早期采用者虚拟现实学习应用的在线探索研究

摘要

本文介绍了西班牙早期采用虚拟现实者的情况，以及他们对该技术的学习和教育应用的兴趣和偏好。为此，我们设计了一个在线问卷，并采访了互联网上主要虚拟现实论坛的117名用户。

摘要

虚拟现实 （VR） 显示了巨大的教育潜力，因为它能够模拟任何所需的情况或事件，从而在应对当前教育挑战方面发挥重要作用。尽管 VR 提供了无限的学习可能性，除非用户愿意将虚拟设备应用于教育，否则时间、金钱和精力的投资将毫无结果。因此，评估第一代 VR 用户的教育兴趣并确定他们当前的需求至关重要。为此，在本研究中，我们设计了一个在线调查问卷，并通过专用服务器的 SaaS（软件即服务）应用它。样本包括117名通过西班牙通信和信息技术主要门户招募的早期VR采用者。为了吸引参与者，我们在主论坛中发布了一个帖子，专门介绍 VR 的进步和潜在用途。一旦收集了响应，我们分析了12个变量之间的关系（平均对比与Snedecor的F，和应变分析与气方和Sommer的d）。结果显示，VR用户当前的知名度为35岁以上的男性，具有大学学业，最近购买了观众（<1年）。至于这些使用者感兴趣的学习及教学应用，只有13.7%的学员将VR用于教育目的，虽然有28.2%的人有兴趣，显示可能缺乏应用或学习经验可能会妨碍在教育中使用 VR。在接受调查的早期采用者中，几乎有一半人希望学习使用VR技术，并且对VR与教育之间的关系，尤其是年轻人之间的关系感到有些乐观。

引言

信息和通信技术正在迅速发展，使人类更容易相互沟通和联系，而且人与人接触和与他人互动的距离和时间也减少了。然而，这种联系，当通过技术，仍然是比面对面^接触1更穷和有限。

VR在模拟物理体验方面提供了一个重大进步，使我们能够在感觉真实的计算机环境中进行交互，从而赋予我们一种存在感和亲近感。这是VR在重要公司技术开发计划中占有特权的主要原因之一。然而，如果他们想要满足潜在客户的需求，对VR的研究对于实现这一^目标2至关重要。

在西班牙，与大多数西方社会一样，首款能够提供可接受的沉浸式体验的商业头戴式显示器（HMD）的出现^提高了人们对VR的兴趣，从而产生了软件和VR体验的发展。例如，一些最重要的VR研究目前是西班牙语，如垂直机器人，多次被授予^{其产品4，}或Tessera工作室和双镜游戏，所有这些国际声誉。从2015年起，教育和科学领域也经历了研究和应用教育经验的爆炸式增长，阿斯纳尔-迪亚斯、罗梅罗-罗德里格斯和罗德里格斯-^加西亚5的评论就说明了这一点。

大多数大学已经意识到VR不仅在商业和工业领域，而且在许多科学学科中都将发挥至关重要的作用。因此，他们正在研究多个研究和创新项目。例如，阿方索 X el Sabio 大学是全球在使用 VR 仿真和增强现实来培训"UAX 虚拟模拟医院"的未来医生方面的先驱，这在世界上是独一无二的。此外，这所大学在社会、心理和教育研究方面^应用VR。

自从数十年前互联网普及以来，不同的教育方法已发展为所谓的电子学习，越来越多的大学^{采用7，8。}这一在线学习系统旨在通过技术手段发展远程学习，其中一些是专门为它开发的，而另一些是为教育目的而纳入和调整的。然而，在社会交往方面，电子学习不能免除限制。从这个意义上说，VR大大减少了其中的一些缺点，使得人们之间的互动比任何其他技术更容易、更现实。此外，它利用技术为我们提供的所有可能性，创造一个几乎无限的世界^{的机会3。}例如，VR将允许我们穿越宇宙，或沿着海底旅行，看到恐龙，观察微观世界，甚至以模拟的方式生活与某些经历和社会事件相关的情感。因此，VR可以成为重要的教育资源，帮助教师努力让学生参与课堂主题9，10，11。

然而，并不是VR的方方面面都是积极的，必须考虑一些缺点。如上所述，如果潜在的受训者和学生不愿意使用它或选择其他形式的电子学习，那么为VR开发新的教育应用程序是无用的，因为电子学习可能更窄，更符合他们的真实兴趣和偏好。这就是为什么VR和学习之间期望的关系不仅取决于一个令人兴奋的可能性的世界，更重要的是，建立这种关系的基础上，真正的社会需要和需求。我们必须记住，VR最近成为公司的目标，全世界只有不到1%的人口使用过VR。VR 也是一种仍处于起步阶段的技术，如果有人没有使用它，则无法理解。最后一点解释了为什么VR被如此多的偏见所包围，这些偏见要么是由于无知，要么是社会对新^奇12、13的恐惧。

为了弥补 VR 的潜在用途与实际需求之间的这种差距，有必要找出那些早期采用者的期望，只要它们在市场上可用，他们就会立即购买它们。这些用户对技术创新非常吸引，他们不怕购买可能商业上成功或失败的新产品。因此，与其他人群不同，这些新产品的不确定性并不影响它们。因此，他们率先发现尚未在市场上建立的VR技术的真正可能性。因此，它们可以在真实用户级别提供信息，使其成为本研究的宝贵来源。

作为一种抽样方法，我们设计了一个在线检查问卷，由早期采用者的代表性方便样本填写。参与者是从西班牙门户网站的VR论坛招募的，该论坛的通信和信息技术、数字休闲和视频游戏用户超过46万，每月访问^量超过1000万次（材料表）。我们创建了一个在不到 2 个月内收到 2，000 次访问的线程。通过超链接访问调查表的参与者回答了提出的所有问题。

到目前为止，在西班牙，这是唯一的网站与特定的VR论坛和超过400个线程。约76，000早期VR采用者贡献了消息和帖子，谈论市场上的所有HMD和^平台15。因此，它是找到早期 VR 采用者的均质便利样本的最佳位置。根据Jager、Putnick^{和Bornstein16}的说法，当一个亚群在一个或多个社会人口因素上是同质的时，我们可以用更明确的概括性来估计结果，从而更准确地描述人口效应和亚人口差异。它还消除了异构便利抽样中常见的可能偏差。

我们的研究目标是:（1）研究早期采用者的情况;（2） 考察VR作为教育技术的现状，确定其实施程度;（3） 评估早期采用者是否接受 VR 作为学习工具。

研究方案

议定书已提交内布利亚大学科学与伦理委员会，由一组外部专家审查和验证了这一过程。为了能够参与这项研究，我们要求按照《赫尔辛基^{宣言》第17}条的建议获得书面接受的知情同意，并且向参与者明确表示，他们不会参与任何实验条件。

1. 研究仪器的设计

1. 设计调查问卷初稿以满足研究目标（参见作为补充文件1提供的调查问卷样本草稿）。
   注: 草稿是使用 Microsoft Word 创建的，因此可以轻松共享和修改。问题包括分组在不同的主题页面的单个或多个和打开的答案:

• 第1页:有义务接受书面的知情同意。
• 第2页:参与者的人口和社会数据。
• 第 3 页:以前 VR 体验的描述性信息以及使用频率。
• 第4页:关于VR的主观观点和态度。
• 第5页:关于VR在教育中的未来的信^念3。

1. 向研究团队外部的三位社会科学家和技术专家发送一份草稿。该委员会的任务是审查实验设计，包括伦理方面和研究设计根据科学准则。此外，他们必须验证工具，考虑与研究目标相关的项目理解（问题和可能的答案）等方面。
2. 设计一份最终版本的调查问卷（见补充文件2），考虑专家组的建议，以便提交给科学和道德委员会以及项目的研究报告。
   注:我们在内布里亚大学委员会的科学和伦理领域获得了积极评价（见内布里亚大学委员会作为补充文件3提供的积极评价）。此外，对同一委员会进行的整个研究过程进行了跟踪。

2. 使调查问卷适应安全服务器的在线规范

1. 作为平台的注册用户（以前必须通过添加个人数据完成注册过程），然后转到具有专用服务器的软件（SaaS）作为软件的主页（参见材料表），然后选择"从头开始创建您的调查"（参见图 1）。

图 1:如何从头开始创建调查表。（1） 点击新调查图标;（2） 选择从"从划痕创建调查"。请点击此处查看此图的较大版本。

2. 通过带有专用服务器的 SaaS 创建调查表的几页，以及可能的答案。
   注:在此步骤中，必须遵循专家组在验证过程中收到的建议。此外，在给学员的说明中，正确解释提出的问题和必须填写的答案类型（例如，打开、关闭、单选或多选等）（参见图 2）。

图2:如何设计问卷。（1） 编辑调查;（2） 添加和配置页面和问题;(3–5)开发页面、问题和答案。请点击此处查看此图的较大版本。

3. 创建并保存调查后（请参阅补充文件 2中的最终调查表），返回到平台的主菜单，选择调查表，然后单击图标"打开 |关闭公众调查，使其可供参与者使用。之后，点击图标"获取调查链接"，选择参与者访问调查的几个选项之一（例如，嵌入在电子邮件或网站中的链接、网站上的 iframe、网站中的弹出、呼叫中心计算机的链接，参见图 3）。
   注:开发最后工具的标准是:（1） 调查表必须使用任何可上网的电子设备（例如平板电脑、个人电脑、智能手机）填写;（2） 调查表必须使用任何可上网的电子设备完成;（3） 调查表必须使用任何可上网的电子设备（例如平板电脑、个人电脑、智能手机）。（2） 参与者只需填写一次调查表（为此，所选系统必须能够通过识别用于访问和完成调查的设备的 IP 来保留已参与的用户的信息）;（3） 所选系统必须保证参与者的匿名性，从而将数据存储在安全的专用服务器上。

图 3:如何获取调查链接。（1） 开放调查;（2） 单击获取"调查"图标的链接;（3） 选择所选方法。请点击此处查看此图的较大版本。

3. 取样方法

1. 以注册用户的身份进入互联网门户（在完成所有个人数据之前必须完成注册），并在 VR 论坛中创建一个线程来详细说明研究（参见材料表）。发布指向在线专用服务器中托管的调查的超链接（参见图4）。

图 4:如何在 VR 论坛中启动线程。（1） 点击西斯特马VR图标;（2）点击NUEVO HILO图标;（3，4） 写一篇包含问卷链接的帖子。请点击此处查看此图的较大版本。

2. 作为平台的注册用户转到 SaaS 的主页，选择创建的调查问卷，然后单击"结果"。在弹出式菜单上，单击图标"问卷"可直接访问填写的调查表。通过 SaaS 消除所有不完整或错误的调查表（参见图 5）。

图5:如何消除所有不完整或错误的问卷。（1） 单击结果图标;（2） 点击导出图标;（3） 消除所有不完整或错误的问卷。请点击此处查看此图的较大版本。

3. 一旦问卷在排除不完整的问卷后达到最低参与者数（>100），作为平台的注册用户进入SaaS的主页，选择调查问卷，然后单击图标"打开/关闭公众调查"以完成调查，因此其他人无法再次参与（再次参见图 3中的步骤 1）。
   注:本研究的参与者是拥有VR HMD（西班牙任何可用）的117名VR用户（21名女性和96名男性）。请注意，对117名参与者的最后样本来自筛选和筛选578份问卷，其中我们排除了许多未交付的案例，以及36份不完整的问卷，而没有对数据应用任何其他过滤器。至于参与者的平均年龄，=36.91岁，标准差为±X = 6.39（= = 36.19，=X = 7.50，女性 = 37.07，=X = 6.15。

4. 统计分析

1. 作为平台的注册用户，转到 SaaS 的主页，选择创建的调查并单击图标"结果"。在弹出式菜单上，单击"导出"，然后选择详细（高级电子表格格式）、文本和 .csv 扩展的报表的弹出式选项（参见图 6）。参与者完成调查表后，以 .csv 格式将其导出到电子邮件帐户，以便这些调查表可以保存在安全、私密和受保护的位置。

图 6:如何导出数据在统计软件包中使用。（1） 单击结果图标;（2） 点击问卷图标;（3）在"详细"选项中选择文本和csv。请点击此处查看此图的较大版本。

2. 打开统计软件（参见材料表）并选择"文件菜单" |导入数据 |CSV 数据.选择以前保存的.csv 文件。此过程允许将匿名数据转换为统计软件包所需的分析格式（参见图 7）。

图7:如何导入统计软件包中的数据。选择文件菜单 |导入数据 |CSV 数据.请点击此处查看此图的较大版本。

3. 选择要进行统计分析的变量（"性别"、"年龄"、"教育资格"、"与正规教育的当前直接关系"、"与复杂 VR HMD 的先前经验"、"私人 VR HMD 级别"、"使用 VR 的年数"）"。使用频率"，"VR用于教育目的"，"为教育目的对VR的兴趣"，"对虚拟现实的未来教学可能性的乐观"和"关于虚拟现实未来教学可能性的乐观主义"）并删除由统计软件包生成的 .sav 文件导入的其余信息。
4. 评估调查问卷与Alpha 的 Cronbach与统计软件包的内部一致性。为此，选择"分析菜单" |比例 |可靠性分析，并将所有变量传输到可靠性分析对话框。最后，单击"确定"图标以生成所需的输出（参见图 8）。
   注:问卷具有很高的可靠性和内部一致性，通过阿尔法的克朗巴赫（== 0.826）进行测量。

图8:如何评估问卷的内部一致性。选择分析菜单 |比例 |可靠性分析.请点击此处查看此图的较大版本。

5. 使用统计软件包进行描述性分析。探索定量变量"年龄"的算术平均值和标准差等描述性统计。研究其余变量的频率分布。要执行此分析，请选择"分析菜单" |描述性统计 |频率，输出后，分析 |描述性统计 |描述性（参见图 9）。

图9:如何对数据进行描述性分析。选择分析菜单 |描述性统计 |频率，输出后，分析 |描述性统计 |描述性.请点击此处查看此图的较大版本。

6. 使用统计软件包进行单向方差分析。为此，选择"分析菜单" |比较手段 |单向方差分析，并在单向方差分析对话框中将"年龄"作为因子，其余变量为因变量（参见图 10）。
   注:应针对每个名义（"性别"、 "与正规教育的当前直接关系"，"以前与复杂VR HMD的经验"，"VR用于教育目的"，"为教育目的对VR的兴趣"，"对虚拟现实的未来教学可能性的乐观态度"，以及"对虚拟现实未来教学可能性的乐观"）和连续变量（"教育资格"，"私人VR HMD水平"，"使用年数"）VR"和"使用频率"）。输出通过与Snedecor的F分布（不考虑方差相等性）的均值进行比较，将"年龄"作为离散定量变量的统计显著性显示。

图 10:如何进行单向方差分析。选择分析菜单 |比较手段 |单向方差分析。请点击此处查看此图的较大版本。

7. 在应急表上执行 Chi 平方测试，以测试变量与 Somers d 之间是否存在关系，以反映关联的强度和方向。为此，转到"分析"菜单 |描述性统计 |交叉表，并在交叉表对话框中，单击"统计"并选择"奇平方"和"Somers'd"选项，然后单击"继续"（参见图 11）。
8. 在Crosstabs对话框中，将一个标称变量或行变量作为行转移，将其余变量作为列转移。必须对行中的每个变量重复此过程，消除已分析的变量，以获得它们之间的所有相关性。

图11:如何进行奇方和萨默斯d测试。（1） 选择分析菜单 |描述性统计 |交叉表;（2） 选择奇方和萨默斯的 d选项。请点击此处查看此图的较大版本。

结果

表 1显示了分类变量（标称、二分和次数变量）的频率分布，以及间隔刻度变量"年龄"的均值和标准偏差。

分类变量
性别	水平	频率	百分比
这是一个二分法变量，即是男人还是女人。	...

讨论

本研究探讨了西班牙早期采用VR者的情况，评估了他们对使用VR作为学习工具的兴趣。因此，与其他研究一起，它提供了一个新的视角，VR的实际可能性及其应用到^教室9。

VR 设备的用户几乎无处不在，因此没有物理位置来识别和定位它们。因此，找到它们的唯一可能方法是通过 VR 论坛和 VR 用户访问的网站来查找信息。总之，我们不仅需要利用虚拟空间来调?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Encuestafacil.com Saas (Software as a Service)	Encuestafacil.com	2019	Software as a Service in the Encuestafacil.com private data server
Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)	IBM	24	Software package used in statistical analysis of data
VR Forum in Elotrolado.net online portal	New EOL, S.L.	2019	The elotrolado.net is a Spanish website for communication and information technologies, digital leisure and video games, with more than 460,000 users and ten million of monthly visits. So far, it is the only Spanish website with a specific VR forum with more than 400 threads. Around 76,000 early VR adopters contribute with messages and posts talking about all HMD, and platforms on the market.