操作技能论文提纲

论文题目：基于多源信息融合的中职学生操作技能过程化考核研究

摘要：随着我国工业化的转型发展,中等职业学校学校培养的生产、服务、技术与管理等一线工作技能型人才的需求与日俱增,用人单位对毕业生的操作技能水平要求也越来越高。中职学生作为一类特殊的学生群体,如何客观准确地考核其操作技能水平是中等职业学校需要面临的关键问题。现有的操作技能考核方式虽易于组织,对学生具有较好的激励作用,但却过于注重结果,忽视了操作过程。因此,本文基于多源信息融合技术,借鉴专家新手范式的实验理念,通过实验获取不同操作技能水平的中职学生在进行技能操作时的眼动数据、鼠标行为数据和脑电数据。通过数据的分析发现,不同操作技能水平的中职学生的下列指标存在显著差异。操作技能水平低的中职学生注视点密度更大,注视平均时间更长,注视时间比例更低,注视时间标准差更大,最大注视时间更大,每秒注视点数量更少;扫视平均时间更长,扫视时间标准差更小,扫视距离标准差更小,最大扫视时间更小;眨眼间隔时间标准差更大,眨眼频率更高,眨眼平均持续时间更长,眨眼最大持续时间更长,眨眼频率更高,眨眼平均间隔时间更小;平均鼠标留置时间更长,眼动与鼠标平均距离更大,每秒鼠标留置点数量更少,每秒右键点击次数更少,每秒左键点击次数更少,平均鼠标留置时间更长,鼠标平均滑跃长度更小,总体鼠标移动速度更小。操作水平低的学生在进行技能操作时Eeg Power Alpha2波相对能量值更低。对比不同操作技能水平学生进行技能操作时的指标差异,并进行了进一步的分析。在得到指标分析的结论之后,下一步就是挑选出各类指标中相关性最好的指标,这些指标会作为中职学生操作技能水平评估模型的输入指标,模型输出操作技能水平等级。为了得到最优的评估模型,利用Kernel Na?ve Bayes、Linear SVM和Fine KNN等机器学习算法分别建立了中职学生操作技能水平分类模型,三种模型处理测试数据的表现为,Fine KNN模型准确率最高并且用时最短。

关键词：中职学生;操作技能;多源信息融合;过程化考核;眼动;脑电

学科专业：学历教硕（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

一、研究背景

(一)中职学生操作技能考核的有效性越来越重要

(二)中职学生操作技能考核形式召唤过程性考核

(三)生理信息的融合分析促进智慧学习的深度发展

二、研究意义

三、国内外研究现状

(一)眼动技术的研究现状

(二)脑电技术的研究现状

(三)眼动和脑电结合的研究现状

四、研究方法

(一)文献研究法

(二)问卷调查法

(三)教育实验法

五、各章内容安排

第二章 理论基础与研究思路

一、概念界定

(一)多源信息融合

(二)技能

(三)操作技能

二、理论基础

(一)信息加工理论

(二)直接假说和眼脑一致假说

(三)专家——新手范式

三、研究思路与路线

(一)研究思路

(二)技术路线

第三章 实验设计与数据介绍

一、问卷调查与结果分析

二、实验设计

(一)实验方案

(二)实验对象

(三)实验材料

(四)实验工具

(五)实验流程

三、数据介绍

(一)眼动数据基本概述

(二)脑电数据基本概述

四、本章小结

第四章 实验数据处理及分析

一、专家评委对被试的操作技能水平考核情况

二、眼动数据和鼠标行为数据的处理

三、眼动数据和鼠标行为数据的分析

(一)定性分析

(二)定量分析

四、脑电数据处理

五、脑电数据的分析

(一)e Sense“专注度”指数、e Sense“放松度”指数的分析

(二)脑电波相对能量值分析

六、本章小结

第五章 操作技能评估模型的建立与验证

一、机器学习算法介绍

(一)朴素贝叶斯分类算法简介

(二)支持向量机算法简介

(三)近邻算法简介

二、建模的流程

(一)数据规整

(二)交叉验证法参数设置

(三)训练模型

三、模型验证与对比

四、本章小结

总结与展望

一、研究结论

二、文章创新性与贡献

三、不足与展望

参考文献

附件Ⅰ 中职学生操作技能考核状况调查(教师版)

附件Ⅱ 中职学生操作技能考核状况调查(学生版)

附件Ⅲ 被试的专家评委考核和最终的操作水平等级情况

附件Ⅳ 符合正态分布的眼动和鼠标行为数据

附件Ⅴ 符合正态分布的眼动和鼠标行为两独立样本t检验结果

附件Ⅵ 不符合正态分布的眼动和鼠标数据的非参数检验结果

附件Ⅶ 脑电波的相对能量值的非参数两独立样本检验结果

致谢