醫學教師應用虛擬仿真技術意愿的影響因素研究

陸丹丹，孫艷君，黃華興，何 源

1.南京醫科大學醫政學院，2.馬克思主義學院，3.第一臨床醫學院，江蘇 南京 211166

虛擬仿真（virtual reality，VR），意同虛擬現實，是促進未來教育發展的六項新興技術之一［1-2］，是以計算機仿真、計算機圖形、人機交互等技術為核心模擬產生的三維虛擬環境，學習者借助相關設備可實現視、聽、觸覺的一體化，并可產生身臨其境的直觀感受。醫學教育存在生物安全、教學成本、教學環境等復雜的現實問題［3］，應用虛擬仿真技術可以通過交互的動畫方式直觀地展示高危、極端環境和實驗條件下的醫學實驗。例如，建立合成藥物分子結構模型，實現虛擬人體、模擬診斷與治療等，還可以創建自身與虛擬對象相互作用而獲取知識與技能的新型學習方式［4］，虛擬仿真技術已經成為醫學教育的重要輔助手段。

近年來國內外虛擬仿真技術在醫學領域中的應用取得了巨大成果，其中，醫學教育是國內虛擬仿真技術主要應用的醫學領域之一［5］。在我國，早在2012年教育部就下發了《教育信息化十年發展規劃（2011—2020）》，要求以教育信息化帶動教育現代化，在信息技術與教育深度融合的基礎上，建立新興信息化教學環境，優化教育模式，推動教育改革。在教育信息化背景下，醫學教育模式正向著信息化、數字化、網絡化、仿真化方向發展［6-7］。但新興信息技術在醫學教育領域中的推廣普遍存在阻力，教育者本身對新興信息技術難以接受并持觀望態度，在一定程度上阻礙了新興信息技術在醫學教育中的應用和發展［8］。因此，本研究基于整合型技術接受模型（unified theory of acceptance and use of technology，UTAUT）研究在醫學教育中應用虛擬仿真技術意愿的影響因素，為其推廣提供參考建議。

一、整合型技術接受模型及研究假設

（一）整合型技術接受模型

2003年，Venkatesh 等［9］將被用來研究信息技術采納問題的8 個經典理論整合在一起，提煉出了影響使用行為與使用意圖的4 個核心變量和4 個調節變量，形成了整合型技術接受模型，其中4個核心變量分別為績效期望（performance expectancy，PE）、努力期望（effort expectancy，EE）、社會影響（social influence，SI）與促成因素（facilitating conditions，FC）；4個調節變量分別為性別、年齡、自愿性與經驗。該理論驗證了核心變量與應用意愿及應用行為的關系，認為績效期望、努力期望、社會影響對使用意愿有直接影響，并通過使用意愿對使用行為產生影響，促成因素對信息技術使用行為產生影響（圖1）［9］。實證研究表明該模型對技術接受的解釋力達到70%［9-10］，國內外將該模型多用于商業經濟、教育、工商管理、金融等方面技術的應用研究，雖較少涉及新興技術在醫學教育領域的研究，但已有研究將其應用于智慧教學工具使用意向［11］、社交網絡教學接受度的研究［12］，并被證明具有較好的解釋力度，因此基于整合型技術接受模型研究信息技術在教育領域的接受度具有可行性。

圖1 整合型技術接受模型

（二）研究假設

基于整合型技術接受模型理論及相關文獻分析，本研究提出以下研究假設：在模型中，績效期望是指使用技術對工作有所幫助的程度，對行為意向產生積極影響，本研究的績效期望是指教師認為應用虛擬仿真技術對醫學教育教學工作的幫助程度。

朱陽［13］認為，將虛擬仿真技術應用于中職物聯網技能教學能夠改善實際教學效果，績效期望已被證明和網絡研討會的使用意向有正相關關系［14］。在關于虛擬仿真技術應用于醫學教育的價值探討中，多項研究認為虛擬仿真教學能彌補實驗設備、經費、場地等教學資源方面的不足，能夠提高整體教學質量［4］。因此，我們提出研究假設1（H1）：績效期望對在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿具有積極影響。

努力期望是指使用技術的簡易程度，整合型技術接受模型認為努力期望積極影響行為意向。盡管虛擬技術在教學中應用具有一定的優勢，但在具體的融合過程中，有研究者認為仍然存在教育與技術的相容問題、銜接過程中的技術問題等困境［15］。在醫學教育中，不乏教學難度比較高的教學環節，且如何設計更能貼合專業內容、體現教學目標是一大難點。因此，在醫學教育中應用虛擬仿真技術的簡易程度積極影響使用意愿。基于此，我們提出研究假設2（H2）：努力期望對在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿具有積極影響。

社群影響是指個人所感受到的周圍群體的影響程度，對行為意愿產生積極影響［9-10］。馬紅［12］認為社群影響正向影響教師社交網絡教學的使用意向，并認為教師會受到教育政策、同事、個人形象等方面的影響，若在數字化的背景中獲得更多的動力，則其對社交網絡教學的接受程度更高。在信息化的發展過程中，醫學教育模式向著信息化、數字化、網絡化、仿真化方向發展是一大趨勢，這一發展趨勢推動著虛擬仿真技術在醫學教育中的應用。因此，我們提出研究假設3（H3）：社群影響對在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿具有積極影響。

促成因素指個人所感受到組織在相關技術、設備方面對技術使用的支持程度［9-10］。本研究中的促成因素是指教師感受到的促進虛擬仿真技術應用的技術、設備、資金等的支持。杜楊芳等［16］認為虛擬現實設備及技術問題、教學資源的欠缺、教師教學應用培訓的不足、用戶體驗感欠佳等問題是虛擬現實技術與教育教學融合的困境。因此，我們認為教師感受到的技術、設備等的支持程度越大，其使用意愿越高，我們提出研究假設4（H4）：促成因素對在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿具有積極影響。

基于以上研究假設，本研究構建了如圖2所示的研究模型圖。

圖2 在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿影響因素研究模型

二、對象和方法

（一）調查對象

遵循自愿原則，通過便利抽樣獲取從事醫學教育的教師。

（二）調查方法

采用便利抽樣的方法獲取樣本，進行問卷調查。自編問卷共包括3 個部分38 題（表1）。第一部分：人口社會學信息（共6 題）；第二部分：對虛擬仿真技術應用于醫學教育的看法（共28題），其中包括績效期望共11題，努力期望共4題，社群影響共6題，促成因素共7題；第三部分：虛擬仿真技術應用于醫學教育的行為意愿（共4 題）。除人口社會學信息外，其他部分均采用李克特氏5分量表計分。

表1 問卷條目

（三）資料與數據分析

用SPSS 22.0進行描述性統計分析，并通過多因素Logistic 回歸分析教師在醫學教育中應用虛擬仿真技術意愿與人口社會學特征的關系，用Smart PLS 3.2.8 進行問卷的信效度檢驗，并進行偏最小二乘法結構方程模型分析與驗證。P＜0.05 為差異有統計學意義。

三、結果

共發放問卷380 份，回收問卷359 份，剔除存在極端值的樣本3 個，有效樣本共356 個，有效應答率為93.7%。

（一）人口社會學信息

如表2所示，男女比例較均衡（52.0%vs.48.0%），31～40 歲（46.0%）和41～50 歲（31.5%）的教師占比較大，碩士或博士研究生人數占比達到62.1%，工作年限在6～15年的人數占比最大（44.4%），職稱主要為講師（44.4%），沒有使用過虛擬仿真現實技術的人數占比遠遠高于使用過虛擬仿真現實技術的人數占比（69.9%vs.30.1%）。

表2 人口社會學信息調查結果 ［n（%）］

（二）應用虛擬仿真技術行為意愿的多因素Logistic回歸分析

以性別、年齡、受教育水平、工作年限、職稱、是否在醫學教育中使用過虛擬仿真技術為自變量，以行為意愿高低為因變量，得分≥4 分為高分組（高分組=1），其他為低分組（低分組=0），進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示（表3），性別、年齡、受教育水平、工作年限、職稱不會影響教師應用虛擬仿真技術的意愿，P值均＞0.05；是否有過使用經驗對虛擬仿真技術使用意愿產生影響（OR=2.406，95%CI：1.239～3.379，P＜0.01），說明使用過虛擬仿真技術的教師的應用意愿高于未使用過的教師。

表3 影響行為意愿的多因素Logistic分析結果 （n=356）

（三）應用虛擬仿真技術的意愿及現狀分析

績效期望、努力期望、社會影響、促成因素及行為意向的平均分和標準差得分情況如表4所示。在得分≥4分的人數占比中，績效期望最高（57.0%），社群影響次之（46.9%），努力期望和促成因素均較低。47.2%教師的行為意向得分≥4 分，意味著47.2%的教師應用虛擬仿真技術的意愿較高。

表4 應用虛擬仿真技術的意愿及現狀 （n=356）

（四）問卷信效度檢驗

如表5 和表6所示，因子載荷均大于0.6 并呈顯著性（P＜0.001），克朗巴哈系數α均大于0.8，組合信度均大于0.7，平均抽取變異量及其平方根均大于0.5，且各個維度的相關性系數均小于所對應的平均抽取變異量平方根［17］，異質單質比率（HTMT）都小于0.85或0.90［18］，表明問卷具有較好的信效度。

表5 因子載荷 （n=356）

表6 各個變量之間的相關性 （n=356）

（五）研究模型驗證結果

研究模型驗證結果見圖3。Q2大于0［19］，f2為0.02、0.15、0.35 分別表示低、中、高的影響范圍［20］，SRMR=0.058＜0.08［21］，證明研究模型的擬合度良好。行為意向的方差解釋率為63%。績效期望（b=0.313，P＜0.001）、社群影響（b=0.537，P＜0.001）分別對行為意向產生的積極影響呈顯著性，研究假設1和研究假設3 均成立。但努力期望（b=-0.104，P＞0.05）與促成因素（b=0.094，P＞0.05）對行為意向的影響不顯著，研究假設2和研究假設4不成立。

圖3 研究模型驗證

四、討論

是否使用過虛擬仿真技術對行為意愿產生影響，有過使用經驗的教師相比沒有使用過的教師有更高的使用意愿，這意味著我們要注重這兩個群體的差異性，特別關注沒有使用過虛擬仿真技術的教師群體。

績效期望、社群影響對行為意向產生積極影響，這一研究結果與整合型技術接受模型相契合。績效期望對行為意向產生積極影響，這一結論與Khechine 等［14］的研究結論類似，表明越認識到應用虛擬仿真技術對教學工作的幫助，越能夠提升教師的應用意愿。社群影響對行為意向產生積極影響，這一研究結果與馬紅［12］在教師社交網絡教學接受程度的影響因素研究中的結論一致，表明國家政策的支持、學校及學院的支持、同事的鼓勵、學生的期望等因素都推動著教師應用虛擬仿真技術。

努力期望、促成因素對行為意向的影響不顯著，這與國內學者對虛擬仿真應用于醫學教育的困境的理論分析得出的結論不一致［15-16］。在教育信息化的背景下，虛擬仿真技術在醫學教育中得到重視，多個醫學虛擬仿真教學中心相繼建立，資金、設備等促成因素的支持力度不斷加大，技術不斷完善，研究團隊不斷壯大，技術交流不斷增加。本研究的調查樣本主要來自擁有虛擬仿真教學研究基地的院校，可能由于此原因，努力期望、促成因素對行為意向的影響不再突出。

此外，本研究發現使用虛擬仿真技術意愿高的人數占比（47.2%）與實際使用過虛擬仿真技術的人數占比（30.1%）存在差距，這意味著行為意愿與行為之間存在不一致性，因此，如何將行為意愿轉化為實際行動是我們必須考慮的問題。

五、建議

本研究結果對提升教師在醫學教育中應用虛擬仿真技術的意愿具有重要參考價值。

（一）提升優勢認識，加強績效期望

績效期望對行為意向產生積極影響，但調查結果發現，教師對將虛擬仿真技術應用于醫學教育的幫助認識不強（＜4 分）的人數占比達到43.0%。因此，需要幫助教師認識到應用虛擬仿真技術對教學工作的幫助，可通過觀摩虛擬仿真教學的課程案例，讓教師親自體驗虛擬仿真教學的趣味性，感受教學過程中的師生互動情況。并通過對比虛擬仿真教學與傳統教學的教學效果，宣傳虛擬仿真技術應用于醫學教育的優勢。

（二）協同各方力量，加大社群力量

社群影響對行為意向產生積極影響，教育信息化背景下醫學教育的發展趨勢、一流課程建設等要求、國家政策以及學校、學院政策支持、同事建議、學生期望及評價等因素均促進教師在醫學教育中使用虛擬仿真技術。因此，我們需要協同各方力量加大社群影響對使用意愿的影響。學校及學院政策層面應加強資金、技術方面的支持以及在教學設計上的要求等，同事之間加強交流與合作，在同事環境中形成使用虛擬仿真教學的積極氛圍。此外，要從受教育者的角度發力，引導學生積極參與虛擬仿真的學習，形成積極主動的學習氛圍，以學生學習的積極性帶動教師使用的積極性。

（三）加深交流合作，推動資源共享

雖然努力期望和促成因素對行為意向的影響不顯著，但其得分情況均不樂觀，現狀仍有待改善。因此，要充分加強交流合作，推動資源共享，提高虛擬仿真技術應用于醫學教育的簡易度與方便性。首先要加強院校合作，一方面加強使用經驗與使用技術的交流，另一方面加強各大院校之間虛擬仿真教學案例的資源共享，使得教師在使用過程中減少尋找教學素材的難度，提高設計出貼合專業特色的教學內容的方便性。其次要加強校企合作，為在醫學教育中應用虛擬仿真技術提供強大的技術支撐。最后，加強教學研究團隊建設，為研究豐富的教學內容提供人員保障。

（四）注重群體差異，重點關注未使用過的教師

在醫學教育中使用過虛擬仿真技術的教師具有更高的行為意愿，因此，我們要注重兩種群體使用經驗的差異，對使用過虛擬仿真技術的教師給予獎勵，樹立典型，通過虛擬仿真技術醫學教育教學比賽等活動，給予獲獎教師榮譽獎勵與物質獎勵。一方面，能夠調動有經驗的教師在教學中繼續研究與推進虛擬仿真技術的應用；另一方面，也可在教師群體中形成積極使用虛擬仿真教學的氛圍，充分發揮先進典型的帶動作用，鼓勵從未使用過虛擬仿真技術的教師去嘗試與探索。

正如有些學者認為，教師的理解接受程度、技術水平、能否創造性使用等都直接對技術與教學的深度融合產生影響［15］，因此，我們要從教師這一重要群體入手，促進虛擬仿真技術在醫學教育中的應用。加強績效期望、加大社群影響、加深合作交流、推動資源共享是提升教師在醫學教育中使用虛擬仿真技術意愿的重要途徑。