其中差异显著的为创业实务首页上左区域和其他网页同个区域的浏览顺序均值(P=0.01)，创业实务首页中中区域和现代教育技术中中区域的浏览顺序均值(P=0.01)，创业实务首页中中区域被注视的顺序明显早于现代教育技术首页的同个区域，创业实务首页上中区域被注视的顺序则晚于其他页面。

比较这5个网页中9个区域的注视时间分配(图11)，我们发现，不同的网页间，各个区域的注视时间分配差异还是很大的，在差异存在的同时也发现了一些共同点，每个网页的下部区域的注视时间都很少，尤其是页面右下角是注视时间最少的区域。同样的对这5个页面的9个区域注视时间进行了差异性分析(t检验)，得到了以下结果：

(1)创业实务首页：

上中区域(P=0.00)、中右区域(P=0.00)、下左区域(P=0.014)这三个区域与其他页面的相同区域差异很大，其中上中区域的注视时间少，中右、下左区域的注视时间多。

(2)计算机网络首页

上左区域(P=0.03)、上中区域(P=0.28)、下中区域(P=0.02)这三个区域与现代教育技术首页相同区域差异明显，这三个区域的注视时间均多于现代教育技术的相同区域。

分析浏览不同网页的眼动数据得到，在布局合理，图片、文字排放总比例适中的网站(如图12)注视点分布比较广，各人格类型的被试之间的眼动差异较大。而网页布局单一，图片数量较少，有大量文字的网站(如图13)，用户的注视点的分布就相对集中，不同人格类型的被试之间差异不大。总体来说，用户首先浏览的是图片、导航，然后才是网页上的文字，用户对图片的注视时间也远远高于对文字的注视时间。

五、研究结论

通过对不同人格结构群体的网页浏览轨迹的差异的眼动实验，并对眼动数据的对比与分析，得出了如下结论：

1.不同人格结构群体网页浏览的不同认知特点

多血质、粘液质人群感受性低，耐受性高，不随意反应性强，情绪兴奋性高，反应速度快而灵活。总体认知水平较高，在浏览网页时付出的认知努力较少，注意力容易分散。胆汁质、抑郁质人群认知水平相对较低，浏览网页时需要更多的认知努力，注意力集中，能长时注视某个区域。

2.不同人格结构群体网页测览轨迹的差异

其中多血质与粘液质的网页浏览眼动数据差异不大，只有两个区域的注视时间差异较明显。另外胆汁质类型的群体和抑郁质类型的群体在网页浏览是眼动数据差异也不明显。多血质人群、粘液质人群分别与抑郁质人群、胆汁质人群网页浏览时9区域浏览顺序以及9个区域的注视时间分配都有明显差异。这一结果让我们对现有的网站可用性评价体系有了新的思考，现有的评价体系在对网站进行评价的时候并没有考虑的不同用户的特点及差异，这可能会造成评价的结果有一定的局限性。通过本研究，在以后的网站可用性评价时，可以加入用户特点的因素进行分析评价。

3.网页的内容、布局对被试浏览轨迹的影响

布局结构合理，图片文字比例适中的网页(如国际结算精品课程网站首页)，注视点在各个区域内的分布比较平均，高注视区域也相对较少，各种人格结构群体间的浏览轨迹差异较明显。而网页布局结构单一，有大篇文字却只有少量图片的网页(如计算机网络精品课程网站首页)，注视点分布就比较集中，高注视区域集中出现，不同人格结构的群体网页浏览轨迹差别不大。这是因为布局合理，图片文字比例适中的网站，视觉吸引力大的区域较多(如网页上的图片)，浏览网页时需要的认知努力较少。而网页布局单一，页面上大段文字的网页视觉吸引力大的区域很少，不管什么类型的用户很容易只被网页上少数的图片吸引，浏览网页内容时需要更多的认知努力。这提醒我们，提高网页的视觉吸引力能够提高网页的效用，在设计网页时，合理的布局能够提高网页的浏览效率。

4.不同网页布局对不同人格类型网页浏览轨迹差异大小的影响

网页不同的区域上不同人格结构群体的浏览数据差异大小也有不同，5个网页中多血质人群与抑郁质人群注视点分布的存在不同差异，按从大到小次序：现代教育技术首页、国际结算首页、创业实务首页、地基处理首页、计算机网络首页。由于5个网页是现有省级精品课程网页提取，网页结构差异不是特别典型，没有在结构差异上做特别设计，所以仅仅得出差异存在的现实，无法量化差异因素。具体差异因素研究可以在后续的研究中进行。

六、研究展望

研究得到的结果，可以运用到课程网页设计、网站可用性评价中，在进行网页设计时，考虑不同网页布局对用户浏览轨迹的影响能够设计出适合大多数目标用户使用的网页。本次研究是首次依据被试人群的心理特征来进行人群划分，进行网页浏览轨迹的差异比较，希望能为网页设计的目标群体针对性研究提供一种新的思路。任何的网页设计都是针对相应用户服务的，为了更好的实现课程网站的可用性研究，针对目标群体的眼动研究，和目标人群的分类研究应该成为课程网页设计及其评价研究的新视角。

基金项目：本文系2011年教育部人文社会科学研究一般项目，青年基金项目“基于未来课堂的思维可视化策略研究”(课题编号：11YJC880145)的研究成果。

作者简介：叶新东，温州大学副教授，在读博士。研究方向：新技术、媒体与教育。

收稿日期：2011年9月16日

编辑：小西