Ein fachübergreifendes und multimodales Experimentelles Design zum Studium authentischer Prüfungserfahrungen in naher Echtzeitzeit

Das Protokoll ermöglicht Forschern in den Sozialwissenschaften, Psychologie, Bildung, Ingenieurwesen und anderen Disziplinen, die an der Verwendung von Biometrie und mehreren Techniken interessiert sind, um Prüfungen, Klassenzimmer und ähnliche authentische Erfahrungen zu verstehen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie darauf abzielt, die potenziellen Lärmquellen aufgrund von Bewegungsartefakten in den Daten zu finden. Außerdem ist das Protokoll einfach zu implementieren und minimiert die Verwendung teurer Software.

Obwohl die Diagnose einer Krankheit nicht unser zielgerichtetes Ziel ist, haben die Technologien, die wir durch elektrodermale Sensoren und Speicheldrüsenbiomarker verwenden, das Potenzial, physiologische und biologische Anomalien bei einem Teilnehmer zu erkennen. Diese Methode kann Einblicke in die pädagogische Psychologieforschung geben, die motivierende und emotionale Konstrukte im Klassenzimmer erforscht. Es könnte auch in Marketing, Business, Design und anderen Forschungsbereichen verwendet werden, die kognitive und emotionale Prozesse eines Individuums beinhalten.

Der Hauptkampf, den ein Forscher mit dieser Methode haben wird, ist die zeitliche Synchronisierung der Ereignisse, die er untersuchen möchte, während die Grenzen bestehender physiologischer und biologischer Techniken berücksichtigt werden. Es ist wichtig, den Prozess der elektrodermalen Aktivität zu verstehen, insbesondere den Arbeitsprozess von elektrodermalen Sensoren, da die vorhandenen Open-Source-Filtertechniken begrenzt sind. Da diese Technik auf quasi-experimentelle Designs mit mehreren Techniken und disziplinärem Fachwissen ausgerichtet ist, ist eine visuelle Demonstration dieser Methode unerlässlich, damit die Forscher die parallelen und koordinierten Schritte miterleben können, die für die erfolgreiche Durchführung dieser Methode erforderlich sind.

Beginnen Sie mit dem Einrichten eines Arbeitsbereichs mit minimalen Ablenkungen. Eine unbeabsichtigt aktivierte Erlaufreaktion kann zu einer signifikanten Spitze der Elektroderaktivität (EDA) führen. Stellen Sie sicher, dass die Darstellung der Umfragefrage mit dem Elektroder-Sensor synchronisiert ist.

Verwenden Sie die interne Uhr des Computers, um einen Zeitrahmen für die Datenerfassung festzulegen, und wenn Sie Bluetooth-fähige Elektrodersensoren verwenden, synchronisieren Sie die Zeiten in Greenwich Meridian Time. Es ist wichtig, dass alle Instrumente, einschließlich Umfragen, Prüfungsprotokoll, Elektrodersensoren und Webkameras, gleichzeitig synchronisiert werden, sodass es keine Verschiebung der Aufnahmezeiten für jede Datenquelle gibt. Richten Sie bei Bedarf Webkameras ein, um das Gesicht des Teilnehmers in verschiedenen Winkeln zu messen.

Im Manuskript finden Sie Empfehlungen zur Kamerapositionierung. Für elektrodermale Sensorwerte einen Zeitraum angeben, in dem sich die Teilnehmer in einem entspannten Zustand befinden, um grundlegende EDA-Daten festzulegen. Weisen Sie die Teilnehmer an, zu Beginn der Prüfung fünf bis 15 Minuten lang auf das Testschild zu starren oder diesen Hinweis in den Computer zu programmieren.

Um Speichelproben zu sammeln, bereiten Sie einen Kühler mit Trockeneis vor, der eine Innentemperatur von minus 20 Grad Celsius hat. Dies verhindert den Abbau von Enzymen für die Cortisolproben. Wenn Sie die Tupfer-Sammlungsmethode verwenden, weisen Sie die Teilnehmer an, den Tupfer entweder in der inneren Wange oder unter der Zunge für 60 Sekunden zu halten.

Entwickeln Sie ein Flagging-System, mit dem die Teilnehmer den Forscher benachrichtigen können, wenn die Speichelprobe gesammelt werden kann. Zur Vorbereitung des Experiments planen die Teilnehmer eine Untersuchungssitzung vor, bewerten medizinische Informationen und Ernährungsgewohnheiten, beachten Sie die Dominanz der Hand für die EDA-Sammlung und erinnern sie daran, den Verzehr von zuckerhaltigen oder koffeinhaltigen Produkten am Tag des Experiments zu vermeiden. Stellen Sie vor der Ankunft der Teilnehmer sicher, dass die Sensoren richtig kalibriert sind, dass Software-Updates durchgeführt wurden und die Sensoren mit 70% Alkoholtüchern abgewischt wurden.

Passen Sie den EDA-Sensor am nicht-dominanten Handgelenk des Teilnehmers an, indem Sie den Sensor mit der Taste nach unten zum Daumen stellen. Lassen Sie den Teilnehmer eine imaginäre Linie aus dem Raum zwischen dem zweiten und dritten Finger in den mittleren Handgelenkbereich ziehen und die Sensorelektroden dort platzieren. Bitten Sie die Teilnehmer, die Sensorgurte einzustellen.

Befolgen Sie beim Starten des Sensors die Protokolle des Herstellers, um sicherzustellen, dass sie für die Datenerfassung eingerichtet sind. Drücken Sie bei den in diesem Protokoll verwendeten Geräten die Sensortaste für drei Sekunden. Ein grünes Licht blinkt intermittierend, gefolgt von einem roten blinkenden Licht und dann ausblendet.

Drücken Sie beim Ausblenden die Taste einmal für eine Sekunde, und wenn sie rot blinkt, werden Daten aufgezeichnet. Um den Sensor auszuschalten, drücken Sie die Taste drei Sekunden lang. Das grüne Licht an der Unterseite des Armbands verblasst.

Rufen Sie Daten vom Sensor ab, indem Sie sie mit dem Computer verbinden und in das Verwaltungssoftwaresystem hochladen. Wenn Sie Speichelproben sammeln, gießen Sie eine Unze Wasser für die Teilnehmer bei der Ankunft in den Versuchsraum, und bitten Sie sie, es zu schwenken und zu schlucken. Verwenden Sie während der Prüfung Zeitaufforderungen, um Teilnehmer zu cuen, wenn es Zeit ist, Speichel zu sammeln.

Erlauben Sie 60 Sekunden für die Probenentnahme, und geben Sie sie zur Prüfung zurück. Tragen Sie beim Sammeln von Speichelproben frische Nitrilhandschuhe, um Staubpartikel oder Verunreinigungen aus Handölen zu minimieren, die in die Probendurchstechflasche übertragen werden sollen. Übertragen Sie die Proben sofort auf den vorbereiteten Kühler mit einer Innentemperatur von minus 20 Grad Celsius.

Um ein authentisches Testerlebnis bereitzustellen, wenden Sie sich an den Kursleiter, um den Prüfungsinhalt an den Kursinhalt auszurichten, und wählen Sie eine Bewertung der Kursinhalte aus, die in einer experimentellen Umgebung repliziert werden können. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Testumgebung parallel zum Versuchsaufbau ist. Berücksichtigen Sie Unterbrechungen bei der Testaufnahme, indem Sie zusätzliche Testzeit zugeteilt und das Prüfungsprogramm entwerfen, um die Kursteilnehmer wieder zu einem bestimmten Prüfungsproblem zu führen, wenn eine Umfrageaufforderung sie unterbricht.

Stellen Sie sicher, dass die Unterbrechungszeit für die Teilnehmer konsistent ist. Fügen Sie Kalibrierungs- und Entspannungsphasen während des gesamten Prüfungserlebnisses ein, indem Sie mit einer einfachen Frage beginnen und den Teilnehmern 30 Sekunden Zeit geben, um sich zwischen jeder Prüfungsfrage auszuruhen. Stellen Sie schließlich sicher, dass das Zeitstempelprogramm alle Änderungen in der Prüfung berücksichtigt, um den Abgleich der Datenquelle zu ermöglichen.

Es ist wichtig, dass Kalibrier- und Entspannungszeiten im Protokoll berücksichtigt werden, insbesondere für Elektroder-Sensoren und Speichelbiomarker, da Basiswerte zur Bestimmung von Signalrauschen oder Ausreißerdaten benötigt werden. Zwei experimentelle Konstruktionen wurden getestet, Design A mit EDA-Sensoren und Vermessungen und Design B mit zusätzlichen Speichelhähnen-Biomarkern. Obwohl die Prüfungsschwierigkeiten die gleichen waren, wurden gegensätzliche Unterschiede in den mittleren EDA-Werten zwischen den richtigen und falschen Antworten über verschiedene Selbstwirksamkeitswerte hinweg gefunden.

Für experimentelles Design B wurden die mittlere EDA sowie Cortisol und Speicheldrüsen-Alpha-Amylase oder sAA am Anfang, in der Mitte, am Ende und 20 Minuten nach der Prüfung gemessen. Die EDA-Spiegel sanken von Anfang bis Ende der Prüfung, erholten sich aber 20 Minuten später, ein Trend, der sowohl von Cortisol als auch von sAA parallel war. Die statistische Signifikanz zwischen EDA und sAA wurde zu Beginn und in der Mitte der Prüfung festgestellt, während EDA und Cortisol zwischen der Mitte und dem Ende der Prüfung eine Bedeutung zeigten.

Durch die 20-Minuten-Marke zeigten EDA und sAA sowie Cortisol und sAA Bedeutung untereinander. Stellen Sie sicher, dass die Synchronisierung von Instrumenten und Protokollen so weit wie möglich automatisiert wird, und überprüfen Sie vor Beginn des Experiments auf Fehler. Dieses Verfahren ermöglicht die Integration anderer biometrischer Daten, wie Z. B. Augenauslöser, Elektromyographen, sowie anderer Serviceformen, die unter anderem offene Fragen und Videoaufforderungen umfassen.

Diese Technik kann von Forschern verwendet werden, um die Zusammenhänge zwischen Kognition, Affekt, Physiologie und Leistung zu erforschen.