Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie reakcji galwanicznych skóry, biomarkerów śliny i samoopisów do oceny wyników studentów studiów licencjackich podczas egzaminu laboratoryjnego

8.8K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/53255

⸱

10 lutego 2016

 ,  , 
1Department of Engineering Education, Utah State University

W tym artykule

Podsumowanie

Badania nad emocjami studentów studiów licencjackich opierały się głównie na samoopisach w warunkach laboratoryjnych. Badania rzadko uwzględniają pomiary biofizjologiczne w tych samoopisach. Protokół ten będzie opisywał metodologię, która integruje samoopisy z pomiarami biofizjologicznymi w celu oceny reakcji i wyników ucznia podczas badania laboratoryjnego.

Streszczenie

Zazwyczaj, samoopisy są używane w badaniach edukacyjnych do oceny reakcji uczniów i wyników na aktywność w klasie. Jednak rzadko uwzględnia się dodawanie wskaźników biologicznych i fizjologicznych, takich jak biomarkery śliny i reakcje galwaniczne skóry, co ogranicza bogactwo informacji, które można uzyskać, aby lepiej zrozumieć wyniki uczniów. Przedstawiono protokół laboratoryjny do badania reakcji studentów studiów licencjackich na wydarzenia w klasie (np. egzaminy). Uczestnicy zostali poproszeni o złożenie reprezentatywnego egzaminu na swój dyplom. Przed i po sesji egzaminu laboratoryjnego studenci wypełnili samoocenę emocji związanych z osiągnięciami akademickimi oraz wywiad, który odpowiadał tym pytaniom, gdy uczestnicy nosili galwaniczny czujnik skóry i zebrano biomarkery śliny. Dane zebrane za pomocą tych trzech metod zaowocowały większą szczegółowością informacji na temat wyników uczniów w porównaniu z samoopisem. Prace mogą poszerzyć możliwości badań edukacyjnych dzięki bardziej wszechstronnym metodom uzyskiwania odpowiedzi uczniów na egzamin w czasie zbliżonym do rzeczywistego.

Wprowadzenie

W dziedzinie emocji związanych z osiągnięciami akademickimi, badania wskazują, że zrozumienie motywacji uczniów może przewidywać ich wyniki, osiągnięcia i plany zawodowe1. Zdolności studentów do "emocjonalnego reagowania" na trudne zadania kursu2 mają kluczowe znaczenie dla rozwoju zawodowego studentów. Jednak reakcje w czasie bliższym rzeczywistym związane z emocjami związanymi z osiągnięciami akademickimi są niedostatecznie zbadane3-6. W tym artykule przedstawiono protokół do badania sposobów badania bliższych reakcji uczniów w czasie rzeczywistym (np. odpowiedzi fizjologicznych) w przypadku przedstawienia reprezentatywnych sytuacji w klasie (np. zdawania testów) przy użyciu biomarkerów śliny, reakcji galwanicznych skóry oraz samodzielnie zgłaszanych ankiet i wywiadów. Chociaż prace nie będą miały na celu ustalenia powiązań między tymi biomarkerami śliny, reakcjami galwanicznymi skóry i samoopisami, przyszłe prace będą miały na celu dalsze zbadanie podstawowych mechanizmów, które wiążą każdą reakcję.

Samodzielne opisywanie emocji związanych z osiągnięciami akademickimi w klasie może być wykorzystane do oceny afektywnych, poznawczych, motywacyjnych, fizjologicznych i behawioralnych komponentów, które reprezentują ludzki umysł. Ze względu na niski koszt, łatwe rozpowszechnianie i identyfikowalność, ankiety samoopisowe są często używane w salach lekcyjnych7. Mają one jednak pewne wady. Na przykład, samoopisy są ograniczone do reprezentacji świadomego umysłu8, co może zmienić sposób, w jaki jednostki reprezentują siebie. Ponadto język i semantyka w samoopisach mogą być rozumiane w różny sposób w zależności od kultury i jednostki7; Jego znaczenie może zmieniać się w czasie lub reprezentować coś innego w świetle sytuacji, w którą uczestnik jest zaangażowany8. Co więcej, samoocena w środowisku akademickim może być wieloaspektowa, idiosynkratyczna i zależna od pamięci, atrakcyjności społecznej i indywidualnych przekonań7, 9-11. Na przykład przekonania uczestników na temat oczekiwań i motywów profesorów mogą wpływać na to, jak uczniowie reagują i radzą sobie podczas zajęćw klasie 7, 9-11. W związku z tym potrzebne są metody uzupełniające oparte na odpowiedziach w czasie zbliżonym do rzeczywistego, aby zmniejszyć błędy systematyczne i subiektywność podczas korzystania z samoopisów. Prace te uzupełnią samoopisy o biomarkery śliny i reakcje galwaniczne skóry, aby lepiej zrozumieć reakcje uczniów w czasie rzeczywistym na zajęcia w klasie.

Pobieranie próbek biomarkerów śliny stało się popularne w zrozumieniu fizjologicznych podstaw reakcji jednostek na różne stresory, które mogą wpływać na zdolności poznawcze9. Na psychologiczny rozwój funkcji poznawczych wpływają hormony u wielu gatunków, w tym u człowieka7,12. We wrażliwych okresach rozwoju hormony są zdolne do wprowadzania zmian w organizacji mózgu, co może mieć długotrwały wpływ na zachowanie8. Na różne aspekty poznania, na przykład, hormony mogą być zakłócone w różnych okresach rozwoju danej osoby. Zdolności przestrzenne, które, jak wykazały badania, mogą obejmować różnice między płciamiw wieku 13-17 lat, są umiarkowanie wzmacniane przez androgeny (np. dehydroepiandrosteron-DHEA, testosteron) w okresie prenatalnym, a następnie ponownie w wieku dorosłym. Wręcz przeciwnie, zdolności werbalne zostały powiązane ze wzmocnieniem estrogenów (np. estradiolu) i progesteronów18. Fizjologiczne biomarkery stresu, takie jak kortyzol, znajdują się na osi podwzgórze-przysadka-nadnercza u ludziw wieku 12-16, 19-21 lat. Kiedy sytuacja jest postrzegana jako niekontrolowana, poziom kortyzolu podnosisię 19 i może powodować zróżnicowane reakcje u poszczególnych osób. Ostatnie prace zaczęły wykorzystywać hormony do badania emocji związanych z osiągnięciami akademickimi, chociaż do tej pory jest to bardzo ograniczone20,22.

Badania mające na celu zrozumienie reakcji psychofizjologicznych, które mierzą emocje za pomocą pobudzenia fizjologicznego w edukacji, wykorzystały reakcje galwaniczne skóry (GSR). GSR jest miarą mikroskopijnych ilości potu wydzielanego przez skórę i jest związany z autonomicznym układem nerwowym (ANS). Kiedy osoba staje się nerwowa lub niespokojna przed zadaniem, dłonie stają się spocone. Dlatego regulacja emocjonalna i procesy poznawcze, wśród innych funkcji mózgu, mogą wpływać na kontrolę pocenia się. Większa aktywacja systemu (tj. wysoki stres, obciążenie poznawcze lub silne reakcje emocjonalne) powoduje większe wydzielanie potu niż stany niskiej aktywacji (tj. nuda, niskie obciążenie poznawcze). Wraz z wahaniami wydzielania potu zmienia się przewodność elektryczna skóry. W związku z tym GSR jest powszechnie uważany za wskaźnik zastępczy do ilościowego określania poziomu stresu lub obciążenia poznawczego. GSR jest zwykle mierzony za pomocą opasek zawierających elektrody, które stykają się z dłońmi, nadgarstkami lub stopami, a ostatnio jest używany w salach lekcyjnych22,23 ze względu na niski koszt i wykonalność w porównaniu z dostępnymi technikami neuroobrazowania7. Połączenie galwanicznych reakcji skórnych z biomarkerami śliny pozwoli na bardziej kompleksową ocenę reakcji uczniów na zajęcia w klasie w czasie zbliżonym do rzeczywistego.

Proponowany tutaj protokół będzie służył do połączenia technik edukacyjnych i fizjologicznych w celu ustanowienia metodologii, która pomoże badaczom edukacji zrozumieć wyniki uczniów i reakcję na zajęcia w klasie (np. egzaminy). Chociaż prace nie będą koncentrować się na zrozumieniu podstawowych powiązań między emocjami a konstruktami fizjologicznymi i biologicznymi, protokół ten jest punktem wyjścia, który pomoże naukowcom podążać w tym kierunku. Protokół ten obejmie metody pomiaru biomarkerów śliny i reakcji galwanicznej skóry podczas badania oraz porówna je z informacjami uzyskanymi z samoopisów i wywiadów. Do tej pracy wybrano egzamin inżynierski i studentów ze względu na trudny i złożony charakter dyscypliny1,6 oraz koncepcji, które mogą wywołać u uczestników zarówno reakcje poznawcze, jak i emocjonalne.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Procedury zostały zatwierdzone przez Institutional Review Board (IRB) na Uniwersytecie Stanowym Utah dla badań na ludziach. Należy dołożyć starań, aby procedury IRB zostały zatwierdzone przez instytucję przyjmującą, a rozważania dotyczące ochrony ludzi powinny mieć miejsce przed, w trakcie i po wykonaniu któregokolwiek aspektu tego protokołu. Zgodnie z przepisami IRB, udział stron zewnętrznych lub firm w procesach gromadzenia i analizy danych musi odbywać się zgodnie z odpowiednimi protokołami w celu pozbawienia informacji uczestników elementów identyfikujących i ochrony poufnego charakteru danych.

1. Wybór uczestników i działań do testowania

  1. Wybierz studentów w połowie semestru lub 3 miesiące po przedstawieniu przez profesora pożądanej treści kursu, aby zmniejszyć wszelkie wspomnienia uczestników w pamięci krótkotrwałej.
  2. Wykluczyć wszystkich uczestników z badania laboratoryjnego, które jest równoległe do tej pracy, jeśli uczestnik ma: (a) historię wcześniej określonego stanu (np. arytmii) lub zaburzenia metabolicznego; b) leworęczność lub zdolność oburęczna (może to zakłócać fizjologiczne pobieranie próbek); (c) historia psychologiczna (obecna lub przeszła) lub historia zaburzeń behawioralnych lub emocjonalnych (może to zniekształcić zbiór z samoopisów); d) wywiad medyczny w kierunku zaburzeń serca, metabolicznych lub poznawczych; e) niepełnosprawność fizyczna, która uniemożliwiałaby udział w sesjach laboratoryjnych badania; oraz (f) urazowe uszkodzenie mózgu. Uczestniczki, które chcą wziąć udział w badaniu hormonalnym, mają dodatkowe ograniczenia wyjaśnione w kroku 2.5.
  3. Rekrutacja odbywa się zgodnie z ustalonymi protokołami Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej (IRB), uwzględniając szczegółowe procedury i ograniczenia dotyczące ochrony poufności.
    UWAGA: Jeśli firma będzie miała dostęp do danych (w tym przypadku próbki śliny i dane dotyczące reakcji galwanicznej skóry zostały zebrane od firm zewnętrznych), upewnij się, że istnieje umowa dotycząca właściwego postępowania z danymi (np. czas na schłodzenie), udostępniania (np. bezpieczeństwo serwera) i dołącz harmonogram zniszczenia danych (np., rok po publikacji danych). Uwzględnij te wytyczne w swoim wniosku IRB i postępuj zgodnie z odpowiednimi wytycznymi wymaganymi przez organizację IRB w Twojej instytucji.
  4. Wybierz zadania kursu, które reprezentują złożoność wiedzy i zadań, które uczniowie muszą wykonać w.
    UWAGA: Do tego protokołu wybrano studentów pierwszego roku inżynierii ze względu na trudny i złożony charakter treści kursu. Działania, które zostały uznane za reprezentatywne, były połączeniem dwóch rodzajów problemów inżynierskich z dwóch powszechnie stosowanych egzaminów inżynierskich: Mental Cutting Plane Test (MCT) i Purdue Spatial Visualization Test (PSVT-R). MCT przygląda się dwuwymiarowym przekrojom cięcia, które odpowiadają trójwymiarowemu obiektowi24, podczas gdy PSVT-R szuka trójwymiarowego obrotu obiektu25. Każdy z nich został wykorzystany do przetestowania sprawności przestrzennej i pamięci werbalnej dla tej populacji uczniów26, 27.

2. Przed sesją laboratoryjną

  1. Zorganizuj szkolenie orientacyjne dla uczestników-ochotników co najmniej 1-2 tygodnie przed sesją laboratoryjną. Wyjaśnij wszystkie warunki wynikające ze świadomej zgody IRB. Przeprowadzić demonstrację użycia i dopasowania galwanicznego czujnika skóry oraz prawidłowych procedur zbierania danych w celu pobrania hormonów śliny, zgodnie z protokołami producenta28. Proszę wyjaśnić ryzyko i korzyści związane z badaniem.
  2. Ustal kalendarz, do którego uczestnicy mogą się zapisać. Jeśli uczestnicy zapisują się do części badania biomarkerów śliny, należy ustalić godziny poranne przed śniadaniem, ponieważ poziom kortyzolu jest najniższy o tej porze dnia i uwzględnić wszelkie informacje dotyczące rejestracji w wyznaczonych godzinach (więcej informacji można znaleźć w kroku 2.5).
    UWAGA: Upewnij się, że wszyscy uczestnicy zapewniają co najmniej trzy dostępne przedziały czasowe na badanie. Dostosuj uczestników w sposób losowy, aby zminimalizować błędy systematyczne i zapewnić bardziej ważne statystycznie wyniki.
  3. Wstępnie zamontuj galwaniczny czujnik na nadgarstek dla każdego ochotnika, upewniając się, że paski czujnika zabezpieczają nadgarstek uczestnika podczas sesji orientacyjnej. Wprowadź kod identyfikacyjny uczestnika badania i unikalny kod kreskowy czujnika nadgarstkowego dostarczony przez dostawcę, aby w razie potrzeby zapewnić spójność kontrolnych sesji laboratoryjnych.
  4. Wyślij przypomnienie do uczestników o procedurach i ograniczeniach dotyczących gromadzenia danych oraz warunkach wstępnych przed dniem pobrania próbek, zgodnie z protokołami producenta28.
    UWAGA: Przykłady procedur i ograniczeń mogą obejmować: (a) zakaz spożywania żywności, produktów dietetycznych lub energetycznych oraz słodkich napojów podczas dobowego pobierania próbek lub co najmniej 1 godzinę przed badaniem; b) brak zużycia wody na 1 godzinę przed zebraniem danych; c) zakaz mycia zębów i płukania jamy ustnej; (d) brak produktów chemicznych (np. balsamów do rąk, kremów, pomadek, perfum, barwników) w wymaganych miejscach kontaktu (np. nadgarstki, twarz, usta); (f) zakaz stosowania produktów do włosów i stylizacji; oraz (g) brak aktywności fizycznej (np. szybki marsz, jazda na rowerze, bieganie, ciężary) na 24 godziny przed badaniem.
  5. W przypadku uczestniczek należy pobrać próbki śliny między 10 a 12 dniem po pierwszym dniu miesiączki uczestniczki, aby zminimalizować wahania hormonalne podczas pobierania śliny28,
    UWAGA: W podanym okresie, jeśli uczestniczki przyjmują jakąkolwiek formę leczenia hormonalnego, taką jak tabletki antykoncepcyjne, wkładki wewnątrzmaciczne, kremy lub spraye (doustne, miejscowe lub dopochwowe), podjęzykowe i troches, plastry, filmy, zastrzyki, odczekaj 12 - 36 godzin od momentu spożycia/aplikacji, aby efekty leczenia się wyrównały. Czas wymagany do pobrania próbek śliny będzie się różnić w zależności od biomarkera i specyfikacji zestawu do śliny firmy. Zbieranie galwanicznej odpowiedzi skórnej odbywa się zgodnie z sekcją 3.2 dla uczestniczek. Pobieranie śliny od mężczyzn odbywa się zgodnie z sekcją 3.1.5.1, a reakcja galwaniczna skóry zgodnie z sekcją 3.2.

3. Dzień sesji laboratoryjnej

UWAGA: Następujące procedury są przedstawione w zalecanej kolejności zbierania danych przy założeniu, że zaangażowanych jest 1 - 2 badaczy. Jednak niektóre z tych procedur mogą być prowadzone równolegle, jeśli w badaniu współpracuje więcej niż 2 badaczy.

  1. Biomarkery śliny
    1. Dostarcz uczestnikom listę kontrolną w celu nakreślenia aktywności fizycznej wykonywanej w ciągu 24 godzin poprzedzających badanie (np. aktywność fizyczna, spożywanie żywności i napojów, stosowanie płynów lub produktów na bazie hormonów), zgodnie z opisem w protokole producenta28 (patrz kroki 2.4 i 2.5).
      UWAGA: Jeśli uczestnik wykonał którąkolwiek lub wszystkie czynności z listy kontrolnej, ponownie przypisz uczestnika do spotkania w innym dniu. Jeśli spożycie wody było jedynym ograniczeniem, które nie zostało spełnione, poproś uczestnika o pozostanie w badaniu przez dłuższy czas, aby zapewnić odpowiedni czas, zgodnie z wytycznymi producenta, na upłynięcie (~ 1 godzina) przed pobraniem śliny.
    2. Poproś uczestników o wypełnienie listy kontrolnej informacji zdrowotnych dostarczonej przez zestaw do oznaczania śliny28. Upewnij się, że wszystkie fiolki ze śliną są wstępnie oznakowane i oznaczone czasem przed i po sesjach laboratoryjnych.
      UWAGA: Kortyzol w ślinie ma reaktywność około 20 min19,20 i w związku z tym procedury pobierania śliny powinny być wykonane w tym czasie. Postępuj zgodnie z procedurami zbierania plwociny zgodnie z krokiem 3.1.5 i wskazówkami producenta28.
    3. Zachowaj kopię listy kontrolnej informacji zdrowotnych i informacji o wysyłce do przyszłego prowadzenia dokumentacji, śledzenia i dalszej analizy. Upewnij się, że postępujesz zgodnie z protokołami i procedurami IRB podczas przechowywania elementów listy kontrolnej. Wypełnij oś czasu działań laboratoryjnych, personelu i fiolek do pobierania dla każdego uczestnika.
    4. Upewnij się, że wszyscy uczestnicy i badacze zajmujący się próbkami śliny przez cały czas noszą aseptyczne rękawice, aby zminimalizować zanieczyszczenie krzyżowe.
    5. Podczas pobierania śliny poinstruuj uczestnika, aby zgromadził ślinę na czubku warg uczestnika przed wypluciem do fiolki, aby zminimalizować tworzenie się pęcherzyków, które mogą wpływać na dokładność wyników, zgodnie z instrukcjami producenta28.
      1. Poinstruuj uczestników, aby nie dotykali końcówki fiolki ustami ani palcami uczestnika, ponieważ może to spowodować zanieczyszczenie próbki (metoda z fiolką z plwociną). Aby pobudzić produkcję śliny, zalec uczestnikowi powąchanie owocu cytrusowego, takiego jak cytryna, lub pochylenie głowy do przodu, aby przyspieszyć tworzenie się śliny.
    6. Wszystkie pobrane próbki śliny należy przechowywać w temperaturze -20 oC przez okres do 7 dni, jeśli analiza tych próbek nie nastąpi natychmiast. Dłuższe przechowywanie (do 30 dni) będzie wymagało przechowywania próbek w temperaturze -80 oC.
    7. Aby wysłać zamrożone próbki do firmy zewnętrznej, przygotuj szczelnie zamknięte piankowe pudełko zawierające suchy lód oraz hermetyczną i zapieczętowaną kopię karty informacyjnej dotyczącej zdrowia, którą uczestnik wstępnie wypełnił. Upewnij się, że uczestnicy umieścili swój unikalny kod identyfikacyjny badania w sekcji identyfikatora arkusza, aby zapobiec wysyłaniu prywatnych informacji do firmy.
    8. Gdy będziesz gotowy, wyślij fiolki do firmy w celu analizy biomarkera dla profilu śliny 1: testosteronu, progesteronu, DHEA, kortyzolu i estradiolu. Analiza biomarkerów została przeprowadzona przez producenta zgodnie z ustalonymi protokołami28. Umieścić próbki w czytniku płytek do testów immunologicznych i odczytać gęstość optyczną próbki na długości fali 450 nm.
      UWAGA: Wszystkie biomarkery wymagają kompetycyjnego testu immunoenzymatycznego w fazie stałej. Stała ilość sprzężonego biomarkera konkuruje o miejsca wiązania z przeciwciałem odpowiadającym każdemu biomarkerowi. Po inkubacji niezwiązane składniki są wypłukiwane i dodaje się roztwór substratu enzymatycznego, tworząc kolor reprezentatywny dla biomarkera. Na przykład progesteron zaczyna się od niebieskiego koloru, a po reakcji z enzymem staje się żółty.
  2. Galwaniczna reakcja skóry
    1. Wyczyść galwaniczne czujniki skóry za pomocą paczkowanych sterylnych chusteczek nasączonych alkoholem 70% lub sterylnej gazy zawierającej niewielką ilość 70% izopropanolu, aby usunąć pozostałości po poprzednich uczestnikach. Wyczyść urządzenie przed i po każdej sesji zbierania danych lub uczestniku, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej.
    2. Na godzinę przed sesją naukową przypomnij uczestnikom o umyciu i wysuszeniu rąk.
      UWAGA: Pobieranie próbek śliny w połączeniu z galwaniczną reakcją skóry będzie wymagało uwzględnienia punktów czasowych pobrania. Na przykład pobranie kortyzolu w ślinie powinno zostać pobrane w ciągu 20 minut (krok 3.1.2), podczas gdy czujniki galwaniczne skóry muszą być dopasowane i skalibrowane w ciągu 5-10 minut, jak opisano w kroku 3.2.6.
    3. Umieść nową lub czystą sportową opaskę na nadgarstek w niedominującym nadgarstku uczestnika przed zainstalowaniem galwanicznego czujnika reakcji skóry. Pozwól uczestnikowi nosić opaskę na nadgarstek przez 1 godzinę przed zebraniem danych.
      UWAGA: Sportowa opaska na nadgarstek powinna być wstępnie oznakowana zgodnie z unikalnym identyfikatorem nadgarstka, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego między uczestnikami
    4. Po 1 godzinie zdejmij sportową opaskę na nadgarstek i umieść galwaniczny czujnik skóry. Upewnij się, że galwaniczny czujnik skóry dotyka nerwu pośrodkowego nadgarstka, aby zapewnić prawidłowe zbieranie tętna i tętna. Połącz opaski ze sobą w czujniku, aby zapewnić ścisłe dopasowanie do nadgarstka.
    5. Naciśnij lampkę kontrolną galwanicznego czujnika skóry. Poczekaj, aż światło zmieni kolor z czerwonego na zielony na biały; Biały kolor oznacza, że zbieranie danych zostało rozpoczęte.
    6. Poproś uczestnika, aby nosił galwaniczny czujnik nadgarstka przez określony czas (5 - 10 minut) bez fizycznego ruchu z niedominującego nadgarstka w celu kalibracji i zebrania podstawowych danych tonicznych.
      UWAGA: Dane bazowe zostaną znalezione, gdy dane dotyczące reakcji galwanicznej skóry ujednolicą się i nie będą już widoczne żadne skoki ani szumy. Sprawdź oprogramowanie producenta, korzystając z konta przypisanego przez producenta. Otwórz sesję i sprawdź, czy dane są zbierane29.
    7. Rozpocznij prezentację slajdów zawierającą reprezentatywne zestawy zadań ze znacznikiem czasu dla każdego z zadań egzaminacyjnych opisanych w sekcji 1.5. Poproś uczestnika, aby zapisał czasy po ukończeniu każdego slajdu, aby umożliwić porównanie znaczników czasu między zebranymi danymi GSR a wydarzeniami.
    8. Okresowo sprawdzaj, czy kontrolki galwanicznego czujnika skóry świecą na biało i sprawdź, czy dane są zbierane.
      UWAGA: Częstotliwość próbkowania czujników przedstawionych w tej pracy została oparta na specyfikacjach i możliwościach producenta (częstotliwość 8 Hz przy niskim prądzie elektrycznym 1100 mAh). Odpowiedź galwaniczna poprzez aktywność elektrodermalną (EDA) została zgłoszona w microSiemens (μS) jako tonizująca (wyjściowe odpowiedzi na zdarzenie egzaminacyjne lub pytanie samoopisowe/podczas rozmowy kwalifikacyjnej) i fazowa (ostra, natychmiastowa reakcja na zdarzenie egzaminacyjne lub samoopis/pytanie podczas rozmowy kwalifikacyjnej, powyżej pewnego progu μS).
    9. Miej pod ręką zapasową baterię i czujnik na wypadek problemów z gromadzeniem danych podczas sesji. Pod koniec sesji naciśnij lampkę kontrolną, aż zostanie wyłączona. Ostrożnie wyjmij czujnik na nadgarstek i przetrzyj go alkoholem.
    10. Pobrać dane z oprogramowania producenta29. Zaloguj się na konto i kliknij Sesje. Wybierz datę badania i kliknij w zakładkę Pobierz. Pobierz dane w .csv pliku, aby ułatwić korzystanie z nich.
    11. Śledź osie czasu wydarzeń w badaniu. Pobierz dane w sesji oprogramowania czujnika nadgarstkowego. Pobieranie danych w postaci czasu epoki systemu UNIX, czyli liczby sekund, które upłynęły od 1 stycznia 1970 r. (nie licząc sekund przestępnych). Przekonwertuj czas UNIX na strefę czasową GMT, jeśli osie czasu muszą być śledzone w danych za pomocą konwertera znaczników czasu typu open source30. Aby przeliczyć ten czas, po prostu przelicz czas w arkuszu danych za pomocą tej konwersji (1 rok = 365,24 dni = 31556926 sekund).
    12. Pobieranie danych elektrodermalnych w sesji oprogramowania czujnika nadgarstkowego. Kliknij przycisk Wyświetl w dowolnej z żądanych sesji. Przedstaw dane w czasie rzeczywistym lub wybierz według określonego okresu czasu przez badacza.
  3. Ankieta samoopisowa i pytania emocjonalne
    1. Przed i po slajdach należy przeprowadzić ankietę przed i po przeprowadzeniu. Podczas drugiego punktu pobrań (koniec badania) należy pobrać końcową próbkę śliny, a następnie dostarczyć samoocenę podczas zbierania danych EDA. Zapisuj wszystkie punkty czasowe.
      UWAGA: W tym badaniu wykorzystano zmodyfikowaną skalę tematów w emocjach opracowaną przez Broughtona i współpracowników31.
    2. Nosząc galwaniczny czujnik skóry, zadawaj uczestnikom pytania, które były równoległe do samoopisu.
      UWAGA: Pamiętaj, że w przypadku pobierania próbek śliny należy wziąć pod uwagę ramy czasowe, jak wskazano w krokach 3.1.2 i 3.3.3.
    3. Jeśli to możliwe, w notatniku laboratoryjnym należy zapisać datę i godzinę kontroli krzyżowej danych GSR oraz ich zgodność z czasem udzielania odpowiedzi przez respondentów. Ponadto dołącz instrukcje do prezentacji pokazu slajdów, wyjaśniające uczestnikom, aby po wykonaniu wymaganych instrukcji po każdym slajdzie dodawali adnotacje, aby umożliwić porównanie zdarzeń czasowych z danymi GSR.
    4. Upewnij się, że oprogramowanie komputerowe ma spójne instrukcje i że każdy slajd jest wyraźnie oznaczony. Jeśli do badania potrzebne są ustawienia naciśnięć, wskaż w instrukcjach na slajdzie, jakie naciśnięcie powinno być naciśnięte na każdym slajdzie.
  4. Działania podsumowujące
    1. Po zebraniu wszystkich informacji wyjmij czujnik nadgarstka i wyłącz dane czujnika w odwrotnej kolejności do kroku 3.2.5. Zakieruj uczestników do wyznaczonego pomieszczenia oferującego jedzenie, napoje, napoje i przedstaw rachunki za przyszłe wynagrodzenie pieniężne (jeśli zostało to określone w formularzu zgody IRB) za udział w badaniu.
    2. Kontynuuj działanie za pomocą powiadomienia e-mail z podziękowaniem za udział i uwzględnij dostępne przedziały czasowe na omówienie wyników z uczestnikami.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W tej sekcji przedstawiono reprezentatywne przykłady wyników, jakie można uzyskać z każdego pomiaru, w tym z samoopisu. Celem rycin jest zaprezentowanie użyteczności dodania takich miar jak biomarkery w ślinie (Rycina 1) i reakcja skórno-galwaniczna (Rycina 2) do samoopisów (Rycina 3) w celu uzyskania szerszego spektrum informacji z wydarzenia odbywającego się w klasie (np. egzaminów). W celu triangulacji samoopisów z określonym ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Protokół ten opisuje integrację ankiet i zapytań samoopisowych, biomarkerów śliny i reakcji galwanicznych skóry w celu zbadania indywidualnych różnic w zajęciach w klasie podczas sesji laboratoryjnej. Protokół ten ma wiele zalet dla badaczy dążących do zidentyfikowania emocji związanych z osiągnięciami akademickimi, regulacji emocjonalnej i afektywnych reakcji na różne działania w środowisku instruktażowym, zwłaszcza w okresach oceny (np. egzaminów). Podczas gdy tradycyjnie, samoopisy i oceny akademickie były wy...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Żaden z autorów nie ma sprzecznych interesów ani sprzecznych interesów.

Podziękowania

Maria Manuela Valladares jest wspierana przez Utah State University Research Catalyst SEED Grant uzyskany od Idalisa Villanuevy.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Zestaw ślinowyZRT LaboratoriesProfil śliny żeńskiej/męskiej I   Przed wysłaniem próbek należy utworzyć konto w firmie; w przypadku tego protokołu zalecane są próbki dzienne
Galwaniczny czujnik nadgarstkowy i opaska na reakcję skóryEmpatica, Inc.E3P.v4M/L pasuje do większości populacji, chociaż może być konieczne zakupienie mniejszego rozmiaru dla cienkich nadgarstków
Oprogramowanie E-PrimeNarzędzia programowe dla psychologiiE-Prime 2.0 ProfessionalRozważ oznaczanie czasem oddzielnie od oprogramowania

Bibliografia

  1. Jones, B. D., Paretti, M. C., Hein, S. F., Knott, T. W. An analysis of motivation constructs with first-year engineering students: Relationships among expectancies, values, achievement, and career plans. J. Eng. Ed. 99 (4), 319-336 (2010).
  2. Pekrun, R. The control-value theory of achievement emotions: Assumptions, corollaries, and implications for educational research and practice. Ed. Psych. Rev. 18, 315-341 (2006).
  3. Bandura, A., Millard, M., Peloso, E. A., Ortman, N. Effects of peer education training on peer educators: leadership, self-esteem, health knowledge, and health behaviors. J. Coll. Stud. Dev. 41 (5), 471-478 (2000).
  4. Christenson, S. L., Havsy, L. H. Family-school-peer relationships: Significance for social, emotional, and academic learning. Building academic success on social and emotional learning: What does the research. Zins, J. E., Weissberg, R. P., Wng, M. C., Walberg, H. J. , Teachers College Press. New York, NY. 59-79 (2004).
  5. Struthers, C. W., Perry, R. P., Menec, V. H. An examination of the relationship among academic stress, coping, motivation, and performance in college. Res. Higher Ed. 41 (5), 581-592 (2000).
  6. Hsieh, P., Sullivan, J. R., Sass, D. A., Guerra, N. S. Undergraduate engineering students' beliefs, coping strategies, and academic performance: An evaluation of theoretical models. J. Exp. Ed. 80 (2), 196-218 (2012).
  7. Pekrun, R., Bühner, M. Chapter 28, Self-report measures of academic emotions. International Handbook of Emotions in Education. Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. , Routledge Press. 561-566 (2014).
  8. Frenzel, A. C., Pekrun, R., Dicke, A. L., Goetz, T. Beyond quantitative decline: Conceptual shifts in adolescents' development of interest in mathematics. Dev. Psych. 48, 1069-1082 (2012).
  9. Benson, L., Kirn, A., Faber, C. J. CAREER: Student Motivation and Learning in Engineering. 121st ASEE Conference and Exposition, Paper ID 9338. , (2014).
  10. Matusovich, H., Streveler, R. A., Miller, R. L. Why Do Students Choose Engineering? A Qualitative, Longitudinal Investigation of Students' Motivational Values. J. Eng. Ed. 99 (4), 289-303 (2013).
  11. Stump, G. S., Husman, J., Corby, M. Engineering Students' Intelligence Beliefs and Learning. J. Eng. Ed. 103 (3), 369-387 (2014).
  12. Berenbaum, S. A. Gonadal hormones and sex differences in behavior. Dev. Neuropsych. 14, 175-441 (1998).
  13. Halpern, D. F., LaMay, M. L. The Smarter Sex: A Critical Review of Sex Differences in Intelligence. Educational Psychology Review. 12 (2), 229-246 (2000).
  14. Schöning, S., et al. Functional anatomy of visuo-spatial working memory during mental rotation is influenced by sex, menstrual cycle, and sex steroid hormones. Neuropsychologia. 45 (4), 3203-3214 (2007).
  15. Hausman, M., Slabberkoorn, D., Van Goozen, S. H. M., Cohen-Kettenis, C. Sex Hormones Affect Spatial Abilities during the Menstrual Cycle. Behav. Neurosci. 114 (6), 1245-1250 (2000).
  16. Kimura, D. Sex Differences in the Brain: Men and women display patterns of behavioral and cognitive differences that reflect varying hormonal influences on brain development. Sci. Am. , 26-31 (2002).
  17. Valla, J., Ceci, S. J. Can Sex Differences in Science Be Tied to the Long Reach of Prenatal Hormones? Brain Organization Theory, Digit Ratio (2D/4D), and Sex Differences in Preferences and Cognition. Persp. Psy. Sci. 6 (2), 134-136 (2011).
  18. Berenbaum, S. A., Moffat, S., Wisniewski, A., Resnick, S. Neuroendocrinology: Cognitive effects of sex hormones. The Cognitive Neuroscience of Development: Studies in Developmental Psychology. de Haan, M., Johnson, M. H. , Psychology Press. 207-210 (2003).
  19. Lundberg, U., Frankenhaeuser, M. Pituitary-adrenal and sympathetic-adrenal correlates of distress and effort. J. Psychosom. Res. 24 (3-4), 125-130 (1980).
  20. Rappolt-Schlichtmann, G., Wtamura, S. Inter- and transdisciplinary work: Connecting research on hormones to problems of educational practice. Mind, Brain, Ed. 4, 157-210 (2010).
  21. Jamieson, J. P., Nock, M. K., Mendes, W. B. Mind over matter: reappraising arousal cardiovascular and cognitive responses to stress. J. Exp. Psychol. 141, 417-422 (2012).
  22. Kreibig, S. D., Gendolla, G. H. E. Chapter 30, Autonomic Nervous System Measurement of Emotion in Education and Achievement Settings. International Handbook of Emotions in Education. Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. , Routledge Press. 625-642 (2014).
  23. Villanueva, I., Raikes, A., Ruben, N., Schaefer, S., Gunther, J. The use of physiological tools to identify changes in affective responses for graduate students recently admitted into a scientific discipline. IEEE FIE Proceeding. , (2014).
  24. CEEB. Special aptitude test in spatial relations. , CEEB. (1939).
  25. Guay, R. Purdue spatial visualization test. , Purdue University. (1976).
  26. Sorby, S. A., Baartmans, B. J. The development and assessment of a course for enhancing the 3-D spatial visualization skills of first year engineering students. J. Eng. Ed. 89 (3), 301-307 (2000).
  27. Bishop, J. E. Developing Students' Spatial Ability. Sci. Teach. 45 (8), 20-23 (1978).
  28. Moore, D. Innovative Hormone Testing: Saliva Test Specifications, ZRT Laboratory Reports. , Available from: http://www.zrtlab.com/resources-and-data (2014).
  29. Lai, M. Monitoring the Autonomic Nervous System, Empatica. , Available from: https://www.empatica.com/science#electro-dermal-activity (2014).
  30. Unix Timestamp Conversion Tools. , Available from: http://www.epochconverter.com (2014).
  31. Broughton, S. H., Sinatra, G. M., Nussbaum, E. M. "Pluto has been a planet my whole life!" Emotions, attitudes, and conceptual change in elementary students learning about Pluto's reclassification. Res. Sci. Ed. 43 (2), 529-550 (2013).
  32. Wolkowitz, O. M., Rothschild, A. J. Psychoneuroendocrinology: The Scientific Basis of Clinical Practice. , American Psychiatric Publishing Inc. (2003).
  33. Craig, M. C., et al. Physiological variation in estradiol and brain function: a functional magnetic resonance imaging study of verbal memory across the follicular phase of the menstrual cycle. Horm. Beh. 53 (4), 503-508 (2008).
  34. Stangl, B., Hirshman, E., Verbalis, J. Administration of dehydroepiandrosterone (DHEA) enhances visual-spatial performance in post-menopausal women. Beh. Neurosci. 125 (5), 742-752 (2011).
  35. Hromatko, I., Tadinac, M. Testosterone levels influence spatial ability: further evidence for curvilinear relationship. Rev. of Psychol. 13 (1), 27-34 (2007).
  36. Villanueva, I., Goodridge, W. H., Wan, N. J. A., Valladares, M. M., Robinson, B. S., Jordan, K. Hormonal and Cognitive Assessment of Spatial Ability and Performance in Engineering Examination Activities. Society of Neuroscience Meeting, Washington, D.C, , (2014).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Galwaniczna reakcja skóryankiety samoopisoweocena osiągnięć studentówemocje związane z osiągnięciami akademickimiczujniki fizjologicznebadania studentów studiów licencjackichgromadzenie danych elektrodermalnychanaliza poziomu hormonów
Wykorzystanie reakcji galwanicznych skóry, biomarkerów śliny i samoopisów do oceny wyników studentów studiów licencjackich podczas egzaminu laboratoryjnego
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.