體驗式學習情境下檔案學虛擬教學參與意愿研究—以檔案陳列虛擬仿真實驗為例*

陳慧 李宣澤 胡潛 高大偉

（1.華中師范大學信息管理學院 武漢 430079；2.鄭州航空工業管理學院信息管理學院 鄭州 450046）

0 引言

教育部2018年印發的《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》[1]和國務院2019年印發的《中國教育現代化2035》[2]都明確表示需要“增強學生的實踐能力”，實踐型、應用型人才已成為社會發展的重大需求[3]。而以培養學生實踐能力為目標的實驗教學則成為高等教育體系創新的關鍵環節，在保障人才培養緊跟教育創新和時代要求的步伐上，實驗教學與理論教學相輔相成，是培養高素質人才的重要途經。然而，當前的實驗教學仍然存在實驗條件不具備和實踐場地運行困難等問題，尤其在當下的疫情突發時期，虛擬教學則成為解決這一困境的關鍵舉措[4]。同時，隨著計算機技術與互聯網通信技術的迅速發展，信息化成為了眾多行業的發展趨勢，教育行業的信息化建設也勢必行，虛擬教學成為教育領域的重大課題之一，《教育部2022年工作要點》就提出推進虛擬教研室試點建設，加快推進教育數字轉型和智能升級的發展要求。虛擬仿真實驗[5][6][7]作為虛擬教學的重要實現形式之一，以計算機為基礎的虛擬現實技術，利用動態教學模型實時模擬實體實驗的場景、儀器設備、操作流程，產生和實體實驗一致的實驗現象和結果。虛擬仿真實驗具有突破時間和空間限制、節約學習成本、開放靈活、及時反饋等優勢，能給學生帶來沉浸性、交互性、虛幻性和逼真性的學習體驗，使得教學更具現場感，有助于學生提升學習興趣，加深對知識的理解。

現階段，虛擬仿真實驗大多用于生物學[8]、化學[9]與物理學[10]等基礎學科領域，很少有人將其應用于社會科學學科，甚至是實踐性要求較強的檔案學學科中。為突破檔案學教學中的實驗教學瓶頸，鄭州航空工業管理學院于2019年設計并研發了檔案陳列虛擬仿真實驗平臺。該實驗平臺利用虛擬仿真、多媒體、三維建模等技術手段，搭建思政融合的交互性、沉浸式檔案陳列場域，將傳統課堂教學與檔案管理現場實景教學深度融合，以檔案陳列展覽作品為導向，使學生在虛實結合環境中，開展檔案陳列全流程實訓和關鍵技術運用。為探索該實驗平臺對學生專業技能、數據思維、創新能力和人文素養的教學成效，本研究基于計劃行為理論模型，引入感知有用性和感知易用性、自我效能和資源可用性分別對個體態度和知覺行為控制進行解釋，通過問卷調查對學生參與檔案陳列虛擬仿真實驗的意愿進行分析，對檔案陳列虛擬仿真實驗在檔案學習周期中的重要作用進行分析，從而構建檔案學教學中主動實驗環節與檢驗理論知識交互的體驗式學習情境。

1 體驗式學習情境下檔案學虛擬教學研究綜述

1.1 虛擬教學

虛擬教學作為一種改變現有教學方法、教學技術和教學模式的新途徑，受到了學者們的廣泛關注。現有研究中，學者們的研究主題主要集中在“教學設計與應用”、“教學系統和平臺建設”以及“教學改革與管理”三個方面。院校采用虛擬教學開展教學工作往往是基于學科實驗內容抽象、實驗時空限制、實驗環境、實驗條件以及實驗成本等因素[11][12][13]，特別是醫學、工學等對教學實驗要求較高的學科領域，學科實驗可能帶有危險性、高成本和資源不足等特點[14][15]，虛擬教學成為解決傳統教學實驗困境的有效途徑。虛擬教學的應用，不僅能有效解決上述問題，還能為學生提供沉浸式學習體驗，提升學生的實踐操作能力，激發學習興趣，讓學生成為學習主體。虛擬教學的實現需要技術能力的支撐，眾多研究[16][17][18]正致力于利用人工智能、大數據等新興信息技術，實現教學過程中“人-機-物-環境”的互聯共融[19]，提供便捷化、智慧化、智能化的教學交互系統與平臺，滿足教學工作與時俱進的需求[20]。虛擬教學也是新時代下教育創新的新要求，通過虛擬技術，實現“教學引導—仿真模擬—實際操作”創新教育教學方式[21]，推進理論教學整體優化改革與創新，實現教育“理論+實踐”、“線上+線下”的融合發展，提升教育整體質量與水平，為社會經濟發展提供源源不斷的高質量應用型人才[22]。虛擬教學研究中與檔案相關的研究多與檔案管理和服務工作相關[23][24]，與檔案學科教學的相關的研究相對較少，高大偉在其研究中提出了技術賦能背景下檔案虛擬仿真實驗教學改革與實踐的項目規劃，研究對于檔案實驗教學模式改革具有重要的借鑒意義[25]。

1.2 體驗式學習理論

體驗式學習理論是由Kolb在總結Rogers, Jung和Piaget關于體驗學習研究的基礎上創造性提出。體驗式學習理論已經成為教育改革中的重要思潮和研究主題之一。研究表明，體驗式學習理論的具體經驗、反思觀察、抽象概括以及主動實驗四個環節，使得學習者通過經驗的轉變實現知識的創造[26]。體驗式學習理論被廣泛應用到各種教學場景之下，如醫學教育[27][28]、工科教育[29][30]等強調實驗重要性的學科領域，成人教育和人員培訓[31][32][33]方面亦有該理論的應用研究。學者們的研究中指出[34]][35]，體驗式學習理論的應用，改變了傳統課堂教學中“傳授-接收”知識的教學模式，使得教師和學生的地位發生了變化，教師不再主導教學課堂，而讓學生掌握學習的主動權與所有權。研究指出[36][37]，體驗式學習理論能夠為學生創造一個社交分享、經驗分享和反思創造的沉浸式的課堂環境，讓學生直接與學習材料、實驗環境、工作場景與現實世界互動并聯系起來，提升學生的學習參與度、體驗感與學習質量。需要特別關注的是，多位學者[38][39][40]均強調了主動實驗環節在教學環境中的重要性，主動實驗不僅能夠檢驗理論知識學習的效果，更是理性認識與生活實際的結合，學生能夠從中獲取傳統課堂中難以獲得的能力。此外，人工智能等新技術的出現與應用，為教學環節提供了技術支撐，使得主動實驗環節的推進更加游刃有余。體驗式學習理論在教學場景中應用廣泛，但很少有研究將體驗式學習理論應用于檔案學教學中。

1.3 計劃行為理論

計劃行為理論[41][42]（TPB）是在理性行為理論（TRA）的基礎上發展而來的，它認為個體的行為意圖受到態度、主觀規范和知覺行為控制三個方面因素的共同影響，從而進一步影響個體行為，行為意圖越強，越有可能采取進一步行為。計劃行為理論是當前社會和行為科學中應用最多的理論之一，其在健康科學、環境科學、商業和管理以及教育領域受到了廣泛關注[43]。在教育領域中，學者們的研究主要集中在學習動機、電子學習、線上學習、網絡教學、MOOC等方面。學習主動性、學習責任感以及對自主學習的認知是影響學生對于新學習方式與途徑采納意愿的關鍵[44][45]。耿峰[46]等認為態度、主觀規范和知覺行為控制與學習的自主性動機顯著正相關，自主性動機水平越高，更傾向于表現出對線上學習、MOOC和電子學習等學習手段的接受意愿。尹弘飚[47]等基于計劃行為理論與實用性倫理，通過問卷調查法收集數據，結果顯示態度、主觀規范和知覺行為控制是影響大學生對網絡教學認同感的重要因素。此外，TPB還在對混合式教學、翻轉課堂等教學模式的接受度研究中得到應用。Geng[48]在其研究中關注到了技術準備在學習行為過程中的重要性，即個體對新技術的態度對個體是否會采取進一步行為行動有重要影響。Estriegana[49]認為，由于個人因素的差異，如院校類型、專業類型、網絡技術使用能力等方面的差異，會導致個體對于新技術產生不同的態度，胡藝齡[50]、厲新建[51]等學者的研究證實了這一觀點。目前國內學術界中運用計劃行為理論進行虛擬教學參與意愿的研究相對較少。

2 基于計劃行為理論的檔案學虛擬教學參與意愿研究模型構建

2.1 研究模型與研究假設

計劃行為理論在教育領域的應用研究很豐富，但學者大都是基于計劃行為理論原模型進行研究，少有學者會對態度、主觀規范、知覺行為控制三個變量進行細化或引申為其他相關概念。本研究將考慮實際的應用背景以及研究需要，對計劃行為理論模型變量進行細化和概念引申，以實現對檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿的充分驗證。本研究的研究理論模型如下圖1所示。

圖1 檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿研究模型

2.1.1 感知有用性與感知易用性

態度（Attitude）是指個體對某一行為持有大量的關于結果可能性的行為意念，或者說是個體對執行某特定行為所持的好或壞的評價的程度。考慮到本研究主要是探究學生對虛擬技術應用于教學環節的參與意愿，故引入技術接受模型（TAM）中的感知有用性和感知易用性兩個變量來對態度這一變量進行解釋，進一步反映用戶對信息技術的接受程度。感知有用性是指個體相信使用一個特定的系統將提高其工作表現的程度[52]。當一項技術的應用能夠提升使用者的學習與工作效率或使得該過程變得簡單時，使用者的使用意愿會更加強烈。虛擬技術擁有沉浸性和交互性體等獨特優勢，其應用能夠為學習者提供沉浸體驗進而提高學習效率，提升教學質量[53]。感知易用性是指個體相信使用一個特定的系統可以免受身體與精神上的努力的程度。相同條件下，一個易于使用的系統能夠帶來更高的工作效率。一項特定技術使用的難易程度也會影響使用者是否采用技術的決策過程。當使用者產生較強的感知有用性和感知易用性時，他們對該技術的使用意愿越明顯[54]。因此本研究提出假設如下：

H1：感知有用性與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿正相關

H2：感知易用性與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿正相關

2.1.2 示范性規范

主觀規范（Subjective Norms）是指個體執行或不執行某種行為的感知社會壓力。在Ajzen提出的主觀規范概念的基礎上，Cialdini[55]等將主觀規范進一步劃分為個體規范、示范性規范和指令性規范。個體規范通常用于解釋與道德相關的行為。指令性規范是指政府發布的政策法規，相關組織的規章制度等對個體實施某種特定行為時產生的壓力。個體規范與指令性規范并不適合作為本次研究的變量，故不考慮納入研究模型。示范性規范指的是周圍人際環境中，自己認為重要的人和團體對個體實施特定行為時所產生的壓力，是個體在特定情境中對他人真實行為的感知。學習者使用虛擬技術學習時感受到的來自社會的壓力程度越高越能促使其持續使用,老師和同學認為檔案陳列虛擬仿真實驗對于檔案學的學習很有益處，他們會向該同學推薦使用，那么該同學就更有可能選擇并持續使用[56]。示范性規范適用本研究的背景，所以將其納入研究模型。因此本研究提出假設如下：

H3：描述性規范與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿正相關

2.1.3 自我效能與資源可用性

知覺行為控制（Perceived Behavioral Control）是個體認為自己能夠控制并執行某種行為的難易程度。Ajzen等認為知覺行為控制因素可以分為內部因素和外部因素，內部因素通常與個人特征有關，它是個人采取某一特定行為時的個人情感、技能與控制力等。自我效能最早由美國心理學家Bandura[57]提出，其對自我效能感的定義是“人們對自身能否利用所以擁有的技能去完成某項工作行為的自信程度”，或者說是個體對自己完成某一行為所具備的能力的確切信念。在一定程度上，知覺行為控制等同于自我效能感，該觀點也得到了Ajzen的認可。

自我效能感的強弱影響著個體的行為選擇，當個體意識到自身擁有足夠的能力和素養去完成某一行為時，則會表現出強的自我效能感，其對執行某種行為過程中的阻礙因素也更具有控制力。

知覺行為控制因素除了內部因素，還有外部因素。資源可用性[58]是指個體實施某種特定行為時所需要的資源，如時間與機會等。當檔案陳列虛擬仿真實驗平臺使用者擁有足夠的時間、機會和設備時，會對知覺行為控制產生更加積極的影響，也會更有信心控制自己的參與行為。Shin-Yuan[59]等在其研究中也證實了資源可用性對個體的行為意愿具有重要影響。因此本研究提出假設如下：

H4：自我效能與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿正相關

H5：資源可用性與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿正相關

3 基于計劃行為理論的檔案學虛擬教學參與意愿研究分析

3.1 問卷設計與數據收集

為保證問卷測量的信度，問卷的問項設計主要借鑒了國內外的相關文獻，并根據本研究的實際情況進行了相應的修改，各變量的具體問項內容及來源文獻如表1所示，各個問項均采用李克特7級量表進行測量。檔案陳列虛擬仿真實驗是綜合設計型實驗,是鄭州航空工業管理學院檔案學國家級一流本科專業的核心實驗課程，項目處于試點階段，選擇了鄭州航空工業管理學院和華中師范大學兩所高校作為試點單位，參與人數約為一百余人。問卷發放的對象是華中師范大學與鄭州航空工業管理學院檔案學專業以及部分信息管理相關專業本科生，他們均在檔案學教學過程中使用過檔案陳列虛擬仿真實驗平臺，可以確保問卷數據的代表性和實驗結果的準確性。研究問卷使用問卷星平臺進行制作并通過微信、QQ進行問卷發放，共回收問卷103份，在剔除IP重復、填寫時間過短、大量重復選擇同一刻度敷衍填寫等無效問卷后，最終回收的有效樣本數為92份，滿足進行分析研究的要求。

表1 問卷測量項及文獻來源

3.2 結構方程模型分析

3.2.1 測量模型

采用SPSS Statistics 26軟件分析感知有用性、感知易用性、描述性規范、自我效能、資源可用性以及行為意圖5個變量進行信度和效度檢驗。信度檢驗又叫做可靠性檢驗，是指測量的可靠程度。信度是指量表工具測量結果的穩定性和一致性，可以通過平均萃取平方差值（Average Variance Extracted, AVE）、克朗巴哈系數（Cronbach’s Alpha）和組合信度（Composite Reliability，CR）來反映。一般認為，變量的AVE值達到0.5，Cronbach’s Alpha系數值和CR系數值達到0.7就足以說明測量模型具有較好的信度水平。如表2所示，測量模型中各變量的AVE值均大于0.6，Cronbach’ s Alpha系數和CR值均大于0.7，且量表的整體Cronbach’s Alpha系數為0.969，表明變量內部趨于一致，問卷信度較高。

效度是指測量的有效性，衡量測量結果是否能夠真實反映測量對象。效度由KMO值、各潛在變量的平均方差提取值（AVE）以及可測變量的負載來測量。結果顯示，KMO值為0.907，KMO值大于0.8，Bartlett球型檢驗顯著性水平為 0.000（〈0.01），表明適合進行因子分析。按照了Fornell和Larcker[60]的建議對各個變量之間的區別效度進行檢驗，即每個潛變量的AVE平方根應當大于各變量之間的相關系數。如表3所示，變量平均提取方差的平方根均大于各潛在變量之間的相關系數，說明各變量之間的區別效度良好。

此外，對收集的問卷數據進行了正態性檢驗后發現，各變量數據樣本的偏度絕對值和峰度絕對值均符合正態性檢驗標準，數據可以接受為正態分布，故適合做進一步分析。

3.2.2 結構模型

完成對測量模型的信度和效度檢測后，以行為意圖為因變量，感知有用性、感知易用性、描述想規范、自我效能和資源可用性為因變量進行線性回歸分析。線性回歸分析可用于確定自變量與因變量之間的顯著關系，也可以表明多個自變量對一個因變量的影響強度。研究分析結果如表4所示,模型中的自變量VIF值均小于5，意味著不存在多重共線性問題。感知有用性與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿顯著正相關（β= 0.252，p〈0.01），H1成立；感知易用性的回歸系數為-0.004，p=0.966＞0.05，p值不顯著，未能通過驗證，H2不成立；描述性規范與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿顯著正相關（β= 0. 194，p〈0.05），H3成立；自我效能與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿顯著正相關（β= 0.357，p〈0.01），H4成立；資源可用性與檔案陳列虛擬仿真實驗參與意愿顯著正相關（β= 0.217，p〈0.05），H5成立。

4 結論

由分析結果可見，學生使用者的感知有用性、描述性規范、自我效能和資源可用性因素會對學生使用者對于是否持續參與使用檔案陳列虛擬仿真實驗具有正向積極影響。實驗使用虛擬仿真、多媒體、三維建模等技術，為學生搭建了一個沉浸式、交互式的學習體驗平臺，其產生的教學效用不僅促進了學生的學習參與，同時還提高了教學效率與教學效果。教師、學生基于這種感知到的好處，例如“體驗感強，身臨其境”、“更能與理論相結合”、“節約時間成本”、“不受時間空間的限制”、“可以接觸到更多知識”等，基于這些感受到的好處，使用者會更加積極地向身邊人推薦使用，促使更多的人選擇或者持續使用。此外，學生使用者使用虛擬仿真實驗完成學習過程的能力，可用的時間，可獲得的參與機會以及相關設備是否易得同樣會對學生使用者的持續參與意愿產生重要影響。最后，我們關注到研究模型中感知易用性變量的回歸結果p值不顯著，感知易用性是使用者感受到使用某一種技術的難易程度，學生使用者在參與檔案陳列虛擬仿真實驗過程中，大都獨立完成操作實驗，缺乏實驗操作的規范指導，而各學生自身單獨使用實驗平臺的素質能力存在差異，導致對感知易用性變量的測量存在正效應和負效應共存的情況，兩者相互抵消，導致p值不顯著。但技術的易用性問題，或者說技術的“上手”難以問題，仍然被證實是影響使用者是否會選擇或持續使用某種技術的重要因素，也是當前虛擬技術與教學環節相結合的難題之一[61][62]。

學習的過程是一個循環或者螺旋，是一個經驗、反思、概括、行動的循環[63][64]。檔案陳列虛擬仿真實驗為檔案學學生提供了在具體情境中驗證學習者所學的知識，利用所學知識解決具體問題，促進知識的轉化的場景，邁出了“主動實驗”的關鍵一步。因此，虛擬教學在知識轉化與知識的再創造過程中起著非常關鍵的作用，能夠推動體驗式學習周期的不斷前進與循環，實現知識學習周期的完整性、循環性和可持續性。