高校應急管理虛擬仿真實驗教學項目建設探索

摘要：本文對應急管理虛擬仿真實驗教學項目的建設進行探索，通過建設自然災害與事故災害公共危機應急決策沙盤推演實驗教學項目，同時綜合采用情境模擬教學、模擬角色扮演、自主學習等多種教學方式，將該實驗教學項目運用于應急管理人才培養(yǎng)教學中，分析其在應急管理本科專業(yè)教學中的教學效果。通過分析得出，虛擬仿真實驗教學是一項新的教學模式，可以有效彌補傳統(tǒng)實驗教學與應急處突實踐能力培養(yǎng)的不足，有助于教育教學信息化的推進與教學質量的提高。

關鍵詞：應急管理;虛擬仿真;實驗教學

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2021）23-0099-05

應急管理是一門實踐性和綜合性很強的學科，僅僅依靠課堂教學無法達到人才培養(yǎng)的目標。在對應急管理人才培養(yǎng)的過程中，學生往往沒有親自參與危機事件處置的學習機會，學校一般通過應急演習、實踐實訓、學習參觀等相關活動彌補實踐教學方面的不足，這對培養(yǎng)學生的實踐能力起到了一定的作用。[1]但是由于應急管理具有突發(fā)性、復雜性等特點，在進行實驗實訓時很難做到完全真實地模擬危機事件管理，這和培養(yǎng)具有實踐能力的危機管理人才還存在著一定的差距。因此，進一步加強應急處突能力訓練與虛擬仿真情境訓練非常重要。虛擬仿真實驗教學項目具備沉浸性、交互性的特征，當涉及在高危險性或極端環(huán)境中進行成本高、消耗高或者綜合模擬訓練時，它能夠提供有效、經濟、安全的實踐訓練[2]，能為學生提供交互性強、逼真性高、動態(tài)靈活的各種危機事件教學平臺，更好地提高學生應對危機事件的感性認識和理性操作能力。當前筆者所在學校應急管理專業(yè)實驗實訓項目還處于空白狀態(tài)，為了加強應急管理專業(yè)學習的核心能力——公共危機事件應急處突能力的培養(yǎng)，必須強化應急管理虛擬仿真實驗教學項目的建設。

本文項目設計

1.設計思路

教育部指出，虛擬仿真實驗教學項目的建設要以完成教學目的和教學內容為目標。[3]根據“能實不虛、虛實結合、以虛補實”的原則，應急管理虛擬仿真實驗教學項目的建設應圍繞課程教學不好開展、傳統(tǒng)實驗教學又比較難達到教學效果的自然災害、事故災害展開。在實驗教學理念上著重以學生為教學主體，以課前—課中—課后為教學主線，運用虛擬仿真技術和移動互聯網進行混合式實驗教學，進一步將專業(yè)的理論知識與實驗實訓高效結合，將實驗實訓與現實情境相結合，運用情境模擬教學、虛擬角色扮演教學等多種教學方法，并以地震、火災等現場案例為背景，以危機事件應急處置過程為導向，對公共危機事件進行應急管理、應急處置訓練，實現理論和實踐教學的有機結合。[4]

2.系統(tǒng)構成

應急管理虛擬仿真實驗教學項目硬件支撐系統(tǒng)包括擴聲系統(tǒng)、教學顯示系統(tǒng)及輔助顯示系統(tǒng)，以及智能電子設備、分組討論系統(tǒng)、討論發(fā)言系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、音視頻切換系統(tǒng)、情景模擬教學系統(tǒng)、導調輔助系統(tǒng)等設備。[5]核心軟件應用系統(tǒng)包括自然災害公共危機應急決策沙盤推演實訓平臺軟件、事故災害公共危機應急決策沙盤推演實訓平臺軟件。

3.用戶端

應急管理虛擬仿真實驗教學項目系統(tǒng)以計算機仿真技術、網絡技術與多媒體技術為依托，有效實現虛擬仿真實訓操作、智能引導和教學管理一體化。學生通過PC端登錄實驗教學系統(tǒng)就可以開展課堂教學。課堂教學由以下三部分內容組成。

①看現場。以真實危機事件為素材，結合仿真技術以及物理模擬系統(tǒng)，提供各種案例突發(fā)事件場景的精細化模擬展示，加深學生對突發(fā)事件的認識。

②做決策。利用技術和互動的形式將傳統(tǒng)的基于經驗的學習，通過技術手段用數據化的方法搬到線上，再通過數據智能的方法優(yōu)化學習體驗。通過對應急案例場景還原處置過程的訓練，提高學生的應急決策能力、全局控制能力，加強學生對應急管理工作的熟悉程度，不僅有利于提升實務操作能力，而且有利于提高相關專業(yè)知識水平。

③出評估。圍繞“一案三制”即應急預案、應急機制、體制和法制的要求，同時結合3D場景仿真實訓等，遵循“救治第一、把握主要矛盾、注重新聞傳播、機動權變、協調作戰(zhàn)、科學合法”的原則，評估準備、組織、調度、處置、保障、恢復等全場景過程中的問題環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)，切實提高學生的應急處置能力。

本文項目建設

應急管理虛擬仿真實驗教學項目以3D動畫立體呈現公共危機案例，充分展現公共危機事件的各個環(huán)節(jié)及要點，學生通過扮演危機事件中的關鍵角色并進行團隊決策以影響整個事態(tài)的發(fā)展和最終的結果，從而親身體驗公共危機事件發(fā)展全過程。通過虛擬仿真實驗教學項目學生如臨現場，深刻體會危機事件與自身的相關性以及事件發(fā)展帶來的緊迫感。

1.自然災害公共危機應急決策沙盤推演實訓項目

自然災害公共危機應急決策沙盤推演實訓項目以地震為模擬情境，具體內容包括：采用3D動畫實景模擬的形式，以競爭對抗方式開展實訓;分角色組團練習，比賽以團隊形式展開，實訓結束后展示團隊排名，每個團隊包含2～5人進行實訓;案例基于真實的公共危機事件，在過程中會定期發(fā)出新的任務和指令，同時也會根據學生的完成情況自動給予新任務;現場狀況的360度全景呈現，包含百余種不同的模型，如汽車、居民樓、醫(yī)院、學校、工業(yè)園區(qū)、通信基站等;實訓中醫(yī)療防疫組和救災專家組可聯動解決醫(yī)療事件;救援搶險組在遇到被困人員后可選擇就地救援或仍舊前往原有目的地;物資搶奪、山體滑坡、信息隔斷、謠言四起、暴雨曝曬、余震火災等突發(fā)事件充分考驗學生在突發(fā)危機的壓力與挑戰(zhàn)之下做出最優(yōu)的應急決策;應急響應的啟動，震情、社情、民情、救援情況的傳遞，應急響應決策的擴大，各部門間信息收集、報告、傳遞、分享等;自定義案例，教師不僅可以修改案例初始數據，選擇簡單、中等、困難等模式供學生進行多次練習，還能夠自定義地震案例中的突發(fā)事件;實驗管理模塊中教師可以實時監(jiān)控每一組實驗的狀態(tài)，系統(tǒng)內置三個重要的評分指標（社會滿意度、救援進度、死亡人數），三個評分指標數據隨著實驗深入呈現動態(tài)變化;教師可以實時在平臺中發(fā)布通知消息，也可以暫停實訓，為學生講解相關知識，再次恢復后學生可以繼續(xù)實驗;學生在實訓前填寫完整的危機預案，實驗結束后可以根據決策結果進行調整后提交給教師，教師對預案打分;學生實訓結束后可以查看到小組的實訓報告，實訓報告里可以看到自己進行的每一個操作及其造成的結果，學生可據此反思以更好地進行下一次實驗。

2.事故災害公共危機應急決策沙盤推演實訓項目

事故災害公共危機應急決策沙盤推演實訓項目以火災事故作為模擬情境，具體內容包括：采用3D動畫實景模擬的形式，以競爭對抗方式開展實訓;分角色組團練習，比賽以團隊形式展開，實訓結束后展示團隊排名;案例基于真實的危機管理事件，在過程中會定期發(fā)出新的任務和指令，同時也會根據學生完成的情況自動給予新的任務;現場狀況的360度全景呈現，各種模型應有盡有——火災案例中，倉庫著火的火勢變化動態(tài)效果等刻畫細膩而真實，讓危機事件鮮活地展現在學生眼前;實訓中指揮部可啟動應急響應，并根據消防局匯報的現場火情進行增援調配，部門在指揮部的協調之下進行現場處置;滅火、救人、火災統(tǒng)計、調查火災原因等消防局的工作職責充分體現了公共危機管理處置原則，通過實際操練讓學生學有所用、學以致用;自定義案例，教師可以修改案例初始數據;實驗管理模塊中教師可以實時監(jiān)控每一組實驗的狀態(tài)，系統(tǒng)內置三個評分指標（社會滿意度、經濟、死亡人數）;教師可以實時在平臺中發(fā)布通知消息;學生需要進行至少三次實驗，才能完成火災案例中每一個部門的全部操作，實訓次數多，容錯率高;學生結束后需要完善制訂危機預案，教師根據預案打分，學生可在成績排名中查看到自己的實訓得分排名以及預案得分排名;學生實訓結束后可以查看到小組的實訓報告，在其中看到自己的每一個操作及其造成的結果，學生可據此反思并更好地進行下一次實驗。

本文項目教學應用

1.應用群體

1185名廣西警察學院公共管理學院應急管理、行政管理、城市管理本科專業(yè)學生參與應急管理虛擬仿真實驗教學項目教學應用。

2.教學目的

應急管理虛擬仿真實驗教學項目是一個基于多媒體互動教學技術支撐，能開展危機管理、案例教學、事務規(guī)劃、公共資源調動等相關課程的虛擬仿真實驗教學。該項目可以實現學生統(tǒng)一行動、分組討論、分角色操作以及模擬決策等，教師可以通過情境模擬實驗教學項目平臺點評，同時學生可對教學過程及結果進行評價。此實驗教學項目，可以提高學生的應急管理和危機應急處置能力，包括如何完成事件接報、環(huán)境分析、公共影響因素分析、應急資源分析、資源調度、態(tài)勢標繪、數字化預案等，使學生身臨其境，強調操作性，融合趣味性，注重實效性，突出學理性，將理論與實踐有效結合，實現教師和學生的充分投入，加強學生的應急管理經驗與模擬情境的高度融合。[6]

3.教學實施

項目教學過程中運用情境模擬教學、角色扮演教學、自主開展學習、課堂討論等多種教學方法，開展虛擬仿真實驗教學，實現線上與線下教學相結合的交互式、沉浸式實驗教學模式。[7]

（1）課前準備

課前學生安裝實訓項目APP，打開APP自行預習，APP會自動記錄學生課前預習的基本情況;同時教師可以布置課前作業(yè)，讓學生進一步掌握課程理論知識以及實驗操作要點;學生也可以提前進入線上模擬實驗，熟悉情境模擬實訓的基本操作。同時，APP具有答疑討論功能，學生與學生之間、教師與學生之間可相互提問、交流、答疑。

（2）課程學習

在課程教學中，任課教師打開虛擬仿真實驗教學項目PC端對相關危機事件應急處突的原則、方法等進行講授，將籠統(tǒng)抽象的概念與實訓操作進一步具體化。學生根據教學案例的示范演練，完成各項實訓任務，在完成實訓的過程中進一步加強對危機事件處置能力的學習掌握。完成實訓后，教師按規(guī)定對學生的實訓結果進行評價考核。學生也可以自評或者互評，教師根據學生自評與互評的情況，給予點評。具體教學過程如下。

①組建決策小組，召開決策會議。學生通過組建決策小組的形式參與決策。決策小組根據各個成員的優(yōu)劣勢、特點等進行相關職能分工，選舉產生決策小組組長，確立決策目標。學生對所需完成的突發(fā)危機事件處置基本了解之后，由決策小組組長組織小組會議，依據小組決策安排，做出決策，制訂各項決策計劃。

②分析決策環(huán)境，制訂應對策略。每一項決策，都是在一定的環(huán)境條件下制訂的。危機事件管理分階段推演并且模擬政府部門設置了多維度、綜合的外部環(huán)境、內部環(huán)境。環(huán)境分析的主要目的是找出對小組決策具有重大影響的潛在環(huán)境因素，科學有效地預測事件發(fā)展趨勢，洞察環(huán)境中蘊含的機會與威脅。各決策小組根據自身的預測，本著為人民服務的原則，制訂、調整小組策略。

③小組成員交流發(fā)言。小組成員積極參與決策制訂，加深對決策內涵的理解，深刻體會決策短見的不利之處，樹立長遠的決策發(fā)展觀，從思想深處構建起決策管理意識，提高管理有效性。通過充分的團隊溝通，深入了解小組內部成員的能力，增強學生全局意識。

④決策結果匯報，教師分析點評。在各小組得出決策結果之后，由小組組長進行決策講解。教師根據各小組的決策結果，對各決策結果中的成功與失敗之處深入分析，提出修改意見，并針對實訓中存在的共性問題，進行分析和講解。最后，教師按照課程要求與課程安排，完成重點與難點知識的講授。

（3）課后評價與交流

當項目課程實訓結束后，學生再次使用“應急管理虛擬仿真實驗教學項目”移動端APP自主進行強化訓練，移動端APP同樣可以實現自動記錄學習、分析學習數據，如學習時長、練習題的正確率，學生也可以進行自我考核。通過移動端APP對學生學習數據的對比分析，教師可以查看分析結果并進行點評反饋，及時掌握學生的學習情況和反思教學中存在的問題。

4.教學方法

（1）情境模擬教學

以自然災害與事故應急處突相關能力培養(yǎng)為主線，運用動畫3D虛擬仿真技術與VR技術，呈現地震、火災等自然災害與事故事件，搭建危機事件應急處突能力訓練的各個場景。項目實訓中學生可以進行多情境切換，也可以控制動畫3D虛擬人物，在不同角色（如應急指揮者、調查者、監(jiān)督者、檢測者、消殺者等）間進行切換，培養(yǎng)應急處突的綜合實踐能力。

（2）自主學習法

學生通過項目移動端APP可以打破時間與空間的限制進行自主學習。依托PC端的課堂教學、移動端APP自主學習平臺可以反復進行突發(fā)危機事件的能力實訓。在實訓過程中，可以自由切換實訓、教學等模式。教學模式可以更系統(tǒng)更全面地學習、掌握各項技能的基本原則和基本方法，訓練模式則可以加強應急處突能力的訓練，實現理論與實踐的有效結合。

（3）模擬角色扮演教學

利用應急管理虛擬仿真實驗教學項目的角色模擬和學習交流，以小組的形式分配實訓任務，讓學生輪流扮演不同應急處置人員，使其了解并掌握不同應急處突角色的相關職能與方法，同時通過實訓平臺進行學習交流，分享不同模擬角色的實訓心得，能夠達到提高學生溝通交流能力的目的。

5.實訓效果

應急管理虛擬仿真實驗教學項目提供不同危機事件的虛擬情境沉浸式、交互式學習模式，融合應急管理的理論知識與實踐能力訓練，通過虛擬情境模擬現實場景，結合線上學習與線下學習，綜合采用情境模擬教學、模擬角色扮演、自主學習等多種教學方式，完成高危險性與極端性環(huán)境的綜合模擬訓練。利用富有趣味的實驗教學方式將復雜的、抽象的危機情境以虛擬現實的形式生動地展示出來，能夠充分調動學生的學習興趣，使得學生面對危機事件的應急思維、應急處置技能、團隊合作精神、系統(tǒng)全面的思維得到充分鍛煉，實驗實訓效果俱佳。同時，虛擬仿真實驗教學能夠有效激發(fā)學習的積極性、主動性，提高學習效率，達到理論與實踐相結合的教學目的。這是對高校應急管理本科專業(yè)學生應急處突能力培養(yǎng)的有效補充，能夠全面提升學生綜合應急能力，使其成為更全面更綜合更具崗位勝任力的應急管理人才。

本文結語

公共危機事件應急處突能力的培養(yǎng)受到很多客觀因素的制約，一直以來都是應急管理人才培養(yǎng)的短板。應急管理虛擬仿真實驗教學運用3D動畫虛擬仿真技術、VR技術和互聯網教學平臺，模擬構建高度逼真的危機事件情境，構建靈活開放的實驗教學平臺，學生通過移動端APP可以實現隨時隨地自主學習和應急技能實訓，滿足現實無法提供的高危險性、極端性突發(fā)危機事件應急處突能力培養(yǎng)實踐，以“虛實結合、優(yōu)勢互補”為原則，開展應急處突能力培養(yǎng)實驗教學，形成交互式、沉浸式的線上與線下教學相結合的實驗教學模式，成為應急管理人才綜合能力培養(yǎng)教學方式的有效補充。在教學理念上突出以學生為主體，注重滿足學生創(chuàng)新學習、自主學習、個性化學習的需求，培養(yǎng)了具備崗位勝任力的綜合性應用型應急管理人才。但是目前探索建設的實驗教學項目還不夠系統(tǒng)、全面、詳細，今后將結合應急管理的實際需要，進一步完善實驗項目，使應急管理虛擬仿真實驗教學項目更具全面性、系統(tǒng)性，成為應急管理實踐能力培養(yǎng)的強有力工具。

虛擬仿真實驗教學作為一項新的實驗教學方式，有利于實現教育資源的共享與優(yōu)化，有助于教育教學信息化的推進與教學質量的提高。將現代信息化技術應用于應急處突能力的培養(yǎng)，建立開放式、交互式、沉浸式的虛擬仿真實驗教學項目，可以有效彌補傳統(tǒng)實驗教學與應急處突實踐能力培養(yǎng)的不足。

參考文獻：

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作者簡介：蔡明丹（1988.08—），女，漢族，廣西桂林人，管理學碩士，經濟師，研究方向為基層治理研究。

本文系2020年度廣西警察學院高等教育本科教學改革項目“《公共危機管理》虛擬仿真實驗教學項目建設探索”（2020JGB33）研究成果;2020年度廣西高等教育本科教學改革工程A類項目“復合型應急管理人才‘教學練戰(zhàn)、多元協作、層級遞進培養(yǎng)模式的探索與實踐”（2020JGA353）研究成果。