沉浸式虚拟学习环境(Immersive Virtual Learning Environment,IVLE)是利用VR技术构建的一种新型虚拟学习环境(Virtual Learning Environment,VLE),具有沉浸性、交互性和构想性三大特征,能够为体验式学习、探究式学习、操作性学习、观察式学习等创设虚拟的学习情境和三维空间,对增强学习者的体验和空间感知具有极高的价值。从教育学来讲,体验是指真切感受和深刻理解事物基础上,对其产生情感并生成相应意义的学习活动。体验在学习过程中具有重要的意义:良好体验有助于维持和开展学习,积极体验有利于技能、情感态度的培养,促进学习反思及学习目标的达成。IVLE中的空间感知是学习体验的重要组成部分,如何有效提升学习者的学习体验、开展空间学习评价是重要的研究问题,本文主要研究体验式IVLE设计和空间学习评价。首先,结合体验式学习理论、心流理论、情境学习理论等,探讨基于VR的体验式学习环境设计方法;其次,分析空间学习特征,构建空间学习评价指标体系,并形成空间学习评价量表;最后,运用体验式设计方法,设计一款面向体验的IVLE原型案例,并评价空间学习效果,为进一步改进环境设计方法提供参考。主要研究内容如下:(一)探讨并梳理IVLE设计理论基础。在探析学习环境内涵基础上,分析IVLE的特征及内涵,界定其概念;梳理体验式学习、心流理论、情境学习理论、建构主义学习理论等相关理论,提出面向体验的IVLE设计方法;空间体验和感知是学习者的重要体验之一,从体验式学习的角度,初步探讨空间学习评价的概念和意义。(二)提出并实现了体验式IVLE设计方法。基于体验式学习模型,归纳并设计体验的情境、反思的情境、形成概念的情境、验证的情境四种情境,提出体验式情境设计的六大原则,实现了体验式学习理论在IVLE中的创新应用;以学习任务和目标作为活动设计的要素,提出并设计了具体经验活动、反思活动、抽象与概念活动、检测活动四个活动阶段;改进了化身、学习行为等体验式交互的设计方法,总结出设计流程和框架。(三)构建了一套完整的空间学习评价指标体系,设计出相应的评价量表。在阐明空间学习内涵基础上,运用层次分析法和专家调查法构建IVLE空间学习评价的一级指标、二级指标及指标体系,并设计出包含空间体验、空间认知参与度、空间能力提升3个维度的空间学习评价量表;以高校学生为调查对象获取调查数据,采用验证性因子分析法,论证空间学习评价量表的信度、效度,提高了空间学习评价量表的有效性。(四)以生物学野外实践教学为案例,开展IVLE设计和空间学习评价。运用体验式IVLE设计方法,设计体验情境、反思与形成概念情境、检测情境,对每个情境设计了不同的学习任务和目标,实现了用于生物学野外实践的IVLE;采用等组实验设计方法,对空间学习效果开展评价,检验了化身、语音导航和箭头指示图标导航在空间体验、空间认知参与度、空间能力提升以及整体空间学习效果上的差异,检验了IVLE设计的有效性。