Una progettazione sperimentale interdisciplinare e multimodale per studiare esperienze di esame autentico quasi in tempo reale

Il protocollo consente ai ricercatori in scienze sociali, psicologia, istruzione, ingegneria e altre discipline interessate a utilizzare la biometria e più tecniche per comprendere esperienze autentiche di esame, classe e simili. Il vantaggio principale di questa tecnica è che mira a trovare le potenziali fonti di rumore a causa di artefatti di movimento nei dati. Inoltre, il protocollo è semplice da implementare e riduce al minimo l'uso di software costoso.

Mentre la diagnosi di una malattia non è il nostro obiettivo previsto, le tecnologie che usiamo attraverso sensori elettrodermici e biomarcatori salivari hanno il potenziale per rilevare anomalie fisiologiche e biologiche in un partecipante. Questo metodo può fornire informazioni sulla ricerca sulla psicologia educativa esplorando i costrutti motivazionali ed emotivi in classe. Potrebbe anche essere utilizzato in marketing, business, design e altre aree di ricerca che coinvolgono i processi cognitivi ed emotivi di un individuo.

La lotta principale che un ricercatore avrà con questo metodo è sincronizzare al tempo gli eventi che mira a studiare tenendo conto dei limiti delle tecniche fisiologiche e biologiche esistenti. È importante comprendere il processo di attività elettrodermica, in particolare il processo di lavoro dei sensori elettrotermici, poiché le tecniche di filtraggio open source esistenti sono limitate. Dato che questa tecnica è rivolta a progetti quasi sperimentali utilizzando più tecniche e competenze disciplinari, una dimostrazione visiva di questo metodo è essenziale per consentire ai ricercatori di assistere ai passaggi paralleli e coordinati necessari per eseguire con successo questo metodo.

Inizia configurando un'area di lavoro con distrazioni minime. Una risposta startle attivata involontariamente può creare un picco significativo nell'attività elettrodermica, o EDA. Assicurarsi che la presentazione della domanda di rilevamento sia sincronizzata con il sensore elettrodermico.

Utilizzare l'orologio interno del computer per stabilire un lasso di tempo per la raccolta dei dati e, se si utilizzano sensori elettrotermici abilitati Bluetooth, i tempi di sincronizzazione in Greenwich Meridian Time. È fondamentale che tutti gli strumenti, inclusi sondaggi, protocollo d'esame, sensori elettrodermi e telecamere Web siano sincronizzati contemporaneamente, quindi non vi è alcun cambiamento nei tempi di registrazione per ogni origine dati. Se necessario, configura le telecamere Web per misurare il volto del partecipante da diverse angolazioni.

Fare riferimento al manoscritto per consigli sul posizionamento della fotocamera. Per le letture dei sensori elettrotermici, designare un periodo di tempo durante il quale i partecipanti sono in uno stato rilassato per stabilire i dati EDA di base. Istruisci i partecipanti a fissare lo scudo di prova per cinque-15 minuti all'inizio dell'esame o programma questo segnale nel computer.

Per raccogliere campioni di saliva, preparare un dispositivo di raffreddamento con ghiaccio secco che abbia una temperatura interna di meno 20 gradi Celsius. Ciò impedirà la degradazione a temperatura ambiente degli enzimi per i campioni di cortisolo. Se si utilizza il metodo di raccolta del tampone, istruire i partecipanti a mantenere il tampone nella guancia interna o sotto la lingua per 60 secondi.

Sviluppare un sistema di segnalazione che consenta ai partecipanti di avvisare il ricercatore quando il campione salivare è pronto per essere raccolto. In preparazione all'esperimento, pre-programmare i partecipanti a una sessione d'esame, valutare eventuali informazioni mediche e abitudini alimentari, notare il predominio delle mani per la raccolta dell'EDA e ricordare ai partecipanti di evitare il consumo di prodotti zuccherati o caffeinati il giorno dell'esperimento. Prima dell'arrivo dei partecipanti, assicurarsi che i sensori siano calibrati correttamente, che gli aggiornamenti software siano stati presi in considerazione e che i sensori siano stati cancellati con salviette alcoliche al 70%.

Montare il sensore EDA sul polso non dominante del partecipante posizionando il sensore con il pulsante rivolto verso il basso verso il pollice. Fare in modo che il partecipante disegni una linea immaginaria dallo spazio tra il secondo e il terzo dito all'area del polso medio e posiziona lì gli elettrodi del sensore. Chiedi ai partecipanti di regolare le cinghie del sensore.

All'avvio del sensore, seguire i protocolli del produttore per assicurarsi che siano configurati per la raccolta dei dati. Per i dispositivi utilizzati in questo protocollo, premere il pulsante del sensore per tre secondi. Una luce verde lampeggia a intermittenza, seguita da una luce rossa lampeggiante, e poi sbiadisce.

Durante la dissolvenza in uscita, premere il pulsante una volta per un secondo e, se lampeggia in rosso, vengono registrato i dati. Per spegnere il sensore, premere il pulsante per tre secondi. La luce verde nella parte inferiore del braccialetto svanirà.

Recuperare i dati dal sensore collegarli al computer e caricarli nel sistema software di gestione. Se raccogli campioni salivari, versa un'oncia d'acqua per i partecipanti all'arrivo nella sala sperimentale e chiedi loro di frustrarla e inghiottirla. Durante l'esame, il tempo di utilizzo richiede di cue partecipanti quando è il momento di raccogliere la saliva.

Concedi 60 secondi per la raccolta del campione e restituiscili all'esame. Quando si raccolgono campioni salivari, indossare guanti di nitrile freschi per ridurre al minimo qualsiasi particolato di polvere o contaminante dagli oli per le mani da trasferire sul flaconcino del campione. Trasferire immediatamente i campioni al dispositivo di raffreddamento preparato con la temperatura interna di meno 20 gradi Celsius.

Per fornire un'esperienza di test autentica, consultare l'istruttore del corso per allineare il contenuto dell'esame al contenuto del corso e selezionare una valutazione del contenuto del corso che può essere replicata in un ambiente sperimentale. Assicurarsi inoltre che l'ambiente di test sia parallelo alla configurazione sperimentale. Adattarsi alle interruzioni nel test-taking assegnando ulteriore tempo di test e progettando il programma d'esame per riportare gli studenti a un particolare problema d'esame se una richiesta di sondaggio li ha interrotti.

Assicurarsi che il tempo di interruzione sia coerente tra i partecipanti. Includi periodi di calibrazione e rilassamento durante l'esperienza dell'esame iniziando con una semplice domanda e consentendo ai partecipanti 30 secondi di riposare tra ogni domanda d'esame. Infine, assicurarsi che il programma di timestamp conti eventuali modifiche nell'esame per consentire la corrispondenza delle origini dati.

È importante che i periodi di calibrazione e rilassamento siano contabili considerato nel protocollo, in particolare per i sensori elettrotermici e i biomarcatori salivari, poiché sono necessari valori di base per determinare il rumore del segnale o i dati anomali. Sono stati testati due progetti sperimentali, la progettazione A con sensori EDA e indagini e la progettazione B con biomarcatori salivari aggiunti. Sebbene la difficoltà dell'esame fosse la stessa, sono state riscontrate differenze opposte nei valori EDA medi tra le risposte corrette e errate tra i diversi punteggi di autoefficacia.

Per il progetto sperimentale B, l'EDA media, così come il cortisolo e l'alfa-amilasi salivare, o sAA, sono stati misurati all'inizio, alla metà, alla fine e 20 minuti dopo l'esame. I livelli di EDA sono diminuiti dall'inizio alla fine dell'esame ma si sono ripresi 20 minuti dopo, una tendenza che è stata parallela sia al cortisolo che al sAA. La significatività statistica è stata riscontrata tra EDA e sAA all'inizio e alla metà dell'esame, mentre EDA e cortisolo hanno mostrato significato tra la metà e la fine dell'esame.

Con il segno di 20 minuti, EDA e sAA, così come cortisolo e sAA, hanno mostrato significato tra loro. Assicurarsi che la sincronizzazione di strumenti e protocolli sia automatizzata il più possibile e verificare la presenza di errori prima dell'inizio dell'esperimento. Questa procedura consente l'integrazione di altri dati biometrici, come trigger oculari, elettromiografi, nonché altre forme di servizio che includono domande a risposta aperta e prompt video, tra gli altri.

Questa tecnica può essere utilizzata dai ricercatori per esplorare le connessioni tra cognizione, influenza, fisiologia e prestazioni.