استخدام قياسات كهربية لمقارنة الكفاءة العصبية المهام المحددة ل: مهام المكانية الاستخبارات

الهدف العام من هذا الإجراء هو مقارنة الكفاءات العصبية للمشاركين الذين يقومون بحل مجموعات من المسائل التي تتطلب قدرات مكانية. يمكن لهذه الطريقة الإجابة على أسئلة محورية في مجال التعليم الهندسي، مثل: هل يمكن للطلاب اكتساب الخبرة في المحتوى الأساسي خلال فصل دراسي واحد؟ أو كيف تختلف القياسات العصبية عندما يحل الطلاب مسألة باستخدام القدرة المكانية، مقارنةً بحلها عند معالجة مسألة هندسية.

تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنها توفر رؤية متعمقة حول كفاءة عمل الدماغ، وهو ما يمكننا ربطه بمستوى أداء الطلاب. وبالرغم من أن هذه الطريقة تقدم تصوراً حول القدرة المكانية ومسائل الاستاتيكا، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضاً في قياسات مهارات أخرى وأنواع أخرى من المسائل، مثل تلك الموجودة في الديناميكا المتقدمة.

سيقوم برادلي روبنسون، وهو باحث في مرحلة البكالوريوس في المختبر، بشرح الإجراء. وسيتلقى ستيفن وود، وهو باحث في مرحلة البكالوريوس في فريقنا، البروتوكول الذي نقوم بعرضه اليوم. ابدأ بتجهيز سماعات تخطيط كهربائية الدماغ أو EEG وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة.

حافظ على شحن مجموعتين من سماعات الرأس على الأقل في جميع الأوقات لمدة ساعة واحدة على الأقل قبل كل جلسة. أحضر السائل المستخدم لترطيب أقطاب تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) ومنظفاً كاشطاً لضمان التلامس الجيد مع الأقطاب المرجعية لتخطيط كهربائية الدماغ. بعد ذلك، أدخل اللبادات في كل غلاف واستخدم حقنة لإشباعها بسائل الترطيب.

اترك الأقطاب الكهربائية المبللة لترتاح. قم بإعداد كاميرتين لتصوير الفيديو لقياس سلوك المشاركين. نقوم بضبط الكاميرات بمجرد استقرار المشارك في مكانه، ونتأكد من وجود ختم زمني على الفيديو.

أخيرًا، قم بتشغيل الكمبيوتر وتحقق من تشغيل البرنامج لتسجيل بيانات الموجات الدماغية. تحقق من أن جميع البرامج وأجهزة جمع البيانات تتصل ببعضها بشكل صحيح لجمع البيانات. وعند وصول المشارك، قم بمرافقته إلى غرفة تخطيط كهربية الدماغ (EEG).

اطلب من المشارك إزالة أي أجهزة إلكترونية يحملها. قم ببيان كيفية استخدام المحقنة لإشباع العقد، ووضح أنها ستُستخدم فقط للحفاظ على رطوبة أختام اللباد الخاصة بتخطيط كهربائية الدماغ (EEG). تحقق من رطوبة اللباد، ثم ضع تركيبات اللباد في أغلفة جهاز تخطيط كهربائية الدماغ (EEG).

بعد ذلك، قم بتنظيف نقاط المرجعية على المشارك باستخدام المنظف الكاشط، وامسح أي بقايا. ضع سماعة EEG على المشارك. قم بمحاذاة العقد المرجعية الموجودة في السماعة مع النقاط المرجعية على رأس المشارك.

لا تقم بثني أذرع سماعة الرأس بشكل مفرط، واترك فجوة بين العقدة المرجعية وخلف الأذن لتجنب أي شعور بعدم الارتياح. وأخيراً، أعد ضبط الكاميرات بمجرد استقرار المشارك في مكانه وتأكد من وجود ختم زمني على الفيديو. قم بتركيز إحدى الكاميرات على وجه المشارك لتسجيل تعبيرات الوجه وصوت عالي الجودة.

قم بتوجيه الكاميرا الأخرى نحو المنطقة التي أمام المشارك من أجل تسجيل حركات اليد، بما في ذلك عمليات الكتابة اليدوية، وكذلك لرؤية المهمة المعروضة على شاشة الكمبيوتر. ابدأ في تسجيل البيانات باستخدام برنامج تسجيل EEG. تأكد من وجود اتصال جيد بين جهاز التسجيل وسماعة EEG من خلال التحقق من ظهور جميع القنوات على جهاز التسجيل.

تحقق من أن جميع القنوات تظهر في البداية سلوكاً متشابهاً يتمثل في تذبذبات منخفضة السعة. ثم، ومباشرةً قبل فترات الراحة وقبل بدء كل نوع جديد من المشكلات، افحص مخطط كهربية الدماغ (EEG) لضمان جودة الاتصال بالمشارك عن طريق إعادة توصيل وتعديل الأقطاب اللبادية من أجل تحقيق أنماط متسقة على جهاز التسجيل. وجه المشارك بضرورة البقاء في حالة سكون وهدوء قدر الإمكان أثناء تمارين المهمة.

أبلغهم بأنه خلال عملية جمع البيانات، ستتم جميع الاتصالات المرئية المخطط لها مسبقاً عبر شاشة الكمبيوتر. قم بتشغيل برنامج عرض المهمة. حدد فترات راحة في بداية ونهاية عملية جمع البيانات، والتي ستُستخدم للحصول على البيانات المرجعية.

اعرض النوع الأول من المسائل المكانية، والذي يكون إما اختباراً من متعدد، أو مسألة دوران (صح/خطأ). بعد ذلك، اعرض النوع الثاني من المسائل المكانية، إما اختباراً من متعدد، أو مسألة قطع ذهني (صح/خطأ). ثم اعرض نوع مسائل الهندسة، والتي تركز على مبادئ محددة في الاستاتيكا الهندسية.

بمجرد اكتمال المهام، قم بإزالة سماعة EEG. بالإضافة إلى ذلك، قم بإيقاف تشغيل برنامج عرض المهام، وبرنامج تسجيل EEG، ومعدات تسجيل الفيديو. وأخيراً، اشكر المشارك، وقدم له لمحة عامة عن أي تواصل مستقبلي، وكيفية توفير نتائج الدراسة له في المستقبل.

تجمع غطاء EEG نشاط الدماغ عبر الجهود الكهربائية، حيث يلزم إزالة بعض الشوائب داخل البيانات، بالإضافة إلى عدة أحداث، يدوياً، كما هو موضح هنا. وبعد إجراء تحليل المكونات المستقلة، يمكن للبرنامج رسم خريطة للبيانات لتمثيل النشاط على فروة الرأس، وكتمثيل بياني مستمر ثنائي الأبعاد للنشاط، مرتباً حسب التجارب والوقت. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن تنفيذها في غضون 45 دقيقة إلى ساعة.

من المفهوم أن الأمر يعتمد على سرعة المشارك في حل المشكلات. وأثناء تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر التحقق من أن جهاز تخطيط كهربية الدماغ (EEG) يتمتع باتصال جيد برأس المشارك، وعادة ما يكون ذلك عن طريق الحفاظ على ختم اللباد. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية جمع بيانات تخطيط كهربية الدماغ لدراسات الكفاءة العصبية، من خلال إعداد جهاز تخطيط كهربية الدماغ وجمع البيانات من المشاركين.