מחקר זה מעריך פרוטוקול אימון במציאות מדומה שיתופית הממוקמת במרחב גדול, על ידי השוואה של נוכחות מרחבית, תיאום צוותי, מעורבות בלמידה, עומס קוגניטיבי, בטיחות ותוצאות למידה לטווח קצר בשלושה תנאי אימון.
מאמר מחקר
הערכה השוואית של מציאות מדומה שיתופית הממוקמת יחד (Co-Located) בגרסאות שולחניות, בקנה מידה של חדר ובמרחב גדול, באימון אימרסיבי
במאמר זה
סיכום
תקציר
מציאות מדומה שיתופית במיקום משותף במרחב גדול מספקת סביבת אימון שבה משתתפים יכולים לנוע, לתקשר ולתאם פעולות בתוך מרחב אימרסיבי משותף. עם זאת, הראיות נותרו מוגבלות לגבי השאלה האם תצורה זו משפרת את הנוכחות המרחבית, את תיאום הצוות ואת המעורבות בלמידה מעבר לשיתוף פעולה מבוסס שולחן או מציאות מדומה מבוזרת בקנה מידה של חדר. מחקר זה העריך פרוטוקול ניסויי חד-מרכזי בעל שלוש זרועות שכלל 126 משתתפים שחולקו ל-42 צוותים של שלושה אנשים. הצוותים חולקו רנדומלית לסימולציה שיתופית מבוססת שולחן, מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, או מציאות מדומה שיתופית במיקום משותף במרחב גדול. כל הצוותים השלימו הדרכה של 8-min, משימה שיתופית של לוגיסטיקה בחירום וניווט מרחבי במשך 20 min, הערכות מיידיות לאחר האימון ומבחן שימור ידע לאחר 2-week. התוצאים העיקריים היו נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדיווח עצמי, תיאום צוות בדירוג צופה ומעורבות בלמידה. תוצאים משניים כללו ציוני ידע, עומס קוגניטיבי, אי-נוחות מהסימולטור ומדדי תהליך-משימה. קבוצת המציאות המדומה השיתופית במיקום משותף במרחב הגדול הראתה נוכחות מרחבית, תיאום צוות ומעורבות בלמידה גבוהים יותר מאשר קבוצות ההשוואה. רכישת הידע הייתה גבוהה יותר בתנאי המרחב הגדול, בעוד שידע לאחר אימון מותאם וידע בשימור לאחר 2-week לא נבדלו באופן מובהק בין התנאים. העומס הקוגניטיבי לא עלה באופן מובהק, ואי-הנוחות מהסימולטור נותרה קלה בממוצע. ממצאים אלה מצביעים על כך שמציאות מדומה שיתופית במיקום משותף במרחב גדול עשויה להיות שימושית ביותר למשימות אימון הדורשות התמצאות מרחבית, תיאום מבוסס תפקידים ומעורבות צוותית פעילה, ולא רק לרכישת ידע לטווח קצר.
מבוא
מציאות מדומה סוחפת מאפשרת אימון מבוסס סימולציה בסביבות שהן אחרת מסוכנות או בלתי נגישות, וזאת על ידי קישור קשב חזותי ותנועת גוף לתרגול מsituated1. מחקרים אחרונים התקדמו מהדגמות של חידודי טכנולוגיה לעבר יישום מבוסס ראיות2, אך נותרה שאלה חשובה בנוגע לחומרה ולאילו תצורות מרחביות תומכות בצורה הטובה ביותר בהתנהגויות למידה שיתופית. נוכחות מרחבית משפיעה על קשב ועל embodiment3,4, בעוד שסחיפה סובייקטיבית לבדה עשויה שלא להספיק עבור פעולות מורכבות מבוססות צוות. שיתוף פעולה פורה דורש יעדים משותפים, תלות הדדית במשימה וניטור הדדי בזמן אמת5.
מחקרים אחרונים קידמו את ההבנה של מציאות מדומה משותפת (co-located) ושיתוף פעולה מגוברת (embodied collaboration) בתמיכה בעבודת צוות. עם זאת, ראיות אמפיריות נותרו לא עקביות בנוגע להשפעות הפדגוגיות של מבנים מרחביים שונים6. התרומה העיקרית של מחקר זה היא הערכה שיטתית של שלוש סביבות שיתופיות נבדלות תפקודית: סימולציה שיתופית בשולחן עבודה, מציאות מדומה מבוזרת בקנה מידה של חדר, ומציאות מדומה שיתופית משותפת במרחב גדול. תנאים אלו מייצגים תצורות נבדלות של סימולציה מבוססת צוות ומאפשרים השוואה של טביעה חזותית (visual immersion) וניידות פיזית משותפת על פני סביבות אימון שיתופיות. הפריסות הפיזיות של שלוש התצורות מוצגות ב-איור 1.
איור 1: זרימת העבודה הניסויית והסידורים המרחביים הפיזיים של שלושת תנאי האימון השיתופיים. (A) סקירה כללית של זרימת העבודה הניסויית, החל מסינון המשתתפים וההקצאה האקראית ברמת הצוות (N = 126 משתתפים; 42 צוותים) ועד למבחן שימור הידע לאחר שבועיים. (B) איור סכמטי של שלוש סביבות האימון. משמאל: סימולציה שיתופית בשולחן עבודה, שבה חברי הצוות מנווטים באמצעות תחנות עבודה נפרדות ומתקשרים דרך ערוצי שמע ייעודיים ללא חשיפה חזותית אימרסיבית. במרכז: מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, שבה המשתתפים חווים אימרסיה חזותית ותקשורת צוותית חיה תוך שהם נשארים בתוך אזורי מעקב פיזיים נפרדים של 3 m × 3 m. מימין: מציאות מדומה שיתופית ממוקמת במרחב גדול, שבה חברי הצוות חולקים מרחב פתוח של 8 m × 8 m, המאפשר תנועה פיזית מסונכרנת, התייחסות מרחבית מגולמת וניווט משותף בזמן אמת. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
פרוטוקול ההדרכה השתמש בתרחיש שיתופי של לוגיסטיקה בחירום וניווט מרחבי. בניגוד להדרכה פרוצדורלית אינדיבידואלית, תרחיש זה דורש התמצאות פיזית משותפת, תיאום מילולי בזמן אמת ופעולה מרחבית מגולמת (embodied). מאפיינים אלו מספקים מסגרת מובנית להערכת האפשרויות (affordances) של מציאות מדומה שיתופית הממוקמת יחד במרחב גדול. איור 2 ממחיש את הממשקים ואת מצבי האינטראקציה ששימשו בתנאי המציאות המדומה ובתנאי שולחן העבודה. תאוריית הלמידה המגולמת מצביעה על כך שמניפולציה מרחבית יכולה לתמוך בתחושת מסוגלות (agency) כאשר היא תואמת את דרישות המטלה7, בעוד שתאוריית העומס הקוגניטיבי מצביעה על כך שעבודה קבוצתית יעילה תלויה בחלוקת הדרישות הקוגניטיביות ללא יצירת נטל תיאום מיותר8.
איור 2: השוואת ממשקים ופרדיגמות ביצוע משימות בין תנאי האימון. תרחיש הלוגיסטיקה למצבי חירום והניווט המרחבי השיתופי היה סטנדרטי בכל הקבוצות, כאשר אופן האינטראקציה היה ההבדל העיקרי. (A>) ממשק סימולציה שיתופי לשולחן עבודה, תצוגה מגוף ראשון. המשתתפים מנווטים בסביבה התעשייתית באמצעות קלט מקלדת ועכבר ומסתמכים על כוונת מרכזית ואלמנטים גרפיים דו-ממדיים של ממשק משתמש, כולל מפת מיני-מפה ורשימת משימות, לצורך התמצאות מרחבית. (B>) אינטראקציה גופנית במציאות מדומה סביבתית. בתנאים הסביבתיים, המשתתפים מבצעים משימות, כולל איסוף וטיפול במשאבים, באמצעות מניפולציה פיזית ישירה תוך שימוש במחוות ידיים במעקב, במקום לחיצות עכבר. (C>) תיאום צוותי מרחבי בתנאי מציאות מדומה שיתופית עם מיקום פיזי משותף בחלל גדול. חברי הצוות מתאמים פעולות ספציפיות לתפקיד, כולל אלו של הנווט, מנהל המשאבים ובודק הבטיחות, באמצעות נראות אווטארים בזמן אמת, מחוות הצבעה מרחביות והתמצאות פיזית משותפת סביב אזורי סיכון. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה מוגדלת של איור זה.
בהתאם לכך, השפעותיהם של שלושת תצורות האימון הוערכו עבור נוכחות מרחבית, תיאום צוות ומעורבות בלמידה. מכיוון שסביבות אימרסיביות יכולות לייצר מעורבות סובייקטיבית חזקה9, תוצאות אלו נבחנו לצד רכישת ידע לאחר האימון ושימור ידע לטווח קצר, כדי להבחין בין מעורבות מיידית לבין למידה שנשמרה. מכיוון שתנועה וחשיפה אימרסיבית מביאות גם דרישות פיזיות, אי-נוחות מהסימולטור נוטרה כתוצאה של היישום10.
פרוטוקול
מחקר זה, שכלל משתתפים אנושיים, נערך בהתאם להצהרת הלסינקי ובהתאם לדרישות המוסדיות למחקר התנהגותי וחינוכי. פרוטוקול המחקר אושר על ידי ועדת אתיקה למחקר בבני אדם של Shenyang City University (מספר אישור SU1992837; תאריך אישור: 18 בינואר 2025). כל המשתתפים סיפקו הסכמה מדעת בכתב לפני גיוסם. המשתתפים עודכנו כי המחקר כולל חשיפה למציאות מדומה (VR) סביבבתית, ביצוע משימה מבוססת צוות, מילוי שאלונים, תצפית התנהגותית ובדיקות מעקב לטווח קצר. ההשתתפות הייתה רשות, והפסקה של ההשתתפות הותרה בכל עת ללא סנקציה אקדמית, תעסוקתית או מוסדית. כל רשומות המחקר עברו דה-אידנטיפיקציה לפני הניתוח. לכל משתתף הוקצה קוד מספרי, ולכל צוות הוקצה קוד צוות נפרד. מאגר הנתונים לניתוח לא כלל שמות, מספרי סטודנט, מספרי טלפון, תמונות פנים או הקלטות שמע המאפשרות זיהוי ישיר. קטגוריות הציוד, גרסאות התוכנה ומשאבי שכפול נלווים מפורטים ב- טבלת חומרים.
1. מערך ומסגרת המחקר
מחקר זה, שהושלם, השתמש במערך ניסויי במרכז יחיד, בעל שלוש זרועות וקבוצות מקבילות, כדי לבחון האם מציאות מדומה שיתופית עם מיקום משותף במרחב גדול קשורה לנוכחות מרחבית חזקה יותר, לתיאום צוותי ולמעורבות בלמידה במהלך אימון סביבתי (immersive training). שלושת תנאי האימון היו סימולציה שיתופית במחשב שולחני, מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, ומציאות מדומה שיתופית עם מיקום משותף במרחב גדול.
התנאים תוכננו כמשווה פונקציונליים ולא כפירוק פקטוריאלי מלא של טבילה (immersion), שיתוף פעולה ומרחב הליכה. תנאי שולחן העבודה ייצג שיתוף פעולה ללא חשיפה לתצוגה רכובה מסביב לראש (head-mounted display) מסביבה טבולה. תנאי המציאות המדומה השיתופית המבוזרת בקנה מידה של חדר ייצג שיתוף פעולה צוותי טבול באזורי מעקב קטנים ונפרדים. תנאי המציאות המדומה השיתופית הממוקמת יחדיו במרחב גדול שילב חוויה ויזואלית טבולה, תנועה פיזית משותפת ואינטראקציה צוותית מגולמת בזמן אמת בתוך מרחב אימון יחיד תחת מעקב. לפיכך, הבדלים בין הקבוצות פורשו כהבדלים בין תצורות האימון המלאות ולא כהשפעות המיוחסות לרכיב בודד כלשהו. מבנה זה נבחר מכיוון שמחקר על למידה טבולה מתייחס לנוכחות מרחבית, סוכנות (agency) ומעורבות כמנגנונים שדרכם סביבות וירטואליות עשויות להשפיע על התנהגות הלמידה11.
המחקר נערך במעבדה ללמידה אימרסיבית ואינטראקציית אדם-מחשב במוסד המשתתף בין ה-3 במרץ 2025 ל-18 ביולי 2025. הגיוס ובדיקות הבסיס נערכו בין ה-3 במרץ ל-25 באפריל 2025. מפגשי ההתערבות נערכו בין ה-10 במרץ ל-30 במאי 2025. הערכות השימור לאחר שבועיים הושלמו בין ה-24 במרץ ל-16 ביוני 2025. בדיקת הנתונים, דירוג הצופים ונעילת מערך הנתונים הושלמו עד ה-18 ביולי 2025.
כל המפגשים נערכו באותו קומפלקס מעבדות כדי לשלוט בתאורה, בטמפרטורה, בקישוריות האינטרנט, בהוראות המשימה ובפיקוח של החוקרים. בתנאי המציאות המדומה שיתופית הממוקמת יחד במרחב גדול, נעשה שימוש באזור מעקב ללא חסימות של 8 m × 8 m. בתנאי המציאות המדומה שיתופית המבוזרת בקנה מידה של חדר, נעשה שימוש בשלושה אזורים מסומנים נפרדים של 3 m × 3 m. בתנאי הסימולציה השיתופית השולחנית, נעשה שימוש בתחנות עבודה ממוחשבות אינדיבידואליות המופרדות על ידי מחיצות אקוסטיות, כך שהמשתתפים יכלו לתקשר אך ורק דרך ערוץ התקשורת שהוקצה להם.
המשתתפים הוקצו לצוותים בני שלושה אנשים לפני ההקצאה האקראית. הצוות שימש כיחידת האימון מכיוון שהמשימה דרשה ביצוע תפקידים מבוזר, תיאום מילולי, מודעות מצבית משותפת ופתרון בעיות משותף. ההקצאה האקראית בוצעה ברמת הצוות כדי למנוע זיהום הדדי בין משתתפים באותו סשן. זרימת העבודה הכללית של המחקר והתצורה הפיזית של שלושת התנאים מוצגות ב-איור 1.
2. משתתפים וסינון זכאות
המשתתפים גויסו מתוכניות לתואר ראשון ותארים מתקדמים במוסד המשתתף. הודעות הגיוס תיארו את המחקר כסמינר הכשרה אימרסיבי הכולל מציאות מדומה, תיאום צוותי והערכת למידה. בהודעות לא צוינה עליונות צפויה של תנאי הכשרה כלשהם. משתתפים מעוניינים מילאו טופס סינון מקוון לפני קביעת מועד במעבדה.
משתתפים היו כשירים להשתתפות אם היו בני 18–35, בעלי ראייה נורמלית או מתוקנת לנורמלית, מסוגלים להבין את שפת ההדרכה, ללא השתתפות קודמת באותו תרחיש אימון וירטואלי, ומסוגלים לעמוד ולהינע בבטחה למשך 30 min לפחות. משתתפים הוחרגו אם דיווחו על מחלת נסיעות חמורה, אפילפסיה שאינה מאוזנת, פציעה שלד-שרירית שהתרחשה לאחרונה ומשפיעה על ההליכה או השיווי משקל, ליקוי ראייה שאינו מתוקן, ורטיגו חמור, ליקוי שמיעה חמור שאינו מתוקן, מחלה אקוטית נוכחית, או כל מצב רפואי שהפך חשיפה למציאות מדומה סוחפת לבלתי בטוחה. משתתפים הוחרגו גם אם הייתה להם ניסיון קודם נרחב בתרחיש האימון המדויק או אם השתתפו בעבר בבדיקות פיילוט של אותה מערכת.
הזכאות אומתה בשני שלבים. ראשית, עוזר מחקר סקר את טופס הסינון המקוון. לאחר מכן, חוקר המפגש אישר את הזכאות בעל פה ביום הבדיקה, לפני מתן ההסכמה. משתתפים שדיווחו על אי-נוחות קלה בעקבות תנועה בעבר לא הוצאו מהמחקר באופן אוטומטי, אך הם נמצאו בניטור צמידי יותר והוזכרה להם כי ניתן להפסיק את ההשתתפות באופן מיידי אם תופיע אי-נוחות. טופס הסינון המלא, סעיפי הזכאות, שאלון הבסיס, פורמטי התגובה וכללי הקידוד מופיעים ב-Supplementary File 1.
חישוב עוצמה (power calculation) א-פריורי בוצע באמצעות תוכנת G-Power כדי לקבוע את גודל המדגם הנדרש עבור התכנון הניסויי. בהנחה של גודל אפקט צפוי בינוני של f = 0.25 בהתבסס על ספרות קודמת בנושא למידה שיתופית אימרסיבית, רמת אלפא של 0.05, ועוצמה סטטיסטית של 0.80 עבור ניתוח של שלוש קבוצות, נדרשו לכל הפחות 111 משתתפים. כדי להתאים למבנה של צוותים בני שלושה אנשים ולשמור על הקצאת קבוצות מאוזנת בין התנאים, המדגם הסופי הורחב ל-126 משתתפים המורכבים מ-42 צוותים עצמאיים. מכיוון שההתערבות הועברה ברמת הצוות, מזהי הצוותים נשמרו לצורך התאמת צביריות (clustering adjustment), ניסוף של תיאום בדירוג צופה ובדיקות רגישות.
3. רנדומיזציה, הסתרת הקצאה וסינוור
לאחר שכל חברי צוות בן שלושה אנשים השלימו את אישור התאימות, הוקצה הצוות באופן אקראי לאחד משלוש תנאי האימון באמצעות רשימת רנדומיזציה בבלוקים שהופקה במחשב, עם גודל בלוק קבוע של שישה צוותים. רצף ההקצאה הופק לפני איסוף הנתונים באמצעות חבילת רנדומיזציה בסביבת חישוב סטטיסטית, עם גרעין (seed) הניתן לשחזור של 20250301.
סמיות של הקצאה (Allocation concealment) נשמרה באמצעות מעטפות אטומות, עמידות בפני פתיחה ומסומנות במספרים רצופים, שהוכנו על ידי חוקר שאינו מעורב בגיוס המשתתפים או בביצוע ההתערבות. קובץ הרנדומיזציה נשמר בגיליון אלקטרוני מוגן בסיסמה ולא היה נגיש למעריכי התוצאים.
ההקצאה נחשפה רק לאחר השלמת שאלון הבסיס ומבחן הידע טרום-ההדרכה. חוקר המפגש פתח את מעטפת ההקצאה החתומה הבאה מיד לפני הגדרת הציוד. סינוור של המשתתפים לגבי פורמט האימון הגופני לא היה אפשרי מכיוון ששלושת התנאים היו שונים באופן נראה לעין. המשתתפים לא קיבלו מידע לגבי התנאי שצפוי להניב ביצועים טובים יותר.
שני צופים דירגו את התיאום הצוותי על בסיס הקלטות מסך סטנדרטיות. הצופים היו מסווגים באופן עיוור להיפותזות המחקר, לתוויות תנאי האימון ולתוצאות השאלונים, ולא היו מעורבים בהעברת האימון. קובצי הווידאו שונו לשמות המבוססים על קודים ניטרליים של הצוותים לפני הדירוג. תוויות ממשק המזהות את התנאי נגזרו או הוסתרו במידת האפשר לפני דירוג הצופים.
4. תרחיש האימון ומבנה המשימה
תרחיש האימון תוכנן כמשימה שיתופית של לוגיסטיקה בחירום וניווט מרחבי בסביבת אימון תעשייתית סימולטיבית. כל צוות בן שלושה אנשים נדרש לאתר משאבים וירטואליים, לפרש רמזים מרחביים, להעביר מידע על מסלולים, לתאם פעולות ספציפיות לתפקיד ולהשלים רצף של שלבי משימה בתוך חלון זמן קבוע.
כל משתתף מילא את אחד משלושה תפקידים: ניווט, ניהול משאבים או בקרה בטיחותית. הנווט פירש את כיוון המסלול ואת רצף היעדים. מנהל המשאבים זיהה ואסף פריטים וירטואליים הרלוונטיים למשימה. הבקר הבטיחותי ניטר סיכונים, אישר את סדר הפעולות והתריע בפני הצוות לפני ההגשה הסופית.
התרחיש הכיל ארבעה אזורים: אזור התמצאות, אזור משאבים, אזור סיכונים ואזור השלמה. כל צוות השלים שמונה תתי-מטלות נדרשות: זיהוי מיקום היעד, בחירת שלושה משאבים נכונים מתוך שישה משאבים אפשריים, הימנעות משני פיצולי נתיב שגויים, תגובה לשלוש התראות סיכון, העברת מידע בין חברי הצוות והגשת רצף המטלות הסופי. הזמן המקסימלי לביצוע המטלה היה 20 min. צוותים שלא השלימו את כל תתי-המטלות הנדרשות תוך 20 min הופסקו עם הגעתם למגבלה הזמן, ומספר תתי-המטלות שהושלמו נרשם.
לפני המשימה העיקרית, כל המשתתפים עברו הדרכה סטנדרטית של 8 דקות. ב-3 הדקות הראשונות הוצגו כללי המחקר ונהלי הבטיחות. ב-3 הדקות הבאות הוצגו בקרות הממשק. ב-2 הדקות האחרונות התאפשרו למשתתפים לתרגל תנועה, בחירה ותקשורת בסביבת תרגול ניטרלית שלא הכילה חפצים, נתיבים, סיכונים או תשובות המשמשים בתרחיש העיקרי. נתוני ביצועים מסביבת התרגול לא נותחו.
אותם תכני למידה, רצף משימות, תשובות יעד, מבנה נתיבים, התראות על סיכונים וקריטריונים לניקוד שימשו בכל שלושת התנאים. התנאים נבדלו באופן האינטראקציה, בדרגת הטבילה, בתנועה הפיזית ובסידור המרחבי. הסביבות הסביבתיות פותחו באמצעות פלטפורמה מסחרית לפיתוח תלת-ממדי בזמן אמת. רשת מרובת משתמשים וסנכרון מצב מרחבי יושמשו באמצעות מסגרת סנכרון ייעודית למספר משתמשים הפועלת על גבי ארכיטקטורת Gigabit Ethernet מקומית. משתתפים שהוקצו לתנאי המציאות המדומה הסביבתית השתמשו בתצוגות המורכבות על הראש (HMD) ברזולוציה גבוהה עם אוזניות ומיקרופונים מובנים. המעקב המרחבי השתמש במערכת מעקב מבוססת לייזר אינפרא-אדום עם ארבע תחנות בסיס. יישום האווטארים השתמש באלגוריתמים של קינמטיקה הפוכה כדי למפות טלמטריה של הראש ובקר היד בזמן אמת לאווטארים של עובדים עם מפרקים.
5. בדיקת נהלי טרום-המחקר ודיוק המדידה
לפני איסוף הנתונים הרשמי, כל פריטי השאלון, פריטי מבחן הידע, כללי דירוג הצופים ונהלי המטלות נסקרו על ידי שני חוקרים בעלי ניסיון בלמידה אימרסיבית וחוקר אחד בעל ניסיון במדידה חינוכית. הסקירה התמקדה בבהירות הפריטים, בהתאמה בין התפקיד למטלה, בעקביות הניקוד, בניסוחים הנוגעים לבטיחות ובהלימה למבנה הנמדד.
בדיקת הליך פיילוט נערכה בין ה-17 בפברואר ל-21 בפברואר 2025, עם שישה משתתפים שעמדו באותם קריטריונים של התאמה כמו המדגם הרשמי. הפיילוט בחן את תזמון המשימות, את הנוחות של המערכת לראש, את בטיחות התנועה, את בהירות ההוראות, את זמן מילוי השאלונים, את דיוק ייצוא הנתונים ואת ההיתכנות של דירוג הצופה. נתוני הפיילוט שימשו אך ורק לשיפור הניסוחים, תזמון ההקמה, הוראות הבטיחות ונהלי ייצוא הלוגים. משתתפים אלו לא נכללו במדגם הסופי, ונתוניהם לא נכללו בניתוח הרשמי.
6. תנאי סימולציה שיתופית בשולחן עבודה
בתנאי הסימולציה השיתופית בשולחן עבודה, כל משתתף השתמש בתחנת עבודה אישית המחוברת למסך 1080p בגודל 24 אינץ'. התקני הקלט כללו עכבר ומקלדת של מחשב, ותקשורת שמע סופקה באמצעות אוזניות USB ומיקרופון. המשתתפים ישבו בתחנות עבודה נפרדות והונחו שלא לתקשר מחוץ למערכת.
בסימולציית השולחן נעשה שימוש באותה סביבה וירטואלית, באותם אובייקטים של המשימה, באותו רצף מסלול, באותן התראות על סיכונים ובאותו לוגיקת ניקוד ששימשו בתנאי המציאות המדומה. תצוגת המצלמה הייתה בגוף ראשון. כפי שמוצג ב-איור 2A, משתתפים בקבוצת השולחן ניווטו באמצעות קלטי מקלדת והשקיעו משאבים וירטואליים באמצעות לחיצות עכבר דרך שדה ראייה קבוע של מסך דו-ממדי. שדה הראייה, מהירות התנועה, מרחק האינטראקציה והגדרות השמע נקבעו לפני איסוף הנתונים ולא שונו בין המפגשים. חוקר אחד ניטר את היציבות הטכנית במהלך כל מפגש, אך לא סיפק הנחיות לביצוע המשימה לאחר תחילת התרחיש המרכזי.
7. תנאי מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר
בתנאי של מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, שלושת המשתתפים נכנסו לאותו תרחיש וירטואלי מאזורי מעקב מסומנים נפרדים בגודל 3 m × 3 m. כל משתתף השתמש בתצוגה הרכבה לראש (HMD) ובבקרי יד. חברי הצוות תקשרו דרך ערוץ קולי שהוקצה להם והשלימו את אותה משימה צוותית מבוססת תפקידים, אך לא יכלו לנווט פיזית יחד במרחב מעקב גדול משותף.
לפני המשימה המרכזית, בוצעו התאמות של התאמת קסדת המציאות המדומה, המרחק בין האישונים, מערכת הגבולות ורצועות הבקרים. המשתתפים הונחו להפסיק את הפעילות באופן מיידי במקרה של סחרחורת, בחילה, מאמץ עיני, כאב ראש, אובדן שיווי משקל או חרדה. חוקר שהה במרחק של 2 m מכל אזור מעקב פעיל לאורך כל המפגש וניטר את הבטיחות ללא מתן הנחיות לביצוע המשימה.
אם משתתף חצה את הגבול המסומן, הסשן הופסק זמנית והמשתתף מוקם מחדש. אם התרחשה אי-נוחות מתונה, שהוגדרה כציון אי-נוחות בהערכה עצמית של 5 ומעלה בכל אחד מפריטי אי-הנוחות בסולם 0–10, הסשן הופסק זמנית והמשתתף הושב למטרת התאוששות. אם פריט כלשהו של אי-נוחות הגיע לציון 7 ומעלה, הסשן הופסק.
8. תנאי מציאות מדומה שיתופית ממוקמת במרחב גדול
בתנאי המציאות המדומה השיתופית הממוקמת במרחב גדול, כל צוות בן שלושה אנשים נכנס לאותו אזור אימון מנוטר בגודל 8 m × 8 m. כל משתתף ענד תצוגה רכובה על הראש (HMD), החזיק שני בקרים, ויוצג על ידי אווטאר ייעודי לתפקידו שהיה גלוי לשאר חברי הצוות. חברי הצוות תקשרו בעל פה בזמן אמת תוך כדי תנועה פיזית במרחב האימון המשותף. המערכת סנכרנה את מיקום המשתתפים, תנועות הידיים, בחירת אובייקטים ושינויים במצב המשימה. כפי שמוצג ב-איור 2B וב-איור 2C, המשתתפים בתנאים הסמימטריים ביצעו משימות באמצעות מחוות ידיים מרחביות בתלת-ממד עם בקרים מנוטרים וסיבוב פיזי של הראש לשדה ראייה של 360°.
במצב המרחב הגדול נעשה שימוש באותו תוכן משימה ובאותה הגבלת זמן של 20 min כפי שהיה בשאר המצבים. התנועה הפיזית כוילבה כך שהנתיב הווירטואלי יישאר בתוך אזור הבטיחות המסומן. גבול בטיחות הופיע בתוך קסדת המציאות המדומה כאשר המשתתפים התקרבו לקצה אזור המעקב. לפני המשימה המרכזית, נבדקו פינוי הרצפה, תנועה ללא כבלים, התאמת הקסדה, יציבות המעקב, קלט השמע ותגובת הבקרים. המשתתפים קיבלו הנחיה להשתמש בהליכה פיזית טבעית במקום בטכניקות ניווט מלאכותיות כדי לנוע בסביבה הווירטואלית. מגע פיזי בין חברי הצוות נאסר. אם שני משתתפים התקרבו למרחק של 0.5 m זה מזה, ניתנה תזכורת בטיחות ניטרלית ללא מידע על המשימה.
כל מפגש במרחב הגדול הופעל בפיקוח של שני חוקרים. חוקר אחד ניטר את לוח הבקרה של המערכת ואת סטטוס ההקלטה. החוקר השני עמד מחוץ לאזור המעקב הפעיל וניטר את בטיחות המשתתפים. המשימה הופסקה אם המעקב אבד למשך יותר מ-10 s, אם משתתף דיווח על אי-נוחות, או אם משתתף חצה את גבול הבטיחות. אם ההפסקה נמשכה פחות מ-2 min והמשתתף רצה להמשיך, המשימה חודשה מהמצב האחרון שנשמר. אם ההפסקה עלתה על 2 min, המפגש נרשם כבלתי שלם ונשמר במערך הנתונים של כוונת הטיפול (intention-to-treat).
9. מדדי תוצאה ותזמון ההערכות
ההערכות בוצעו בנקודת הבסייליין (Baseline), מיד לאחר האימון, ושבועיים לאחר האימון. מדדי הבסייליין כללו נתונים דמוגרפיים, ניסיון קודם במציאות מדומה ובאימון צוותי, היכרות עם משחקים ומבחן ידע מקדימה בן 30 שאלות. מדדי מיד לאחר האימון כללו נוכחות מרחבית, תיאום צוותי בדירוג עצמי ובדירוג צופה, מעורבות בלמידה, עומס קוגניטיבי, אי-נוחות מהסימולטור, ידע לאחר האימון ומדדי ביצוע במשימה. במעקב לאחר שבועיים נעשה שימוש באותו מבחן ידע בן 30 שאלות, עם סדר פריטים שונה ושינויים קלים בניסוח. לוח הזמנים של ההערכות מוצג ב-טבלה 1.
טבלה 1: סיכום של מדדים ראשוניים ומשניים. טבלה זו מסכמת את המשתנים, סולמות המדידה, עיתוי ההערכה ומקורות הנתונים עבור התוצאים הראשוניים, תוצרי למידה משניים ומדדי בטיחות ותהליכים שנבחנו לאורך הפרוטוקול הניסויי. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
נוכחות מרחבית נמדדה מיד לאחר האימון באמצעות סולם של 8 פריטים עם 7 דרגות, שעובד מממדי נוכחות מקובלים12. הציונים חושבו כממוצע כאשר לפחות 80% מהפריטים הושלמו; אחרת, הציון סומן כחסר. הפריטים המלאים וכללי הניקוד מופיעים בקובץ משלים 1.
תיאום צוות בדיווח עצמי נמדד באמצעות סולם מותאם של שבעה נקודות הכולל שישה פריטים, המכסים את הנושאים: בהירות תקשורת, מודעות לתפקידים, ניטור הדדי, תזמון סיוע, הבנה משותפת של המשימה והתאוששות משגיאות. בדיקת פיילוט עם 20 משתתפים העריכה את בהירות הפריטים ואת המבנה שלהם, ואנליזה פקטורית גישושית זיהתה גורם דומיננטי יחיד. העקביות הפנימית במדגם הראשי הייתה Cronbach’s α = 0.88. ציוני המשתתפים חושבו כממוצע הפריטים שהושלמו, וציוני רמת הצוות חושבו כממוצע של שלושת ציוני המשתתפים. הפריטים המלאים וקריטריוני הניקוד מופיעים ב-Supplementary File 1.
תיאום הצוות, כפי שהוערך על ידי צופה, נבחן באמצעות רובריקה מותאמת שכיסתה את תזמון התקשורת, ביצוע תפקידים, תמיכה הדדית, תיאום מרחבי והתאוששות משגיאות. כל תחום דורג בטווח של 0–20, מה שהניב ציון כולל של 0–100. הרובריקה עברה ביקורת מומחים, ושני צופים השלימו 10 h של הכשרה לפני הדירוג הרשמי. מהימנות בין-שופטים הוערכה באמצעות מקדם מתאם תוך-מעמדי (ICC) עם השפעות אקראיות דו-כיווניות להסכמה מוחלטת, כאשר נדרש ICC ≥ 0.75 לפני הדירוג הסופי. הפרשים בציון הכולל הגדולים מ-12 נקודות נפתרו באמצעות הסכמה; אחרת, נעשה שימוש בממוצע של שני הציונים. הרובריקה המלאה והליך היישוב מוצגים ב-Supplementary File 1.
נמדדה המעורבות בלמידה מיד לאחר ההדרכה באמצעות סולם קצר הכולל 12 פריטים עם דירוג של 7 נקודות13הציונים חושבו כממוצע של הפריטים שהושלמו, כאשר ערכים גבוהים יותר מעידים על מעורבות חזקה יותר. עקביות פנימית נבחנה באמצעות אלפא של קרונבך (Cronbach’s alpha). עומס קוגניטיבי נבחן באמצעות חמישה דירוגים בסולם של 1–7 עבור דרישה מנטלית, דרישה פיזית, לחץ זמן, מאמץ ותסכול.14הפריטים המלאים וכללי הניקוד מפורטים ב- קובץ משלים 1.
רכישת הידע הוערכה באמצעות מבחן של 30 נקודות, שהורכב מ-20 פריטים של תשובה אחת נכונה ומחמישה פריטים של שיפוט תרחישים קצרים. אותה תוכנית מבחן שימשה למבחן המקדם, למבחן המסכם ולמבחן שימור ידע לאחר שבועיים, עם פריטים שסדרם שונה ושינויים שקולים בניסוח. שיפור של לפחות 3 נקודות מהמבחן המקדם למבחן המסכם הוגדר כשיפור תיאורי בעל משמעות מעשית. תוכנית המבחן, כללי הניקוד ומחוון השיפוט מופיעים ב-Supplementary File 1.
אי-נוחות מהסימולטור נבחנה לפני החשיפה, לאחר ההכרזה ואחרי המשימה המרכזית באמצעות חמישה דירוגי תסמינים של 0–10. הממוצע של חמשת הפריטים היווה את מדד אי-הנוחות. הסשנים הופסקו אם פריט כלשהו הגיע לערך 7 או גבוה יותר. מדדים של מעל 6 לאחר המשימה הצריכו ניטור של לפחות 15 min, ומדדים של 5 ומעלה הצריכו מעקב של 24 h. כללי ניקוד הבטיחות המלאים מופיעים ב-Supplementary File 1.
מדדי ביצועי המטלה כללו סטטוס השלמה, זמן השלמה, משאבים נכונים שנבחרו, טיפול נכון בהתראות על מפגעים, שגיאות בניווט והפסקות בטיחות. לצוותים שלא השלימו את המטלה הוקצה זמן השלמה של 1,200 s. הגדרות התוצאות, התזמון, טווחי הציונים, מקורות הנתונים ורמות הניתוח מסוכמים בטבלה 1 ומפורטים בקובץ משלים 1.
10. הליך איסוף הנתונים
כל מפגש התבצע באותו רצף. המשתתפים הגיעו 15 min לפני זמן האימון שנקבע. הזהות אומתה באמצעות רשימת התורים, הזכאות נבדקה שוב, טופס ההסכמה הוסבר ושאלות לגבי ההליך נענו. לאחר מכן חתמו המשתתפים על טופס ההסכמה וקיבלו קודי משתתף. לא נדון על העליונות הצפויה של אף אחד מהתנאים.
המשתתפים השלימו את שאלון הבסיס ואת מבחן הידע שלפני ההדרכה בטאבלט במעבדה. שלב הבסיס נמשך כ-12 min. לאחר השלמת שלב הבסיס, נחשפה הקצאת הצוותים והוכן סידור ההדרכה שהוקצה. הכנת הציוד ארכה כ-5 min עבור תנאי שולחן העבודה, 8 min עבור תנאי מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, ו-10 min עבור תנאי מציאות מדומה שיתופית משותפת במרחב גדול. הכנת הציוד לא נספרה כחלק מהחשיפה להדרכה.
כל המשתתפים השלימו לאחר מכן את ההכוונה הסטנדרטית שנמשכה 8 min. המטלה העיקרית החלה מיד לאחר ההכוונה ונמשכה עד 20 min. במהלך המטלה העיקרית לא ניתנו הוראות לימוד, רמזים או משוב מתקן. הסיוע הטכני הוגבל לשחזור תפקוד המערכת, התאמת אוזניות, מיקום מחדש של המשתתפים בתוך גבול הבטיחות או חזרה על הוראות בטיחות שנמסרו קודם לכן. לאחר המטלה, המשתתפים הסירו את הציוד ומילאו את שאלון לאחר-האימון ואת מבחן הידע לאחר-האימון בתחנות אישיות. ההערכה שלאחר האימון נמשכה כ-15 min.
מבחן שימור הידע לאחר שבועיים הועבר באופן מקוון 14 ימים לאחר מפגש ההדרכה, כאשר חלון הזמן המקובל להשלמתו היה מהיום ה-13 עד היום ה-16. המשתתפים קיבלו תזכורת אחת 24 h לפני מועד ההגשה ותזכורת נוספת ביום ה-15 אם המבחן טרם הושלם. תגובות שהוגשו לאחר היום ה-16 נשמרו במערך הנתונים הגולמי אך הוצאו מניתוח השימור העיקרי. מספר הימים המדויק שחלף בין ההדרכה למעקב תועד לצורך ניתוח רגישות.
11. בקרת איכות נתונים
שאלונים אלקטרוניים כללו בדיקות טווח עבור תוצאים מרכזיים, בעוד שניתן היה לדלג על פריטים דמוגרפיים. זמני ההגשה תועדו, ושאלונים שהושלמו בפחות משליש מזמן ההשלמה החציוני סומנו לבדיקה. לוגים של המערכת יוצאו לאחר כל סשן והותאמו לרשומות הסשן בתוך 48 h; אי-התאמות נפתרו באמצעות הקלטות עם חותמת זמן.
ציוני תיאום שניתנו על ידי צופים הוזנו באופן עצמאי על ידי שני צופים. הפרשים בציון הכולל הגדולים מ-12 נקודות סומנו לבדיקת קונצנזוס, והציונים הסופיים ננעלו לפני ביצוע ניתוח ברמת הקבוצה. ציוני סולם בעל מספר פריטים חושבו כאשר לפחות 80% מהפריטים הושלמו; אחרת, הציונים קודדו כחסרים. פריטי ידע של תשובה אחת נכונה שלא נענו קיבלו ציון 0. פריטי שיפוט המבוססים על תרחישים קצרים הוצמדו לדירוג עצמאי על ידי שני מעריכים, כאשר מחלוקות הגדולות מנקודה אחת נבחנו על ידי מעריך שלישי.
מجموعة הנתונים הסופית ננעלה לאחר אימות רשומות הזכאות, קודי המשתתפים והצוותים, טווחי השאלונים, ציוני הידע, דירוגי הצופים, לוגים של המערכת, תוקף מבחן השימור, מיזוגי נתונים ונתונים חסרים. כללים מפורטים לניקוד, ניקוי ונעילת סט הנתונים מופיעים ב-Supplementary File 1.
12. ניטור בטיחות וקריטריונים לעצירה
ניטור בטיחות בוצע לאורך כל מפגשי האימון. לפני החשיפה, המשתתפים קיבלו תזכורת כי עלולה להופיע תחושת אי-נוחות במהלך האימון במציאות מדומה וכי ניתן לפרוש בכל עת. במהלך המטלה, נוטרו היציבה, השיווי משקל, מהירות התנועה וסימנים מילוליים לאי-נוחות. המטלה הופסקה באופן מיידי אם משתתף דיווח על סחרחורת חמורה, בחילה, אי-נוחות חזותית, כאב ראש, חרדה, אובדן שיווי משקל או רצון להפסיק.
קריטריונים קבועים מראש להפסקה יושמו באופן עקבי. המפגש הופסק אם פריט אי-נוחות כלשהו הגיע לערך 7 או יותר בסולם של 0–10, אם משתתף חצה את גבול הבטיחות פעמיים במפגש אחד, אם אובדן המעקב נמשך יותר מ-2 min, אם תקלה בציוד מנעה אינטראקציה תקינה, או אם נקבע כי המשך ההשתתפות יוצר סיכון בטיחותי. מפגשים שהופסקו תועדו באמצעות טופס הפסקת מפגש. המשתתפים הושבו לאחר ההפסקה ונבחנו עד שהתסמינים חזרו לרמה קלה, שהוגדרה ככל פריטי אי-הנוחות מתחת ל-3. אף משתתף לא הורשה לעזוב את המעבדה בעודו מדווח על אי-נוחות בינונית או חמורה.
13. ניהול נתונים וסודיות
כל הנתונים נשמרו בתיקיית פרויקט בעלת נתונים מזוהים במידע אנונימי (de-identified) בכונן מוסדי מוצפן. קובץ הקישור המחבר בין זהות המשתתפים לקודים של המשתתפים נשמר בנפרד והיה נגיש רק לחוקר הראשי. נתוני השאלונים, יומני המשימות, דירוגי הצופים וציוני מבחני הידע מוזגו באמצעות קודי משתתף וצוות בלבד, ומערך הנתונים האנליטי לא הכיל מזהים אישיים.
הנתונים אורגנו ברמת המשתתף וברמת הצוות. קבצים ברמת המשתתף הכילו מזהים, הקצאה לתנאי הניסוי, משתנים דמוגרפיים, תוצאות שאלונים, תוצאות ידע ומשתנים הקשורים למשימה. קבצים ברמת הצוות הכילו מזהי צוות, הקצאה לתנאי הניסוי, תיאום בדירוג צופה, השלמת המשימה, זמן השלמה, בחירת משאבים, טיפול במפגעים, שגיאות במסלול והפרעות בטיחות. ציוני הצופים הגולמיים נשמרו בנפרד לפני ביצוע ממוצע או הגעה להסכמה. הגדרות משתנים, טווחי קידוד ומבנה מערך הנתונים מופיעים ב-Supplementary File 1.
14. ניתוח סטטיסטי
התוצאים הראשוניים היו נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדיווח עצמי, תיאום צוות בדיווח של צופה ומעורבות בלמידה. התוצאים המשניים כללו ידע לאחר ההדרכה, שימור ידע לאחר שבועיים, עומס קוגניטיבי, אי-נוחות מהסימולטור, השלמת המשימה, זמן השלמה ומדדי תהליך-משימה. תנאי ההדרכה כללו סימולציה שיתופית בשולחן עבודה, מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר, ומציאות מדומה שיתופית משותפת בחלל גדול.
משתנים ברמת המשתתף וברמת הצוות סוכמו באמצעות סטטיסטיקה תיאורית מתאימה. מאפייני הבסיס כללו גיל, מגדר, ניסיון קודם במציאות מדומה, היכרות עם משחקים, ניסיון קודם בהדרכה מבוססת צוות וידע טרום-הדרכה. מאחר שההקצאה האקראית בוצעה ברמת הצוות, חושבו מקדמי מתאם תוך-מחלקיים (ICC) כדי להעריך את התלות בתוך הצוות. תוצאות ראשוניות ברמת המשתתף נותחו באמצעות מודלים ליניאריים של השפעות מעורבות (linear mixed-effects models), כאשר תנאי ההדרכה שימש כהשפעה קבועה ומזהה הצוות שימש כחיתוך אקראי. המודלים השתמשו בהערכת נראות מקסימלית מוגבלת (REML) וכללו נתונים זמינים תחת הנחת נתונים חסרים באופן אקראי (missing-at-random). לא בוצע השלמה (imputation) של נתוני השאלונים הראשוניים. ממוצעים שוליים מוערכים הושוו באמצעות ניגודי זוגות המתואמים לפי תיקון Tukey. תיאום בדירוג צופה נותח ברמת הצוות.
נוהל Benjamini-Hochberg לבקרת שיעור התגליות השגויות (false discovery rate) הוחל על ארבעת התוצאים העיקריים כניתוח רגישות. כל הצוותים והמשתתפים שהוקצו באופן אקראי נותחו בהתאם להקצא המקורית. ציונים של סולמות רב-פריטים חושבו כאשר הושלמו לפחות 80% מהפריטים; אחרת, הציונים סווגו כערכים חסרים. נורמליות השאריות נבחנה באמצעות תרשימי Q-Q ומבחני Shapiro-Wilk, והומוגניות השונות נבחנה באמצעות מבחן Levene. התפלגויות שאינן נורמליות באופן מובהק נבחנו באמצעות מבחן Kruskal-Wallis כניתוח רגישות.
גדלי אפקט דווחו יחד עם ערכי p. תוצאות ניתוח השונות (ANOVA) כללו את מדדי eta squared ו-partial eta squared; השוואות זוגיות כללו את מדד Cohen’s d עם רווחי סמך של 95%; ומודלים של אפקטים מעורבים (mixed-effects models) דיווחו על הפרשי ממוצעים מוערכים עם רווחי סמך של 95%. מובהקות סטטיסטית הוגדרה כ-p < 0.05 דו-זנבי. קשרים בין נוכחות מרחבית (spatial presence), תיאום צוותי, מעורבות בלמידה ותוצאות ידע נבחנו באמצעות מתאמי Pearson או Spearman, לפי הצורך. תחביר סטטיסטי עבור ניתוחים תיאוריים, מודלים של אפקטים מעורבים, ניתוח תיאום ברמת הצוות, התאמה לתוצאות מרובות, בדיקת הנחות, ניתוחי ידע וניתוחי מתאם מופיעים ב-Supplementary File 1.
תוצאות
זרימת משתתפים ואוכלוסיות ניתוח
בסך הכל גויסו 126 משתתפים ושובצו ל-42 צוותים של שלושה אנשים. ארבעה עשר צוותים הוקצו לכל תנאי אימון, מה שהביא ל-42 משתתפים בקבוצת הסימולציה השיתופית בשולחן העבודה, 42 בקבוצת המציאות המדומה השיתופית המבוזרת בקנה מידה של חדר, ו-42 בקבוצת המציאות המדומה השיתופית הממוקמת יחד במרחב גדול. כל הצוותים השלימו את מפגש האימון שהוקצה להם ונשמרו במערך הנתונים של ניתוח לפי כוונת הטיפול (intention-to-treat).
שיעור הנתונים החסרים היה נמוך ולא היה מרוכז באף תנאי. ציוני נוכחות מרחבית היו זמינים עבור 124 משתתפים, כולל 41 בקבוצת השולחן (desktop), 42 בקבוצת קנה המידה של החדר (room-scale), ו-41 בקבוצת המרחב הגדול (large-space). ציוני תיאום צוות בדירוג עצמי היו זמינים עבור 123 משתתפים, עם 41 משתתפים בכל קבוצה. ציוני מעורבות בלמידה היו זמינים עבור 122 משתתפים, כולל 40 בקבוצת השולחן, 41 בקבוצת קנה המידה של החדר, ו-41 בקבוצת המרחב הגדול. ציוני אי-נוחות מהסימולטור היו זמינים עבור 124 משתתפים, כולל 42 בקבוצת השולחן, 41 בקבוצת קנה המידה של החדר, ו-41 בקבוצת המרחב הגדול. ציוני ידע תקפים לבדיקת שימור לאחר שבועיים היו זמינים עבור 122 משתתפים, כולל 40 בקבוצת השולחן, 41 בקבוצת קנה המידה של החדר, ו-41 בקבוצת המרחב הגדול. תיאום צוות בדירוג צופה היה זמין עבור כל 42 הצוותים. זרימת המשתתפים, ההקצאה, ההערכה המיידית והשלמת המעקב מסוכמות ב-איור 3.
איור 3: זרימת המשתתפים ואוכלוסיות הניתוח. תרשים הזרימה מציג את הגיוס, חלוקת 126 משתתפים ל-42 צוותים של שלושה אנשים, השלמת ההדרכה, הערכה מיידית, ניקוד תיאום בדירוג צופה, ונתוני מעקב תקינים לאחר שבועיים בשלושת תנאי ההדרכה. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
מאפייני בסיס
המאפיינים הדמוגרפיים ומאפיינים הקשורים להכשרה בנקודת הבסיס היו דומים במידה רבה בין שלושת התנאים. המדגם הסופי כלל משתתפים צעירים בשלב התואר הראשון והתארים המתקדמים. שלוש הקבוצות היו דומות בגיל, בחשיפה קודמת למציאות מדומה, בהיכרות עם משחקים או סימולציות, בניסיון קודם בהכשרה מבוססת צוות, ובבסיס של הכשרות קודמות בלוגיסטיקה של מצבי חירום, ניווט או בטיחות תעשייתית.
ציוני הידע טרום-ההדרכה היו דומים אף הם בין הקבוצות. ציוני הידע הממוצעים טרום-ההדרכה היו 16.17 ± 3.09 בקבוצת הסימולציה השיתופית במחשב שולחני, 16.10 ± 3.61 בקבוצת המציאות המדומה השיתופית המבוזרת בקנה מידה של חדר, ו-15.55 ± 3.23 בקבוצת המציאות המדומה השיתופית הממוקמת יחדיו במרחב גדול. ההשוואה הלא-מתוקננת בין הקבוצות לא הייתה מובהקת סטטיסטית, F(2, 123) = 0.44, p = 0.647, η2 = 0.007.
מאפייני הבסיס ומדדי טרום-האימון מוצגים ב- טבלה 2לפני ביצוע בדיקות השערות הסקות, הערכות אבחוניות הצביעו על כך שהמשתנים הרציפים העיקריים עמדו בהנחות של נורמליות השאריות והומוגניות של השונות. העקביות הפנימית הייתה גבוהה בכל המכשירים הפסיכומטריים, עם מקדמי אלפא של קרונבך של 0.86 עבור נוכחות מרחבית, 0.88 עבור תיאום צוות בדירוג עצמי, ו-0.91 עבור מעורבות בלמידה. כל ההבדלים הקבוצתיים שהיו מובהקים סטטיסטית במדדי התוצאה העיקריים נותרו מובהקים לאחר תיקון שיעור התגליות השגויות של בנז'מיני-הוצברג.
טבלה 2: מאפייני בסיס ומדדים טרום-אימון. טבלה זו מציגה את הדמוגרפיה של המשתתפים, ניסיון קודם במציאות מדומה ובאימון, היכרות עם משחקים או סימולציות, היסטוריית הדרכות קודמת רלוונטית, וציוני ידע טרום-אימון בשלושת התנאים הניסויים. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
נוכחות מרחבית
נוכחות מרחבית נותחה באמצעות מודל אפקטים מעורבים ליניארי, כאשר תנאי האימון שימש כאפקט קבוע וקוד הצוות כחיתוך אקראי. בבדיקות של מודל האפקטים המעורבים נעשה שימוש בדרגות חופש מתוקננות לפי Satterthwaite. המודל הראה השפעה מובהקת של תנאי האימון על הנוכחות המרחבית, F(2, 39) = 23.91, p < 0.001. ממוצעים שוליים מוערכים היו 4.13 עבור קבוצת הסימולציה השיתופית בשולחן העבודה, 5.00 עבור קבוצת המציאות המדומה השיתופית המבוזרת בקנה מידה של חדר, ו-5.42 עבור קבוצת המציאות המדומה השיתופית הממוקמת יחד במרחב גדול.
השוואות זוגיות מותאמות לפי Tukey הראו כי הנוכחות המרחבית הייתה גבוהה יותר בקבוצת המרחב הגדול מאשר בקבוצת שולחן העבודה, הפרש ממוצע מוערך = 1.29, 95% CI: 0.86 – 1.72, p < 0.001. הנוכחות המרחבית הייתה גבוהה יותר גם בקבוצת המרחב הגדול מאשר בקבוצת קנה מידה של חדר, הפרש ממוצע מוערך = 0.42, 95% CI: 0.04 – 0.80, p = 0.027. קבוצת קנה מידה של חדר קיבלה ציונים גבוהים יותר מקבוצת שולחן העבודה, הפרש ממוצע מוערך = 0.87, 95% CI: 0.45 – 1.29, p < 0.001.
להשוואה תיאורית, ציוני הממוצע הלא-מתוקנן ± סטיית התקן (SD) היו 4.13 ± 0.91 בקבוצת ה-desktop, 5.00 ± 0.79 בקבוצת ה-room-scale, ו-5.42 ± 0.80 בקבוצת ה-large-space. ניתוח שונות (ANOVA) לא-מתוקנן הראה דפוס דומה, F(2, 121) = 25.68, p < 0.001, η2 = 0.298. התפלגויות התוצאים העיקריים מוצגות ב-איור 4, והסטטיסטיקה התיאורית והניתוח של השפעות מעורבות (mixed-effects) התואמים מסוכמים ב-טבלה 3.
איור 4: תוצאים עיקריים לאורך תנאי ההדרכה. (A) נוכחות מרחבית. (B) תיאום צוות בדיווח עצמי. (C) תיאום צוות בדירוג צופה. (D) מעורבות בלמידה. נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדיווח עצמי ומעורבות בלמידה היו תוצאים ברמת המשתתף; תיאום צוות בדירוג צופה נותח ברמת הצוות. פסי השגיאה מציינים סטיית תקן. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
טבלה 3: תוצאים ראשוניים. טבלה זו מסכמת את הנוכחות המרחבית, את תיאום הצוות בדירוג עצמי, את תיאום הצוות בדירוג צופה ואת המעורבות בלמידה לאורך שלושת תנאי האימון. מוצגים גם מודלים סטטיסטיים הסקיים תואמים ובדיקות רגישות של שיעור התגליות השגויות (FDR). אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
תיאום צוותי
תיאום צוותי בדיווח עצמי נותח ברמת המשתתף באמצעות מודל אפקטים מעורבים ליניארי, כאשר תנאי האימון שימש כאפקט קבוע ומספר הצוות כחיתוך אקראי. המודל הראה השפעה מובהקת של תנאי האימון, F(2, 39) = 9.96, p < 0.001. הממוצעים השוליים המשוערים היו 4.54 בקבוצת השולחן (desktop), 4.49 בקבוצת קנה המידה של החדר (room-scale), ו-5.17 בקבוצת המרחב הגדול (large-space).
השוואות עם תיקון Tukey הראו כי תיאום הצוות בדיווח עצמי היה גבוה יותר בקבוצת המרחב הגדול מאשר בקבוצת שולחן העבודה, הפרש ממוצע מוערך = 0.63, 95% CI: 0.25 – 1.01, p = 0.002. קבוצת המרחב הגדול קיבלה גם ציונים גבוהים יותר מקבוצת קנה המידה של החדר, הפרש ממוצע מוערך = 0.68, 95% CI: 0.29 – 1.07, p < 0.001. לא נמצא הבדל מובהק בין קבוצת שולחן העבודה לקבוצת קנה המידה של החדר, הפרש ממוצע מוערך = 0.05, 95% CI: −0.33 – 0.43, p = 0.942. להשוואה תיאורית, ציוני הממוצע ± SD ללא תיקון היו 4.54 ± 0.63 בקבוצת שולחן העבודה, 4.49 ± 0.75 בקבוצת קנה המידה של החדר, ו-5.17 ± 0.81 בקבוצת המרחב הגדול. ה-ANOVA ללא התיקון הניב את אותה תבנית כיוונית, F(2, 120) = 10.84, p < 0.001, η2 = 0.153.
תיאום צוות כפי שדורג על ידי צופה נותח ברמת הצוות, כפי שנקבע מראש. המהימנות בין השופטים עלתה על הסף שהוגדר מראש, עם מקדם מתאם תוך-מעמדי של השפעות אקראיות דו-כיווניות של ICC = 0.84. בשלוש הקלטות של צוותים היו הבדלי ציון כולל של הצופה הגדלים על 12 נקודות, והם הוכרעו באמצעות סקירת קונסנזוס. התיאום שדורג על ידי הצופה היה שונה באופן מובהק בין התנאים, F(2, 39) = 10.92, p < 0.001, η2 = 0.359. ציוני הממוצע ברמת הצוות היו 56.84 ± 9.14 בקבוצת שולחן העבודה, 65.01 ± 9.56 בקבוצת קנה מידה של חדר, ו-71.81 ± 8.70 בקבוצת המרחב הגדול. השוואות מותאמות לפי Tukey הראו תיאום גבוה יותר בדירוג הצופה בקבוצת המרחב הגדול מאשר בקבוצת שולחן העבודה, הפרש ממוצע = 14.97, 95% CI: 7.33 – 22.61, p < 0.001. קבוצת המרחב הגדול קיבלה גם ציון גבוה יותר מקבוצת קנה מידה של חדר, הפרש ממוצע = 6.80, 95% CI: 0.42 – 13.18, p = 0.035. קבוצת קנה מידה של חדר קיבלה ציון גבוה יותר מקבוצת שולחן העבודה, הפרש ממוצע = 8.17, 95% CI: 1.31 – 15.03, p = 0.017. תיאום בדירוג עצמי ובדירוג צופה הראו את אותו סדר קבוצות, כאשר לקבוצת המרחב הגדול היו ציוני התיאום הגבוהים ביותר בשני המדדים.
מעורבות בלמידה
מעורבות בלמידה נותחה באמצעות מודל אפקטים מעורבים ליניארי (linear mixed-effects model), כאשר תנאי האימון שימש כאפקט קבוע וקוד הצוות כחיתוך אקראי (random intercept). המודל הראה אפקט מובהק של תנאי האימון, F(2, 39) = 37.46, p < 0.001. הממוצעים השוליים המוערכים היו 4.22 בקבוצת ה-desktop, 4.74 בקבוצת ה-room-scale, ו-5.63 בקבוצת ה-large-space. השוואות זוגיות בתיקון Tukey הראו כי המעורבות הייתה גבוהה יותר בקבוצת ה-large-space מאשר בקבוצת ה-desktop, הפרש ממוצעים מוערך = 1.41, 95% CI: 1.03 – 1.79, p < 0.001. המעורבות הייתה גבוהה יותר בקבוצת ה-large-space גם בהשוואה לקבוצת ה-room-scale, הפרש ממוצעים מוערך = 0.89, 95% CI: 0.53 – 1.25, p < 0.001. קבוצת ה-room-scale קיבלה ציון גבוה יותר מקבוצת ה-desktop, הפרש ממוצעים מוערך = 0.52, 95% CI: 0.15 – 0.89, p = 0.006.
להשוואה תיאורית, ציוני הממוצע ± SD שלא עברו התאמה היו 4.22 ± 0.76 בקבוצת השולחן (desktop), 4.74 ± 0.67 בקבוצת קנה מידה של חדר (room-scale), ו-5.63 ± 0.73 בקבוצת המרחב הגדול (large-space). בדיקת ANOVA שלא עברה התאמה הראתה את אותה דפוס, F(2, 119) = 40.00, p < 0.001, η2 = 0.402.
בדיקות רגישות של שיעור התגליות השגויות עבור תוצאים ראשוניים
פרוצדורת שיעור התגליות השגויות של Benjamini-Hochberg הוחלה על ארבעת התוצאים הראשוניים שהוגדרו מראש: נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדירוג עצמי, תיאום צוות בדירוג צופה ומעורבות בלמידה. כל ארבעת התוצאים הראשוניים נותרו מובהקים סטטיסטית לאחר ההתאמה. בדיקת הרגישות של שיעור התגליות השגויות הניבה את אותה דפוס של תוצאים ראשוניים כפי שנראה בניתוחים הראשיים.
תוצאי ידע ושימור
הידע מיד לאחר ההכשרה נותח באמצעות מודל אפקטים מעורבים (mixed-effects model), כאשר תנאי ההכשרה שימש כמשתנה קבוע, הידע לפני ההכשרה כמשתנה שיתופי (covariate), וקוד הצוות כחיתוך אקראי (random intercept). המודל המתוקנן הראה השפעה קבוצתית לא מובהקת עבור הידע לאחר ההכשרה, F(2, 39) = 2.14, p = 0.131. הממוצעים השוליים המוערכים היו 20.12 עבור קבוצת השולחן (desktop), 20.96 עבור קבוצת קנה מידה של חדר (room-scale), ו-21.85 עבור קבוצת המרחב הגדול (large-space). להשוואה תיאורית, ציוני הידע הממוצעים לאחר ההכשרה היו 20.09 ± 4.04 בקבוצת השולחן, 21.00 ± 4.57 בקבוצת קנה מידה של חדר, ו-21.84 ± 3.95 בקבוצת המרחב הגדול. ההשוואה בין-קבוצתית ללא תיקון לא הייתה מובהקת סטטיסטית, F(2, 123) = 1.83, p = 0.165, η2 = 0.029.
הרווח בידע מהערכה בסיסית להערכה מידית לאחר ההדרכה נבדק כתוצאה הסקתית משנית ומחקרית. הרווחים הממוצעים היו 3.93 ± 2.88 נקודות בקבוצת ה-desktop, 4.91 ± 2.12 נקודות בקבוצת ה-room-scale, ו-6.30 ± 2.75 נקודות בקבוצת ה-large-space. אפקט הקבוצה הלא-מתוקנן היה מובהק, F(2, 123) = 8.77, p < 0.001, η2 = 0.125. השוואות מותאמות לפי Tukey הראו רווח בידע גדול יותר בקבוצת ה-large-space מאשר בקבוצת ה-desktop, הפרש ממוצע = 2.37, 95% CI: 0.96 – 3.78, p < 0.001. קבוצת ה-large-space הראתה גם רווח גדול יותר מאשר קבוצת ה-room-scale, הפרש ממוצע = 1.39, 95% CI: 0.14 – 2.64, p = 0.026. קבוצות ה-room-scale וה-desktop לא נבדלו באופן מובהק, הפרש ממוצע = 0.98, 95% CI: −0.31 – 2.27, p = 0.171.
במעקב לאחר שבועיים, נותחה ידיעת השימור בקרב משתתפים עם תגובות שימור תקפות בתוך חלון הזמן שהוגדר מראש של יום 13–יום 16. מודל אפקטים מעורבים מתוקנן, ששלט על ידיעת קדם-ההכשרה וכלל את קוד הצוות כחיתוך אקראי, הראה אפקט קבוצתי שאינו מובהק, F(2, 39) = 1.68, p = 0.199. ציוני השימור הממוצעים היו 18.70 ± 4.55 בקבוצת השולחן (desktop), 19.62 ± 4.37 בקבוצת קנה מידה של חדר (room-scale), ו-20.42 ± 4.38 בקבוצת המרחב הגדול (large-space). גם השוואת הקבוצות הבלתי מתוקננת לא הייתה מובהקת סטטיסטית, F(2, 119) = 1.53, p = 0.220, η2 = 0.025. תוצאות למידה משניות מסוכמות ב-טבלה 4.
טבלה 4: תוצרי למידה משניים לאורך תנאי האימון. טבלה זו מדווחת על ידע טרום-אימון, ידע מיד לאחר האימון, תגבּור ידע ושימור ידע לאחר שבועיים בשלושת תנאי האימון. מודלים של אפקטים מעורבים מותאמים מוצגים עבור תוצרי הלמידה המשניים. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
עומס קוגניטיבי ואי-נוחות מהסימולטור
עומס קוגניטיבי ננתח כתוצאה משנית. העומס הקוגניטיבי הממוצע היה 4.22 ± 0.69 בקבוצת השולחני (desktop), 4.49 ± 0.62 בקבוצת קנה המידה של החדר (room-scale), ו-4.13 ± 0.82 בקבוצת המרחב הגדול. אפקט הקבוצה שלא עבר התאמה היה F(2, 123) = 2.92, p = 0.058, η2 = 0.045. תוצאה זו לא הגיעה לסף המובהקות שהוגדר מראש.
רמת אי-הנוחות מהסימולטור הייתה שונה בין התנאים. מדד אי-הנוחות הממוצע לאחר המשימה היה 1.37 ± 0.71 בקבוצת שולחן העבודה (desktop), 2.18 ± 0.79 בקבוצת ה-room-scale, ו-2.42 ± 0.58 בקבוצת המרחב הגדול (large-space). השפעת הקבוצה שלא עברה התאמה הייתה מובהקת, F(2, 121) = 25.72, p < 0.001, η2 = 0.298. ציוני אי-הנוחות היו גבוהים יותר בשתי קבוצות המציאות המדומה מאשר בקבוצת שולחן העבודה, בעוד שהערכים הממוצעים נותרו בטווח הקל. אף משתתף לא עמד בקריטריון העצירה שהוגדר מראש של ציון ≥7 בכל אחד מפריטי אי-הנוחות. לשבעה משתתפים היה מדד אי-הנוחות לאחר המשימה ≥5 והם קיבלו מעקב לפתרון תסמינים לאחר 24 h. מבין משתתפים אלו, לארבעה היה מדד אי-הנוחות לאחר המשימה >6 והם נוטרו במעבדה למשך 15 min לפחות לפני עזיבתם. כל שבעת המשתתפים דיווחו על פתרון התסמינים ללא צורך בהפניה רפואית. אף מפגש לא הופסק עקב אי-נוחות מהסימולטור, ולא נרשם אירוע חריג שדרש טיפול קליני. העומס הקוגניטיבי ואי-הנוחות מהסימולטור מוצגים ב-איור 5.
איור 5עומס קוגניטיבי ואי-נוחות בסימולטור תחת תנאי אימון שונים. (A) עומס קוגניטיבי, שנדגם בסולם של 1–7, כאשר ציונים גבוהים יותר מעידים על עומס עבודה נתפס רב יותר. (B) אי-נוחות מהסימולטור לאחר המשימה, שדורגה בין 0 ל-10 והתבססה על בחילה, סחרחורת, מאמץ עיני, כאב ראש ואי-נוחות בשיווי המשקל. פסי השגיאה מציינים סטיית תקן. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
מדדי תהליך המטלה
מדדי תהליך המטלה שימשו לתיאור ביצועי הצוות במהלך מטלת האימון השיתופית שנמשכה 20 min. שיעור השלמת המטלה היה 71.4% בקבוצת ה-desktop, 88.6% בקבוצת ה-room-scale, ו-85.7% בקבוצת ה-large-space. זמן ההשלמה הממוצע היה 1,041.6 ± 162.4 s בקבוצת ה-desktop, 984.3 ± 151.8 s בקבוצת ה-room-scale, ו-931.7 ± 139.6 s בקבוצת ה-large-space. מכיוון שצוותים שלא השלימו את המטלה הוקצו להם מגבלת זמן של 1,200 s, זמן ההשלמה פורש באופן תיאורי.
מספר המשאבים הנכונים שנבחרו בממוצע היה 2.21 ± 0.70 בקבוצת ה-desktop, 2.43 ± 0.65 בקבוצת ה-room-scale, ו-2.64 ± 0.50 בקבוצת ה-large-space. ממוצע ההתמודדות הנכונה עם התראות סיכון היה 1.93 ± 0.83, 2.21 ± 0.70, ו-2.50 ± 0.65, בהתאמה. ממוצע שגיאות הניווט היה 2.07 ± 1.14 בקבוצת ה-desktop, 1.50 ± 0.94 בקבוצת ה-room-scale, ו-1.00 ± 0.78 בקבוצת ה-large-space. הפסקות בטיחות היו נדירות בכל התנאים, עם ממוצעים של 0.21 ± 0.43, 0.29 ± 0.47, ו-0.36 ± 0.50, בהתאמה. סטטוס השלמת המשימה, זמן ההשלמה, בחירת משאבים נכונה, התמודדות נכונה עם התראות סיכון, שגיאות ניווט והפסקות בטיחות מסוכמים ב-טבלה 5.
טבלה 5: מדדי תהליך המשימה ואירועי בטיחות. טבלה זו מסכמת מדדים אובייקטיביים של ביצוע המשימות, כולל שיעורי השלמה, שגיאות בניווט במסלול וטיפול במפגעים. כמו כן, מדווחים ניטור אי-נוחות בסימולטור ואירועים קליניים חריגים שתועדו. אנא לחץ כאן להורדת טבלה זו.
קשרים בין נוכחות, תיאום, מעורבות ולמידה
תגובות פסיכומטריות ברמת המשתתף אושגו לממוצעי צברים ברמת הצוות לפני השילוב עם מדדי תיאום שהוערכו על ידי צופה. ניתוח מתאם ברמת הצוות הראה קשרים חיוביים בין נוכחות מרחבית לבין מעורבות בלמידה (r = 0.57), תיאום צוות בדיווח עצמי (r = 0.26), ותיאום שהוערך על ידי צופה (r = 0.32).
דפוס המתאם העיד על חפיפה מתונה בין נוכחות, תיאום ומעורבות, בעוד שהמתאמים עם רכישת ידע היו קטנים יותר. דפוס המתאם העיד על חפיפה בין נוכחות, תיאום ומעורבות, בעוד שהקשרים עם רכישת ידע היו קטנים יותר. ניתוחים אלו היו גששיים ואינם קובעים מסלולים סיבתיים בין התוצאים שנמדדו. מטריצת המתאמים מוצגת ב-איור 6.
איור 6: מטריצת מתאם עבור נוכחות, תיאום, מעורבות ותוצאות למידה. מפת החום מציגה מקדמי מתאם של Pearson בין נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדירוג עצמי, תיאום צוות בדירוג צופה, מעורבות בלמידה, ידע לאחר ההכשרה, שימור ידע לאחר שבועיים, עומס קוגניטיבי ורווח בידע. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
לקבוצת המציאות המדומה השיתופית הממוקמת במקום אחד במרחב גדול הייתה נוכחות מרחבית גבוהה יותר, תיאום צוות בדירוג עצמי, תיאום צוות בדירוג צופה ומעורבות למידה גבוהה יותר מאשר בקבוצות ההשוואה. ממצאי תוצאות ראשוניים אלו נותרו מובהקים לאחר התחשבות בהצמדה של הצוותים ולאחר התאמה של שיעור התגליות המדומה (false discovery rate). עבור תוצאות משניות, רכישת הידע העדיפה את קבוצת המרחב הגדול, בעוד שידע מותאם לאחר ההדרכה וידע שנשמר לאחר שבועיים לא נבדלו באופן מובהק בין התנאים. העומס הקוגניטיבי לא נבדל באופן מובהק בין הקבוצות, ואי-הנוחות מהסימולטור נותרה קלה בממוצע למרות ציונים גבוהים יותר בתנאי המציאות המדומה.
זמינות נתונים:
סט הנתונים האנליטיים שעבר דה-אידנטיפיקציה, מילון הנתונים, מחווני הניקוד והסינטקס הסטטיסטי ששימשו לתמיכה בשחזור הנתונים זמינים לציבור במאגר Zenodo - https://zenodo.org/records/21991446. רשימות תיוג נוספות לדיווח, תכניות של כלי המדידה, כללי ניקוד ותיעוד של סט הנתונים מסופקים בקובץ משלים 1.
קובץ משלים 1: חומרי הדירוג והשחזור עבור מחקר אימון במציאות מדומה שיתופית במרחב גדול. קובץ זה מכיל את שאלון המשתתפים, את מתווה מבחן הידע, את מחוון התיאום המוערך על ידי צופה, מילון נתונים, כללי ניקוד וניקוי נתונים, מתווה תחביר סטטיסטי, מבנה מערך נתונים אנליטי ללא זיהוי ורשימת תיוג לדיווח. אנא לחצו כאן כדי להוריד קובץ זה.
דיון
מחקר זה בחן האם תצורת מציאות מדומה שיתופית במיקום משותף במרחב גדול ייצרה חוויות למידה שונות מאשר שיתוף פעולה באמצעות מחשב שולחני ומציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר. הממצאים החזקים והעקביים ביותר נצפו עבור נוכחות מרחבית, תיאום צוותי ומעורבות בלמידה. תוצאות אלה הן נפרדות: נוכחות מרחבית משקפת את המידה שבה המשתתפים תפסו עצמם כמי שנמצאים בתוך מרחב האימון; תיאום משקף חילופי מידע, ביצוע תפקידים והתאוששות משגיאות; ומעורבות משקפת מעורבות קוגניטיבית והתנהגותית במשימה. תנאי המרחב הגדול הניב ציונים גבוהים יותר בכל שלושת התחומים לאחר התחשבות בהצמדת צוותים ובתיקון שיעור התגליות השגויות. דפוס זה עולה בקנה אחד עם התפיסה הרחבה יותר שמציאות מדומה שיתופית פועלת לא רק כטכנולוגיית תצוגה, אלא גם כאקולוגיית משימה שבה פעולה משותפת, תקשורת ומבנה סביבתי מעצבים יחד את התנהגות הלמידה15.
הממצא בנוגע לנוכחות מרחבית הוא רלוונטי כיוון ששלושת תנאי האימון נבדלו בארגון התנועה ובנוכחות המשותפת. תנאי שולחן העבודה תמך בשיתוף פעולה ללא מיקום גופני אימרסיבי. תנאי הפיזור בקנה מידה של חדר סיפק חוויה ויזואלית אימרסיבית ותקשורת צוותית חיה, אך המשתתפים נותרו באזורי מעקב קטנים ונפרדים. תנאי המרחב הגדול הוסיף ניווט פיזי משותף, שאפשר למשתתפים לנוע, להתמצא ולפעול בתוך אותה סביבת מעקב. לפיכך, אין לייחס את העלייה שנצפתה בנוכחות המרחבית למרחב ההליכה לבדו, אלא לתצורת האימון המלאה המשלבת תנועה גופנית, רפרנס מרחבי משותף ונראות של הצוות בזמן אמת. פרשנות זו עולה בקנה אחד עם מחקרי נוכחות המראים שמערכות אימרסיביות יכולות לחזק את תחושת הנוכחות כאשר תלויות סנסורי-מוטוריות, עדכון מרחבי וקוהרנטיות סביבתית תומכים בתחושת המיקום בתוך הסביבה המתווכת16. תוצאות התיאום הראו דפוס דומה. קבוצת המרחב הגדול הפגינה רמות תיאום גבוהות יותר בדירוג עצמי ובדירוג צופה. תיאום בדירוג עצמי עשוי להיות מושפע מהנאה או מחידוש, בעוד שתיאום בדירוג צופה התבסס על תזמון תקשורת נראה, ביצוע תפקידים, תמיכה הדדית, תיאום מרחבי והתאוששות משגיאות. לפיכך, מידע מרחבי משותף עשוי היה לספק שדה רפרנס משותף לארגון פעולת הצוות. דפוס זה עקבי עם מחקרים על למידה שיתופית ממוחשבת המצביעים על כך ששיתוף פעולה תלוי בערוצי תקשורת, ייצוגים משותפים, תלותיות במשימה וניטור התקדמות הצוות17.
המעורבות בלמידה עלתה גם בקבוצת המרחב הגדול, אם כי ממצא זה דורש פרשנות זהירה ביחס לאפקטיביות הלמידה. השילוב של רווח מיידי גבוה יותר בידע עם תוצאות לא מובהקות לאחר ההכשרה ובבדיקות שימור הידע (retention) מצביע על כך שמעורבות חווייתית חזקה יותר לא תורגמה לידע נשמר חזק יותר באופן עקבי. לפיכך, חשיפה בודדת עשויה להוביל להטמעה (immersion) רבה יותר ולמעורבות התנהגותית, מבלי לייצר בהכרח הבדלים בנידון ברכישת הידע. היתרונות של סביבות שיתופיות במרחב גדול באו לידי ביטוי בצורה הניכרת ביותר בתיאום מרחבי ובמעורבות סיטואציונית פעילה, ולאו דווקא בשימור קוגניטיבי ממושך. מעורבות נותרת תנאי ללמידה ולא הבטחה לשימור הידע. מחקרים על למידה אימרסיבית מצביעים באופן דומה על כך שנוכחות ומעורבות עשויות לתמוך בקשב ובהשתתפות במשימה, בעוד שלמידה עמידה תלויה גם בעיצוב הפדגוגי, במשוב, בידע קודם ובהזדמנויות לתרגול חוזר18. העומס הקוגניטיבי לא עלה באופן מובהק בקבוצת המרחב הגדול, למרות התנועה הפיזית והתיאום החי של הצוות שנדרשו בתנאי זה. התנאי המבוזר בקנה מידה של חדר (room-scale distributed condition) הראה את ממוצע העומס הקוגניטיבי הגבוה ביותר, אם כי ההבדל בין הקבוצות לא הגיע לסף המובהקות שהוגדר מראש. שיתוף פעולה מבוזר דרש מהמשתתפים לתאם ביניהם באמצעות קול תוך כדי פעולה במרחבים קטנים ונפרדים, מה שייתכן ושמר על דרישות התיאום ללא נקודת הייחוס הפיזית המשותפת שהייתה זמינה בתנאי המרחב הגדול. תיאוריית העומס הקוגניטיבי מצביעה באופן דומה על כך שלמידה שיתופית היא האפקטיבית ביותר כאשר מבנה המשימה מחלק את העבודה הקוגניטיבית מבלי להוסיף נטל תקשורתי מיותר19.
אי-נוחות מהסימולטור הייתה גבוהה יותר בשני תנאי המציאות המדומה מאשר בתנאי שולחן העבודה, אם כי ציוני הממוצע נותרו קלים. אף משתתף לא עמד בקריטריון העצירה שבו פריט אי-נוחות כלשהו מגיע לציון 7, ולא חל אף אירוע חריג שדרש טיפול קליני. מציאות מדומה שיתופית עם מיקום משותף במרחב גדול מעלה שיקולי בטיחות, כיוון שהיא משלבת חשיפה לתצוגה המותקנת על הראש, תנועה גופנית וקרבה צוותית. אמצעי הבטיחות שיושמו לא ביטלו את אי-הנוחות, אך שמרו על התסמינים בטווח שניתן לניהול במדגם זה. לצורך יישום מוסדי נרחב יותר, נדרשים נהלי פתרון בעיות סטנדרטיים. התאמת הכובע וכיול המרחק הבין-אישוני חשובים להפחתת מאמץ עיני. אובדן מעקב מרחבי או עלייה בעיכוב הרשת מחייבים הפסקה מיידית של הסימולציה, בעוד שכשלים בערוץ השמע מחייבים נהלי איפוס חומרה מקומיים. בטיחות תנועה במיקום משותף מחייבת גם הנחיות להליכה בלבד ומגבלות גבול פיזיות כדי להפחית את הסיכון להתנגשות. נהלים אלה עולים בקנה אחד עם ההשקפה שיש להתייחס לבחילה ממסכים (cybersickness) ואי-נוחות כשיקולי תכנון וניטור באימוני מציאות מדומה, ולא כתופעות לוואי מקריות20.
למחקר יש גם ערך מתודולוגי מאחר שההשוואה חרגה מעומת פשוט בין מציאות מדומה לבין סביבה שאינה מציאות מדומה. שיתוף פעולה בשולחן עבודה, שיתוף פעולה אימרסיבי מפוזר ושיתוף פעולה במרחב גדול במיקום משותף הוערכו כתצורות נפרדות. תכנון זה אפשר לבחון את השינויים הקשורים לשיתוף פעולה אימרסיבי שיתופי מרחבית, ולא רק להטמעה חזותית או לתיאום מילולי לבדם. ההבדלים שנצפו היו החזקים ביותר עבור נוכחות, תיאום ומעורבות, וחלשים יותר עבור ידע שנשמר. תבנית זו אינה תומכת במסקנה כללית שמערכות גדולות יותר או אימרסיביות יותר משפרות את כל תוצרי הלמידה. לפיכך, מציאות מדומה שיתופית במרחב גדול במיקום משותף עשויה להיות רלוונטית ביותר כאשר ההדרכה דורשת אוריינטציה מרחבית, חלוקת תפקידים, ניטור הדדי בזמן אמת ותנועה מתואמת, ולא רק היזכרות עובדתית פשוטה21.
יש להביא בחשבון מספר מגבלות. המחקר נערך במוסד בודד עם משתתפים צעירים בשנות הלימוד הראשונות והמתקדמות, דבר המגביל את היכולת להכליל את הממצאים על מתמחים מבוגרים יותר, צוותי חירום מקצועיים ולומדים בעלי היכרות מוגבלת עם טכנולוגיה. המשימה כללה לוגיסטיקה מובנית של מצבי חירום וניווט מרחבי, וייתכן שדפוסים שונים יופיעו בתחומים עם תלות מרחבית נמוכה יותר. הערכת הביצועים התבססה על שאלונים סובייקטיביים, דירוגי צופים אנושיים ויומני מערכת בסיסיים. טלמטריית התנהגות מפורטת, כולל תדירות תקשורת, זמן דיבור מצטבר, סנכרון תנועות והתנהגות מבט ממוקדת, לא נרשמה, דבר שהגביל את הכימות של המנגנונים המפורטים של אינטראקציית הצוות ויעילות התיאום. מחקרי עתיד צריכים לשלב מדדים פיזיולוגיים, כולל שונות בקצב הלב (heart rate variability) ופעילות אלקטרודרמלית באופן רציף, יחד עם טלמטריה מרחבית מקיפה. כמו כן, יש צורך בקבוצות ביקורת של תנועה פיזית ללא שיתוף פעולה, כדי להבחין בין השפעות הקשורות לשיתוף פעולה בין-אישי לבין השפעות הקשורות לתנועה פיזית מוגברת. קבוצת המשתתפים נבחרה על בסיס היתכנות וגויסה ממוסד אקדמי בודד, והכלים הפסיכומטריים ומסרי ההערכה התצפיתיים פותחו או הותאמו לפרדיגמה סוחפת זו. למרות שבוצעו הערכות של מהימנות פנימית ותוקף מבנה, מדדי דיווח עצמי נותרים רגישים לאפקטי חידוש. שילוב נתוני שאלונים ברמת המשתתף עם ציוני צופים ברמת הצוות הוסיף מורכבות מבנית; נעשה שימוש באגרגציית ממוצעי אשכולות ובמודלים של אפקטים מעורבים (mixed-effects modeling) כדי להתאים את רמות הניתוח, אך מחקרים עתידיים צריכים לתעדף איסוף נתונים רב-מודאלי מקבילי באותה יחידת ניתוח תפעולית. תקופת המעקב של שבועיים אינה קובעת האם ההשפעות נשמרות לפרקי זמן ארוכים יותר או מועברות לביצועים בעולם האמיתי. בנוסף, שלושת תצורות האימון היו משוואים סביבתיים הוליסטיים ולא רכיבים של מערך ניסוי פקטוריאלי מלא. לפיכך, טבילה חזותית, תנועה פיזית, מודעות גוף ומיקום פיזי משותף נותרו משובצים (confounded), מה שמנע את ייחוס ההבדלים שנצפו לרכיב בודד כלשהו. מחקרים עתידיים צריכים להפריד בין גורמים אלה באמצעות מניפולציה פקטוריאלית ולשלב חשיפות אימון חוזרות ומשימות העברה תפעוליות כדי לקבוע אם השיפורים בתיאום נשמרים בסביבות קליניות או תעשייתיות22.
גילויים
אין למחברים ניגודי עניינים.
תרומות המחברים:
Fu Bo הגה את המחקר, פיתח את הפרוטוקולים הניסויים, ניהל את איסוף הנתונים וכתב את הטיוטה הראשונית של כתב היד. Meng Na פיקחה על היישום הטכני של פלטפורמות סימולציית המציאות המדומה, תרמה לתכנות הסטטיסטי וסייעה בעריכה של כתב היד עבור התוכן האינטלקטואלי הביקורתי. שני המחברים אישרו את הגרסה הסופית להגשה
תודות
המחברים ברצונם להודות לבית הספר לבינה והנדסה באוניברסיטת Shenyang City על התמיכה במחקר זה. הערכה מיוחדת מוענקת למעבדה המרכזית לאינטראקציה וירטואלית-ממשית וחדשנות בטכנולוגיית תאום דיגיטלי על אספקת הציוד והמתקנים המרחביים הדרושים לביצוע ניסויי מציאות מדומה שיתופית במרחבים גדולים עם מיקום משותף (co-located). כמו כן, הם מביעים את תודתם הכנה לכל סטודנטי התואר הראשון והשני שהתנדבו להשתתף במפגשי האימון האימרסיביים. מעורבותם ושיתוף הפעולה שלהם היו חיוניים להשלמה המוצלחת של מחקר זה. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר הבסיסי היישומי של Liaoning לשנת 2025 (מענק מס׳ 2025JH2/101330049); הקרן למדעים טבעיים של מחוז Liaoning לשנת 2024 (מענק מס׳ 2024-MS-255); קרנות המחקר הבסיסי לאוניברסיטאות של מחלקת החינוך של מחוז Liaoning לשנת 2025 (מענק מס׳ LJ212513220006); וקרנות המחקר הבסיסי לאוניברסיטאות של מחלקת החינוך של מחוז Liaoning לשנת 2024 (מענק מס׳ LJ212413220001).
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| טופס יצור קשר לדיווח על חלקיות תסמינים תוך 24 שעות | טופס מעקב שפותח עבור המחקר | גרסה 1.0 | משמש לתיעוד של היעלמות תסמינים עבור משתתפים עם מדד אי-נוחות לאחר המשימה ≥5 |
| לוחות מחיצה אקוסטיים | ספק ריהוט מעבדה כללי | מחיצה אקוסטית ניידת סטנדרטית, כ-160–גובה 180 ס"מ | משמש להפרדה בין משתתפים במחשב שולחני ומניעת תקשורת מחוץ לערוץ המוגדר |
| מגבונים מחטאים נטולי אלכוהול | ספק ציוד היגיינה מעבדתי כללי | מגבונים מחטאים בטוחים לשימוש במכשירים | משמש לניקוי תצוגות המורכבות על הראש, בקרים, מיקרופונים, מקלדות, עכברים ומשטחים משותפים בין מפגשים |
| סט של נתונים אנליטיים | קובץ שהופק מהמחקר | analytical_dataset.csv | סט נתונים ברמת המשתתף, ללא פרטים מזהים, עם שורה אחת עבור כל משתתף |
| שאלון בסיס | שאלון שפותח במסגרת המחקר | גרסה 1.0, סופי, פברואר 2025 | שימש לאיסוף מידע דמוגרפי, ניסיון קודם במציאות מדומה, היכרות עם משחקים וניסיון קודם באימון צוותים |
| סרט סימון גבולות | ספק כללי של ציוד בטיחות למעבדה | סרט סימון רצפה מונע החלקה | משמש לסימון 3 מטרים × שטחים בקנה מידה של חדר של 3 מטרים ו-8 מטרים × אזור אימון רחב ידיים בגודל 8 מטרים |
| מדד עומס קוגניטיבי | טופס דירוג עומס עבודה מותאם למחקר | גרסה בעלת 5 פריטים | נעשה שימוש מיד לאחר האימון; הפריטים מכסים דרישה מנטלית, דרישה פיזית, לחץ זמן, מאמץ ותסכול |
| עכבר מחשב | ספק ציוד מחשוב כללי | עכבר סטנדרטי חוטי או אלחוטי | שימש לאינטראקציה בתנאי הסימולציה השיתופית בשולחן העבודה |
| יומן ניקוי נתונים | קובץ שהופק מהמחקר | יומן_ניקוי_נתונים.xlsx | תיעוד תיקוני ניקוד, בדיקות ערכים חסרים, התאמת ניקוד בין צופים והחלטות על נעילת מערך הנתונים |
| מילון נתונים | קובץ שהופק מהמחקר | גרסה 1.0 | מגדיר שמות משתנים, תוויות, כללי קידוד, טווחים של ציונים, כללים לערכים חסרים ורמות ניתוח |
| מסך מחשב שולחני | ספק ציוד מחשוב כללי | מסך בגודל 24 אינץ', רזולוציה מינימלית של 1,920 × רזולוציה של 1,080 | בשימוש בתנאי הסימולציה השיתופית בשולחן העבודה |
| תחנת עבודה שולחנית | ספק ציוד מחשוב כללי | תצורה מינימלית: מעבד Intel i5 או שווה ערך, 16 GB RAM, כרטיס גרפי ייעודי, Windows 10 או גרסה מאוחרת יותר | משמש לסימולציה בשולחן העבודה, ניטור מקומי, העברת שאלונים ועיבוד נתונים |
| כיסויי פנים חד-פעמיים לאוזניות | ספק מוצרי היגיינה כלליים | כיסויי פנים חד-פעמיים סטנדרטיים לתצוגה המותקנת על הראש | משמש להיגיינה של המשתתפים במהלך מפגשי מציאות מדומה |
| רשימת תיוּב לעצירה בחירום | טופס בטיחות שפותח לצורכי המחקר | גרסה 1.0 | משמש לתיעוד קריטריונים לעצירה, אירועי אי-נוחות, הפסקות בטיחות ומעקב אחר היעלמות תסמינים |
| אחסון מוסדי מוצפן | המוסד המשתתף | תיקיית פרויקט מוצפנת עם בקרת גישה | משמש לאחסון סטים של נתונים ללא פרסומ (de-identified), קובצי דירוג, הקלטות וקבצי סינטקס |
| רובריקה לדירוג תיאום על ידי צופה | מחוון דירוג שפותח במסגרת המחקר | גרסה של 5 תחומים ו-100 נקודות | נעשה בו שימוש על ידי שני צופים מסווגים (blinded) כדי להעריך את תזמון התקשורת, ביצוע התפקידים, תמיכה הדדית, תיאום מרחבי והתאוששות משגיאות |
| ערכת נתוני ציוני צופה | קובץ שהופק מהמחקר | observer_scores.csv | מכיל ציוני צופה ברמת התחום לפני ביצוע ממוצע או סקירת קונצנזוס |
| פלטפורמה לשאלונים מקוונים | מערכת סקרים מוסדית או בעלת רישיון | הגרסה שהייתה פעילה במהלך איסוף הנתונים בשנת 2025 | שימוש לסקר ראשוני, שאלון בסיס, שאלון לאחר אימון ומבחן שימור לאחר שבועיים |
| חבילה להשוואה זוגית | חבילת R | גרסת emmeans עדכנית עבור R 4.3.2 | משמש לחישוב ממוצעים שוליים מוערכים והשוואות זוגיות בתיקון Tukey |
| טופס הסכמה למשתתף | מסמך מאושר למחקר | גרסה מאושרת מבחינה אתית | נעשה בו שימוש לפני הערכת הבסיס וההקצאה האקראית |
| שאלון למשתתפים | שאלון שפותח במסגרת המחקר | גרסה 1.0 | כולל פריטי סינון, פריטי בסיס, נוכחות מרחבית, תיאום צוות בדיווח עצמי, מעורבות בלמידה, עומס קוגניטיבי ומדדי אי-נוחות |
| כיסאות ניידים | ספק ריהוט מעבדה גנרי | כיסא מעבדה סטנדרטי | משמש לישיבת המשתתפים במהלך מתן ההסכמה, מילוי השאלונים, ההתאוששות והניטור שלאחר המשימה |
| תוכנת הסטטיסטיקה R | R Foundation for Statistical Computing | גרסת R 4.3.2 | משמש לניקוי נתונים, ניתוח מהימנות, מודלים של השפעות מעורבות, ניתוח מתאמים והכנת איורים |
| חבילת ניתוח מהימנות | חבילת R | גרסת psych עדכנית עבור R 4.3.2 | משמש לחישוב של Cronbach’אלפא של קרונבך ומקדם מתאם תוך-מעמדי |
| אזורי מעקב בקנה מידה של חדר | מעבדה של המוסד המשתתף | שלושה מרוחקים ב-3 מטרים × מרחקים מסומנים של 3 מטרים | שימש למצב של מציאות מדומה שיתופית מבוזרת בקנה מידה של חדר |
| טופס ניטור בטיחות | טופס שפותח במסגרת המחקר | גרסה 1.0 | משמש לרישום ציוני אי-נוחות, חריגות מגבולות, הפרעות במעקב ומצב התאוששות |
| תוכנה להקלטת מסך | תוכנה מסחרית כללית או תוכנה בקוד פתוח להקלטת מסך | הגרסה הפעילה במהלך איסוף הנתונים בשנת 2025 | משמש ליצירת הקלטות סטנדרטיות להערכת קואורדינציה על ידי צופה |
| רשימת תיוג למפגש | רשימת תיוג שפותחה לצורכי המחקר | גרסה 1.0 | משמש לתיעוד נוכחות, אישור זכאות, הגדרת ציוד, בדיקות בטיחות, השלמת משימות והפרעות |
| סולם אי-נוחות בסימולטור | רשימת תסמינים שפותחה לצורכי המחקר | 5 פריטים, 0–גרסה 10 | נעשה בו שימוש לפני החשיפה, לאחר ההכוונה ומיד לאחר ההדרכה |
| סולם נוכחות מרחבית | שאלון מותאם למחקר | גרסה בת 8 פריטים | בשימוש מיד לאחר האימון; טווח תגובה 1–7 |
| תוכנת הסטטיסטיקה SPSS | IBM Corp. | IBM SPSS Statistics גרסה 29.0 | משמש לסטטיסטיקה תיאורית, ANOVA, Welch ANOVA, מבחני חי-ריבוע ובדיקת הנחות יסוד |
| קובץ תחביר סטטיסטי | קובץ שהופק מהמחקר | קובץ תחביר R, גרסה 1.0 | משמש לשחזור של ניקוי נתונים, מודלים של אפקטים מעורבים, ANOVA, ניתוח מתאם והפקת פלטים |
| מודול ייצוא יומן מערכת | פונקציית ייצוא שפותחה במסגרת המחקר | גרסה 1.0, ננעל לפני איסוף נתונים פורמלי | זמן התחלת משימה שיוצאה, זמן סיום משימה, סטטוס השלמה, בחירות אובייקטים, תגובות למסוכנים, שגיאות ניתוב והפרעות |
| סט של נתונים ברמת הצוות | קובץ שהופק מהמחקר | team_level_dataset.csv | מכיל ציוני קואורדינציה שנקבעו על ידי צופה ומדדי תהליך-משימה ברמת הצוות |
| מערכת מעקב במציאות מדומה | ספק חומרת מציאות מדומה מסחרית | תואם למספרי רכישות נבחרים של אוזניות ובקרים | משמש למעקב אחר מיקום המשתתף ותנועת היד |
| סביבת אימון וירטואלית | תוכנת אימון מותאמת אישית | גרסה 1.0, ננעלה לפני איסוף נתונים רשמי | הגשת תרחיש הלוגיסטיקה לשעת חירום והניווט המרחבי השיתופי |
| מודול תקשורת קולית | מודול תקשורת מובנה או משולב | נעילת גרסה לפני איסוף נתונים רשמי | משמש לערוצי תקשורת קולית מוקצים לצוות |
מקורות
- Dede C. Immersive interfaces for engagement and learning. Science. 2009;323(5910):66-69.
- Radianti J, Majchrzak TA, Fromm J, Wohlgenannt I. A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Comput Educ. 2020;147:103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778
- Cummings JJ, Bailenson JN. How immersive is enough A meta-analysis of the effect of immersive technology on user presence. Media Psychol. 2016;19(2):272-309.
- Makransky G, Petersen GB. The Cognitive Affective Model of Immersive Learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educ Psychol Rev. 2021;33(4):937-958.
- Dillenbourg P. What do you mean by collaborative learning In: Dillenbourg P, editor. Collaborative-learning: Cognitive and computational approaches. Oxford: Elsevier; 1999. p. 1-19.
- van der Meer N, van der Werf V, Brinkman WP, Specht M. Virtual reality and collaborative learning: A systematic literature review. Front Virtual Real. 2023;4:1159905. https://doi.org/10.3389/frvir.2023.1159905
- Johnson-Glenberg MC. Immersive VR and education: Embodied design principles that include gesture and hand controls. Front Robot AI. 2018;5:81. https://doi.org/10.3389/frobt.2018.00081
- Kirschner F, Paas F, Kirschner PA. A cognitive load approach to collaborative learning: United brains for complex tasks. Educ Psychol Rev. 2009;21(1):31-42.
- Fredricks JA, Blumenfeld PC, Paris AH. School engagement: Potential of the concept, state of the evidence. Rev Educ Res. 2004;74(1):59-109.
- Kourtesis P, Linnell J, Amir R, Argelaguet F, MacPherson SE. Cybersickness in virtual reality: The role of individual differences, cognitive functions, and virtual reality locomotion. Virtual Worlds. 2024;3(1):62-93.
- Dalgarno B, Lee MJW. What are the learning affordances of 3-D virtual environments Br J Educ Technol. 2010;41(1):10-32.
- Schubert T, Friedmann F, Regenbrecht H. The experience of presence: Factor analytic insights. Presence Teleoper Virtual Environ. 2001;10(3):266-281.
- O’Brien HL, Cairns P, Hall M. A practical approach to measuring user engagement with the refined User Engagement Scale (UES) and new User Engagement Scale Short Form (UES-SF). Int J Hum-Comput Stud. 2018;112:28-39.
- Hart SG, Staveland LE. Development of NASA-TLX (Task Load Index): Results of empirical and theoretical research. In: Hancock PA, Meshkati N, editors. Human mental workload. Amsterdam: North-Holland; 1988. p. 139-183.
- De Back TT, Tinga AM, Nguyen P, Louwerse MM. Learning in immersed collaborative virtual environments: Design and implementation. Interact Learn Environ. 2023;31(8):5364-5382.
- Slater M, Sanchez-Vives MV. Enhancing our lives with immersive virtual reality. Front Robot AI. 2016;3:74. https://doi.org/10.3389/frobt.2016.00074
- Roschelle J, Teasley SD. The construction of shared knowledge in collaborative problem solving. In: O’Malley C, editor. Computer supported collaborative learning. Berlin: Springer; 1995. p. 69-97.
- Merchant Z, Goetz ET, Cifuentes L, Keeney-Kennicutt W, Davis TJ. Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Comput Educ. 2014;70:29-40.
- Sweller J. Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cogn Sci. 1988;12(2):257-285.
- Stanney KM, Kennedy RS, Drexler JM, editors. Cybersickness is not simulator sickness. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting; 1997.
- Lindgren R, Johnson-Glenberg M. Emboldened by embodiment: Six precepts for research on embodied learning and mixed reality. Educ Res. 2013;42(8):445-452.
- Howard MC. A meta-analysis and systematic literature review of virtual reality rehabilitation programs. Comput Hum Behav. 2017;70:317-327.