药品冷链配送实训虚拟仿真软体使用性分析

王喆　黄娟　雷洁　余永霜　李雪　周霖　周云梅

摘  要：针对药品冷链配送虚拟仿真软体在实训课程教学环境应用，基于ITC SOPI系统使用性量表，利用问卷并结合访谈、观察等多种资料收集方式，从作为使用者的学生收集直接经验资料，通过使用性分析发现：（1）虚拟仿真软体能提供友好的界面、形象直观的互动式学习环境，整体上受试者在空间呈现性、参与度、内容真实度都持有较为积极反馈，但对于药品冷链配送所涉及人—机（物）—场（环境）真实感有更高的要求。（2）结合访谈、观察分析，虚拟仿真软体改变学生被动接受知识、缺乏创新思维和创新能力，有利于启发式教学和探究式教学实施。（3）互联网+虚拟仿真软体基本能满足学生集中实训需要，但多账户远程操作对网速及带宽和服务器提出较高要求。（4）虚拟仿真软体相关任务设置需要考虑长时间实操的生理负荷影响，可以合理安排实训课程时段，控制实训教学时间减轻部分学生的身体不适。以上虚拟仿真软体使用性相关问题反馈给教育科技企业及研究人员，以期能为后续改进提供参考。

关键词：药品冷链配送;实训教学;虚拟仿真软体;ITC SOPI;使用性分析

中图分类号：G642    文献标识码：A

Abstract： Aiming at the application of virtual simulation software about cold chain distribution of drugs in the teaching environment of training courses， based on the usability scale of ITC SOPI system， using data collection methods include questionnaires， interviews， observations， direct experience data are collected from students as users. Through usability analysis， it is found that：（1）The virtual simulation software can provide a friendly interface the visual interactive learning environment， on the whole， the subjects have more positive feedback on spatial presentation， participation and content authenticity， but they have higher requirements for the authenticity of human-machine（material）-field（environment）involved in cold chain distribution of drugs.（2）Combined with interview， observation and analysis， virtual simulation software changes students' passive acceptance of knowledge， lack of innovative thinking and innovative ability， which is conducive to the implementation of heuristic teaching and inquiry teaching.（3）The internet plus virtual simulation software can basically meet the needs of students' centralized training， but multi account remote operation requires higher speed and bandwidth and servers.（4）The setting of tasks related to virtual simulation software needs to consider the physiological load of long-time practice. The training course time can be reasonably arranged to control the training teaching time and reduce the physical discomfort of some students. The problems related to the usability of the above virtual simulation software are fed back to educational technology enterprises and researchers， in order to provide reference for subsequent improvement.

Key words： cold chain distribution of drugs; practical teaching; virtual simulation software; ITC SOPI; usability analysis

在教育科技如此蓬勃發展的今天，越来越多的软体、硬体设备被开发出来，并且不断地应用在教学之中[1]。教育科技通过创造、应用和管理适当的科技产品和资源来提高学习成效。教育科技在某种程度上是一种综合的科学，融合科技、教育理论和各种学科，创造出各种不一样的学习环境，通过信息技术的方式帮助学生完成他们的学习。

虚拟仿真软体可以让学习者感受到一个全新的学习环境[2-3]，让学习者置身在一个虚拟的环境，身临其境的去学习。使用性评估在人机互动中是非常重要的部分，通过使用性评估，可以清楚地知道虚拟仿真软体与使用者互动时的问题，使用性的优劣直接影响使用者对于虚拟仿真软体的学习动机。所以一个好的虚拟仿真软体在开发中，除了要注意教学内容的设计，也必须兼顾软体的使用性。因此，在开发一个好的虚拟仿真软体时，使用性评估应该贯穿于整个开发过程，从虚拟仿真软体的设计、开发过程和最终完成，乃至于课程教学使用—反馈阶段，使用者与虚拟仿真软体互动流畅性、能否降低学习者认知负荷，提高学习成效等，每个阶段都应该兼顾到使用性。

本文针对虚拟仿真软体在课程教学环境的应用，利用问卷、访谈、观察等多种资料收集方式，从作为使用者的学生收集直接经验资料，并通过使用性分析，以期发现虚拟仿真软体使用性相关问题，反馈给教育科技企业及研究人员加以改进。

1  药品冷链配送虚拟仿真软体

国务院办公厅印发的《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》及已经实施的《医药产品冷链物流温控设施设备验证性能确认技术规范》中前者明确对线上开具的常见病、慢性病处方，经药师审核后，医疗机构、药品经营企业可委托符合条件的第三方机构配送;后者则是医药产品冷链物流服务提供商均需遵循的国家标准。基于某教育科技企业开发的以虚拟仿真软体为教学载体理实一体化课程实训——基于3D仿真药品冷链配送作业方案设计与实施，通过虚拟的岗位角色实际工作仿真，熟练掌握配送运输业务的整个操作流程，进行相关的方案设计制定与实践操作[4]。通过方案设计、仿真实施等方法培养学生发现、分析以及解决问题的能力[5-6]，为学生今后进入物流行业或相关企业从事工作打下坚实的基础。

工作任务包括：进入配送管理系统（分配周转箱、车辆分配、调度结果调整、提交调度信息、取单据）、装车配载作业（检测和温控开关操作、PA填写冷藏药品运输交接单信息、装车配载操作、扫描周转箱号、关闭车门）、配送作业（运输工具检查操作、送货操作、卸货操作、客户确认签收、车辆返程）、随货同行单和冷藏运输交接单签收。基于3D仿真药品冷链配送作业方案设计与实施软体场景如图1所示。

2  ITC SOPI系统使用性量表

ITC SOPI量表是由Independent Television Commission提出的，其主要是针对产品设计的使用性评估工具，真实客观反映出在虚拟仿真环境下产品的使用性表现。量表主要包含两个部分，PART A和PART B。PART A关注受试者在结束虚拟环境体验后的及时想法和感受反馈;PART B着重检测受试者在虚拟仿真环境中实时反馈[7]。

量表分为5个等级，分别为：非常不同意、不同意、普通、同意、非常同意。在量表中空间呈现性面项19题，参与度面项13题，内容真实度面项5题，负面影响面项6题[8]。

为了解受试者对虚拟仿真软体的满意度情形，因此本研究使用ITC SOPI系统使用性量表进行分析，在结束基于3D仿真的医药配送管理运作实训后发给受试者进行填写，并回收进行统计。根据ITC SOPI计算方式进行统计：ITC SOPI的题选项是李克特5分选项，在ITC SOPI问卷4个面项中计算平均数。

3  问卷统计分析

3.1  整体分析

通过使用者（某物流工程专业2019级学生）在真实的课程教学环境下使用虛拟仿真软体以完成药品冷链配送作业方案设计与实施工作任务，其后进行虚拟仿真软体使用性测量。

回收有效的问卷57份，其中女性受试者37人，男性受试者20人，年龄分布19～23岁。从整体来看，学生信息素养以基础（占38.6%）和中等（52.63%）居多;之前有使用过虚拟仿真软硬体的受试者占比为31.38%;对虚拟仿真相关知识了解同样以基础（71.93%）以及中等（17.54%）为多。

受试者反馈是否“刚刚完全沉浸在虚拟仿真环境中”、“感觉刚刚参与在整个虚拟仿真环境中”、“在刚刚的虚拟仿真体验中忘记时间”、“感觉在虚拟仿真环境中可以进行互动”、“虚拟仿真及其中内容看上去或感觉很真实或很触动我”、“在使用虚拟仿真软体的过程中很愉悦”、“刚刚虚拟仿真的内容很可信”、“感觉并不是仅仅在观看”、“感觉刚刚的虚拟仿真环境是一个真实情景”、“我的体验感觉很强烈”、“我花更多的时间在虚拟仿真体验过程中多过于自我思考”、“我在呈现的场景中有存在感”、“在虚拟仿真过程中，可以移动其中的物件”、“这个场景在真实世界中也会真的发生”、“可以感受到虚拟仿真环境中的不同特征”、“感觉被虚拟仿真环境所包围”、“感觉刚刚虚拟仿真中的物件是立体的”、“在虚拟仿真过程中，感觉可以移动和触摸”、“在虚拟仿真过程中，我的情绪有所变化”、“虚拟仿真中的内容对我有吸引力”、“感觉虚拟仿真中对象对我的动作有响应”、“在虚拟仿真中移动对象的感觉很真实”、“在虚拟仿真环境中，感觉在参观一个地方”，持同意居多，普通+同意占比在80%左右。

受试者反馈是否“在刚刚的虚拟仿真中感觉疲惫”、“在刚刚虚拟仿真中感觉很晕”、“在刚刚的虚拟仿真中感觉眼睛很疲劳”、“刚刚的体验让我感到恶心”、“在刚刚的虚拟仿真中感觉头痛”，持普通最多。针对“很晕”、“恶心”、“头痛”受试者反馈持不同意多于同意;而针对“眼睛疲劳”，受试者反馈持同意多于不同意;针对“疲惫”，持不同意、同意一样多。

受试者反馈是否“感觉虚拟仿真中的对象可以感知我的存在”、“在虚拟仿真过程中，感受到声音来自不同方向”、“在虚拟仿真过程中，所有感官系统都被刺激”、“感觉跟虚拟仿真中的物件是没有距离感的”，持不同意、普通、同意基本占比相当，持普通稍多;受试者反馈是否“在虚拟仿真过程中，感觉温度有所变化”，持不同意最多，占比四成多。

受试者反馈“当虚拟仿真操作结束时，觉得意犹未尽”的受试者以普通（42.11%）和同意（42.11%）居多;受试者反馈“在体验虚拟仿真的过程中有不知所措感”，持不同意、普通、同意，分别占29.82%、29.82%、26.32%;受试者反馈“在体验虚拟仿真的过程中有身临其境感”，持普通（29.82%）、同意（43.86%）居多;受试者反馈“在结束时，依然想继续沉浸在虚拟仿真环境里”，持不同意、普通、同意，分别占24.56%、31.58%、29.82%;受试者反馈“结束后依然记得虚拟仿真中的某些部分”，持普通（26.32%）、同意（57.89%）居多，持非常同意亦达到了12.28%;受试者反馈“会建议其朋友也来体验虚拟仿真软体”，持普通（22.81%）、同意（61.4%）居多。受试者整体反馈“感觉参与到整个虚拟仿真环境中”，持同意、普通，分别占比54.39%和29.82%。

3.2  抽样分析

其中随机挑选了四男四女受试者的基本资料，具体如表1所示：

从表1可以看出有经验的受试者在空间呈现性、参与度与内容真实程度等3个面项的表现较优于无经验受试者的表现，可以说明有经验的受试者在使用虚拟仿真软体时认为内容更具有真实度，参与度更高，内容也更具真实度。但是在负面影响面项，无经验受试者分数与有经验受试者差异不明显，受试者在使用虚拟仿真软体时都可能出现身体不适等症状。

从表2中可以看出，针对空间呈现度和参与度，男生感受要高于女生感受;而针对内容真实程度，女生感受要高于男生感受。在负面影响面项分数男生低于女生，说明女生在使用虚拟仿真软体时会有比男生更容易出現身体不适等症状。

4  访谈与观察

从受试者实训后访谈结果来看，针对使用虚拟仿真软体感觉比较困难的部分，部分学生对于扫描派送单、货物搬运装卸、开车（方向控制）等细节，提出利用鼠标+键盘实操有一个熟悉到熟练的过程。学生大都肯定了在真实课程教学环境中，应用3D虚拟仿真软体实操相较于原来应用2D教学软体，体验感更强。从实训观察来看，因为基于3D仿真药品冷链配送作业方案设计与实施属于人才培养方案课程中的专业集中实践，学生对于较长时间沉浸在基于3D虚拟仿真软体中实操，会引发较多眼疲劳等不适，这在受试者访谈中也有反馈，如图2所示。

此外，通过受试者访谈和实训观察，也发现受试者部分实操存在着卡顿情况。这与学生通过账号登录远程服务器系统有关，一方面，相应虚拟仿真软体是基于互联网+，存在网速及带宽等限制情况;另一方面，多账户操作对远程服务器也提出了更高要求。

5  结论与建议

虚拟仿真影响教学模式，改变传统的教师主宰课堂的模式，改变学生被动接受知识、缺乏创新思维和创新能力。虚拟仿真技术能提供友好的界面、形象直观的互动式学习环境，能结合理论知识在实际场景中的应用提供图文、声像并茂的多种感官综合刺激等[9]。这在受试者的问卷、访谈、观察中都有体现，学生反馈希望进一步增强虚拟仿真软体中冷链场景真实度，特别是冷藏环境视觉感受度和联觉感受度，如通过工作人员防寒服和工作环境中的冷气等。

虚拟仿真影响教学手段。从启发式教学来看，通过身临其境的、自主控制的人机交互，由视觉、听觉、触觉获取，提供生动活泼的直观形象思维素材、展现学生不能在校直接体验到的事物等，形成知识点（如冷藏车辆温度显示器读数需要学生观察与记录，以便填写后续单据信息）。学生从思维、情感和行为多方面地参与教学活动[10]。从探究式教学来看，以解决问题为中心的教学形式，虚拟仿真在实训教学中可以让学生进入问题存在的环境，有针对性地建构虚拟情境，引导学生进行探究。能提供良好的人机交互，允许学生出错，自行了解错误的根由及后果，发现解决问题的方法（如按照派单远近进行药品保温箱装车，需要学生按照相关原则如先进后出以进行操作，否则后续卸车环节会比较麻烦;车辆的非平稳行驶会造成车厢内药品保温箱的倒覆，对后续卸车操作和药品安全造成影响）。

虚拟仿真影响学习方式，虚拟仿真可以创设一个人性化的虚拟学习环境，使教学的气氛更加活跃、自然、亲切。相对于较为昂贵的VR单体设备，互联网+虚拟仿真软体基本能满足学生集中实训需要，依托专业教育科技企业开发的基于3D仿真药品冷链配送作业方案设计与实施相关课程资源，学校仅需要通过账号登录网络就能开展相关实践实训，较为实用。但是，虚拟仿真软体相关任务设置需要考虑长时间实操的生理负荷影响，可以合理安排实训课程的时段，控制实训教学时间减轻部分学生的身体不适。

参考文献：

[1] 罗熙，李艳茹，于婧，等. 创新实践教学模式对大学生素质教育的作用[J]. 微生物学通报，2016（4）：824-828.

[2] 黄永福，季六祥. 基于VR技术的物流管理虚拟仿真实验教学中心建设探索[J]. 实验技术与管理，2020（8）：238-242.

[3] 翟晓松. 基于互联网+VR技术引领下的物流管理专业课程教学改革实践应用研究[J]. 物流工程与管理，2018（5）：163-165.

[4] 邓小翠，包秀莉，孙会龙，等. 虚拟现实技术在物流实训教学中的应用探究[J]. 物流工程与管理，2019（6）：136-137.

[5] 许亚峰，陈卫东，李锦昌. 论空间范式的变迁：从教学空间到学习空间[J]. 电化教育研究，2015（11）：20-25，32.

[6] 张念，吴金育，贺仁杰，等. VR技术在运输与配送管理课程实践教学中的沉浸式应用研究[J]. 物流科技，2020（12）：159-161.

[7]  ?agdas Yildirim， Bostan B， MI Berkman. Impact of different immersive techniques on the perceived sense of presence measured via subjective scales[J]. Entertainment Computing， 2019，31：1-10.

[8]  Birenboim A， Dijst M， Ettema D， et al. The utilization of immersive virtual environments for the investigation of environmental preferences[J]. Landscape and Urban Planning， 2019，189：129-138.

[9] 王素娟，张雅明. 空间存在：虚拟环境中何以产生身临其境之感[J]. 心理科学进展，2018（8）：1383-1390.

[10] 穆龙杰. 交互设计中行为逻辑的构建研究——以生物实验室为例[D]. 深圳：深圳大学（硕士学位论文），2018.