【正文】 （簽名） 單位： （蓋 章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否 符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文 （設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 目 錄 摘 要 ....................................................... I ABSTRACT................................................... III 第一章 緒論 ................................................. 1 研究背景 ............................................................ 1 研究目的與意義 ...................................................... 2 研究內(nèi)容與方法 ...................................................... 3 論文的結(jié)構(gòu) .......................................................... 3 第二章 研究的理論基礎(chǔ) ........................................ 5 相關(guān)概念的界定 ....................................................... 5 學(xué)習(xí)情境的涵義 ........................................................... 5 虛擬學(xué)習(xí)情境的涵義 ....................................................... 5 基于認知學(xué)徒制的虛擬學(xué)習(xí)情境涵義 ......................................... 6 相關(guān)研究綜述 ........................................................ 6 利用認知學(xué)徒制促進學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動的相關(guān)研究 ............................... 6 利用虛擬現(xiàn)實支持學(xué)習(xí)活動的相關(guān)研究 ....................................... 8 認知學(xué)徒策略指導(dǎo)的虛擬現(xiàn)實情境設(shè)計與研究概況 ............................. 9 虛擬學(xué)習(xí)情境設(shè)計的基本理論 ......................................... 10 認知學(xué)徒制的基本理念 .................................................... 10 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的學(xué)習(xí)理念 .............................................. 11 第三章 虛擬學(xué)習(xí)情境的教學(xué)設(shè)計 ................................ 13 認知學(xué)徒制與虛擬現(xiàn)實情境結(jié)合的可行性分析 ........................... 13 認知學(xué)徒制的教學(xué)方法選擇 ................................................ 13 虛擬現(xiàn)實情境支持認知學(xué)徒制的可行性分析 .................................. 13 虛擬學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計的要素分析 ..................................... 14 虛擬學(xué)習(xí)情境的細化框架設(shè)計 ......................................... 17 虛擬學(xué)習(xí)情境要素的細化分析 .............................................. 17 虛擬學(xué)習(xí)情境要素的細化構(gòu)成框架 .......................................... 18 第四章 虛擬學(xué)習(xí)情境案例的教學(xué)設(shè)計與技術(shù)實現(xiàn) ................... 20 虛擬學(xué)習(xí)情境案例 —— “認識錘子”的教學(xué)設(shè)計 .......................... 20 學(xué)習(xí)者分析 .............................................................. 20 學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容分析 .................................................. 20 學(xué)習(xí)策略分析 ............................................................ 20 學(xué)習(xí)過程分析 ............................................................ 21 虛擬學(xué)習(xí)情境開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ......................................... 22 山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 開發(fā)工具簡介 ............................................................ 22 系統(tǒng)開發(fā)所需關(guān)鍵技術(shù) .................................................... 23 第五章 虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用研究 ....................... 26 案例系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu) ................................................. 26 案例系統(tǒng)的應(yīng)用過程 ................................................. 28 案例系統(tǒng)的使用評價 ................................................. 33 學(xué)生使用案例系統(tǒng)的調(diào)查與分析 ....................................... 34 第六章 總結(jié)與展望 .......................................... 40 研究總結(jié) ............................................................ 40 展望 和結(jié)語 .......................................................... 41 注 釋 ................................................... 42 參考文獻 .................................................... 43 附錄 1 ： ................................................... 45 致 謝 ................................................... 47 山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 I 基于認知學(xué)徒制的虛擬學(xué)習(xí)情境設(shè)計與開發(fā) 摘 要 20世紀 90 年代 ， 柯林斯 (Allan Collins)和布朗 (John Seely Brown)等學(xué)者提出了認知學(xué)徒制理論 。 而如何更好地利用這些教學(xué)模式成為擺在研究者面前的一個 重要課 題 。 研究目的 與 意義 一份研究必須要有其目的和意義， 本研究 也不例外。 在 案例 設(shè)計的具體使用過程中， 研究者 設(shè)計了 一份 詳細的 調(diào)查 問卷 ， 發(fā)放給使用該系統(tǒng)的學(xué)生，用以 調(diào)查 該系統(tǒng)的一些應(yīng)用背景、應(yīng)用過程中系統(tǒng)的優(yōu)缺點以及學(xué)生對系統(tǒng)的評價等內(nèi)容，通過問卷調(diào)查， 研究 者可以明確系統(tǒng)的優(yōu)缺點，從而加以改進，取得更好的教學(xué)效果。 情境“就其廣義來理解，是指作用于學(xué)習(xí)主體，產(chǎn)生一定的情感反應(yīng)的客觀環(huán)境。 美國 東伊利諾斯州丹佛地區(qū)社區(qū)學(xué)院的 9 位教師和 159 名學(xué)生曾經(jīng)參與一項研究， 其目的是為研究認知學(xué)徒制能否促進學(xué)生的學(xué)習(xí) 。利用虛擬實驗系統(tǒng)，學(xué)生 能 足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體驗，從而豐富感性認識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解、避免真實實驗或操作所帶來的各種危險、徹底打破空間 和 時間 的限制。 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植教學(xué)是先在課堂中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，其后在前往田間進行實踐學(xué)習(xí) 。 認知學(xué)徒制的基本理念 人類生活 的 早期，學(xué)徒制是主要的教育方式，學(xué)徒工 在工作實踐中向師傅學(xué)習(xí) 工作技能 。 另外，現(xiàn)代學(xué)習(xí)強調(diào)合作和 探究，運用虛擬技術(shù)學(xué)習(xí)者可以在虛擬環(huán)境中與他人進行山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 12 交互，與他人共同學(xué)習(xí)知識，共同探究問題，吸取他人成功的學(xué)習(xí)經(jīng)驗方式，這充分表明運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行學(xué)習(xí)符合現(xiàn)代學(xué)習(xí) 理念 的相關(guān)要求。 虛擬現(xiàn)實 技術(shù)的多感知性是指人們除了能夠通過視覺感知到虛擬世界，還能夠通過觸覺、聽覺和嗅覺等方式感知到虛擬世界。 （ 3） 認知學(xué)徒制允 許學(xué)習(xí)者在完成復(fù)雜的任務(wù)過程中，參與不同的認知活動，通過討論、小組互動等方法將復(fù)雜的認知過程外顯化，以促進自我修正和自我監(jiān)控等元認知技能的發(fā)展。 在虛擬學(xué)習(xí)情境中教學(xué)方法大致可以分為三 種 。 （ 1） 認知學(xué)徒制主張將學(xué)校課程中的抽象任務(wù)或內(nèi)容置于對學(xué)生有意義的 情境 之中。 虛擬現(xiàn)實情境支持認知學(xué)徒制的可行性分析 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是多種技術(shù)的集合體， 包括 計算機圖形學(xué)、 傳感技術(shù)、人工智能 及 人機交互技術(shù) 等領(lǐng)域，它是一種由計算機生成的特殊 環(huán)境 ，人們可以通過相關(guān)設(shè)備控制操作這個 環(huán)境 ，從而實現(xiàn)某種目的。而在基于虛擬現(xiàn)實的學(xué)習(xí)中，既注重理論知識的培養(yǎng)，又注重實 踐性培養(yǎng) ； 既學(xué)習(xí)領(lǐng)域型知識，又學(xué)習(xí)策略型知識。 從上述例子中可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用認知學(xué)徒制策略指導(dǎo)的虛擬學(xué)習(xí)情境比傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)情境能夠更好地應(yīng)用于 實踐， 與 純粹使用 認知學(xué)徒制相比在實踐操作層面更為靈活，比較適合各種職業(yè)和學(xué)術(shù)教育的 學(xué)習(xí)和 實踐。 南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院根據(jù)船舶駕駛專業(yè)的特點，總結(jié)出了實踐教學(xué)的三段式教學(xué)模式：第一階段進行單項訓(xùn)練，把實踐性教學(xué)目標(biāo)要求分成若干項，對每一項都落實可操作的環(huán)節(jié)；第二階段進行虛擬現(xiàn)實的綜合性模擬訓(xùn)練，利用現(xiàn)代高新技術(shù)， 制造各種可能出現(xiàn)的情 況，在這些情況下 進行技能訓(xùn)練 ，如借助 NTPRO3000 型大型操船模擬器，學(xué)生通過操縱桿、開關(guān)、按鈕、鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等界面裝置輸入，接受系統(tǒng)提供的各種感官信息，經(jīng)過判斷和決策對系統(tǒng)進行操縱和控制 ；第三階段進行實際崗位的綜合性訓(xùn)練。 該研究 認為應(yīng)用認知學(xué)徒制培訓(xùn)，學(xué)生可以進行實踐學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生專業(yè)技術(shù)的成長，而企業(yè)可以在培訓(xùn)中向?qū)W生灌輸企業(yè)的理念，培養(yǎng)他們的忠誠度，達到雙贏的目的。 利用認知學(xué)徒制促進學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動的相關(guān)研究 認知學(xué)徒制提出至今，國內(nèi)外許多專家都對其進行了相關(guān)研究 。 《辭?！穼η榫车亩x是“指一個人在進行某種行動時所處的社會環(huán)境，是人們社會行為產(chǎn)生的具體條件” [2]。 2．研究方法 根據(jù)研究 的 內(nèi)容和目的，具體的研究方法主要采用文獻分析法 、問卷調(diào)查法 等研 究方法。 如何 破除教育實踐中的這些障礙