虚拟现实环境下职业技能培训的教学系统设计模型研究与案例实现

发布时间：2017-10-20 23:05

  本文关键词：虚拟现实环境下职业技能培训的教学系统设计模型研究与案例实现

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【摘要】： 当前,我国的职业技能培训存在着费时、费力、培训方式单一、培训结果不理想等问题。虚拟现实作为一种新兴的技术,具有沉浸性、交互性、想象性的特点,能够解决传统技能培训中存在的问题,而被广泛应用于各职业技能培训领域。作为一种教学工具,虚拟现实只有在教学理论的指导下应用才能充分发挥出促进教学的潜力。教学系统设计模型作为教学系统设计理论的简约形式,为教学系统设计活动和教学实践活动的实施提供指导。因此,研究虚拟现实环境下职业技能培训的教学系统设计模型对于促进虚拟现实技术在职业技能培训领域中的应用具有十分重要的意义。 本研究的目标是虚拟现实环境下职业技能培训的教学系统设计模型的构建和验证。通过分析技能习得的认知心理学理论、虚拟现实技术的选择方法、一般教学系统设计模型的共同要素,构建了虚拟现实环境下职业技能培训的教学系统设计模型,该模型与其他教学系统设计模型的不同之处在于:它关注的是企业环境下职业技能的培训,将总体技能划分为自动化子技能和可控性子技能,教学系统设计工作围绕如何促进自动化子技能的“规则自动化”和可控性子技能的“图式建构”展开;该模型用于指导虚拟现实环境下的职业技能培训的实施,虚拟现实技术的选择和虚拟培训环境的设计以培训对象、培训内容和培训条件的分析为基础;采用柯氏评估模型对职业技能培训效果进行评估。在模型的验证阶段,本研究以新构建的模型为指导,设计、开发了发动机装配人员技能虚拟培训系统,通过系统的试用与评价验证了模型的可行性和有效性。
【关键词】：技能习得 虚拟现实 教学系统设计模型 案例验证
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：C975
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 问题提出的背景12-15
• 1.1.1 我国职业技能培训的现状12-13
• 1.1.2 我国职业技能培训存在的问题13-14
• 1.1.3 虚拟现实技术在职业技能培训中应用的优势14-15
• 1.2 问题的提出15-16
• 1.3 相关概念的界定16-18
• 1.3.1 技能16
• 1.3.2 职业技能16
• 1.3.3 职业技能培训16-17
• 1.3.4 教学系统设计17
• 1.3.5 教学系统设计模型17-18
• 1.3.6 虚拟现实18
• 1.4 研究的内容18-19
• 1.5 研究的意义19-20
• 1.6 论文结构20-22
• 第2章 国内外研究现状22-33
• 2.1 虚拟现实在职业技能培训中的应用案例22-24
• 2.2 4C/ID模型24-26
• 2.2.1 4C/ID模型的四要素24-25
• 2.2.2 4C/ID模型的具体描述25-26
• 2.3 职业认知技能训练教学系统化设计模型26-28
• 2.3.1 职业认知技能训练教学系统化设计模型的特点27
• 2.3.2 职业认知技能训练教学系统化设计模型的具体描述27-28
• 2.4 桌面型虚拟现实学习环境开发的教学设计模型28-30
• 2.4.1 桌面型虚拟现实学习环境开发的教学设计模型的宏观策略28-29
• 2.4.2 桌面型虚拟现实学习环境开发的教学设计模型的微观策略29-30
• 2.5 虚拟现实教学系统模型30-31
• 2.6 国内外研究现状总结31-33
• 第3章 模型的构建33-65
• 3.1 模型构建的原则33-35
• 3.1.1 模型应适用于职业技能培训33-34
• 3.1.2 模型应以虚拟现实技术为教学媒体34
• 3.1.3 模型应体现灵活性及可操作性等特点34
• 3.1.4 模型应体现系统性的特点34-35
• 3.2 职业技能习得的认知心理学理论35-45
• 3.2.1 知识的分类及表征35-38
• 3.2.2 技能的分类38-39
• 3.2.3 自动化技能的习得39-42
• 3.2.4 可控性技能的习得42-44
• 3.2.5 技能习得的认知心理学理论对模型构建的启示44-45
• 3.3 虚拟现实技术的选择45-50
• 3.3.1 虚拟现实技术概述45-48
• 3.3.2 虚拟现实技术与培训内容48-49
• 3.3.3 虚拟现实技术与培训对象的特征49-50
• 3.3.4 虚拟现实技术与培训条件50
• 3.3.5 对模型构建的启示50
• 3.4 一般教学系统设计模型的共同要素50-54
• 3.4.1 肯普模型51-52
• 3.4.2 史密斯-雷根模型52
• 3.4.3 迪克-凯瑞模型52-53
• 3.4.4 加涅-布里格斯模型53
• 3.4.5 一般教学系统设计模型的共同要素及对模型构建的启示53-54
• 3.5 模型的概述54-56
• 3.6 模型的具体描述56-65
• 3.6.1 培训需求分析56
• 3.6.2 培训对象分析56
• 3.6.3 岗位工作任务分析56-57
• 3.6.4 总体技能分析57
• 3.6.5 自动化技能分析57-58
• 3.6.6 可控性技能分析58-59
• 3.6.7 促进自动化技能规则自动化的策略设计59-60
• 3.6.8 促进可控性技能图式建构的策略设计60-61
• 3.6.9 整体任务的设计61
• 3.6.10 培训条件的分析和虚拟现实技术的选择61-62
• 3.6.11 虚拟培训环境的设计62
• 3.6.12 虚拟培训系统的开发62-63
• 3.6.13 虚拟培训的实施63
• 3.6.14 虚拟培训的评价63-65
• 第4章 模型应用案例65-76
• 4.1 发动机装配工技能虚拟培训的需求分析65
• 4.2 发动机装配工技能虚拟培训对象分析65-66
• 4.3 发动机装配工工作任务分析66
• 4.4 发动机装配工总体技能分析66-67
• 4.5 发动机装配技能可控性方面的分析与策略设计67-68
• 4.5.1 发动机装配技能可控性方面的分析67-68
• 4.5.2 可控性技能教学策略的设计68
• 4.6 发动机装配技能自动化方面的分析与策略设计68-69
• 4.7 发动机装配技能培训系统整体任务的设计69
• 4.8 培训条件的分析和虚拟现实技术的选择69-70
• 4.9 虚拟培训环境的设计70
• 4.10 虚拟培训系统的开发70-73
• 4.11 虚拟培训系统的试用与评价73-76
• 第5章 结论与展望76-79
• 5.1 研究结论76-77
• 5.2 研究创新77
• 5.3 研究展望77-79
• 参考文献79-83
• 附录83-85
• 致谢85-86
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果86

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 高本才;刘冰冰;;汽车虚拟装配训练的设计与系统实现[J];电子技术与软件工程;2013年14期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 何艳红;基于4C/ID模型的大学公共英语阅读理解能力培养研究[D];云南大学;2011年

2 徐梦;Wiki支持下的可视化知识建构系统研究[D];浙江工业大学;2011年

3 吕朝华;基于专家—新手模型的技能培训系统的研究和实现[D];浙江工业大学;2011年

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本文编号：1069869