摘要：文章探討基于“三教改革”理念的OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式在現(xiàn)代化工教育中的應(yīng)用。文章詳細(xì)闡述了該模式的構(gòu)建基礎(chǔ)、實(shí)施路徑、創(chuàng)新點(diǎn)及效果評(píng)價(jià)，旨在提升現(xiàn)代化工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。首先概述了OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式，并強(qiáng)調(diào)了虛擬仿真/VR教學(xué)資源的重要性。接著，詳細(xì)介紹了該模式的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)施循環(huán)優(yōu)化。文章還突出了OMO混合式教學(xué)模式的創(chuàng)新之處，如一體化教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建和“理—虛—實(shí)”教學(xué)方法的創(chuàng)新。最后，對(duì)OMO混合式教學(xué)模式的效果進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：三教改革；OMO混合式教學(xué)模式；VR實(shí)踐教學(xué)；虛擬仿真實(shí)訓(xùn)；現(xiàn)代化工

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）01-0175-03 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID） ：

0 引言

“三教改革”作為提升教育品質(zhì)、推動(dòng)教育向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措，已成為教育領(lǐng)域的核心議題之一?，F(xiàn)代化工教育對(duì)實(shí)踐性要求高，傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)模式存在局限性，難以滿足行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的高標(biāo)準(zhǔn)需求。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR） 技術(shù)為化工實(shí)踐教學(xué)提供了新的可能性，為解決這一難題提供了新的思路。在此背景下，基于“三教改革”理念的OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，為現(xiàn)代化工教育開(kāi)拓了全新的教學(xué)路徑與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。該模式的構(gòu)建得到了國(guó)家政策的支持，旨在推動(dòng)教育信息化與現(xiàn)代化進(jìn)程，鼓勵(lì)教育創(chuàng)新，強(qiáng)化教育資源建設(shè)。本文將系統(tǒng)探究該模式的背景、構(gòu)建基礎(chǔ)、實(shí)施路徑、創(chuàng)新模式，并對(duì)其成效進(jìn)行評(píng)價(jià)與深入的反思。

1 OMO 混合式VR 實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建基礎(chǔ)與應(yīng)用

基于“三教改革”理念的OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式是現(xiàn)代教育技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新性探索。該模式深度整合了“三教改革”理念與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，旨在突破現(xiàn)代化工教育在時(shí)間、空間與安全上的局限，為化工教育開(kāi)辟新的教學(xué)維度與實(shí)訓(xùn)途徑[1] 。其中，“三教改革”理念強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)性、教材的科學(xué)性與實(shí)用性，以及教法的靈活性與創(chuàng)新性。

OMO模式基于大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)，構(gòu)建了一個(gè)綜合性體系，涵蓋線上虛擬仿真資源平臺(tái)（O） 、云端教師平臺(tái)（M） 以及云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)（O） 。這三個(gè)平臺(tái)相互交織、協(xié)同作用，不僅提升了學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)，還促進(jìn)了教師教學(xué)方法的優(yōu)化與教學(xué)水平的提升。該模式的核心要旨在于“多元融合性”[2]，即教學(xué)資源、教學(xué)方法以及學(xué)習(xí)路徑的多維度融合。

在OMO 教學(xué)模式下，VR 技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。通過(guò)創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，VR技術(shù)為學(xué)生提供了沉浸式實(shí)踐體驗(yàn)情境。在現(xiàn)代化工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中，VR技術(shù)能夠模擬真實(shí)的操作環(huán)境與工藝流程，使學(xué)生在安全且受控的環(huán)境中開(kāi)展實(shí)踐操作，從而切實(shí)提升實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量與成效。

OMO混合式教學(xué)模式與VR技術(shù)的深度融合，為現(xiàn)代化工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)注入了新的活力。教師能夠依據(jù)教學(xué)需求靈活調(diào)整實(shí)訓(xùn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)，云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)為師生提供了便捷高效的交流互動(dòng)渠道，使得教學(xué)過(guò)程更加透明化與高效化。這些優(yōu)勢(shì)共同推動(dòng)了OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式在現(xiàn)代化工教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與縱深發(fā)展。

2 OMO 混合式教學(xué)模式實(shí)施路徑

2.1 OMO 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)（如圖1所示）

OMO混合式教學(xué)模式融合了大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)技術(shù)[3]，其核心架構(gòu)由三大平臺(tái)組成：線上虛擬仿真資源平臺(tái)（O） 、云端教師平臺(tái)（M） 和云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)（O） 。

線上虛擬仿真資源平臺(tái)（O） ：匯聚VR資源、仿真實(shí)驗(yàn)等，支持學(xué)生線上實(shí)習(xí)與自主學(xué)習(xí)。平臺(tái)提供考核功能，助力教師精準(zhǔn)分析學(xué)情。

云端教師平臺(tái)（M） ：助力教師實(shí)施教學(xué)管理與資源整合，支持實(shí)體課堂與線上資源的整合，實(shí)現(xiàn)理實(shí)結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)。實(shí)時(shí)互動(dòng)功能幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，優(yōu)化教學(xué)成效。

云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)（O） ：作為“智慧中樞”，承擔(dān)教學(xué)服務(wù)信息化管理與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析職能。平臺(tái)發(fā)布課題與測(cè)試任務(wù)，自動(dòng)生成成績(jī)報(bào)告，全方位展示學(xué)生學(xué)習(xí)與教師教學(xué)數(shù)據(jù)，為教學(xué)策略調(diào)整提供支撐。

三大平臺(tái)相互協(xié)作，共同支撐起OMO混合式教學(xué)模式的穩(wěn)固基石。

2.2 OMO 模式實(shí)施路徑與循環(huán)優(yōu)化（如圖2所示）

2.2.1 線上虛擬仿真資源平臺(tái)的資源更新與實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)循環(huán)[4]

在線上虛擬仿真資源平臺(tái)上，教師發(fā)布豐富的虛擬仿真資源，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)自主學(xué)習(xí)與線上實(shí)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)平臺(tái)瀏覽、選擇并練習(xí)各類資源，形成個(gè)性化的學(xué)習(xí)軌跡。平臺(tái)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程、練習(xí)結(jié)果和考核成績(jī)，生成學(xué)情分析報(bào)告。這些數(shù)據(jù)為教師提供了關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、掌握程度和興趣焦點(diǎn)的實(shí)時(shí)反饋?；趯W(xué)情分析報(bào)告，教師能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)資源，完善教學(xué)設(shè)計(jì)，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。此過(guò)程構(gòu)建起資源與學(xué)習(xí)之間的循環(huán)優(yōu)化機(jī)制，確保了線上虛擬仿真資源的持續(xù)更新和改進(jìn)。

2.2.2 云端教師平臺(tái)的教學(xué)策略與學(xué)生互動(dòng)循環(huán)

在云端教師平臺(tái)上，教師將線上虛擬仿真資源與課堂活動(dòng)有機(jī)整合，設(shè)計(jì)出理實(shí)結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)方案。借助平臺(tái)的實(shí)時(shí)互動(dòng)功能，教師可與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)和答疑。平臺(tái)記錄課堂互動(dòng)過(guò)程中的學(xué)生參與度、提問(wèn)次數(shù)、回答質(zhì)量等數(shù)據(jù)，為教師提供課堂效果的實(shí)時(shí)反饋。教師根據(jù)課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和興趣傾向，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)。此過(guò)程形成教學(xué)策略與學(xué)生互動(dòng)之間的循環(huán)優(yōu)化閉環(huán)，有力促進(jìn)課堂教學(xué)效果的持續(xù)提升。

2.2.3 云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與教學(xué)改進(jìn)循環(huán)

在云端綜合教學(xué)服務(wù)信息化管理平臺(tái)上，教師發(fā)布課題和測(cè)試任務(wù)，學(xué)生接受任務(wù)后于線下完成實(shí)習(xí)內(nèi)容，并將成果上傳至平臺(tái)。平臺(tái)自動(dòng)生成成績(jī)報(bào)告和學(xué)習(xí)軌跡分析結(jié)果。平臺(tái)全面提供學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、教師的教學(xué)數(shù)據(jù)等，為教師提供調(diào)整教學(xué)策略的依據(jù)。教師可借助數(shù)據(jù)可視化功能，直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)效果?；谄脚_(tái)提供的數(shù)據(jù)反饋，教師持續(xù)優(yōu)化教學(xué)策略、更新教學(xué)資源、完善教學(xué)設(shè)計(jì)，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)改進(jìn)循環(huán)。同時(shí)，學(xué)生也可依據(jù)平臺(tái)提供的學(xué)習(xí)軌跡分析，了解自身學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行自我調(diào)整和提升。此過(guò)程構(gòu)建起數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與教學(xué)改進(jìn)之間的循環(huán)優(yōu)化體系，有力推動(dòng)整個(gè)教學(xué)模式的持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新發(fā)展。

3 OMO 混合式VR 實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 打造一體化教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)化工實(shí)訓(xùn)教學(xué)“三化”

OMO混合式教學(xué)模式在化工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中成功構(gòu)建了一個(gè)一體化教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)，有效實(shí)現(xiàn)了化工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的“三化”目標(biāo)：過(guò)程虛擬化、環(huán)境真實(shí)化、設(shè)備生產(chǎn)化。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)，那些原本因高危險(xiǎn)性和高風(fēng)險(xiǎn)性而難以接觸、難以直觀觀察的化工生產(chǎn)過(guò)程，被具象化、可視化，并賦予了更高的可操作性。例如，在模擬的化工廠環(huán)境中，學(xué)生可以安全地體驗(yàn)從原料投入產(chǎn)品產(chǎn)出的整個(gè)化工流程，從而極大地提高了他們的實(shí)踐動(dòng)手能力。

同時(shí)，教學(xué)管理平臺(tái)構(gòu)建的虛擬工作場(chǎng)景不僅支持信息發(fā)布、數(shù)據(jù)收集與分析、互動(dòng)交流、成績(jī)?cè)u(píng)定和成果展示等功能，還為學(xué)生提供了一個(gè)安全、高效且充滿挑戰(zhàn)性的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。這種環(huán)境不僅提升了教學(xué)效率，還讓學(xué)生能夠在接近真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，從而更全面地理解并掌握化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

3.2“ 虛擬現(xiàn)實(shí)+”融入課程，創(chuàng)新“理—虛—實(shí)”教學(xué)方法

OMO模式將“虛擬現(xiàn)實(shí)+”技術(shù)（即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與各領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的深度融合，相較于單純的VR技術(shù)，它更注重于將VR技術(shù)應(yīng)用于特定領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)和培訓(xùn)中[5]） 融入課程體系，實(shí)現(xiàn)了“理、虛、實(shí)”一體化教學(xué)的創(chuàng)新[6] 。這種教學(xué)方法在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，不僅拓展了教學(xué)維度，增強(qiáng)了教學(xué)的真實(shí)性，還提升了學(xué)生的交互體驗(yàn)。

在實(shí)際操作中，學(xué)生通過(guò)案例流程化的操作步驟，能夠熟悉并掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)的具體步驟和關(guān)鍵要點(diǎn)。同時(shí)，系統(tǒng)采用提示和自動(dòng)化記錄的考查方式，既保證了學(xué)生操作的充分性和自主性，又確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可追溯性和可靠性。例如，在模擬的化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)提供操作提示和反饋，同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，供后續(xù)分析和評(píng)估。

此教學(xué)模式不僅顯著提升了學(xué)生的實(shí)踐技能水平，還培養(yǎng)了他們的邏輯思維和問(wèn)題解決能力。通過(guò)“理—虛—實(shí)”的教學(xué)方法，學(xué)生能夠在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步的實(shí)踐探索，最終在實(shí)際操作中鞏固和提升所學(xué)技能。

4 OMO 混合式教學(xué)模式效果評(píng)價(jià)及實(shí)施效果總結(jié)

在探索基于“三教改革”的OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式的過(guò)程中，構(gòu)建了全面的效果評(píng)價(jià)體系，并深入分析了其實(shí)施效果，同時(shí)針對(duì)不足之處提出了具體的改進(jìn)策略。

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

遵循教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、教學(xué)方法的有效性、學(xué)生學(xué)習(xí)成果的可衡量性以及教學(xué)模式的創(chuàng)新性等原則，設(shè)計(jì)了以下具體評(píng)價(jià)指標(biāo)：

1） 教學(xué)資源豐富度：通過(guò)統(tǒng)計(jì)線上虛擬仿真資源和VR資源的數(shù)量、種類及更新頻率來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：資源總數(shù) / 學(xué)科領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)資源數(shù) ×100%

2） 教學(xué)過(guò)程互動(dòng)性：根據(jù)線上平臺(tái)的討論次數(shù)、提問(wèn)與回答的質(zhì)量以及學(xué)生間的協(xié)作情況來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：互動(dòng)次數(shù) / 總學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng) × 100%

3） 學(xué)生學(xué)習(xí)參與度：通過(guò)登錄頻率、在線時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)提交率及完成情況來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：參與次數(shù) / 應(yīng)參與次數(shù) × 100%

4） 知識(shí)理解深度：通過(guò)線上測(cè)試成績(jī)、實(shí)踐報(bào)告質(zhì)量及理論知識(shí)的應(yīng)用情況來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：測(cè)試平均分 / 測(cè)試滿分 × 100%

5） 仿真與VR資源應(yīng)用成效：通過(guò)學(xué)生在虛擬環(huán)境中的操作熟練度、問(wèn)題解決能力及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：成功完成實(shí)驗(yàn)次數(shù) / 總實(shí)驗(yàn)次數(shù) ×100%

6） 云端教學(xué)平臺(tái)使用效能：通過(guò)平臺(tái)的使用頻率、用戶滿意度及功能利用率來(lái)評(píng)估。

計(jì)算方法：用戶滿意度評(píng)分（1～5分） 平均值

4.2 數(shù)據(jù)收集與分析方法

為確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和全面性，本文采用了線上實(shí)習(xí)、學(xué)情分析、練習(xí)考核等多元手段進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并綜合運(yùn)用定量分析和定性分析兩種方法進(jìn)行分析。

定量分析：統(tǒng)計(jì)了各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分情況，如教學(xué)資源豐富度得分為85%，教學(xué)過(guò)程互動(dòng)性得分為90%等。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)前后的測(cè)試成績(jī)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果有了顯著提升。

定性分析：通過(guò)內(nèi)容分析法深入解讀了教師和學(xué)生在OMO 模式下的具體行為表現(xiàn)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在虛擬環(huán)境中的操作更加熟練，問(wèn)題解決能力得到了明顯提高。

4.3 實(shí)施效果總結(jié)與改進(jìn)策略

該模式在現(xiàn)代化工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中呈現(xiàn)出顯著亮點(diǎn)，如整合了線上仿真資源、VR資源以及理論資源，為師生搭建了全方位、多角度的學(xué)習(xí)與教學(xué)平臺(tái)。然而，在實(shí)施過(guò)程中也暴露出一些不足之處：

1） 線上資源豐富但缺乏有效整合：學(xué)生在海量信息中易迷失方向。

改進(jìn)策略：加強(qiáng)線上資源的整合與優(yōu)化，提供精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)，如建立資源分類標(biāo)簽、推薦系統(tǒng)等，助力師生高效利用資源。

2） 云端平臺(tái)便捷但技術(shù)基礎(chǔ)薄弱：部分師生存在使用挑戰(zhàn)。

改進(jìn)策略：加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)與支持力度，如開(kāi)展線上培訓(xùn)課程、提供技術(shù)支持熱線等，提升師生對(duì)云端平臺(tái)的使用熟練度。

3） 線上與線下教學(xué)銜接不夠順暢：易引發(fā)教學(xué)斷層現(xiàn)象。

改進(jìn)策略：深化線上與線下教學(xué)的協(xié)同設(shè)計(jì)，如制定統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃、建立線上線下銜接機(jī)制等，確保二者之間的順暢過(guò)渡與有效銜接。

通過(guò)上述改進(jìn)舉措，有望進(jìn)一步完善OMO混合式VR實(shí)踐教學(xué)模式，提升教學(xué)成效，促進(jìn)教育創(chuàng)新與發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

基金項(xiàng)目：四川省教育廳2022-2024 年職業(yè)教育人才培養(yǎng)和教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目，《高職院校現(xiàn)代化工虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐教學(xué)新模式的探索與研究》（項(xiàng)目編號(hào)：GZJG2022-442）