微課程教學視頻設計與視覺注意關聯性研究

（吉林農業大學，吉林長春 130118）

微課程教學視頻設計與視覺注意關聯性研究

☆ 陳霄 陳浩 許晶 李菲 劉海濤 李東明

（吉林農業大學，吉林長春 130118）

隨著網絡與多媒體技術的發展，微課教學逐漸成為學習者獲取知識的重要途徑之一。由于微課視頻制作方式的多樣化，如何合理設計微課程視頻，還沒有統一的標準。本文利用眼動分析方法，研究微課程視頻中內容因素與學習者視覺注意的關聯性，探索微課教學視頻設計的有效性與合理性。

微視頻；視覺注意；眼動分析法

一、引言

隨著網絡與多媒體技術的發展，微課教學逐漸成為學習者獲取知識的重要途徑之一。網絡環境下，學習者可以通過電腦，手機或多種移動終端設備獲取微課程視頻。微課程視頻制作涵蓋很多因素，內容形式多樣化，包括視頻中課件的展示、主講者板書的展示、動畫課件展示等，這些因素還與時間，空間布局等相關，使得微課程視頻制作在設計上存在很多值得思考的問題。

微課程教學中學習者是主體，通過學習主體的視覺注意行為分析，可有效建立學習者與微課教學視頻內容間的聯系。本文將學習者的視覺注意行為作為研究對象，用眼動分析方法表示視覺行為，將學習者在微課程教學視頻中的眼動行為與微課程視頻中教學內容建立關聯，從而有效引導微課程視頻的設計。

二、微課程視頻制作內容因素分析

在微課程教學過程中，影響學習者的因素有很多，包括微課程本身包含的內容，以及微課程視頻制作與設計。本研究建立在教學內容合理的基礎上，探討如何更好地安排、剪輯與設計視頻課程。

通過對全國微課大賽獲獎中的微課進行分析，發現微課視頻設計包含的因素有主講者展示，主講者多媒體課件展示，課程關鍵內容提示，互動教學環節學生狀態展示等，每個因素與整個微課程視頻教學的時間以及內容在視頻上的布局均相關。針對眾多內容，本文選取主講者、主講者板書、非全屏課件展示、全屏課件展示、關鍵內容提示五個因素進行眼動行為的關聯性數據收集。五個因素之間又存在相互關聯，如表1所示。其中d關鍵問題提示窗口是指視頻中下方出現的文字窗口。

表1 微課視頻內容因素組合表

針對每個因素用字母進行了標注，如a主講者、b板書、c非全屏課件、d關鍵問題提示窗口、e全屏課件，那么組合因素，如c非全屏課件與b板書，我們簡稱為cb因素。以全國微課大賽中的《多普勒效應》微課為例，將這些因素進行劃分，在視頻上人為標注統計了各個因素所用的時間。其中，將一些相近似的組合因素進行了合并統計，如表1中“?”將ab因素和bb因素作為一項統計，“#”的ac因素和cc因素也作為整合統計。統計結果如圖1所示，微課教學有效時間長度為720秒。

圖1 各組合因素標志時間統計

三、眼動行為的分析與實驗

目前，對于眼動行為的數據劃分包含多個內容，其中本文主要對三個因素進行統計：視覺關注時間長度，關注的空間位置和視線軌跡。

（1）關注時間指學習者視覺停留在視頻中，超過0.5秒以上的視覺行為。

（2）關注位置，我們會根據微課程視頻查看學習者關注的內容，也就是通過關注位置獲取觀察者觀看的視頻內容因素。

（3）視線軌跡，因為時間上的遞進關系影響視覺關注，并且次序可以更好地判斷每個內容因素的進入與退出的最佳時機。

在實驗部平臺采用THE EYE TRIBE眼動儀器，并采用開源的分析軟件，移動工作站Thinkpad w510，i7 Q720處理器，16G內存，win7系統64bit，屏幕采用外界顯示器的寬高比為4:3，尺寸為19英寸，屏幕分辨率為1280×1024。

研究以全國微課大賽中的《多普勒效應》微課為對象。

實驗過程12名測試者，5男7女。每個測試者均為大一學生，未接受過大學物理學習。為每個人播放微課教學內容，同時由眼動儀記錄眼動數據。并完成設計的相應試題檢驗學習效果。實驗統計具體如表2所示。

表2 視頻教學因素與關注時間

經過統計，十二名學習者，在720秒的課程中實際關注總時長為4373秒，平均每個人關注時間為364.4秒，大約占課程總時間的50%，結合關注位置我們可以看到，視線在處于自由狀態下，通常是在每個因素出現并持續一段時間不變的時間段上，由于視覺注意通常是由內容新穎引起的，因此，關注不會實時出現。視頻在處于其他內容因素時，如鏡頭給到課堂學生的時候，關注也會下降。具體微課視頻內容因素統計分析如下：

d關鍵問題提示窗口，通常作為課堂中關鍵問題的提示，關注總時間為2485秒，平均每人207秒；因為采用藍色窗口，并且文件簡練，通常學生會在d因素出現時立即關注，然后逐漸注意轉移。對于d的提示作用效果明顯。

對于c因素和b板書相關的部分是微課程的主要部分，處于講授式教學環節，這部分以聽和看結合為主，關注度有所下降，這部分動畫效果在描述問題上獲得了學習者很大的關注。

四、總結

本文針對微課程教學視頻與學習者視覺注意關聯項開展研究，在假設教學內容方式合理的前提下，研究微課程教學視頻剪輯和設計與學習者眼動數據的關聯性。首先，針對優秀微課視頻分析潛在影響微課程視頻教學的因素，提出五個主要研究因素，對五個因素在視頻中時間上的分布進行統計，并且收集眼動關注時間在每個因素上的統計時間，獲得各個因素在微課教學中受到學習者的視覺注意比重。最終發現，適當運用d關鍵問題提示窗口能有效提高教學效果。板書和課件是教學的主要手段，動畫容易得到關注，可以有效描述教學中的問題。對于教師因素關注很高，主要是教師是視頻中授課者，起到引導課程的作用，易引起學生關注，最后全屏課件效果受關注程度較低。

未來，我們還將按照時序將微課教學視頻因素進一步與眼動關注數據同步細化統計，從而更加有效地反映出每個因素對微課教學的影響。

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1671-7503（2016）23-0022-03

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