劉鵬 曾棟

關(guān)鍵詞：認(rèn)知彈性理論;虛擬現(xiàn)實(shí);礦山救援培訓(xùn)系統(tǒng);設(shè)計(jì)

1 認(rèn)知彈性理論概述

認(rèn)知彈性理論（Cognitive Flexibility Theory）是Rand J. Spiro等學(xué)者在20 世紀(jì)90 年代初針對(duì)結(jié)構(gòu)不良的知識(shí)的學(xué)習(xí)和遷移開展有效教學(xué)所提出的一種教育學(xué)理論[1]。認(rèn)知彈性理論期望學(xué)習(xí)者在認(rèn)知學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠以多種方式同時(shí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行自動(dòng)重構(gòu)，從而獲取對(duì)變化的情境做出適宜反應(yīng)的靈活變通的能力。認(rèn)知彈性理論綜合了客觀主義以及建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的長(zhǎng)處，一方面，將學(xué)習(xí)環(huán)境因素納入影響知識(shí)遷移效果的影響因素中，從而強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性和建構(gòu)性;另一方面，也重視學(xué)習(xí)過(guò)程中的一般概念的重要性和領(lǐng)域知識(shí)的系統(tǒng)性，認(rèn)為教學(xué)過(guò)程應(yīng)具有客觀性和規(guī)律性[2]。

根據(jù)知識(shí)變化的多樣性和應(yīng)用的復(fù)雜性，Rand J. Spiro 等學(xué)者在教學(xué)中將知識(shí)劃分為結(jié)構(gòu)良好領(lǐng)域的知識(shí)（如佩戴呼吸器、記憶呼吸器的性能指標(biāo)等）和結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)（如根據(jù)救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備使用情況等對(duì)呼吸器的正確使用做出判斷），結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)一般難以建立概念知識(shí)與情境應(yīng)用的直接關(guān)系，需要多種知識(shí)綜合運(yùn)用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，因此其解決方案、方法和標(biāo)準(zhǔn)往往具有不同的選擇。結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)需要進(jìn)行高級(jí)學(xué)習(xí)，在掌握基本概念的同時(shí)能感悟知識(shí)的復(fù)雜性，以在多變的復(fù)雜現(xiàn)實(shí)環(huán)境中靈活運(yùn)用知識(shí)。Rand J. Spiro 等學(xué)者認(rèn)為高級(jí)學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)應(yīng)當(dāng)以多個(gè)事實(shí)的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，以便考慮結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)，因此提出隨機(jī)通達(dá)教學(xué)（Random AccessInstruction）的方法，要求在教學(xué)過(guò)程中結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)應(yīng)當(dāng)在不同的情境下進(jìn)行重新安排，展示知識(shí)間的多重關(guān)系以及知識(shí)與情境的依賴關(guān)系，形成情境表征[2]。

在此基礎(chǔ)上，Rand J. Spiro 等學(xué)者提出認(rèn)知彈性超文本（Cognitive Flexibility Hypertexts）工具來(lái)實(shí)現(xiàn)高級(jí)學(xué)習(xí)，結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)通過(guò)詞條、圖片等多媒體的形式呈現(xiàn)，以網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的方式組織知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)點(diǎn)擊知識(shí)詞條中的超文本關(guān)鍵詞進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，非線性特征的超文本能夠?qū)崿F(xiàn)從多角度學(xué)習(xí)概念并建構(gòu)知識(shí)表征，從而改善對(duì)復(fù)雜知識(shí)的掌握。一方面，在認(rèn)知彈性超文本中，所呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)既包括了教學(xué)要求中本身要求的教學(xué)內(nèi)容，也包括了與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的背景知識(shí)、拓展知識(shí)等相關(guān)內(nèi)容，多方位的知識(shí)學(xué)習(xí)提高了結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)學(xué)習(xí);另一方面，認(rèn)知彈性超文本所構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)點(diǎn)擊關(guān)鍵詞定向跳轉(zhuǎn)，不易掌握的結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)及其相關(guān)知識(shí)在跳轉(zhuǎn)中的曝光能夠更加契合不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效果（如圖1）。

2 礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)概述

礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)在礦山應(yīng)急救援培訓(xùn)中的運(yùn)用成果 [3]，通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使被培訓(xùn)者可以直觀地、身臨其境地“沉浸”在所創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，依靠感知和認(rèn)知能力全方位地獲取礦山救援培訓(xùn)知識(shí)和信息，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性在系統(tǒng)中開展漫游式體驗(yàn)學(xué)習(xí)，與其中的虛擬事物發(fā)生直接自然的交互作用，培訓(xùn)系統(tǒng)可以根據(jù)被培訓(xùn)者的操作在虛擬場(chǎng)景中產(chǎn)生逼真的反饋[4]。

礦山常見災(zāi)害包括火災(zāi)、水災(zāi)、瓦斯泄漏和冒頂?shù)龋斐芍卮笕藛T傷亡和經(jīng)濟(jì)損失（如圖2）。礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)主要模擬各類礦山災(zāi)害，按照救護(hù)隊(duì)?wèi)?yīng)急預(yù)案的流程，設(shè)置相應(yīng)的三維場(chǎng)景、事件，并仿真救援的動(dòng)態(tài)過(guò)程，模擬救援過(guò)程中的事故出處理與反饋結(jié)果[5]。目前，礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程采用了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，一般先開展培訓(xùn)需求分析，分析培訓(xùn)內(nèi)容與培訓(xùn)方式;再開展系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，劃分具體培訓(xùn)模塊和功能;最終依據(jù)開發(fā)文檔開展系統(tǒng)開發(fā)工作，測(cè)試系統(tǒng)有效性[6]。

當(dāng)前礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)視角，主要包括第一人稱視角學(xué)習(xí)和第三人稱視角學(xué)習(xí)兩大類：在第一人稱視角類礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)中，被培訓(xùn)者通常通過(guò)佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡和手柄交互的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景的觀看和控制，而第三人稱視角類型的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)則可以通過(guò)多種方式呈現(xiàn)，包括桌面屏幕[6]、CAVE 系統(tǒng)[7]、虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡等，被培訓(xùn)者通過(guò)第三人稱視角可以更加靈活地觀察環(huán)境，因此這類培訓(xùn)系統(tǒng)更加廣泛地用于多角色礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)中?；诓煌呐嘤?xùn)視角，礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)所采用的交互方法也有所不同，需要設(shè)計(jì)開發(fā)人員依據(jù)不同視角的特點(diǎn)設(shè)計(jì)適合的交互和培訓(xùn)方式。

目前，礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)成果包括礦井突水應(yīng)急救援仿真、礦山冒頂事故救援模擬、井下火災(zāi)事故模擬和三維礦井仿真與人員逃生可視化等方面，從相關(guān)文獻(xiàn)的研究看取得了一定的成效，提高了培訓(xùn)的效果[7]。但是，現(xiàn)有礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法由于缺少相關(guān)的設(shè)計(jì)方法研究，多是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法等來(lái)開展系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，需求分析與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化不明確。因此，現(xiàn)有礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)多數(shù)只是關(guān)注于某種事故的類型及其線性發(fā)生過(guò)程的模擬，被培訓(xùn)者往往只能按照固定的流程與特定的操作反應(yīng)開展學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致被培訓(xùn)者的學(xué)習(xí)效果不佳。同時(shí)，由于缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，培訓(xùn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)將礦山救援知識(shí)的全部文字材料學(xué)習(xí)、視頻資料學(xué)習(xí)等多項(xiàng)培訓(xùn)模塊均納入設(shè)計(jì)范圍。這導(dǎo)致了所設(shè)計(jì)的培訓(xùn)系統(tǒng)與現(xiàn)有課堂式教學(xué)、多媒體教學(xué)等存在大量?jī)?nèi)容重復(fù)的情況，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的工作量。

3 基于認(rèn)知彈性理論的礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義

在理論方面，認(rèn)知彈性理論作為教育學(xué)理論，已經(jīng)在課堂教育中取得了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的成效。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種優(yōu)秀計(jì)算機(jī)圖形仿真技術(shù)，為礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)這類虛擬課堂的實(shí)現(xiàn)提供了可行的技術(shù)支撐。然而，當(dāng)前少見有認(rèn)知彈性理論相關(guān)研究應(yīng)用于虛擬課堂的設(shè)計(jì)中。因此，基于認(rèn)知彈性理論探討礦山應(yīng)急救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以拓展認(rèn)知彈性理論在包含礦山虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)在內(nèi)的安全培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用，有效提高虛擬安全培訓(xùn)課堂的培訓(xùn)效果。同時(shí)，由于在礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)方面開展的設(shè)計(jì)與研究尚不充足，將認(rèn)知彈性理論與礦山虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，討論礦山虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，可以為礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐提供新的設(shè)計(jì)思路。

在應(yīng)用方面，礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代化虛擬課堂，其教學(xué)手段與培訓(xùn)方式與課堂教育、MOOC 學(xué)習(xí)等傳統(tǒng)課堂有所不同，其更加具有場(chǎng)景學(xué)習(xí)的真實(shí)感和主動(dòng)學(xué)習(xí)的沉浸感。使用認(rèn)知彈性理論對(duì)當(dāng)前礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)指導(dǎo)，改善傳統(tǒng)礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的固化教學(xué)方法，能夠提高礦山應(yīng)急救援培訓(xùn)的效果。同時(shí)，基于認(rèn)知彈性理論進(jìn)行應(yīng)急救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的新設(shè)計(jì)，能夠?yàn)榈V山應(yīng)急救援培訓(xùn)提供新的、有效的培訓(xùn)工具，提高礦山救護(hù)隊(duì)員開展礦山安全救援培訓(xùn)的學(xué)習(xí)效率及在復(fù)雜救援環(huán)境下的隨機(jī)應(yīng)變的能力，進(jìn)而提高礦山救護(hù)隊(duì)員開展應(yīng)急救援時(shí)的生存率和成功率。

4 認(rèn)知彈性理論視角下礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

4.1 專業(yè)性原則

培訓(xùn)內(nèi)容篩選應(yīng)具有專業(yè)性。由于結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域知識(shí)具有概念復(fù)雜性和情境可變性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)靈活提取認(rèn)知結(jié)構(gòu)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，幫助被培訓(xùn)者掌握相關(guān)知識(shí)的復(fù)雜關(guān)系，進(jìn)而運(yùn)用到具體情境中。對(duì)于結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)應(yīng)當(dāng)開展篩選，組織專業(yè)人士評(píng)估在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的可能性，對(duì)其在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的表征方式進(jìn)行有效規(guī)劃，根據(jù)培訓(xùn)目標(biāo)進(jìn)行培訓(xùn)內(nèi)容、方法等模塊的設(shè)計(jì)，在培訓(xùn)過(guò)程中保證知識(shí)的完整性和關(guān)聯(lián)性，從而促進(jìn)知識(shí)的多樣化運(yùn)用。例如，設(shè)計(jì)人員通過(guò)組織專家評(píng)價(jià)，采用李克特量表設(shè)計(jì)礦山救援知識(shí)篩選問(wèn)卷，邀請(qǐng)礦山應(yīng)急救援培訓(xùn)專家開展評(píng)估，依據(jù)測(cè)量情況篩選在虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)中的培訓(xùn)知識(shí)。

4.2 簡(jiǎn)潔性原則

培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)具有簡(jiǎn)潔性。虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)并非理論學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)演習(xí)等傳統(tǒng)礦山救援培訓(xùn)方式的完全替代，而是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)災(zāi)難場(chǎng)景開展模擬訓(xùn)練，是對(duì)傳統(tǒng)培訓(xùn)方式進(jìn)行重要補(bǔ)充。培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)易于管理和維護(hù)，根據(jù)作業(yè)環(huán)境及其系統(tǒng)的變化不斷完善更新，滿足用戶需求，以便系統(tǒng)的普及和推廣。例如，設(shè)立虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)需求問(wèn)卷，邀請(qǐng)礦山應(yīng)急救援培訓(xùn)專家與虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)人員開展評(píng)估，依據(jù)所篩選的結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域知識(shí)的最佳培訓(xùn)方式進(jìn)行評(píng)估以獲取核心開發(fā)需求。

4.3 靈活性原則

培訓(xùn)方式設(shè)計(jì)應(yīng)具有靈活性。靈活可變的培訓(xùn)系統(tǒng)契合認(rèn)知彈性理論的高級(jí)學(xué)習(xí)模式，提高被培訓(xùn)者解決問(wèn)題的能力。在開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意設(shè)置具有多樣性的教學(xué)環(huán)境，以適應(yīng)不同被培訓(xùn)者的個(gè)體差異性和多變性，所設(shè)計(jì)的培訓(xùn)系統(tǒng)可以按照培訓(xùn)實(shí)際要求從任意環(huán)節(jié)進(jìn)入，按照任意順序進(jìn)行，畫面應(yīng)具有實(shí)時(shí)性和流暢性，被培訓(xùn)者可以從各個(gè)場(chǎng)景方位中進(jìn)行自由瀏覽，以保證查看信息的完整性。例如，在針對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)時(shí)，將場(chǎng)景設(shè)計(jì)為靈活可變的場(chǎng)景，場(chǎng)景的模型位置、照明環(huán)境、氣體成分等可以在一定范圍內(nèi)變化重組，使被培訓(xùn)者每次進(jìn)入的環(huán)境都與上次培訓(xùn)不同，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)遺傳算法等方式提高環(huán)境對(duì)被培訓(xùn)者的適應(yīng)度，提高被培訓(xùn)者在不適應(yīng)環(huán)境中的培訓(xùn)概率，提高培訓(xùn)效果。

4.4 真實(shí)性原則

培訓(xùn)場(chǎng)景渲染應(yīng)具有真實(shí)性。認(rèn)知彈性理論要求在教學(xué)過(guò)程中盡可能布置真實(shí)復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境，以提高培訓(xùn)效果。因此針對(duì)礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)中的模擬災(zāi)難場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的人員、器械、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等要素渲染應(yīng)當(dāng)具有真實(shí)感，以幫助被培訓(xùn)者快速進(jìn)入實(shí)際狀態(tài)，在虛擬環(huán)境中開展交互式學(xué)習(xí)，從而提高培訓(xùn)效果和培訓(xùn)質(zhì)量。例如，建模時(shí)盡可能還原模型細(xì)節(jié)，模型導(dǎo)出時(shí)應(yīng)提高導(dǎo)出模型的精細(xì)度，在渲染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、模型等時(shí)應(yīng)采用模型細(xì)節(jié)添加與實(shí)拍貼圖等方式，使得渲染的環(huán)境最大程度還原現(xiàn)實(shí)礦山災(zāi)難環(huán)境，讓被培訓(xùn)者在使用相關(guān)模型開展救災(zāi)模擬訓(xùn)練時(shí)更有沉浸感。

5 基于認(rèn)知彈性理論的礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

依據(jù)認(rèn)知彈性理論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)工具的相關(guān)關(guān)系，結(jié)合目前礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)和流程，根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路，基于認(rèn)知彈性理論的礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如下：

5.1 礦山救援知識(shí)研究

應(yīng)用認(rèn)知彈性理論，首先需要篩選結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域知識(shí)，通過(guò)調(diào)查《礦山救援規(guī)程》等相關(guān)礦山救援培訓(xùn)材料，組織礦山救援專家歸納在礦山救援中的高級(jí)知識(shí)，結(jié)合訪談法、問(wèn)卷法等篩選出適合在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中訓(xùn)練的內(nèi)容并進(jìn)行需求分析和分級(jí)，依此進(jìn)行模型準(zhǔn)備與場(chǎng)景構(gòu)建。

5.2 培訓(xùn)機(jī)制設(shè)計(jì)與評(píng)估

隨機(jī)通達(dá)教學(xué)策略要求被培訓(xùn)者能夠在高級(jí)學(xué)習(xí)中對(duì)結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行情景變換學(xué)習(xí)，據(jù)此提出培訓(xùn)策略與方法。針對(duì)總結(jié)出的訓(xùn)練方式，提出符合隨機(jī)通達(dá)教學(xué)策略的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)機(jī)制。由于培訓(xùn)機(jī)制的有效性尚待驗(yàn)證，因此采用原型測(cè)試的方法開發(fā)評(píng)估原型，與傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法進(jìn)行對(duì)比分析培訓(xùn)后被培訓(xùn)者的知識(shí)留存情況，以此評(píng)估培訓(xùn)機(jī)制的有效性。

5.3 模塊設(shè)計(jì)與細(xì)節(jié)完善

認(rèn)知彈性理論中的認(rèn)知彈性超文本工具是隨機(jī)通達(dá)教學(xué)方法的有效技術(shù)呈現(xiàn)，用戶使用該工具可實(shí)現(xiàn)有效高級(jí)學(xué)習(xí)。結(jié)合礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)開發(fā)環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)相關(guān)的功能模塊進(jìn)行細(xì)化。同時(shí)結(jié)合相應(yīng)視角的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)要求，明確系統(tǒng)相關(guān)硬件模塊與軟硬件模塊。對(duì)提出的培訓(xùn)原型進(jìn)行進(jìn)一步包裝完善，通過(guò)草圖設(shè)計(jì)、低保真構(gòu)建、高保真驗(yàn)證等設(shè)計(jì)方法建立虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)的模塊組成框架，完善人、物、環(huán)境和界面等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

5.4 系統(tǒng)開發(fā)

在設(shè)計(jì)完成后依據(jù)設(shè)計(jì)文檔開展系統(tǒng)開發(fā)工作。使用3ds Max、Blender 等三維建模軟件建立培訓(xùn)系統(tǒng)所需虛擬場(chǎng)景模型和相關(guān)動(dòng)畫，使用Unity、Unreal 等虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)模塊，撰寫系統(tǒng)開發(fā)程序，開發(fā)系統(tǒng)中預(yù)先制定的相關(guān)功能，完成系統(tǒng)開發(fā)工作。在系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程中逐步驗(yàn)證相關(guān)功能，并在確保使用并進(jìn)行細(xì)節(jié)完善后，發(fā)布所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)。

5.5 可用性和用戶體驗(yàn)分析

開展可用性和用戶體驗(yàn)分析可獲取用戶在操作時(shí)的原有印象和主觀感受，以幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步完善系統(tǒng)。因此組織被培訓(xùn)者開展可用性評(píng)估，通過(guò)對(duì)比使用前后的成績(jī)、認(rèn)知彈性變化情況和可用性價(jià)值感受（SUS），獲取培訓(xùn)系統(tǒng)可用性，并圍繞臨場(chǎng)感、愉悅度等指標(biāo)開展調(diào)查問(wèn)卷，獲取培訓(xùn)系統(tǒng)用戶體驗(yàn)情況與系統(tǒng)改進(jìn)意見，進(jìn)一步完善系統(tǒng)。

6 結(jié)語(yǔ)

文章基于認(rèn)知彈性理論對(duì)礦山救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，將認(rèn)知彈性理論中結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域知識(shí)、通過(guò)隨機(jī)通達(dá)教學(xué)、使用認(rèn)知彈性超文本工具的系統(tǒng)教學(xué)方法引入到礦山救援培訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，據(jù)此提出的設(shè)計(jì)原則和流程能夠幫助設(shè)計(jì)人員有計(jì)劃地開展救援虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。未來(lái)將根據(jù)所提出的設(shè)計(jì)原則和流程進(jìn)一步豐富相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，從而為開展礦山救援培訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐提供一定的參考借鑒。