学习科学研究发展趋势显示，学习环境已成为教育革新研究的重心之一。应用虚拟现实技术来改进学习过程和创造新的学习环境是目前学习科学的发展趋势。本书针对现有的虚拟学习环境对学习的顺序考虑不足，没有足够的工具或支架使学习者获得技能，交互手段单一，以及可访问性存在障碍等问题，进行面向实践性课程的虚拟学习环境的设计研究与实证分析，研究虚拟学习环境的构建、体系结构、虚拟学习环境学习支持设计等；针对虚拟学习环境的无障碍访问要求，引入包容性设计，研究包容性设计的实现过程，拟订虚拟学习环境无障碍建设方案。
学习科学研究发展趋势显示学习环境已成为教育革新研究的重心之一。如何设计一个学习环境并观察学习者的活动及变化，这成为学习科学研究的主要课题之一。基于设计的研究是学习科学的主要研究方法之一。设计研究致力于有效学习环境的设计和对发生于所设计的学习环境中的学习过程的理解。应用虚拟现实技术来改进学习过程和创造新的学习环境是发展趋势之一。目前绝大多数的虚拟学习环境有以下三个方面的局限性：1）教学或学习的顺序考虑不足；2）没有足够的工具或支架使学生获得技能；3)交互手段不足。本书针对以上问题进行研究,进行面向实践性课程的虚拟学习环境的设计研究与实证。实践性课程的虚拟学习环境的设计研究遵循了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“做中学”的理念和方法适合工科教育教学过程各个环节的改革,靠前外的经验都表明是优选可行的。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），其以产品研发到产品运行的周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本书是在CDIO模式下进行的探索研究,主要工作如下：1)运用基于设计的研究方法进行面向实践性课程的学习环境设计,提出虚拟学习环境的设计研究思路，凸显设计研究的情境性特点和动态评价特征。2)以乔纳森学习环境设计模型为指导，根据实践性课程的特点，提出面向实践课程的虚拟学习环境设计模型,以此为基础，研究实践课程的虚拟学习环境的构成、交互式学习空间及认知工具的构建、虚拟学习环境功能设计和体系结构等，给出利用相关技术实施虚拟学习环境构建的案例。3)提出面向实践课程的虚拟学习环境学习支持设计。4)对面向实践课程的虚拟学习环境进行实证研究。
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