Artykuł metodologiczny

Interdyscyplinarny i multimodalny projekt eksperymentalny do badania autentycznych doświadczeń egzaminacyjnych w czasie zbliżonym do rzeczywistego

DOI:

10.3791/60037

⸱

4 września 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Engineering Education, College of Engineering, Utah State University, 2Department of Electrical and Computer Engineering, College of Engineering, Utah State University, 3Department of Educational Psychology, College of Education, University of Oregon

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opracowano eksperymentalny projekt w celu zbadania wpływów doświadczenia egzaminacyjnego w czasie rzeczywistym, aby ocenić emocjonalną rzeczywistość, której doświadczają studenci w środowisku i zadaniach szkolnictwa wyższego. Projekt ten jest wynikiem podejścia interdyscyplinarnego (np. psychologia edukacyjna, biologia, fizjologia, inżynieria) i multimodalnego (np. markery śliny, ankiety, czujnik elektrodermalny).

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W ciągu ostatnich dziesięciu lat badania nad emocjami uczniów w środowisku edukacyjnym wzrosły. Chociaż naukowcy wezwali do przeprowadzenia większej liczby badań, które opierają się na obiektywnych pomiarach doświadczenia emocjonalnego, istnieją ograniczenia w korzystaniu z multimodalnych źródeł danych. Badania nad emocjami i regulacją emocjonalną w salach lekcyjnych tradycyjnie opierają się na instrumentach ankietowych, próbkowaniu doświadczeń, artefaktach, wywiadach lub procedurach obserwacyjnych. Metody te, choć wartościowe, zależą głównie od subiektywności uczestników lub obserwatorów i ograniczają się do autentycznego pomiaru wyników uczniów w czasie rzeczywistym do aktywności lub zadania w klasie. W szczególności to ostatnie stanowi przeszkodę dla wielu naukowców, którzy chcą obiektywnie mierzyć emocje i inne powiązane miary w klasie, w czasie rzeczywistym.

Celem tej pracy jest przedstawienie protokołu do eksperymentalnego badania reakcji uczniów w czasie rzeczywistym na doświadczenia egzaminacyjne podczas autentycznej sytuacji oceny. W tym celu zespół psychologów edukacyjnych, inżynierów i badaczy zajmujących się edukacją inżynierską zaprojektował protokół eksperymentalny, który zachował limity wymagane do dokładnego pomiaru czujnika fizjologicznego, najlepszych praktyk zbierania śliny i autentycznego środowiska testowego. W szczególności istniejące badania, które opierają się na czujnikach fizjologicznych, są prowadzone w środowiskach eksperymentalnych, które są odłączone od warunków edukacyjnych (np. test stresu w Trewirze), oderwane w czasie (np. przed lub po zadaniu) lub wprowadzają błąd analizy (np. użycie czujników w środowiskach, w których uczniowie mogą się poruszać). Ogranicza to nasze zrozumienie reakcji uczniów w czasie rzeczywistym na działania i zadania w klasie. Co więcej, ostatnie badania wezwały do szerszego rozważenia kwestii rekrutacji, powtarzalności, trafności, konfiguracji, czyszczenia danych, wstępnej analizy i szczególnych okoliczności (np. dodania zmiennej do projektu eksperymentalnego) w akademickich badaniach nad emocjami, które opierają się na podejściach multimodalnych.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Psychologowie od dawna rozumieją znaczenie ludzkich emocji w wyjaśnianiu ich zachowań1. W ramach badań nad edukacją, Emocje związane z osiągnięciami akademickimi (AEE) stały się przedmiotem badań nad emocjami2. Badacze korzystający z AAE twierdzą, że konteksty sytuacyjne, w których znajdują się uczniowie, są ważne do rozważenia podczas badania emocji uczniów. Uczniowie mogą doświadczać emocji związanych z testami, klasą lub nauką, które obejmują procesy wieloskładnikowe, w tym składniki afektywne, fizjologiczne, motywacyjne i poznawcze. AEE wyraża się w dwóch formach: walencyjnej (dodatnia/ujemna) i aktywacji (energia sk....

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

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Procedury zostały zatwierdzone przez Institutional Review Board (IRB) w ramach ogólnego przeglądu na Uniwersytecie Stanowym Utah dla badań na ludziach i użycia tych konstruktów. Typowe wyniki obejmują dwa semestry kursu statyki inżynierskiej, z których każdy ma nieco inną konfigurację eksperymentalną, w zachodniej instytucji szkolnictwa wyższego w Stanach Zjednoczonych. Egzaminy próbne, których treść była zbieżna z rzeczywistymi egzaminami, zostały opracowane przez instruktora kursu i zostały wykorzystane w naszym badaniu. Należy pamiętać, że protokół opisany poniżej opisuje równoległe kroki, a niektóre kroki mogą się pokrywać.

1. Rozważania ....

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

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym badaniu byliśmy zainteresowani badaniem wpływu na poczucie własnej skuteczności, wydajność oraz reakcje fizjologiczne (czujniki EDA) i biologiczne (sAA i kortyzol) studentów studiów inżynierskich podczas egzaminu praktycznego. Przedstawione dane są reprezentatywnym podzbiorem prób: (a) jedną, która uwzględniała ankiety i czujniki elektrodermalne (projekt eksperymentu A) oraz (b) jedną, która obejmowała to samo badanie wraz z danymi dotyczącymi biomarkerów śliny (projekt eksperymentu.......

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

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Chociaż miary fizjologiczne są stosowane w wielu autentycznych kontekstach uczenia się, ważne jest, aby zaprojektować środowisko nauki, które jest świadome ograniczeń obecnej technologii. Nasz projekt równoważy potrzebę autentycznego środowiska testowego i dostosowuje się do technologii. Wygodne ograniczanie ruchu uczestników, redukowanie niezamierzonych przerw i oznaczanie czasu odpowiedzi uczestników na testy to kluczowe kroki w ramach protokołu.

Przestrzeń i koszt czujników elektrodermalnyc.......

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

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten materiał jest oparty na pracy wspieranej częściowo przez National Science Foundation (NSF) No. EED-1661100, a także grant NSF GRFP przyznany Darcie Christensen (nr 120214). Wszelkie opinie, ustalenia, wnioski lub zalecenia wyrażone w tym materiale niekoniecznie odzwierciedlają opinie NSF lub USU. Pragniemy podziękować Sheree Benson za jej miłe dyskusje i rekomendacje dotyczące naszej analizy statystycznej.

Wkład autora w tym artykule jest następujący: Villanueva (projektowanie badań, zbieranie i analiza danych, pisanie, redagowanie); Husman (projektowanie badań, zbieranie danych, pisanie, redagowanie); Christensen (zbieranie i analiza d....

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

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Zamrażarka medyczna 1,1 stopy sześciennejKompaktowa zgodność# bci2801863Mogą używać dowolnej zamrażarki, o ile może spaść poniżej -20 stopni Celsjusza; Mogą one być używane do przechowywania próbek śliny przez dłuższy czas (~ 4 miesiące) przed przeprowadzeniem testów śliny.
Camping CoolerAmazon(dowolny rozmiar / typ)Może być używany do przechowywania próbek śliny podczas zbierania danych
Czujnik E4Opaska na nadgarstekEmpatica IncRev2 Możesz użyć dowolnego czujnika EDA lub firmy, o ile rejestruje EDA i akcelerometrię
EDA Explorerhttps://eda-explorer.media.mit.edu/(open source)Może być używany do identyfikacji potencjalnych źródeł hałasu, które niekoniecznie są spowodowane ruchem
LaptopyDellLatitude 3480Mogą korzystać z dowolnego komputera stacjonarnego lub laptopa
Ledalabhttp://www.ledalab.de/(open-source)Może być używany do oddzielania tonicznych i fazowych sygnałów EDA po wykonaniu kroków filtracji
MATLABhttps://www.mathworks.com/products/matlab.html(wersja różni się w zależności od aktualizacji)Do użycia w Ledalab, EDA Explorer i do tworzenia niestandardowych programów do oznaczania czasem.
Zestaw enzymatyczny alfa amylazy ślinySalimetrics‎# 1-1902W przypadku zestawów śliny należy zaplanować zamówienie firmie analizy próbek i/lub udać się do laboratorium biologii molekularnej w celu przetworzenia
Zestaw ELISA kortyzolu w ślinieSalimetrics# ‎ 1-3002W przypadku zestawów do śliny należy zaplanować zlecenie firmie analizy próbek i/lub udanie się do laboratorium biologii molekularnej w celu przetworzenia
Dzielnik testowy (tarcze prywatności)Amazon#60005Mogą używać dowolnej marki tarczy testowej, o ile zakrywają one przestrzeń roboczą Kamera
internetowaAmazonLogitech c920Mogą używać dowolnej kamery internetowej, o ile jest to HD i 1080p lub lepsza
E4

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. William, J. What is an emotion? Mind. 9 (34), 188-205 (1884).
  2. Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. Emotions in education: Conclusions and future directions. International handbook of emotions in education. Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. , Routledge Press. London. 659-675 (2014).
  3. Pekrun, R.

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

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Aktywno elektrodermalnabiomarkery linowesynchronizacja czasuczujniki fizjologicznepobieranie linypomiar wyj ciowyintegracja danychtestowanie autentycznebadania multimodalne

Powiązane artykuły