虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗心理學中的應用,職稱論文

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗心理學中的應用,職稱論文內(nèi)容摘要：心理學作為一門實驗科學,其研究方式方法離不開實驗,然而實驗法因其對自變量和因變量的嚴格控制,外部推廣效度比擬低,無法推廣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為新的技術(shù)手段,因其特性引起了心理學家的關(guān)注。現(xiàn)今虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗心理學中,不僅在心理治療中發(fā)揮作用,同時各大實驗室也開場進行建設,并逐步應用在詳細的研究和平臺建設中,其地位則顯得尤為重要,不容忽視。將來可擴大虛擬場景建設,豐富虛擬現(xiàn)實資源庫,為開展心理學研究提供更多的環(huán)境。本文關(guān)鍵詞語：虛擬現(xiàn)實,實驗心理學,心理治療虛擬現(xiàn)實主要是借助于計算機建立一個與真實環(huán)境類似的虛擬環(huán)境，使用者再借助于傳感設備投入此環(huán)境中。近年來，隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在多個領域均得到了廣泛應用，例如醫(yī)療、軍事等行業(yè)，教育行業(yè)也不例外，國家越來越重視虛擬現(xiàn)實技術(shù)在該領域的應用，當前教育部在一些重點大學已批準建立虛擬仿真教學實驗室以探尋求索該技術(shù)其應用，受此影響，無論傳統(tǒng)學習方式還是教學方式，均在發(fā)生變化。當前，國際上關(guān)于虛擬現(xiàn)實在教育領域的應用主要集中在課堂教學法、學習環(huán)境以及醫(yī)學、工程、地理等詳細學科。國內(nèi)則主要集中在虛擬學習資源建設、理論探尋求索和仿真校園環(huán)境建設等方面。心理學是介于自然科學與社會科學之間的穿插學科，既具有自然科學的特點還具備社會科學的特點，其目的是研究個體的心理和行為的發(fā)展歷程，而個體的心理認知活動具有不易觀察和復制的特性，因此不管是心理學教學還是研究均離不開科學嚴謹?shù)膶嶒灐Ｔ趥鹘y(tǒng)心理學研究中，研究方式方法不盡一樣，莫雷等人根據(jù)對象的特征將研究方式方法分為兩個層次：一被稱為心理學研究設計方式方法，通過研究變量與變量的關(guān)系，來揭示心理現(xiàn)象與規(guī)律；二被稱為變量數(shù)據(jù)的獲得方式方法，利用各種方式方法采集變量的量化數(shù)據(jù)，然后再用量化的方式方法揭示變量與變量之間的關(guān)系，即測評法、實驗心理范式、認知神經(jīng)科學范式。測評法是通過問卷、測量、評定等方式方法獲得變量的數(shù)據(jù)；實驗心理范式是在一些經(jīng)典研究中構(gòu)成的關(guān)于某些特質(zhì)或者特征的量化數(shù)據(jù)的獲取范式；認知神經(jīng)科學范式，主要是借助fMRI、EEG等技術(shù)手段來了解大腦神經(jīng)元的活動數(shù)據(jù)，進而從生理層面來揭示心理現(xiàn)象和規(guī)律。盡管該范式起步比擬晚，但現(xiàn)今已是心理學研究方式方法的主流趨勢。在3種研究方式方法中，后兩者被統(tǒng)稱為實驗法的技術(shù)范式。實驗法是最嚴謹?shù)?，自然科學的進步依靠于實驗方式方法的進步，心理學亦如此。然而在心理學研究中，實驗法還面臨一些問題，比方實驗法的外部效度比擬低。實驗法的研究目的是確定自變量與因變量兩者間對應的數(shù)量化關(guān)系，故而要對實驗環(huán)境進行控制，該操作可保證研究具有較高的內(nèi)部效度，而外部效度就比擬低，結(jié)果無法推廣到類似環(huán)境中[1]。除此之外在實驗法中，研究對象是作為獨立個體的人類，必然會出現(xiàn)諸如特殊環(huán)境難以在實驗室呈現(xiàn)、大型儀器設備使用成本昂貴等問題。而虛擬仿真實驗存在不受時空限制、低廉、風險低等優(yōu)點，其必將成為心理學真實實驗的有益補充[2]。李婷發(fā)現(xiàn)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到心理學實驗中有4種優(yōu)勢：第一，在實驗中被試的自主性比擬高，可實現(xiàn)對場景的全面控制，增加被試的選擇性；第二，虛擬現(xiàn)實存在較高的仿真度，個體能夠體驗到加強的卷入感和真實感；第三，實驗室具有高度的自由，能自由更換實驗場景，選擇匹配度最高的場景；第四，數(shù)據(jù)易搜集、易量化，可實時記錄個體反響數(shù)據(jù)[3]。鑒于此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗心理學教學中的地位則顯得尤為重要，不容忽視。1虛擬現(xiàn)實的定義和特征當前，關(guān)于虛擬現(xiàn)實的定義學術(shù)界并未達成一致，主要有3種觀點。一是由國內(nèi)學者劉光然提出的，以為虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種由交互計算機仿真組成的一種媒介形式，能夠獲取介入者的一些信息，然后替代或者加強一種或者多種感官反應，進而出現(xiàn)精神沉浸于或感覺在仿真環(huán)境中的感覺[4]。二是由學者趙沁平從數(shù)字環(huán)境視角提出的，以為虛擬現(xiàn)實在視覺、聽覺、觸覺等感覺方面與原環(huán)境高度類似的數(shù)字化環(huán)境，通過某些設備來實現(xiàn)與華而不實對象進行互動，進而產(chǎn)生與真實環(huán)境相對應的感受和體驗。三是有些學者以為虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機技術(shù)的拓展，是綜合三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)、高分辨顯示技術(shù)等于一體的科學技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種仿真系統(tǒng)，具有3大特性：沉浸性、想象性、交互性。沉浸性指個體在虛擬環(huán)境中所獲得的感受和真實環(huán)境高度類似，包括視覺聽覺、嗅覺等。想象性指虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠結(jié)合個體的理性與感性，開創(chuàng)建立大腦里面構(gòu)思出來的事物和情境，進行思維創(chuàng)新。交互性是指個體課借助一些交互設備，以自然方式與虛擬環(huán)境進行互動。2心理學虛擬現(xiàn)實實驗室建設隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，國家也加大了該方面的投入。2020年教育部發(fā)布關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知，指出虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內(nèi)容，是學科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。為響應國家的號召，國內(nèi)一些院校開啟了建設虛擬仿真實驗室的熱潮。比方，華中師范大學依托心理學院建立了首個國家級虛擬仿真實驗教學中心，與行業(yè)領先企業(yè)結(jié)合，研發(fā)出多個基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的心理學實驗教學項目，現(xiàn)今該中心建成的虛擬實驗項目平臺主要有虛擬認知心理實驗、虛擬學習與教學實驗、虛擬發(fā)展心理實驗、虛擬心理咨詢與治療實驗、虛擬人格與社會實驗。通過這些項目，學生不僅對空間認知等基礎心理學的課題進行研究，還可借助該技術(shù)來探尋求索人格社會心理學以及應用心理學中的難題[5]。隨著虛擬仿真實驗室的建立，各地均開場有所嘗試，蘇州大學結(jié)合傳統(tǒng)心理學實驗的局限以及虛擬仿真實驗的優(yōu)點，建立了虛擬仿真與實體實驗相結(jié)合的教學中心。該平臺包括7個子平臺，即生理心理學虛擬仿真平臺、認知行為實驗虛擬仿真平臺、特殊被試心理特征虛擬仿真平臺、特殊環(huán)境虛擬仿真平臺、大型儀器設備操作使用虛擬仿真平臺、心理咨詢虛擬仿真平臺和遠程行為觀察平臺[6]。而華南師范大學為了解決心理學公共課的一校多區(qū)、一課多校、一課多專業(yè)和一課多開設形式的復雜開課問題，建立了心理學公共課虛擬仿真項目，開發(fā)了30多個虛擬仿真實驗項目，以遠程互動的方式來開展教學，解決了任課老師攜帶設備不便無法演示和學生進實驗室實驗的問題，創(chuàng)新了公共課心理學的教學形式，提升了教學效果[7]。江漢大學心理與行為實驗中心為解決心理學教學所面臨的一樣問題，也建立了心理學虛擬仿真實驗室，該實驗室由云端的軟件系統(tǒng)和實驗室的相關(guān)設備組成，包括資源平臺、管理和預約平臺以及自主科研平臺，華而不實資源平臺作為核心建設含有6個子模塊，如腦與認知虛擬仿真實驗模塊、特殊被試虛擬仿真實驗模塊等，每個子模塊里面又設計了多個詳細的實驗項目，比方心理加工虛擬仿真實驗模塊包括心理旋轉(zhuǎn)實驗、錯誤信念實驗等[8]。3虛擬現(xiàn)實在心理學中的應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國外的研究起步比擬早，其最早應用主要具體表現(xiàn)出在心理治療中，用來解決一些來訪者的問題，比方恐高癥，利用虛擬技術(shù)建立高空環(huán)境，然后讓來訪者一步一步暴露在該環(huán)境中，進而逐步地降低來訪者的焦慮感。當前，國內(nèi)學者已在醫(yī)學、心理學、計算機科學、軍事學、新聞學等多個領域開展了相關(guān)研究。華而不實，在心理學領域主要具體表現(xiàn)出在心理治療和實驗心理學。VRT在心理治療領域主要具體表現(xiàn)出在各類心理障礙或者疾病診斷和輔助治療中。2018年，劇友飛等人以認知暴露療法為理論根據(jù)，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用在患有創(chuàng)傷后應激障礙的患者的治療中，彌補了傳統(tǒng)心理治療方式方法的缺乏，增加了心理治療的手段[9]。2021年，中科院心理研究學者李勇輝、周力丹等人，申請了一項基于VRT的成癮輔助治療技術(shù)的專利，并公開了包含用戶界面層、領域抽象功能層、數(shù)據(jù)及知識庫分享管理層和硬軟件設備驅(qū)動接口層的平臺以及使用方式方法，可為研究人員提供定制虛擬環(huán)境[10]。2022年，魏祥程學者又將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用在青少年心理干涉中，他通過分析已有研究中青少年特定心理問題虛擬現(xiàn)實干涉系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)過，結(jié)合青少年的心理特點、傳統(tǒng)青少年心理干涉流程和產(chǎn)品開發(fā)流程,提出了一套將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到青少年心理干涉中的規(guī)范、普適的方式方法。同時，他還開發(fā)了一套基于虛擬現(xiàn)實的高中生考試焦慮心理干涉系統(tǒng)，并在北京宏志中學心理輔導中心進行了測試[11]。2020年，朱穎之等研究者將虛擬視景生物反應系統(tǒng)用于治療廣泛性焦慮障礙患者，并針對該類人的心理特點，設計了一套3D虛擬視景生物反應系統(tǒng)，同時將其應用于15例廣泛性焦慮障礙患者的治療中，觀察患者治療前后漢密爾頓焦慮量表與異常感覺和狀態(tài)自評量表的評分變化，發(fā)現(xiàn)運用虛擬視景生物反應系統(tǒng)治療GAD能夠獲得較好的臨床效果[12]。在實驗教學中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)同樣也發(fā)揮著非常重要的作用，其被用于各類學科學習中，尤其是心理學實驗教學。心理實驗教學多年來一直采用傳統(tǒng)的教學方式方法，即老師在實驗學習中帶領學生做相關(guān)的實驗。隨著科技的發(fā)展，很多研究者也將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用在心理學的實驗研究和教學中。比方，國內(nèi)學者呂志明等人，考慮到國內(nèi)一些城市是地震頻發(fā)區(qū)，為了提高個體的地震逃生心理素質(zhì)，于2021年利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，結(jié)合地震安全訓練設置了模擬的地震逃生游戲，進而為我們國家地震緊急疏散提供指導。研究者趙小軍以B2C系統(tǒng)為研究平臺，使用行為實驗法、腦機連接技術(shù)等方式方法，創(chuàng)設了符合現(xiàn)實的大尺度空間環(huán)境，進而揭示群眾網(wǎng)絡購物的接受心理模型。吳施儀利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對該狀態(tài)視覺誘發(fā)態(tài)下腦電和眼動的情緒分類進行了研究，開創(chuàng)建立3種共36張符合國際標準的情緒VR圖片庫，并搭建了3個場景的自動交互型VR視覺誘發(fā)實驗環(huán)境。該研究為開創(chuàng)建立虛擬現(xiàn)實誘發(fā)態(tài)下帶情緒標簽生理信號庫打下堅實的基礎,為基于VR誘發(fā)的腦電信號去噪處理提供了可施行方案,為基于前額二導聯(lián)腦電的情緒分類研究提供了有效的參考。而陳玉嬌學者則利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對恐懼情緒進行研究，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)、腦電采集設備和移動手機組建情緒誘發(fā)系統(tǒng)，然后通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)觀看恐懼視頻，創(chuàng)新性地提出了把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到腦電情緒誘發(fā)中,進而將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻刺激結(jié)合起來,更好地誘發(fā)了被試者的恐懼情緒腦電，極大地豐富了虛擬現(xiàn)實在實驗心理學方面的應用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅在實驗研究方面給各位學者帶來了便利，同時也在不斷發(fā)展，其不再被以為僅僅是一種技術(shù)，而是作為一種整體的環(huán)境。閆沛學者發(fā)明了一項虛擬現(xiàn)實培訓心理教育教學系統(tǒng)的專利，該系統(tǒng)由頭戴式虛擬現(xiàn)實設備、仿真教學資源云平臺及個人數(shù)據(jù)庫3個部分組成。以名師教學實景為綱,通過三維數(shù)字技術(shù)生成教學虛擬現(xiàn)實資源,存儲于服務器建立仿真教學資源云平臺。用戶根據(jù)本身需求從云平臺下載所需學習資源建立個人學習數(shù)據(jù)庫,通過頭戴式虛擬現(xiàn)實設備獲得沉浸式學習體驗。該系統(tǒng)的建立能夠緩解優(yōu)資教育資源分布不均勻的現(xiàn)象。莊雅玲利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立了心理健康教育系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，用戶可與遠端心理健康教育輔導專家進行病情交互，模擬用戶作為主角存在于模擬環(huán)境，遠端專家根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析和方案改良。虛擬環(huán)境中的物體可根據(jù)現(xiàn)實世界的物理運動定律,釋放當代人的壓力,緩解失眠、焦慮、抑郁的稍微異常感覺和狀態(tài),避免出現(xiàn)嚴重的心理健康問題，能夠讓更多個體享受該服務。結(jié)束語虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展至今，固然已經(jīng)進行了多年的研究，然而在心理學方面的研究還是冰山一角，還存在一些問題亟需改變。比方，現(xiàn)實環(huán)境存在多樣性和復雜性，一旦外界的一種事物發(fā)生變化，現(xiàn)實環(huán)境很可能就會引起改變，而虛擬現(xiàn)實環(huán)境無法衡量環(huán)境中的變化，做不到與真實環(huán)境一致。同時，外界環(huán)境的種類有很多，心理學實驗更是數(shù)不勝數(shù)，而虛擬現(xiàn)實的資源庫還是有限的，無法實現(xiàn)所有的心理學實驗都在華而不實進行，存在單一性等特點，這是需要豐富和改良的。除此之外，由于人類是特殊的生物，有自個獨特的感悟和思維系統(tǒng)，固然虛擬環(huán)境和真實環(huán)境的類似度比擬高，但是其帶給個體的主觀感受還是存在一定的差異，那么