Analysis of learning preferenece using student's sympathetic-parasympathetic response

학습자의 교감/부교감 반응 분석에 의한 학습 선호도 분석에 관한 연구

One of major factors for learning achievement is the student's learning preference according to his character type. In course of learning, if a student studies e-learning contents opposed to his preference, then he would be under stress and his blood pressure and heart beat be changed. For measuring unwillingness, we used spectral components in frequency domain known as stress measure. For 13 children attending kindergarten we examined S(sensing)/ N(intuition) of MBTI and presented same learning contents during 10 minutes. During learning we gathered ECG signals, changed into HRV(heart rate variability), transformed time-varying HRV signal into spectral density in frequency domain. And then, we divided it into three areas of low(LF), middle(MF), and high-frequency(HF) and calculated stress measures by rates of those frequency area. We compared estimated stress measures of S group with them of N group whether students in different group preferred different contents or not. Experimental shows that students according to MBTI type prefer different contents.

학습자의 성격유형에 따른 학습 선호도는 학습 성취의 주요 인자 중의 하나이다. 따라서 학습자는 자신의 성격 유형과 다른 콘텐츠로 학습을 하게 되면 스트레스가 증가하여 혈압이나 심박동수에 변화가 나타나게 된다. 본 연구에서는 학습자의 비선호도를 측정하기 위해서 스트레스 량 측정에 사용되는 주파수 영역 정보를 이용하였다. 먼저, 13명의 유치원 아동들을 MBTI 성격유형의 감각/직관의 두 유형으로 파악하고 이들에게 동일한 학습 콘텐츠를 10분간 제시한 후, 이를 학습하는 동안 측정된 심전도 신호를 심박변동신호(heart rate variability: HRV) 신호로 재구성하였다. 이 HRV 신호를 주파수로 변환한 후에 저주파(LF: low frequency), 중간 주파(MF: middle frequency), 그리고 고주파(HF: high frequency) 영역으로 분할하고, 각 주파수 영역비를 비교하여 학습자의 성격 유형에 따라 학습 콘텐츠에 대한 선호도가 달라지는 지 여부를 알아보았다. 실험 결과는 아동들은 자신의 성격 유형에 따라 각기 다른 학습 콘텐츠를 선호한다는 사실을 보여준다.