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虛擬實驗緩解了醫療實驗資源的匱乏,其所具有的形象、可重復、安全等特點,使其得以迅速應用于醫學教學實驗中。同時也正是其趣味、安全等特點導致了學生在做虛擬實驗時,態度不夠認真,以一種游戲的心態去對待虛擬實驗,對于促進醫學生知識技能往真實實驗遷移有很直接的影響。因此有必要從心理學的角度去分析造成醫學生在真實實驗和虛擬實驗中心理狀態不同的因素,并基于發現的問題提出虛擬實驗設計的策略,從而改善學生在做虛擬實驗時的心理狀態,使他們能夠在實驗態度和認知心理方面更好地趨近于真實實驗,進而實現態度和認知心理的良好遷移,這應該是虛擬實驗應用研究中值得探討的深層次問題。

一、造成醫學生在真實實驗與虛擬實驗中心理狀態不同的因素

醫學生在實、虛兩種類型實驗中所表現出的心理狀態是有差距的。從心理學角度分析,主要分三個層面:(1)責任層。真實實驗的顯著特點是不可逆,有些甚至具有危險性,醫學生在做這類實驗時須保持認真的態度,否則要為自己的行為承擔責任;而虛擬實驗中,由于實驗是可逆的,所以醫學生不用為自己的行為承擔責任,沒有了責任的約束,其心理的警惕性自然放松很多,不利于嚴肅心態的培養,可能引起他們的游戲心理;(2)感覺層。真實實驗中,醫學生感知的對象是真實的,主要通過視覺和觸覺去接受外界刺激,有時還會有聽覺刺激等。虛擬實驗中,醫學生感知的是模型,主要通過視覺接收信息。(3)情感層。真實實驗中,師生之間、同學之間的交流較頻繁,利于情感交流,對于培養醫學生積極情緒是有利的。積極的情緒,會增強醫學生的學習動機并促進他們的學習,反之,則會削弱動機,干擾醫學生的學習[1]。在醫學虛擬實驗中,學生主要是通過計算機屏幕,結合鍵盤和鼠標的操作來完成實驗,學生和真實的實驗對象沒有直接接觸[2],醫學生面對的是電腦機器,彼此間缺乏語言溝通,不利于情感的交流。

二、改善醫學生在虛擬實驗中心理狀態的虛擬實驗的設計策略

虛擬實驗中學生能夠擁有真實的心理和情感體驗是至關重要的,一方面可以鍛煉他們的心理素質,另一方面可促使其更好的把虛擬實驗中所學的知識和情感體驗快速遷移到真實實驗中?；卺t學生在責任、感覺和情感三個層面產生不同心理狀態的影響因素,提出了改善醫學生心理狀態的虛擬實驗設計策略。如附圖所示。

(一)責任層:強化醫學生在虛擬實驗中的責任。

對責任的理解,其中一個重要的意義是指沒有做好自己工作,而應承擔的不利后果或強制性義務[3]。責任有約束性,具備了責任意識,學生才能以一種認真的態度去做實驗。學生在真實實驗環境中具有較強的責任意識,如在解剖實驗中,失誤就意味著事故,甚至是生命的消失。而虛擬實驗是虛假的,學生自然就沒有什么壓力,責任意識會淡化。因此,設計虛擬實驗時,應適度增加醫學生的心理壓力和責任意識。例如,在虛擬實驗中設置一個失誤計數器,記錄其失誤次數,失敗次數和其最終成績相關,學生為了追求好的成績,會以認真的態度去對待實驗,同時給他們完整的呈現出其失誤可能導致的后果,并配以圖片說明,同時施加一個一定強度的聲音刺激,從視覺、聽覺兩方面加強對醫學生的心理影響。人都有趨利避害的心理,也可在學生操作失誤時,施與一個負面刺激,引起學生的消極情緒,為了規避這種負面情緒,學生就要以負責任的態度去做好虛擬實驗。如在虛擬解剖實驗中,學生態度不認真,解剖錯誤,就呈現真實后果的畫面,引發學生因失敗所應承擔的心理責任。有了責任束縛,在做實驗時就會保持認真的態度,認真的態度一旦被遷移到真實實驗中,對實驗的成功進行將是非常有幫助的。

(二)感覺層:增強醫學生在虛擬實驗中的沉浸感。

虛擬實驗中,學生的部分感覺被剝奪了,如觸覺,但可在虛擬實驗中提供豐富的視覺、聽覺刺激,一定程度上彌補觸覺的缺失。在虛擬實驗的設計中可通過對光、色彩、聲音的合理利用提高學生的沉浸感。

1.光的控制方法是多樣的,不同的控制方法可以使人產生不同視覺刺激效果。不同的心理反應和對內容的理解不一樣。當人們利用光的亮度層次變化來建構虛擬場景時,往往能夠給人們帶來更加逼真的感知效果[4]。例如,在建構解剖刀的模型時,讓其表面散發白色的寒光,會給人一種警示作用,使人產生一種危險意識,這種危險意識是通過視覺傳遞給學生的。

2.對模型進行合理的顏色搭配,增強模型逼真度,調節學習者的心理情感。色彩可以表現感情是一個無可辯駁的事實。正如沙赫泰爾在《論色彩與情感》一文中指出的:“人對色彩的經驗和他對情感的體驗之間,實際上有類似的地方。”比如在進行醫學虛擬場景的布置時,可考慮藍色,因為藍色易于和天空、大海等聯系起來,給人以鎮定神經、清新寧靜的感覺。

3.目前在虛擬實驗的設計中,對聲音的應用很少,而聲音對人心理的影響又是非常重要的,同樣的聲音在不同的時刻,對人心理造成的影響是不同的。聲音能夠起到讓學習者保持注意力的作用。如在解剖實驗中,當學生操作到關鍵步驟時,給予他們一個弱強度的聲音刺激和文字提示,喚起高度注意,這樣當學生在做真實實驗時,遇到同樣或是類似的操作時就會格外注意。如果操作失誤,則施與一個高強度的聲音刺激。通過聲音的合理應用來影響醫學生心理,使其接近真實情境中的心理。

(三)情感層:設置互動環節增加醫學生之間的情感交流。

情感交流對心理有重要影響,在愉悅的心情下做實驗肯定要比在煩躁的心情下做實驗更有效率,且出錯概率低。同時情感交流也利于培養學生的合作意識,真實情境中,很多實驗都需合作完成,有時還需要老師的參與。虛擬實驗中,師生之間的交流被機器取代,缺少交流,學生的心理會受到影響,所以在虛擬實驗設計中應設置互動環節以彌補學生情感交流的不足,比如在一個醫學手術虛擬實驗中,讓幾個學生一個小組,然后進行小組討論,商量最優的手術方案,通過虛擬實驗進行實施,最后小組成員之間再相互討論總結實驗思路,進行經驗交流。通過讓學生在實驗中分別扮演不同的角色的策略,使他們產生一種主人翁的意識,調動他們的積極性,培養他們的合作意識,幫助他們更好的實現言語信息、智力技能和認知策略的遷移。

三、結語

把心理因素考慮到虛擬實驗的設計中,使學生在虛擬實驗和真實實驗中的心理狀態相接近,對于學生以后的知識技能和心理素質遷移將是有利的。設計者應著重關心學生在做虛擬實驗時是否真正進入角色心理,而不僅是進入虛擬的物理空間,在關注虛擬實驗質量的同時,也要注重虛擬實驗所引起的心理反應。事物總是處在不斷的變化發展之中,本文提出的虛擬實驗設計策略還需要在實際應用中不斷的進行檢驗和完善。