学术发布 | 华中师范大学开展关于在线课堂的学生注意力研究

学术发布|华中师范大学开展关于在线课堂的学生注意力研究

近期,由华中师范大学教育大数据应用技术国家工程实验室(NELEBD)和国家数字化学习工程技术研究中心(NERCEL)开展了一项关于在在线课堂(MOOC)环境中学生注意力水平的研究。在研究实验中采用了多种例如光敏传感器(PPG)和脑电图(EEG)生物体征传感器,用于学生注意力水平的检测。

其中在脑电传感器方面采用了宏智力的BrainLink脑电传感器头环。

该篇题为《使用可穿戴腕部PPG设备的学习注意力监测系统|ALearning Attention Monitoring System via Photoplethysmogram Using WearableWrist Devices》展示了一套注意力监测和可视化的系统,包含课堂视频*放播**面板(PlaybackPanel)、数据回放模块(Recurrence Module)、数据总结模块(SummaryModule)、以及班级注意力评估报告(A ClassAttention Evaluation Report)。

其中心率和脑电生物体征数据会作为系统输入数据(分别来源于PPG光敏传感器MaximMAX86141和BrainLink的干电极脑电头带),用于评测学生的注意力水平。同时,系统还包含了老师和学生两个客户端的独立界面。

学术发布|华中师范大学开展关于在线课堂的学生注意力研究

论文概述如下:“许多研究证明,持续的注意力会强烈影响学生的学习成绩。然而,对于教师来说,及时感知每个学生的注意力水平是一个挑战,尤其是在在线学习环境和大规模的实体课堂中。

在本研究中,我们提出了一种评估学生注意力水平的方法,该方法使用可穿戴设备测量的光心电图(PPG)信号,平均精度为0.69。在大规模开放在线课程(MOOC)环境中,我们为教师和学生用户开发了一个新颖的注意力监测系统,该系统提供了一个方便的界面,用于可视化单个学生和学生群体的实时注意力水平。

为了验证系统的可靠性,在MOOC环境下进行了实证研究,对注意力状态与学习内容的关系进行了初步探索。该研究结果为在线学习视频讲座的选择和设计提供了宝贵的资源。该系统还可以进行扩展,在课堂和泛在的学习环境中进行适当的调整。”

华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心(NERCEL)是国内从事教育信息化技术研究和科研成果转化的专门研发机构,国内唯一一个教育信息化领域的国家级工程技术研究中心,代表了国内教育信息化领域技术研发和工程实践的一流水平。

其中“课堂环境下基于多传感信息的学习注意力识别研究”是国家自然科学基金青年项目,是围绕课堂学习注意力的感知机理与识别方法,重点解决学习注意力的实时伴随性采集、建模分析与反馈的科学问题和关键方法。研究成果有望形成数据驱动的学习者内隐状态分析关键技术,为课堂个性化教学提供支撑。

该论文入选学术期刊《ArtificialIntelligence Supported Educational Technologies》4月期刊。详情可参阅文末连接。

论文标题:ALearning Attention Monitoring System via Photoplethysmogram Using WearableWrist Devices

作者:QingLi,Yuan Ren,TianyuWei,Cheng,chengWang,Zhi Liu,JieyuYue

URL:https://books.google.com.hk/books?hl=en&lr=&id=9IvgDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA133&ots=N3_FoX-CS3&sig=9sDflA-BdYVQVlD_G71d7gjfjuk&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false