Abstract
Typischerweise werden Selbstaussagen in der Bildungsforschung verwendet, um Schüler Reaktion und Leistung zu einem Klassenzimmer Aktivität zu bewerten. Doch Zugabe von biologischen und physiologischen Maßnahmen wie Speichel Biomarker und galvanische Hautreaktionen sind selten enthalten, die Fülle von Informationen begrenzt wird, die besser erhalten werden kann, um die Leistungen der Schüler zu verstehen. Ein Labor-Protokoll zu studieren Studenten Antworten zu Klassenzimmer Ereignisse (zB Prüfungen) präsentiert wird. Die Teilnehmer wurden gebeten, einen Vertreter Prüfung für ihr Studium abzuschließen. Vor und nach dem Labor Prüfungstermin, abgeschlossen Studenten eine akademische Leistung Emotionen Selbst-Bericht und ein Interview, das diese Fragen parallel, wenn die Teilnehmer trugen wurden eine galvanische Hautsensor und Speichel Biomarkern gesammelt. Die Daten aus den drei Methoden gesammelt resultierte in größerer Tiefe der Informationen über die Leistungen der Schüler, wenn sie der Selbst-Bericht verglichen. Die Arbeit kann Bildung erweiternal Forschungskapazitäten durch umfassendere Methoden zur Tätigkeit einer Prüfung näher an Echtzeit-Schülerantworten zu erhalten.
Introduction
Im Bereich der schulischen Leistungen Emotionen, Studien zeigen, dass das Verständnis der Schüler Motivationen Studenten vorhersagen Leistung, Leistung und Karrierepläne ein. Students 'Fähigkeiten zu "emotional reagieren" zu anspruchsvollen Kurs Aufgaben 2 sind entscheidend für Schüler berufliche Entwicklung. Doch näher an Echtzeit-Reaktionen im Zusammenhang mit schulischen Leistungen Emotionen untersucht 3-6. Dieser Beitrag stellt ein Protokoll Wege zu studieren näher Echtzeit-Antworten von Studenten zu erkunden (z. B. physiologische Reaktionen), wenn sie mit repräsentativen Unterrichtssituationen dargestellt (z. B. Testentnahme), mit Speichel Biomarker, galvanische Hautreaktionen, und selbst berichteten Umfragen und Interviews. Während der Arbeit nicht zwischen diesen Biomarker aus dem Speichel, galvanische Hautreaktionen und Selbstaussagen zu schaffen Verbindungen werden versuchen, wird die künftige Arbeit soll dabei weiter die zugrunde liegenden Mechanismen erforschen, diejede Antwort in Verbindung bringen.
Selbstauskunft der schulischen Leistungen Emotionen im Unterricht verwendet werden, affektiven, kognitiven, motivationalen, physiologische zu bewerten und Verhaltenskomponenten, die den menschlichen Geist darstellen. Aufgrund seiner günstigen Kosten, einfache Verbreitung und Rückverfolgbarkeit sind Eigenangaben hoch im Klassenzimmer Einstellungen 7 verwendet. Diese haben jedoch einige Nachteile. Zum Beispiel, selbst Berichte zu den Darstellungen des Bewußtseins 8 begrenzt, die die Art und Weise ändern kann, dass der Einzelne sich selbst vertreten. ; Auch, Sprache und Semantik in Selbstaussagen möglicherweise anders zwischen den Kulturen und Einzelpersonen 7 verstanden werden seine Bedeutungen im Laufe der Zeit ändern oder etwas anderes im Hinblick auf die Situation darstellen, die die Teilnehmer in 8 beteiligt ist. Darüber hinaus selbst Berichterstattung im akademischen Umfeld kann auf das Gedächtnis, soziale Erwünschtheit und individuelle Überzeugungen vielfältig, eigenwillige und abhängig werden 79-11. Zum Beispiel Teilnehmer Überzeugungen über Professoren Erwartungen und Motive beeinflussen können, wie die Schüler reagieren und bei Aktivitäten im Klassenzimmer 7, 9-11 durchführen. Als solche komplementäre on näher basierten Verfahren auf Echtzeit-Reaktionen erforderlich sind Probenahme spannt und Subjektivität zu reduzieren, wenn Selbst Berichte erstellt. Diese Arbeiten werden ergänzt selbst Berichte mit Speichel Biomarker und galvanischen Hautreaktionen, die näher in Echtzeit Antworten der Schüler auf Unterrichtsaktivitäten besser zu verstehen.
Probenahme von Speichel Biomarker im Verständnis physiologischen Grundlagen des Einzelnen Reaktionen auf verschiedene Stressoren populär geworden, die kognitiven Fähigkeiten 9 auswirken können. Psychologische Entwicklung der Erkenntnis wird durch Hormone in vielen Arten, einschließlich des Menschen 7,12 betroffen. Während sensiblen Phasen der Entwicklung, sind Hormone Veränderungen in der Organisation des Gehirns zu machen fähig, die langfris zuletzt haben kanning Auswirkungen auf das Verhalten 8. Verschiedene Aspekte des Erkennens, kann beispielsweise durch Hormone während der verschiedenen Zeiten der individuellen Entwicklung betroffen sein. Räumliches Vorstellungsvermögen, die Studien gezeigt haben, kann Geschlechtsunterschiede von 13 bis 17 gehören, ist mäßig erhöht durch Androgene (z. B. Dehydroepiandrosteron-DHEA, Testosteron) in der pränatalen Entwicklung und dann wieder im Erwachsenenalter 18. Im Gegensatz dazu haben verbale Fähigkeiten Verbesserung von Östrogenen in Verbindung gebracht worden (z. B. Estradiol) und 18 Progesteronen. Physiologische Biomarker von Stress wie Cortisol, werden in der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse beim Menschen 12-16, fand 19-21. Wenn eine Situation wie unkontrollierbar wahrgenommen wird, Cortisolspiegel erhöhen 19 und in unterschiedlichen Reaktionen bei Personen führen kann. Neuere Arbeiten haben begonnen Hormone zu verwenden akademische Leistung Emotionen zu studieren, obwohl an dieser Stelle ist es sehr begrenzt 20,22 ist.
(dh., Hohe Belastung, kognitive Belastung oder starken emotionalen Reaktionen) führt zu mehr Schweiß Sekretion als niedrige Aktivierungszustände (dh., Langeweile, geringe kognitive Belastung). Wie Schweißsekretion schwankt, ändert sich die elektrische Leitfähigkeit der Haut. Somit wird GSR weithin als Anzeichen Stresslevel oder kognitive Belastung für die Quantifizierung. GSR wird typischerweise durch Bands gemessen Elektroden enthält, die mit den Händen in Berührung kommen, Handgelenk oder Füße und ist vor kurzemin Klassenzimmer 22,23 aufgrund seiner geringen Kosten und Machbarkeit im Vergleich zu verfügbaren bildgebenden Verfahren eingesetzt 7 wird. Die Kombination von galvanischen Hautreaktionen mit Speichel Biomarker für eine umfassendere Beurteilung der Schülerantworten zu Unterrichtsaktivitäten näher an Echtzeit ermöglichen.
Die hier diskutierten vorgeschlagene Protokoll wird dazu dienen, Bildungs- und physiologischen Techniken zu kombinieren, um eine Methodik für Bildungsforscher, um die Leistungen der Schüler und die Reaktion auf Aktivitäten im Klassenzimmer verstehen (z. B. Prüfungen). Während der Arbeit auf das Verständnis grundlegender Zusammenhänge zwischen Emotionen und physiologischen und biologischen Konstruktionen konzentrieren wird nicht, ist dieses Protokoll ein Ausgangspunkt Forscher in diese Richtung bewegen zu helfen. Dieses Protokoll wird Methoden decken Speichel Biomarker und galvanische Hautreaktionen während einer Prüfung Aktivität zu messen und vergleichen Sie sie mit den Informationen von Selbstaussagen erhalten eind Interviews. Für diese Arbeit wurden eine technische Prüfung und Studenten aufgrund der schwierigen und komplexen Natur der Disziplin ausgewählt 1,6 und Konzepte, die sowohl kognitive und emotionale Reaktionen bei den Teilnehmern entzünden können.
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Protocol
Die Verfahren wurden vom Institutional Review Board (IRB) an der Utah State University für Studien am Menschen zugelassen. Sollte darauf geachtet werden, dass IRB Verfahren, die von der Gasthochschule zugelassen sind und Überlegungen in Bezug auf den Schutz der menschlichen Probanden sollten vor Ort übernehmen, während und nach der Leistung von jedem Aspekt dieses Protokolls. Wie pro IRB Vorschriften, die Einbeziehung der externen Personen oder Unternehmen in der Datensammlung und Analyse-Prozesse müssen geeignete Protokolle folgen Teilnehmer Informationen zu anonymisieren und die Vertraulichkeit der Daten zu schützen.
1. Auswahl der Teilnehmer und Aktivitäten zu Test
- Wählen Student Teilnehmer in der Mitte des Semesters oder 3 Monate nach einer gewünschten Kurs Inhalt wurde von dem Professor präsentierte keine Kurzzeitgedächtnis Erinnerungen der Teilnehmer zu verringern.
- Schließen Sie alle Teilnehmer von einer Laborstudie, die diese Arbeit, wenn die parti Parallelenmers hat ein: (a) Geschichte der vorher festgelegten Bedingung (zB Herzrhythmusstörungen.) oder Stoffwechselstörung; (B) Linkshändigkeit oder beidhändig Fähigkeit (das mit physiologischer Probenahme beeinträchtigen können); (C) psychologische Geschichte (aktuell oder in der Vergangenheit) oder Geschichte von Verhaltens- oder emotionale Störung (dies kann verzerren die Sammlung von den Selbstangaben); (D) Krankengeschichte für Herz, Stoffwechsel-oder kognitive Störungen; (E) körperliche Behinderung, die Teilnahme an den Labor Sitzungen der Studie verhindern; und (f) traumatische Hirnverletzung. Weibliche Teilnehmer auf Wunsch an der hormonellen Studie zu sein, haben zusätzliche Einschränkungen erläutert in Schritt 2.5.
- Rekrutieren nach etablierten Institutional Review Board (IRB) Protokolle, indem detaillierte Verfahren und Beschränkungen über den Schutz der Vertraulichkeit.
HINWEIS: Wenn ein Unternehmen den Zugang zu den Daten haben, (in diesem Fall Speichelproben und galvanische Daten Hautreaktion wurden von Drittunternehmen gesammelt) sicherzustellen, dass einen Vereinbarung ist an Ort und Stelle für die richtige Handhabung von Daten (z. B. Zeit für Kühlung), die gemeinsame Nutzung (z. B. Sicherheit des Servers), und verfügen über eine Zeitleiste, die Daten zu zerstören (z. B. ein Jahr nach Veröffentlichung der Daten). Fügen Sie diese Richtlinien in Ihrem IRB Anwendung und folgen korrekten Richtlinien wie von der IRB-Organisation in Ihrer Einrichtung erforderlich. - Wählen Kursaktivitäten, die die Komplexität des Wissens und der Aufgaben dar, die Studenten müssen in durchzuführen.
HINWEIS: Für dieses Protokoll wurden Erstsemester Studenten der Ingenieurwissenschaften ausgewählt aufgrund der schwierigen und komplexen Natur der Kursinhalte. Die Aktivitäten, die repräsentativ angesehen wurden, waren eine Kombination von zwei Arten von technischen Problemen aus zwei häufig verwendete Technik Prüfungen: Mental Schnittebene Test (MCT) und der Purdue Räumliche Visualisierung Test (PSVT-R). MCT betrachtet zweidimensionale Zuschnitte, die für Drei-di zu einem dreidimensionalen Objekt entspricht 24 während PSVT-R siehtdimensionalen Rotation eines Objekts 25. Jeder wurden verwendet, um räumliche Leistung zu testen und verbale Gedächtnis für diese Studentenzahl 26, 27.
2. Vor der Labor Session
- Organisieren Sie eine Orientierung für die freiwilligen Teilnehmer mindestens 1-2 Wochen vor dem Labor-Sitzung. Klären Sie alle Begriffe aus der IRB informierte Einwilligung. Führen Sie eine Demonstration der Verwendung und Montage des galvanischen Hautsensor und die ordnungsgemäße Datenerhebungsverfahren für Speichel-Hormon-Sammlung, nach Herstellerprotokolle 28. Erklären Sie die Risiken und Vorteile der Studie.
- Stellen Sie einen Kalender, Teilnehmer einschreiben können. Wenn die Teilnehmer in der Speichel Biomarker Stück der Studie sind die Einschreibung, sollten Sie mal während der Morgen vor dem Frühstück zu etablieren als Cortisolspiegel niedrigsten in dieser Zeit des Tages sind und umfassen alle Angaben für die Einschreibung in die gelegten Zeiten (Schritt 2.5 für weitere Informationen).
NHINWEIS: Stellen Sie sicher, dass alle Teilnehmer mindestens drei zur Verfügung stehenden Zeitfenster für die Studie zur Verfügung stellen. Zubringen Teilnehmer randomisiert Verzerrungen zu minimieren und mehr statistisch gültige Ergebnisse liefern. - Pre-passen die galvanische Handgelenk Sensor für jeden Freiwilligen, indem sichergestellt wird, dass die Sensor Riemen des Teilnehmers Handgelenk während der Einführungsveranstaltung sichern. Geben Sie die Teilnehmer Studie ID-Code und die einzigartige Handgelenk Sensor Strichcode des Lieferanten Konsistenz für Sitzungen Follow-up-Labor zu gewährleisten, wenn nötig.
- Senden Sie eine Erinnerung an die Teilnehmer der Verfahren und Einschränkungen für die Datenerfassung und Voraussetzungen vor dem Tag der Probenahme, nach Herstellerprotokolle 28.
Hinweis: Beispiele für Verfahren und Beschränkungen können, sind: (a) keine Nahrung, Nahrungs oder energetische Produkte oder zuckerhaltige Getränke während Tages Sammlungen oder mindestens 1 Stunde vor Beginn der Studie; (B) kein Wasserverbrauch 1 Stunde vor der Datensammlung; (C) keine Zähne brushing oder Mundspülungen; (d) keine chemischen Produkte (zB Handlotionen, Cremes, Chapstick, Duftstoffe, Farbstoffe) in den erforderlichen Kontaktflächen (zB Handgelenke, Gesicht, Lippen.); (F) keine Haarpflegeprodukte oder Styling; und (g) keine körperlichen Aktivitäten (zB zügiges Gehen, Radfahren, Laufen, Gewichte) 24 Stunden vor der Studie. - Für weibliche Teilnehmer, sammeln Speichelproben von 10 - 12 Tage nach dem ersten Tag der Menstruation des Teilnehmers auf hormonelle Schwankungen während Speichelsammlung 28 minimieren.
HINWEIS: Während der Zeitperiode ausgeführt, wenn Teilnehmerinnen sind jede Form von Hormon-basierte Behandlung, wie jegliche Antibabypille, intrauterine Geräte, Cremes oder Sprays (orale, topische oder vaginal) nehmen, sublinguale und Pastillen, Patches, Filme, Injektionen, erlauben 12-36 Stunden ab dem Zeitpunkt der Einnahme / Anwendung zu übergeben die Behandlungseffekte zu ermöglichen off zu nivellieren. Die Zeitleiste erforderlich Speichelproben zu sammeln, werden von der bi variierenomarker und die Spezifikationen der Speichel Kit des Unternehmens. Hautleitwert Sammlung wird gemäß Abschnitt 3.2 für Teilnehmerinnen durchgeführt. Männliche Teilnehmer Speichelsammlung wird nach § getan 3.1.5.1 und galvanische Hautreaktion nach Abschnitt 3.2.
3. Tag der Labor Session
HINWEIS: Die folgenden Verfahren werden in empfohlene Reihenfolge der Datenerfassung unter der Annahme dargestellt, dass 1-2 Forscher beteiligt sind. Allerdings könnten einige dieser Verfahren parallel ausgeführt werden, wenn mehr als zwei Forscher in der Studie zusammenarbeiten.
- Biomarker aus dem Speichel
- Den Teilnehmern mit einer Checkliste körperliche Aktivitäten während des 24-Stunden-Zeitraum vor der Studie (z. B. körperliche Aktivität, Essen und Trinken Verbrauch, die Verwendung von Lotionen oder Hormonprodukten), wie beschrieben in der Hersteller-Protokoll 28 (siehe Schritt 2.4 ausgeübt zu umreißen und 2.5).
HINWEIS: Wenn ein Teilnehmer eine oder alle der Aktivitäten aus der Checkliste durchgeführt hat, wieder ordnen die Teilnehmer an einem anderen Tag zu treffen. Wenn der Wasserverbrauch die einzige Einschränkung nicht erfüllt war, fragen Sie die Teilnehmer eine längere Zeit in der Studie bleiben eine angemessene Zeit zu geben, nach Herstellerangaben, zu übergeben (~ 1 Stunde) vor Speichelsammlung auftritt. - Die Teilnehmerinnen des Gesundheitsinformationscheckliste 28 durch den Speichel-Test-Kit zur Verfügung gestellt auszufüllen. Sicherstellen, dass alle Speichel Fläschchen werden vormarkiert und Zeitstempel vor und nach den Labor Sitzungen.
HINWEIS: Speichel Cortisol hat eine Reaktivität von ca. 20 min 19,20 und als solche, spucken Sammlung Verfahren sollten in diesem Zeitraum durchgeführt werden. Folgen Sie spucken Sammelverfahren gemäß Schritt 3.1.5 und Hersteller-Richtlinien 28. - Halten Sie eine Kopie der Gesundheitsinformation Checkliste und Versandinformationen für zukünftige Aufzeichnungen, Tracking, eind weiteren Analyse. Achten Sie darauf, IRB-Protokolle und Verfahren bei der Lagerung von Checklistenpunkte zu folgen. Führen Sie eine Zeitleiste der Labortätigkeiten, Personal und Sammlung Fläschchen für jeden Teilnehmer.
- Stellen Sie sicher, dass alle Teilnehmer und Forscher Speichelproben Handhabung keimfreie Handschuhe jederzeit tragen Kreuzkontamination zu minimieren.
- Wenn Spieß sammeln, weisen Sie den Teilnehmer Speichel in die Spitze des Teilnehmers Lippen zu bündeln, bevor sie in das Fläschchen zu spucken Blasenbildung zu minimieren, die 28 Genauigkeit der Ergebnisse, nach den Anweisungen des Herstellers zu beeinträchtigen.
- Weisen Sie die Teilnehmer nicht die Spitze des Fläschchens Kontakt mit den Teilnehmer Lippen oder Händen, da dies kann eine Verunreinigung der Probe (spucken Glasmethode) einzuführen. Zur Förderung der Speichelproduktion, empfehlen dem Teilnehmer eine Zitrusfrüchte wie Zitronen oder Kopfneigung zu riechen nach vorn Speichelbildung zu beschleunigen.
- speichern Sie allegesammelten Speichelproben -20 ° C bis zu 7 Tagen, wenn die Analyse dieser Proben nicht sofort auftreten. Eine längere Lagerung (bis zu 30 Tage) werden Proben erfordern bei -80 o C gelagert werden
- Um die eingefrorenen Proben an ein Drittunternehmen versandt haben eine versiegelte Schaum-Box mit Trockeneis bereit und eine luftdichte und versiegelte Kopie des Gesundheitsinformationsblatt vorgefüllt durch den Teilnehmer. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer ihre einzigartige Studie ID-Code in der Kennung Abschnitt des Blattes platzieren zu privaten Informationen verhindern an das Unternehmen geschickt werden.
- Wenn Sie bereit sind, die Fläschchen für die Analyse von Biomarkern für die Speichel Profil 1 an das Unternehmen versenden: Testosteron, Progesteron, DHEA, Cortisol und Estradiol. Analyse von Biomarkern wurde vom Hersteller nach etablierten Protokollen 28 durchgeführt. Prüfmuster in einem Immunoassay-Plattenleser gelesen und die Probe der optischen Dichte bei einer Wellenlänge von 450 nm.
HINWEIS: Alle Biomarker erfordern eine Fest phase, kompetitiver Enzymimmunoassay. Eine festgesetzte Menge des konjugierten Biomarker konkurriert um die Bindungsstellen mit einem Antikörper, der jedem Biomarker entspricht. Nach der Inkubation werden ungebundene Komponenten abgewaschen und ein Enzym-Substratlösung wird zugegeben, wobei eine Farb Vertreter der Biomarker bilden. So beginnt beispielsweise Progesteron mit einer blauen Farbe und bei Reaktion mit dem Enzym gelb wird.
- Den Teilnehmern mit einer Checkliste körperliche Aktivitäten während des 24-Stunden-Zeitraum vor der Studie (z. B. körperliche Aktivität, Essen und Trinken Verbrauch, die Verwendung von Lotionen oder Hormonprodukten), wie beschrieben in der Hersteller-Protokoll 28 (siehe Schritt 2.4 ausgeübt zu umreißen und 2.5).
- Hautleitwert
- Reinigen Sie die galvanische Hautsensoren mit vorverpackten sterile 70% Alkoholtupfer oder einer sterilen Gaze eine kleine Menge von 70% Isopropanol, das mit den Resten aus dem Stand der Teilnehmer entfernen. Reinigen Sie das Gerät vor und nach jeder Datensammlung Sitzung oder Teilnehmer, je nachdem, was zuerst eintritt.
- Eine Stunde vor der Studie Sitzung, erinnern die Teilnehmer zu reinigen und ihre Hände trocknen.
HINWEIS: Sammlung von Speichelproben in Kombination mit der galvanische Hautreaktion wird die Sammlungen Zeitpunkt verlangens betrachtet. So sollte beispielsweise Cortisol Speichelsammlung innerhalb von 20 min (Schritt 3.1.2), während galvanische Hautsensoren 5 werden müssen montiert und kalibriert werden gesammelt - 10 min, wie in Schritt 3.2.6 beschrieben. - Legen Sie einen neuen oder sauberen Sport Armband in der nicht-dominanten Schreiben Handgelenk des Teilnehmers vor den Hautleitwert Sensor installieren. Lassen Sie die Teilnehmer das Armband für 1 Stunde vor dem Sammeln von Daten zu tragen.
HINWEIS: Die Band Sport Handgelenk sollte entsprechend der einzigartigen Handgelenk ID vorab markiert werden Teilnehmer zu vermeiden Kreuzkontamination zwischen - Nach 1 Stunde, um den Sport Armband entfernen und den galvanischen Hautsensor platzieren. Stellen Sie sicher, dass die galvanische Hautsensor den Mittelhandnerv des Handgelenks berührt korrekte Erhebung der Puls und Herzfrequenz zu gewährleisten. Vereinigen die Bänder zusammen in dem Sensor um einen festen Sitz am Handgelenk sicherzustellen.
- Drücken Sie die galvanische Haut Sensor Kontrollleuchte. Warten Sie, bis das Licht von rot wird grün zu weiß; ein WHIte Farbe zeigt an, dass die Datenerfassung begonnen hat.
- Fragen Sie die Teilnehmer die galvanische Handgelenk Sensor für einen festgelegten Zeitraum zu tragen (5 - 10 min) ohne physische Bewegung von der nicht-dominierenden Handgelenk zu kalibrieren und zu Grundlinie Tonic Daten zu sammeln.
Hinweis: Ein Baseline-Daten gefunden werden, wenn die galvanische Hautreaktion Daten einpendelt und keine Spikes oder Rauschen mehr sichtbar ist. Schauen Sie sich die Hersteller Software, die vom Hersteller des zugeordneten Konto. Die Sitzung gilt und überprüfen, dass die Daten 29 gesammelt werden. - Starten Sie eine Dia-Präsentation enthält, Vertreter und Zeitstempel versehen Problem Sätze für jede der Prüfungen im Abschnitt Aktivitäten 1.5. Fragen Sie die Teilnehmer auf die Zeiten aufzuzeichnen, nachdem jede Folie Komponenten für die Zeitstempel zwischen den gesammelten GSR-Daten und den Ereignissen, verglichen werden.
- Überprüfen Sie regelmäßig, dass die galvanische Haut Sensor-Leuchten sind weiß und sicherstellen, dass Daten gesammelt werden.
HINWEIS: Abtastrate desSensoren in dieser Arbeit präsentiert wurde auf Herstellerangaben und Fähigkeiten (in Höhe von 8 Hz mit geringer elektrischer Strom von 1100 mAh) .Galvanic Reaktion durch Hautleitfähigkeit (EDA) beruhte in Mikrosiemens (us) als Stärkungsmittel (Baseline-Antworten zu einer Prüfung berichtet Ereignis oder selbst-Bericht / Interview-Frage) und phasische (akute, unmittelbare Reaktion auf eine Prüfung Ereignis oder selbst-Bericht / Interview-Frage, über einer bestimmten Schwelle uS). - Haben praktisch eine Ersatzbatterie und Sensor, bei der Datenerhebung Probleme auftreten während der Sitzung. Am Ende der Sitzung, drücken Sie die Kontrollleuchte, bis es ausgeschaltet ist. Entfernen Sie vorsichtig das Handgelenk Sensor und wischen Sie sie mit Alkohol.
- Abrufen der Daten aus der Herstellersoftware 29. Melden Sie auf das Konto, und klicken Sie auf Sitzungen. Wählen Sie das Datum der Studie und klicken Sie auf die Registerkarte Download. Laden Sie die Daten im CSV-Datei für die einfache Nutzung.
- Track Timelines der Ereignisse in der Studie. Laden Sie die Daten indas Handgelenk Sensor Software-Sitzung. Herunterladen von Daten als UNIX-Epoche Zeit, die die Anzahl der Sekunden, die seit dem 1. Januar abgelaufen ist, 1970 (nicht Schaltsekunden gezählt). Konvertieren Sie die UNIX-Zeit zu einem GMT Zeitzone, wenn Zeitpläne in den Daten erfasst werden müssen, eine Open-Source-Zeitstempel-Wandlers 30. mit dieser Umwandlung (1 Jahr = 365,24 Tage = 31556926 sec) Um diese Zeit zu konvertieren, einfach die Zeit im Datenblatt konvertieren.
- Abrufen elektrodermale Daten in Handgelenk Sensor Software-Sitzung. Klicken Sie auf Ansicht auf einen der gewünschten Sessions. Präsentieren Sie die Daten als Echtzeit oder wählen Sie nach einem bestimmten Zeitraum durch den Forscher.
- Selbstbericht Inspektion und emotionale Anfragen
- Vor und nach den Rutschen, eine Vor- bieten und post die endgültige Speichelprobe survey.During den zweiten Sammelpunkt (Ende der Prüfung), zu sammeln und dann die Selbst Bericht liefern, während EDA Daten zu sammeln. Notieren Sie alle Zeitpunkte.
HINWEIS: In dieser Studie verwendet, um eine modifIED Themen in Emotion Skala entwickelt von Broughton und Kollegen 31. - Während der galvanischen Hautsensor tragen, fragen Sie die Teilnehmer Fragen, die die Selbst Bericht einher.
Hinweis: Beachten Sie, dass Fristen müssen berücksichtigt werden, wenn man Speichelproben sammeln, wie in Schritt 3.1.2 und 3.3.3 angegeben. - Als mögliche, notieren Sie Datum und Uhrzeit für Gegenprüfung der GSR Daten und ihre Ausrichtung mit dem Timing der selbst berichteten Antworten in einem Laborjournal. Darüber hinaus enthalten Anweisungen in der Präsentation Dia-Show zu den Teilnehmern erklärt, die Zeit zu annotieren, nachdem die erforderlichen Anweisungen nach jeder Folie Abschluss Quervergleich von zeitgesteuerten Ereignisse mit den GSR Daten zu ermöglichen.
- Stellen Sie sicher, dass der Computer-basierte Software konsequent Anweisungen hat und dass jede Folie deutlich markiert ist. Wenn Tastenanschlag-Setups für die Studie benötigt werden, zeigen in den Führungsanweisungen, welche Tastendruck sollte in jeder Folie gedrückt werden.
- Vor und nach den Rutschen, eine Vor- bieten und post die endgültige Speichelprobe survey.During den zweiten Sammelpunkt (Ende der Prüfung), zu sammeln und dann die Selbst Bericht liefern, während EDA Daten zu sammeln. Notieren Sie alle Zeitpunkte.
- Wrap-up-Aktivitäten
- Nach dem Sammeln der Sensordaten in umgekehrter Reihenfolge alle Informationen, entfernen Sie das Handgelenk Sensor und ausschalten 3.2.5 fort. Führen Sie die Teilnehmer zu einem bestimmten Raum und bietet Speisen, Getränke, Getränke, und liefern Belege für eine zukünftige finanzielle Entschädigung (wenn es in der IRB Einverständniserklärung angegeben wurde) für die Teilnahme an der Studie.
- Follow-up, die Aktivität mit einem per E-Mail-Benachrichtigung von Dankbarkeit für die Teilnahme und sind verfügbar Zeitschlitze für die Diskussion der Ergebnisse mit den Teilnehmern.
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Representative Results
Dieser Abschnitt zeigt repräsentative Beispiele für Ergebnisse, die aus einzelnen Maßnahmen erreicht werden kann, einschließlich der Selbstbericht. Die Absicht der Figuren ist die Nützlichkeit der Zugabe von Maßnahmen wie Speichel Biomarker (Abbildung 1) und galvanischen Hautreaktionen (Abbildung 2) zur Selbst Berichte (Abbildung 3), um ein höheres Spektrum von Informationen aus einem Klassenzimmer Ereignis zu gewinnen (z. B. Prüfungen). Für Triangulation von Selbstaussagen mit einem festgelegten Maß (z. B. galvanische Hautreaktion), zusätzliche Techniken wie Interviews können eine nützliche Vergleichsverfahren (Abbildung 3) zur Verfügung stellen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 1 zeigen, dass die Teilnehmer "biologische Reaktionen nach Geschlecht unterschieden, wenn Hormonspiegel zwischen Beginn und Ende der Prüfung zu vergleichen. Hormone wie Estradiol Spiegel bei Männern erhöht, während Progesteron-Spiegel bei Frauen erhöht(P <0,05). Hohe Estradiolspiegeln hat Hirnaktivierung der verbalen Leistungsaufgaben gebunden worden 32, während Progesteron räumliche Fähigkeiten wie mentale Rotation eines Objekts zusammenhängt 12-16, .Spatial Aktivitäten wurden bei Frauen durch eine erhöhte Testosteron (p <0,05) hochreguliert, während DHEA zeigten keine signifikanten Unterschiede bezüglich Geschlecht (p = 0,39). DHEA und Testosteron wurde 12-16, 34. Cortisolspiegel bei Frauen und Männern zu einer erhöhten visuell-räumliche Leistung gekoppelt nicht vor- bei Erwachsenen zu ändern und die Labor-Sitzung post (p = 0,41), die möglicherweise aufgrund von mehr als kurze Halbwertszeit von Cortisol (~ 45 min) in der zweiten Speichelsammlung 19,20,32 .Diese Ergebnisse zeigen, dass die Leistungen der Schüler ist Differenz kann bei der Identifizierung dieser Unterschiede ein nützliches Werkzeug, in diesem Fall nach Geschlecht, und dass hormonelle Biomarker sein.
Die Messung von Emotionen über physiologische ErregungVerwendung Reaktion galvanische Haut zeigte unterschiedlichen Reaktionen in keinem Zusammenhang mit der Art der Prüfung (p> 0,05), zeigte aber Instanzen der kognitiven Engagement (anhaltende Tonikum Stufen) während des Tests Mitnahmen Erlebnis für alle Teilnehmer von den GSR Tonic Spitzen gesehen gegenüber dem Ausgangswert als (anfängliche Ruhephase). Ein Vertreter GSR Datensatz in Abbildung 2 enthalten ist. Eine anhaltende physiologische Erregung während der letzten Datenerhebung Sitzung gefunden wurde, in dem Selbst-Bericht und Interview-Antworten wurden gesammelt. Selbst Bericht Antworten von den Teilnehmern abgeschlossen, da sie die galvanische Hautsensor (3A) trug 31,36 schlägt keine wahrgenommenen Unterschiede in Emotionen der Teilnehmer auf die Prüfung (p = 0,055). Allerdings, wenn die Schüler zu Reaktion auf die Interview-Fragen fragen würde, die das Selbst-Bericht parallel wurden physiologische Erregungen wie gesehen durch die erhöhten tonischen Reaktionen (3B) gefunden. Dieses Ergebnis legen nahe, dass emotionale Handlungivation kann kognitive und verbalisiert Erinnerung an Ereignisse erfordern.
Die Daten zeigen, dass verbale und räumliche Aktivierungs in Teilnehmer-Differential ist trotz Erhalt Gleichstand in ihre Prüfungen (Daten nicht gezeigt). Physiologische Arousal waren abhängig von der mentalen Erinnerung der Teilnehmer, wenn eine Reihe schwerer Prüfung Problem (Progression von MCT nach PSVT-R) durchgeführt wird. Darüber hinaus hat die Verwendung von schriftlichen Selbstaussagen keine wesentliche physiologische Reaktion oder eine selbst berichteten emotional signifikanten Unterschied von den Teilnehmern zeigen. Auf die Frage, die selbst berichteten Artikel zu verbalisieren, wurden emotionale Erregungen bei den Teilnehmern gefunden. die Datenpunkte zu den verschiedenen geistigen Ressourcen von Studenten zusammen verwendet werden, wenn eine Prüfung durchgeführt wird. Es unterstreicht die Bedeutung der Studenten ermöglicht, ihre Gedanken zu kognitiv erinnern, wie sie der Reihe nach immer schwieriger Probleme in und Prüfung durchführen. Endlich,Die Ergebnisse der Studie zeigen, wie Selbst-Bericht allein sind nicht ausreichend vollständig das Spektrum der Reaktionen von Studenten zu vertreten. So Einbeziehung von biologischen und physiologischen Maßnahmen zur Selbst Reportagen und Interviews können Bildungsforscher helfen, eine robustere Datensatz zu erwerben, die die komplexe Leistung der Schüler in einer Bildungseinrichtung erklären helfen können.
Abbildung 1. Hormonelle Aktivitäten für weibliche und männliche Entwicklung Student Teilnehmer vor und nach einer Laborstudie Session. Prozentuale Veränderung der Hormonspiegel vor und nach dem Labor-Sitzung 36 zeigt an, dass Frauen sowohl in Progesteron und Testosteron erhöht und verringert in Ebenen Estradiol im Vergleich zu Männern gepaarten T-Test p <0,05 für Progesteron;; gepaarter t-Test p <0 vor und nach der Prüfung (T-Test p <0,05 für Estradiol gepaart.05 für Testosteron). Cortisol und DHEA, Maßnahmen von Stress 19,20 und das räumliche Vorstellungsvermögen 12-16,33, keine signifikanten Änderungen zeigen (p = 0,39 und p = 0,42, respectively), trotz Erlangung gleicher Punktzahl in ihre Prüfungen (Daten nicht gezeigt). Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2. galvanische Hautreaktion eines Ingenieurschülerleistung während einer Laborstudie Session. Galvanic Skin Tonic Reaktion in uS für ein Ingenieurstudent gesammelt eine Reihe von repräsentativen Aktivitäten in einer Laborstudie Sitzung unterziehen. Die Anfangszeit für eine Ruhephase eine Grundlinie zu etablieren. Im Anschluss daran absolvierte der Studentenvertreter technische Probleme für die Prüfung. physiologische Arousals waren abhängig von der mentalen Erinnerung der Teilnehmer, wenn eine Reihe schwerer Prüfung Problem (Progression von MCT nach PSVT-R) durchgeführt wird. Danach beendet der Schüler eine schriftliche Selbstreflexion 10-Punkt-Umfrage, die keine Wirkung zeigten, durch ein Interview gefolgt (mit parallelen Anfragen an die Selbst-Bericht), wo eine emotionale Erregung zu sehen war. Bitte hier klicken, um eine größere Version davon zu sehen Zahl.
Abbildung 3. Repräsentative Side-by-Side-Vergleich von Selbst berichtet Antworten von Emotion Inspektion und Interview. Vergleich der galvanische Hautreaktion von Engineering-Student selbst berichteten Reaktionen (A) und Interview (B). Feld A zeigt die deskriptive Statistik (n = 7), in dem ein gepaarten Probe T-TestAnalyse zeigte keine statistisch signifikanten Unterschiede (p = 0,055) zwischen den vor und nach Eigenangaben. Feld B zeigt GSR Erhöhung der Erregung während des zweiten Selbstbericht (Schritt 13 - 14) sowie während der Interviews (15a - 16). Arousal Schwankungen größer waren während des Interviews, im Vergleich zu den Umfragen. Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Discussion
Dieses Protokoll beschreibt die Integration von Eigenangaben und Anfragen, Speichel Biomarker und galvanische Hautreaktionen individuelle Unterschiede in der Unterrichtsaktivitäten während eines Labor-Sitzung zu studieren. Dieses Protokoll hat viele Vorteile für Forscher, die auf akademische Leistung Emotionen, emotionale Regulation und affektive Reaktionen auf verschiedene Aktivitäten in einem Lehr-Einstellung identifizieren, vor allem während Veranlagungszeiträumen (z. B. Prüfungen). Während traditionell, Selbstaussagen und akademische Grade verwendet worden, um zu verstehen, wie die Schüler Kompetenzen im Unterricht entwickeln und / oder Engagement zu einem Selbstverständlich können unsere Methoden umfassender repräsentieren näher an Echtzeit-Antworten der Schüler während der akademischen Aktivitäten.
Für den Erfolg dieses Protokolls ist es entscheidend, dass Speichel Biomarker und galvanische Hautreaktionen tageszeitlich erhoben werden, dass die Teilnehmer sich der Verhaltens- und biologischen Rest sindrictions dieser Studie (z. B. Gesundheitsbedingungen), und das ständige Follow-up mit den Teilnehmern durchgeführt wird. Auch sollte Sorgfalt bei der Handhabung der Proben genommen werden, wie dies sollte unter aseptischen Bedingungen durchgeführt werden. Einige Einschränkungen der Studie sind die zulässigen Zeitrahmen (zB. 10 - 12 Tage nach der Menstruation) für Speicheldatensammlung für Frauen sowie Schwierigkeiten in genau die Ereignisse mit dem Echtzeit-Hautleitwert Sammlung Timing (zB Speichel Cortisol kann eine 20 Minuten Sammelzeit benötigen, während galvanische Hautsensorkalibrierung erfordert 5 min). Als solche sollten Datenerhebungsverfahren rechtzeitig prüfen von Abschnitten und Probleme Stempeln, die Teilnehmer vollständig im Labor Sitzung richtige statistische Datenanalyse und Triangulation zu gewährleisten. Schließlich wird durch die empfindliche Natur der selbst berichteten Emotionen, emotionale Reaktionen und biologischen und physiologischen Daten erreicht und bewertet, Protokollesollte das Institutional Review Board für den Menschen Richtlinien und Verfahren folgen.
Mit der technologischen Entwicklung in nicht-intrusive tragbare Technologien und biologischen Markern, können Methoden kombiniert werden, um komplexe Studenten Erfahrungen und Leistung zu akademischen Aufgaben Triangulation. Dieses Verfahren erweitert das Potential selbst berichteten Untersuchungen und physiologische Information, die kombiniert worden ist normalerweise nicht näher Echtzeit Emotion und kognitiven Reaktionen auf verschiedene Unterrichtsaktivitäten zu verstehen.
Eine Richtung für dieses Protokoll ist es, die Verfahren in einem größeren Rahmen zu übernehmen (z. B. Klassenzimmer) in realen Zusammenhängen. Dazu weitere Überlegungen auf Zeit, die Koordinierung auf den Einsatz von Ressourcen und Software, die Verwaltung von Hormon-Kit und GSR Handgelenk Sensoren Nutzung benötigen, sowie wichtige Mechanismen zwischen den Konstrukten zu berücksichtigen.
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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 |
References
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