沉浸式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（Immersive Virtual Learning Environment,IVLE）是利用VR技術(shù)構(gòu)建的一種新型虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（Virtual Learning Environment,VLE）,具有沉浸性、交互性和構(gòu)想性三大特征,能夠為體驗式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、操作性學(xué)習(xí)、觀察式學(xué)習(xí)等創(chuàng)設(shè)虛擬的學(xué)習(xí)情境和三維空間,對增強學(xué)習(xí)者的體驗和空間感知具有極高的價值。從教育學(xué)來講,體驗是指真切感受和深刻理解事物基礎(chǔ)上,對其產(chǎn)生情感并生成相應(yīng)意義的學(xué)習(xí)活動。體驗在學(xué)習(xí)過程中具有重要的意義:良好體驗有助于維持和開展學(xué)習(xí),積極體驗有利于技能、情感態(tài)度的培養(yǎng),促進學(xué)習(xí)反思及學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成。IVLE中的空間感知是學(xué)習(xí)體驗的重要組成部分,如何有效提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗、開展空間學(xué)習(xí)評價是重要的研究問題,本文主要研究體驗式IVLE設(shè)計和空間學(xué)習(xí)評價。首先,結(jié)合體驗式學(xué)習(xí)理論、心流理論、情境學(xué)習(xí)理論等,探討基于VR的體驗式學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計方法;其次,分析空間學(xué)習(xí)特征,構(gòu)建空間學(xué)習(xí)評價指標(biāo)體系,并形成空間學(xué)習(xí)評價量表;最后,運用體驗式設(shè)計方法,設(shè)計一款面向體驗的IVLE原型案例,并評價空間學(xué)習(xí)效果... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１沉浸式ＶＲ系統(tǒng)??丨．】，顯器，互、跟互

博士學(xué)位論文??ＤＯＣＴＯＲＡＬ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??置，因而學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺和其它感覺被封閉起來，實現(xiàn)暫時與真實環(huán)境相隔離，學(xué)習(xí)者成??為ＶＲ系統(tǒng)的內(nèi)部組成要素，能夠利用各種交互設(shè)備操作和駕馭虛擬環(huán)境，從而體驗到一種充??分投入的感覺。一個沉浸式ＶＲ系統(tǒng)的標(biāo)配包括：（１）視覺剝離：與真實外界斷開視覺聯(lián)系；（２）??視覺空間，凸透鏡結(jié)構(gòu)拉開相距，可以觀看到幾米或幾百米遠的物品；（３）立體透視，左右眼圖??像差異形成立體感；（４）全景展示，全角度的內(nèi)容呈現(xiàn)，形成全景的視野。圖１．２展示了各個步??驟。??：：馨?ｔ??（ａ）視覺剝離?（ｂ）視覺空間?（ｃ）立體透視?（ｄ）全景展示??圖１．２沉浸式ＶＲ的標(biāo)配??１．１．２?ＶＲ助力教育信息化??ＶＲ硬件產(chǎn)品、軟件平臺、應(yīng)用軟件、內(nèi)容資源正在逐步滲入到教育和教學(xué)領(lǐng)域。ＶＲ技術(shù)??能夠為教學(xué)資源的開發(fā)、學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)提供新思路、新方法，有著重要的應(yīng)用和推廣價值。??“ＶＲ＋教育”正成為教育研究領(lǐng)域探討的熱點。??新媒體聯(lián)盟所發(fā)布的地平線報告是媒體技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的風(fēng)向標(biāo)，在近幾年發(fā)布的地??平線報告中多次展望了?ＶＲ在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景。例如：２０１６年《地平線報告（高等教育版）》＿??預(yù)測ＶＲ作為關(guān)鍵技術(shù)可以解決深度學(xué)習(xí)的問題２０１７年《地平線報告（基礎(chǔ)教育版）》也增??加了?ＶＲ相關(guān)內(nèi)容，并將其作為新媒體聯(lián)盟的中期發(fā)展目標(biāo)間；《２０１７新媒體聯(lián)盟中國高等教育??技術(shù)展望：地平線項目區(qū)域報告》將ＶＲ作為十二項重要的教育技術(shù)之一［９］；?２０１９年《地平線??報告（高等教育版）》中提到了混合現(xiàn)實（Ｍｉｘｅｄ?Ｒｅａｌｉｔｙ，?ＭＲ），并預(yù)測了?ＶＲ、增

ＴＯＲＡＬ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??情境性、協(xié)同性四個特征ｆ＾，學(xué)習(xí)者需要借助各種感官，如視覺、聽覺、觸覺等進行體驗和感??知。針對網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境的問題，如認知超載、情感缺失、道德失范等，武法提教授系統(tǒng)研究??了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，將其定義表述為“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支撐平臺及其承載的作用于學(xué)習(xí)者并能夠促進其??學(xué)習(xí)的各種因素綜合體�！保郏保梗�??’ｒＩＺＺＺ１?＇??／＋＇?情境??／?丨?．…丨??｜?資海?學(xué)習(xí)共同體?工具?ｉ??＼?支架??＊?－??—一??圖１．３學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成五要素??大多數(shù)教育研宄人員能夠接受的學(xué)習(xí)環(huán)境為“學(xué)習(xí)環(huán)境是指促進學(xué)習(xí)者發(fā)展的各種支持性??條件的統(tǒng)合�！�?［Ｍ］從學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵來看，人們對學(xué)習(xí)環(huán)境持有的觀點主要包括空間說、信息??說、綜合因素說等。鐘志賢教授認為情境、資源、工具、支架和學(xué)習(xí)共同體是五個比較穩(wěn)定的??學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成要素如圖１．３所示。不論從哪種涵義來看，學(xué)習(xí)環(huán)境的終極目的是提供各種??支持性因素，促進學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，學(xué)習(xí)環(huán)境及其含義也在不斷發(fā)??展變化中，虛實融合學(xué)習(xí)環(huán)境【２１］、ＶＲ學(xué)習(xí)環(huán)境［２２］隨之涌現(xiàn)。??１．２．２?ＶＲ學(xué)習(xí)環(huán)境及全景視頻??（一）ＶＲ學(xué)習(xí)環(huán)境??學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)活動賴以開展的基礎(chǔ)，ＶＲ學(xué)習(xí)環(huán)境是利用ＶＲ技術(shù)創(chuàng)設(shè)的虛擬化學(xué)習(xí)環(huán)境，??擴展物理學(xué)習(xí)環(huán)境，提供更為豐富的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)資源［２３］。圖１．４表示了?ＶＲ技術(shù)所具有的３??個最突出的特征：沉浸性、交互性、想象性，顯然ＶＲ學(xué)習(xí)環(huán)境也具有這些特征。沉浸性是指??用戶感受到作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度，被認為是ＶＲ系統(tǒng)的性能尺度，學(xué)習(xí)者置??身于計算

【參考文獻】：
期刊論文
[1]“智能+”時代智能技術(shù)構(gòu)筑智能教育——《地平線報告（2019高等教育版）》要點與思考[J]. 蘭國帥,郭倩,呂彩杰,魏家財,于亞萌.  開放教育研究. 2019(03)
[2]基于隱喻的虛擬現(xiàn)實交互界面設(shè)計研究[J]. 謝巧明,吳聞宇.  工業(yè)設(shè)計. 2019(03)
[3]基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的學(xué)�；馂�(zāi)逃生教學(xué)系統(tǒng)[J]. 于萍.  新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報. 2018(12)
[4]基于全景視頻的空間認知效果實驗研究[J]. 鐘正,陳衛(wèi)東,周東波,張月,薛飛躍,葛婉茹.  電化教育研究. 2018(12)
[5]沉浸式學(xué)習(xí)背景下虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教育應(yīng)用[J]. 張春華,吳莎莎.  中國現(xiàn)代教育裝備. 2018(20)
[6]探討影響虛擬現(xiàn)實博物館系統(tǒng)的視覺不舒適度因素及減緩方法[J]. 王新悅,聶光宇,劉越.  中國傳媒大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[7]基于設(shè)計的研究存在的問題與關(guān)鍵點[J]. 王志軍,耿楠,陳明選.  開放教育研究. 2018(04)
[8]基于具身認知的職業(yè)教育課程學(xué)習(xí)情境設(shè)計新解[J]. 龔雯,賈俊良,劉華剛.  中國職業(yè)技術(shù)教育. 2018(20)
[9]學(xué)習(xí)科學(xué)視野下學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究[J]. 塔衛(wèi)剛.  現(xiàn)代教育技術(shù). 2018(06)
[10]動物學(xué)野外實習(xí)改革與實踐[J]. 金龍如,王海濤.  長春師范大學(xué)學(xué)報. 2018(04)

博士論文
[1]虛擬化身對自我概念擴展的影響機制及其行為后效[D]. 衡書鵬.華中師范大學(xué) 2018
[2]基于認知科學(xué)的煤礦安全可視化管理效應(yīng)研究[D]. 李光達.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]艙室人機界面布局設(shè)計與評估優(yōu)化方法研究[D]. 鄧麗.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[4]體驗式虛擬實驗研究[D]. 鄭穎立.華東師范大學(xué) 2008

碩士論文
[1]沉浸式虛擬交互平臺研究與開發(fā)[D]. 趙玉潔.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于VR的沉浸式教學(xué)實踐探索[D]. 許懷芝.揚州大學(xué) 2018
[3]基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的天文教學(xué)軟件的設(shè)計與開發(fā)[D]. 桑利丹.天津師范大學(xué) 2018
[4]基于力反饋與沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)的脊柱外科手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)研究[D]. 潘顯緯.第二軍醫(yī)大學(xué) 2017
[5]VR技術(shù)的虛擬教學(xué)應(yīng)用研究[D]. Azimkulov Ayan（阿陽）.東華大學(xué) 2017
[6]生物學(xué)體驗式學(xué)習(xí)研究[D]. 王偉偉.山東師范大學(xué) 2016
[7]體驗學(xué)習(xí)——21世紀重要的學(xué)習(xí)方式[D]. 李梅.華南師范大學(xué) 2004



本文編號：3440125