學(xué)習(xí)科學(xué)研究發(fā)展趨勢顯示，學(xué)習(xí)環(huán)境已成為教育革新研究的重心之一。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來改進學(xué)習(xí)過程和創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)環(huán)境是目前學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展趨勢。本書針對現(xiàn)有的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)習(xí)的順序考慮不足，沒有足夠的工具或支架使學(xué)習(xí)者獲得技能，交互手段單一，以及可訪問性存在障礙等問題，進行面向?qū)嵺`性課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計研究與實證分析，研究虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建、體系結(jié)構(gòu)、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)支持設(shè)計等；針對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的無障礙訪問要求，引入包容性設(shè)計，研究包容性設(shè)計的實現(xiàn)過程，擬訂虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境無障礙建設(shè)方案。
學(xué)習(xí)科學(xué)研究發(fā)展趨勢顯示學(xué)習(xí)環(huán)境已成為教育革新研究的重心之一。如何設(shè)計一個學(xué)習(xí)環(huán)境并觀察學(xué)習(xí)者的活動及變化，這成為學(xué)習(xí)科學(xué)研究的主要課題之一。基于設(shè)計的研究是學(xué)習(xí)科學(xué)的主要研究方法之一。設(shè)計研究致力于有效學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計和對發(fā)生于所設(shè)計的學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)過程的理解。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來改進學(xué)習(xí)過程和創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)環(huán)境是發(fā)展趨勢之一。目前絕大多數(shù)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境有以下三個方面的局限性：1）教學(xué)或?qū)W習(xí)的順序考慮不足；2）沒有足夠的工具或支架使學(xué)生獲得技能；3)交互手段不足。本書針對以上問題進行研究,進行面向?qū)嵺`性課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計研究與實證。實踐性課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計研究遵循了CDIO的理念和方法。CDIO工程教育模式是近年靠前工程教育改革的近期新成果，CDIO“做中學(xué)”的理念和方法適合工科教育教學(xué)過程各個環(huán)節(jié)的改革,靠前外的經(jīng)驗都表明是優(yōu)選可行的。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），其以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。本書是在CDIO模式下進行的探索研究,主要工作如下：1)運用基于設(shè)計的研究方法進行面向?qū)嵺`性課程的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計,提出虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計研究思路，凸顯設(shè)計研究的情境性特點和動態(tài)評價特征。2)以喬納森學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計模型為指導(dǎo)，根據(jù)實踐性課程的特點，提出面向?qū)嵺`課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計模型,以此為基礎(chǔ)，研究實踐課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成、交互式學(xué)習(xí)空間及認知工具的構(gòu)建、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境功能設(shè)計和體系結(jié)構(gòu)等，給出利用相關(guān)技術(shù)實施虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的案例。3)提出面向?qū)嵺`課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)支持設(shè)計。4)對面向?qū)嵺`課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境進行實證研究。
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