"虚拟现实+触觉反馈"对学习效率的促进机制研究 ——基于2010-2021年的元分析

摘要：

虚拟现实(VR)不仅扩展了学习场域,丰富了学习体验,也为稀缺教育资源提供了有效的呈现方式.然而,由于VR主要依附图像处理技术,其在教育场域下的应用大多停留在知识观察层面.当学习者对观影模式的新鲜感褪去,诸多挑战(交互性不及时、临场感不强等问题)也随即暴露出来.近年来,触觉反馈(Haptics)逐渐成为人机交互的发展前沿,在很大程度上突破了VR单一的视觉刺激之局限.一些研究者开始探索"虚拟现实+触觉反馈"(VR+Haptics)的教学模式,以期调动学习者听觉、触觉、力觉、运动等多感知的刺激反应力,增强学习者的临场体验和心流体验.为了深入探索VR+Haptics在教学中的有效性,挖掘影响这一教学方式的调节变量,基于WoS、Scopus和中国知网三大数据库,对2010年6月到2021年6月期间发表的3698篇学术文献进行筛查.通过对筛选出的42个研究数据进行元分析(Meta Analysis)后发现:(1)从整体效应上看,VR+Haptics相对于传统VR环境,能显著提升学习者的学习效率;(2)通过对三个调节变量影响效应的分析发现:VR+Haptics更适合技能训练、无经验学习者和延长测试教学设计.继而,进一步分析了其在知识理解、生理反馈和远程协作三个教育场景上的应用方式.这一研究在理论上,丰富了心流理论和具身认知理论在VR教学中的内涵;在实践上,为设计高效的"虚拟现实+触觉反馈"教学场景,提供了重要的数据参考.

关键词：虚拟现实;触觉反馈;人机交互;学习效率;元分析

所属期刊栏目：39

分类号：G434(电化教育)

资助基金：本文系国家自然科学基金2021面上项目"融合视觉健康的在线学习资源自适应表征及关键技术研究";2021国家重点实验室开放课题"融入视觉训练的虚拟现实教学资源优化与关键技术研究:基于眼动追踪分析"

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：24-33