扩展TAM和TTF整合视角下虚拟仿真技术接受与教学创新研究

张勇 客海生

摘  要：基于基础TAM模型和任务技术匹配理论，构建扩展TAM和TTF的整合模型，从任务—技术—用户三重视角探究影响学生接受虚拟仿真技术教学的行为和相关因素。结果表明，任务技术匹配对提升学生感知技术有用性、易用性、互动性和接受意愿具有显著的正向效应；学生技术感知互动性显著影响技术感知易用性；自我效能对提升学生任务技术匹配度、感知有用性、感知易用性效应显著；主观规范对提升学生使用虚拟仿真教学平台意愿的正向效应显著。最后，从优化虚拟仿真教学平台配套设施、转变教师教学理念和创新教学模式、优化教学项目设置和教学活动组织方面提出教学创新思路，为推动高校虚拟仿真教学建设，提升虚拟仿真教学系统在高校教学中的应用效果提供借鉴。

关键词：扩展TAM；任务—技术匹配；虚拟仿真技术

中图分类号：TP391.9；G642.0   文献标识码：A   文章编号：2096-4706（2023）14-0177-07

Research on Virtual Simulation Technology Acceptance and Teaching Innovation from the Perspective of Extended TAM and TTF Integration

ZHANG Yong， KE Haisheng

（Ocean College of Tangshan Normal University， Tangshan  063000， China）

Abstract： Based on the basic TAM model and task technology matching theory， this paper constructs an extended TAM and TTF integration model， and explores the behavior and relevant factors that affect students' acceptance of virtual simulation technology teaching from the triple perspective of task-technology-user. The results show that task technology matching has a significant positive effect on improving students' perception of the usefulness， ease of use， interactivity of technology， and willingness to accept technology; The interactivity of students' technology perception significantly affects the ease of use of technology perception; Self efficacy has a significant effect on improving students' task technology matching， students' perception of the usefulness， ease of use; The positive effect of subjective norms on enhancing students' willingness to use virtual simulation teaching platforms is significant. Finally， this paper puts forward innovative teaching ideas from the aspects of optimizing the supporting facilities of the virtual simulation teaching platform， changing teachers' teaching concepts and innovating teaching models， optimizing teaching project settings and teaching activity organization， so as to provide reference for promoting the construction of virtual simulation teaching in colleges and universities， and improving the teaching application effect of the virtual simulation teaching system in colleges and universities.

Keywords： extended TAM; task-technology matching; virtual simulation technology

0  引  言

數字经济时代，信息技术与社会生产生活的全面融合加速了教育新生态的重构，催生了“互联网+教育”的新理念、新模式。随着现代信息技术与传统理论教学的深度融合，虚拟仿真技术作为一种新兴的信息技术引入高校教学实践，以虚拟现实为代表的虚拟仿真技术在教学中的广泛应用成为教育信息化发展的新方向[1]。虚拟仿真教学借助计算机仿真技术模拟真实的实验实训环境，通过整合多媒体教学资源提供高仿真、可视化的教学素材，将平面知识立体化、生动化，为学生创设具有临场感和强交互性的沉浸式教学情境[2]。由建构主义理论可知，情境化的教学能够拓展学习者对学习内容的认知维度。同时，学习者的个体特征和行为又会影响意义建构和知识获取，进而影响学习效果[3-5]。虚拟仿真教学基于“真实”的专业实践和业务情境创设，嵌入教学内容和专业知识，为学习者提供一种全新的有利于知识建构的虚拟情境空间。

教学信息系统的用户行为、目标用户对虚拟仿真教学技术的接受情况等议题引起了相关部门和国内外学者的广泛关注。学生主体对虚拟仿真技术的接受程度是虚拟仿真技术成功应用于教学活动的关键。目前，在信息系统领域，国内外学者对信息技术接受情况的研究已经形成相对完整的理论研究体系。其中较为成熟且应用比较普遍的理论模型是Davis提出的技术接受模型（Technology Acceptance Mode， TAM），该模型是在理性行为理论（Theory of Reasoned Action， TRA）的基础上发展形成的主要用于解释和分析个体对信息技术接受行为特征的开放性理论模型[6]。经典的TAM模型将个体对信息技术的感知有用性（Perceived Usefulness， PU）和感知易用性（Perceived Ease of Use， PEU）作为影响个体使用意愿和使用行为的关键变量。感知易用性通过感知有用性间接影响个体的使用意愿和使用行为。早期的TAM理论虽然在考察用户对信息技术接受影响因素和关系方面发挥了重要的作用，但也暴露出模型解释力相对较低和模型各要素间关系可能不一致等应用局限。然而，TAM模型的开放性特征也为进一步增加模型外部变量，拓展和完善模型应用提供了可能。

任务—技术匹配理论将任务特性、技术特性及二者匹配系数和用户特征等变量纳入技术接受影响因素范畴，认为任务技术匹配会显著地影响用户技术使用绩效和技术接受。因此，从任务—技术匹配的角度探究用户使用行为和接受路径，创新沉浸式教学模式是十分有必要的，同时也能够为企业在创新信息技术产品、完善虚拟仿真技术平台教学功能等方面提供一定的参考。

1  擴展TAM和TTF整合型技术接受模型与研究假设

1.1  整合型技术接受模型与主要研究变量

技术接受模型（TAM）和任务—技术匹配模型两种基本的行为模型分别从不同的视角探究和解释了用户技术接受行为的影响因素和作用机理。TAM模型一定程度上揭示了外部因素和用户认知信念、态度与技术使用行为之间的逻辑关系，但缺乏对外部因素的清晰界定，难以支持更深层次的采纳行为研究。现有研究表明，任务特征与技术特征的高度匹配对用户使用信息技术的感知有用性和感知易用性具有显著的正向影响效应[7]。在虚拟仿真教学平台在专业课程教学中的应用方面，教学任务与平台技术特征的适配有助于丰富和提升学生对虚拟仿真系统的操作体验感，提高学生对虚拟仿真技术的认可度和满意度，如图1所示。

TAM与TTF模型的有效整合应用能够更加可靠地分析和解释学生用户对虚拟仿真教学技术接受的认知机理，有利于辅助课程教学和教学管理者理解学生的虚拟仿真技术接受行为和技术接受的影响因素。因此，基于扩展的TAM模型和任务—技术匹配模型（TTF）构建虚拟仿真技术接受的整合型理论模型，如图2所示。

1.1.1  结果变量

早期的TAM相关理论研究中将用户使用意向和使用行为都视为用户接受和应用信息技术的结果，用于预测和解释用户的技术接受行为和接受路径。部分学者单独采用使用意向或使用行为作为结果变量进行了分析。用户使用意愿是使用行为的感情基础，是直接导致用户技术接受和使用行为的前置诱因。单独采用使用意愿或使用行为作为技术接受的结果变量缺乏完整性和系统性，且存在一定的预测风险和分析缺陷。因此，在进行变量选择的过程中，将学生对虚拟仿真技术平台的使用意愿和使用行为作为整合模型的结果变量。在此基础上，结合TTF的基本模型架构和虚拟仿真技术平台应用的最终目标，将学生应用虚拟仿真技术平台的学习绩效表现纳入模型结果变量，考察虚拟仿真技术平台任务—技术匹配以及学生应用虚拟仿真平台对提升其专业学习效率和学习质量的影响。

1.1.2  前因变量

综合原始的技术接受理论和任务—技术匹配理论，扩展TAM和TTF的整合型技术接受模型的前因变量主要包括技术特征、任务特征、任务技术匹配度、感知有用性、感知易用性、感知互动性以及自我效能和主观规范。其中，技术特征、任务特征、任务技术匹配度以及感知有用性和感知易用性分别为TTF模型和TAM模型的基础核心变量。在此基础上，结合虚拟仿真教学特点和技术选择特征，考虑外界因素对学生使用虚拟仿真技术平台的影响以及学生自身对仿真平台应用的效能感知两个方面，补充主观规范、自我效能以及感知互动性影响因素作为外部变量：

1）主观规范。主观规范（Subjective Norms， SN）即个体依从社会和环境压力的信念，体现了从众、服从和模仿等社会心理对个体接受和使用信息技术的影响。很多理论对主观规范与人们接受和使用信息技术行为之间的关联性进行了验证，认为来自周围群体或重要人物的准则和规范会直接影响个体对信息技术的行为决策。在此，主观规范反映了学生使用虚拟仿真技术平台受周边群体（如老师、同学）对虚拟仿真教学平台态度和行为影响的程度。

2）自我效能（Self Efficacy， SE）。自我效能感知是班杜拉社会学习理论中的核心概念，是个体对自身是否有能力完成某种行为进行的推测和判断，能够反映学生对其能否利用虚拟仿真技术完成某项学习任务的自信程度。根据Junglas[8]等和Lee[9]等的研究发现，自我效能在促进任务—技术匹配度提升方面具有显著的正向作用，将会影响移动技术的使用绩效。

3）感知互动性（Perceived Interactivity， PI）。感知互动性反映了学生使用信息技术过程中人—机、人—人之间相互沟通的程度。通过活跃师生、生生之间的沟通讨论，达到解决学习问题的目的，从而增强学生对虚拟仿真技术的有用性感知。同时，通过系统操作和模型建构的相互学习，提高学生对软件平台的易用性感知。

1.1.3  调节变量

为进一步分析整合模型各变量之间的关系，引入性别、学历层次和学科背景作为调节变量，分析研究调节变量对模型部分变量关系的调节控制作用。其中性别变量反映男女生对信息技术认知方式的不同，因此在接受和选择使用决策时考虑的因素会存在一定的差异，导致不同的行为倾向；学历层次反映不同学历层次的学生对信息技术感知有用性、感知易用性的认知水平差异，对学生自我效能感知具有一定的影响；学科背景则反映出文/理科学生对信息技术工具认知思维和认知方式的不同。

1.2  研究假设

任务特征即虚拟仿真教学平台授课过程中，学生应用虚拟仿真技术构建系统分析模型时希望被满足的学习需求和目的；技术特征是指虚拟仿真教学平台为实现系统仿真课程教学和专业人才培养目标而提供的模块化功能和学习服务；任务—技术匹配程度，即虚拟仿真教学平台提供的功能服务契合学生专业课程学习需求的程度。结合虚拟仿真平台技术特征和课程任务需求的教学仿真实例如图3、图4、图5所示。

延用TTF基础理论模型的相关成果，假设任务特征和技术特征在虚拟仿真教学应用中对任务—技术匹配程度产生正向影响，即：

H1a：虚拟仿真教学任务特征正向促进任务—技术匹配程度提升。

H1b：虚拟仿真教学技术特征正向促进任务—技术匹配程度提升。

相关研究显示，高度的自我效能感有助于促使学生利用自身的各种认知策略来解决困难重重的任务，同时增强仿真技术应用的临场感。学生在应用虚拟仿真平台完成教学任务过程中对自身能力的判断和效能感知能够促进任务—技术匹配感知度提升，增强学生对虚拟仿真技术平台有用性的认知。因此假设：

H2a：自我效能感知正向影响任务—技术匹配程度。

H2b：自我效能感知正向影响感知有用性。

H2c：自我效能感知正向影响感知易用性。

任务—技术匹配反映学习任务与虚拟仿真技术平台功能模块的适配性对满足学生学习任务需求的程度。前人研究的结果显示，“使用技术的结果与任务预期相符”是有用性的体现。同时，“任务—技术匹配程度的提高有利于用户高效快捷地完成任务”。因此，任务—技术匹配程度的提高也有利于增强使用者对信息技术的使用意愿，假设：

H3a：任务—技术匹配程度提高正向影响感知有用性。

H3b：任务—技术匹配程度提高正向影响感知易用性。

H3c：任务—技术匹配程度提高正向影响感知互动性。

H3d：任务—技术匹配程度提高正向影响使用意愿。

感知易用性和感知互动性对于学生接受并深入了解虚拟仿真教学平台的有用性具有积极的影响。友好的系统界面和简单易用能够降低学生对虚拟仿真软件的抵触情绪，方便学生了解软件的功能和提升有用认知，同时提高学生使用仿真软件平台的意愿。感知互动性则通过活跃师生、生生之间的相互沟通讨论和系统操作与模型建构的相互学习，提高学生对软件平台的易用性感知和有用性感知。因此假设：

H4a：感知易用性正向影响感知有用性。

H4b：感知互动性正向影响感知易用性。

H4c：感知互动性正向影响感知有用性。

H4d：感知易用性正向影响使用意愿。

H4e：感知有用性正向影响使用意愿。

主观规范（社会影响）在早期的TPB模型中被视为影响个体使用信息技术行为决策的重要因素，与技术接受过程中人们的使用行为有较高的关联性。具体到虚拟仿真教学平台的使用影响，对学生个体具有重要影响的人的态度和评价将有利于激励和提升学生使用虚拟仿真平台的意愿。因此假设：

H5：主观规范正向影响使用意愿。

最后，延用传统TAM模型的理论假设和前人研究成果，在虚拟仿真技术的教学应用过程中，学生的使用意愿是使用虚拟仿真教学平台的先决条件，虚拟仿真技术平台使用行为对提升学生学习绩效感知具有一定的促进作用。因此假设：

H6：虚拟仿真技术使用意愿正向影响学生虚拟仿真教学平台的使用行为。

H7：虚拟仿真教学平台的使用行为正向影响学生学习绩效感知。

2  研究设计与数据分析

采用问卷调查法进行实证检验，选择唐山市某高校物流管理专业大二、大三两个年级专科、本科以及专接本科三个学历层次学生组织问卷调查，调查对象合计413人。通过对相关题项调查数据的收集、统计，验证模型的有效性以及模型变量间的假设关系。

2.1  调查问卷与量表设计

调查问卷主要包括：学生对使用虚拟仿真教学平台的主观规范和任务技术匹配度认知；学生对虚拟仿真教学软件感知有用性、感知易用性、感知互动性的认知；学生对使用虚拟仿真教学平台完成学习任务的自我效能感知；学生对虚拟仿真教学软件的使用意愿和实际使用行为。问卷题项设计尽量借鉴国内成熟的量表，从相关文献中提取并适当修正组成本量表测量题项。问卷主体部分采用Likert五分等距尺度测量，分数“1～5”分别代表“完全不同意”“不同意”“不确定”“同意”“完全同意”。问卷的发放和回收主要通过问卷星系统实现，采取线上作答的形式实现数据采集，回收问卷共计413份。

2.2  信度与效度分析

利用SPASS 24.0对问卷调查的数据结果进行信度和效度分析，结果显示量表整体的Cronbach.α系数为0.981，各变量Cronbach.α系数均高于0.8，各观测量项的因子载荷均高于0.5，问卷的KMO值为0.964＞0.9，表明量表整体具有较高信度和可靠性，各变量的量表内部一致性较高，测量模型各测量指标结构效度良好，适合做因子分析，如表1所示。

2.3  模型拟合优度检验

根据结构方程模型（LISREL）相关理论和方法对模型的合理性进行检验，模型拟合度指标计算结果如表2所示，计算结果对比显示整合型模型的拟合效果良好[10]。

2.4  模型路径分析检验

运用结构方程模型对前文所提的理论假设进行验证性因子分析，并借助AMOS24.0進行假设检验和模型拟合。根据AMOS析出的变量间相关系数整理虚拟仿真平台整合型技术接受模型的路径分析结果，如表3所示。

如表3所示，除“H4c：感知互动性正向影响感知有用性”和“H4d：感知易用性正向影响使用意愿”两项没有通过显著性检验之外，其余假设均成立且结果显著。为进一步分析不同性别、学科背景和学历层次的学生对各影响因素的感知差异和调节效应，基于方差分析（ANOVA）原理分析研究调节变量对模型部分变量关系的调节控制作用。方差分析结果如表4所示。

3  结  论

虚拟仿真技术作为一种新兴的信息技术手段，在教学活动中的应用及建设是未来高校教学改革创新的新高地。基于前人信息技术接受以及任务技术匹配等相关理论基础和虚拟仿真技术教学平台应用的实际现状，構建以任务技术匹配、感知有用性、感知易用性、感知互动性、自我效能和主观规范等为前因变量，以虚拟仿真教学平台使用意愿、使用行为和学生感知学习绩效为结果变量的整合型技术接受模型，通过问卷调查对学生接受和使用虚拟仿真技术的影响因素、路径进行了实证分析，主要研究结论如下：

1）任务技术匹配对提升学生感知虚拟仿真技术有用性、易用性，增强互动性感知和接受意愿具有显著的正向效应，通过提升学生使用意愿促进学生接受和使用虚拟仿真教学平台。任务技术匹配程度感知受性别因素、学科背景因素的影响显著。

2）虚拟仿真教学平台应用和教学活动组织过程中，感知互动性对提升学生技术感知易用性具有显著的影响，对直接提升学生感知有用性的效果不显著。教学过程中的师生互动沟通、生生互动应是今后虚拟仿真技术教学过程组织和设计中的重点所在。

3）自我效能感知对促进学生任务技术匹配度感知提升和感知有用性、感知易用性均表现出积极的促进效应，表明学生对利用虚拟仿真技术完成某项学习任务的自信心越强，其对软件功能的有用性认知度越高，对软件使用的容易度感知越高，对软件功能和学习任务的匹配程度认识越高。

4）主观规范对提升学生使用虚拟仿真教学平台意愿的正向效应显著。虚拟仿真技术教学和学生使用软件的行为能够有效提升学生的学习绩效感知。

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作者简介：张勇（1982—），男，汉族，河北唐山人，副教授，硕士，研究方向：物流管理、虚拟仿真教学；客海生（1984—），男，汉族，河北唐山人，讲师，硕士，研究方向：物流与供应链管理。