維拓啟創(chuàng)出席多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動專題研修班并做分享演示
會議介紹
2023年8月28至30日，由北京師范大學(xué)教育學(xué)部思維訓(xùn)練研究中心主辦的“多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)科學(xué)研究：技術(shù)與方法”專題研修班，在京師科技大廈1511——教師學(xué)習(xí)與課堂數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室成功舉辦。會議為期三天，共邀請北京師范大學(xué)盧春明教授、牛海晶教授、新加坡南洋理工大學(xué)Teo Wei Peng（張偉鵬）教授、上海師范大學(xué)張明明教授、浙江大學(xué)翟雪松教授等國內(nèi)外知名學(xué)者聯(lián)合維拓啟創(chuàng)公司，共話多模態(tài)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。致力于推廣包括功能近紅外光譜成像(fNIRS)，腦電(EEG)，眼動追蹤(Eye-tracking)技術(shù)在教育科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)向教育學(xué)等領(lǐng)域研究的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
近年來，隨著眼動儀、腦電儀、近紅外腦成像等神經(jīng)科學(xué)設(shè)備的發(fā)展，以及人工智能領(lǐng)域自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、生理信息識別等技術(shù)的成熟，為學(xué)習(xí)研究帶來了新的發(fā)展契機(jī)，有助于實(shí)現(xiàn)面向?qū)W習(xí)空間的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集，挖掘教育過程的潛在規(guī)律，為認(rèn)知診斷、情感計(jì)算、交互分析、情境感知等研究的開展帶來多元化的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育現(xiàn)象的解釋和教育規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)智能技術(shù)支持的智能教育服務(wù)模式，推動教育研究逐漸向數(shù)據(jù)化、科學(xué)化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。
8月28日上午會議拉開帷幕，開幕式由北京師范大學(xué)教育學(xué)部教育技術(shù)學(xué)院副院長董艷教授主持，北京師范大學(xué)教育學(xué)部部長朱旭東等領(lǐng)導(dǎo)致辭。簡短的開幕式后，隨后進(jìn)入到專家報(bào)告環(huán)節(jié)。
盧春明教授做技術(shù)報(bào)告
首先由北京師范大學(xué)盧春明教授進(jìn)行專題報(bào)告，報(bào)告的題目是“神經(jīng)影像技術(shù)在教育認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展”。盧教授為現(xiàn)場與會者介紹了神經(jīng)影像技術(shù)在教育認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展過程。并以親子互動研究為例，詳細(xì)闡述了fNIRS超掃描研究以及多模態(tài)數(shù)據(jù)整合的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。
牛海晶教授做技術(shù)報(bào)告
北京師范大學(xué)牛海晶教授為大家介紹了她對于健康和多動癥兒童的功能性腦連接網(wǎng)絡(luò)研究中，利用靜息態(tài)fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的方法，充分闡述了該項(xiàng)技術(shù)對揭示兒童認(rèn)知差異腦機(jī)制的價(jià)值及重要意義。
Teo Wei Peng 教授做技術(shù)報(bào)告
新加坡南洋理工大學(xué)Teo Wei Peng（張偉鵬）教授以“神經(jīng)影像技術(shù)在學(xué)習(xí)科學(xué)以及運(yùn)動科學(xué)研究中的應(yīng)用”為主題，詳細(xì)的介紹了近紅外技術(shù)的發(fā)展史與近紅外技術(shù)的原理以及其技術(shù)優(yōu)勢，并分享了他將近紅外技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動科學(xué)領(lǐng)域的成果。
張明明教授做技術(shù)報(bào)告
上海師范大學(xué)張明明教授以“多人互動的 fNIRS 超掃描實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析方法”為主題，從近紅外光學(xué)腦成像技術(shù)、超掃描腦成像技術(shù)、社會交互行為的界定與分類、近紅外超掃描研究領(lǐng)域這幾個(gè)方面系統(tǒng)介紹了fNIRS超掃描研究。
翟雪松教授做技術(shù)報(bào)告
浙江大學(xué)翟雪松教授為與會者們詳細(xì)展示并講解了眼動追蹤技術(shù)在學(xué)習(xí)科學(xué)研究中的應(yīng)用方法和廣闊前景。
維拓啟創(chuàng)主講人進(jìn)行技術(shù)分享與演示
本次會議還特別邀請維拓啟創(chuàng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，以《fNIRS，EEG，Eye-tracking設(shè)備使用演示以及基于EventIDE平臺的多模態(tài)設(shè)備聯(lián)動技術(shù)》為主題，進(jìn)行技術(shù)分享與演示。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)首先對眼動、腦電、近紅外等技術(shù)的原理進(jìn)行了簡單概述，并對幾項(xiàng)技術(shù)的代表性產(chǎn)品——Glasses3眼動儀、SAGA腦電、近紅外腦成像系統(tǒng)做了簡單介紹，隨后詳細(xì)介紹了基于EventIDE平臺的多模態(tài)設(shè)備聯(lián)動技術(shù)的解決方案，如EEG-fNIRS聯(lián)合、EEG-眼動聯(lián)合、fNIRS-眼動聯(lián)合以及fNIRS超掃描研究方案。
EventIDE 多模態(tài)平臺
近年來，維拓啟創(chuàng)團(tuán)隊(duì)為北京師范大學(xué)教育學(xué)部提供設(shè)備技術(shù)支持，協(xié)助完成了教師學(xué)習(xí)與課堂數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室多模態(tài)數(shù)據(jù)采集方案的系統(tǒng)搭建工作。方案基于EventIDE多模態(tài)平臺，實(shí)現(xiàn)了小組協(xié)作學(xué)習(xí)、師生課堂互動、群體腦間同步（10-20人）等近紅外腦成像結(jié)合眼動追蹤、神經(jīng)電生理、行為數(shù)據(jù)的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)研究。
EventIDE多模態(tài)平臺實(shí)現(xiàn)了多元學(xué)習(xí)空間的深度數(shù)據(jù)融合，借助多模態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、寬領(lǐng)域的研究分析，參照“腦科學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)”等領(lǐng)域的研究范式，探究學(xué)習(xí)者外在行為表征模式與內(nèi)在認(rèn)知發(fā)展之間的潛在作用關(guān)系，推動學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域基礎(chǔ)理論體系的變革；在技術(shù)層面，將生理信息識別技術(shù)和平臺采集技術(shù)相結(jié)合，擴(kuò)展學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)感知通道，實(shí)現(xiàn)基于文本、語音、視頻、生理信息、學(xué)習(xí)行為等數(shù)據(jù)的多元采集與融合，為多模態(tài)學(xué)習(xí)分析的開展提供了多元的數(shù)據(jù)支持。
與會者現(xiàn)場參與多模態(tài)實(shí)驗(yàn)
在報(bào)告最后，維拓啟創(chuàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場邀請與會者體驗(yàn)穿戴設(shè)備，參與眼動、腦電、近紅外腦成像多模態(tài)同步采集實(shí)驗(yàn)，講解采集裝置原理，并在實(shí)驗(yàn)全程與現(xiàn)場人員進(jìn)行深入討論。
專家專題培訓(xùn)
在會議期間，還穿插開設(shè)了專家專題培訓(xùn)課程——“fNIRS設(shè)備操作與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：Event設(shè)計(jì)與Block設(shè)計(jì)”、“fNIRS數(shù)據(jù)的預(yù)處理（基于Homer3軟件）與腦激活分析”、“fNIRS/EEG/眼動實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”等，通過與專家咨詢、討論、上手實(shí)踐等活動，參會者對于fNIRS、腦電和眼動技術(shù)有了更深層的理解。經(jīng)過三天的研討與學(xué)習(xí)，參會者明確了多模態(tài)研究的意義和價(jià)值，初步掌握了多模態(tài)研究的基本技術(shù)與方法。本次研修班達(dá)到預(yù)期效果。
寫在最后
隨著人工智能、可穿戴設(shè)備、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)科學(xué)研究越來越注重利用多模態(tài)學(xué)習(xí)分析技術(shù)(Multimodal Learning Analytics, MMLA)來深入探究學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的生理機(jī)制和認(rèn)知機(jī)制，以更好地理解人類學(xué)習(xí)方式，更加科學(xué)地指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐活動的開展。多模態(tài)學(xué)習(xí)分析對于學(xué)習(xí)分析研究的開展具有多元的價(jià)值意蘊(yùn)，極大程度上推動了認(rèn)知診斷、情感計(jì)算、交互分析、場景感知、學(xué)習(xí)者建模等研究領(lǐng)域的發(fā)展，為智能教育領(lǐng)域研究的開展提供理論和技術(shù)支持，有助于在更深層次上探究學(xué)習(xí)發(fā)生機(jī)制，為促進(jìn)智能教育領(lǐng)域研究體系的變革發(fā)揮重要的作用。
2023年8月28至30日，由北京師范大學(xué)教育學(xué)部思維訓(xùn)練研究中心主辦的“多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)科學(xué)研究：技術(shù)與方法”專題研修班，在京師科技大廈1511——教師學(xué)習(xí)與課堂數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室成功舉辦。會議為期三天，共邀請北京師范大學(xué)盧春明教授、牛海晶教授、新加坡南洋理工大學(xué)Teo Wei Peng（張偉鵬）教授、上海師范大學(xué)張明明教授、浙江大學(xué)翟雪松教授等國內(nèi)外知名學(xué)者聯(lián)合維拓啟創(chuàng)公司，共話多模態(tài)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。致力于推廣包括功能近紅外光譜成像(fNIRS)，腦電(EEG)，眼動追蹤(Eye-tracking)技術(shù)在教育科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)向教育學(xué)等領(lǐng)域研究的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
近年來，隨著眼動儀、腦電儀、近紅外腦成像等神經(jīng)科學(xué)設(shè)備的發(fā)展，以及人工智能領(lǐng)域自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、生理信息識別等技術(shù)的成熟，為學(xué)習(xí)研究帶來了新的發(fā)展契機(jī)，有助于實(shí)現(xiàn)面向?qū)W習(xí)空間的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集，挖掘教育過程的潛在規(guī)律，為認(rèn)知診斷、情感計(jì)算、交互分析、情境感知等研究的開展帶來多元化的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育現(xiàn)象的解釋和教育規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)智能技術(shù)支持的智能教育服務(wù)模式，推動教育研究逐漸向數(shù)據(jù)化、科學(xué)化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。
8月28日上午會議拉開帷幕，開幕式由北京師范大學(xué)教育學(xué)部教育技術(shù)學(xué)院副院長董艷教授主持，北京師范大學(xué)教育學(xué)部部長朱旭東等領(lǐng)導(dǎo)致辭。簡短的開幕式后，隨后進(jìn)入到專家報(bào)告環(huán)節(jié)。
盧春明教授做技術(shù)報(bào)告
首先由北京師范大學(xué)盧春明教授進(jìn)行專題報(bào)告，報(bào)告的題目是“神經(jīng)影像技術(shù)在教育認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展”。盧教授為現(xiàn)場與會者介紹了神經(jīng)影像技術(shù)在教育認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展過程。并以親子互動研究為例，詳細(xì)闡述了fNIRS超掃描研究以及多模態(tài)數(shù)據(jù)整合的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。
牛海晶教授做技術(shù)報(bào)告
北京師范大學(xué)牛海晶教授為大家介紹了她對于健康和多動癥兒童的功能性腦連接網(wǎng)絡(luò)研究中，利用靜息態(tài)fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的方法，充分闡述了該項(xiàng)技術(shù)對揭示兒童認(rèn)知差異腦機(jī)制的價(jià)值及重要意義。
Teo Wei Peng 教授做技術(shù)報(bào)告
新加坡南洋理工大學(xué)Teo Wei Peng（張偉鵬）教授以“神經(jīng)影像技術(shù)在學(xué)習(xí)科學(xué)以及運(yùn)動科學(xué)研究中的應(yīng)用”為主題，詳細(xì)的介紹了近紅外技術(shù)的發(fā)展史與近紅外技術(shù)的原理以及其技術(shù)優(yōu)勢，并分享了他將近紅外技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動科學(xué)領(lǐng)域的成果。
張明明教授做技術(shù)報(bào)告
上海師范大學(xué)張明明教授以“多人互動的 fNIRS 超掃描實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析方法”為主題，從近紅外光學(xué)腦成像技術(shù)、超掃描腦成像技術(shù)、社會交互行為的界定與分類、近紅外超掃描研究領(lǐng)域這幾個(gè)方面系統(tǒng)介紹了fNIRS超掃描研究。
翟雪松教授做技術(shù)報(bào)告
浙江大學(xué)翟雪松教授為與會者們詳細(xì)展示并講解了眼動追蹤技術(shù)在學(xué)習(xí)科學(xué)研究中的應(yīng)用方法和廣闊前景。
維拓啟創(chuàng)主講人進(jìn)行技術(shù)分享與演示
本次會議還特別邀請維拓啟創(chuàng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，以《fNIRS，EEG，Eye-tracking設(shè)備使用演示以及基于EventIDE平臺的多模態(tài)設(shè)備聯(lián)動技術(shù)》為主題，進(jìn)行技術(shù)分享與演示。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)首先對眼動、腦電、近紅外等技術(shù)的原理進(jìn)行了簡單概述，并對幾項(xiàng)技術(shù)的代表性產(chǎn)品——Glasses3眼動儀、SAGA腦電、近紅外腦成像系統(tǒng)做了簡單介紹，隨后詳細(xì)介紹了基于EventIDE平臺的多模態(tài)設(shè)備聯(lián)動技術(shù)的解決方案，如EEG-fNIRS聯(lián)合、EEG-眼動聯(lián)合、fNIRS-眼動聯(lián)合以及fNIRS超掃描研究方案。
EventIDE 多模態(tài)平臺
近年來，維拓啟創(chuàng)團(tuán)隊(duì)為北京師范大學(xué)教育學(xué)部提供設(shè)備技術(shù)支持，協(xié)助完成了教師學(xué)習(xí)與課堂數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室多模態(tài)數(shù)據(jù)采集方案的系統(tǒng)搭建工作。方案基于EventIDE多模態(tài)平臺，實(shí)現(xiàn)了小組協(xié)作學(xué)習(xí)、師生課堂互動、群體腦間同步（10-20人）等近紅外腦成像結(jié)合眼動追蹤、神經(jīng)電生理、行為數(shù)據(jù)的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)研究。
EventIDE多模態(tài)平臺實(shí)現(xiàn)了多元學(xué)習(xí)空間的深度數(shù)據(jù)融合，借助多模態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、寬領(lǐng)域的研究分析，參照“腦科學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)”等領(lǐng)域的研究范式，探究學(xué)習(xí)者外在行為表征模式與內(nèi)在認(rèn)知發(fā)展之間的潛在作用關(guān)系，推動學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域基礎(chǔ)理論體系的變革；在技術(shù)層面，將生理信息識別技術(shù)和平臺采集技術(shù)相結(jié)合，擴(kuò)展學(xué)習(xí)分析的數(shù)據(jù)感知通道，實(shí)現(xiàn)基于文本、語音、視頻、生理信息、學(xué)習(xí)行為等數(shù)據(jù)的多元采集與融合，為多模態(tài)學(xué)習(xí)分析的開展提供了多元的數(shù)據(jù)支持。
與會者現(xiàn)場參與多模態(tài)實(shí)驗(yàn)
在報(bào)告最后，維拓啟創(chuàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場邀請與會者體驗(yàn)穿戴設(shè)備，參與眼動、腦電、近紅外腦成像多模態(tài)同步采集實(shí)驗(yàn)，講解采集裝置原理，并在實(shí)驗(yàn)全程與現(xiàn)場人員進(jìn)行深入討論。
專家專題培訓(xùn)
在會議期間，還穿插開設(shè)了專家專題培訓(xùn)課程——“fNIRS設(shè)備操作與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：Event設(shè)計(jì)與Block設(shè)計(jì)”、“fNIRS數(shù)據(jù)的預(yù)處理（基于Homer3軟件）與腦激活分析”、“fNIRS/EEG/眼動實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”等，通過與專家咨詢、討論、上手實(shí)踐等活動，參會者對于fNIRS、腦電和眼動技術(shù)有了更深層的理解。經(jīng)過三天的研討與學(xué)習(xí)，參會者明確了多模態(tài)研究的意義和價(jià)值，初步掌握了多模態(tài)研究的基本技術(shù)與方法。本次研修班達(dá)到預(yù)期效果。
寫在最后
隨著人工智能、可穿戴設(shè)備、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)科學(xué)研究越來越注重利用多模態(tài)學(xué)習(xí)分析技術(shù)(Multimodal Learning Analytics, MMLA)來深入探究學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的生理機(jī)制和認(rèn)知機(jī)制，以更好地理解人類學(xué)習(xí)方式，更加科學(xué)地指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐活動的開展。多模態(tài)學(xué)習(xí)分析對于學(xué)習(xí)分析研究的開展具有多元的價(jià)值意蘊(yùn)，極大程度上推動了認(rèn)知診斷、情感計(jì)算、交互分析、場景感知、學(xué)習(xí)者建模等研究領(lǐng)域的發(fā)展，為智能教育領(lǐng)域研究的開展提供理論和技術(shù)支持，有助于在更深層次上探究學(xué)習(xí)發(fā)生機(jī)制，為促進(jìn)智能教育領(lǐng)域研究體系的變革發(fā)揮重要的作用。
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