我国运动视觉搜索研究回顾与展望

吕中凡 史鹏

摘要：我国运动视觉搜索研究大致可以分为三个阶段：一是1987—2000年初步探索阶段，二是2001—2010年高速发展阶段，三是2011至今平稳发展阶段。“眼动”“眼动特征”“运动员”节点体积较大，为该领域最为主要的研究方向。当前该领域以运动员、教练员、裁判员的视觉搜索特征为主要研究课题，并且关于教练员和裁判员的研究相对较少;在对于运动员的研究中大多采用闭合性技能进行研究，实验眼动素材大多为图片形式，研究范式为“专家—新手”，缺乏生态学效度。

关键词：运动视觉;视觉搜索特征;眼动特征;计量分析

中圖分类号：G804.8文献标识码：A文章编号：1009-9840（2019）02-0036-06

Abstract：This paper made a quantitative analysis of the literature in the field of sports visual search in China， and obtains that： 1） The research of sports visual search in China can be roughly divided into three stages： the initial exploration stage from 1987 to 2000， the high-speed development stage from 2001 to 2010， and the stable development stage from 2011 to the present. 2） Through co-occurrence analysis of keywords， it is concluded that "eye movement"， "eye movement characteristics" and "athlete" nodes are relatively large， which is the most important research direction in this field. 3） Through mathematical analysis of the literature， it is found that the main research topic in this field is the visual search characteristics of athletes， coaches and referees， and there is relatively little research on coaches and referees. In the study of athletes， most of them used closed skills， while the experimental eye movement materials were mostly in the form of pictures， and the research paradigm was "expert-novice" and lacked ecological validity.

Key words：motor vision; visual search features; eye movement characteristics; quantitative analysis

1研究方法

1.1文献来源

以“运动视觉”“眼动”“视觉搜索”为主题词或关键词，检索学科为“体育”，检索未设时段上限，检索时间为2018年12月11日，在中国知网CNKI进行检索，共检索该领域文献295篇。

1.2文献计量分析

借助于中国知网内部计量可视化分析软件，对检索文献的发文量总体趋势、关键词进行计量统计分析，以研究我国运动视觉搜索发展的发展阶段和研究热点和研究趋势。依据文献类型进行梳理，对该领域研究内容、研究方法进行归纳整理，在此基础之上对我国学者的研究成果、研究动态以及该领域存在问题进行阐述。

2我国运动视觉搜索研究发文量趋势

对知网所检索的文献进行计量可视化分析，得到发文量总体趋势图（见图1），通过趋势图可以得出以下结论：1）从发文量整体上讲，我国运动视觉搜索的研究相对较少，每年该领域的发文量较少;2）我国运动视觉搜索研究大致可以分为三个阶段：一是1987—2000年运动视觉搜索研究的初步探索阶段，二是2001—2010年运动视觉搜索研究的高速发展阶段，三是2011至今运动视觉搜索研究的平稳发展阶段。图1我国运动视觉搜索的发文量总体趋势1987年，我国学者李章育[4]在《试论篮球技术的程序教学》中指出动作示范的目的是为了培养学生观察动作的能力，对所学技术动作形成直观感知印象，通过运动视觉，建立比较清楚的动作概念。这是我国体育工作者对运动视觉的初步研究。体育领域真正开始运动视觉搜索研究的是闫国利、白学军[5]（1997）的《眼动记录法在国外运动心理学研究中的应用》，主要梳理了眼动记录法在篮球、足球、网球、冰球、拳击、体操、铅球等运动项目中的研究成果。此期间，运动视觉刚刚传入我国，我国体育领域对运动视觉搜索的研究相对于心理学来说更是相对较晚，且主要是梳理国外文献以及借视觉提高动作表象，所以，我国体育领域运动视觉搜索的研究起步较晚并且发展比较缓慢，处于运动视觉的初步探索以及艰难起步阶段。

经过了上世纪80-90年代对运动视觉搜索的初步探究之后，我国运动视觉搜索研究进入了起步阶段。2001—2005年，运动视觉搜索发文量缓慢增长，并且研究逐渐偏向于实践，探索足球、篮球、跆拳道、自行车运动员的视觉能力和眼动特征。为迎接2008年北京奥运会，我国于2006年开始出现大量与运动视觉搜索有关的研究与服务，并且温州医科大学成立了针对运动员视觉研究的实验室——“运动视觉实验室”，主要目的针对运动员进行运动视觉保健，矫正运动员功能不足，强化与运动相关的“手—眼—脑”协调能力等视功能，帮助运动员提高竞技成绩[6]。第8届全国运动心理学学术会议中李京诚、徐守森、张森等人对体育运动心理领域眼动研究的文献进行回顾整理，指出当时文献研究的研究课题、研究范式、实验材料、观察指标的研究趋势与存在不足[7]，在会上激起了强烈的反响，呼吁我国体育运动心理领域专家重视运动视觉搜索的重要性，自此我国运动视觉搜索的研究开始呈现高速发展阶段。

2011年至今，我国运动视觉搜索研究的发文量趋势一直呈波浪式平稳发展的趋势。期间共发文221篇，占所有文献的74.92%，其中核心论文有60篇，占这一阶段文献的27.15%，硕博论文有61篇，占这一阶段文献的27.60%。2011年，我国赵洪朋[8]、吴红雨[9]等在Proceedings of the 2011 Second International Conference on Education and sports Education做出成果展示，这是我国运动视觉搜索领域首次将研究成果在国际舞台上进行交流，也是国际对我国在该领域研究成果的认可。同时，我国召开了第9～11屆全国体育科学大会，大会致力于发展我国运动视觉方面的研究，会议收纳论文摘要26篇，推动了我国在该领域的研究。另外，体育领域运动视觉搜索研究在全国心理学学术会议上进行成果交流，也有力地推动了该领域的不断发展。

3我国运动视觉搜索研究热点

所谓“研究热点”是随着学科发展的变迁而变迁的一个动态的量，它反映了某一段时间该学科的研究人员对一些特定问题的关注程度[10]。研究热点的出现通常表现为某一特定时期某一领域出现大量相同研究主题的文章，相应研究主题的关键词出现的频率随之增多。一般文章的关键词是作者自主针对文章重点提取出的元素，直接反映作者对论文核心的归纳，而高频关键词更是反映了学科领域的热点和发展方向[11]。在文献计量学对研究热点的研究中往往使用关键词作为重要指标。2 个或者多个关键词同时出现在 1 篇文献中，就称这 2 个或多个关键词共现，关键词共现分析是通过关键词之间的共现关系，挖掘更深层次的信息，揭示某一学术领域的发展历程、现状和趋势[12]。因此，本研究对我国运动视觉搜索文献出现频率前30的关键词进行梳理，以便把握该领域的研究热点。

表1显示，对我国运动视觉搜索研究领域中出现频次前30的关键词进行梳理，出现频次大于10（包含10）次的关键词有13个，出现频次大于15（包含15）次的关键词有6个，分别是视觉搜索、眼动、眼动特征、运动员、预判、运动决策。通过这些关键词可以把握我国运动视觉搜索研究热点：通过对不同项目运动员眼动指标进行测量与评价，掌握运动员的视觉搜索模式、预判能力和决策水平，用以探讨运动员的认知加工特征。例如肖坤鹏[13]等人的《发球方式对排球运动员视觉搜索特征影响的研究》，解缤、于新彦[14]的《不同水平羽毛球运动员后场球落点判断过程直觉性决策的眼动特征分析》，王明辉等人的《篮球运动员运动决策准确性和速度差异性的眼动研究》等。

表1我国运动视觉研究排名前30的关键词分布序号关键词频次所占比例（%）1视觉搜索6917.042眼动5513.583眼动特征389.384运动员235.685预判174.206运动决策153.707运动视觉133.218知觉预测122.969运动心理学122.9610乒乓球112.7211ERP102.4712事件相关电位102.4713羽毛球102.4714反应时92.2215排球92.2216排球运动员71.7317决策71.7318眼动仪71.7319篮球运动员71.7320足球71.7321工作记忆71.7322神经机制61.4823预测能力61.4824网球61.4825跆拳道运动员61.4826网球运动员61.4827运动表现51.2328乒乓球运动员51.2329信息加工51.2330羽毛球运动员51.23总计—405100.00

通过绘制关键词共现网络图谱反映关键词之间的关系，以分析当前我国运动视觉搜索研究的热点问题。借助于知网内部计量可视化分析软件，对我国运动视觉搜索研究295篇文献进行关键词共现分析，通过节点过滤，删除频次小于5次的关键词，以表1关键词为高频关键词并绘制关键词共现网络图谱，得到图2。

图谱中每一个圆形节点代表一个关键词，圆形节点的大小表示关键词出现频率的高低，节点间连线的粗细程度则表示关键词之间共现频率系数的高低[16]。在图2我国运动视觉搜索研究文献关键词共现网络图谱中可以得知：图谱共生成18个节点，33条连线，表明我国运动视觉搜索研究领域形成一个初具规模的学术研究网络，“眼动”“眼动特征”“运动员”节点体积较大，为该领域最为主要的研究方向。通过关键词临近节点分析，可以发现我国运动视觉搜索研究主要集中在以下几个领域：1）不同项目运动员眼动特征的研究;2）通过事件相关电位（ERP）技术对运动员的视觉搜索进行研究;3）通过眼动指标测量运动员的运动决策和知觉预测能力;4）眼动仪在视觉搜索研究中的应用;5）眼动在运动心理学中的应用。

4我国运动视觉搜索研究现状

4.1运动视觉搜索的主要研究对象

自进入21世纪之后，我国运动视觉搜索研究在运动心理学领域逐渐展开，发文量也呈现逐渐增长的趋势，而在此领域的研究也逐渐变得多样化，这首先体现在研究对象上。当前该领域以运动员、教练员、裁判员的视觉搜索特征为主要研究课题。

4.1.1运动员的视觉搜索特征

在诸多运动项目中，尤其是技能主导类项群项目要求运动员在不断变化的环境中持续搜集有效信息，做出正确的运动决策，采取相应的反应动作。在实际运动实践中，运动员做决策时首选的是视觉信息，利用视觉辨别自己与对手的位置以及动作预演趋势，因此，对视觉信息的有效采集与处理对运动员动作的完成以及战术的配合具有重要意义。张忠秋（2001）等通过对自行车专家-新手范式的眼动实验对比研究，发现 2组受试者在专项信息加工特征上有显著差异，专家组在对专项内容的注视时间、注视频率、注视部位、注视顺序等专项信息加工方面都有显著表现。张运亮（2005）等采用ASL504型眼动仪对后卫位置男子篮球运动员和普通大学生在注视篮球比赛实景图片时的眼动特征进行研究，结果发现：篮球后卫运动员具有较高的专项信息加工效率;在注视篮球比赛实景图片时篮球后卫运动员较普通大学生具有更为合理的注视分配和注视模式。张森、李京诚（2008）应用iViewX头盔式眼动仪对中学生棒球练习者与普通中学生注视棒球投球视频的眼动特征进行比较，结果发现：2组被试的注视时间、注视次数、出手追球差及主要注视位置等均存在显著差异，而投球方式对各指标的影响则没有显著性差异。王丽岩（2012）等以10名乒乓球专业运动员为被试，以乒乓球发球片段为运动情境，结合双眼视差成像原理的偏正光技术在实验室形成立体环境为素材，对专业运动员的视觉搜索特征进行实验研究，同时进行平面视觉和立体视觉条件下运动员视觉搜索特征的比较研究。结果表明：在不同视觉条件下，乒乓球运动员的视觉搜索特征和操作绩效存在差异。在立体视觉成像条件下乒乓球运动员接发球落点的判断反应快，且运动员的采用了注视次数少、视觉搜索频率快、注视分配和注视轨迹更倾向于集中的搜索模式。 吴殷（2016）等通过不同时间阻断点、放映速度的足球罚点球视频分析不同水平运动员的预测能力和中枢资源占用程度，发现在触球瞬间，运动员组预测准确率较非运动组高。

眼动记录法广泛运用于足球、篮球、排球、乒乓球、羽毛球、网球、体操、田径、散打、自行车等运动项目中，对运动员的眼动特征进行分析，研究运动员视觉搜索与信息处理的能力。在技能主导类同场对抗性项群以及格斗对抗性项群的研究中，大多采用闭合性场景进行研究。由于闭合性运动技能的环境刺激相对稳定，运动员可以不需要通过获取周围刺激信息对运动技能进行选择，可以通过预先设计完成运动动作;而开放性的运动技能由于环境周围的刺激因素在时刻变换，需要运动员随着外部环境的变换不断转换运动动作[22-23]。而這些运动技术的完成大多是在开放性场景下完成的，所以接下来的研究应提高实验的生态效度，在开放性场景的条件下对运动员的视觉搜索特征进行研究。

4.1.2教练员的视觉搜索特征

教练员对运动训练监控起到重要作用，在运动员练习过程中通过观察运动员完成动作的优劣，进而提供有效的信息反馈，所以对教练员观察运动员完成技术动作的过程的视觉搜索特征尤为重要。通过探索教练员的视觉搜索特征，构建教练员的关注模式，以提高教练员的观察能力和指导水平，进一步提高运动员的训练水平。通过计量可视化分析得知我国并没有文献提及过此类研究，建议体育工作者以后加强该领域的研究。

4.1.3裁判员的视觉搜索特征

在竞技体育领域中，裁判员水平的高低直接影响运动员技术、战术的发挥，也直接影响比赛的效果。裁判员在执裁时一定要公平、公正，而公平、公正的前提是判断准确，要想判断准确就要看得准确。所以，对裁判员执裁时的眼动特征进行分析有助于掌握其视觉搜索模式，有助于竞技体育项目判罚的客观性和准确性。蔡赓[24]等运用角膜反射技术，测定注视点停留次数、停留时间以及移动速度等指标，揭示女子跳马运动评分时裁判员的注视运动特征及不同等级裁判员注视运动的变化规律，实验结果在一定程度上表明了随着裁判水平的提高，评分趋向于更接近运动员的实际得分，验证了高水平裁判员的评分比低水平裁判员的评分更为正确，其客观性更强;但在对每次评分的平均注视次数和注视时间进行比较后发现，各组之间无显著差异。是否由于裁判员的经验左右评分的结果而导致视觉信息对其认知加工影响不大？在接下来对裁判员的视觉搜索研究中，应亟待解决此方面的问题。

4.2运动视觉搜索的主要研究方法

眼动记录法是指利用眼动记录仪记录和分析人们在注视过程中的各项眼动指标，并以此揭示人们的心理加工过程和规律的一种研究方法。眼动仪正是专门探索人的视觉搜索能力和信息加工过程的工具。随着科技的不断发展，眼动仪的功能得到不断的完善，现今眼动仪已经可以实现对视频的分析处理，眼动实验素材可以根据真实比赛场景进行还原拍摄，由此实验研究生态学效度得到了很大程度的提升[25]。但是目前国内的研究主要是采用图片形式作为刺激材料呈现给被试，而这种材料是静止的，被试者进行决策时没有任何场景和动态画面的借鉴，从而进行决策时收到个人主观因素的影响。另外，运动员通常所面对的是真是的运动场景，只有在运动场景下运动员才能做出恰当的判断。因此图片形式的眼动研究降低了实验的生态学效度。

4.3运动视觉搜索的主要研究范式

在运动心理学领域最近几年的运动视觉搜索研究中，大多数采用“专家—新手”的研究范式。这种研究范式主要是考察新手和专家之间在注视次数、注视持续时间和扫描轨迹等眼动指标之间的差异，有利于找到一种高效、实用的注视模式，对于培养和提高新手的业务水平具有重要的实际意义[25]。在以往的研究中对于“专家组”和“新手组”的界定比较模糊，有研究以健将级别运动员作为专家组，有研究一级或二级运动员作为专家组，有研究以二级运动员作为新手组，有研究以在校大学生作为新手组，于是导致研究结果差异性较大。所以本研究建议运动视觉搜索领域对于专家和新手做出明确规定，以方便研究准确有效进行。或探讨不同运动等级运动员的眼动特征以研讨他们的视觉搜索模式，以衡量他们的运动认知。另外，国内尚没有采用“男—女”研究范式对比同一运动项目男、女运动员的视觉搜索特征，以后可以以此为突破口进行研究。

5结语

我国运动视觉搜索研究于20世纪90年代起步，在近几年成为重要研究热点，即通过对不同项目运动员眼动指标进行测量与评价，掌握运动员的视觉搜索模式、预判能力和决策水平，用以探讨运动员的认知加工特征。当前该领域以运动员、教练员、裁判员的视觉搜索特征为主要研究课题，并且关于教练员和裁判员的研究相对较少。在对于运动员的研究中大多采用闭合性技能进行研究，实验眼动素材大多为图片形式，研究范式为“专家—新手”，缺乏生态学效度。

基于此，本研究提出相关建议：1）在技能主导类同场对抗性项群以及格斗对抗性项群的研究中，接下来的研究应提高实验的生态效度，在开放性场景的条件下对运动员的视觉搜索特征进行研究。2）重视对教练员和裁判员的眼动特征的研究，以提高训练监控过程和判罚公平原则。3）眼动实验素材可以根据真实比赛场景进行还原拍摄，采用视频素材形式进行眼动研究。4）运动视觉搜索领域应对于专家和新手做出明确规定，以方便研究准确有效进行，或探讨不同运动等级运动员的眼动特征以研讨他们的视觉搜索模式，以衡量他们的运动认知。5）采用“男—女”研究范式对比同一运动项目男、女运动员的视觉搜索特征，可以作为未来研究方向。

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