【摘要】虛拟現實技術與遠程教育的結合标志着教育信息化發展進入新紀元。目前，對于虛拟現實環境中的遠程學習行為研究不足，技術應用效果存在争議。為此，本研究構建了技術接受擴展模型，通過實證研究發現，遠程學習者對虛拟現實學習系統的有用性、易用性和愉悅性感知均影響其使用意願和學習行為，其中感知易用性與感知有用性正向相關。三種使用感知均受系統軟件設計的正向影響，而硬件條件對感知易用性和實際使用行為起作用，同時自我效能感也是影響感知易用性的一個因素。為促進虛拟現實環境中的遠程學習，當前應重視硬件設施建設，保障遠程學習效果；優化軟件系統，提升學習愉悅性；注重技術研發與教育研究的結合。
【關鍵詞】虛拟現實技術；遠程教育；技術接受模型；學習行為
【中圖分類号】G420【文獻标識碼】A【文章編号】1009—458ｘ（2016）08—0013—08
一、研究背景
随着信息技術的不斷進步，遠程教育已經成為打破時空界限、推動終身教育發展和社會進步的重要教育形式。同時，21世紀的遠程教育已經不僅僅是教學資源的靜态展示和遠程傳播，學習者更希望可以遠距離進行仿真訓練、互動交流，體會現場學習的真實感，這就對遠程教育提出了更高的要求。面對挑戰，人們開始着眼于将虛拟現實技術融入遠程教育。虛拟現實技術是運用計算機創造三維虛拟環境，并與使用者進行互動，從而讓使用者在生理和心理上獲得身臨其境感受的技術（Gutiérrez,Vexo,&Thalmann,2008;盧政營,2009），最早由美國虛拟編程語言研究中心（VPLResearch）于1989年提出，随即引起公衆重視（趙建華,1998）。20世紀90年代初，虛拟現實技術被引入教育領域，随後廣泛應用于工程、語言、醫學和商業等學科教育中（McLellan,1994;Helsel,1992）。虛拟現實與遠程教育的結合被認為是遠程教育發展中的一個裡程碑（Dede,1994），它推動了遠程教育從二維靜态學習到三維沉浸體驗的轉變并實現了多用戶交互，有助于促進遠程教育在思想和方式上的根本性變革（Monahan,McArdle,&Ber⁃tolotto,2008）。然而，國内遠程教育對虛拟現實技術的應用仍處于起步階段，主要存在兩個局限：一是研究成果不夠豐富，根據吳長帥等（2011）的分析，遠程教育應用僅占教育領域相關論文的13%，郭文斌和俞樹文（2014）研究發現虛拟現實在我國遠程教育研究熱點圖譜中僅排在第25位。二是技術應用效果不明，對虛拟現實技術的教學應用效果關注較少（吳長帥，等，2011），偏重于對應用前景和價值的描述，而對技術條件下的學習行為和學習效果研究不足。胡林（2004）認為使用現代教育技術并不是為了擺花架子，而是為了有利于學生學習和教學質量提高。信息技術隻有被接受和持續使用，其價值才能真正發揮出來，所以本研究重點探讨虛拟現實環境中的遠程學習行為影響因素，希望以教學實證研究引導教育技術的完善與發展。
二、理論基礎與研究假設
（一）理論基礎
使用者對信息技術的接受情況是信息技術應用能否成功的關鍵。為此，Davis（1989）提出了技術接受模型（TechnologyAcceptanceModel,TAM）用以研究信息技術接受行為的影響因素。在模型中，假設使用行為（UseBehavior）是由行為意願（BehavioralIntention）決定的，而行為意願與使用者的感知有用性（PerceivedUsefulness）和技術使用态度（AttitudetowardUsing）有關。TAM模型的兩個核心變量感知有用性和感知易用性（Per⁃ceivedEaseofUse）都對使用态度有影響，同時感知易用性還會影響感知有用性。外部變量（ExternalVariables）包括系統特性、使用者介入等因素對模型中的兩個核心變量起間接作用。随後，曆經學者們的多次修改完善（Davis&Venkatesh,1996;Ven⁃katesh&Davis,2000;Venkatesh&Bala,2008），增加外部要素變量和主觀調節變量，并在不同實證研究中形成豐富的TAM擴展模型。目前，TAM模型及其擴展模型在信息技術研究中具有較強的影響力，采用該模型進行研究的論文數量超過其它理論模型（孫建軍，等，2007）。
1.使用行為的影響因素
TAM模型提出信息技術的使用行為由使用者的行為意願決定。但對于虛拟現實技術應用于遠程教育來說，硬件條件（HardwareCondition）也可能直接影響實際使用行為。一方面，學習者對網絡教育硬件系統的安全性、快速性和可靠性的感知是其對網絡遠程教學滿意的關鍵因素（李峰，等，2009），而且會直接影響學習行為能否實現（劉志紅，等，2005）。另一方面，虛拟場景和模型可能涉及多路實時視頻流，大量數據對計算機硬件設備和網絡動态幾何模型的壓縮與傳輸技術要求較高（周忠，等，2015），所以更需要硬件和網絡的支持才能有效發揮作用。基于以上考慮，本研究提出如下假設：
H1：行為意願對使用行為有正向影響。
H2：硬件條件對使用行為有正向影響。
2.行為意願的影響因素
行為意願的影響因素沿用了TAM模型的兩個經典變量“感知有用性”和“感知易用性”。同時，虛拟現實技術區别于其他信息技術的重要特點是其沉浸性和交互性，可以讓使用者體會身臨其境的效果并随之感受到使用的樂趣（Gutiérrez,etal.,2008），所以感知愉悅性對于虛拟現實技術的接納意願相當重要。Wojciechowski和Cellary（2013）對于虛拟現實技術的應用研究也證實了這種正向關系的存在。為此，本研究采納Davis等的TAM擴展模型将“感知愉悅性”納入核心變量（Davis,Bagozzi,&War⁃shaw,1992）。基于以上考慮，本研究提出如下假設：
H3：感知有用性對行為意願有正向影響。
H4：感知易用性對行為意願有正向影響。
H5：感知愉悅性對行為意願有正向影響。
3.感知易用性的影響因素
虛拟現實技術應用于遠程教育的外部變量主要可以分為主客觀兩類。首先是主觀上的自我效能感（SelfEfficacy），即對自己完成任務并達到預期目标能力的判斷（Bandura,1986），對于遠程學習來說，主要指對運用計算機和虛拟現實學習平台能力的主觀判斷。其次，虛拟現實遠程學習平台的軟件設計和硬件條件從客觀上也影響使用體驗。不難發現，人機互動良好的操作系統和穩定高速的硬件與網絡設備可能會讓學習更加便捷簡單，而熟練運用網絡和計算機的學習者可能會覺得學習更加輕松。基于以上考慮，本研究提出如下假設：
H6：硬件條件對感知易用性有正向影響。
H7：軟件設計對感知易用性有正向影響。
H8：自我效能感對感知易用性有正向影響。
4.感知有用性的影響因素
根據TAM模型，感知有用性受到感知易用性和外部變量的影響。除了感知易用性之外，使用者判斷虛拟現實技術是否對遠程學習有幫助，首先取決于學習内容和學習資源的展現形式，而這些有賴于軟件功能和界面設計。王昭君（2007）研究發現遠程學習内容及其呈現方式是影響學習成績的首要因素。其次，學習者的信息化水平和技術操作能力是有差異的，這種差異可能會影響他們對技術有用性的評判。胡勇和趙鳳梅（2015）研究表明學習者自我效能感與學習滿意度顯著相關。基于以上考慮，本研究提出如下假設：
H9：感知易用性對感知有用性有正向影響。
H10：軟件設計對感知有用性有正向影響。
H11：自我效能感對感知有用性有正向影響。
5.感知愉悅性的影響因素
虛拟現實系統直觀易用的特點給學習者提供了與現實生活較為相似的真實體驗，這種體驗有别于傳統學習，而類似于電腦遊戲，容易引起學習興趣，而學習者的自我效能感越強，則可能越容易感知到虛拟現實技術所帶來的樂趣。同時，Wojciechowski和Cel⁃lary（2013）研究證實了虛拟現實系統的軟件界面設計對學習者興趣的激發有積極影響。基于以上考慮，本研究提出如下假設：
H12：感知易用性對感知愉悅性有正向影響。
H13：自我效能感對感知愉悅性有正向影響。
H14：軟件設計對感知愉悅性有正向影響。
三、模型驗證與分析
（一）量表制作與問卷調查
本研究問卷的測試題項主要參考了技術接受模型（TAM）的有關經典論著（Davis,1989;Venkatesh,etal.,2000;Moore&Benbasat,1991;Ajzen,1991），對于該模型擴展而産生的“感知愉悅性”和“自我效能感”兩個變量量表主要借鑒了Venkatesh和Bala（2008）、胡曉（2015）的研究模型與量表，并參考了Wojciechowski和Cellary（2013）對虛拟現實技術在教育應用中的實證研究。對于“硬件條件”和“軟件設計”兩個變量量表，則主要參考了李峰等（2009）、Haven和Botterill（2003）、葉步偉和馬德俊（2011）對于虛拟現實技術應用和遠程教育評價等方面的研究。變量的定義、測度項個數和來源在表1中列出，以上所有變量的測量均采用Likert5級量表進行測試，其中5表示非常贊同，1表示非常不贊同。
虛拟博物館是展現虛拟現實技術情境化特色的一個代表平台，其遠程教育功能已被國内外研究所重視（Craig,Sherman,&Will,2009;Guttentag,2010;楊建傑,等,2015）。Young，Huang和Jang（2000），Castle（2004），Jones和Christal（2002）分别對中國台灣清華科技館虛拟館、加拿大博物館虛拟館“MyPersonalMuseum”和美國國立博物館虛拟館“VirtualSmithsonian”應用遠程教學的情況進行了實證調研，并獲得了積極反饋。Jones和Christal（2002）預言未來的虛拟博物館是虛拟現實與互聯網技術的産物，可以有效推動合作學習與探索學習，将被廣泛應用于各年齡段學生的遠程教育中。由此可見，虛拟博物館是虛拟現實技術與遠程教育結合的典型案例。本研究選取南京博物院數字虛拟館作為遠程學習平台，該虛拟館利用虛拟現實技術建成了國内先進的全景高仿真漫遊數字館，學習者可以利用該館學習博物館設計手法、曆史文物知識并練習導遊講解，不再受時空條件限制。該系統作為“博物館經營管理”課程的遠程學習平台正被嘗試應用于教學。本研究以參與遠程學習的旅遊管理專業大二學生作為實證研究對象，讓學生利用南京博物院數字虛拟館進行博物館展示設計學習和講解訓練，随後通過博物館布局圖繪制、陳列方案設計與講解彙報等方法考察其遠程學習效果。本研究首先選取20名參與學生進行學習感受的預調查，對問卷的題目表達、順序格式等進行修改與完善。随後，正式通過郵件發放問卷進行大範圍的數據搜集。最終回收問卷237份，其中有效問卷213份，有效率89.9%。
（二）測量模型分析
測量模型分析的目的是檢驗模型中變量的信度和效度。信度是指量表的穩定性和一緻性。效度包括收斂效度和區别效度，收斂效度反映了同一因子在不同測量項測定中的相似程度，區别效度反映了不同因子的測量項之間的區别性。本研究參考了結構方程理論與相關計算方法（Fornell&Larcker,1981;Ander⁃son&Gerbing,1988;吳明隆,2008），以克朗巴哈系數（Cronbachalpha）作為信度檢驗指标，當測試結果大于0.70時，認為各變量信度可以接受。以變量的因子載荷、組合信度（CR）和平均萃取變差（AVE）指标檢驗變量的收斂效度，當因子載荷值高于0.70時，測度項具有較好的可靠性，當CR大于0.70時，表明各測度項具有較好的内部一緻性，而AVE的可接受範圍為大于0.50。同時，當每一個變量AVE值的平方根大于各成對變量間的相關系數時，表示測量模型具有較好的區别效度。通過各研究變量的因子載荷、Cronbachalpha、CR和AVE分析結果（表2）可以看出變量因子的各項測量指标均符合要求，表明測量模型具有較好的信度和聚合效度；而區别效度矩陣中（表3）所有變量AVE值的平方根均大于矩陣内其他變量間相關系數，表示測量模型的區别效度也令人滿意。
（三）假設驗證
本研究采用逐步回歸法對模型進行驗證，由自變量與因變量的相關程度來決定每一個自變量是否進入回歸模型，最後得到最佳回歸模型（表4），選入回歸模型的自變量對因變量的預測力均顯著，反之則沒有顯著的預測力，由此可以判斷理論模型假設成立情況（表5）。這些回歸模型的F值顯著性水平均小于0.05，故拒絕F檢驗的零假設，認為各項目的均值總體上存在顯著差異。回歸模型的調整R2範圍為0.346至0.671，說明自變量對5個因變量的解釋度達34.6%至67.1%。回歸分析結果表中包含非标準化回歸系數（B）與标準化回歸系數（β），由于非标準化回歸系數包含常量，無法比較自變量的相對重要性，故采用标準化系數進行自變量重要性比較。
四、研究結論
（一）行為意願和硬件條件影響遠程學習行為
行為意願和硬件條件均進入模型1回歸方程，說明對虛拟現實環境中的遠程學習行為有正向影響。通過對标準化回歸系數（β）的比較發現，硬件條件的影響程度（0.524）略大于行為意願（0.461），這一結果與研究假設一緻。雖然一般的技術接納模型隻考慮行為意願對使用行為的影響（Davis,1989；Ajzen,1991），但對于計算機設備和網絡條件依賴性很強的虛拟現實遠程學習平台來說，硬件條件直接決定了該遠程學習行為能否發生，影響程度甚至高于主觀的行為意願。同時，這一結論說明随着信息技術的發展，計算機設備的優劣對于遠程教育的應用與發展有着越來越重要的作用。
（二）感知有用性、感知易用性和感知愉悅性對學習行為意願有積極影響
模型2中，感知有用性、感知易用性和感知愉悅性對行為意願的正向影響均被證實。感知有用性和感知易用性與行為意願的關系與現有TAM模型的研究結論相符，感知愉悅性的正向影響也與Wojciechowski和Cellary（2013）對于虛拟現實教育的實證研究結論一緻。結合β系數研究發現，感知愉悅性對虛拟現實環境中的遠程學習意願影響程度最高（0.495），感知有用性（0.329）和感知易用性（0.249）次之。感知愉悅性的作用超過TAM模型的兩個經典變量，這一結果看似意外，實則不然。網絡教學的表現形式與電腦遊戲的戲劇化策略具有異曲同工之妙（楚學娟，等，2006），基于虛拟現實技術構築的高仿真漫遊場景更是與電腦遊戲如出一轍，由此可見虛拟現實環境中遠程學習的一個主要特點就是愉悅性。而愉悅感對遠程學習者的激勵作用也已經被許多研究所證實（楊培燕，2008；陳江鴻，等，2011），被認為可以更好地保證學習者的學習動力，激發其主動探索的積極性。
（三）硬件條件、軟件設計和自我效能感影響感知易用性
模型3回歸方程證實了學習者對于虛拟現實環境中遠程學習的易用性感知受到硬件條件、軟件設計和自我效能感的顯著正向影響，影響程度由大到小依次為硬件條件（0.479）、自我效能感（0.395）和軟件設計（0.267）。該結論與任秀華等（2011）和謝愛平（2013）對于遠程學習工具的研究基本相符，但是就影響程度而言，本研究中的自我效能感對感知易用性的影響更大。按照Taylor（2003）對遠程教育發展階段的劃分，虛拟現實環境中的遠程學習屬于第五代智能靈活學習模式，在對硬件設備要求大幅提高的同時，對使用者的操作水平與互動學習能力亦有更高的要求，所以自我效能感對感知易用性的影響程度與遠程學習技術和形式的發展具有密切聯系。
（四）感知易用性和軟件設計影響對遠程學習有用性的感知
模型4中，自我效能感未能進入回歸方程，對感知有用性的正向影響不明顯，而軟件設計和感知易用性對感知有用性的影響系數分别為0.474和0.317。感知易用性對感知有用性的影響與TAM模型的結論一緻，虛拟現實軟件系統設計與遠程學習效果的關系也被許多研究所證實（Barron&Henderson,2002;Hsu,2012），但自我效能感與遠程學習感知有用性的關系目前還存在争議。同樣是關于網絡學習影響因素的研究，劉莉莉（2013）、胡勇和趙鳳梅（2015）認為自我效能感能有效促進遠程學習的感知有用性，胡曉（2015）研究卻得出相反的結論，而許亞鋒等（2013）則未将自我效能感與感知有用性建立假設聯系。本研究認為對感知有用性的判斷遠不如感知易用性那麼直觀，一些調查對象雖然對自我效能感評價較低，但依然承認虛拟現實環境中的遠程學習是一種有效的方法。
（五）感知愉悅性主要依賴于虛拟現實學習平台的軟件設計
模型5中，隻有軟件設計的正向影響被證實（0.471），虛拟現實環境中遠程學習有趣性主要取決于系統軟件的設計，這與陳江鴻等（2011）認為網絡課程交互界面的藝術性與豐富性是激發學習者興趣的前提條件的論斷一緻。同時，感知易用性和自我效能感均未能進入回歸方程。關于感知易用性對感知愉悅性影響不大的結論與Wojciechowski和Cellary（2013）的研究不一緻。雖然都是對于虛拟現實技術的教育應用研究，但是前人研究的調查對象是初中生，而本研究的對象是大學生，因為技術運用能力的差别，年齡較小的測試者可能會認為簡單的學習活動比較有趣，而大學生則可能認為有挑戰性的學習才更有趣，對特别簡單的學習反而提不起興趣。自我效能感對感知愉悅性影響同樣有限，研究發現基于虛拟現實技術的特點，即便計算機運用能力較弱的學習者無法達成遠程學習目的，但他們依然對虛拟平台所展現出的趣味性表示認同。
五、建議與展望
（一）重視硬件設施建設，保障遠程學習效果
通過對研究結論的梳理，不難發現硬件設施對于遠程教育的保障作用日益顯著，尤其是虛拟現實系統對于硬件設施的要求尤其高，其遠程呈現、遠程沉浸效果的表達均有賴于網絡傳輸技術（周忠，等，2015）。以本次測試使用的南京博物院數字虛拟館為例，該系統要求客戶端網絡帶寬大于10M，計算機内存超過4G，對于建設開發平台的硬件要求則更高，往往需要數十萬甚至上百萬的投資。而劉志紅和何青（2005）對68所開辦現代遠程教育的院校進行的調查表明，我國遠程教育整體存在帶寬瓶頸、地址壁壘、安全性與服務質量等網絡問題。硬件與網絡條件的落後容易造成虛拟現實系統運行不流暢、仿真效果缺失、數據無法及時更新，甚至導緻遠程學習無法實現。在未來的教學改革中，研發機構應該認識到虛拟現實技術在遠程教育中應用的廣闊前景，加強虛拟現實技術的研發，提高技術的易用性與普适性。各類院校應重視硬件設施對遠程教育的保障作用，加大對計算機和網絡建設的投入，建立虛拟學習實訓室和高性能計算機服務器，以滿足虛拟現實技術對顯示設備和數據存儲設備的高要求。同時，院校、研發公司和企業應加強合作，将教學需求、行業動态與硬件技術開發結合起來，實現虛拟現實技術與遠程教育聯動發展和與時俱進。
（二）優化軟件系統，提升學習愉悅性
本研究發現軟件設計影響學習者感知愉悅性，并對感知易用性和感知有用性有積極影響，而感知愉悅性對虛拟現實環境中的遠程學習意願影響程度最高。這一結論充分說明了軟件設計與感知愉悅性的關系和其對調動學習積極性的重要性。目前，虛拟現實技術在遠程教育中應用廣泛，但也體現出交互界面單一、缺乏趣味性、缺乏交互途徑、缺乏過程性評價等共性問題（陳江鴻，等，2011），而這些問題主要依賴于軟件系統開發來解決。本研究認為未來的虛拟現實系統設計應建立風格統一、交互性強、美觀生動的界面，能有效吸引學習者的注意力。同時，應在目前以遠程呈現為主的基本功能之上，豐富教學資源庫嵌入、真實與虛拟場景切換、同步測試等功能，便于學生互動交流，舉一反三，進一步提升學生知識理解與操作運用能力。另外，應重視趣味性的植入，這方面可以借鑒電腦遊戲的設計方法，因為遊戲化能提高學習動力和學習投入程度（Lee&Hammer,2011），而遠程學習與電腦遊戲本來就有相似之處（楚學娟，等，2006）。引入任務激勵、角色扮演、社區互動等遊戲機制可以在發揮虛拟現實技術沉浸性優勢的同時，實現學習者對所學知識積極主動的建構。
（三）注重技術研發與教育研究的結合
虛拟現實技術為遠程教育發展提供了強大的技術支持，但有了新技術并不等于有了新的教育形式，也不等于可以順理成章實現良好的教學效果。本研究重點分析了軟硬件環境對遠程學習行為的影響，證實了學習者的易用性、有用性和愉悅性感知對行為意願有積極的影響。要發揮學習者的主體作用，除了技術改進之外，還應該配合相應的教育理論與方法。海倫·法利（2015）認為最大的挑戰是虛拟世界中教師仍然按照傳統方法進行教學，從而導緻虛拟現實技術的巨大潛力無法發揮。除此之外，虛拟現實技術在教學應用中可能存在條件性障礙、生理性障礙、适應性障礙、社會性障礙（史鐵軍,2008），部分研究對虛拟現實技術的遠程應用效果持懷疑态度（Huang,Backman,Chang,Backman,&Mcguire,2013），這些問題都值得重視。未來應更加全面地研究教育理論與虛拟現實技術的契合性，不僅應了解技術的優勢所在，還應掌握相應的教育方法以及學生和教師在學習過程中的作用。遠程教育是大衆教育發展的時代趨勢，虛拟現實技術是信息技術進步的重要成果，本研究希望看到虛拟現實技術與遠程教育結合帶來的光明前景，然而也應清醒地認識到，虛拟現實技術在遠程教育中的應用還遠遠沒有成熟，包括技術設備、教學方法、應用條件和教學效果等都有待于進一步研究和探索。
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收稿日期：2016－01－14
定稿日期：2016－03－21
作者簡介：顧至欣，碩士，講師，南京旅遊職業學院旅遊管理學院（210036）。
基金項目：江蘇省教育廳2014年度青藍工程優秀青年骨幹教師培養項目;江蘇省教育科學“十二五”規劃2015年度課題“虛拟現實技術在高職旅遊實訓教學中的應用研究”（C-b/2015/024）;國家旅遊局“萬名旅遊英才計劃”項目“虛拟現實技術融入實訓教學：以‘博物館經營管理’課程為例”（WMYC20154-1052）。
責任編輯劉莉