眼动在体育项目中的应用

赵月 高彬溪（北京体育大学 北京 100084）

1、有关眼动仪的介绍

1.1、眼动仪的起源

早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。眼动技术先后经历了观察法，后像法，机械记录法，光学记录法，影像记录法等多种方法的演变。

眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。20世纪60年代以来，随着摄像技术，红外技术和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。

1.2、眼动仪的工作原理

现代眼动仪的结构一般包括四个系统，即光学系统，瞳孔中心坐标提取系统，视景与瞳孔坐标迭加系统和图像与数据的记录分析系统。眼动有三种基本方式：注视，眼跳和追随运动。 眼动可以反映视觉信息的选择模式，对于揭示认知加工的心理机制具有重要意义，从研究报告看，利用眼动仪进行心理学研究常用的资料或参数主要包括：注视点轨迹图，眼动时间，眼跳方向的平均速度)时间和距离，瞳孔大小和眨眼。眼动的时空特征是视觉信息提取过程中的生理和行为表现，它与人的心理活动有着直接或间接的关系。

1.3、市面上眼动仪的一些品牌

表1 市场上的一些眼动仪品牌

2、眼动在体育项目的文献分析

随着眼动科技的不断成熟，眼动仪与各领域的结合也在日益深入。到目前为止，CNKI上关于眼动研究的相关报道已经有3240条，包括教育、体育、广告设计、交通、互联网等各各领域。随着眼动仪的日渐成熟，与体育领域的结合也在不断深入，与体育赛事的结合，与体育广告的结合，为了探讨人们在运动环境中运动心理的变化，以及对不同水平运动人群在相同运动场景下的眼动特征进行总结，眼动仪与体育项目的结合便受到了人们的关注。下面是二十一世纪眼动仪与各体育项目结合的文献统计。

表2 眼动在各运动项目的研究情况

通过表格可以发现，球类运动与眼动仪的结合占多数，特别是与大众接触较广的运动项目比如说篮球、乒乓球、排球等，且近几年眼动仪与体育的结合越发深入，所设计的范围也越来越广。

2.1、眼动指标对运动表现目标的研究

不同类型的运动项目需要有针对性的进行眼动研究，进行眼动研究时我们常常需要对某一个单项动作进行研究。不论是否是相同类别的动作技能，其实可以分为封闭式与开放式来分开讨论。封闭式运动技能主要指不参照个体外部条件变化的所进行的运动技能，即运动者知道并了解下一步将要做什么，如跳高属于连续性的封闭性技能因为运动员的每次试跳外界环境相对地面保持不变，射箭是非连续性的封闭式技能此外还有跳高，花样滑冰等等。

2.1.1、封闭式运动技能的眼动特征

采用专家—新手范式进行研究，通过对射箭、跳水等项目的研究可以得出，专家组的信息加工效率高，注视次数少，注视时间长，眼跳距离大，瞳孔直径小。比如在射箭项目中，通过眼动研究统计，对相同目标的注视，专家组与新手组的瞄准时间相差无几，但专家组的静眼注视时间却显著高于新手组，说明在相同的时间内专家组的信息加工处理效率显著高于新手组。

2.1.2、开放式运动技能的眼动特征

对于开放式运动技能即指需要参照个体外部条件变化所进行的运动技能，比如像隔网对抗类项目网球、乒乓球抑或是篮球、足球，需要根据外部环境的变化做出相应的调整。在进行眼动特征研究同样采用专家—新手的范式进行研究，通过对网球、篮球等项目的研究可以发现尽管类型不同，但专家组在反应速度以及判断的准确率上均高于新手组。专家组的注视时间长，注视位置少，具有较强的视觉搜索能力和空间感知能力，而新手组普遍注视位置散乱，注视时间较短。比如在足球守门员守门的眼动研究中，专家组的注视位置较为集中，根据注视轨迹可以发现总结出来就是头—髋—支撑腿—摆动腿—球，而新手组的眼动注视轨迹却无法得出结论。

2.2、实验场景

眼动仪的使用目前大都在实验室内，通过对某一个比赛场景或是某张运动图片下所进行的眼动特征研究，利用专家—新手范式，测出专家组与新手组的总注视次数、注视持续时间、注视次数、注视点序列、第一次到达目标兴趣区的时间的数据。从而通过对比得出专家组与新手组在该项目上的差距。

3、总结与展望

随着现代科技的发展，眼动仪与体育领域方面的结合范围越来越广，层次越来越深。本文通过对眼动仪与各体育项目研究文献的统计，对运动技能进行分类，分为封闭式和开放式分别进行分析与总结，归纳出相同类别运动技能在眼动特征上的相同之处以及不同类别运动技能在眼动特征上的差异。

但目前眼动实验的研究范式太过单一，基本上都采用了专家新手或是高水平—次高水平—新手组的范式。希望在今后的眼动研究中不仅有横向的比较，还能有纵向比较的出现。均采用专家组，对相同比赛下的不同运动场景进行眼动统计，或是均采用新手组，比较不同运动场景中新手组对刺激产生的反应有什么样的变化。除此之外，对运动技能的划分也可以有多种不同形式，如可以将不同运动技能分为静态和动态，静态运动即指运动员与运动目标或是物体在某一相同空间中是相对静止的，如篮球场上的罚篮，射箭运动员的射击动作。静态运动即为在某一相同空间下运动员与运动目标或是物体存在相对运动，如足球运动员的射门，网球运动员的网球运动员在底线的抽拉等等。通过对不同类型的运动技能运动员的眼动特征进行归纳与总结，从而能找出不同运动项目中存在的相同的规律。

眼动仪与体育项目的结合使高水平运动员多年来通过训练积累的丰富经验通过眼动轨迹、眼跳次数等直观的方式呈现出来，从而找出低水平运动员与高水平远动员在信息加工效率，视觉搜索能力、静眼注视时长等方面的差距，为下一步如何更加高效的培养运动员，提高运动员能力，缩小与世界体育强国的差距做出了重要的贡献。

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