利用皮肤电反应、唾液生物标志物和自我报告评估本科生在实验考试活动中的表现

摘要

关于本科生学业成就情绪的研究主要依赖于实验室环境中的自我报告。很少有研究在这些自我报告中纳入生物生理学指标。本方案将描述一种方法，该方法结合自我报告与生物生理学测量，以评估学生在实验考试活动期间的反应与表现。

摘要

在教育研究中，通常使用自我报告法来评估学生对课堂活动的反应和表现。然而，很少纳入唾液生物标志物和皮肤电反应等生物学和生理学指标，这限制了获取更全面信息以深入理解学生表现的可能性。本文介绍了一种用于研究本科生对课堂事件（例如，考试）反应的实验室方案。参与者被要求完成一项代表其学位水平的考试。在实验室考试前后，学生填写了学业成就情绪的自我报告问卷，并接受了与问卷内容相对应的访谈，同时佩戴皮肤电传感器并采集唾液生物样本。通过这三种方法收集的数据，相较于仅使用自我报告，能够更深入地揭示学生的表现情况。该方法可通过更全面的技术手段，提升教育研究的能力，从而更接近实时地获取学生在考试活动中的反应信息。

引言

在学业成就情绪领域，研究表明，了解学生的动机能够预测其学业表现、成就及职业规划¹学生对具有挑战性的课程任务产生情感反应的能力² 对学生的职业发展至关重要。然而，与学业成就情绪相关的更接近实时的反应尚未得到充分探索^3-6本文提出了一种研究学生近实时反应的方法方案。例如，生理反应）在面对典型课堂情境时例如通过唾液生物标志物、皮肤电反应以及自我报告问卷和访谈，评估应激反应（例如，考试应激）。本研究工作将不试图建立这些唾液生物标志物、皮肤电反应与自我报告之间的关联，但未来的研究将致力于深入探讨各反应之间关联的潜在机制。

在课堂环境中，通过自我报告学术成就情绪可用于评估代表人类心理的情感、认知、动机、生理和行为等各个组成部分。由于成本低廉、易于分发且具有可追溯性，自我报告问卷在课堂教学环境中被广泛使用⁷。然而，这种方法也存在一些缺点。例如，自我报告仅限于个体意识层面的心理表征⁸，这可能影响个体对自我的表达方式。此外，自我报告中的语言和语义在不同文化与个体之间可能存在不同的理解⁷；其含义可能随时间推移而变化，或因参与者所处的具体情境而产生不同的解释⁸。此外，在学术环境中，自我报告可能是多维度的、具有个体特异性的，并且依赖于记忆、社会期许性以及个人信念^{7, 9-11}。例如，学生对教....

方案

该研究方案已获得犹他州立大学机构审查委员会（IRB）对涉及人类受试者研究的批准。应确保主办机构已批准相应的 IRB 程序，并在本方案实施前、实施过程中及实施后，充分考虑对人类受试者的保护。根据 IRB 规定，外部机构或公司在参与数据收集与分析过程时，必须遵循适当的规程，对受试者信息进行去标识化处理，并保护数据的机密性。

1. 受试者和测试活动的选择

1. 在学期中期或教授讲授完目标课程内容3个月后选择学生参与者，以减少参与者短期记忆的影响。
2. 若参与者存在以下情况，应将其排除在与本研究平行的实验室研究之外：(a) 已知疾病史（例如：心律失常）或代谢紊乱；(b) 左利手或双手同利（可能干扰生理采样）；(c) 心理病史（当前或既往）或行为与情绪障碍史（可能影响自评量表数据的准确性）；(d) 心脏、代谢或认知功能障碍的医学史；(e) 可能妨碍其参与研究中实验室环节的身体残疾；(f) 创伤性脑损伤。希望参与激素研究的女性参与者需遵守第2.5步中说明的额外限制条件。
3. 根据既定的机构审查委员会（IRB）规程进行招募，包括有关保密保护的详细程序和限制。
   注：若企业将接触数据（本研究中，唾液样本和皮肤电反应数据由第三方公司采集），需确保已签订协议，明确数据的妥善处理（例如：冷藏时间）、共享方式（例如：服务器安全性）以及数据销毁的时间表（例如：数据发表后....

结果

本节展示了从各项测量指标（包括自评量表）中可获得的代表性结果示例。图示旨在说明添加唾液生物标志物等测量指标的实用性图1）和皮肤电反应（图2）到自我报告（图3）以从课堂事件中获取更广泛的信息例如，考试）。为将自我报告与特定测量指标进行三角验证（例如，皮肤电反应），其他技术（如访谈）可提供一种有用的对比方法（图3）。结果在 图1 表明，在比较考试开始和结束时的激素水平时，参与者的生理反应存在性别差异。例如，男性体内的雌二醇水平升高，而女性体内的孕酮水平升高（p  <0.05）。高水平的雌二醇与言语任务执行过程中大脑的激活相关³² 而孕酮则与空间能力（如物体的心理旋转）相关^12-16,雌性个体通过增加睾酮（testosterone）水平表现出空间活动能力的增强（p <0.05），而DHEA在性别间无显著差异（p = 0........

讨论

本方案描述了将自报告问卷与访谈、唾液生物标志物以及皮肤电反应相结合，以研究实验课期间课堂活动中个体差异的方法。对于希望识别教学环境中学业成就情绪、情绪调节及对不同活动的情感反应的研究人员而言，特别是在评估阶段，本方案具有诸多优势。例如．，考试）。传统上，人们通常使用自我报告和学业成绩来了解学生在课堂上或课程中能力的发展情况，而我们的方法则能够更全面地反映学生在学术活动期间接近实时的反应。

要确保本方案的成功，必须在白天采集唾液生物标志物和皮肤电反应数据，确保参与者了解本研究的行为和生物学限制（例如，健康状况），并持续对参与者进行随访。此外，在处理样本时应格外小心，所有操作均需在无菌条件下进行。本研究的一些局限性包括女性唾液数据采集的允许时间窗口（例如，月经结束后10至12天内），以及在实时采集皮肤电反应数据时难以精确同步事件时间（例如，唾液皮质醇采集可能需要20分钟，而皮肤电传感器校准则需5分钟）。因此，数据采集过程应准确记录参与者在实验室环节中完成各任务的时间戳，以确保后续统计分析和数据三角验证的准确性。最后.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
唾液采集套件	ZRT Laboratories	Female/Male Saliva Profile I	在寄送样本前需先在该公司注册创建账户；本方案建议采集昼夜节律唾液样本
皮肤电反应腕部传感器及腕带	Empatica, Inc.	E3P.v4	M/L 尺寸适用于大多数人群，但手腕较细者可能需要购买更小尺寸
E-Prime 软件	Psychology Software Tools	E-Prime 2.0 Professional	建议时间戳记录与软件操作分开进行