增强现实技术(AR)对施工教学成效的影响研究——基于Kolb学习风格理论

摘要

随着AR技术的发展，因其能够在提供真实和虚拟结合的建筑施工环境的同时，增强使用者对空间的理解和掌握，同时有效避免施工现场带来的健康安全问题，关于AR技术的研究与应用越来越受到建设领域研究者的青睐。基于相关研究提出的现有施工教学手段落后、教学效果不理想的现状，不少研究者提出将AR技术应用于施工教学中，以期提高施工教学的学习成效。
　　然而，作者通过对现有研究的分析发现，相关研究对AR技术用于施工教学的研究均没有考虑学习者的个体差异会对个体的学习结果产生的影响，其中部分研究还未对AR在施工教学的使用效果进行验证。但许多研究指出，个人的学习风格与适当形式的教学干预会显著影响学习者的表现和学习成效。基于此，本研究提出从学习风格的角度，探究在运用AR进行施工教学时，学习者个体差异对施工教学成效产生的影响，即学习风格与AR在施工教学中的使用是否存在匹配性。
　　本研究根据Kolb学习风格理论及相关研究设计了相应的探究性实验，从教学三维目标的角度评价教学成效，并邀请重庆大学建设管理学院的若干名大二学生参与实验，使用了Kolb的学习风格量表来判定每个实验对象的学习风格，将平法图集中部分较难节点的钢筋排布及空间构造作为本研究实验中学习者需要学习的内容，采用纸质学习资料与AR学习资料的方式进行分别呈现，从客观测试和主观调查两方面获取教学成效的相关实验数据。
　　实验结果表明：从整体上看，AR技术对施工教学的学习成效具有一定的正面影响。同时，AR技术对施工教学学习成效的提升效果会受到学习风格的影响，因学习风格的不同会体现出一定的差异性，而这种差异性又因为学习内容的难度体现出不同。在对本研究的学习内容进行学习的过程中，AR技术在对聚敛型和同化型学习风格的学习者在学习成效的提升上可发挥最大的作用，分散型学习者的提升次之，而适应型学习者成效提升不明显。
　　基于以上的实验结果，本研究得出结论：在施工教学中使用AR技术需要重视学习风格对学习者的影响，考虑学习者的学习风格差异与学习工具之间的适配性问题，同时建议软件开发商和相关教学机构在开发、使用相关应用时需要在一定程度上考虑学习者的个体差异及学习工具对学习成效的影响，而非盲目将现有的信息化技术应用到施工教学领域。

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2文献综述

1.3研究问题及研究范围界定

1.4研究目标、意义及创新点

1.5研究方法

1.6技术路线及研究内容

1.7本章小结

2 研究相关理论概述

2.1学习风格理论的发展

2.2学习风格理论及学习工具对教学的影响

2.3 Kolb学习风格理论综述

2.4本研究选择Kolb学习风格理论的原因

2.5本章小结

3 实验设计

3.1实验目的、实验假设

3.2实验对象的选择

3.3实验材料准备

3.4实验流程

3.5实验后分析方法

3.6本章小结

4 实验结果分析

4.1分析内容及实验回收数据统计

4.2实验顺序对实验结果的影响验证

4.3显著性检验

4.4学习效果对使用不同学习工具产生的影响

4.5本章小结

5 结论与展望

5.1研究成果

5.2本研究的局限性及研究展望

致谢

参考文献

附录

A.学习风格测试表T0

B. Kolb学习风格测试数据

C. 实验测试内容

D. 实验结果汇总

E. 研究生期间发表论文