面部表情分析系統(tǒng)在分析學(xué)生網(wǎng)課學(xué)習(xí)倦怠原因的應(yīng)用

如今，基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的教學(xué)模式逐漸由線(xiàn)下轉(zhuǎn)向線(xiàn)上，視頻教學(xué)逐漸成為教育市場(chǎng)中不可或缺的一部分。然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易出現(xiàn)的無(wú)聊、倦態(tài)的狀態(tài)從未消失。這種狀態(tài)會(huì)降低學(xué)生的注意力和任務(wù)參與度，大大影響學(xué)習(xí)效果與身心健康。
 
那么，學(xué)習(xí)時(shí)感到無(wú)聊只是因?yàn)闆](méi)有興趣嗎？
 
最近的一項(xiàng)研究（Sass et al., 2023）探討了學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時(shí)面部表情中無(wú)聊和興趣之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，揭示了它們之間的相互作用。  
無(wú)聊是因?yàn)槿狈εd趣？
無(wú)聊狀態(tài)是高校學(xué)生面臨的一個(gè)共同挑戰(zhàn)，近年來(lái)已對(duì)其進(jìn)行了廣泛研究（Finkielsztein, 2020; Sharp et al., 2020）。研究表明，無(wú)聊狀態(tài)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和身心健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。雖然無(wú)聊的狀態(tài)會(huì)降低注意力和任務(wù)參與度，但它不僅僅是因?yàn)槿狈εd趣。
 
盡管遠(yuǎn)程教育已經(jīng)結(jié)束，但教學(xué)視頻在高等教育中的作用和使用卻在不斷增加。它們?yōu)殪`活和自定進(jìn)度的學(xué)習(xí)提供了新的機(jī)會(huì)，這對(duì)那些因個(gè)人學(xué)習(xí)風(fēng)格或困難而使用視聽(tīng)資源比僅通過(guò)文字更有效地學(xué)習(xí)的人尤其有幫助。在此類(lèi)研究結(jié)果的幫助下，教育工作者可以通過(guò)了解影響學(xué)生參與度的因素，更有效地開(kāi)發(fā)教學(xué)材料。
 
 
測(cè)量學(xué)生情緒狀態(tài)的方法
研究使用了不同的工具和方法測(cè)量學(xué)生的情緒狀態(tài)：
 

• 在觀看視頻時(shí)的面部表情通過(guò) 諾達(dá)思的面部表情分析系統(tǒng)（FaceReader）進(jìn)行記錄分析；
• 在觀看視頻前后，分別填寫(xiě)了一份評(píng)估其情緒狀態(tài)的調(diào)查問(wèn)卷；
• 觀看結(jié)束后，在訪談中分享對(duì)視頻的體驗(yàn)和看法。

 
調(diào)查問(wèn)卷和自動(dòng)面部表情追蹤的結(jié)果通過(guò) SPSS、FaceReader 和 The Observer XT 進(jìn)行分析。
教學(xué)視頻長(zhǎng) 22.4 分鐘，在諾達(dá)思的行為觀察記錄分析系統(tǒng)（The Observer XT）的幫助下，每位被試的視頻都被劃分為 以30 秒為節(jié)點(diǎn)的時(shí)間窗口。
 
無(wú)聊狀態(tài)和興趣狀態(tài)是通過(guò) FaceReader 的自定義表情分析功能測(cè)量的，將數(shù)據(jù)從 FaceReader 導(dǎo)入 The Observer XT，可以計(jì)算出這些區(qū)間內(nèi)無(wú)聊、興趣、喚醒度和效價(jià)的平均值（圖1）。  
什么讓學(xué)生感到無(wú)聊
與“無(wú)聊僅僅是缺乏興趣”的假設(shè)相反，研究結(jié)果表明，無(wú)聊與興趣之間存在不同步的關(guān)系。情緒的低喚醒水平和中性狀態(tài)等因素在無(wú)聊狀態(tài)中起著重要作用。此外，令人驚訝的是，低興趣度并不總是與高無(wú)聊度相關(guān)，反之亦然。
 
然而，在對(duì)平均得分的分析中，研究發(fā)現(xiàn)了無(wú)聊和興趣向相反方向發(fā)展的時(shí)期（圖2）。
 
這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題：在這些無(wú)聊感增加而興趣降低的時(shí)間段里，教學(xué)視頻中發(fā)生了什么？到底是什么讓學(xué)生感到無(wú)聊？  
激發(fā)學(xué)生興趣的要素
對(duì)于這一問(wèn)題的解答，可以從對(duì)學(xué)生的訪談中獲得更多見(jiàn)解。
 
分析訪談結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)（圖3），圖表和圖片等視覺(jué)元素以及引人入勝的例子和演講者的面部神態(tài)，在保持學(xué)生的注意力方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。相反，文字過(guò)多的幻燈片和冗長(zhǎng)的解釋則會(huì)降低學(xué)生的興趣。  
總之，這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了教學(xué)視頻設(shè)計(jì)原則在提高學(xué)生持續(xù)興趣方面的重要性，通過(guò)了解影響學(xué)生興趣的因素，教育工作者可以制作出更有效的教學(xué)材料，如增加多媒體元素、個(gè)性化以及盡量減少過(guò)多的文字內(nèi)容可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，減輕枯燥感。
 
 
參考文獻(xiàn)
Finkielsztein, M. (2020). Class-related academic boredom among university students: A qualitative research on boredom coping strategies. Journal of Further and Higher Education, 44(8), 1098–1113.
Sass, J., Vinczéné Fekete, L., & Bodnár, É. (2023). Boredom as a Challenge to Knowledge Acquisition: Mapping Boredom-Inducing Elements of a Video Presentation, Using Multimodal Measurements. In Proceedings IFKAD: Managing Knowledge for Sustainability (pp. 2379–2393).
Sharp, J. G., Sharp, J. C., & Young, E. (2020). Academic boredom, engagement and the achievement of undergraduate students at university: A review and synthesis of relevant literature. Research Papers in Education, 35(2), 144–184.