Identification and proposal of teacher behaviors to improve student concentration-using AI models

使用人工智能模型识别并提出教师行为以提高学生注意力

• 批准号: 22K02868
• 负责人: 上條 浩一
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: International Professional University of Technology in Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02868/
• 关键词: 集中度; 脳波計; 脳波測定; 授業構成; 教師の行動; 学生の行動; 画像認識; オンライン授業; 人工知能モデル; 質の高い授業; 脳波

本研究では、大学での授業の動画像と授業中の学生の生体情報を用い、学生の集中度等を変化させる教師の行動（例：言動、教材、授業構成）を特定するシステムを開発し、それにより、学生の学習意欲、及び、学習効果を向上させることである。また、令和４年度の目標は、授業中の学生の脳波を測定し、上記教師の行動と、脳波の計測結果の関係を調査すること、及び、他大学でのヒアリングを行う事であった。後者に関しては、コロナウイルスの影響もあり、一部の大学（大阪大学）を除き実施ができなかったが、後者に関しては、一定の成果を上げることができた。具体的には、2期(1期目:2022年6月28日、7月5,12日、各日3回、計9回、2年生対象、38名参加、2期目:2023年1月16,17,23,2日、各日1回、計4回、1年生対象、32名参加)、1回1時間のpython programmingの補講授業を実施し、そこで、1期目は最大3人、2期目は最大6人の学生に各授業で脳波計（Muse 2）を装着してもらい、教師の行動と、その時の脳波の関係を測定した。脳波計を装着する人数は、各時点における購入できた脳波計の数の制限によるものである。集中度を学生の脳波計から観測されるα波とβ波の割合（β/α）とし、解析したところ、授業の中にテストを1回（授業の終了10分前）行った場合、学生の集中度は、授業中徐々に下がって行き、テストの時に急激に上昇することが判った。一方、授業の中にテストを2回（授業の開始10分後、及び授業の終了10分前）行った場合、学生の集中度は、逆に、2回とも、テストの最中に低下し、テスト後に急激に上昇することが判った。

在这项研究中，我们开发了一个系统，利用大学课堂的视频图像和学生在课堂上的生物识别信息来识别教师的行为（例如言语和动作、教材、课堂结构），从而提高学生的注意力水平。 ' 学习动机和学习效果。另外，2020年的目标是测量学生上课时的脑电波，调查老师的行为与脑电波测量结果之间的关系，并在其他大学进行访谈。对于后者，由于冠状病毒的影响，除了少数大学（大阪大学）之外，无法实施，但对于后者，我们能够取得一定程度的成果。具体来说，第二学期（第一学期：2022年6月28日，7月5日和12日，每天3次，总共9次，针对二年级学生，38名参加者，第二学期：2023年1月）16日，17日，23日，每月第2天，每天一次，共4次（一年级学生，32名），每次1小时Python我们举办了编程补课，第一期最多3名学生，第二期最多6名学生在每个班级佩戴脑电图（Muse 2），观察当时老师的行为和学生的关系。测量之间的脑电波。佩戴脑电图仪的人数受到每个时间点可购买的脑电图仪数量的限制。当我们用学生脑电图观察到的α波与β波的比值（β/α）来分析注意力集中程度时，我们发现，如果在课堂上（下课前10分钟）进行一次测试，学生研究发现，学生的注意力水平在课堂上逐渐下降，然后在考试时急剧上升。另一方面，当在课堂上进行两次测试时（课程开始后 10 分钟和课程结束前 10 分钟），学生的注意力水平在两次测试中都会下降。测试后突然增加。

项目成果

Effect of teacher’s behavior on students’ concentration level

教师行为对学生注意力水平的影响

• DOI: 10.33422/icfte.v1i1.7
• 发表时间: 2022
• 作者: Koichi Kamijo; Aki Shiojiri(Saito); Kei Suzuki; Kazuo Ohzeki; Masami Suzuki; Midori Sugaya
• 通讯作者: Midori Sugaya

Effect Of Techer’s In-Class Materials and Progress on Students’ Concentration and Comprehension

技术人员的课堂材料和进度对学生注意力和理解力的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Koichi Kamijo; Aki Shiojiri(Saito); Kei Suzuki; Kazuo Ohzeki; Masami Suzuki; Midori Sugaya
• 通讯作者: Midori Sugaya