促进学习者参与度的神经反馈系统

本报告描述了一系列实验，追踪初学者程序员在两项基于注意力的任务中的参与度。这些任务要求参与者佩戴名为 Emotiv EPOC 的脑电图（EEG）设备，观看一段编程入门教学视频并参与一个简单的迷宫游戏。EPOC 的专有软件包含一个追踪情绪状态的系统（具体包括：参与度、兴奋度、冥想度、挫败感、效价和长期兴奋度）。利用这些数据，我们开发了一个用 Processing 语言编写的软件应用程序，用于追踪用户的参与度水平，并在参与度降至可接受水平以下时实施基于神经反馈的干预。该干预的目的是促使脱离任务的学习者重新参与。在视频教程期间使用的干预措施是，如果参与者明显脱离，则暂停视频。但也可以使用其他干预措施，如放慢视频速度、播放噪音或使屏幕变暗/变亮。对于迷宫游戏，穿过迷宫的毛毛虫会随着参与度的降低而减速，并在学习者重新参与时加快移动速度。该方法效果良好，成功使参与者重新参与，尽管仍有一些可以改进的地方。我们还发现了关于不同群体（例如按性别和年龄等）参与度水平比较的一些有趣结果，为未来的研究提供了有用的指引。