發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 02:53

　　 學(xué)習(xí)分析旨在通過對(duì)學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的挖掘、處理、分析,獲取行為數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)含的規(guī)律,為精準(zhǔn)教學(xué)提供數(shù)據(jù)參考;雖然“線上”“線下”數(shù)據(jù)獲取方式豐富,但是“線下”數(shù)據(jù)還面臨收集困難、處理困難等問題。最近有研究表明,學(xué)習(xí)者的坐姿和課堂注意力之間存在某種聯(lián)系,為解決“線下”數(shù)據(jù)采集困難,有研究者基于坐姿和課堂注意力這種聯(lián)系,利用智能硬件、傳感器設(shè)計(jì)了一款可測(cè)量學(xué)習(xí)者課堂注意力的教育裝備,但是該裝備在使用中還存在若干問題:學(xué)習(xí)者課堂坐姿類型是否完善,工具無(wú)法檢測(cè)到學(xué)習(xí)者站立、轉(zhuǎn)身等干擾行為,以及該工具需要路由器提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,但是路由器對(duì)終端設(shè)備數(shù)量的限制,導(dǎo)致該工具無(wú)法批量使用,即還無(wú)法真正做到為“線下”數(shù)據(jù)采集提供更有效的方法。為解決課堂注意力測(cè)量工具存在的技術(shù)缺陷,本研究力圖在具身認(rèn)知理論和注意力資源分配理論基礎(chǔ)上,以課堂學(xué)習(xí)者坐姿為注意力中間測(cè)量指標(biāo),細(xì)化注意力卡系統(tǒng)中的坐姿類型,優(yōu)化坐姿-注意力算法,分析現(xiàn)有通信技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn),選擇合適硬件,結(jié)合“主從式”多機(jī)通信方案,先設(shè)計(jì)課堂注意力測(cè)量工具(注意力卡)系統(tǒng)方案,再具體采用51單片機(jī)、JY61角度傳感器、2.4G nRF2401無(wú)線透?jìng)髂�塊、STM32單片機(jī)、ESP8266 WIFI通信模塊,完成注意力卡硬件開發(fā),以中移動(dòng)OneNET為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。最后在中學(xué)課堂(習(xí)題講解、新課講解)開展注意力卡測(cè)試實(shí)驗(yàn),計(jì)算實(shí)驗(yàn)無(wú)線通信有效數(shù)據(jù)率,對(duì)比注意力卡設(shè)備數(shù)據(jù)和課堂視頻編碼后的注意力數(shù)據(jù)(教師根據(jù)課堂視頻,對(duì)被試學(xué)生課堂注意力表現(xiàn)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù))、教師訪談數(shù)據(jù),相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表示:“主從式”多機(jī)通信方案可在中學(xué)課堂采用,注意力卡設(shè)備數(shù)據(jù)與教師對(duì)被試學(xué)生的課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)比較貼切,與課堂視頻編碼后的注意力數(shù)據(jù)相關(guān)性顯著,從而驗(yàn)證了注意力卡工具是實(shí)用有效的。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：G434;TP311.56
【部分圖文】：

目前，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)需求呈多樣化，給實(shí)施精準(zhǔn)教巨大的挑戰(zhàn)，因此掌握學(xué)習(xí)者背后的各類大數(shù)據(jù)，有利于建立完善的學(xué)習(xí)，易于教師實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，以及教師在不同階段采取不同的干預(yù)措施、學(xué)計(jì)劃。楊現(xiàn)民教授曾提出融合課堂教學(xué)大數(shù)據(jù)、在線學(xué)習(xí)行為大數(shù)據(jù)及校外輔據(jù)的教學(xué)大數(shù)據(jù)概念，打通三大教學(xué)數(shù)據(jù)之間的溝通壁壘，豐富學(xué)習(xí)者大源，期望實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)4，如圖 1-1；祝智庭和雷云鶴曾以上海某中學(xué)為實(shí)場(chǎng)景，總結(jié)出包含數(shù)據(jù)層、技術(shù)層和教學(xué)應(yīng)用層的精準(zhǔn)教學(xué)層級(jí)關(guān)系圖，2，其中作為整個(gè)框架的基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)層，詳細(xì)描述了數(shù)據(jù)層級(jí)、數(shù)據(jù)來(lái)?yè)?jù)類型5。以及還有更多研究者在研究如何利用學(xué)習(xí)者的各種學(xué)習(xí)行為數(shù)于精準(zhǔn)教學(xué)，可見學(xué)習(xí)者大數(shù)據(jù)的重要性，以及如何獲取、分析數(shù)據(jù)的方顯得更加重要了。

總結(jié)出包含數(shù)據(jù)層、技術(shù)層和教學(xué)應(yīng)用層的精準(zhǔn)教學(xué)層級(jí)關(guān)系圖，如圖1-2，其中作為整個(gè)框架的基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)層，詳細(xì)描述了數(shù)據(jù)層級(jí)、數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)類型5。以及還有更多研究者在研究如何利用學(xué)習(xí)者的各種學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)服務(wù)于精準(zhǔn)教學(xué)，可見學(xué)習(xí)者大數(shù)據(jù)的重要性，以及如何獲取、分析數(shù)據(jù)的方法也就顯得更加重要了。圖 1-1 教學(xué)大數(shù)據(jù)實(shí)踐框架(圖表來(lái)源于楊現(xiàn)民，李新，邢蓓蓓《面向教育的教學(xué)大數(shù)據(jù)實(shí)踐框架構(gòu)建與分析》)4楊現(xiàn)民，李新，邢蓓蓓. 面向智慧教育的教學(xué)大數(shù)據(jù)實(shí)踐框架構(gòu)建與趨勢(shì)分析[J]. 電化教育研究，2018,39(10):21-26.5雷云鶴，祝智庭. 基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)決策[J]. 中國(guó)電化教育，2016

線下 數(shù)據(jù)獲取有多種方式，比如通過卷面考試采集的定量數(shù)據(jù)，文案記錄上的基本信息數(shù)據(jù)，深度訪談、參與式觀察等采集的質(zhì)性數(shù)據(jù)8；二是一定技術(shù)手段采集真實(shí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者 線下 行為數(shù)據(jù)，如浙江省杭州第十學(xué)在教室內(nèi)安裝了的 智慧課堂行為管理系統(tǒng) ，該科技使用攝像頭捕捉真堂中學(xué)生的面部表情、行為和教師的課堂教學(xué)行為，用于后期找出課堂行為習(xí)成績(jī)的相關(guān)性以及教師課堂教學(xué)行為之間的相關(guān)性；上海創(chuàng)視通自研發(fā)的智能-課堂質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)（AI-CQE），如圖 1-3 所示，該系統(tǒng)利用深度學(xué)習(xí)工智能訓(xùn)練方法，智能識(shí)別、記錄課堂視頻中教師和學(xué)生的面部表情、課堂，存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中，后期處理、分析這些大數(shù)據(jù)，最后以圖表形式呈現(xiàn)給相員，從而表征課堂質(zhì)量。但是以上 2 種方法造價(jià)、運(yùn)行、維護(hù)成本高，不易使。此外再比如實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的腦波儀、眼動(dòng)儀，可實(shí)時(shí)獲取學(xué)習(xí)者腦電數(shù)眼動(dòng)數(shù)據(jù)，反映學(xué)習(xí)者在真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中的各種心理狀態(tài)。
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本文編號(hào)：2892409