Virtual Reality or Video-Based Self-Instruction: Comparing the Learning Outcomes of Cardiopulmonary Resuscitation Training

Abstract

Most of the existing virtual reality (VR) Cardiopulmonary Resuscitation (CPR) self-instruction training methods are based on low embodied and noninteractive 360-degree videos, and the effects of the highly immersive embodied VR CPR training system lack rigorous experimental verification. In our study, we compare the learning outcomes of self-instruction CPR training based on a highly immersive and interactive VR system (experimental group) with selfinstruction training based on 2D videos (control group) in terms of willingness to perform CPR, knowledge of CPR, self-efficacy and CPR test performances. We conducted a prepost betweengroup experiment in a local college in Yixin, Jiangsu Province, China. Sixty undergraduate students (30 male and 30 female) aged from 18 to 25 were randomly assigned to the video group or the VR group. There were no significant differences in demographic variables and baseline pretest between the two groups. Both groups received training on cardiac compressions and automated external defibrillator (AED) assisted CPR. Our results revealed that both the VR and video methods significantly improved the participants’ CPR knowledge, self-efficacy and willingness to perform CPR. Our results showed that the immersive VR group had a significant disadvantage in their grasp of compression depth compared with the non-immersive media group. The correct compression depth of the video group was significantly higher than the VR group, and there was no difference between the two groups in terms of compression speed and full rebound rate. Our study suggested that both self-instruction training based on VR and self-instruction training based on video were effective methods, and the highly immersive and embodied VR method did not achieve better results than the video method. Большинство существующих методов самообучения по сердечно-легочной реанимации (СЛР) в виртуальной реальности основаны на 360-градусных видеороликах с низким уровнем интерактивности, а эффекты иммерсивной системы обучения не доказаны экспериментально. В нашем исследовании мы сравниваем результаты обучения методом самостоятельной тренировки СЛР на основе высокоиммерсивной интерактивной системы виртуальной реальности с самообучением на основе 2D-видео по критериям знания методики СЛР, готовности проводить искусственное дыхание, самооценки и тестовой оценки СЛР. Ранее было проведено недостаточное количество исследований, особенно на практике, так как в большинстве исследований реализовывались технологии, основанные на применении 2D-видео и панорамного видео (360 градусов). В нашем исследовании сравнивались технологии с использованием VR (экспериментальная группа) и 2D-видео (контрольная группа), так как с помощью VR достигается более высокое погружение в интерактивную виртуальную реальность, что было доказано и в предыдущих исследованиях. Предварительный и основной эксперименты проводились в институте города Исинь провинции Цзянсу. 60 участников, которые являются студентами бакалавриата (всего 30 девушек и 30 юношей от 18 до 25 лет), были разделены на две группы – группа «VR-видео» и группа «2D-видео». При этом никаких существенных различий в предварительном анализе демографических и базисных показателей между двумя группами нет. Обе группы прошли обучение компрессионному сжатию сердца и использованию автоматического внешнего дефибриллятора (АВД) с помощью СЛР. Результат показал, что использование как VR-видео, так и 2D-видео, значительно повысили знания, самооценку и также желание обучающегося спасать другого человека. По сравнению с 2D-видео VR-видео с точки зрения погружения объекта в виртуальность, показало более эффективный результат, глубина сжатия VR-видео значительно выше. Но две данные группы не отличаются друг от друга по скорости сжатия и полной скорости отскока. В нашем исследовании доказано, что самостоятельное обучение, основанное на использовании VR-видео и 2D-видео, является эффективным методом для самообучения. Было показано, что метод с использованием VR-видео не дает более эффективных результатов, чем 2D-видео.