《Frontiers in Psychology》：A study on the visual behavior and cognitive preferences of female college students in outdoor campus spaces based on eye-tracking
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背景：随着生活压力的增加和亲近自然机会的减少，心理健康已成为中国大学生面临的重要关切，校园户外空间对其身心健康具有支持作用。女学生对视觉舒适性、安全性和可用性表现出更高的敏感性，经常使用户外区域进行休息、社交和情绪调节。鉴于这些空间与其校园体验的密切关联，从性
背景：随着生活压力的增加和亲近自然机会的减少，心理健康已成为中国大学生面临的重要关切，校园户外空间对其身心健康具有支持作用。女学生对视觉舒适性、安全性和可用性表现出更高的敏感性，经常使用户外区域进行休息、社交和情绪调节。鉴于这些空间与其校园体验的密切关联，从性别响应视角出发，女学生是评估校园空间质量的关键群体。方法：本研究将眼动追踪技术与主观评价相结合，探讨女大学生在校园户外公共空间中的视觉行为与空间认知偏好。共招募34名年龄在18至23岁之间的女性参与者，并在非直射阳光条件下于六个典型的校园户外场地开展实验。定义了三种兴趣区（Areas of Interest, AOIs）和11类环境对象类别。可穿戴式眼动仪同步采集视觉注视数据，并以问卷调查作为补充。通过图像分割与空间分析，提取核心眼动指标进行定量分析。主要发现：结果表明，自然景观元素，尤其是树木，在总注视时长（total fixation duration）、注视次数（fixation count）和平均注视时长（average fixation duration）方面获得最高的视觉关注，而路灯和石桌等功能设施受到的关注较少。多功能广场和校园步道区域获得较高的主观满意度，而休憩交流区域得分较低。相关性分析验证了对自然元素的关注与空间满意度呈正相关（r = 0.65, p < 0.001），而对路面和标识的过度注视与安全和舒适感知呈负相关（r = ?0.57, p < 0.001）。参与者迫切要求更好的遮荫设施、辅助设施和清晰的寻路标识。启示：本研究识别了影响女性用户视觉体验和感知安全的关键环境因素，为面向女性用户的校园户外公共空间精细化设计提供了实证依据。
校园户外空间是集学习、社交与休闲于一体的综合性公共空间，其环境质量对大学生的心理健康和空间体验具有重要影响。既有研究表明，设计良好的户外校园环境能够有效缓解心理压力、增强恢复性体验并促进归属感与社会交往。然而，传统研究多依赖问卷、访谈等主观评价方法，难以揭示真实环境中视觉注意的动态加工过程。近年来，眼动追踪技术的发展为客观测量环境视觉感知提供了新的途径，但现有研究多聚焦于城市街道或公园环境，针对特定群体——尤其是女大学生——在校园户外空间的视觉行为与认知偏好的实证研究仍较为匮乏。女性在公共空间中通常表现出更高的环境敏感性，特别是在感知安全、视觉舒适性和空间可达性方面存在显著差异。基于此，以北方工业大学（North China University of Technology）校园为研究场地，以女大学生为研究对象，采用可穿戴式眼动仪与主观问卷相结合的方法，系统考察其在校园户外空间中的视觉行为特征与空间认知偏好，旨在识别影响视觉注意与空间体验的关键环境因素，为性别响应式校园空间优化提供实证依据。
研究人员采用混合研究方法，整合客观行为数据与主观评价数据。实验于2025年12月20日至30日在北京冬季非直射阳光条件（上午7:00至9:00，下午4:00至6:00）下进行，共招募34名年龄在18至23岁之间的女性本科生作为有效被试。实验选取校园内六类典型户外公共空间作为研究场地，包括运动健身区、休憩交流区、校园步道区、多功能广场区、绿化景观区和公共设施节点区。研究利用aSee Glasses可穿戴眼动仪以60至240 Hz采样频率采集视觉数据，通过Mask2Former全景分割预训练模型对实验视频进行逐帧语义分割，将模型输出类别映射到预设的11类视觉目标，结合HSV颜色阈值识别注视点坐标，提取总注视时长（total fixation duration, TFD）、平均注视时长（average fixation duration, AFD）、首次注视时长（first fixation duration, FFD）和注视次数（fixation count, FC）四项核心眼动指标。同时使用李克特五点量表问卷（共65个题项、六个维度）收集主观评价数据，量表总Cronbach's α系数为0.91，KMO值为0.843。分割模型的平均mIoU为87.23%，注视点级匹配准确率为91.68%。数据采用SPSS进行描述性统计、单因素方差分析和皮尔逊相关分析。
3.1 视觉行为一般特征与眼动指标分析。通过语义分割标注，直观呈现了不同功能空间中11类环境对象的分布结构。眼动指标分析显示，自然景观区（树木、草地、水体）在总注视时长中占56.6%，其中树木占该区域注视时长的94.5%；建筑与道路区占39.2%；休憩服务区仅占4.3%。单因素方差分析显示11类视觉目标间所有眼动指标差异均达显著水平（p < 0.001），其中树木在四项指标上均居首位（总注视时长均值34.29 s，平均注视时长0.31 s，首次注视时长0.23 s，注视次数118.47）；路灯、石桌和水体的各眼动指标最低。六类场地间眼动指标差异亦显著（p < 0.001），校园步道区和绿化景观区的各项指标显著高于其他区域。
3.2 眼动数据与主观评分的关联分析。总注视时长在六类场地中呈现一致性排序：树木>路面>建筑>草地>栏杆>标识>座椅>行人>水体>路灯>石桌。休憩交流区的总注视时长最低，且对应最低的主观满意度评分（3.58）。平均注视时长方面，树木显著最高（0.31 s），路面和标识次之，表明自然元素能引发深度认知和情绪加工；休憩交流区和公共设施节点区路面及标识的平均注视占比显著上升，反映此类空间存在可读性差、边界模糊等问题。首次注视时长方面，树木、建筑和路面最快获取首次注视，视觉显著性最强。注视次数方面，树木呈现高频、重复、持续的注意特征；运动健身区因安全需求，栏杆和路面的注视次数相对增加。热力图和轨迹图显示，绿化景观区和校园步道区呈现大规模、高强度热区聚集，集中于树冠和绿色路径。
3.3 眼动指标与主观评价的相关分析。皮尔逊相关分析显示，树木的所有眼动指标与场地总体满意度呈显著正相关（r = 0.482至0.683, p < 0.01），草地指标与满意度呈弱正相关（r = 0.276至0.328, p < 0.05）；路面和标识的眼动指标与满意度呈中等负相关（r = ?0.312至?0.425），栏杆总注视时长与满意度呈弱负相关（r = ?0.269, p < 0.05）。眼动指标间的相关分析显示首次注视时长与注视次数相关性最强，自然景观元素（树木、水体、草地）之间存在高度互相关联，而与建筑、行人等人工元素呈显著负相关。
讨论部分指出，女大学生的视觉行为呈现强选择性、高集中性和安全导向的性别典型特征。视觉注意的分配受到安全评估、空间可读性和自然景观偏好的共同驱动。树木等自然元素显著正向预测空间满意度，而路面和标识的过度注视则反映安全隐忧和信息混乱，显著负向影响满意度。眼动数据与主观评价之间虽存在局部差异，但总体一致，反映无意识生理反应与有意识理性判断的层次化加工机制。元素空间占比的分析表明，即使考虑植被在视野中的大面积占比，女性被试仍主动将更多视觉资源分配给自然景观。研究存在样本量较小、仅覆盖冬季场景以及未对AOI像素比例进行标准化等局限，未来应在春、夏、秋、冬四季开展对比实验并扩大样本范围。研究结论：本研究以女大学生为对象，通过可穿戴式眼动设备与主观问卷的混合研究框架，对其在校园户外活动空间中的视觉行为规律和空间认知倾向进行了实证调查与系统描述。结果交叉验证表明，树木在所有自然景观元素中视觉关注度最高，总注视时长、平均注视时长和注视次数均显著高于其他视觉对象；校园步道区和绿化景观区对应较高的视觉注意值，而休憩交流区的视觉注视强度相对较低。主观评价中，多功能广场区和校园步道区的满意度最高，休憩交流区最低。相关分析确认，对自然元素的视觉关注与空间满意度显著正相关，而对路面和标识等功能元素的视觉关注与满意度显著负相关。眼动指标与问卷数据的联合排序识别出与女学生户外空间体验评分存在明显关联的四个维度：自然景观条件、空间可识别性、设施舒适性能和空间安全布局。研究从视觉行为与环境认知的双重维度描述了女大学生校园户外空间感知特征，为校园户外公共空间布局调整提供了参考性描述线索。
