基于上述对四个维度的系统性分析,可以得出虚拟现实技术应用于职业技能训练实证研究的发展态势如下。
1.国外研究主要涉及医学、驾驶等领域,较少应用于职教一线训练
在37篇文献中,涉及医学、驾驶、工业等9个应用领域,涉及领域多元。虚拟现实技术在医学教育中极具优势,其应用于医学领域的实证研究最为丰富,对虚拟现实系统开发的设计要素和应用于具体实践过程中测评的变量、收集和分析数据的方式等都有系统的参考价值。然而,虚拟现实技术应用于消防、旅游、建筑等领域的技能训练文献数量较少,一方面可能是由于这些领域在成本、安全等方面在可接受的范围内,虚拟现实技术的应用不像在医学领域那样迫切;另一方面可能由于虚拟现实技术应用于这些领域中的效果和传统训练方式效果相比没有显著性差异。未来研究可针对在消防、旅游、建筑等领域存在于现实生活中难以解决的问题,如消防领域的火灾演练、旅游业中时空受限、建筑业中模型搭建与效果测试等,开发相应的虚拟现实系统,有针对性地训练参与者职业技能。总体而言,这些研究没有从职业教育课程中完成的,而是一种基于虚拟现实技术学习过程和发展的探索,较少应用于职教一线训练。
2.理论基础以刻意练习理论为主,实践训练中需要在一定理论指导下开展
很多文章没有鲜明地提出学习理论,没有理论基础的实验研究只可以复制,但是没有推广价值。有文章明确提出了学习理论,“游戏化学习理论”与“刻意练习理论”作为研究开展的重要理论基础,为训练效果的提升发挥了重要作用。其中,“刻意练习理论”是指让有动机的学习者参与到某一集中实践中,这一实践是基于良构性的目标,代表一个现实世界的任务,并立即提供信息反馈。在VR训练中可尽量让参与者有充足的训练时间和体验,以便可以熟练掌握训练内容,唤起“肌肉记忆”。在今后职业技能培训或科学研究中,可结合学习理论、技能训练理论等,优化技能训练。
3.设计要素多元,基本交互占较大比重,但设计要素的使用缺少理论支撑且特定领域最适合何种设计要素尚不明确
在已有实证研究中,设计要素丰富,尤以基本交互、反馈、用户自主选择涉及领域最为多元。但设计要素的使用较少有理论支撑,应用领域与设计要素之间存在着“多对多”的关系,特定领域最适合何种设计要素尚不明晰。从气泡图中看,驾驶领域对“真实环境”这一设计要素使用频率最高,效果也较为显著。然而,其他设计要素如果和“真实环境”配合使用能否产生比“真实环境”更好的效果,其他设计要素是什么,其他要素的参与能带来什么其他负面影响,其他要素与“真实环境”如何配合等问题尚不明确。未来研究中可聚焦于虚拟现实技术的设计要素对职业技能培养的影响,为设计开发人员提供参考和借鉴。
4.数据收集方式以问卷调查和录像记录为主,未来研究可借助人工智能、多模态数据分析等技术开展测评
目前,虚拟现实技术应用于职业技能训练的数据获取方式以问卷、测试题、量表等传统方式为主,数据分析方法也主要依靠t检验、U检验。随着眼动技术、可穿戴设备和人工智能技术的发展,全程记录参与者的训练情况、从参与者的生理反应来测量参与者的训练效果逐渐有研究者进行探索。因此,融合传统数据和生理数据的收集、人工智能技术和多模态数据分析技术等有望成为虚拟现实技术应用于职业技能效果测评的重要发展方向。
5.量化研究和混合研究是当前主要研究方法,迁移至真实情景下的探究式实验和基于设计研究范式的改进式实验是未来研究发展方向
对已有实证研究分析发现,研究设计多为虚拟组与传统组对照,以探究虚拟现实技术是否能超越传统班级讲授或实物操作。而迁移至真实情景下的效果探究实验和基于设计研究范式的改进式实验相对较少。利用虚拟现实技术进行职业技能训练的目的是快速实现工作的“零适应期”,提高真实环境下的训练效果。如果不检测真实环境下的技能迁移效果,VR技能培训效果难以有说服力,不足以给研究者和教学者以参考。因此,探究“虚拟现实环境下训练后,技能操作能否迁移至真实训练环境中?”“如何优化虚拟现实环境下的技能训练”等问题的意义更为深远。
根据以上研究结果和研究结论,本研究总结归纳了三条意见建议,分别为虚拟现实系统开发者、研究者和职业技能培训者提供参考与借鉴。
1.系统开发者——创新、针对、合作
首先,对于虚拟现实系统的开发人员来讲,可适当引入人工智能技术,使“造客之术”与“塑主之术”融为一体,给体验者带来更好的沉浸感。人工智能技术引入使训练者与虚拟现实的交互更加智能。其次,根据职业技能训练存在的问题,开发合适的虚拟现实系统。开发一套虚拟现实系统的价格昂贵,因此,需要针对技能训练过程中存在的特定问题,切合VR系统使用的必要性来开发合适的虚拟现实系统。最后,开发人员应与技能培训人员密切合作,使系统所具备的功能满足学习者和教学人员需要。技能培训人员在应用领域和课程教学方面有着足够的经验,开发人员与技能培训人员合作,有助于加快VR系统的改进,最大限度地发挥VR系统在教学中的潜力。
2.研究者——转型、全人发展、伦理关照
首先,研究者可着重关注体验者从虚拟环境训练后,技能迁移至真实环境中的效果如何、影响因素有哪些等问题;研究范式亦可向教育设计研究范式转变,优化VR在技能训练中的实践。研究者收集的数据尽量包含主观自我报告数据和体验者客观生理数据,尝试使用多模态数据分析技术,力求研究结果的科学性与可靠性。其次,研究者除培养体验者技能训练与情感态度外,还可将焦点集中于训练者创造力、空间感知能力的培养,以关照训练者的“全人”发展,丰富终身学习体系的内涵与效能。最后,虚拟现实技术引发的伦理问题也是研究人员需要关注的焦点。如内容与形式的致瘾性、虚实边界模糊导致道德失范、虚拟学习空间的主体性异位等都是值得关注的伦理问题。
3.教学者——规划、课程开发、互动合作
首先,教学者需要清晰地规划何种训练内容有必要使用VR。适当指导训练者在VR中遇到的困难,提供必要的学习支架以支持训练者训练效果。其次,与训练者共同开发VR环境中的训练课程。学生从教育资源的“消费者”转向“创造者”已经成为教育发展中的重要趋势,教学人员可与训练者共同开发课程,构建共同创造型学习环境,并最终促进训练者训练效果的提升。最后,职业技能训练教学人员需要与系统开发人员合作,以选择适合本门课程的训练内容,满足教学需要;与研究人员合作,接受研究者最新理论的指导,创新教学模式,改进教学实践。