人工智能视域下的学习参与度识别方法研究——基于一项多模态数据融合的深度学习实验分析

作者:曹晓明; 张永和; 潘萌; 朱姗; 闫海亮

摘要:学习参与度是表征学生学习参与情况的重要指标,其自动识别方法是研究如何精确刻画学习效果变化动因及进行智慧教学决策的基础。现有研究已发现,学习参与度同情感投入、行为投入与认知投入存在直接关系,利用人工智能实现自动评估具有合理性与必要性。但相关研究数量有限,且主要聚焦在基于图像模态的表情识别领域。真实教学情境中的学习参与度识别应基于多模态数据的采集与分析,具体来说,可采用基于众包的方法建立多模态数据集,设计多模态融合的深度学习分析模型,并通过一致性检验完善模型的数据验证,以提高识别的准确率。因此,开展深度学习的实验研究具有较强的应用价值。该实验截选了中国大学MOOC网上的三门不同学科的视频片段,招募50位被试进行自主学习,每隔3秒自动记录被试脸部图像、脑电波数据和学习日志,初步建立了含3万余条面部表情图片和脑电波数据的多模态数据集,并基于后期融合策略及卷积神经网络结构中的ResNet架构,构建了一个多模态融合深度学习模型,进行模型训练。实验结果显示:该模型对未知被试的学习参与度预测的准确率可达87%,基于多模态的学习参与度识别方法,要优于基于单模态的学习参与度识别方法。

分类:
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  • 人文社会科学
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  • 社会科学II
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  • 成人教育与特殊教育
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关键词:
  • 深度学习
  • 学习参与度识别
  • 人工智能
  • 多模态融合
  • 注意力
  • 精准教学

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期刊名称:远程教育

期刊级别:CSSCI南大期刊

期刊人气:10402

杂志介绍:
主管单位:浙江省教育厅
主办单位:浙江开放大学
出版地方:浙江
快捷分类:教育
国际刊号:1672-0008
国内刊号:33-1304/G4
邮发代号:32-126
创刊时间:1983
发行周期:双月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:8.92
综合影响因子:7.1