Waiting
Login processing...

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

Behavior

Et tværfagligt og multi modal eksperimentelt design til undersøgelse af autentiske eksamens oplevelser i nærheden af realtid

Published: September 4, 2019 doi: 10.3791/60037
Automatic Translation
1, 3, 1, 1, 1, 2, 3, 3
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

Summary

En eksperimentel design blev udviklet til at undersøge real-time påvirkninger af en eksamen erfaring til at vurdere den følelsesmæssige virkelighed studerende erfaring i videregående uddannelse indstillinger og opgaver. Dette design er resultatet af en tværfaglig (f. eks. pædagogisk psykologi, biologi, fysiologi, ingeniørarbejde) og multimodal (f. eks. spyt markører, undersøgelser, elektrodermal sensor) tilgang.

Abstract

I løbet af de seneste ti år er forskningen i elevernes følelser i uddannelsesmiljøer steget. Selv om forskerne har opfordret til flere undersøgelser, der er afhængige af objektive foranstaltninger af følelsesmæssig erfaring, begrænsninger på at udnytte multi-modal datakilder findes. Undersøgelser af følelser og følelsesmæssig regulering i klasseværelser er traditionelt afhængige af undersøgelsesinstrumenter, erfaring-prøvetagning, artefakter, interviews eller observations procedurer. Disse metoder er, selv om de er værdifulde, hovedsageligt afhængige af deltagernes eller observatørens subjektivitet og er begrænset i den autentiske måling af elevernes real-time præstationer til en klasse aktivitet eller opgave. Sidstnævnte, i særdeleshed, udgør en anstødssten for mange lærde, der søger objektivt at måle følelser og andre relaterede foranstaltninger i klasseværelset, i realtid.

Formålet med dette arbejde er at fremlægge en protokol for eksperimentelt at studere elevernes real-time svar på eksamens oplevelser under en autentisk vurderingssituation. Til dette, et team af pædagogiske psykologer, ingeniører og ingeniøruddannelse forskere designet en eksperimentel protokol, der fastholdt de grænser, der kræves for nøjagtig fysiologiske sensor måling, bedste praksis af spyt indsamling, og en autentisk testmiljø. Navnlig er eksisterende undersøgelser, der er afhængige af fysiologiske sensorer, gennemført i eksperimentelle miljøer, der er koblet fra uddannelsesmæssige indstillinger (f. eks. Trier stress test), løsrevet i tid (f. eks. før eller efter en opgave), eller indføre analysefejl (f. eks. brug af sensorer i miljøer, hvor de studerende kan bevæge sig). Dette begrænser vores forståelse af elevernes real-time svar på aktiviteter og opgaver i klasseværelset. Nyere forskning har desuden krævet, at der skal tages hensyn til flere overvejelser omkring rekrutterings spørgsmål, replikabilitet, gyldighed, opsætninger, datarensning, indledende analyse og særlige omstændigheder (f. eks. tilføjelse af en variabel i forsøgs design) i akademiske følelser forskning, der bygger på multimodal tilgange.

Introduction

Psykologer har længe forstået vigtigheden af menneskers følelser i belyse deres adfærd1. Inden for studiet af uddannelse, akademisk præstation følelser (AEE) er blevet fokus for Emotion Research2. Forskere, der bruger AAE hævder, at situationelle sammenhænge studerende befinder sig i, er vigtige at overveje, når de undersøger elevernes følelser. Eleverne kan opleve test relaterede, klasserelaterede eller lærings relaterede følelser, der involverer multikomponent processer, herunder affektive, fysiologiske, motiverende og kognitive komponenter. AEE udtrykkes i to former: Valens (positiv/negativ) og aktivering (fokuseret/ufokuseret energi). Positive aktiverende følelser, såsom nydelse, kan øge reflekterende processer som metacognition, hvorimod positive deaktiverende følelser som stolthed kan resultere i lave niveauer af kognitiv behandling. Negative aktiverende følelser som vrede og angst kan udløse engagement, hvorimod negative deaktiverende følelser som håbløshed kan dæmpe motivationen3,4,5. Akademiske følelser bidrager til, hvordan vi lærer, opfatter, beslutter, reagerer og løser problemet2. For at regulere akademiske følelser, en person skal besidde selv-effektivitet (Se)6,7,8, som er deres tillid til deres evne til at ansætte kontrol over deres motivation, adfærd, og sociale miljø 6. Self-effektivitet og akademiske følelser er indbyrdes forbundne, hvor lavere selv-effektivitet er bundet til negative deaktivering følelser (f. eks angst, vrede, kedsomhed) og højere selv-effektivitet er bundet til positive aktiverende følelser (f. eks lykke, håb, spænding)6,7,8. Se menes også at være stærkt bundet til ydeevne6,7,8.

Forskning, der har undersøgt klasseværelset følelser har påberåbt sig selv-rapporter, observationer, interviews, og artefakter (f. eks, eksamener, projekter)9,10. Selv om disse metoder giver rige kontekstuelle oplysninger om elevernes oplevelser i klasseværelset, har de betydelige begrænsninger. For eksempel er interviews, observationer og selvrapporter afhængige af enkeltpersoners introspektioner10. Andre metoder har forsøgt at undersøge akademiske følelser mere probisk end tidligere forskere, såsom dem, der er baseret på erfaring-prøvetagning tilgange, hvor forskerne beder eleverne til at rapportere om deres følelser i løbet af skoledagen11. Selv om denne forskning giver os mulighed for at rapportere elevernes følelser mere præcist, dette arbejde er afhængig af selv-rapport metoder og ikke giver mulighed for real-time rapportering som studerende er nødt til at pause deres arbejde på eksamen for at løse oplevelsen undersøgelse.

For nylig, forskere er begyndt at behandle bekymringer om selv-rapport foranstaltninger ved hjælp af biologiske eller fysiologiske foranstaltninger af Emotion9, der kombineret med andre instrumenter eller teknikker såsom undersøgelser, observationer, eller interviews, består af en multimodal form for dataindsamling til pædagogisk og psykologisk forskning12. For eksempel, biologiske teknikker, herunder spyt biomarkører, bliver brugt til at forstå den rolle, biologiske processer har på kognition, Emotion, læring, og ydeevne13,14,15. For kognitive processer, androgener (f. eks, testosteron) har været knyttet til forskellige rumlige anerkendelse mønstre hos voksne og børn16,17 mens hypothalamus-hypofyse-adrenocortical hormoner (f. eks cortisol) og adrenerge hormoner (f. eks. spyt α-amylase eller sAA) er forbundet med stress reaktionsevne blandt individer18,19,20.

Elektrodermal aktivitet (EDA) repræsenterer et fysiologisk mål for aktivering af det autonome nervesystem (ans) og er forbundet med øget aktivering af systemet, kognitiv belastning eller intense følelsesmæssige reaktioner21,22 ,23. I undersøgelsesaktiviteter påvirkes EDA af fysisk mobilitet21,22, krops-og omgivende temperaturer24,25,26,27og Verbalisering af tanker28, samt følsomhed og graden af konnektivitet af analog-digitale elektroderne til huden29.

Selv om disse kan være begrænsninger for at bruge EDA, denne teknik kan stadig give værdifuld indsigt i, hvad der sker under Near-real-time undersøgelser og kan tjene som et lovende redskab til at udforske AEE og i omfang, selv-effektivitet. Som et resultat, et nøjagtigt billede af elevernes AEE kan opnås gennem en kombination af undersøgelsesmetoder, at bestemme den Valens af følelser, og fysiologiske og biologiske data, til at måle aktivering af denne følelse. Dette dokument bygger på en tidligere publikation om undersøgelsesaktiviteter30 og udvider omfanget af dette arbejde til at omfatte multimodale tilgange (ved hjælp af erfaringer-stikprøveundersøgelser, EDA sensorer, og spyt biomarkører) i en undersøgelse scenario. Det er vigtigt at nævne, at den nedenfor beskrevne protokol giver mulighed for, at flere deltager data kan indsamles på samme tid inden for en enkelt eksperimentel indstilling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Procedurerne blev godkendt af den institutionelle revisions bestyrelse (IRB) under en generel gennemgang på Utah State University for undersøgelser af forsøgspersoner og brug af disse konstruktioner. De typiske resultater omfatter to semestre af en Engineering Statik kursus, hver med en lidt anderledes eksperimentel opsætning, på en vestlig institution for videregående uddannelse i USA. Øvelse eksamener, hvis indhold parallelt de faktiske eksamener, blev udviklet af kurset instruktør og blev brugt til vores undersøgelse. Bemærk, at den protokol, der er skitseret nedenfor, beskriver samtidige trin, og nogle trin kan overlappe hinanden.

1. overvejelser vedrørende forsøgsdesign og integrering af disciplinær praksis

Som forskere overveje eksperimentelle design af denne art, disciplinære viden og tilgange skal integreres på en måde, der supplerer og opretholder de vigtigste forskningsmål. Da der tilføjes nye instrumenter og metoder, er der behov for yderligere validerings overvejelser. I dette arbejde vil vi undersøge en eksperimentel undersøgelse, hvor undersøgelser og elektro dermal sensorer blev anvendt til en af semestre (eksperimentel design A), og spyt opsamling (dvs. cortisol og sAA) blev føjet til det efterfølgende semester (eksperimentel design B). Nedenfor er de overvejelser for de to opsætninger:

  1. Eksperimentel design med undersøgelser og elektro dermal sensorer
    1. Elektro dermal sensorer er følsomme. Deltagernes chok-svar kan, hvis de utilsigtet aktiveres, skabe en markant stigning i EDA-respons. Dette er især vigtigt, når man overvejer flere deltagere til dataindsamling, hvis handlinger kan forbedre disse chok svar. Som sådan skal du sørge for at opsætte arbejdsområdet omhyggeligt for at minimere så mange distraktioner som muligt. Som vist i figur 1, omfatte en test skjold, hvis udforske undersøgelse erfaringer for en person eller en gruppe af individer.
      Bemærk: for at øge den økologiske validitet af testmiljøet, planlægge at levere materiale, som en elev ville bruge på deres egentlige eksamen (f. eks, projektmapper, Lignings ark) for at give deltagerne mulighed for at reflektere over og udarbejde eventuelle nødvendige eksamen problemer
    2. Elektro dermal sensorer giver et signal hver 1/4th af et sekund. Hvis du vil tillade, at en hændelse defineres og undersøgt, skal du implementere en plan for at indsamle en præcis måling af en opgaves indtræden. Når tiden synkroniserer elektro dermal sensorer med undersøgelser, skal du sørge for, at præsentationen af undersøgelses spørgsmålet synkroniseres med den elektro dermal sensor ved at bruge computerens interne ur til at fastlægge en tidsramme for dataindsamling (Se figur 1). Hvis du bruger Bluetooth-aktiverede elektro dermal sensorer (f. eks. i tabel over materialer), synch Times i Greenwich Meridian time (GMT) for at gøre brug af tidszoneændringer og forskelle i sommertid i forbindelse med dataindsamlingsprocedurer30.
      Bemærk: Hvis du bruger en webserver til præsentation af stimuli (f. eks. test spørgsmål, undersøgelses emne osv.), skal du sørge for at justere tiderne mellem serveren og computerens interne ur, da disse ikke typisk synkroniseres. Bemærk, at det kan være nødvendigt at forudinstallere en webserver på tværs af platforme (f. eks. XAMPP eller andre Apache-servere) til hver computer, der bruges til studiet. Hvis du har til hensigt at synkronisere et webkamera til videooptagelse formål, overveje at bruge sikkerhedssoftware, der tillader optagelse af dato, tid, time, minut, sekund og millisekund (f. eks 01/01/2000 04:01:02:05) af videoen. Bemærk, at denne video også skal synkroniseres med computerens interne ur og de andre enheder (f. eks. Indstil webkameraerne til at måle deltagerens ansigt i forskellige vinkler, hvis det er nødvendigt. Vi anbefaler, at for en frontal konfronteret web-kamera; videoen er placeret parallelt med arbejdsstationens overflade og for nedadvendte webkameraer til at placere videoen ved 30 ° til 45 ° fra arbejdsstations overfladen til deltagerens ansigt.
    3. Placer elektrodermal sensoren på deltagerens ikke-dominerende hånd for at minimere støjen i signalet på grund af bevægelses-eller elektrode kontaktfejl under dataindsamlingen som foreslået i en tidligere protokol30. Hvis forskerne gerne vil minimere artefakter i EDA på grund af bevægelse, et alternativ er at inkludere en håndleds gel pad på et sted, der er behageligt for deltageren, og at samtidig giver dem mulighed for at hvile deres ikke-dominerende hånd på.
      Bemærk: placeringen af den bærbare computer, gel pad, sensor, eksamens plader og andre elementer i studiet skal være standardiseret for at sikre repeterbarhed på tværs af eksamensbetingelser og semestre. Som vist i figur 1, blev malertape brugt til at centrere hvert element (f. eks. laptops, eksamens plader, kameraer) af den eksperimentelle opsætning konsekvent på tværs af deltagere og semestre af dataindsamling.
    4. For elektro dermal sensor aflæsninger, fastsætte en periode, hvor deltagerne har opnået en afslappet tilstand for at etablere baseline EDA data31. For dette, enten angive et tidspunkt i begyndelsen af eksamen for deltagerne at stirre på testen skjold (~ 5 – 15 minutter) eller program denne cue i den bærbare computer som en del af tidsstempling program. Når du har afsluttet denne periode, kan deltagerne påbegynde alle relevante undersøgelser og eksamensspørgsmål. I samme ånd, tildele en lempelse periode i slutningen af eksamen erfaring.
  2. Eksperimentel design med undersøgelser, elektro dermal sensorer og spyt biomarkører
    1. Når du integrerer elektro dermal sensorer med undersøgelser og spyt biomarkører, skal du sikre, at afbrydelser minimeres i videst muligt omfang. Som én strategi skal du oprette en træningsvideo for at hjælpe deltagerne med at forstå, hvordan de kan levere deres spytprøver på de fastsatte tidsperioder for eksamen i henhold til fremstillings specifikationerne (Se tabel over materialer) for at minimere afbrydelser fra Forskere.
      Bemærk: i denne undersøgelse, forskerne var interesseret i at indsamle spyt under fire tidspunkter: begyndelsen, midten, slutningen, og post-eksamen. Men, forskerne kan vælge andre gange, de finder passende for deres undersøgelse. Vi brugte også vatpind-indsamlingsmetoden32 i stedet for den passive savle-metode33 for brugervenlighed og hurtigere prøve indsamlings tider. Vi valgte også cortisol34 og sAA35 kits (Se tabel over materialer) og fulgte producentens specifikationer i behandlingen. Men hvis din gruppe ikke har et biologisk laboratorium til at gennemføre disse former for testning, kan andre udbydere være i stand til at analysere prøverne32,36.
    2. Ved opsamling af spytprøver, have en køler med tøris med en indre temperatur på-20 °C; Dette vil forhindre rumtemperatur forringelse af enzymer til cortisol prøver34. Hvis indsamling spyt alpha-amylase, dens stabilitet er meget længere (~ fem dage ved stuetemperatur og giver mulighed for 5 fryse-tø cyklusser35). Hvis indsamling begge, som det var tilfældet i denne undersøgelse, følge de retningslinjer, der er nødvendige for at opbevare spyt kortisol prøver i henhold til producentens anbefalinger34,35.
    3. Hvis du bruger vatpind-indsamlingsmetoden25, skal du have podepen tilbage enten i den inderste kind eller under tunerens tunge for 60 s. Ved håndtering af hætteglassene og prøve opsamlings hætter, Følg producentens protokoller34,35 og formidle oplysningerne til deltagerne, før undersøgelsen påbegyndes.
      Bemærk: Hvis eksperimentet er mere granulært (f. eks. spørgsmål ved indsamling af spørgsmål), skal du sørge for at registrere start-og forskydnings tiderne for hver enkelt spyt prøve samling, da det kan være nødvendigt at tage højde for disse i EDA-analysen. Det samme gælder for indtræden og forskydning af tidspunkter for indsamling af undersøgelsesdata. For spyt dataindsamling, vores gruppe udviklet en udflagning system for at give deltagerne mulighed for at underrette forskeren/Proctor, når en spyt prøve var klar til at blive indsamlet. Overvej at udpege flere alt til at hjælpe med under en eksperimentel session, hvis flere spytprøver er klar til at blive indsamlet og opbevaret.

2. opsætning og rengøring præ-og post-eksperiment

  1. Undersøgelser
    1. I undersøgelses form skal du organisere en planlægningsproces, angive deltager-id'er og indsamle eventuelle demografiske oplysninger efter behov. Du bør også oprette eller forhånds mærke alle relevante undersøgelsesspørgsmål som forberedelse til dataeksport. Dette vil muliggøre hurtigere og mere effektiv datarensning,-styring og statistiske analyser.
    2. Synkroniser undersøgelses præsentationen og afslutnings tiderne i hele eksamens protokollen. Hvis du integrerer sensorer eller video, synkroniseres disse teknologier også med undersøgelses softwaren.
    3. Som et spørgsmål om høflighed og af hensyn til at bidrage til et hjerteligt og indbydende forskningsmiljø, og hvis instruktørerne er enige, oprette en automatiseret opfølgende e-mail, der indeholder svar på de eksamensspørgsmål, der skal sendes til deltagerne straks eller kort efter deres deltagelse i sessionen.
  2. Elektro dermal sensorer
    1. Planlæg at pre-planlægge deltagere til en undersøgelse session/tid, vurdere eventuelle medicinske oplysninger og kostvaner for EDA og spyt Collection30 og hånd dominans for EDA Collection30, og minde deltagerne om at undgå forbrug af sukkerholdige eller koffeinfri produkter dagen for forsøget. Dette er vigtigt, da visse medicinske tilstande (f. eks. metaboliske lidelser) og kostvaner (f. eks. koffein forbrug) kan påvirke EDA (og spyt værdier), som foreslået i en tidligere protokol30.
    2. Før deltagerne ankommer, skal du sørge for, at sensorerne er korrekt kalibrerede, at der er blevet taget hånd om softwareopdateringer, og at sensorerne er blevet renset med 70% spritservietter30.
    3. Når du passer EDA-sensoren på en deltagers håndled, skal du sørge for at placere den på deltagerens ikke-dominerende hånd. Sådan monteres EDA-sensoren:
      1. Placer sensoren med knappen vendt nedad mod tommelfingeren.
      2. Med deres palmer vender opad mod deres ansigt, har deltagerne tegne en imaginær linje fra rummet mellem den anden og tredje finger af deres ikke-dominerende hånd til deres Mid-håndled område og placere sensoren elektroder.
      3. Bed deltagerne om at montere sensor stropperne på en måde, der ikke er for stram eller for løs.
        Bemærk: et repræsentativt billede af denne fitting findes i figur 2.
    4. Når du starter sensoren, skal du sørge for at følge producentens protokoller31 for at sikre, at sensorerne er indstillet til at indsamle data. I dette eksperiment er protokollen skræddersyet til brug med et bestemt mærke af sensorer (Se tabel over materialer), selv om forskerne er velkomne til at bruge enhver fysiologisk sensor efter eget valg.
      1. For enheder, der bruges her, trykkes sensor knappen ned i tre sekunder. Et grønt lys blinker periodisk efterfulgt af et rødt blinkende lys, hvorefter der opstår en udtoning.
      2. Under fade-out, for at sikre, at sensoren er tændt, skal du trykke én gang på knappen for mindre end 1 s. Hvis den blinker rødt, angiver den, at den registrerer data.
    5. Når sensoren slukkes, skal du trykke på knappen i 3 s. Sensoren slukkes, hvis lysene på bunden af armbåndet går fra grøn til falme.
    6. Hvis du vil hente data fra sensoren, skal du slutte den til computeren og uploade dataene i det administrerende software system i henhold til producentens anbefalinger31.
  3. Spyt biomarkører
    1. Som nævnt før, pre-vurdere eventuelle medicinske tilstande eller kostvaner, der kan påvirke spyt værdier under analyse. Også minde deltagerne om ikke at bære nogen læbepomade, make-up, eller produkter nær læberne, når de ankommer til sessionen, da dette kunne introducere forurenende stoffer, der kan påvirke cortisol og spyt alfa-amylase prøver. Hvis deltagerne ankommer iført disse produkter, forsigtigt guide dem til et toilettet eller give passende klude, der ville fjerne disse produkter uden at indføre andre kemikalier (f. eks vand på en serviet versus make-up Remover håndklæder). Endelig klare eksperiment værelser af mad eller drikkevarer, der har en stærk lugt (f. eks Pizza, appelsiner), der kan forbedre spytproduktion blandt deltagerne.
    2. Ved deltagernes ankomst til eksperimenterende rum, hænder deltagere 1 ounce af vand hældes i en kop i deres tilstedeværelse. Bed dem om at Swish og sluge vandet. Dette gøres for at rydde munden af eventuelle madrester, der kan påvirke cortisol og spyt alfa-amylase data.
    3. Hvis du indsamler EDA-data sammen med saliva, skal du forsigtigt minde deltagerne om at minimere håndbevægelsen i den hånd, der har EDA-sensoren. Deltagerne skal derfor informeres om, at enhver indsamling af spytprøver skal gøres i den dominerende hånd. For at lette denne proces, anbefales det, at den eksperimentelle opsætning omfatter præ-mærkede hætteglas og en stand til at minimere eventuelle tab af prøver (Se figur 1).
    4. Når du samler spytprøver, skal du bære friske nitrilhandsker for at minimere støvpartikler eller andre forurenende stoffer fra hånd olier, der skal overføres til hætteglasset med spyt prøven.
    5. Som tidligere nævnt skal prøverne straks overføres til en køler, der har en indre temperatur på-20 °C.

3. øget økologisk gyldighed i lyset af undersøgelser, elektro dermal sensorer, og spyt biomarkører

  1. Om eksamens ægthed
    1. Hvis du vil give en autentisk testoplevelse, skal du justere eksamens indholdet med kursusindhold. Til dette bør du gennemgå kursusindholdet sammen med en gruppe indholdseksperter, herunder kursus instruktøren.
    2. Vælg en evaluering (test eller vurdering) af det kursusindhold, der kan replikeres i en eksperimentel indstilling, eller som kan supplere eksisterende kursusindhold (f. eks. øvelses eksamen).
      Bemærk: afhængigt af din institutions institutions gennemgangs politik kan brug af reelle eksamener ikke tillades på grund af dens potentielle skade på elevernes kvaliteter i kurset. Som sådan kan en tilsvarende oplevelse (f. eks. øvelses eksamen) overvejes i stedet.
    3. Ved siden af instruktøren, udvikle en svarnøgle og eksamens problemer og dens løsninger til at blive brugt til at indsamle præstationsdata på et granulært niveau (dvs. spørgsmål efter spørgsmål) og/eller makro-niveau (dvs. hele eksamen) afhængigt af målene for forskningen
    4. Bed instruktøren om også at tilvejebringe yderligere materialer, der typisk anvendes i deres eksamener (f. eks. snyde plader) eller eventuelle tilladte materialer (f. eks. lærebøger, liste over referencer), der typisk anvendes i deres kurser. Eksperimenteres bør være parat til at give disse værktøjer til deltagerne.
    5. Sørg for, at testmiljøet paralleller den eksperimentelle opsætning (f. eks eksamen gange, tilbud af eksamen-test Center eller klasseværelse, etc.) og dens funktioner såsom Desk plads, belysning, temperaturen i rummet, blandt andre.
  2. Om inklusion i undersøgelsen
    1. Afhængigt af antallet af undersøgelsesspørgsmål, vil det være vigtigt at aflægge regnskab for de omtrentlige tider; Det kan tage deltagerne at fuldføre undersøgelsens spørgsmål, mens de tager deres eksamen.
    2. Allot yderligere test-tager tid til at tage højde for afbrydelser og designe eksamen program til at returnere studerende til en bestemt eksamen problem, hvis en undersøgelse prompt afbrudt dem. Sørg også for, at afbrydelses tiden er konsistent på tværs af deltagere (f. eks. begyndelsen, midten og slutningen af eksamenen).
    3. Afhængigt af typen af eksperimentel design, hvis den granulære type svar er nødvendig (f. eks. spørgsmål efter spørgsmål), planlægger at præsentere eksamens problemet først, derefter bede deltagerne om at besvare undersøgelsens spørgsmål, og derefter give deltagerne mulighed for at indtaste deres (f. eks. åben tekst, multiple choice-tiltag osv.). Dette giver deltagerne mulighed for først at se problemet og svare på undersøgelses spørgsmålet i henhold til det præsenterede problem. Hvis det eksperimentelle design er på makroniveau, skal du sørge for, at deltagerne får lov til at reflektere over eksamens oplevelsen indtil det tidspunkt, før de svarer.
      Bemærk: teorier og hypoteser er vigtige at overveje i dette trin som valget af den særlige form for præsentation af en vare (f. eks, undersøgelse, eksamen) vil sagen. For eksempel, hvis du studerer selv-effektivitet, dette er bedst vurderes på niveau med testen spørgsmål, mens akademiske præstationer følelser er typisk spurgt præ-, under-, og post-eksamen.
  3. Vedrørende elektro dermal aktivitet sensorer
    1. For at sikre, at deltagerne ikke bliver alt for stressede på grund af forsøgsprotokollen, skal du inkludere kalibrerings-og afslapnings perioder i hele eksamens oplevelsen. En strategi kunne være at give deltagerne mulighed for at koncentrere deres opmærksomhed mellem spørgsmål. Begyndende med et enkelt-til-svar spørgsmål (f. eks., "hvilken ugedag er vi i?") og give deltagerne 30 s til at hvile i mellem hver eksamen spørgsmål.
      Bemærk: Husk på, at forstå udformningen af eksamen spørgsmål selv og forudsige, hvad elevernes reaktioner kan være vigtige (f. eks øget kognitive belastninger eller neurale effektivitetsgevinster37), da de kunne påvirke spyt MARKØR og EDA data Samling. For eksempel bør eksamens spørgsmålene alle være i form af essay indrejse, hvilket ville kræve håndbevægelse, der kan påvirke EDA data24,25 eller en eksamen kan være designet af varierende sværhedsgrader, som kunne påvirke elevernes kognitive belastninger eller neurale effektivitetsgevinster37.
    2. Sørg for, at tids stemplings programmet vil udgøre en følge af eventuelle ændringer i prøve oplevelsen (f. eks. kalibrerings perioder, indtræden og forskydning af in-Between kalibrerings spørgsmål, undersøgelsesspørgsmål debut og offset, start og afslutning af eksamen). Dette er et vigtigt skridt, da det vil give mulighed for datakilde matching, som vil bestemme de intervaller eller begivenheder, der skal behandles og analyseres.
  4. Om brug af spyt biomarkør
    1. Vær opmærksom på, hvornår at indsamle spyt biomarkører.
      Bemærk: Salivary bio-markør undersøgelser er typisk udforsket gennem en pre-pre-Mid-post-post-post-design32,33,34,35,36. Da cortisol tager 20 minutter at reagere på stress14, disse tidsforskydninger er nødvendige for at observere cortisol debut og nyttiggørelse. I tilfælde af elevernes forberedelse til en eksamen, kan deltagerne være bekymrede for at tage eksamen, og derfor er en før-debut foranstaltning måske ikke muligt. Det er også vigtigt ikke at afbryde eleverne hyppigt under eksamen. I vores undersøgelse valgte vi at indsamle spyt én gang før debut, en gang i løbet af, umiddelbart efter, og 20 minutter efter eksamen så stille som muligt for at minimere afbrydelser. Der findes en tidslinje for prøve test i figur 3.
    2. I undersøgelsesprogrammet skal du inkludere tidsindstillede prompter til cue-deltagere, når det er tid til at indsamle spyt. Medtag en 60-s-timer, så deltagerne er opmærksomme på varigheden af spyt-samlingen. Returner deltagerne til det problem, de arbejdede på i eksamen, når 60 s er fuldført.

4. overvejelser vedrørende databehandling og analyse

  1. Undersøgelse
    1. Sørg for, at data output er mærket og organiseret korrekt for at give mulighed for effektiv datastyring og sikre statistiske programmer (f. eks SPSS, SAS) kan udføre enhver nødvendig analyse.
    2. Identificer eventuelle outlier-data baseret på standarder for undersøgelse af outlier Detection38 samt enhver bestemt gennem de demografiske data, som er indsamlet tidligere (f. eks. medicinske tilstande).
    3. Bestemme typen af statistisk analyse og/eller modellering til adfærd baseret på de etablerede forskningsspørgsmål (r) og/eller hypoteser
  2. Elektro dermal aktivitet
    1. Bemærk, at elektro dermal data udgange kan variere fra virksomhed til firma. For den enhed, der anvendes i dette studie31, præsenteres data udgange som en enkelt kolonne med en starttid MÅLT i GMT, efterfulgt af hyppigheden af dataindsamlingen og EDA målt i microsiemens. EDA-dataene forøges derefter i forhold til hyppigheden af dataindsamlingen. Da dataene er afhængige af tidspunktet for debut, konvertere denne tid til UNIX tid i henhold til fremstillings protokoller og tidligere protokoller30. Dette vil give mulighed for en mere problemfri synkronisering af EDA'S dataændringer i hele eksperimentet.
    2. Identificer og fjern potentielle producent kilder af afvigende værdier, såsom sensor fejl, ufuldstændig dataindsamling eller dårlig kontakt af elektroderne i huden. Disse vil blive identificeret ved negative værdier eller konstante nær-nul kontinuerlige datasegmenter i data output ark.
    3. Identificer og fjern alle potentielle brugergenererede kilder til afvigende værdier såsom uregelmæssige bevægelser (f. eks. håndhit af skrivebord eller nerve aflytning), undersøgelse eller spyt indsamlings perioder eller store ændringer i krops temperaturer eller blodtryksaflæsninger .
    4. For at fjerne støj på grund af bevægelse, skal du gøre følgende serie af trin:
      1. Først scannes gennem deltagernes accelerometer-profiler (ACC), som også leveres af håndleds sensoren. Bemærk, at dataene vil have X-, Y-og Z-kolonner, der angiver henholdsvis tredimensionelle vandrette, lodrette og rumlige håndbevægelser. Beregn det glidende gennemsnit af dette accelerometer data i henhold til euclidisk distance (L2-norm)39,53 ligning til at beregne den samlede bevægelse:
        Equation 1
      2. Beregn standardafvigelsen for de euklidiske afstandsværdier for hele deltager sættet og rangorden dem. Beregn også gennemsnitsværdien af de euklidiske afstandsværdier.
      3. Beregn variansen af den euklidiske afstandsværdi for at bestemme signal-støj-forholdet40 i henhold til følgende ligning:
        Equation 2
        Bemærk: koefficient for variansværdier, der overskrider en score på 1, indikerer en outlier og skal fjernes fra analysen i henhold til anbefalingerne i håndtering af signalering data33.
      4. Når støjen på grund af bevægelse fjernes, skal du bestemme den nødvendige tærskel for at filtrere dataene. Til dette, beregne øvre og nedre grænser for 95% af standardafvigelsen af signalerne. Enhver data uden for disse intervaller kan enten fjernes fra datasættet/analysen eller imputeres i henhold til forskeren mål og mål. Til denne undersøgelse valgte vi at gennemsnitlige de udvendige intervaller med de fastsatte acceptable data.
      5. Vend tilbage til EDA-dataene, og brug de tidsstemplede accelerometer data til at identificere de tilsvarende intervaller for EDA (som også har været tidsstemplede).
        Bemærk: for at synkronisere accelerometer og elektro dermal data, Bemærk at optagelses frekvenserne er forskellige (4 Hz for EDA og 32 Hz for ACC), så de først skal justeres. Da der i sagens natur vil være flere ACC-data end EDA-data, skal du bruge de gennemsnitlige EDA-værdier til at tage højde for denne forskel.
    5. Når EDA datasæt er blevet renset41,42 selv om de filtrerede accelerometer data, fortsætte med at adskille tonic (baseline) og phasic (umiddelbare, reaktive) signaler ved hjælp af foreskrevne værktøjer (f. eks., ledalab, EDA Explorer)43 ,44, til statistisk analyse, primært de phasic, filtrerede EDA data anvendes og værdier (f. eks, størrelser, antal toppe, ventetid gange) er beregnet på grundlag af forskningsspørgsmål/hypotese og ved hjælp af metoder, der er beskrevet af Bouscien22,23.
  3. Spyt biomarkør
    1. For både cortisol og spyt alfa-amylase assays, Følg producentens protokoller22,23,24,25,26,27,28 og tekniker anbefalinger om vilkår for brug, opbevaring og håndtering af prøver.
    2. Drej optøede prøver ved 1.500 x g ved 4 °c. Sørg for at fjerne svaber forsigtigt, og at hætteglassene har spyt supernatanten i bunden af hætteglasset for at sikre mucin separation.
    3. Som god praksis, før du følger assay protokoller, gøre en buffer skylning af brøndene ved hjælp af en tallerken vaskemaskine før forarbejdning. Dette er især vigtigt for cortisol.
    4. Sørg for, at den optiske tætheds plade læser er blevet forprogrammeret til de rette temperaturer (f. eks. kræver sAA-prøver inkubations temperaturer på 37 °C, hvorimod cortisol-prøver kræver rumtemperatur aflæsninger) og bølgelængder (dvs. stabiliserings-og associeringsaftalen kræver 405 nm og cortisol kræver 450 Nm og 490 – 492 nm referencefiltre). For sAA assays anbefales det, at den anvendte plade læser har både en shaker og en inkubator indeni.
    5. Følg producentens protokoller34,35 for at beregne koncentrations værdierne for hver prøve og den tilsvarende intra-og Inter-assay procent af variationskoefficienten (% CV) ligninger for at identificere afvigende fra datasættet (dette beregnes forskelligt i forhold til den tidligere anførte ligning). Bemærk, at for sAA skal du holde styr på de lotnumre, der bruges i kontrollerne, da de ikke er standardiserede.
      1. Først gennemsnit% CV af kontrollerne ved lotnummer og derefter gennemsnitlige disse værdier for at få en stor gennemsnitlig% CV score.
      2. For prøver anbefaler fabrikanten, at intra-assay af prøver skal have en% CV under 10%, mens kontrollerne bør have en Inter-assay% CV under 15%34,35. Disse% CV-værdier vil dog i høj grad afhænge af de laboratorieforhold og det udstyr, der anvendes til at gennemføre forskningen. Som sådan, overveje alternative metoder til immunassay assay validering efter behov45.
    6. Fryse spytprøver ved-80 °C efter analysen for at muliggøre verifikation af dens validering. Du må ikke fryse tø mere end én gang for at forhindre yderligere Enzymatisk nedbrydning af prøverne eller kontrollerne.
  4. Data triangulering
    1. Afhængigt af forskningsspørgsmål eller hypotese, korrelere relevante variabler. Sørg for, at alle outliers og data er passende forbehandlet og filtreret før brug46.
    2. Fastslå, om stikprøvestørrelsen, dataindsamlings stederne, den observerede statistiske effekt og forskningsspørgsmålene eller-hypotesen nødvendiggør sammenlægning af data47eller ved hjælp af analytiske teknikker med gentagen anvendelse48,49 50.
    3. Regnskab for interindividuelle forskelle i Task time51 og forsinkelsen i respons af spyt biomarkører til stress14, bruge tidsstempler, eller bestemme begivenheder til at synkronisere datasæt sammen.
    4. Brug af statistiske modeller og software, Analysér datasættet, og Fortolk resultaterne.

indeholder de 16 zip-filer.  Hver zip-fil indeholder alle EOL quizzer for et givent Kernekapitel.  De vil ønsker at udpakke denne fil, og derefter hver zip-fil bliver indlæst individuelt i lærred.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I denne undersøgelse, vi var interesseret i at studere de påvirkninger af selv-effektivitet, ydeevne, og fysiologiske (EDA sensorer) og biologiske (sAA og cortisol) svar af bachelor ingeniørstuderende, da de tog en øvelse eksamen. De viste data er en repræsentativ delmængde af prøver: (a) en, der overvejede undersøgelser og elektro dermal sensorer (eksperiment design A) og (b) en, der omfattede den samme eksamen sammen med spyt biomarkør data (eksperiment design B). Mens vi indsamlede følelser data i denne undersøgelse, vil vi ikke præsentere det, da vores mål var at demonstrere granulære data i realtid i stedet for på foreskrevne tidspunkter i begyndelsen, midten, eller slutningen af eksamen, som er, hvor følelser data blev indsamlet.

Som vist i figur 4blev graden af sværhedsgrad af eksamen i henhold til de studerendes kollektive respons sammenlignet på tværs af eksperimenterende designs. Også, den gennemsnitlige EDA som en funktion af de studerendes rapporterede selv-effektivitet scores før fuldføre eksamen spørgsmål blev plottet. Selv om graden af vanskeligheder var den samme for de to design, blev der fundet modstridende forskelle i de gennemsnitlige EDA-værdier mellem de korrekte og ukorrekte responser på tværs af forskellige selvvirknings scorer. For eksperimentel design A (EDA-sensorer og-undersøgelser) steg den gennemsnitlige EDA for en mid-SE score for studerende, der reagerede forkert på eksamens spørgsmålene sammenlignet med studerende, der besvarede spørgsmålene korrekt (p < 0,001). For eksperimentel design B (EDA-sensorer, undersøgelser og spyt-biomarkører) varierede de gennemsnitlige EDA-værdier, hvor den modsatte effekt blev fundet for lav SE-score (p < 0,05) og høj Se-score (p < 0,01).

For at forstå enhver potentiel spyt påvirkning blev den gennemsnitlige EDA samt cortisol og sAA-analyseværdier for indstillede datapunkter i eksamen (begyndelse, midte, slutning og 20 minutter efter eksamen) normaliseret (figur 5) for eksperimentel design B. Det er vigtigt at bemærke, at de gennemsnitlige EDA værdier for denne tabel blev afkortet med 60-s intervaller i den forudindstillede tidsramme for at muliggøre sammenligninger mellem hver spyt markør. De data tyder på, at EDA niveauer faldt fra begyndelsen til slutningen af eksamen, og disse niveauer inddrives ved 20-minutters mærke efter eksamen. Disse tendenser var parallelt med cortisol-og sAA-dataene. Statistisk signifikans, som fastlagt gennem ANOVA, blev fundet mellem EDA og sAA i begyndelsen og midten af eksamen (p < 0,05 for begge gange), hvorimod EDA og cortisol viste betydning mellem midten og slutningen af eksamen (p < henholdsvis 0,01 og p < 0,05). Ved 20-minutters-mærket, EDA og sAA (p < 0,01) og cortisol og saa (p < 0,05) begyndte at vise betydning mellem hinanden.

Figure 1
Figur 1. Eksperimentel opsætning ved brug af undersøgelser og elektro dermal sensorer til undersøgelse af undersøgelses erfaringer. Billedet viser eksperimentel design A (sensorer og undersøgelse) og B (sensorer, undersøgelse, og spyt biomarkører). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. En skematisk gengivelse af, hvordan deltagerne kan passe og starte elektrodermal sensoren. Billede A (til venstre) viser placeringen af start knappen på sensoren, mens billede B (til højre) viser placeringen af EDA-elektroderne på deltagerens håndled. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. Repræsentation af en eksperimentel tidslinje, når undersøgelser, spyt biomarkører, og elektro dermal sensorer er inkluderet. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4. Sværhedsgrad. Graden af sværhedsgrad af eksamen i henhold til kollektive studerendes præstationer og Mean EDA som en funktion af selv-effektivitet skala ranking af deltagerne for korrekt og ukorrekt respons for eksperimentel design A (a og B) og eksperimentelle design B (C og D). N = 15 deltagere pr. design; data indberettes som middelværdien ± standardfejl af middelværdien (repræsenteret i fejllinjerne). stiplede linjer på paneler A og C repræsenterer grænserne for moderate sværhedsgrader (mellem 0,3 og 0,8)52; *p < 0,05, * *p < 0,01 og * * *p < 0,001, hvilket indebærer en statistisk signifikant forskel. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5. Normaliseret sAA, cortisol og Mean EDA. Normaliseret sAA, cortisol og Mean EDA for eksperimentel design B sammenlignet med 60-s intervaller ved foreskrevne tidsperioder under eksamen (begyndende, midterste, ende, 20 minutter efter). N = 15; data indberettes ved gennemsnitlig ± standardfejl af middelværdien (repræsenteret i fejllinjerne). *p < 0,05 og * *p < 0,01, hvilket indebærer en statistisk signifikant forskel. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Selv om fysiologiske foranstaltninger har været anvendt i mange autentiske læringssammenhænge, er det afgørende at designe et studiemiljø, der er opmærksomme på grænserne for den nuværende teknologi. Vores design balancerer behovet for et autentisk testmiljø og rummer teknologien. Komfortabelt begrænsende deltager bevægelse, reducere utilsigtede afbrydelser, og tidsstempling deltagernes test svar er alle kritiske trin i protokollen.

Rummet og udgifterne til elektro dermal sensor anordninger kan gøre undersøgelsen upraktisk for forskere med begrænsede forskningsmidler. Men når de er købt, har disse sensorer ubegrænsede anvendelser. Spyt biomarkører skal forarbejdes i et laboratorium og have betydelige udgifter pr. prøve før og efter behandling. Det er også vigtigt at overveje de særlige laboratorieforhold og det udstyr, der anvendes, da det kan være nødvendigt at validere alternative metoder til at identificere Inter-og intra-assay-procenter af CV.

Protokollen er et vigtigt skridt fremad i anvendelsen af multimodale tilgange i studiet af akademiske følelser. Protokollen maksimerer præcisionen af EDA-målinger ved at tidsstemple deltagernes svar, samtidig med at man repliderer et autentisk testmiljø, hvilket muliggør mere objektive realtids studier af studenterkurser og klasseundervisning, der adresserer en begrænsede forudgående forskningsundersøgelser fokuserede på læring og resultater. Det er muligt at ændre teknikken til at omfatte online læringsaktiviteter, der kræver tastetryk Capture. Det er også muligt at bruge protokollen til bedrag undersøgelser, hvor sværhedsgraden af testen eller nuværende tekst-baserede prompter er præ-designet til at påvirke elevernes forventninger til testen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette materiale er baseret på arbejde, der delvist støttes af National Science Foundation (NSF) No. EED-1661100 samt et NSF GRFP-tilskud, der gives til Darcie Christensen (nr. 120214). Eventuelle udtalelser, resultater og konklusioner eller anbefalinger, der kommer til udtryk i dette materiale, afspejler ikke nødvendigvis NSF eller USU. Vi vil gerne takke Sheree Benson for hendes venlige diskussioner og anbefalinger til vores statistiske analyse.

Forfatter bidrag i dette dokument er som følger: Villanueva (Research design, dataindsamling og analyse, skrivning, redigering); Husman (Research design, dataindsamling, skrivning, redigering); Christensen (dataindsamling og analyse, skrivning, redigering); Youmans (dataindsamling og analyse, skrivning og redigering); Khan (dataindsamling og analyse, skrivning, redigering); Vicioso (dataindsamling og analyse, redigering); Lampkins (dataindsamling og redigering); Graham (dataindsamling og redigering)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.1 cu ft medical freezer Compact Compliance # bci2801863 They can use any freezer as long as it can go below -20 degrees Celsius; these can be used to store salivary samples for longer periods of time (~4 months) before running salivary assays.
Camping Cooler Amazon (any size/type) Can be used to store salivary samples during data collection
E4 sensor Empatica Inc E4 Wristband Rev2 You can use any EDA sensor or company as long as it records EDA and accelerometry
EDA Explorer https://eda-explorer.media.mit.edu/ (open-source) Can be used to identify potential sources of noise that are not necessarily due to movement
Laptops Dell Latitude 3480 They can use any desktop or laptop
Ledalab http://www.ledalab.de/ (open-source) Can be used to separate tonic and phasic EDA signals after following filtration steps
MATLAB https://www.mathworks.com/products/matlab.html (version varies according to updates) To be used for Ledalab, EDA Explorer, and to create customized time-stamping programs.
Salivary Alpha Amylase Enzymatic Kit Salimetrics ‎# 1-1902 For the salivary kits, you should plan to either order the company to analyze your samples and/or go to a molecular biology lab for processing
Salivary Cortisol ELISA Kit Salimetrics # ‎1-3002 For the salivary kits, you should plan to either order the company to analyze your samples and/or go to a molecular biology lab for processing
Testing Divider (Privacy Shields) Amazon #60005 They can use any brand of testing shield as long as they cover the workspace
Web Camera Amazon Logitech c920 They can use any web camera as long as it is HD and 1080p or greater

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. The control-value theory of achievement emotions: Assumptions, corollaries, and implications for educational research and practice. Educational Psychology Review. 18 (4), 315-341 (2006).
  4. Pekrun, R., Perry, R. P. Control-value theory of achievement emotions. International Handbook of Emotions in Education. , 120-141 (2014).
  5. Pekrun, R., Stephens, E. J., et al. Academic emotions. APA Educational Psychology Handbook. Harris, K. R., et al. , American Psychological Association. Washington, D.C. 3-31 (2011).
  6. Bandura, A. Self-efficacy: The exercise of control. , W. H. Freeman & Co. New York, NY. (1997).
  7. Bandura, A. Social foundations of thought and action: A social cognitive theory. , Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. (1986).
  8. Bandura, A. Guide for constructing self-efficacy scales. Self-efficacy beliefs of adolescents. Pajares, F., Urdan, T. , Information Age Publishing. Charlotte, NC. 307-337 (2006).
  9. Jarrell, A., Harley, J. M., Lajoie, S., Naismith, L. Success, failure and emotions: examining the relationship between performance feedback and emotions in diagnostic reasoning. Educational Technology Research and Development. 65 (5), 1263-1284 (2017).
  10. Pekrun, R., Bühner, M. Self-report measures of academic emotions. International Handbook of Emotions in Education. Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. , Routledge Press. London. 561-566 (2014).
  11. Nett, U. E., Goetz, T., Hall, N. C. Coping with boredom in school: An experience sampling perspective. Contemporary Educational Psychology. 36 (1), 49-59 (2011).
  12. Azevedo, R. Defining and measuring engagement and learning in science: Conceptual, theoretical, methodological, and analytical issues. Educational Psychologist. 50 (1), 84-94 (2015).
  13. Spangler, G., Pekrun, R., Kramer, K., Hofman, H. Students’ emotions, physiological reactions, and coping in academic exams. Anxiety, Stress, & Coping. 15 (4), 413-432 (2002).
  14. Husman, J., Cheng, K. C., Puruhito, K., Fishman, E. J. Understanding engineering students stress and emotions during an introductory engineering course. American Society of Engineering Education. , Paper ID #13148 (2015).
  15. Vedhara, K., Hyde, J., Gilchrist, I., Tytherleigh, M., Plummer, S. Acute stress, memory, attention and cortisol. Psychoneuroendocrinology. 25 (6), 535-549 (2000).
  16. 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).
  17. Lundberg, U., Frankenhaeuser, M. Pituitary-adrenal and sympathetic-adrenal correlates of distress and effort. Journal of Psychosomatic Research. 24 (3-4), 125-130 (1980).
  18. Nater, U. M., Rohleder, N. Salivary alpha-amylase as a non-invasive biomarker for the sympathetic nervous system: Current state of research. Psychoneuroendocrinology. 34 (4), 486-496 (2009).
  19. Denson, T., Spanovic, M., Miller, N., Cooper, H. Cognitive appraisals and emotions predict cortisol and immune responses: A meta-analysis of acute laboratory social stressors and emotion inductions. Psychological Bulletin. 135 (6), 823-853 (2009).
  20. Van Stegeren, A. H., Wolf, O. T., Kindt, M. Salivary alpha amylase and cortisol responses to different stress tasks: Impact of sex. International Journal of Psychophysiology. 69 (1), 33-40 (2008).
  21. Benedek, M., Kaernbach, C. A continuous measure of phasic electrodermal activity. Journal of Neuroscience Methods. 190 (1), 80-91 (2010).
  22. Boucsein, W., Backs, R. W. Engineering psychophysiology as a discipline: Historical and theoretical aspects. Engineering psychophysiology. Issues and applications. Backs, R. W., Boucsein, W. , Lawrence Erlbaum. Mahwah, NJ. 3-30 (2000).
  23. Boucsein, W., Backs, R. W. The psychophysiology of emotion, arousal, and personality: Methods and models. Handbook of digital human modeling. Duffy, V. G. , CRC. Boca Raton. 35-38 (2009).
  24. Turpin, G., Shine, P., Lader, M. H. Ambulatory electrodermal monitoring: effects of ambient temperature, general activity, electrolyte media, and length of recording. Psychophysiology. 20, 219-224 (1983).
  25. Posada-Quintero, H. F., et al. Timevarying analysis of electrodermal activity during exercise. PLoS ONE. 13 (6), e0198328 (2018).
  26. Lobstein, T., Cort, J. The relationship between skin temperature and skin conductance activity: Indications of genetic and fitness determinants. Biological Psychology. 7, 139-143 (1978).
  27. Scholander, T. Some measures of electrodermal activity and their relationships as affected by varied temperatures. Journal of Psychosomatic Research. 7, 151-158 (1963).
  28. Schwerdtfeger, A. Predicting autonomic reactivity to public speaking: don't get fixed on self-report data! International Journal of Psychophysiology. 52 (3), 217-224 (2004).
  29. Braithwaite, J. J., Watson, D. G., Jones, R., Rowe, M. A guide for analysing electrodermal activity (EDA) & skin conductance responses (SCRs) for psychological experiments. Psychophysiology. 49 (1), 1017-1034 (2013).
  30. 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. Journal of Visualized Experiments. (108), e53255 (2016).
  31. Empatica, E4 wristband from Empatica: User’s manual. Empatica. , 1-32 (2018).
  32. Salimetrics, Collection methods: Passive drool using the saliva collection aid. Salimetrics Technical Summary. , 1-2 (2018).
  33. Salimetrics, Collection methods: Passive drool using the saliva collection aid. Salimetrics Technical Summary. , 1-2 (2018).
  34. Salimetrics, Expanded range high sensitivity salivary cortisol enzyme immunoassay kit. Salimetrics Technical Summary. , 1-21 (2016).
  35. Salimetrics, Salivary α-amylase kinetic enzyme assay kit. Salimetrics Technical Summary. , 1-17 (2016).
  36. Moore, D. Innovative Hormone Testing: Saliva Test Specifications, ZRT Laboratory Reports. , Available from: https://www.zrtlab.com/resources/ (2014).
  37. Call, B., Goodridge, W., Villanueva, I., Wan, N., Jordan, K. Utilizing electroencephalography measurements for comparison of task-specific neural efficiencies: spatial intelligence tasks. Journal of Visualized Experiments. (114), (2016).
  38. Ruel, E. E., Wagner, W. E. III, Gillespie, B. J. The practice of survey research: theory and applications. , SAGE Publications. Thousand Oaks, CA. (2016).
  39. Barrett, P. Euclidean distance: raw, normalized, and double-spaced coefficients. The Technical Whitepaper Series. 6, 1-26 (2005).
  40. Groeneveld, R. A. Influence functions for the coefficient of variation, its inverse, and CV comparisons. Communications in Statistics- Theory and Methods. 40 (23), 4139-4150 (2011).
  41. Tronstad, C., Staal, O. M., Sælid, S., Martinsen, ØG. Model-based filtering for artifact and noise suppression with state estimation for electrodermal activity measurements in real time. 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 2750-2753 (2015).
  42. Routray, A., Pradhan, A. K., Rao, K. P. A novel Kalman filter for frequency estimation of distorted signals in power systems. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 51 (3), 469-479 (2002).
  43. Benedek, M., Kaernbach, C. A continuous measure of phasic electrodermal activity. Journal of Neuroscience Methods. 190, 80-91 (2010).
  44. Taylor, S., et al. Automatic Identification of Artifacts in Electrodermal Activity Data. 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 1934-1937 (2015).
  45. Andreasson, U., et al. A practical guide to immunoassay method validation. Frontiers in Neurology. 6 (179), 1-8 (2015).
  46. Adam, E. K., Kumari, M. Assessing salivary cortisol in large-scale, epidemiological research. Psychoneuroendocrinology. 34 (10), 1423-1436 (2009).
  47. Pruessner, J. C., Kirschbaum, C., Meinlschmid, G., Hellhammer, D. H. Two formulas for computation of the area under the curve represent measures of total hormone concentration versus time-dependent change. Psychoneuroendocrinology. 28 (7), 916-931 (2003).
  48. Girden, E. R. ANOVA: Repeated measures. , Sage. Thousand Oaks, CA. (1992).
  49. Raudenbush, S. W., Bryk, A. S. Hierarchical linear models: Applications and data analysis methods (Vol. 1). , Sage. Thousand Oaks, CA. (2002).
  50. Duncan, T. E., Duncan, S. C., Strycker, L. A. An introduction to latent variable growth curve modeling: Concepts, issues, and application. , Routledge. Abingdon, United Kingdom. (2013).
  51. Mehta, P. D., West, S. G. Putting the individual back into individual growth curves. Psychological Methods. 5 (1), 23-43 (2000).
  52. Exploring relationships between electrodermal activity, skin temperature, and performance during engineering exams. Khan, M. T. H., Villanueva, I., Vicioso, P., Husman, J. IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) Conference, Oct 16 to 19, 2019, Cincinnati, OH, USA, , (Accepted).
  53. Stretched Too Much? A Case Study of Engineering Exam-Related Predicted Performance, Electrodermal Activity, and Heart Rate. Christensen, D., Khan, M. T. H., Villanueva, I., Husman, J. 47th SEFI Conference, 16-19 Sept 2019, Budapest, HU, , (Accepted).

Tags

Adfærd real-time undersøgelse ydeevne tværfaglig multimodal eksperimentel
Et tværfagligt og multi modal eksperimentelt design til undersøgelse af autentiske eksamens oplevelser i nærheden af realtid
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Villanueva, I., Husman, J.,… More

Villanueva, I., Husman, J., Christensen, D., Youmans, K., Khan, M. T., Vicioso, P., Lampkins, S., Graham, M. C. A Cross-Disciplinary and Multi-Modal Experimental Design for Studying Near-Real-Time Authentic Examination Experiences. J. Vis. Exp. (151), e60037, doi:10.3791/60037 (2019).

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