مژگان حسینی – برای ارزیابی سیستم واقعیت مجازی اثربخشی سیستم آموزش تعمیر و نگهداری آسانسور مبتنی بر فناوری واقعیت مجازی، در این مطالعه دو مجموعه آزمایش انجام شد. شرکت‌کنندگان داوطلب بودند و محققان برگه رضایت آگاهانه کتبی را مطابق با اعلامیه هلسینکی به شرکت‌کنندگان ارائه دادند.
تمام آزمون‌ها مطابق با دستورالعمل‌های اخلاقی مندرج در آخرین ویرایش «مقررات چین در زمینه بررسی اخلاقی تحقیقات علوم زیستی و پزشکی روی انسان»، مورخ ۱۸ فوریه ۲۰۲۳ انجام شد. طبق رویکرد فوق، محتوای این آزمایش فقط برای حفظ حق مالکیت اطلاعات شرکت‌کنندگان مورد نیاز بود و نیازی به تأیید اخلاقی وجود نداشت.
در این مقاله نتایج ارزیابی سیستم واقعیت مجازی سلیقه‌ایِ شرکت‌کنندگان در مورد سیستم با استفاده از یک پرسش‌نامه جمع‌آوری و اثربخشی سیستم با تجزیه‌وتحلیل تغییرات نمرات عملکرد شرکت‌کنندگان به صورت عینی ارزیابی می‌شود. دو کلاس از یک کالج فنی و حرفه‌ای (هر کدام با ۴۰ دانشجو) با سطوح مهارت مشابه برای مطالعه انتخاب شدند.
سوژه‌های تحقیق به گروه آزمایش و گروه شاهد تقسیم شدند و مدت آزمایش‌ها یک هفته تعیین شد تا با برنامه آموزشی کالج فنی و حرفه‌ای مطابقت داشته باشد. اعضای گروه آزمایش با استفاده از سیستم مبتنی بر واقعیت مجازی آموزش دیدند، در حالی که اعضای گروه شاهد به روش‌های سنتی آموزش دیدند. داده‌های مربوط به پرسش‌نامه‌ها و تغییر نمرات ارزیابی در پایان آموزش جمع‌آوری و تحلیل شد تا نتایج نهایی ارزیابی سیستم واقعیت مجازی مشخص شود.
نتایج ارزیابی رضایت کاربران از سیستم واقعیت مجازی
برای سنجش میزان رضایت کاربران از ارزیابی سیستم واقعیت مجازی در آموزش تعمیر و نگهداری آسانسور، یک پرسش‌نامه طراحی و نتایج آن در جدول زیر ارائه شده است.
| شاخص | میانگین (M) | انحراف معیار (SD) |
|---|---|---|
| غوطه‌وری: محیط مجازی سیستم حس یک صحنه واقعی را القا می‌کند و می‌تواند توجه یادگیرنده را جلب کند. | ۴.۲۲۵ | ۰.۸۸۰ |
| راحتی: استفاده از سیستم به اندازه کافی راحت است. | ۴.۰۲۵ | ۰.۹۳۵ |
| تعاملی بودن: سیستم بسیار تعاملی است و به‌راحتی قابل‌یادگیری است. | ۳.۷۲۵ | ۰.۹۴۸ |
| کارایی: کارکرد سیستم به اندازه کافی کامل است. | ۳.۹۵۰ | ۰.۷۴۰ |
| انگیزه: سیستم به اندازه کافی جالب است، مایل به یادگیری مستقل و مایل به استفاده مداوم از سیستم برای بهبود توانایی فنی خودم هستم. | ۴.۱۵ | ۰.۸۲۳ |
جدول ۱. پرسش‌نامه و نتایج نظرسنجی رضایت از سیستم
نظرسنجی رضایت از سیستم
گروه آزمایش بلافاصله پس از استفاده از سیستم در نظرسنجی شرکت کرد و ارزیابی سیستم واقعیت مجازی را با پاسخ‌دهی به پرسش‌نامه‌ای که در جدول ۱ ارائه شده است، انجام داد. پرسش‌نامه از سیستم نمره‌دهی پنج سطحی استفاده می‌کند که عمدتاً پنج محتوای سیستم را ارزیابی می‌کند: غوطه‌وری، راحتی، تعاملی بودن، کارایی و انگیزه. نتایج نظرسنجی رضایت از سیستم در جدول ۱ ارائه شده است.
براساس تحلیل نظرسنجی، میانگین نمره کلی پرسش‌نامه ۴.۰۱۵ بود. نمرات از بالاترین به پایین رتبه‌بندی شدند: غوطه‌وری (M=۴.۲۲۵، SD=۰.۸۸۰)، انگیزه (M=۴.۱۵، SD=۰.۸۲۳)، راحتی (M=۴.۰۲۵، SD=۰.۹۳۵)، کارایی (M=۳.۹۵۰، SD=۰.۷۴۰) و تعاملی بودن (M=۳.۷۲۵، SD=۰.۹۴۸). این نتایج نشان‌دهنده سطح بالای رضایت دانشجویان از سیستم است.
از این میان، غوطه‌وری بالاترین نمره را دریافت کرد، که نشان می‌دهد دانشجویان آموزشِ غوطه‌ور سیستم را برای یادگیری مفید و مؤثر می‌دانند. نمره تعاملی بودن نسبتاً پایین‌تر است که نشان‌دهنده نیاز به بهبود ویژگی‌های تعاملی سیستم است. بر اساس این نتایج، ارزیابی سیستم واقعیت مجازی نشان می‌دهد که ارائه آموزش با استفاده از تجهیزات واقعیت مجازی برای آشنا کردن دانشجویان با سیستم توصیه می‌شود.
نمره راحتی سیستم متوسط است که نشان می‌دهد استفاده از تجهیزات واقعیت مجازی برای اکثر دانشجویان آسان است. با این حال، اقلیتی از دانشجویان ناراحتی در استفاده از تجهیزات، از جمله علائمی مانند خستگی چشم و سرگیجه هنگام استفاده طولانی‌مدت از هدست‌های واقعیت مجازی را گزارش کردند. علاوه بر این نظرسنجی، نویسنده تحقیق با دانشجویانی که ناراحتی فیزیکی داشتند صحبت کرد و متوجه شد برخی از آن‌ها برای اولین‌بار استفاده از محیط سه‌بعدی را تجربه کرده بودند.
در نتیجه، ۹۰ درصد دانشجویان اطمینان خود نسبت به توانایی سیستم در ارائه آموزش واقع‌گرایانه، جذاب و غوطه‌ورکننده را ابراز کردند. اکثر دانشجویان تمایل داشتند از سیستم برای یادگیری دانش نظری پیچیده و شرکت در تمرینات عملی استفاده کنند که این موضوع می‌تواند تأییدی بر اثربخشی ارزیابی سیستم واقعیت مجازی باشد.
مطالعه اثربخشی سیستم
برای سنجش اثربخشی آموزش مبتنی بر واقعیت مجازی در مقایسه با روش سنتی و انجام ارزیابی سیستم واقعیت مجازی، در مراحل قبل و بعد از آزمایش، داده‌های عملکرد هر دو گروه آزمایش و شاهد را جمع‌آوری کردیم. این نمرات شامل ۲۰ درصد برای ارزیابی دانش نظری، ۲۰ درصد برای ارزیابی دانش ایمنی و ۶۰ درصد برای ارزیابی دانش عملی بود.
شکل ۱ پراکندگی نمرات دانشجویان را به صورت نمودار نشان می‌دهد. بر اساس نتایج این دو شکل، عملکرد گروه آزمایش پیشرفت قابل‌توجهی را نشان می‌داد. تعداد بیشتری از دانش‌آموزان امتیازات بالا کسب کردند و تعداد کمتری از دانش‌آموزان امتیازات پایین داشتند که نشان‌دهنده عملکرد بهتر گروه آزمایش نسبت به گروه شاهد است.
برای ارزیابی دقیق‌تر اثربخشی سیستم و ادامه ارزیابی سیستم واقعیت مجازی، از آزمون‌های t مستقل روی نمرات پیش از آزمایش و پس از آزمایش گروه آزمایش و گروه شاهد استفاده شد تا تأثیر روش‌های مختلف آموزش بر یادگیری دانشجویان بررسی شود.
ابتدا، تحلیل آماری توصیفی با استفاده از نرم‌افزار SPSS روی نمرات اولیه هر دو گروه آزمایش و شاهد انجام شد. نتایج این تحلیل در جدول ۲ ارائه شده است. در آزمون‌های t با نمونه‌های مستقل فرض شده است که داده‌ها از توزیع نرمال پیروی می‌کنند. به همین دلیل، در این مطالعه از آزمون‌های کولموگروف-اسمیرنف و شاپیرو-ویلک برای بررسی توزیع نرمال داده‌ها استفاده شد. نتایج این آزمون‌ها در جدول ۳ ارائه شده است. با توجه به اینکه حجم نمونه نمرات دانش‌آموزان کمتر از ۵۰ بود، آزمون شاپیرو-ویلک مزیت بیشتری دارد.
بر اساس نتایج آزمون‌های کولموگروف-اسمیرنف (K-S) و شاپیرو-ویلک (S-W) که بسیار بزرگ‌تر از ۰.۰۵ هستند، می‌توان نتیجه گرفت نمرات دانش‌آموزان شرکت‌کننده در آزمایش از توزیع نرمال پیروی می‌کند که این موضوع صحت ارزیابی سیستم واقعیت مجازی را در مقایسه با روش سنتی آموزش تأیید می‌کند.
در نهایت، تفاوت معنادار بین نمرات گروه آزمایش و گروه شاهد نشان‌دهنده تأثیر مثبت ارزیابی سیستم واقعیت مجازی در بهبود عملکرد آموزشی دانشجویان است.
شکل 1. نتایج ماکروسکوپی آزمون‌ها: (الف) درصد دانشجویان در هر بازه امتیاز؛ (ب) نمودار پراکندگی پیشرفت دانشجویان.
نتایج توصیفی دو گروه آزمایش و شاهد
برای بررسی ویژگی‌های توزیع داده‌ها در دو گروه، شاخص‌های آماری شامل میانگین، واریانس، انحراف معیار، چولگی و کشیدگی محاسبه شد. جدول زیر خلاصه آمار توصیفی هر دو گروه را نشان می‌دهد.
| شاخص | گروه شاهد (آمار) | گروه شاهد (خطای معیار) | گروه آزمایش (آمار) | گروه آزمایش (خطای معیار) |
|---|---|---|---|---|
| مقدار میانگین | ۶۷.۱۵۰۰ | ۱.۳۹۲۰۸ | ۶۷.۵۵۰۰ | ۱.۶۷۷۵۱ |
| فاصله اطمینان ۹۵٪ (کران پایین) | ۶۴.۳۳۴۳ | ۶۴.۱۵۶۹ | ||
| فاصله اطمینان ۹۵٪ (کران بالا) | ۶۹.۹۶۵۷ | ۷۰.۹۴۳۱ | ||
| میانگین پیراسته ۵٪ | ۶۷.۲۵۰۰ | ۶۷.۵۲۷۸ | ||
| میانه | ۶۷.۰۰۰۰ | ۶۸.۵۰۰۰ | ||
| واریانس | ۷۷.۵۱۵ | ۱۱۲.۵۶۲ | ||
| انحراف معیار (SD) | ۸.۸۰۴۲۸ | ۱۰.۶۰۹۵۰ | ||
| حداقل | ۴۷.۰۰ | ۴۵.۰۰ | ||
| حداکثر | ۸۳.۰۰ | ۹۰.۰۰ | ||
| برد | ۳۶.۰۰ | ۴۵.۰۰ | ||
| برد میان‌چارکی | ۱۳.۷۵ | ۱۳.۵۰ | ||
| چولگی | ۰.۲۰۸ | ۰.۳۷۴ | ۰.۰۱۱ | ۰.۳۷۴ |
| کشیدگی | ۰.۶۸۵− | ۰.۷۳۳ | ۰.۲۶۶− | ۰.۷۳۳ |
جدول 2. آزمون چولگی و کشیدگی
بررسی نرمال بودن داده‌ها
برای بررسی توزیع داده‌ها، آزمون کولموگروف–اسمیرنف و شاپیرو–ویلک برای دو گروه انجام شد.
| کولموگروف-اسمیرنف | شاپیرو-ویلک | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| گروه | آمار | df | Sig. | آمار | df | Sig. |
| گروه آزمایش – پیش از آزمایش | ۰.۰۷۳ | ۴۰ | *۰.۲۰۰ | ۰.۹۸۹ | ۴۰ | ۰.۹۶۱ |
| گروه شاهد – پیش از آزمایش | ۰.۰۸۲ | ۴۰ | *۰.۲۰۰ | ۰.۹۷۷ | ۴۰ | ۰.۵۸۶ |
جدول 3. آزمون نرمال بودن
نکته: * نشان می‌دهد SPSS نمی‌تواند مقدار دقیق p را محاسبه کند، اما حد پایین p واقعی ۰.۲۰۰ است که همچنان از ۰.۰۵ بیشتر است.
آزمون t برای مقایسه میانگین‌ها
برای مقایسه عملکرد دو گروه، آزمون لوین و آزمون t مستقل اجرا شد.
| گروه | آزمون لوین | آزمون t برای برابری میانگین‌ها | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F | Sig. | t | df | Sig. (۲-tailed) | تفاضل میانگین | تفاضل خطای معیار | |
| گروه آزمایش (واریانس‌ها برابر فرض شده است) | ۰.۲۱۴ | ۰.۶۴۵ | ۳.۲۰۹ | ۷۸ | ۰.۰۰۲ | ۷.۳۷۵ | ۲.۲۹۸ |
| گروه آزمایش (واریانس‌ها برابر فرض نشده است) | ۳.۲۰۹ | ۷۷.۶۶۸ | ۰.۰۰۲ | ۷.۳۷۵ | ۲.۲۹۸ | ||
| گروه شاهد (واریانس‌ها برابر فرض شده است) | ۰.۰۶۳ | ۰.۸۱۵ | ۰.۸۹۶ | ۷۸ | ۰.۳۷۳ | ۱.۸۰۰ | ۲.۰۰۸ |
| گروه شاهد (واریانس‌ها برابر فرض نشده است) | ۰.۸۹۶ | ۷۷.۸۸۵ | ۰.۳۷۳ | ۱.۸۰۰ | ۲.۰۰۸ | ||
جدول 4. آزمون t نمونه‌های مستقل
نکته: بر اساس اصل آزمون t نمونه‌های مستقل، در صورتی که واریانس دو نمونه مستقل همخوان باشد، اگر مقدار( Sig. 2-tailed) کمتر از 0.05 باشد، می‌توان دو گروه داده را به‌طور معنی‌داری متفاوت دانست.
مقایسه میانگین قبل و بعد از آموزش
| نمونه | مرحله | تعداد | مقدار میانگین | انحراف معیار | خطای معیار میانگین |
|---|---|---|---|---|---|
| گروه آزمایش | پس از آزمایش | ۴۰ | ۷۴.۹۳ | ۹.۹۳۷ | ۱.۵۷۱ |
| گروه آزمایش | پیش از آزمایش | ۴۰ | ۶۷.۵۵ | ۱۰.۶۱۰ | ۱.۶۷۸ |
| گروه شاهد | پس از آزمایش | ۴۰ | ۶۸.۹۵ | ۹.۱۵۱ | ۱.۴۴۷ |
| گروه شاهد | پیش از آزمایش | ۴۰ | ۶۷.۱۵ | ۸.۸۰۴ | ۱.۳۹۲ |
جدول 5. نتایج تجزیه‌وتحلیل آزمون t نمونه مستقل.
پس از آن، آزمون‌های t نمونه‌های مستقل روی نمرات پیش‌آزمون و پس‌آزمون برای هر دو گروه آزمایش و شاهد انجام شد تا تأثیر سیستم بر عملکرد دانشجویان ارزیابی شود. بر اساس نتایج آزمون لوین در جدول ۴، واریانس نمرات دو گروه همسان بود. تحت این شرایط، مطابق اصول آزمون، گروه آزمایش تفاوت معنی‌داری در عملکرد نشان داد، در حالی که در گروه شاهد تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد.
طبق جدول ۵، نمرات آموزشی گروه آزمایش به‌طور چشمگیری افزایش یافت و میانگین نمرات از ۶۷٫۵۵ به ۷۴٫۹۳ رسید. در مقابل، نمرات آموزشی گروه شاهد نیز افزایش کمی داشت، اما این افزایش از نظر آماری معنی‌دار نبود و میانگین نمرات از ۶۷٫۱۵ به ۶۸٫۹۵ رسید.
بنابراین، در حالی که هر دو روش آموزشی موجب بهبود نمرات دانشجویان شدند، عملکرد دانشجویان در محیط آموزش پشتیبانی‌شده با واقعیت مجازی بهتر بود. در نتیجه، سیستم آموزش تعمیر و نگهداری آسانسور مبتنی بر واقعیت مجازی به‌طور مؤثری کارایی و کیفیت آموزش را افزایش می‌دهد.
پیشنهاد مشاهده:
- تحلیل علمی و فنی قوانین جدید تخلیه اضطراری ساکنین توسط آسانسور در هنگام بروز حادثه
- موزه‌ای متحرک در قلب شهر؛ آینده‌نگری در بازآفرینی آسانسور شهرداری اشویل
- قیمت پله برقی: چگونه بهترین انتخاب را با اوج لیفت داشته باشید
ویژگی‌ها و کارکردهای سیستم آموزش تعمیر آسانسور با واقعیت مجازی
این سیستم آموزش تعمیر و نگهداری آسانسور مبتنی بر فناوری واقعیت مجازی در چارچوب ارزیابی سیستم واقعیت مجازی دارای ویژگی‌های زیر است:
این سیستم مدل‌های مجازی بسیار واقع‌گرایانه‌ای از آسانسورها و ابزارهای تعمیر و نگهداری آن‌ها ایجاد کرده است. این مدل‌ها از نظر رنگ، جنس و اندازه دقیقاً مانند مدل‌های واقعی هستند. سیستم همچنین شرایط دشوار تعمیر و نگهداری آسانسور را شبیه‌سازی می‌کند و از تشخیص برخورد برای هشدار دادن به دانشجویان در مورد اقدامات خطرناک استفاده می‌کند که این بخش در ارزیابی سیستم واقعیت مجازی اهمیت زیادی دارد.
این سیستم به صورت پویا قطعات و نحوه عملکرد آسانسورها، گاورنرهای سرعت و تجهیزات تعمیر و نگهداری را نمایش می‌دهد. همچنین با استفاده از جلوه‌های ویژه، اصول الکتریکی کنترل همزمان آسانسورها را توضیح می‌دهد.
این سیستم انواع مختلفی از پشتیبانی، از جمله پشتیبانی متنی، صوتی، ویدئویی و انیمیشنی را ارائه می‌دهد تا دانشجویان را در طول یادگیری همراهی کند.
این سیستم از آموزش و ارزیابی عملی پشتیبانی می‌کند، اقدامات خطرناک را شناسایی و به‌طور خودکار امتیازدهی و رتبه‌بندی عملکرد را انجام می‌دهد که این فرآیند بخش مهمی از ارزیابی سیستم واقعیت مجازی محسوب می‌شود.
این سیستم آموزش فنی و حرفه‌ای را با فناوری واقعیت مجازی ترکیب می‌کند و به کاهش هزینه‌های بالای تجهیزات آموزشی، تأسیسات و مربیان کمک می‌کند. با تضمین ایمنی، مؤسسات آموزشی می‌توانند از روش‌های سنتی آموزش دور شوند و به رویکرد آموزش یکپارچه روی آورند. این امر مشکلات ناشی از تجهیزات آموزشی نامناسب، تعداد نامتناسب دانشجویان و دوره‌های آموزشی طولانی را حل می‌کند.
محتوای آموزشی از اصول آموزشی سازنده‌گرا پیروی می‌کند و به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد با تمرین در موقعیت‌های تعاملی به یادگیری مشغول شوند. این امر به‌طور چشمگیری بازده آموزش را بهبود می‌بخشد. نظرسنجی‌ها و تحلیل داده‌های عملکرد نشان می‌دهد سیستم واقعیت مجازی به‌طور کارآمدی آموزش را تسهیل می‌کند و نتایج آن در ارزیابی سیستم واقعیت مجازی تأیید شده است.
به دلیل ماهیت بازی‌وار و جذاب سیستم، دانشجویان از سیستم در اوقات فراغت خود برای تمرین تعمیر و نگهداری آسانسور استفاده می‌کنند که به‌طور چشمگیری کیفیت آموزش را ارتقا می‌دهد.
مطالب مرتبط:
- ایجاد و بهینه‌سازی مدل‌های واقعیت مجازی در ۳ مرحله
- ایجاد و بهینه‌سازی مدل‌های واقعیت مجازی
- سیستم واقعیت مجازی برای آموزش نگهداری آسانسور: طراحی، اجرا و ارزیابی
نتیجه‌گیری
این مقاله رویکرد نوآورانه‌ای برای آموزش تعمیر و نگهداری آسانسور با استفاده از سیستم‌های واقعیت مجازی به‌عنوان ابزار آموزشی ارائه می‌دهد. واقعیت مجازی آموزش تعاملی و عملی را ارائه می‌دهد و یادگیری را مؤثرتر و کارآمدتر می‌کند. این رویکرد می‌تواند به حوزه‌های دیگر مانند آموزش تعمیر و نگهداری مکانیکی، آموزش ایمنی ساختمان، آموزش پزشکی یا آموزش نظامی گسترش یابد.
این مقاله توصیف مفصلی از فرایند توسعه سیستم واقعیت مجازی، از جمله طراحی معماری، ساخت مدل، تولید صحنه و طراحی تعامل ارائه می‌دهد. روش استفاده‌شده برای توسعه این سیستم می‌تواند برای سایر سیستم‌های واقعیت مجازی، برای آموزش، تمرین و زمینه‌های دیگر به کار گرفته شود. ارزیابی سیستم از طریق ترکیبی از پرسش‌نامه‌ها و تحلیل‌های کمّی انجام شد.
این روش ارزیابی می‌تواند برای ارزیابی سایر سیستم‌های واقعیت مجازی نیز به کار گرفته شود. این روش ارزیابی به محققان کمک می‌کند اثربخشی سیستم و رضایت کاربران را با دریافت بازخورد، سنجش نتایج یادگیری و سایر شاخص‌ها ارزیابی کنند.
