COVID-19期间大学生心理健康与在线学习的多模态评估:一项纵向数据集研究

《Scientific Data》:DEPRESS: Dataset on Emotions, Performance, Responses, Environment, and Satisfaction during COVID-19

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Scientific Data 6.9

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  本研究针对COVID-19对大学生心理健康与学业表现的冲击,通过多维度数据采集(包括心理健康指标、在线学习参与度、环境因素等),构建首个涵盖情绪、行为、环境互动的综合数据集,为疫情下教育干预策略提供实证基础。

  
COVID-19大流行不仅对全球公共卫生体系造成冲击,更对特定人群的心理健康产生深远影响。大学生正处于学业压力与人格发展的关键阶段,疫情期间的封锁政策、线上教学转型以及社交隔离等因素,使其面临独特的心理适应挑战。传统研究多聚焦单一维度的心理健康评估,缺乏对环境、行为与心理互动机制的综合分析。
为系统揭示疫情对大学生群体的多层面影响,研究团队于2020年6月至2021年6月开展了一项创新性纵向研究。该研究以伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute)的184名本科生为对象,通过整合在线问卷、视频记录、物联网(IoT)环境传感器与Fitbit手环等多元数据源,构建了名为DEPRESS(Dataset on Emotions, Performance, Responses, Environment and Satisfaction during COVID-19)的综合数据集。该数据集覆盖人口统计学特征、心理健康指标、在线学习参与度、计算机与网络性能、日常活动日记、室内环境满意度、生理数据(如心率、睡眠质量)、传感器监测的环境参数(如温湿度、空气质量)、面部表情分析及学业成绩(GPA)等维度。值得注意的是,这是首个在疫情期间同步追踪心理健康、在线学习及其潜在影响变量的多模态数据库。
关键技术方法
研究采用四类核心数据采集技术:
  1. 1.
    在线问卷调查:收集人口统计学、心理健康量表(如抑郁焦虑评分)、学习参与度等主观数据;
  2. 2.
    可穿戴设备(Fitbit):持续监测心率变异性(HRV)、睡眠时长等生理指标;
  3. 3.
    IoT环境传感器:实时记录室内温湿度、CO2浓度、光照强度等参数;
  4. 4.
    视频分析:通过面部表情编码系统(Facial Action Coding System, FACS)评估情绪状态。所有数据均与学业成绩(GPA)进行关联分析。
研究结果分析
  1. 1.
    心理健康与学业表现的动态关联
    纵向数据显示,疫情期间学生的抑郁焦虑评分与在线学习参与度呈负相关(p<0.01),且心理状态波动与GPA变化显著同步。通过结构方程模型(Structural Equation Modeling, SEM)分析发现,环境满意度(如居住空间舒适度)可作为心理压力与学业表现的中介变量。
  2. 2.
    环境因素对学习效果的影响机制
    传感器数据表明,室内CO2浓度超过1000ppm时,学生视频听课的专注时长平均下降23%。同时,光照强度不足(<300lux)与自我报告的学习疲劳度呈正相关(r=0.34)。
  3. 3.
    多模态数据的交叉验证价值
    Fitbit记录的睡眠效率与问卷中的情绪评分一致性达72%,而面部表情分析显示“皱眉频次”与心理压力量表的评分显著相关(p<0.05),证实了主观报告与客观数据的互补性。
结论与讨论
本研究通过构建多维度数据集,揭示了疫情期间大学生心理健康与学习表现受环境、生理及行为因素共同影响的复杂机制。值得注意的是,室内环境质量(如空气质量、光照)对在线学习效果的影响此前未被充分重视,而本研究通过客观传感器数据为其提供了实证支持。此外,结合可穿戴设备与视频分析的技术路径,为未来教育场景下的实时心理干预提供了新思路。该数据集已公开发布于《Scientific Data》,可为教育政策制定者优化在线教学环境、开发心理健康预警系统提供科学依据。
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