基于脑电波的注意力训练研究

发布时间：2017-06-22 01:08

  本文关键词：基于脑电波的注意力训练研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：学生课堂注意力不集中直接影响其学习效率,导致学习成绩下降。传统教育里,教师只能通过学生的表情、姿势等难以精准的掌握学生注意力情况,随着可穿戴设备的迅速发展,基于脑电生物反馈技术能准确地测得脑电信号,并能结合多种训练方法来提高学生的注意力,具有重要的理论研究价值和广阔的应用前景。本研究对脑电反馈训练进行了深入研究,并研发了基于脑电信号的注意力训练系统,为提高学生注意力提供了新的方法。首先,本文介绍了传统的注意力训练方法——正念训练,以及基于脑电波的注意力训练的国内外研究现状,总结了注意力训练方法、训练对象及检测等方面存在的问题。阐述了注意力的特征及分类,分析了注意力不集中的危害及注意力检测、训练方法。归纳总结了正念训练的方法。并研究了脑机接口的原理及脑电反馈提升注意力的机理。其次,针对本文在脑电反馈与可穿戴设备方面的研究,开发了注意力训练系统。该系统利用脑电头盔提供的二次开发接口提取出注意力参数,并结合智能手表判断学生基本的身体健康状况。进行了系统的框架设计,数据库及具体功能模块的设计,实现了脑电实时注意力数据的收集、可视化分析,进行了实时工作效率高低情况分析,心率和体温数据收集以及历史数据的处理。通过系统测试,证明本系统能准确地反应学生的注意力情况以及基本身体状况。最后,利用本文的系统进行注意力训练,提出单一训练(正念)和综合训练(脑电反馈训练和正念),通过选取合适的对象,设计实验组和对照组,结合舒尔特方格注意力测试,进行对比研究。实验结果表明：除去其他个人因素影响,对照组相对实验组来说能明显地提高注意力,也对学生的工作效率提高有积极影响,注意力增长也更加稳定；经过八次训练后的结果相对训练前有显著性差异；本研究的系统能促进注意力的提高。
【关键词】：注意力 脑电波信号 可穿戴设备 注意力训练 正念训练
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.7;R338
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 可穿戴设备13
• 1.2.2 脑电波在教育中的应用13
• 1.2.3 基于脑电波的注意力训练13-15
• 1.2.4 正念训练研究现状15-16
• 1.3 课题来源及研究内容16-17
• 1.4 论文的组织结构17-18
• 第二章 注意力训练理论研究18-31
• 2.1 注意力概述18-23
• 2.1.1 注意力特征及分类18
• 2.1.2 注意力不集中的危害分析18-19
• 2.1.3 注意力理论机制研究19-20
• 2.1.4 注意力训练方法分析20-22
• 2.1.5 注意力检测方法分析22-23
• 2.2 提高注意力的正念训练研究23-27
• 2.2.1 正念的定义23
• 2.2.2 正念提高注意力的机制23-25
• 2.2.3 正念的基本方法25-27
• 2.3 提高注意力的脑电反馈理论研究27-31
• 2.3.1 脑电波的特征27-28
• 2.3.2 脑电信号采集方法分析28-29
• 2.3.3 脑机接口原理29
• 2.3.4 脑电反馈提升注意力机理29-31
• 第三章 基于脑电波的注意力训练系统设计与实现31-50
• 3.1 系统框架31-32
• 3.2 开发环境32-35
• 3.2.1 软件环境32
• 3.2.2 硬件环境32-35
• 3.3 功能设计与实现35-46
• 3.3.1 数据库设计与数据传输35-38
• 3.3.2 蓝牙通信过程实现38
• 3.3.3 脑电反馈实时训练38-43
• 3.3.4 心率/体温数据43-44
• 3.3.5 历史记录44-46
• 3.4 系统测试46-50
• 3.4.1 功能测试46-49
• 3.4.2 性能测试49
• 3.4.3 安装测试49-50
• 第四章 基于正念和脑电反馈的注意力训练50-63
• 4.1 实验设计50-51
• 4.2 实验训练方法51-54
• 4.2.1 正念训练方法51-52
• 4.2.2 脑电反馈训练52-54
• 4.3 实验结果分析54-63
• 4.3.1 实时脑电数据分析55-57
• 4.3.2 历史数据处理57-60
• 4.3.3 舒尔特方格注意力测试分析60-61
• 4.3.4 实验后续分析61-63
• 第五章 总结及展望63-65
• 5.1 本文总结63-64
• 5.2 工作展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 蒲贤洁;刘铁军;吴强;张锐;徐鹏;李科;夏阳;尧德中;;基于脑电信号的神经反馈系统研究[J];生物医学工程学杂志;2014年04期

2 张格伟;廖文和;刘长毅;俞烽;;知识的记忆-遗忘模型及其在知识管理中的应用[J];南京航空航天大学学报;2008年02期

3 殷恒婵;青少年注意力测验与评价指标的研究[J];中国体育科技;2003年03期

  本文关键词：基于脑电波的注意力训练研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：470352