醫(yī)學(xué)教師應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)意愿的影響因素研究

陸丹丹，孫艷君，黃華興，何 源

1.南京醫(yī)科大學(xué)醫(yī)政學(xué)院，2.馬克思主義學(xué)院，3.第一臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 211166

虛擬仿真（virtual reality，VR），意同虛擬現(xiàn)實，是促進未來教育發(fā)展的六項新興技術(shù)之一［1-2］，是以計算機仿真、計算機圖形、人機交互等技術(shù)為核心模擬產(chǎn)生的三維虛擬環(huán)境，學(xué)習(xí)者借助相關(guān)設(shè)備可實現(xiàn)視、聽、觸覺的一體化，并可產(chǎn)生身臨其境的直觀感受。醫(yī)學(xué)教育存在生物安全、教學(xué)成本、教學(xué)環(huán)境等復(fù)雜的現(xiàn)實問題［3］，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)可以通過交互的動畫方式直觀地展示高危、極端環(huán)境和實驗條件下的醫(yī)學(xué)實驗。例如，建立合成藥物分子結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)虛擬人體、模擬診斷與治療等，還可以創(chuàng)建自身與虛擬對象相互作用而獲取知識與技能的新型學(xué)習(xí)方式［4］，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)教育的重要輔助手段。

近年來國內(nèi)外虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了巨大成果，其中，醫(yī)學(xué)教育是國內(nèi)虛擬仿真技術(shù)主要應(yīng)用的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之一［5］。在我國，早在2012年教育部就下發(fā)了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》，要求以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，在信息技術(shù)與教育深度融合的基礎(chǔ)上，建立新興信息化教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化教育模式，推動教育改革。在教育信息化背景下，醫(yī)學(xué)教育模式正向著信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、仿真化方向發(fā)展［6-7］。但新興信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中的推廣普遍存在阻力，教育者本身對新興信息技術(shù)難以接受并持觀望態(tài)度，在一定程度上阻礙了新興信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用和發(fā)展［8］。因此，本研究基于整合型技術(shù)接受模型（unified theory of acceptance and use of technology，UTAUT）研究在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)意愿的影響因素，為其推廣提供參考建議。

一、整合型技術(shù)接受模型及研究假設(shè)

（一）整合型技術(shù)接受模型

2003年，Venkatesh 等［9］將被用來研究信息技術(shù)采納問題的8 個經(jīng)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(diào)節(jié)變量，形成了整合型技術(shù)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，F(xiàn)C）；4個調(diào)節(jié)變量分別為性別、年齡、自愿性與經(jīng)驗。該理論驗證了核心變量與應(yīng)用意愿及應(yīng)用行為的關(guān)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(chǎn)生影響，促成因素對信息技術(shù)使用行為產(chǎn)生影響（圖1）［9］。實證研究表明該模型對技術(shù)接受的解釋力達到70%［9-10］，國內(nèi)外將該模型多用于商業(yè)經(jīng)濟、教育、工商管理、金融等方面技術(shù)的應(yīng)用研究，雖較少涉及新興技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的研究，但已有研究將其應(yīng)用于智慧教學(xué)工具使用意向［11］、社交網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(shù)接受模型研究信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的接受度具有可行性。

圖1 整合型技術(shù)接受模型

（二）研究假設(shè)

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

朱陽［13］認為，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于中職物聯(lián)網(wǎng)技能教學(xué)能夠改善實際教學(xué)效果，績效期望已被證明和網(wǎng)絡(luò)研討會的使用意向有正相關(guān)關(guān)系［14］。在關(guān)于虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的價值探討中，多項研究認為虛擬仿真教學(xué)能彌補實驗設(shè)備、經(jīng)費、場地等教學(xué)資源方面的不足，能夠提高整體教學(xué)質(zhì)量［4］。因此，我們提出研究假設(shè)1（H1）：績效期望對在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿具有積極影響。

努力期望是指使用技術(shù)的簡易程度，整合型技術(shù)接受模型認為努力期望積極影響行為意向。盡管虛擬技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用具有一定的優(yōu)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(shù)的相容問題、銜接過程中的技術(shù)問題等困境［15］。在醫(yī)學(xué)教育中，不乏教學(xué)難度比較高的教學(xué)環(huán)節(jié)，且如何設(shè)計更能貼合專業(yè)內(nèi)容、體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)是一大難點。因此，在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的簡易程度積極影響使用意愿?；诖耍覀兲岢鲅芯考僭O(shè)2（H2）：努力期望對在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(shù)字化的背景中獲得更多的動力，則其對社交網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的接受程度更高。在信息化的發(fā)展過程中，醫(yī)學(xué)教育模式向著信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、仿真化方向發(fā)展是一大趨勢，這一發(fā)展趨勢推動著虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用。因此，我們提出研究假設(shè)3（H3）：社群影響對在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)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(guān)技術(shù)、設(shè)備方面對技術(shù)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(shù)應(yīng)用的技術(shù)、設(shè)備、資金等的支持。杜楊芳等［16］認為虛擬現(xiàn)實設(shè)備及技術(shù)問題、教學(xué)資源的欠缺、教師教學(xué)應(yīng)用培訓(xùn)的不足、用戶體驗感欠佳等問題是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與教育教學(xué)融合的困境。因此，我們認為教師感受到的技術(shù)、設(shè)備等的支持程度越大，其使用意愿越高，我們提出研究假設(shè)4（H4）：促成因素對在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿具有積極影響。

基于以上研究假設(shè)，本研究構(gòu)建了如圖2所示的研究模型圖。

圖2 在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿影響因素研究模型

二、對象和方法

（一）調(diào)查對象

遵循自愿原則，通過便利抽樣獲取從事醫(yī)學(xué)教育的教師。

（二）調(diào)查方法

采用便利抽樣的方法獲取樣本，進行問卷調(diào)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(xué)信息（共6 題）；第二部分：對虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)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(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的行為意愿（共4 題）。除人口社會學(xué)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(shù)據(jù)分析

用SPSS 22.0進行描述性統(tǒng)計分析，并通過多因素Logistic 回歸分析教師在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)意愿與人口社會學(xué)特征的關(guān)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(jié)構(gòu)方程模型分析與驗證。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

三、結(jié)果

共發(fā)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(yīng)答率為93.7%。

（一）人口社會學(xué)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(shù)占比達到62.1%，工作年限在6～15年的人數(shù)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(xiàn)實技術(shù)的人數(shù)占比遠遠高于使用過虛擬仿真現(xiàn)實技術(shù)的人數(shù)占比（69.9%vs.30.1%）。

表2 人口社會學(xué)信息調(diào)查結(jié)果 ［n（%）］

（二）應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)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(yī)學(xué)教育中使用過虛擬仿真技術(shù)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(jié)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(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿，P值均＞0.05；是否有過使用經(jīng)驗對虛擬仿真技術(shù)使用意愿產(chǎn)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(shù)的教師的應(yīng)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(jié)果 （n=356）

（三）應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿及現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)差得分情況如表4所示。在得分≥4分的人數(shù)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(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿較高。

表4 應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿及現(xiàn)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(shù)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(guān)性系數(shù)均小于所對應(yīng)的平均抽取變異量平方根［17］，異質(zhì)單質(zhì)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(guān)性 （n=356）

（五）研究模型驗證結(jié)果

研究模型驗證結(jié)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(chǎn)生的積極影響呈顯著性，研究假設(shè)1和研究假設(shè)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(shè)2和研究假設(shè)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(shù)對行為意愿產(chǎn)生影響，有過使用經(jīng)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(guān)注沒有使用過虛擬仿真技術(shù)的教師群體。

績效期望、社群影響對行為意向產(chǎn)生積極影響，這一研究結(jié)果與整合型技術(shù)接受模型相契合?？冃谕麑π袨橐庀虍a(chǎn)生積極影響，這一結(jié)論與Khechine 等［14］的研究結(jié)論類似，表明越認識到應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)對教學(xué)工作的幫助，越能夠提升教師的應(yīng)用意愿。社群影響對行為意向產(chǎn)生積極影響，這一研究結(jié)果與馬紅［12］在教師社交網(wǎng)絡(luò)教學(xué)接受程度的影響因素研究中的結(jié)論一致，表明國家政策的支持、學(xué)校及學(xué)院的支持、同事的鼓勵、學(xué)生的期望等因素都推動著教師應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)。

努力期望、促成因素對行為意向的影響不顯著，這與國內(nèi)學(xué)者對虛擬仿真應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的困境的理論分析得出的結(jié)論不一致［15-16］。在教育信息化的背景下，虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中得到重視，多個醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)中心相繼建立，資金、設(shè)備等促成因素的支持力度不斷加大，技術(shù)不斷完善，研究團隊不斷壯大，技術(shù)交流不斷增加。本研究的調(diào)查樣本主要來自擁有虛擬仿真教學(xué)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(fā)現(xiàn)使用虛擬仿真技術(shù)意愿高的人數(shù)占比（47.2%）與實際使用過虛擬仿真技術(shù)的人數(shù)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(zhuǎn)化為實際行動是我們必須考慮的問題。

五、建議

本研究結(jié)果對提升教師在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的意愿具有重要參考價值。

（一）提升優(yōu)勢認識，加強績效期望

績效期望對行為意向產(chǎn)生積極影響，但調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，教師對將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的幫助認識不強（＜4 分）的人數(shù)占比達到43.0%。因此，需要幫助教師認識到應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)對教學(xué)工作的幫助，可通過觀摩虛擬仿真教學(xué)的課程案例，讓教師親自體驗虛擬仿真教學(xué)的趣味性，感受教學(xué)過程中的師生互動情況。并通過對比虛擬仿真教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)效果，宣傳虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的優(yōu)勢。

（二）協(xié)同各方力量，加大社群力量

社群影響對行為意向產(chǎn)生積極影響，教育信息化背景下醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展趨勢、一流課程建設(shè)等要求、國家政策以及學(xué)校、學(xué)院政策支持、同事建議、學(xué)生期望及評價等因素均促進教師在醫(yī)學(xué)教育中使用虛擬仿真技術(shù)。因此，我們需要協(xié)同各方力量加大社群影響對使用意愿的影響。學(xué)校及學(xué)院政策層面應(yīng)加強資金、技術(shù)方面的支持以及在教學(xué)設(shè)計上的要求等，同事之間加強交流與合作，在同事環(huán)境中形成使用虛擬仿真教學(xué)的積極氛圍。此外，要從受教育者的角度發(fā)力，引導(dǎo)學(xué)生積極參與虛擬仿真的學(xué)習(xí)，形成積極主動的學(xué)習(xí)氛圍，以學(xué)生學(xué)習(xí)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(xiàn)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(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)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(jīng)驗與使用技術(shù)的交流，另一方面加強各大院校之間虛擬仿真教學(xué)案例的資源共享，使得教師在使用過程中減少尋找教學(xué)素材的難度，提高設(shè)計出貼合專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容的方便性。其次要加強校企合作，為在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)提供強大的技術(shù)支撐。最后，加強教學(xué)研究團隊建設(shè)，為研究豐富的教學(xué)內(nèi)容提供人員保障。

（四）注重群體差異，重點關(guān)注未使用過的教師

在醫(yī)學(xué)教育中使用過虛擬仿真技術(shù)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(jīng)驗的差異，對使用過虛擬仿真技術(shù)的教師給予獎勵，樹立典型，通過虛擬仿真技術(shù)醫(yī)學(xué)教育教學(xué)比賽等活動，給予獲獎教師榮譽獎勵與物質(zhì)獎勵。一方面，能夠調(diào)動有經(jīng)驗的教師在教學(xué)中繼續(xù)研究與推進虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)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(xué)的氛圍，充分發(fā)揮先進典型的帶動作用，鼓勵從未使用過虛擬仿真技術(shù)的教師去嘗試與探索。

正如有些學(xué)者認為，教師的理解接受程度、技術(shù)水平、能否創(chuàng)造性使用等都直接對技術(shù)與教學(xué)的深度融合產(chǎn)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(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)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(yī)學(xué)教育中使用虛擬仿真技術(shù)意愿的重要途徑。