數字化實訓模式：數字化社會公安實訓教學的必然選擇——以犯罪現場勘查實訓教學為例

熊立榮，郭慧英，夏曉雨

（湖南警察學院，湖南　長沙　410138）

數字化實訓模式：數字化社會公安實訓教學的必然選擇——以犯罪現場勘查實訓教學為例

熊立榮，郭慧英，夏曉雨

（湖南警察學院，湖南長沙410138）

摘要：無論是“模擬實訓”模式，還是“實戰實訓”模式，均存在致命缺陷。奠基于虛擬現實技術之上的數字化實訓模式，能最大程度激發學生的學習興趣、允許重復犯錯、具有全天候的學習機會、能培養學生的規范意識并有助于對學生實訓的準確評價考核等。其技術實現途徑是三維交互軟件。開發此類軟件的基本工作步驟是：首先將各類犯罪現場在虛擬環境下構建，然后運用三維交互軟件使虛擬三維場景產生交互，最后制定在三維交互場景中操作的規范。

關鍵字：數字化實訓模式；虛擬現實技術；三維交互；犯罪現場勘查

公安工作是一門實踐性極強的專業工作。與之相適應，在公安教育中實訓環節也有著舉足輕重的地位。一門公安專業課程、一個公安專業乃至于一所公安院校，其教學質量如何，直接取決于實訓環節的質量。某種程度上，實訓就是公安教育的生命線。然而，在我國當前的公安教育中，受制于由各種主客觀條件決定的實訓模式，實訓質量差強人意。

一、公安教育傳統實訓教學模式之困境

當前，在我國公安教育中存在兩種實訓模式，即模擬實訓模式和實戰實訓模式。客觀而論，這兩種實訓模式均存在致命的缺陷，難以適應新形勢下公安工作對公安教育的要求。

（一）“模擬實訓”模式之缺陷

長期以來，我國公安教育采取“教、學、練”的模式，在這一模式中，實訓一般在理論講授完畢后采取“練”的形式進行，亦即“模擬實訓”的方式進行。在這樣的實訓模式中，實訓所需要的案情，既有根據真實案例改編而來的，也有完全虛假的。此種實訓，不能說沒有效果。但是，受制于諸多主客觀條件，實訓效果只能說是差強人意。筆者長期從事《犯罪現場勘查學》這門實踐性、操作性很強的課程之教學，對“模擬實訓”這一實訓模式有比較深刻的認識。在犯罪現場勘查實訓教學中的局限性主要體現在以下幾個方面：

1.模擬現場仿真程度低

一般而言，實訓效果與模擬現場的仿真程度成正比，故模擬現場設置的仿真程度，在很大程度上決定了實訓的成功與否。這種模擬設置，包括案情、場地、道具、環境、犯罪后果、案件相關人（犯罪人、被害人、知情人等）等方面的設置。上述方面，不管人們如何努力，都不能做到高仿真性：

（1）犯罪現場的靜態化要素難以全面模擬。所謂犯罪現場的靜態化要素，是指犯罪后果、犯罪痕跡物品等一經犯罪發生形成后基本不會變化的對象。這種模擬，受制于各種客觀條件，難以全面再現或真實展現犯罪現場諸要素，如場所只能選擇學校內部的模擬現場，導致原案的現場環境因素難以體現；模擬的殺人案件中，尸體只能選擇塑料模具等。

（2）犯罪現場的動態化要素基本不能模擬。在真實的犯罪案件中，一旦犯罪活動實施后，在犯罪人、被害人及其家屬、無關群眾甚至氣候動物等的影響下，犯罪現場的某些要素還會發生改變，如知情人的態度有可能改變，尸體會產生各種尸體現象并不斷變化等。這種改變，在傳統的模擬中往往不能展現。

2.物質投入大

偵查實踐中，案件類型多樣，現場情況不一。要貼近公安實踐，就要求盡量多地模擬各種類型的案件，各種樣態的現場，這需要巨大的投入。同時，現場、道具等一經模擬使用后，必然要造成破壞。比如，模擬盜竊案件，可能需要撬壞模擬現場的門、門鎖、柜子等，且不可能恢復原狀；模擬殺人案件，會在人體塑料模具上留下血痕等。這都將嚴重影響下一次不同的實訓。所以，理想的情況，這種模擬犯罪現場，應該是一次性使用。但果真如此，則投入將會是一無底洞，而浪費亦將無窮。

3.實訓時間不足

目前的實訓，一般只能在規定的教學時間內完成，通常以2課時或者4課時為單位，而一次完整的模擬現場勘查，從準備工作開始，到各種勘驗檢查記錄制作完畢，遠非4課時可以完成。這就導致部分實訓環節草草收場，無法保證實訓效果。

4.師資、場地不足

實訓要取得好的效果，與生均師資力量及場地多寡密切相關。具體到模擬犯罪現場勘驗，每個實訓小組以5個左右的學生為宜。然而，實際情況是：一個區隊（班）動輒40人甚至50人，按照5個學生一組的標準，一次實訓，將要配置10名左右的指導老師，并使用10個左右的場地。顯然，目前很多公安院校達不到這樣的要求，通常是一個老師指導幾十個學生，一個現場承載幾十個學生。

5.學生主動性不足

由于犯罪現場的仿真程度低、實訓時間不足，以及師資、場地不足等因素，導致學生興趣不大，實訓中“吃大鍋飯”、充當南郭先生的大有人在。

（二）“實戰實訓”模式之缺陷

2008年，十一個部委聯合下發《關于印發〈2008年政法院校招錄培養體制改革試點工作實施方案〉的通知》，該方案明確提出：“在培養模式上，以公安業務綜合素質培養為基礎，以職業精神、基本技能和專業能力教育培養為核心，探索‘教、學、練、戰’—體化的教學模式。”該模式的精髓是其“實戰”理念，強調全真實戰訓練在公安教育中的重要地位，在施教過程中追求“以戰代練”甚至“以戰代教代學”。由此，實戰實訓模式得以在公安教育實訓教學中確立。然而，筆者認為，該模式雖然較之傳統的模擬實訓模式有進步，但也存在很多問題，并非解決當前公安教育實訓教學中問題的一劑良方。其面臨的主要問題有：

1.有悖法理

若采取實戰實訓模式，老師帶領學生參與偵查活動，則該行為是一種刑事司法活動。然而，在公安院校，不但學生沒有司法資格，老師也無司法資格。故在開展實戰實踐教學時極易陷入非法司法的境地，不但司法程序上具有先天性缺陷，且一旦出現錯誤或發生意外情況，將會在以下方面形成爭議：第一，如實戰實訓中出現錯誤，后果由誰承擔？這種錯誤，有可能是破壞了犯罪現場上重要的痕跡物品，也有可能是因現場處置不當造成重大生命財產損失等等。一旦此種情況出現，善后則會相當棘手；第二，如果在實戰實訓中老師和學生的權益受到侵害，該如何保護？第三，如相對人“妨害公務”，是否以“妨害公務罪”定性？第四，不具有司法資格的人提取的“證據”，是否有證據效力？因此，從法律的角度考察實戰教學模式，其中頗多與現行法律不符處。

2.面臨遵循教學規律抑或維護司法準確性的兩難選擇

教師在教學過程中不允許犯錯誤，而學生在學習過程中卻允許錯誤的存在。一位社會心理學家曾指出：“我們期望學生犯錯誤，因為從錯誤中吸取教訓，便可爭取明天的成功。”更有論者旗幟鮮明地指出“出錯是學生的權利”。[1]因此，學生在此過程中不但錯誤不可避免，也是應該允許的。然而，“實戰”的全真性卻又決定了其法律上的司法性，也就毫無疑義地決定了實戰中對錯誤的不可容忍，至少法律對“實戰”的要求如此。

3.教學機會難覓

教學機會是指實施某一教學內容的恰當時機，在這一時機，完成某一教學內容所必須的教學要素，如師資、學生、器材、場地場景、思想準備等都齊備且處于適當狀態[2]。教學機會是否具備，是教學活動能否正常開展并取得上佳的教學效果的保證。正常情況下，課堂理論教學配備的是標準教學機會；然而實戰教學卻很難在標配的教學機會場景下開展，因為只有當實戰機會出現（案件發生）時，才有機會開展實戰教學。從這一角度而言，實戰教學模式遠非全天候的公安實訓模式，因為符合實戰的教學機會（案件發生）往往具有突發性，毫無規律可言，對刑事案件偵查和治安案件查處等即時性、無規律性內容的教學基本不適用，而僅適用于常規性警務的實訓教學，如關于路面巡邏、交通指揮、戶籍管理、治安檢查等內容的教學。

綜上，無論是傳統的模擬實訓模式，還是晚近的實戰實訓模式，均有極大的局限性，嚴重制約了實訓教學的開展。公安教育，急需一種新的實訓模式。

當前，數字技術迅猛發展，社會正面臨一股數字化浪潮。在數字化浪潮中，公安教學主體、教學對象、教學內容、教學手段、教學環境等都在發生迅速而深刻的改變。所有這些，不但對公安教學模式提出了新的要求，某種程度上，更是傳統實訓教學模式走出上述困境的絕好機遇。藉此，一種全新的實訓模式- - - -基于虛擬現實技術基礎上的數字化實訓模式呼之欲出。

二、數字化實訓模式的技術基礎——虛擬現實技術簡介

虛擬現實VR（Virtual Reality）是一種有效模擬人在自然環境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術[3]。其獨特的交互性能將現實中的自然環境模擬還原，讓人在虛擬世界中進行操作，從而完成模擬者想要達到的效果，為一種集創建、開發、體驗為一體的虛擬世界計算機系統。它由計算機產生、創建、還原現實生活中的虛擬世界，并通過其獨特的交互式視景仿真技術，使使用者能達到身處其境的全真的模擬體驗。它綜合了計算機圖像技術、圖像處理和模擬技術識別、傳感器技術、是跨越計算技術、人工智能、系統仿真、云計算機等多種學科的最新技術[4]。由計算機系統硬件、軟件以及外接傳感器組成的三維信息交互系統。虛擬現實技術能為使用者創造一個實現反映實體對象變化的三維交互環境，使用者能在虛擬三維交互的的環境中適時感知虛擬世界中的變化，猶如在現實社會中生活，已廣泛運用于軍事、醫學、教育、設計和娛樂等領域。它具有以下特點：

（一）感知性

在傳統的計算機模擬中，往往是鼠標和鍵盤操作，以屏幕為視野，以音響為聲源，這使得使用者很難融入到模擬環境中去，模擬現實效果很差，也遠遠達不到使用者期望的效果。虛擬現實技術的出現，則使這一問題迎刃而解：在虛擬現實中，使用者除了能感受到常規計算機的視覺、聽覺感知外，還具有力覺、嗅覺、運動覺等多重感知，其強大的感知性能讓使用者全方位的感知虛擬環境，完美的融入到虛擬環境中。

（二）沉浸性

虛擬現實技術的沉浸性是指使用者作為主角存在虛擬環境中的真實程度，或者是使用者以第一人稱的方式存在于虛擬環境中而暫時忘卻現實生活的一種形態。在自然生活中，人們以其獨特的思維在生活，而虛擬現實技術所模擬的自然環境也能讓使用者將這種思維模擬帶入虛擬環境中，讓使用者能暫時與外部環境脫離而更好地融入虛擬環境中開展訓練。

（三）交互性

交互性作為虛擬現實技術最獨特的特點，主要表現在其使用者可以在虛擬現實中實現相互交流和碰撞以及實時交互。比如，在虛擬環境下進行犯罪現場勘查訓練，偵查人員對犯罪現場進行勘查時，因對犯罪痕跡物品等進行發現、提取操作，會導致偵查人員的身體與虛擬環境發生碰撞從而產生交互，這種交互通過體感器將交互狀態和結果適時地反饋給使用者，使得使用者在虛擬環境中的操作具有極強的真實性。

（四）自主性

傳統的計算機模擬技術都需要將一些固定的步驟和操作方法進行設定，讓使用者在操作時只能按照其設定的步驟進行操作，這樣很大程度上約束了使用者的自主創新意識。而虛擬現實技術則將這些問題完美解決，其設計時只需構建必要的設施和環境，將人為的因素降到最低，從而最大程度上恢復自然環境中的狀態。在這樣一個真實（實訓者）與虛擬（虛擬的犯罪現場）高度結合的特定場景下，實訓者獲得了高度的自主性，猶如在現實生活中：除了接受虛擬社會規則的制約，他（她）幾乎可以為所欲為。在這里，實訓者成為了“真正”的偵查人員。

三、數字化實訓模式在公安教育實訓教學中的優勢

基于虛擬現實技術基礎上的數字化實訓模式，不但克服了模擬實訓模式和實戰實訓模式的諸多缺陷，而且賦予了公安教育中的實訓以新的意義。可以預言，在不久的將來，數字化實訓模式將無可爭議地替代模擬實訓模式和實戰實訓模式。它除了具有物質成本低，對師資、場地沒有要求，允許學生重復犯錯，與法律制度無涉等優點外，還具有以下優勢：

（一）“犯罪現場”的仿真性高

時光不會倒流，因而過去發生的事件不可能真實再現，此時，只能采取模擬再現的方式。囿于各種客觀條件，傳統的模擬實訓，無法模擬犯罪現場的動態化要素，也不能全部模擬其靜態化要素。而虛擬現實技術則可以通過數字技術模擬當時的自然環境和現實條件，構建一個虛擬的局部社會系統，原犯罪現場的各種構成要素，都有可能得到體現，使人“真實”地感受到當時發生的一切事物。

（二）能最大限度激發學生的學習興趣

由于虛擬現實技術中使用者除了能感受到常規計算機的視覺、聽覺感知外，還具有力覺、嗅覺、運動覺等多重感知。此種強大的感知性能讓使用者全方位的感知虛擬環境，并暫時與外部環境脫離而完美的融入到虛擬環境中，從而實現了實訓的游戲化，最大限度地激發了學生的學習興趣，因為“游戲實質上是游戲者能動地創造、駕馭活動對象，并在此過程中獲得自主性、能動性、創造性體驗的活動”[5]。

（三）能開發學生的創新思維

傳統教學中，學生對在課堂上所遇到的疑問都由老師和書本解答，這方便于學生直接獲取到正確答案，但是卻扼殺了學生自我思維和創新意識。然而虛擬現實技術卻可以將學生的思維想法在虛擬環境中具體化，學生可以在此環境下進行自主學習和探索。老師也可以直觀地了解到學生的解答方法，從而能為學生提供更加有針對性的解答。

（四）跨平臺性賦予了實訓全天候性

虛擬現實技術的獨特優勢在于其無與倫比的跨平臺性，虛擬現實技術所制作的軟件不僅能在windows XP、windows7等電腦系統上運行，而且能在安卓、蘋果等手機系統上運行，而且虛擬現實的軟件在各個系統上的轉換非常方便，這大大增強了虛擬現實技術的實用性，使實訓既不受場地的限制，亦不受時間的限制。

（五）有利于培養學生的規范化意識

利用虛擬現實技術開發實訓軟件時，能夠將法律的程序性規定以及操作步驟和要求植入軟件，一旦學生在實訓時不能按照要求操作，則系統會進行相應的提示：要么不能繼續下去，要么會扣分。如此反復，便會強化學生的規范意識。

（六）有利于對學生實訓的準確評價和考核

以往對學生實訓的評價和考核，由于師資的不足，以及人工活動天然的不準確性，故通常只能采用模糊的標準。而在數字化實訓模式下，虛擬現實技術在技術上能實現評分的精確性。

四、數字化實訓在犯罪現場勘查實訓中的技術實現途徑——三維交互軟件

三維交互軟件是虛擬現實技術的基本實現途徑，該種軟件開發的基本步驟為：

（一）將各類犯罪現場在虛擬環境下構建

1.提取和收集犯罪現場各類痕跡和物品

在虛擬世界構建自然環境首先要采集自然環境中的物品，包括物品的大小和材質以及擺放的位置，光源的位置、強度。如模擬一個室內殺人案件現場時，首先應將房間的方位，房屋的樣式以及室內物品的擺放都一一的記錄和拍攝下來，然后將作案工具以及尸體上傷口的位置進行詳細的記錄，將現場發現的線索和有關證據也應詳細記錄，最后將案件的全部材料進行整理和分類。運用虛擬軟件對所有痕跡和物品進行構建，再將構建好的痕跡物品擺放在犯罪現場，并將做好的證據還原到現場原來的位置，而后將勘查人員使用的工具在虛擬世界進行模擬，讓這些工具在虛擬世界中能產生同等功效。最后由現場勘查人員將設計好的物品進行還原。

2.為虛擬世界注入動力和制定規則

虛擬世界在開發之初沒有任何規則和動力，就像一個荒蕪的三維世界。如何讓虛擬世界產生動力，則是虛擬現實技術的關鍵所在，所謂的動力就是使場景“活起來”，讓場景與人產生交互和碰撞。為了讓三維場景更加真實化，應將大自然完整地“添加”到三維場景中去，包括自然界的主要事物和自然規律，如重力、摩擦力、風、陽光等，都應添加至虛擬世界中。這種添加，以及實訓者和這種“添加”進行交互和碰撞主要通過編寫代碼來實現。

3.將虛擬資源進行整合和優化

在虛擬現實技術中虛擬資源的整理和優化是非常關鍵的一步，這關系到虛擬系統運行的流暢性和穩定性。其資源的合理分配是通過將虛擬資源集合作為預設物品和將物品銷毀等手段實現。此外，計算機在使用過程中其內存是有限的，而使用者在虛擬環境中不斷地與虛擬世界進行交互則會不斷地進行內存積累，如果不加以優化，則最后會因為計算機系統內存過多而導致虛擬系統崩潰。因此，計算機的優化和資源的整合是虛擬世界構建的必要因素。

4.現場勘查虛擬系統的導出

在工程面板里對虛擬世界進行構建后，要將所構建的虛擬環境在制作完成后選擇使用者需要的平臺進行導出。

（二）運用三維交互軟件使虛擬三維場景產生交互

三維虛擬世界是由人工搭建的虛擬環境，實現虛擬現實技術主要有VRML、Java3D、Cult3D、QTVR、vega、Viewpoint等技術，VRML是一種網絡虛擬現實建模語言。VRML的突出優勢在于數據量大、適時交互互性強、構建場景逼真且與平臺無關。而JAVA3D是JAVA語言在三維圖形的擴展，將3DMax和Maya等軟件制作的模型導出成FBX格式并將材質進行分類打包，再在Unity3D等開發軟件中進行整理運用，通過JAVA和C++語言編寫指令和構建狀態，使得整個模擬殺人案的犯罪現場更加真實。

（三）保證在三維交互場景中操作的規范性

在使用虛擬軟件模擬犯罪現場進行操作時，由于開發者的專業水平限制往往容易導致在虛擬環境下進行操作的動作和流程的不規范，因此在開發此類專業應用軟件時需要有豐富專業知識水平的老師進行指導。如在開發殺人案件現場勘查的操作軟件時，首先應注意殺人案件的特點，構建的場景應符合殺人案件現場的實際情況；其次，在“制作”勘查現場的活動時應將勘查人員規范的勘查動作和行為在虛擬世界中進行模擬動畫，讓使用者在使用時的操作符合規范性，也間接增強了學生在現實勘查工作中的規范意識。

結語

以虛擬現實技術作為技術支撐的數字化實訓模式，雖然其所依賴的軟件開發困難較大，但是這類軟件一旦開發成功，則基本可以“一勞永逸”。以此論之，說數字化實訓模式是實訓模式中的“綠色”模式，毫不為過。筆者認為，二十一世紀的實訓教學，包括公安實訓教學，必將是數字化實訓模式的天下。當然，采用數字化實訓模式，有兩個問題需要引起公安教育學界的重視：其一，如何避免學生深陷游戲化場景中。年輕人天然具有喜歡虛擬游戲的特性，而一旦賦予這種虛擬游戲以“偵探”的內容，則其對年輕人的吸引力更大。怎樣才能適度消減實訓軟件系統的游戲化特性，既是軟件開發時應考慮的問題，也是教師開展實訓教學時需要考慮的問題；其二，如何避免公安專業工作秘密外泄。如前所述，一旦公安專業知識游戲化，將對年輕人產生極大的誘惑力，包括非公安院校的年輕人。由于此種實訓模式以軟件和網絡為依托，具有極強的復制性和擴散性，從而極易社會人員獲取偵查專業知識。但是，不管如何，瑕不掩瑜。數字化實訓模式必將在公安教育中大放異彩！

參考文獻：

[1]宋立平.允許學生學習中犯錯誤[EB/OL].http://t.cersp.com/ article/browse/3185746.jspx.2010-07-11.

[2]熊立榮.論公安教育“教、學、練、戰”一體化教學模式的邊界［J］.警察實戰訓練研究，2012，（5）：60.

[3]張東輝.虛擬現實技術及其在公安教育中的應用［J］.湖北警官學院的學報，2005，（07）：71.

[4]于喜洋，昌遠華.基于虛擬現實技術的警察實戰綜合演練教學應用研究［J］.上海公安高等專科學校學報，2013，（04）：22.

（責任編輯：李語湘）

[5]周建平.游戲教學觀論要［J］.教育理論與實踐，2002，（04）：56-58.

Digital Training Mode：the Inevitable Choice of Digital Social Security Training Teaching——Taking the Crime Scene Investigation and Practice Teaching as an Example

XIONGLi- rong, GUOHui- ying, XIAXiao- yu

Abstract:No matter“practice”pattern or“practical training”mode, there are fatal flaws. Based on virtual reality technology, the digital training mode can stimulate students’interest in learning to the greatest extent, allowed duplicate mistakes, with all -day learning opportunities, cultivating students’consciousness of specification and contributing to the accurate evaluation of students training evaluation The technical realization way is 3-D interactive software. Development of such software has the following basic steps: firstly, building all kinds of the scene of the crime in virtual environment, and then using 3-d interactive software makes virtual 3-D scene interaction, finally setting in the three dimensional interactive scenario operation specification.

Key words:digital training model; virtual reality technology; 3D interaction; crime scene investigation

作者簡介：熊立榮（1972-），男，湖南常德人，法學碩士，湖南警察學院偵查系副教授，主要從事偵查學研究；郭慧英（1973-），女，湖南益陽人，新聞學碩士，湖南警察學院培訓部副教授，主要從事民警培訓研究；夏曉雨（1993-），男，湖南常德人，湖南警察學院偵查學專業2012級學生。

基金項目：湖南省教育廳2013年教改課題“數字化社會偵查專業人才培養模式研究”（湘教通[2013]223號）；湖南省教育廳2015年教改課題“數字化實訓模式在民警成人教育訓練中的運用與研究”（湘教通[2015]291號）

收稿日期：2015- 06- 21

中圖分類號：

文獻標識碼：A

文章編號：2095- 1140（2015）05- 0117- 06