交互性在沉浸式虚拟现实职业安全培训中的短期与长期效应研究：提升主动安全行为的前因与行为结果

为解决职业安全培训(OST)中行为转化效果不佳的问题，研究人员开展了一项关于沉浸式虚拟现实(IVR)交互性水平对安全行为前因及行为结果影响的随机对照研究。结果表明，高交互性IVR环境能显著增强学员对安全问题的感知控制力，并促进长期主动安全行为。研究为设计更有效的IVR安全培训方案提供了实证依据，对提升 workplace safety performance 具有重要意义。

　　

在当今高风险工业环境中，职业安全培训(Occupational Safety Training, OST)已成为保障员工生命安全和企业正常运营的关键环节。然而传统培训方式存在明显局限：大多聚焦知识传授而忽视行为转化，对情感和行为学习结果的研究严重不足，且培训效果难以持久。这种状况在安全关键行业显得尤为突出，因为安全绩效不仅关乎个人安危，更涉及整个工作环境的安全体系。

沉浸式虚拟现实(Immersive Virtual Reality, IVR)技术的出现为职业安全培训带来了全新可能。这种能够完全沉浸用户于计算机生成虚拟世界的系统，通过其独特的沉浸感(immersion)、临场感(presence)和交互性(interactivity)三大支柱，为学员提供了可反复实践的安全操作环境。但一个关键问题尚未得到充分解答：IVR环境中的交互性水平究竟如何影响安全培训的效果？特别是对于需要同时考虑组织安全(影响整个工作环境)和职业安全(直接影响个人)的安全培训场景，交互性的作用机制仍需深入探索。

在此背景下，芬兰 occupational health 研究团队在《Computers in Human Behavior Reports》上发表了一项创新性研究，系统探讨了IVR培训中交互性水平对主动安全行为及其前因的短期和长期影响。该研究基于 expectancy theory(期望理论)框架，重点考察了感知控制 over safety issues、结果信念(consequence beliefs)、内在安全动机(intrinsic safety motivation)和安全知识等关键前因变量，以及这些因素如何共同影响安全合规(safety compliance)、安全参与(safety participation)和主动安全行为(proactive safety behaviors)。

研究人员采用了严谨的随机对照设计，在两个真实工作场所组织(能源部门和政府部门)中开展了22场培训课程，共招募68名参与者。研究的关键技术方法包括：基于Unity引擎开发的定制IVR学习平台，支持六自由度(6DOF)移动的商用无线头显设备，针对各组织特定工作流程量身定制的培训场景，以及两种不同交互性水平的场景设计(高交互性版本允许直接对象操作和错误尝试，低交互性版本仅提供信息观察)。数据收集通过基线问卷(T1)、短期随访(T2B)和10周后长期随访(T3)完成，使用经过验证的量表测量各项安全行为前因和结果指标。

4.1. Descriptive statistics and randomization effectiveness

研究样本年龄范围25-65岁(平均41.5岁)，性别分布均衡(39.5%女性，60.5%男性)，46.1%的参与者从未使用过VR设备。随机化检验显示两组在背景变量和基线结果指标上均无显著差异，模拟器 sickness症状轻微且组间无差异，确保了实验条件的可比性。

4.2. Occupational safety training outcomes on antecedents of safety behavior

短期结果显示，无论交互性水平如何，培训均显著提升了参与者的结果信念(H3)、内在安全动机(H2)和安全观察程序知识(H4)。但只有在高交互性条件下，参与者对安全问题的感知控制(H1)才出现显著改善。长期随访(10周后)进一步发现，高交互性组在感知控制和安全知识方面维持了显著提升，而低交互性组仅在结果信念上显示持续改善。

4.3. Occupational safety training outcomes on self-rated safety performance

最重要的发现出现在行为层面：高交互性组在长期随访中报告了显著增加的主动安全行为(H6)，而低交互性组未见类似变化。出乎意料的是，低交互性组反而报告了安全合规水平的下降，这可能提示被动观察模式不足以维持安全行为标准。

5. Discussion

本研究揭示了IVR环境中交互性水平对安全培训效果的关键作用。高交互性设计通过赋予学员对虚拟环境中安全事件的控制能力，有效增强了其对现实安全问题的感知控制力，这种效应不仅即时显现而且能持续至少10周。更重要的是，这种增强的控制信念转化为了实际的主动安全行为，体现了真正的学习迁移(training transfer)。

研究的实践意义在于为IVR安全培训设计提供了明确指导：首先，应通过适当的交互性设计支持学员对学习内容的深度参与；其次，培训场景设计必须与具体学习目标精确对齐。基于 pedagogical model的教学框架——将IVR场景与前后简报环节相结合——被证明能有效增强安全行为的多个前因因素。

尽管研究存在样本量有限、缺乏组间直接比较分析等局限，但其在真实工作环境中实施随机对照实验的生态效度值得肯定。研究发现对年龄因素不敏感，且模拟器 sickness症状轻微，表明IVR安全培训具有广泛的适用性和良好的用户体验。

该研究为理解IVR培训中"主动成分"提供了重要见解，特别强调了交互性在塑造安全控制信念和促进主动行为方面的核心作用。未来研究应进一步探索交互性与 agency(主体感)、cognitive load(认知负荷)等变量的相互作用机制，并建立更完善的 between-group分析框架，为设计下一代IVR安全培训系统提供坚实科学基础。