基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法技术

本发明专利技术涉及虚拟仿真软件用户体验影响因素评价方法技术领域，特别是涉及基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，包括如下步骤：构建结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验影响因素理论模型；通过足量样本的调查问卷采集数据；将问卷结果代入结构方程模型，进行信效度检验；利用结构方程模型拟合度指标对结构方程模型进行修正；得到各变量对虚拟仿真软件用户体验的影响因素。本发明专利技术构建了有理论依据的虚拟仿真软件用户体验影响因素理论模型，并且定量、系统地评估了虚拟仿真软件用户体验的影响因素，以提高虚拟仿真软件的用户体验，为虚拟仿真软件的开发和教学活动开展提供有数据支持的建议。

【技术实现步骤摘要】
基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法
本专利技术涉及虚拟仿真软件用户体验影响因素评价方法
，特别是涉及基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法。
技术介绍
近年来，大学生就业市场上“就业难、用工荒”的矛盾愈演愈烈，大学生“应用能力差、实践能力弱”已成为高等教育广受诟病的突出问题，推进高校人才培养应用转型是高校教育教学改革的当务之急，提高实验实训教学水平是培养符合企业需要的应用型人才的必由之路。为提高高校实验实训教学效果，改革实验实训教学模式、采用现代教育技术是高校实验实训教学改革的突破口，基于计算机技术、仿真技术和人工智能技术的虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是现阶段教育技术发展的制高点，在高校实验实训教学中采用虚拟现实技术已经成为教育界和全社会的广泛共识。虚拟现实技术主要包括桌面式虚拟现实系统(DesktopVR)、完全沉浸式虚拟现实系统(Fully-immersiveVR)、分布式虚拟现实系统(DistributedVR)三种类型。其中，DesktopVR具有高仿真性且成本相对较低，应用广泛。2017年7月11日，教育部办公厅发布了《2017—2020年示范性虚拟仿真实验教学项目建设通知》，计划在4年内我国各类高校将建成1000个国家级示范性虚拟仿真实验教学项目，足见国家教育主管部门对于应用虚拟现实技术和提高高校实验实训教学水平的高度重视。虚拟现实技术是否有助于实现提高教学效果这一核心目标，取决于学习者愿意使用该技术的学习行为意向，因此学习者对虚拟仿真实训系统的接受程度就成为影响虚拟现实系统有效性的关键因素。因此，有必要寻找一种能够定量、系统地分析影响虚拟仿真软件用户体验影响因素的方法，为虚拟仿真软件开发和仿真实验实训教学活动的开展提供建议。已有研究证实虚拟仿真实验实训教学通过提供高仿真、可视化的教学内容，创设具有临场感、沉浸感和交互性的实训教学情境，能够提升受教育者的学习行为意愿和用户体验，进而提高学习效果。但影响用户使用虚拟仿真软件用户体验的主要因素有哪些，这些影响因素之间存在什么关系，如何更加有针对性的开发虚拟仿真软件和组织虚拟仿真实验实训教学活动，是优化并充分发挥虚拟仿真实验实训教学的机能和作用亟待解决的新课题。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术的目的是：在于提供基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，它可以实现定量、系统地分析虚拟仿真软件用户体验的影响因素。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，包括如下步骤：S1设定影响虚拟仿真软件用户体验的影响因素，并作为结构方程模型的初始变量；S2构建虚拟仿真软件用户体验影响因素的理论结构模型；S3设计影响因素的测度问题，并以问卷的形式发放给使用过虚拟仿真软件的用户；S4将收集到的问卷数据进行预处理，去除不认真作答、惯性作答等低质量问卷数据；S5对问卷数据进行信度和效度检验，利用问卷数据计算KMO值、α系数、巴特利特球形检验显著度P值、检验因子荷载、累计解释方差，对问卷质量进行检验，然后根据检验结果进行问卷修正和初始模型修正，得到正式的调查问卷和修正后的虚拟仿真软件用户体验影响因素结构方程模型；S6检验结构方程模型中变量的显著程度，模型与实证数据的匹配拟合程度，并根据检验效果对模型做出修正，直至模型通过检验评价指标的要求，删除不显著的变量和模型路径，再次进行结构方程模型路径分析，得到各变量对学位论文质量的评价结果。进一步的，虚拟仿真软件用户体验的影响因素理论模型是基于技术接受理论、班杜拉社会学习理论和虚拟现实技术三要素构建的。大量的理论及实证研究验证了技术接受模型(TAM模型)的普遍适用性，它已经成为解释和预测用户接受特定类型技术程度、应用最广泛的理论模型之一。虚拟现实技术是否有助于实现提高教学效果这一核心目标，取决于学习者愿意使用该技术的学习行为意向，因此学习者对虚拟仿真实训系统的接受程度就成为影响虚拟现实系统有效性的关键因素。进一步的，步骤S1中虚拟仿真软件用户体验的影响因素设定包括感知有用性、感知易用性、临场感、交互性、想象性、自我效能感和使用意愿共7个影响因素。感知有用性(PU)指个人对使用某技术系统对其工作业绩提高程度的认知。感知易用性(PEU)指个人认为容易使用一个具体的系统的程度。临场感(SP)是指个体对所处情境或环境的主观体验。虚拟环境的临场感是指对计算机生成的环境的体验，临场感在虚拟现实情境中作为一个描述情境特征的核心概念被广泛接受。自我效能感(SE)是指个人在面对各种计算机问题时更有解决问题的耐心与毅力，因而他们能更好地完成工作或学习任务，也会对桌面式虚拟现实学习活动产生较高的满意度。想象性(IM)是指在虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想。交互性(IN)指在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样。学习意愿(BI)指的是对于对该款软件的综合评价以及再次进行相关软件学习活动的意愿。进一步的，结构方程模型为外生变量和内生变量之间的路径关系，用下述表达式表示y＝By+Γx+ζy-内部变量，p个外部变量表示为p×1的向量数组；x-是内生变量，由外源指标组成的向量表示；B-是内生变量间的关系，由随机联系矩阵表示；Γ-是外生变量对内生变量的影响，由直接随机效应矩阵表示；ζ-是结构方程的残差项，反应y在方程中未能解释的部分；结构方程模型的参数估计是通过基于协方差的结构完成的，因而也被称为力矩法，这种方法的求解思路是力求样本协方差矩阵之间的差值最小；定义Φ为所述x的协方差矩阵；定义Ψ为ζ的协方差矩阵，结构方程求解的基础是基于协方差估计的假设，也就是说观察变量的协方差矩阵是公司中提到的一些参数方程：∑＝∑(θ)其中：∑表示观测变量的总体协方差矩阵：由参数B、Γ、Φ和Ψ求得：采用最小化二乘法评估参数θ。进一步的，所述KMO值和α系数的计算公式如下：式中：是变量和变量之间的简单相关系数，是变量和变量之间的偏相关系数，n为量表题目数，r为题间的平均相关系数；其中，α值＞0.8，KMO的值＞0.6，巴特利特球形度检验P＜0.05、因子荷载＞0.5、累计解释方差≥50％。进一步的，根据检验结果进行问卷修正和初始模型修正的方法如下：若检验结果不满足如下评价指标，则剔除相关性不强的变量；对于不足以全面有效反映其内涵的潜变量，添加显变量直至满足标准，或者删除难以再添加新的有效显变量的潜变量，直到达到模型整体指标拟合，即卡方自由度χ2/df小于3，拟合优度GFI、合优度指数AGFI、非赋范拟合指数NNFI、比较适合度指标CFI和增值适配指数IFI均大于0.9，近似本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1设定影响虚拟仿真软件用户体验的影响因素，并作为结构方程模型的初始变量；/nS2构建虚拟仿真软件用户体验影响因素的理论结构模型；/nS3设计影响因素的测度问题，并以问卷的形式发放给使用过虚拟仿真软件的用户；/nS4将收集到的问卷数据进行预处理，去除不认真作答、惯性作答等低质量问卷数据；/nS5对问卷数据进行信度和效度检验，利用问卷数据计算KMO值、α系数、巴特利特球形度检验P、因子荷载、累计解释方差，对问卷质量进行检验，然后根据检验结果进行问卷修正和初始模型修正，得到正式的调查问卷和修正后的虚拟仿真软件用户体验影响因素结构方程模型；/nS6检验结构方程模型中变量的显著程度，模型与实证数据的匹配拟合程度，并根据检验效果对模型做出修正，直至模型通过检验评价指标的要求，删除不显著的变量和模型路径，再次进行结构方程模型路径分析，得到各变量对学位论文质量的评价结果。/n

【技术特征摘要】
1.基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1设定影响虚拟仿真软件用户体验的影响因素，并作为结构方程模型的初始变量；
S2构建虚拟仿真软件用户体验影响因素的理论结构模型；
S3设计影响因素的测度问题，并以问卷的形式发放给使用过虚拟仿真软件的用户；
S4将收集到的问卷数据进行预处理，去除不认真作答、惯性作答等低质量问卷数据；
S5对问卷数据进行信度和效度检验，利用问卷数据计算KMO值、α系数、巴特利特球形度检验P、因子荷载、累计解释方差，对问卷质量进行检验，然后根据检验结果进行问卷修正和初始模型修正，得到正式的调查问卷和修正后的虚拟仿真软件用户体验影响因素结构方程模型；
S6检验结构方程模型中变量的显著程度，模型与实证数据的匹配拟合程度，并根据检验效果对模型做出修正，直至模型通过检验评价指标的要求，删除不显著的变量和模型路径，再次进行结构方程模型路径分析，得到各变量对学位论文质量的评价结果。


2.根据权利要求1所述的基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，其特征在于：虚拟仿真软件用户体验的影响因素理论模型是基于技术接受理论、班杜拉社会学习理论和虚拟现实技术三要素构建的。


3.根据权利要求2所述的基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，其特征在于：步骤S1中虚拟仿真软件用户体验的影响因素设定包括感知有用性、感知易用性、临场感、交互性、想象性、自我效能感和使用意愿共7个影响因素。


4.根据权利要求3所述的基于结构方程模型的虚拟仿真软件用户体验评价方法，其特征在于：结构方程模型为外生变量和内生变量之间的路径关系，用下述表达式表示
y＝By+Γx+ζ
y-内部变量，p个外部变量表示为p×1的向量数组；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏陆岳，陈明，艾宁，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33