基于“三教改革”的OMO混合式VR实践教学模式构建与创新研究

摘要：文章探讨基于“三教改革”理念的OMO混合式VR实践教学模式在现代化工教育中的应用。文章详细阐述了该模式的构建基础、实施路径、创新点及效果评价，旨在提升现代化工虚拟仿真实训的教学效果。首先概述了OMO混合式VR实践教学模式，并强调了虚拟仿真/VR教学资源的重要性。接着，详细介绍了该模式的整体架构设计和实施循环优化。文章还突出了OMO混合式教学模式的创新之处，如一体化教学实践平台的构建和“理—虚—实”教学方法的创新。最后，对OMO混合式教学模式的效果进行了综合评价。

关键词：三教改革；OMO混合式教学模式；VR实践教学；虚拟仿真实训；现代化工

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）01-0175-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

“三教改革”作为提升教育品质、推动教育向现代化转型的关键举措，已成为教育领域的核心议题之一。现代化工教育对实践性要求高，传统实训模式存在局限性，难以满足行业对人才培养的高标准需求。虚拟现实（VR） 技术为化工实践教学提供了新的可能性，为解决这一难题提供了新的思路。在此背景下，基于“三教改革”理念的OMO混合式VR实践教学模式应运而生，为现代化工教育开拓了全新的教学路径与实训平台。该模式的构建得到了国家政策的支持，旨在推动教育信息化与现代化进程，鼓励教育创新，强化教育资源建设。本文将系统探究该模式的背景、构建基础、实施路径、创新模式，并对其成效进行评价与深入的反思。

1 OMO 混合式VR 实践教学模式的构建基础与应用

基于“三教改革”理念的OMO混合式VR实践教学模式是现代教育技术领域的创新性探索。该模式深度整合了“三教改革”理念与虚拟现实技术，旨在突破现代化工教育在时间、空间与安全上的局限，为化工教育开辟新的教学维度与实训途径[1] 。其中，“三教改革”理念强调教师的主导性、教材的科学性与实用性，以及教法的灵活性与创新性。

OMO模式基于大数据和云平台，构建了一个综合性体系，涵盖线上虚拟仿真资源平台（O） 、云端教师平台（M） 以及云端综合教学服务信息化管理平台（O） 。这三个平台相互交织、协同作用，不仅提升了学生的实践能力与创新意识，还促进了教师教学方法的优化与教学水平的提升。该模式的核心要旨在于“多元融合性”[2]，即教学资源、教学方法以及学习路径的多维度融合。

在OMO 教学模式下，VR 技术发挥了巨大的作用。通过创建虚拟学习环境，VR技术为学生提供了沉浸式实践体验情境。在现代化工虚拟仿真实训中，VR技术能够模拟真实的操作环境与工艺流程，使学生在安全且受控的环境中开展实践操作，从而切实提升实践教学的质量与成效。

OMO混合式教学模式与VR技术的深度融合，为现代化工虚拟仿真实训注入了新的活力。教师能够依据教学需求灵活调整实训环境，实现个性化教学设计目标。同时，云端综合教学服务信息化管理平台为师生提供了便捷高效的交流互动渠道，使得教学过程更加透明化与高效化。这些优势共同推动了OMO混合式VR实践教学模式在现代化工教育领域的广泛应用与纵深发展。

2 OMO 混合式教学模式实施路径

2.1 OMO 整体架构设计（如图1所示）

OMO混合式教学模式融合了大数据与云平台技术[3]，其核心架构由三大平台组成：线上虚拟仿真资源平台（O） 、云端教师平台（M） 和云端综合教学服务信息化管理平台（O） 。

线上虚拟仿真资源平台（O） ：汇聚VR资源、仿真实验等，支持学生线上实习与自主学习。平台提供考核功能，助力教师精准分析学情。

云端教师平台（M） ：助力教师实施教学管理与资源整合，支持实体课堂与线上资源的整合，实现理实结合的教学活动。实时互动功能帮助教师了解学生学习情况，优化教学成效。

云端综合教学服务信息化管理平台（O） ：作为“智慧中枢”，承担教学服务信息化管理与数据实时分析职能。平台发布课题与测试任务，自动生成成绩报告，全方位展示学生学习与教师教学数据，为教学策略调整提供支撑。

三大平台相互协作，共同支撑起OMO混合式教学模式的稳固基石。

2.2 OMO 模式实施路径与循环优化（如图2所示）

2.2.1 线上虚拟仿真资源平台的资源更新与实时学习循环[4]

在线上虚拟仿真资源平台上，教师发布丰富的虚拟仿真资源，引导学生展开自主学习与线上实习活动。学生通过平台浏览、选择并练习各类资源，形成个性化的学习轨迹。平台记录学生的学习进程、练习结果和考核成绩，生成学情分析报告。这些数据为教师提供了关于学生学习进度、掌握程度和兴趣焦点的实时反馈。基于学情分析报告，教师能够及时调整教学资源，完善教学设计，以满足学生的学习需求。此过程构建起资源与学习之间的循环优化机制，确保了线上虚拟仿真资源的持续更新和改进。

2.2.2 云端教师平台的教学策略与学生互动循环

在云端教师平台上，教师将线上虚拟仿真资源与课堂活动有机整合，设计出理实结合的教学活动方案。借助平台的实时互动功能，教师可与学生进行实时互动和答疑。平台记录课堂互动过程中的学生参与度、提问次数、回答质量等数据，为教师提供课堂效果的实时反馈。教师根据课堂互动数据，了解学生的学习状况和兴趣倾向，及时调整教学策略，优化课堂活动设计。此过程形成教学策略与学生互动之间的循环优化闭环，有力促进课堂教学效果的持续提升。

2.2.3 云端综合教学服务信息化管理平台的数据驱动与教学改进循环

在云端综合教学服务信息化管理平台上，教师发布课题和测试任务，学生接受任务后于线下完成实习内容，并将成果上传至平台。平台自动生成成绩报告和学习轨迹分析结果。平台全面提供学生的学习数据、教师的教学数据等，为教师提供调整教学策略的依据。教师可借助数据可视化功能，直观地了解学生的学习情况和教学效果。基于平台提供的数据反馈，教师持续优化教学策略、更新教学资源、完善教学设计，形成数据驱动的教学改进循环。同时，学生也可依据平台提供的学习轨迹分析，了解自身学习情况，进行自我调整和提升。此过程构建起数据驱动与教学改进之间的循环优化体系，有力推动整个教学模式的持续优化和创新发展。

3 OMO 混合式VR 实践教学模式的创新点

3.1 打造一体化教学实践平台，实现化工实训教学“三化”

OMO混合式教学模式在化工实训教学中成功构建了一个一体化教学实践平台，有效实现了化工实训教学的“三化”目标：过程虚拟化、环境真实化、设备生产化。具体来说，通过先进的虚拟仿真技术，那些原本因高危险性和高风险性而难以接触、难以直观观察的化工生产过程，被具象化、可视化，并赋予了更高的可操作性。例如，在模拟的化工厂环境中，学生可以安全地体验从原料投入产品产出的整个化工流程，从而极大地提高了他们的实践动手能力。

同时，教学管理平台构建的虚拟工作场景不仅支持信息发布、数据收集与分析、互动交流、成绩评定和成果展示等功能，还为学生提供了一个安全、高效且充满挑战性的实训环境。这种环境不仅提升了教学效率，还让学生能够在接近真实的生产环境中进行综合性实训项目，从而更全面地理解并掌握化工生产的各个环节。

3.2“ 虚拟现实+”融入课程，创新“理—虚—实”教学方法

OMO模式将“虚拟现实+”技术（即虚拟现实技术与各领域专业知识的深度融合，相较于单纯的VR技术，它更注重于将VR技术应用于特定领域的专业教学和培训中[5]） 融入课程体系，实现了“理、虚、实”一体化教学的创新[6] 。这种教学方法在技术驱动下，不仅拓展了教学维度，增强了教学的真实性，还提升了学生的交互体验。

在实际操作中，学生通过案例流程化的操作步骤，能够熟悉并掌握专业实验的具体步骤和关键要点。同时，系统采用提示和自动化记录的考查方式，既保证了学生操作的充分性和自主性，又确保了实验结果的可追溯性和可靠性。例如，在模拟的化学反应实验中，学生可以在虚拟环境中进行实验操作，系统会实时提供操作提示和反馈，同时记录实验数据，供后续分析和评估。

此教学模式不仅显著提升了学生的实践技能水平，还培养了他们的逻辑思维和问题解决能力。通过“理—虚—实”的教学方法，学生能够在理解理论知识的基础上，通过虚拟实验进行初步的实践探索，最终在实际操作中巩固和提升所学技能。

4 OMO 混合式教学模式效果评价及实施效果总结

在探索基于“三教改革”的OMO混合式VR实践教学模式的过程中，构建了全面的效果评价体系，并深入分析了其实施效果，同时针对不足之处提出了具体的改进策略。

4.1 评价指标体系的构建

遵循教学内容的科学性、教学方法的有效性、学生学习成果的可衡量性以及教学模式的创新性等原则，设计了以下具体评价指标：

1） 教学资源丰富度：通过统计线上虚拟仿真资源和VR资源的数量、种类及更新频率来评估。

计算方法：资源总数 / 学科领域标准资源数 ×100%

2） 教学过程互动性：根据线上平台的讨论次数、提问与回答的质量以及学生间的协作情况来评估。

计算方法：互动次数 / 总学习时长 × 100%

3） 学生学习参与度：通过登录频率、在线时长、作业提交率及完成情况来评估。

计算方法：参与次数 / 应参与次数 × 100%

4） 知识理解深度：通过线上测试成绩、实践报告质量及理论知识的应用情况来评估。

计算方法：测试平均分 / 测试满分 × 100%

5） 仿真与VR资源应用成效：通过学生在虚拟环境中的操作熟练度、问题解决能力及实验结果的准确性来评估。

计算方法：成功完成实验次数 / 总实验次数 ×100%

6） 云端教学平台使用效能：通过平台的使用频率、用户满意度及功能利用率来评估。

计算方法：用户满意度评分（1～5分） 平均值

4.2 数据收集与分析方法

为确保评价的准确性和全面性，本文采用了线上实习、学情分析、练习考核等多元手段进行数据收集，并综合运用定量分析和定性分析两种方法进行分析。

定量分析：统计了各项评价指标的得分情况，如教学资源丰富度得分为85%，教学过程互动性得分为90%等。同时，通过对比实验前后的测试成绩，发现学生的学习成果有了显著提升。

定性分析：通过内容分析法深入解读了教师和学生在OMO 模式下的具体行为表现和学习体验。例如，发现学生在虚拟环境中的操作更加熟练，问题解决能力得到了明显提高。

4.3 实施效果总结与改进策略

该模式在现代化工虚拟仿真实训中呈现出显著亮点，如整合了线上仿真资源、VR资源以及理论资源，为师生搭建了全方位、多角度的学习与教学平台。然而，在实施过程中也暴露出一些不足之处：

1） 线上资源丰富但缺乏有效整合：学生在海量信息中易迷失方向。

改进策略：加强线上资源的整合与优化，提供精准的学习导航系统，如建立资源分类标签、推荐系统等，助力师生高效利用资源。

2） 云端平台便捷但技术基础薄弱：部分师生存在使用挑战。

改进策略：加强技术培训与支持力度，如开展线上培训课程、提供技术支持热线等，提升师生对云端平台的使用熟练度。

3） 线上与线下教学衔接不够顺畅：易引发教学断层现象。

改进策略：深化线上与线下教学的协同设计，如制定统一的教学计划、建立线上线下衔接机制等，确保二者之间的顺畅过渡与有效衔接。

通过上述改进举措，有望进一步完善OMO混合式VR实践教学模式，提升教学成效，促进教育创新与发展。

参考文献：

[1] 倩，李淑君，张继国，等.互联网+新形态下“化工原理”创新教学模式的构筑与实践[J].大学化学，2023，38（9）：1-5.

[2] 张钰，张茂林.信息化时代下“化工原理”多层次教学模式的创新与实践[J].大学化学，2023，38（3）：80-87.

[3] 彭霞.职业教育跨场景线上线下融合自适应OMO教学模式的探究[J].现代教育与实践，2024，6（2）：57-59.

[4] 冯曼，黄晓曦，张海涛“. 互联网+”时代的OMO课程教学模式及其应用研究：以线性代数课程为例[J].教育进展，2024（7）：1122-1126.

[5] 逯行，朱陶，徐晶晶，等.高校虚拟仿真实验教学的基本问题与趋势[J].现代教育技术，2021，31（12）：61-68.

[6] 杨七平.基于OMO教学模式的高校融合教学环境建设探索[J].中国教育信息化，2022，28（9）：111-116.

【通联编辑：光文玲】

基金项目：四川省教育厅2022-2024 年职业教育人才培养和教育教学改革研究重点项目，《高职院校现代化工虚拟现实实践教学新模式的探索与研究》（项目编号：GZJG2022-442）