微课程教学视频设计与视觉注意关联性研究

（吉林农业大学，吉林长春 130118）

微课程教学视频设计与视觉注意关联性研究

☆ 陈霄 陈浩 许晶 李菲 刘海涛 李东明

（吉林农业大学，吉林长春 130118）

随着网络与多媒体技术的发展，微课教学逐渐成为学习者获取知识的重要途径之一。由于微课视频制作方式的多样化，如何合理设计微课程视频，还没有统一的标准。本文利用眼动分析方法，研究微课程视频中内容因素与学习者视觉注意的关联性，探索微课教学视频设计的有效性与合理性。

微视频；视觉注意；眼动分析法

一、引言

随着网络与多媒体技术的发展，微课教学逐渐成为学习者获取知识的重要途径之一。网络环境下，学习者可以通过电脑，手机或多种移动终端设备获取微课程视频。微课程视频制作涵盖很多因素，内容形式多样化，包括视频中课件的展示、主讲者板书的展示、动画课件展示等，这些因素还与时间，空间布局等相关，使得微课程视频制作在设计上存在很多值得思考的问题。

微课程教学中学习者是主体，通过学习主体的视觉注意行为分析，可有效建立学习者与微课教学视频内容间的联系。本文将学习者的视觉注意行为作为研究对象，用眼动分析方法表示视觉行为，将学习者在微课程教学视频中的眼动行为与微课程视频中教学内容建立关联，从而有效引导微课程视频的设计。

二、微课程视频制作内容因素分析

在微课程教学过程中，影响学习者的因素有很多，包括微课程本身包含的内容，以及微课程视频制作与设计。本研究建立在教学内容合理的基础上，探讨如何更好地安排、剪辑与设计视频课程。

通过对全国微课大赛获奖中的微课进行分析，发现微课视频设计包含的因素有主讲者展示，主讲者多媒体课件展示，课程关键内容提示，互动教学环节学生状态展示等，每个因素与整个微课程视频教学的时间以及内容在视频上的布局均相关。针对众多内容，本文选取主讲者、主讲者板书、非全屏课件展示、全屏课件展示、关键内容提示五个因素进行眼动行为的关联性数据收集。五个因素之间又存在相互关联，如表1所示。其中d关键问题提示窗口是指视频中下方出现的文字窗口。

表1 微课视频内容因素组合表

针对每个因素用字母进行了标注，如a主讲者、b板书、c非全屏课件、d关键问题提示窗口、e全屏课件，那么组合因素，如c非全屏课件与b板书，我们简称为cb因素。以全国微课大赛中的《多普勒效应》微课为例，将这些因素进行划分，在视频上人为标注统计了各个因素所用的时间。其中，将一些相近似的组合因素进行了合并统计，如表1中“⋆”将ab因素和bb因素作为一项统计，“#”的ac因素和cc因素也作为整合统计。统计结果如图1所示，微课教学有效时间长度为720秒。

图1 各组合因素标志时间统计

三、眼动行为的分析与实验

目前，对于眼动行为的数据划分包含多个内容，其中本文主要对三个因素进行统计：视觉关注时间长度，关注的空间位置和视线轨迹。

（1）关注时间指学习者视觉停留在视频中，超过0.5秒以上的视觉行为。

（2）关注位置，我们会根据微课程视频查看学习者关注的内容，也就是通过关注位置获取观察者观看的视频内容因素。

（3）视线轨迹，因为时间上的递进关系影响视觉关注，并且次序可以更好地判断每个内容因素的进入与退出的最佳时机。

在实验部平台采用THE EYE TRIBE眼动仪器，并采用开源的分析软件，移动工作站Thinkpad w510，i7 Q720处理器，16G内存，win7系统64bit，屏幕采用外界显示器的宽高比为4:3，尺寸为19英寸，屏幕分辨率为1280×1024。

研究以全国微课大赛中的《多普勒效应》微课为对象。

实验过程12名测试者，5男7女。每个测试者均为大一学生，未接受过大学物理学习。为每个人播放微课教学内容，同时由眼动仪记录眼动数据。并完成设计的相应试题检验学习效果。实验统计具体如表2所示。

表2 视频教学因素与关注时间

经过统计，十二名学习者，在720秒的课程中实际关注总时长为4373秒，平均每个人关注时间为364.4秒，大约占课程总时间的50%，结合关注位置我们可以看到，视线在处于自由状态下，通常是在每个因素出现并持续一段时间不变的时间段上，由于视觉注意通常是由内容新颖引起的，因此，关注不会实时出现。视频在处于其他内容因素时，如镜头给到课堂学生的时候，关注也会下降。具体微课视频内容因素统计分析如下：

d关键问题提示窗口，通常作为课堂中关键问题的提示，关注总时间为2485秒，平均每人207秒；因为采用蓝色窗口，并且文件简练，通常学生会在d因素出现时立即关注，然后逐渐注意转移。对于d的提示作用效果明显。

对于c因素和b板书相关的部分是微课程的主要部分，处于讲授式教学环节，这部分以听和看结合为主，关注度有所下降，这部分动画效果在描述问题上获得了学习者很大的关注。

四、总结

本文针对微课程教学视频与学习者视觉注意关联项开展研究，在假设教学内容方式合理的前提下，研究微课程教学视频剪辑和设计与学习者眼动数据的关联性。首先，针对优秀微课视频分析潜在影响微课程视频教学的因素，提出五个主要研究因素，对五个因素在视频中时间上的分布进行统计，并且收集眼动关注时间在每个因素上的统计时间，获得各个因素在微课教学中受到学习者的视觉注意比重。最终发现，适当运用d关键问题提示窗口能有效提高教学效果。板书和课件是教学的主要手段，动画容易得到关注，可以有效描述教学中的问题。对于教师因素关注很高，主要是教师是视频中授课者，起到引导课程的作用，易引起学生关注，最后全屏课件效果受关注程度较低。

未来，我们还将按照时序将微课教学视频因素进一步与眼动关注数据同步细化统计，从而更加有效地反映出每个因素对微课教学的影响。

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1671-7503（2016）23-0022-03

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