Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Galvanik Deri Tepkileri, Tükürük Biyomarkerlar ve Öz-raporların kullanımı Laboratuvar Sınavı Aktivite sırasında Lisans Öğrencisi Performansını Değerlendirmek için

Published: February 10, 2016 doi: 10.3791/53255
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Engineering Education, Utah State University

Abstract

Tipik olarak, öz-raporlar bir sınıf etkinliği öğrenci tepki ve performansını değerlendirmek için eğitim araştırmalarında kullanılmaktadır. Ancak, bu tür tükürük biyomarkerlerin ve galvanik deri tepkileri gibi biyolojik ve fizyolojik önlemlerin eklenmesi nadiren daha iyi öğrenci performansını anlamak için elde edilebilir bilgilerin zenginliği sınırlayan, yer almaktadır. Bir laboratuvar protokol sunulmuştur sınıf etkinlikleri (örneğin, sınavlar) lisans öğrencilerin yanıtları incelemek için. Katılımcılar derecesi için bir temsilci sınav doldurmaları istendi. Laboratuar sınav oturumu öncesinde ve sonrasında, öğrenciler akademik başarı duygular kendini raporu ve katılımcılar galvanik deri sensörü giydi ve tükürük biyolojik belirteçler toplandı zaman bu soruları paralel bir röportaj tamamladı. kendini rapora göre üç yöntem elde edilen veriler öğrencilerin performansı hakkında bilgi daha derin sonuçlandı. iş eğitimi genişletebilirsinizbir sınav etkinliği gerçek zamanlı öğrenci yanıtları yakına elde etmek için daha kapsamlı yöntemlerle el araştırma yetenekleri.

Introduction

Akademik başarı duygu alanında çalışmalar öğrencilerin anlayışı performansı, başarı motivasyonlarına öğrencilerin tahmin olabilir 'olduğunu göstermektedir, ve kariyer 1 planlamaktadır. Duygusal tepki Öğrenci için yeteneklerini profesyonel gelişim 'zorlu ders görevleri 2 öğrencilerin için çok önemlidir'. Oysa, akademik başarı duyguları ile ilgilidir gerçek zamanlı cevaplara yakın 3-6 altında incelenmiştir. Temsili sınıf durumlarda (örn., Test alma) tükürük biyomarkerlar kullanarak, galvanik deri tepkileri ve kendi kendine bildirilen anketler ile sunulan bu kağıt yakın gerçek zamanlı öğrencilerden tepkiler (örn., Fizyolojik yanıtlar) keşfetmek yollarını görüşmek için bir protokol sunar ve görüşmeler. iş bu tükürük biyomarkerların, galvanik deri tepkileri ve kendini raporlar arasındaki bağlantıları kurmaya etmeyecek olsa da, gelecekteki iş daha da altında yatan mekanizmaları araştırmak amacı olacakHer yanıtı ilişkilendirmek.

sınıfta akademik başarı duyguların Öz-raporlama duyuşsal, bilişsel, güdüsel, fizyolojik ve insan zihnini temsil eden davranışsal bileşenleri değerlendirmek için de kullanılabilir. Nedeniyle ucuz maliyetli, kolay yayılması ve izlenebilirlik için, kendini değerlendirme anketleri yüksek sınıf ortamında 7 kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu, bazı dezavantajlara sahiptir. Örneğin, kendi kendine raporlar bireylerin kendilerini temsil ettiği şekilde değiştirebilirsiniz bilinçli zihin 8 temsilleri, sınırlıdır. Ayrıca, kendini raporlarda dil ve semantik kültürler ve bireyler 7 arasında farklı anlaşılabilir; onun anlamları zamanla değiştirmek veya katılımcı 8'de yer almaktadır durumun ışığında farklı bir şey temsil edebilir. Ayrıca, kendi kendine raporlama akademik ortamlarda bellek, sosyal cazibe ve bireysel inançlara 7 kendine özgü ve bağımlı çok yönlü olabilir, 9-11. Örneğin, beklentileri ve motifler katılımcıların profesörler ilgili inançlar 'öğrencilerin cevap ve sınıf aktiviteleri 7, 9-11 sırasında nasıl performans etkileyebilir. Gerçek zamanlı cevaplara daha yakın dayalı bu tür tamamlayıcı yöntemler kendi kendine raporları kullanırken örnekleme önyargıları ve öznelliği azaltmak için gerekli gibidir. Bu çalışma daha iyi sınıf aktivitelerinin öğrencilerin yakın gerçek zamanlı yanıtları anlamak için tükürük biyomarkerlerin ve galvanik deri yanıtları kendinden raporları tamamlayacak.

Tükürük biyomarkırların Örnekleme bilişsel yeteneklerini 9 etkileyebilir çeşitli stres bireylerin yanıtların fizyolojik temellerini anlamada popüler hale gelmiştir. Biliş psikolojik gelişimi insan 7,12 olmak üzere pek çok türde, hormonlar tarafından etkilenir. gelişme hassas dönemlerinde, hormonlar uzun Son sahip olabilen, beynin organizasyonunda bir değişiklik yapabilendavranışları 8 üzerindeki etkilerini ing. biliş farklı yönleri, örneğin, bir bireyin gelişiminin farklı zamanlarında hormonlar tarafından etkilenebilir. Çalışmalar cinsiyet farklılıklarını 13-17 içerebilir göstermiştir uzamsal yetenek, orta androjenler tarafından geliştirilmiştir (örn., Dehidroepiandrosteron-DHEA, testosteron) doğum öncesi gelişim ve daha sonra tekrar yetişkinlik 18 boyunca. Aksine, sözel yetenekleri östrojenin artmasına bağlantılı olmuştur (örn., Östradiol) ve progesteronlar 18. Kortizol gibi stres fizyolojik biyomarkerlar, 19-21 insanlarda 12-16 hipotalamus-hipofiz-adrenal eksen bulunur. Bir durum kontrol edilemez olarak algılanan zaman kortizol seviyeleri 19 yükseltmek ve bireylerin farklı tepkiler neden olabilir. Son çalışmalar bu noktaya o 20,22 çok sınırlı olmasına rağmen, akademik başarı duyguları incelemek için hormon kullanmaya başladı.

(yani., Yüksek stres, bilişsel yük veya güçlü duygusal tepkiler) düşük aktivasyon devletler daha fazla ter salgılanması (yani., Can sıkıntısı, düşük bilişsel yük) ile sonuçlanır. ter salgısı dalgalandığı gibi, cildin elektriksel iletkenlik değiştirir. Böylece, GSR yaygın stres düzeyini ya da bilişsel yükü ölçülmesi için bir vekil olarak kabul edilir. GSR genellikle eller, el bileği veya ayak ile temas ve son zamanlarda elektrot içeren bantlar ile ölçülürMevcut nörogörüntüleme teknikleri 7 ile karşılaştırıldığında nedeniyle düşük maliyet ve fizibilite sınıf ortamında 22,23 kullanılmaktadır. tükürük biyomarkerların ile galvanik deri tepkilerinde kombinasyonu gerçek zamanlı yakın sınıf aktiviteleri öğrenci tepkilerinin daha kapsamlı bir değerlendirme için izin verecektir.

Burada tartışılan önerilen protokol eğitim araştırmacıları öğrenci performansını ve sınıf aktiviteleri yanıt anlamanıza yardımcı olmak için bir metodoloji kurmak için eğitim ve fizyolojik teknikleri birleştirmek için görev yapacak (örn., Sınavlar). iş duygular ve fizyolojik ve biyolojik yapıları arasındaki temel bağlantıları anlamak odaklanmak değil ise, bu protokol araştırmacılar bu yönde hareket etmesine yardımcı olan bir başlangıç ​​noktasıdır. Bu protokol bir sınav aktivite sırasında tükürük biyomarkerları ve galvanik deri tepkileri ölçmek için yöntemler kapsayacak ve kendini raporlarından elde edilen bilgilere karşı karşılaştırmak olacak bird görüşmeler. Bu iş için, bir mühendislik sınavı ve öğrencilerin nedeniyle katılımcılar hem bilişsel ve duygusal tepkiler ateşleyebilir disiplin 1,6 ve kavramların zor ve karmaşık doğası, seçildi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Prosedürler insan denekler üzerinde çalışmaları için Utah State Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) tarafından onaylanmıştır. Bakım IRB prosedürler sırasında, öncesinde yer almalıdır insan deneklerin korunmasına ilişkin ev sahibi kurumun ve düşünceler tarafından onaylandığını alınır ve bu protokolün herhangi bir yönü performansı sonrasında yapılmalıdır. IRB mevzuat gereğince, veri toplama ve analiz süreçlerinde dış partiler veya şirketlerin katılımı-de tespit katılımcı bilgileri ve verileri gizli doğayı korumak için uygun protokolleri takip etmelidir.

Katılımcılar ve Test Faaliyetleri 1. Seçim

  1. dönem veya istenen ders içeriği 3 ay sonra ortasında Seçin öğrenci katılımcıların katılımcıların herhangi bir kısa süreli hafıza anılarını azaltmak için profesör tarafından sunuldu.
  2. Parti eğer bu çalışmayı paralel bir laboratuvar çalışmasında herhangi katılımcıları dışlamakönceden belirlenmiş koşul (. örn aritmi) veya metabolik bozukluk (a) öyküsü;: cipant bir vardır (B) sol-ellilik veya ambidextrous yeteneği (bu fizyolojik örnekleme ile müdahale edebilir); (C) psikolojik geçmişi (mevcut ya da geçmiş) ya da davranışsal ya da duygusal bozukluk öyküsü (bu kendi kendine raporlardan koleksiyonu çarpık olabilir); (D) kalp, metabolik ya da kognitif bozukluklar için tıbbi geçmişi; (E) Araştırmanın laboratuvar oturumlarında katılımı önleyecek fiziksel özürlülük; ve (f), travmatik beyin yaralanması. Hormonal çalışmanın parçası olmak isteyen kadın katılımcıların ek kısıtlamalar adım 2.5 açıklanmıştır var.
  3. detaylı prosedürler ve gizlilik korunması ile ilgili kısıtlamalar da dahil olmak üzere kurulan Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) protokollere göre askere.
    NOT: Bir şirket (tükürük örnekleri ve galvanik deri tepkisi verileri üçüncü parti şirketleri toplanmıştır bu durumda) verilerine erişim, sahip olacaksa sağlamak birn anlaşması verilerinin uygun taşıma (örn. soğutma için, zaman), paylaşım (örn., sunucunun güvenlik) yerinde olduğunu ve veri yok etmek için bir zaman çizelgesi yer almaktadır (örn., verinin yayınlanmasından bir yıl sonra). senin IRB uygulamada bu yönergeleri ekleyin ve kurum içinde IRB kuruluş tarafından gerektiği gibi uygun yönergeleri izleyin.
  4. bilgi ve öğrencilerin gerçekleştirmek için gereken görevlerin karmaşıklığını temsil kurs etkinliklerini seçin.
    NOT: Bu protokol için, birinci sınıf mühendislik öğrencileri nedeniyle ders içeriğinin zor ve karmaşık doğası seçildi. Düzlem Testi (MCT) ve Purdue Mekansal Görselleştirme Testi (PSVT-R) Kesme Ruh: temsilcisine kabul edildi faaliyetleri iki yaygın olarak kullanılan mühendislik sınavlardan mühendislik problemlerinin iki tip bir kombinasyon oldu. PSVT-R, üç-di ararken MCT üç boyutlu nesnenin 24 karşılık iki boyutlu kesim bölümlerinde bakarBir nesnenin 25 lu döndürme. Her bu öğrenci nüfusu 26, 27 mekansal performans ve sözel bellek için test etmek için kullanıldı.

2. Önceki Laboratuvar Session

  1. 2 hafta önce laboratuvar oturumuna - en az 1 gönüllü katılımcılar için bir yönlendirme barındırın. KİK aydınlatılmış onam tüm terimleri netleştirin. Üretici protokollerine 28 göre, tükürük hormon toplama kullanımı ve galvanik deri sensörünün montaj ve uygun veri toplama prosedürlerinin bir gösteri gerçekleştirin. Çalışmanın riskleri ve yararları açıklar.
  2. Katılımcılar kayıt bir takvim oluşturulması. Katılımcılar çalışma tükürük biyolojik belirteç parçası kayıt yaptırıyorsanız, kortizol düzeyi günün bu saatinde en düşük ve kayıt için herhangi bir açıklama yer almaktadır olarak kahvaltıdan önce sabah sırasında kez kurmak için emin olun ayrılan süreleri (daha fazla bilgi için adım 2.5 bakınız).
    NOT: bütün katılımcılar çalışma için en az üç kullanılabilir zaman dilimleri sağlamak emin olun. önyargıları en aza indirmek ve daha istatistiksel olarak geçerli sonuçlar sağlamak için randomize bir şekilde katılımcılara uygundur.
  3. Sensör kayışları oryantasyon oturumu sırasında katılımcının bileğini güvence altına sağlayarak her bir gönüllü için galvanik bilek sensörü Ön uygun. katılımcı çalışma Kimlik kodunu ve gerekirse izlem laboratuvar oturumları için tutarlılık sağlamak için tedarikçi tarafından sağlanan benzersiz bilek sensör bar kodunu girin.
  4. Üretici protokollerine 28 göre, usul ve veri toplama ve örnekleme gün önce ön koşullar için kısıtlamaların katılımcılara bir hatırlatma gönderin.
    NOT: usul ve kısıtlamaların örnekleri içerebilir: (a) gıda, diyet ya da enerjik ürünleri veya gündüz koleksiyonları sırasında şekerli içecekler veya çalışma öncesinde en az 1 saat; (B) 1 saat önce veri toplama için su tüketimi; (C) diş brushing veya ağız durulama; (d) hiçbir kimyasal ürünler gerekli temas alanlarında (örneğin, el losyonlar, kremler, chapsticks, parfümler, boyalar) (örneğin, bilekler, yüz, dudaklar.); (F) hiçbir saç ürünleri ya da şekillendirici; ve (g) hiçbir fiziksel aktiviteler (örneğin, tempolu yürüyüş, bisiklet, koşu, ağırlık) çalışmaya önce 24 saat.
  5. Tükürük koleksiyonu 28 döneminde hormonal dalgalanmaların en aza indirmek için katılımcının adet döneminin ilk gününden itibaren 12 gün - kadın katılımcılar için, 10 ila tükürük örnekleri toplamak.
    NOT: Belirtilen süre boyunca, kadın katılımcılar gibi herhangi bir doğum kontrol hapları, rahim içi cihazlar, kremler veya spreyler (oral, topikal veya vajinal), dilaltı ve pastiller, yamalar, filmler gibi hormon bazlı tedavinin herhangi bir formu alıyor, 36 saat tedavinin etkileri kapalı seviyeye izin yutma / uygulama zaman geçmesine - enjeksiyonlar, 12 izin verir. tükürük örnekleri toplamak için gerekli zaman çizelgesi bi göre değişiromarker ve şirketin tükürük kiti özellikleri. Galvanik deri tepkisi koleksiyonu kadın katılımcılar için Kısım 3.2'ye göre yapılır. Erkek katılımcı tükürük toplama Bölüm 3.1.5.1 ve Bölüm 3.2 göre galvanik deri tepkisi göre yapılır.

Laboratuvar Oturum 3. Gün

NOT: Aşağıdaki prosedürler 1 varsayımı altında veri toplama önerilen sırayla sunulmuştur - 2 araştırmacı katılıyor. 2'den fazla araştırmacı çalışmada işbirliği yapmaktadır Ancak, bu işlemlerin bazıları paralel olarak çalıştırmak mümkündür.

  1. tükürük Biyobelirteçler
    1. Çalışma öncesi 24 saat süresince uygulanan fiziksel aktiviteler anahat (örn., Fiziksel aktivite, gıda ve tüketim, losyonlar ya da hormon bazlı ürünlerin kullanımını içmek) üreticisi protokolü 28 anlatıldığı gibi bir kontrol listesi ile katılımcılara (adım 2.4 ve 2.5).
      NOT: Bir katılımcı kontrol listesi faaliyetler herhangi birini veya tümünü yürüttü, başka bir gün karşılamak için katılımcının yeniden atayın. su tüketimi yerine sadece kısıtlama ise, tükürük toplama gerçekleşmeden önce (~ 1 saat) geçmek, üretici kurallarına göre uygun bir zaman tanımak için çalışmaya uzun süre kalmak için katılımcıdan.
    2. Tükürük tahlil kiti 28 tarafından sağlanan sağlık bilgileri kontrol listesi doldurmak için isteyin. tüm tükürük şişeler önceden etiketlenmiş ve zaman öncesi ve laboratuvar oturumları sonra damgalı olduğundan emin olun.
      NOT: Tükürük kortizol yaklaşık 20 dakika 19,20 bir dayanıklılığa sahiptir ve bu şekilde, tükürmek toplama işlemleri bu süre içinde yapılmalıdır. Adım 3.1.5 ve üretici yönergelerine 28 göre tükürmek toplama prosedürleri uygulayın.
    3. izleme, gelecekteki kayıt tutma için bir sağlık bilgi kontrol listesinin bir kopyasını ve nakliye bilgileri tutmak, bird daha fazla analiz. Kontrol listesi öğeleri depolama sırasında IRB protokolleri ve prosedürleri takip ettiğinizden emin olun. her bir katılımcı için laboratuar faaliyetleri, personel ve toplama şişeleri bir zaman çizelgesi tamamlayın.
    4. tüm katılımcılar ve tükürük örnekleri ele araştırmacılar, çapraz kontaminasyonu en aza indirmek için her zaman aseptik eldiven giyen emin olun.
    5. Tükürmek toplarken, üreticinin talimatlarına 28 göre, sonuçların doğruluğunu etkileyebilir kabarcık oluşumunu en aza indirmek için şişenin içine tükürme önce katılımcının dudakların ucunda tükürük havuz katılımcı talimat.
      1. örnek kontaminasyonu tanıtmak bu kadar katılımcının dudakları ya da parmakla flakon ucu dokunmayın katılımcıların söyleyin (flakon yöntemi tükürmek). tükürük üretimini teşvik etmek için, tükürük oluşumunu hızlandırmak için ileri bir limon ya da kafa tilt gibi narenciye kokusu katılımcıya tavsiye ederim.
    6. tüm MağazaToplanan tükürük örnekleri -20 kadar 7 gün boyunca o C bu örneklerin analizi hemen oluşmaz eğer. Örnekleri gerektirir (30 güne kadar) uzun depolama C o -80 C'de muhafaza edilecek
    7. Bir üçüncü taraf şirkete donmuş örnekleri gemi, kuru buz hazır bulunduğu kapalı bir köpük kutusu ve sağlık bilgi formunun katılımcı tarafından önceden doldurulmuş bir hava geçirmez ve sızdırmaz kopyası var. Katılımcılar şirkete gönderilmek üzere özel bilgi engellemek için sac tanımlayıcı bölümünde kendi benzersiz çalışma kimlik kodunu yerleştirdiğiniz emin olun.
    8. Hazır olduğunuzda, Tükürük Profil 1 biyomarker analizi için şirkete şişeleri gemi: Testosteron, Progesteron, DHEA, Kortizol ve Estradiol. Biyobelirteç analizi standart prosedürlere 28 e göre üretici tarafından gerçekleştirilmiştir. Talep, bir bağışıklık plaka okuyucusunda örnekler ve 450 nm'lik bir dalga boyunda optik yoğunluk Örnek okuyun.
      NOT: Tüm biyobelirteçler katı-ph gerektirirase, yarışmalı ELISA kitidir. konjüge belirteç sabit bir miktar, her belirteç tekabül eden bir antikor ile bağlanma bölgeleri için rekabet eder. İnkübasyondan sonra serbest bileşenleri, yıkanır ve bir enzim alt-tabaka çözeltisi belirteç bir renk temsilcisi oluşturucu ilave edilir. Örneğin, progesteron, bir mavi renkli, ve enzim san olur ile reaksiyona sonra başlar.
  2. Galvanik Deri Tepkisi
    1. hazır ambalajlı steril% 70 alkol mendil ya da önceki katılımcıların lekeleri çıkarmak için% 70 izopropanol küçük bir miktar içeren bir steril gazlı bez ile galvanik deri sensörleri temizleyin. önce ve hangisi önce gelirse, her veri toplama oturumu veya katılımcı, sonra aygıtı temizleyin.
    2. Bir saat çalışma oturumundan önce, temiz ve ellerini kurutmak için katılımcılara hatırlatmak.
      NOT: galvanik deri tepkisi ile birlikte tükürük örneklerinin toplanması gerektirecektir koleksiyonları zaman noktasıs olarak kabul edilir. Adım 3.2.6 de açıklandığı gibi 10 dakika - galvanik deri sensörleri donatılmış ve 5 ile kalibre edilmesi gerekir Örneğin, kortizol tükürük toplama 20 dakika (adım 3.1.2) içinde tahsil edilmelidir.
    3. galvanik deri tepkisi sensörünü takmadan önce katılımcının baskın olmayan yazı bileğinde bir yeni veya temiz spor bilek bandı yerleştirin. katılımcı öncesinde veri toplama için 1 saat bilek bandı giymek için izin verin.
      NOT: spor bilek bandı katılımcılar arasında çapraz bulaşmayı önlemek için benzersiz bilek kimliği göre önceden etiketlenmiş olmalıdır
    4. 1 saat sonra, spor bilek bandı çıkarın ve galvanik deri sensörü yerleştirin. galvanik deri sensörü nabız ve kalp hızı uygun toplanmasını sağlayacak bileğin median sinir dokunur emin olun. Bilekte sıkı bir uyum sağlamak için sensörün bir araya bantları birleşir.
    5. galvanik deri sensörü gösterge ışığını basın. Işık beyaz yeşil kırmızıdan dönene kadar bekleyin; bir WHIte renk veri toplama başladığını gösterir.
    6. kalibre ve temel tonik verilerini toplamak için olmayan hakim bilekten fiziksel hareketi ile - (10 dk 5) zaman belirli bir süre için galvanik bilek sensörü giymek için katılımcı isteyin.
      NOT: kapalı galvanik deri tepkisi veri düzeyleri ve hiçbir sivri veya gürültü artık görünür olduğunda bir başlangıç ​​verileri bulunacaktır. üretici tarafından atanan hesabını kullanarak üretici yazılımını kontrol edin. Bir oturumu açın ve bu veri 29 toplanan ediliyor doğrulayın.
    7. bölüm 1.5 açıklanan sınav faaliyetlerinin her biri için temsili ve zaman damgalı soru setleri içeren bir slayt sunumu başlatın. karşılaştırılmak üzere toplanan GSR veri ve olaylar arasındaki zaman damgaları için izin vermek için her slayt tamamladıktan sonra sürelerini kaydetmek için katılımcı isteyin.
    8. Periyodik galvanik deri sensör ışıkları beyaz olup olmadığını kontrol edin ve bu verilerin toplandığını doğrulayın.
      NOT: of Örnekleme oranıBu çalışmada sunulan sensörler sınava üretici şartnamesine ve yetenekleri (1100 mAh düşük elektrik akımı ile 8 Hz oranı) mikrosiemens'ten (uS) bildirilmiştir elektrodermal aktivite (EDA) ile .Galvanic tepki tonik olarak (başlangıç ​​yanıtları dayalı olay ya da kendi kendine rapor / mülakat sorusu) ve fazik belli bir uS eşiğin üstünde bir sınav olay veya öz-rapor / mülakat sorusuna (akut, hemen yanıt).
    9. vaka veri toplama problemleri kullanışlı bir yedek pil ve sensör, sahip oturumu sırasında ortaya çıkar. kapatılana kadar oturumun sonunda, gösterge ışığı basın. Dikkatle bilek sensörünü çıkarın ve alkol ile silin.
    10. Üretici yazılımı 29 veri almak. hesabınıza giriş yapın ve Sessions tıklayın. Çalışmanın tarihini seçin ve İndirme sekmesine tıklayın. kolay kullanım için .csv dosyasına verileri indirin.
    11. Çalışmada olayların Parça zaman çizelgeleri. veri indirbilek sensörü yazılım oturumu. 1 Ocak 1970 yılından bu yana (artık saniye hariç) geçtikten saniye sayısıdır UNIX dönem süresi, olarak indirme veri. Zaman çizelgeleri açık kaynak kodlu bir zaman damgası dönüştürücü 30 kullanarak veri izlenebilir gerekiyorsa GMT saat dilimine UNIX zaman dönüştürün. Bu zaman dönüştürmek için, sadece bu dönüşümü (1 yıl = 365,24 gün = 31556926 sn) kullanarak veri sayfasında zaman dönüştürmek.
    12. bilek sensörü yazılım oturumunda Elektrodermal veri alma. İstenilen oturumların herhangi Görünüm tıklayın. araştırmacı tarafından zaman belirli bir süre ile gerçek zamanlı veya seçme gibi verileri sunmak.
  3. Öz-Rapor Anketi ve Duygusal Sorular
    1. slaytlar öncesinde ve sonrasında, bir ön sağlamak ve ikinci toplama noktası (sınav sonu) survey.During kaymalı, son tükürük örneği toplamak ve EDA verileri toplarken daha sonra kendini raporu. her zaman noktalarını kaydedin.
      Not: Bu çalışma MODIF kullanılanBroughton ve arkadaşları 31 tarafından geliştirilen Duygu ölçekte ied Konular.
    2. galvanik deri sensörü giyerek, kendini raporu paralel katılımcılar soru sormak.
      NOT: zaman çizelgeleri adım 3.1.2 ve 3.3.3 belirtildiği gibi tükürük örnekleri toplamaya eğer dikkat edilmesi gereken unutmayın.
    3. mümkün olduğunca GSR verilerin çapraz kontrol ve laboratuar dizüstü kendini bildirilen yanıtların zamanlaması ile uyum için tarihi ve saati kaydedin. Buna ek olarak, GSR verilerle zamanlanmış olayların çapraz karşılaştırma yapabilmek için her slayttan sonra gerekli talimatları tamamladıktan sonra zaman açıklama katılımcılara anlatan slayt gösterisi sunumu talimatları içerir.
    4. bilgisayar tabanlı yazılım tutarlı talimatları vardır ve her slayt açıkça işaretlenmiş olduğundan emin olun. tuş kurulumları çalışma için gerekli ise, her slaytta basıldığında ne olması gerektiğini tuş slayt talimatlarında göstermektedir.
  4. Wrap-up Faaliyetleri
    1. tüm bilgileri topladıktan sonra, bilek sensörünü çıkarın ve 3.2.5 adıma tersten sensör verileri kapatın. gıda, içecek, içecekler sunan bir belirlenen odaya katılımcılara rehberlik ve (o IRB rıza formunda belirtilen eğer) çalışmaya katılım için bir gelecek para karşılığında makbuz sağlamaktadır.
    2. katılım için şükran bir e-posta bildirimi ile aktiviteyi-takip ve katılımcı ile sonuçların tartışılması için uygun zaman dilimini içerir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bu bölüm kendi kendini raporu dahil her bir tedbir alınabilir sonuçların temsilcisi örneklerini göstermektedir. Rakamlar niyet sınıf olaydan bir bilgi daha spektrumunu elde etmek amacıyla bu tür tükürük biyomarkerların (Şekil 1) ve galvanik deri tepkilerinde olarak ekleyerek tedbirler öz haberlere (Şekil 2) (Şekil 3) yararını sunmaktır (örn., sınavlar). Belirtilen ölçü ile kendini raporları (örn., Galvanik deri tepkisi) ve nirengi için, bu tür görüşmeler gibi ek teknikler yararlı bir karşılaştırma yöntemi (Şekil 3) sağlayabilir. Sınav başlangıcı ve bitişi arasında hormon düzeyleri karşılaştırırken katılımcıların biyolojik tepkiler cinsiyete göre farklılık Şekil 1 gösterisinde sonuçları. Bu tür erkeklerde artmış östradiol düzeyleri gibi hormonlar progesteron seviyeleri kadınlarda artarken(P <0.05). Progesteron gibi bir nesnenin 12-16 zihinsel döndürme gibi mekansal beceriler ile ilgili ise yüksek östradiol düzeyleri DHEA göstermesine karşın, .Spatial faaliyetleri artmış testosteron (p <0.05) aracılığıyla kadınlarda regüle edilmiş sözel performans görevleri 32 beyin aktivasyonuna bağlı olmuştur nedeniyle cinsiyet anlamlı farklılık (p = 0.39). DHEA ve testosteron nedeniyle kısa yarı ömrü aşan yetişkin 12-16, muhtemelen laboratuvar oturumu öncesi değiştirmek veya sonrası olmadı kadın ve erkeklerin (p ​​= 0.41) 34. Kortizol düzeyleri artmış görsel-uzaysal performansı ile bağlantılı olmuştur ikinci tükürük toplama sırasında kortizol (~ 45 dk) 19,20,32 .Bu sonuçları öğrenci performans diferansiyel cinsiyete göre bu durumda olduğunu gösteriyor, ve bu hormonal biyomarkerlar bu farklılıkları belirlemede yararlı bir araç olabilir.

Fizyolojik uyarılma yoluyla duygu ölçümügalvanik deri tepkisi kullanarak, sınav türü ilgisi diferansiyel yanıtları (p> 0.05) göstermiştir ama başlangıca göre GSR tonik zirveleri tarafından görüldüğü gibi tüm katılımcılar için test alma deneyimi sırasında bilişsel nişan (sürekli tonik düzeyleri) örneklerini gösterdi (ilk dinlenme fazı). Bir temsilci GSR veri seti Şekil 2'de yer almaktadır. Bir fizyolojik uyarılma kendini raporu ve mülakat cevapları toplandı nihai veri toplama oturumu sırasında bulunmuştur sürdürmüştür. Onlar galvanik deri sensörü (Şekil 3A) giydi katılımcılar tarafından tamamlanan Öz rapor yanıtları 31,36 sınav (p = 0.055) ile katılımcı tarafından duyguların hiçbir algılanan farklılıklar göstermektedir. Öğrencilerin öz-rapor paralellik mülakat soruları yanıt sormak iken artan tonik yanıtları (Şekil 3B) tarafından görülen Ancak, fizyolojik arousal bulundu. Bu sonuç duygusal hareket düşündürmektedirivation olayların bilişsel ve sözel hatırlama gerektirebilir.

veri sözel ve uzamsal aktivasyon kendi sınavlarda eşit puan elde rağmen katılımcıların diferansiyel olduğunu göstermektedir (veriler gösterilmemiştir). Bir sırayla sert sınav sorunu (MCT PSVT-R ilerlemesi) gerçekleştirirken fizyolojik arousal katılımcılar tarafından zihinsel hatırlama bağımlı idi. Ayrıca, yazılı kendine raporlarının kullanımı önemli bir fizyolojik yanıtı ya da katılımcılar tarafından kendi kendine bildirilen duygusal anlamlı fark olmadığı görülmüştür. Kendi kendine bildirilen öğeleri sözle sorulduğunda, duygusal arousal katılımcılar bulundu. bir sınav yaparken birlikte, farklı zihinsel kaynaklara veri noktaları öğrenciler tarafından kullanılan. Onlar sırayla giderek daha zor sorunlar ve sınav gerçekleştirmek olarak öğrencilerin bilişsel düşüncelerini hatırlamak için izin önemini vurgulamaktadır. Son olarak,Çalışma sonuçları, tek başına nasıl kendini raporu vurgulayın tamamen öğrencilerin tepkilerinin spektrumunu temsil etmek yeterli değildir. Böylece, kendi kendine raporları ve röportajlar biyolojik ve fizyolojik tedbirler dahil bir eğitim ortamında öğrencilerin karmaşık performansını açıklamaya yardımcı olabilir daha güçlü bir veri seti elde etmek için eğitim araştırmacıları yardımcı olabilir.

Şekil 1
Şekil 1. Önce ve daha önce hormon düzeylerinin Laboratuar Oturum. Yüzde değişiminden sonra ve laboratuvar oturumu 36 kadın erkeklere göre progesteron ve testosteron hem artmış ve östradiol düzeylerinde azalma olduğunu gösterir sonra Kadın ve Erkek Mühendisliği Öğrencisi Katılımcılar için Hormonal Etkinlikleri sınav öncesi ve sonrası (östradiol için t-testi p <0.05 eşleştirilmiş, eşleştirilmiş t-testi p <0; progesteron T-testi p <0.05 eşleştirilmiş.05 testosteron için). Kortizol ve DHEA, stres 19,20 ve mekansal yeteneği 12-16,33 ölçüleri, önemli değişiklikler göstermemiştir (p = 0.39 ve p = sırasıyla 0.42,) rağmen (veriler gösterilmemiştir) kendi sınavlarda eşit puan elde. Lütfen Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

şekil 2
Şekil Laboratuar Çalışması Oturum sırasında Mühendisliği Öğrenci Performans 2. Galvanik Deri Tepkisi. Bir laboratuvar çalışması oturumunda temsil bir dizi faaliyet geçiren bir mühendislik öğrencisi için toplanan uS içinde galvanik deri tepkisi tonik. Başlangıç ​​zaman bir ana hat oluşturmak için bir dinlenme fazı temsil eder. Bunu takiben, öğrenci sınavı için temsili mühendislik problemlerini tamamladı. fizyolojik ArousBir sırayla sert sınav sorunu (MCT PSVT-R ilerlemesi) gerçekleştirirken als katılımcılar tarafından zihinsel hatırlama bağımlı idi. Daha sonra, öğrenci duygusal uyarılma görüldü röportajda (öz-rapora paralel soruları içeren) takip hiçbir etki göstermedi yazılı kendinden yansıtıcı 10 maddelik anket tamamlandı. Bu büyük halini görmek için tıklayınız rakam.

Şekil 3,
Şekil 3. Duygu Anketi ve galvanik mühendisliği öğrencisi öz bildirilen yanıtların deri yanıtı (A) ve mülakat (B) Mülakat. Karşılaştırılması Kendiliğinden bildirilen Cevaplarının Temsilcisi Yan-yana karşılaştırılması. Panel A (n = 7) olarak eşleştirilmiş örnek t-testi tanımlayıcı istatistikler gösteriyorAnaliz öncesi ve sonrası öz-bildirim anketleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulundu (p = 0.055) gösterdi. yanı sıra görüşmeler (15a - 16) sırasında - Panel B ikinci öz raporu (14 adım 13) sırasında uyarılma GSR artış göstermektedir. Uyarılma dalgalanmaları anketlere göre, görüşme sırasında daha fazla idi. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu protokol, laboratuar oturumu sırasında sınıf içi etkinliklere bireysel farklılıkları incelemek için öz-bildirim anketleri ve soruşturma, tükürük biyomarkerlerin ve galvanik deri tepkilerinde entegrasyonunu anlatmaktadır. Bu protokol, özellikle değerlendirme dönemlerinde, bir öğretim ortamında farklı aktivitelere akademik başarı duyguları, duygusal düzenleme ve duygusal tepkileri belirlemek isteyen araştırmacılar için birçok avantajı vardır (örneğin., Sınavlar). Geleneksel Oysa, kendini raporlar ve akademik notları öğrencilerin derse sınıf ve / veya nişan yetkinliklerini geliştirmek anlamak için kullanılır olmuştur, bizim yöntemleri daha kapsamlı akademik faaliyetler sırasında yakın öğrencinin gerçek zamanlı yanıtları temsil edebilir.

Bu protokolün başarısı için, tükürük biyolojik belirteçler ve galvanik deri yanıtları katılımcıların davranışsal ve biyolojik geri kalanı farkında, diurnally toplanan çok önemlidirBu çalışmanın rictions (örn., sağlık koşulları) ve katılımcıları ile bu sürekli takip yapılır. Bu aseptik koşullarda yapılmalıdır olarak da, bakım örneklerinin ele alınmalıdır. Çalışmanın bazı sınırlamalar izin verilen zaman dilimi dahil (örneğin, 10 -. 12 gün adet kanamasından hemen sonra), örneğin tam gerçek zamanlı galvanik deri tepkisi koleksiyonu ile olayları zamanlama tükrük veri kadınlarda koleksiyonu yanı sıra zorluk ( galvanik deri sensörü kalibrasyonu) 5 dakika gerektiriyor ise tükürük kortizol 20 dk toplama süresi gerekebilir. Bu nedenle, veri toplama teknikleri laboratuvar oturumu sırasında tam katılımcılar uygun istatistiksel veri analizi ve nirengi sağlamak için bölümler ve sorunların damgalama uygun zamanı göz önünde bulundurmalıdır. Son olarak, öz-rapor duygular, duygusal tepkiler, biyolojik ve fizyolojik verilerin hassas doğası nedeniyle elde ve protokoller değerlendirilirİnsan Konular politikaları ve prosedürleri için Kurumsal Değerlendirme Kurulu takip etmelidir.

olmayan müdahaleci giyilebilir teknolojiler ve biyolojik belirteçler teknolojik gelişmeler ile, metodolojiler akademik görevler karmaşık lisans öğrencilerinin deneyimlerini ve performans üçgen için kombine edilebilir. Bu yöntem, normal olarak farklı sınıf etkinlikleri gerçek zamanlı duygu ve bilişsel tepkiler daha yakın anlamak için kombine olmamıştır kendini bildirilen anketler ve fizyolojik bilgilerin potansiyelini genişletiyor.

Bu protokol için tek yön daha büyük bir ortamda yöntemleri (örneğin., Sınıf) gerçek yaşam bağlamlarda dahil etmektir. Bunun için, ek hususlar zamanında, kaynak ve yazılım, hormon kiti ve GSR bilek sensörleri kullanım yönetiminin kullanımına ilişkin koordinasyon yapıları arasında önemli mekanizmalardan yanı sıra dikkate alınması gerekecektir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Salivary Kit ZRT Laboratories Female/Male Saliva Profile I   An account needs to be created with the company before sending samples; diurnal samples are recommended for this protocol
Galvanic Skin Response Wrist Sensor and Band Empatica, Inc. E3P.v4 M/L fits for the majority of the population although you may need to purchase a smaller size for thin wrists
E-Prime Software Psychology Software Tools E-Prime 2.0 Professional Consider time stamping separately from software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Davranış Sayı 108 Eğitim Mühendislik Eğitimi Lisans Öğrencileri Kendi Raporlar Galvanik Deri Tepkisi Tükürük Biyobelirteçler
Galvanik Deri Tepkileri, Tükürük Biyomarkerlar ve Öz-raporların kullanımı Laboratuvar Sınavı Aktivite sırasında Lisans Öğrencisi Performansını Değerlendirmek için
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Villanueva, I., Valladares, M.,… More

Villanueva, I., Valladares, M., Goodridge, W. Use of Galvanic Skin Responses, Salivary Biomarkers, and Self-reports to Assess Undergraduate Student Performance During a Laboratory Exam Activity. J. Vis. Exp. (108), e53255, doi:10.3791/53255 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter