虚拟现实农场体验对畜牧福利概念学习成效的影响研究：基于本科生、研究生与兽医学生的实证分析

本文通过虚拟现实（VR）技术模拟猪场与奶牛场环境，研究不同学术背景学生（本科生、研究生、兽医学生）对动物福利概念的认知变化。研究采用Likert量表（1-5分）进行前后测，结果显示VR体验显著提升学生对畜牧福利实践的理解（p<0.05），尤其强化了对生物安全措施与福利管理关联性的认同。本研究为VR在农业教育（Agricultural Education）与动物科学（Animal Science）领域的应用提供了实证支持。

　　

摘要

本研究探讨本科生（n=32）、研究生（n=33）和兽医学生（n=6）通过虚拟现实（VR）技术参观猪场（n=29）或奶牛场（n=42）后对动物福利概念的学习成效。VR导览包含360度全景视频与自主探索模块，通过交互式热点提供农场基础信息与动物福利挑战内容。采用Likert量表（1=强烈反对，5=强烈赞同）的前后测结果显示：奶牛场体验组对福利陈述的认同度显著提升（p<0.01），包括“奶牛生产者关心动物福利”等表述；猪场体验组对“当前养猪实践可实现积极动物福利”的认同度也显著提高（p<0.01）。此外，奶牛场组对生物安全在转栏重要性的认同增强（p<0.01），而猪场组无显著变化（p=1.0）。总体而言，虚拟导览提升了学生对动物福利的整体认知（p<0.05），表明VR技术可能成为增强课堂讨论的有效工具。

引言

农场参观是农业教育中的重要实践手段，能提供真实场景的应用学习机会。然而，实体农场存在访问限制（如维护成本高、生物安全风险、残疾人访问障碍等），而虚拟现实（VR）作为沉浸式模拟技术，可突破这些限制。尤其在医学领域已有成功应用案例的背景下，VR在农业教育中的潜力亟待挖掘。动物福利概念虽是动物科学与兽医课程的核心内容，但多数院校未将其设为必修模块。本研究通过开发猪场与奶牛场的VR导览系统，聚焦动物福利实践，旨在验证VR体验是否能提升学生对农场管理与福利知识的感知水平。

材料与方法

本研究经德州理工大学（TTU）与北达科他州立大学（NDSU）伦理委员会批准。通过便利抽样招募学生，按自愿原则选择猪场或奶牛场VR体验。实验流程包括：前测问卷（23题，含Likert量表与多选题）、VR视频导览（6-8分钟旁白解说）、自主探索（交互热点触发文本/视频/员工访谈）、后测问卷（31题，物种特异性问题）。统计采用SAS 9.4的PROC MIXED模型，以p<0.05为显著性标准，并纳入性别、学校、农业背景与技术经验等协变量。

结果

非物种特异性问题显示：97.3%学生认同“动物福利知识对农业重要”，且VR体验后对“福利课程应纳入动物科学教学”的认同度显著提升（p=0.003）。奶牛场特异性结果中，学生对“能制定奶牛管理决策”（p=0.008）、“生产者关心福利”（p=0.003）、“当前实践保障积极福利”（p<0.001）等陈述的认同均显著提高；猪场组则对“能制定养猪决策”（p=0.01）、“猪舍设计提升福利”（p<0.001）、“产栏对母猪与仔猪福利有益”（p<0.001）等表述认同度增强。值得注意的是，性别与学校因素部分影响结果：女性对猪场福利实践认同更高（如“当前养猪实践实现积极福利”p=0.04），兽医学生（SVM）对奶牛与猪场福利的评分普遍低于其他院校。

讨论

VR农场导览有效提升了学生对物种特异性福利概念的理解，尤其在生物安全措施与福利实践关联性方面。但部分陈述因前测认同度已较高（如生物安全重要性）或无显著变化。性别差异可能源于文化塑造的 nurturing 态度倾向，而院校差异可能与地域性养殖实践差异相关。尽管VR无法完全替代实体农场体验，但其为动物福利教育提供了可扩展的沉浸式案例教学工具。未来需进一步区分“积极福利（Positive Welfare）”与“改善福利”的认知差异，并优化VR内容以增强复杂议题（如仔猪处理）的教学效果。

补充材料

提供VR导览详细场景信息与前测数据对照表（Supplementary Table S2），可通过DOI链接获取。