公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用探討

宋小嬌

摘要：近年來，VR技術(shù)開始應(yīng)用于公安教育訓(xùn)練，取得了良好效果，為提升公安教育訓(xùn)練質(zhì)量提供了新工具、新思路。國內(nèi)對公安教育訓(xùn)練VR技術(shù)應(yīng)用議題發(fā)生、發(fā)展邏輯的分析十分鮮見。我們結(jié)合公安實訓(xùn)和VR技術(shù)的內(nèi)涵，從心理學(xué)、社會學(xué)、教育學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科對這一議題進(jìn)行了理論分析，認(rèn)為公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用是社會轉(zhuǎn)型、科技進(jìn)步、公安教育訓(xùn)練發(fā)展的必然趨勢，具體實施過程仍面臨很多難題，亟待從實訓(xùn)內(nèi)容實戰(zhàn)化和運行形式科學(xué)化方面尋求突破。

關(guān)鍵詞：公安實訓(xùn)；VR技術(shù)；公安教育；社會變革

中圖分類號： D631.15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）28-0208-03

Discussion about the Application of VR Technology in Police Education

SONG Xiao-Jiao

（Institute of criminal science and technology， Nanjing Forest Police College， Nanjing 210023， China）

Abstract： In recent years， VR technology has been applied to police education-training， and has become an innovative method to improve the performance of police education. While， there are few research about the development of this topic， which restricted the application of VR technology seriously. The author carried out a theoretical analysis of this topic from psychology， sociology， education， economics and other disciplines. It is believed that the application of VR technology to police education-training is an inevitable trend of social transformation and developments of science and technology although there are many problems which need to be resolved. There are two methods which can be used efficiently， one is reforming the training contents practically just like daily work， and the other is improving the operation efficiency.

Key words： police education； police training； VR technology； social reformation

公安實訓(xùn)是公安院校結(jié)合警察實戰(zhàn)需要，通過匯集、篩查、提取警察執(zhí)法一線的典型工作情景，科學(xué)設(shè)置考核內(nèi)容及考核要點，通過設(shè)計、構(gòu)建、融入與實戰(zhàn)情景高度逼真的場景，或者直接參與日常警務(wù)處理，訓(xùn)練學(xué)生實踐技能和職業(yè)勝任能力的過程。公安實訓(xùn)教育教學(xué)的理論性、操作性、應(yīng)用性和綜合性都非常強，通常要求預(yù)備警察在掌握一定的理論知識的基礎(chǔ)上，參與實踐，并在實踐中深化理論認(rèn)識、探索新知識，一般通過模擬實戰(zhàn)、工作觀摩、畢業(yè)實習(xí)、警察帶教、庭審旁聽等方式來實現(xiàn)。長期以來，受時間和空間限制，公安院校學(xué)生獲得校外公安實踐機會較少，校內(nèi)的實訓(xùn)資源普遍種類單一、內(nèi)容陳舊、手段缺乏創(chuàng)新。此外，各種爆炸、縱火、兇殺、盜竊、交通事故等案件情景很難真實模擬再現(xiàn)，公安實訓(xùn)教學(xué)的有效性和針對性亟待提升。近年來，VR（Virtual Reality）技術(shù)快速發(fā)展，較成熟的VR技術(shù)開始被引入公安實訓(xùn)領(lǐng)域，例如中國刑警學(xué)院等一些公安院校已經(jīng)開始探索建立基于VR技術(shù)的訓(xùn)練系統(tǒng)，為公安實訓(xùn)課程教育教學(xué)改革提供了新思路。國內(nèi)對VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究才興起，對VR技術(shù)的認(rèn)識亟待深入。科學(xué)分析、把握這一技術(shù)的要旨，是我們預(yù)測VR技術(shù)在公安實訓(xùn)以及公安教育領(lǐng)域應(yīng)用前景，把握公安教育發(fā)展趨勢的首要任務(wù)。

1公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的當(dāng)代意蘊

VR（Virtual Reality）技術(shù)是基于計算機技術(shù)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，通過綜合利用各種物理元素，構(gòu)建出與現(xiàn)實情境相似的三維環(huán)境，借助鍵盤、鼠標(biāo)、其他計算機終端等設(shè)備、各類感應(yīng)器、傳感器，采集、輸入、轉(zhuǎn)換人體生物反應(yīng)信號，表達(dá)人的各種知覺，并與情景發(fā)生交互的一種綜合技術(shù)[1]。在虛擬環(huán)境中，用戶可以通過使用各種特殊裝置將自己投入到這個環(huán)境中，感知虛擬環(huán)境中的各種要素，并按照自己的意志自由行動，操控場景要素，探索受時空限制不便直接開展的認(rèn)知探索及情緒、行為體驗，進(jìn)而產(chǎn)生強烈的沉浸感、融入感，仿佛置身真實情景之中[2]。這種沉浸性（Immersion）、感知性（Imagination）、交互性（Interactivity）是VR技術(shù)的獨特魅力[3]。

近年來，伴隨信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及人的行為學(xué)研究等多項關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展，VR技術(shù)從實驗室走向市場應(yīng)用，由最初軍事領(lǐng)域戰(zhàn)略推演、模擬演習(xí)等應(yīng)用逐步向民用領(lǐng)域拓展，例如娛樂、工業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)制造、商貿(mào)、醫(yī)療、危險及惡劣環(huán)境下的遙控操作、教育與培訓(xùn)、信息可視化以及遠(yuǎn)程通訊等領(lǐng)域[4]。在國外，北卡羅來納大學(xué)、麻省理工學(xué)院、華盛頓大學(xué)等美國知名高校都將VR技術(shù)應(yīng)用作為人類科技發(fā)展的下一個里程碑，持續(xù)加大投入，建成了第二人生（Second Life）等多個教育領(lǐng)域VR技術(shù)應(yīng)用平臺[5]。在國內(nèi)，2016年，北京師范大學(xué)、北京電影學(xué)院、天津師范大學(xué)等多所高校研究、推動VR實驗室建設(shè)，眾多VR公司出現(xiàn)。2016年被稱為中國“VR技術(shù)元年”[6]。

公安實訓(xùn)是實踐性較強的教育教學(xué)課程。為了全面、充分鍛煉學(xué)生的實踐技能，公安實訓(xùn)多采用小班或小組教學(xué)，構(gòu)建多樣化、高水平、逼真度高的實訓(xùn)場景，確保每位學(xué)生都能夠體驗實訓(xùn)情景的各方面內(nèi)容，這將帶來頗為高昂的教學(xué)成本。VR技術(shù)應(yīng)用于公安教育，對于整合、優(yōu)化公安教育資源，強化理論教學(xué)與警務(wù)實踐的聯(lián)系，全面訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生實戰(zhàn)技能具有重要應(yīng)用價值。目前，VR技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于公安教育訓(xùn)練領(lǐng)域，例如北京工業(yè)大學(xué)研制了“虛擬火災(zāi)訓(xùn)練系統(tǒng)”，中國刑警學(xué)院建立了基于VR-Platform虛擬現(xiàn)實平臺研發(fā)“犯罪現(xiàn)場物證勘驗三維仿真互動訓(xùn)練系統(tǒng)”[7]，重慶警察學(xué)院構(gòu)建了“VR反恐處突戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練平臺”[8]。VR技術(shù)為公安院校的實踐教學(xué)和警務(wù)技能訓(xùn)練提供了新工具、新思路。

2 公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的理論分析

高質(zhì)量公安實訓(xùn)課程是致力于實戰(zhàn)、體現(xiàn)社會公共安全需求、需要多學(xué)科知識相互融合、多元主體共同構(gòu)建的復(fù)雜、綜合、操作性課程。基于VR技術(shù)的公安實訓(xùn)課程開發(fā)過程一般包括課程開發(fā)需求分析、場景構(gòu)建、場景要素關(guān)系設(shè)計、技術(shù)渲染優(yōu)化等內(nèi)容。開發(fā)基于VR技術(shù)的公安實訓(xùn)課程不僅是對真實場景的簡單模擬，而且是從警察職業(yè)勝任技能的現(xiàn)實需要出發(fā)，對真實訓(xùn)練場景有重點、有針對性地篩選、集成、精煉、再現(xiàn)的過程，是以解決現(xiàn)實問題為導(dǎo)向的多學(xué)科知識互融過程，亦是公安院校學(xué)生、教師等主體相互協(xié)作以驗證、探索警察實戰(zhàn)技能的過程。這個過程，既體現(xiàn)了警察執(zhí)法實踐對警察勝任素質(zhì)與能力的要求，也體現(xiàn)了特定時期、特定發(fā)展階段執(zhí)政黨、政府和人民對警察的期待和要求。鑒于警察工作環(huán)境的復(fù)雜性、多元化、社會性特征以及工作過程的協(xié)作性、資源的稀缺性，公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用可以從心理學(xué)、社會學(xué)、教育學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等視角進(jìn)行理論分析。

2.1公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的心理學(xué)視角分析

基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程的核心目標(biāo)在于提升學(xué)生圓滿完成執(zhí)法任務(wù)的問題分析、問題解決的實踐技能，增強學(xué)生未來應(yīng)對不確定性和復(fù)雜性日益增強的執(zhí)法環(huán)境的素質(zhì)。身處實訓(xùn)情景，個體學(xué)生通過感知實訓(xùn)場景中的一切要素，運用所學(xué)各學(xué)科理論知識與技能，分析問題、任務(wù)的發(fā)生邏輯，提出并實施問題的解決方案。這個過程既是對所學(xué)知識的檢驗、升華過程，也是學(xué)生個體體驗探索求知、體驗成長的過程，根本上是個體學(xué)生的“感知”—“情緒體驗”—“虛擬行為”的過程。

為了提升教育實訓(xùn)效果，公安實訓(xùn)一般通過設(shè)計與實戰(zhàn)近似的場景，強化場景書面、圖片描述，增強場景感知、體驗感。受時空、成本限制，公安實訓(xùn)課程設(shè)計與實施過程中，一般聚焦于某種特定技能的提升，缺乏對學(xué)生知識探索的全面要求，極容易出現(xiàn)教育教學(xué)質(zhì)量欠佳，學(xué)生持續(xù)、深入學(xué)習(xí)熱情不高的情況。基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程則試圖打破傳統(tǒng)場景的時空局限。虛擬場景中，學(xué)生通過各類顯示設(shè)備、傳感裝備裝置，運用視覺、聽覺、力覺等知覺感知虛擬場景中的一切存在，產(chǎn)生特定的情緒情感，在一定的使命、責(zé)任驅(qū)使下，努力探索解決典型問題。

通過運用VR技術(shù)，設(shè)計更加豐富的實訓(xùn)場景，學(xué)生可以體驗更加全面的情緒情感，以較強的沉浸感、成就感，增強探索未知、勇于實踐的動機，提升學(xué)習(xí)的積極性、主動性以及學(xué)習(xí)績效。在虛擬情景中，雖然未出現(xiàn)真實的行為過程，但學(xué)生的行為意向、虛擬行為得到了充分釋放和展示，有力消解了理論知識轉(zhuǎn)化為實踐技能難等問題，為警察在真實環(huán)境中的執(zhí)法活動積累了認(rèn)知經(jīng)驗。

2.2公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的社會學(xué)視角分析

響應(yīng)黨的公安教育實訓(xùn)實戰(zhàn)化要求，公安實訓(xùn)場景是立足于警察實戰(zhàn)、滿足甚至略高于實戰(zhàn)要求的場景，一般隨著實戰(zhàn)要求的變化而不斷發(fā)展。警察的執(zhí)法面向是具有思維、高度能動性的人類。在社會生活中，人的行為會受到政治、經(jīng)濟、文化、科技等因素的影響，人類通過感知生活環(huán)境的變化、在法制框架內(nèi)自由表達(dá)意志、實施特定的行為與社會環(huán)境中的多元個體、組織以及各種因素進(jìn)行互動，共同推進(jìn)社會文明發(fā)展。警察執(zhí)法情景根本上是社會經(jīng)濟、政治、文化、科技等特定發(fā)展情況決定的。作為公安實訓(xùn)場景的源頭活水，人類行為的復(fù)雜性、社會的發(fā)展和變遷向警察執(zhí)法提出了新挑戰(zhàn)，也對公安實訓(xùn)場景的設(shè)計提出了新要求。公安實訓(xùn)場景根本上是社會交互建構(gòu)的結(jié)果。

建構(gòu)高質(zhì)量的公安實訓(xùn)場景，是公安院校教師與執(zhí)法一線警察協(xié)作、教師與學(xué)生密切配合的過程。從實訓(xùn)場景建構(gòu)的實踐來看，實訓(xùn)場景設(shè)計多來源于警察執(zhí)法一線的案例“復(fù)現(xiàn)”，需要專業(yè)教師之間以及師生之間的合作。VR技術(shù)的發(fā)展為公安實訓(xùn)場景設(shè)計提供了新的技術(shù)可能性。基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程，創(chuàng)新了教育實訓(xùn)課程的呈現(xiàn)方式，依然具有社會建構(gòu)屬性。此外，在基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程教育教學(xué)過程中，依據(jù)場景中建構(gòu)的社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生在虛擬的情景中依然體驗著人際互動。這種類似于“在場”的互動體驗是形成基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程吸引力的重要來源。恰是虛擬空間的這種人際互動，可能為人們發(fā)現(xiàn)警察執(zhí)法過程中的新問題、建構(gòu)新的求知模式創(chuàng)造了條件。當(dāng)然，我們也需要警惕、防范這種虛擬空間人際互動所帶來的潛在社會問題。

2.3公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的教育學(xué)視角分析

作為公安院校課程教學(xué)體系的重要組成部分，公安實訓(xùn)課程體現(xiàn)著警察執(zhí)法實踐對學(xué)生所學(xué)知識和實踐技能的要求。鑒于執(zhí)法任務(wù)的難易程度、發(fā)生頻率以及公安院校不同學(xué)科、不同年級掌握知識技能水平的差異，不同專業(yè)警種、不同年級學(xué)生實訓(xùn)課程的設(shè)計應(yīng)存在差異。實訓(xùn)場景構(gòu)成了對學(xué)生所學(xué)理論知識和實踐技能的特殊要求。換言之，不同的實訓(xùn)場景對學(xué)生的技能素質(zhì)提出了不同的要求。高質(zhì)量的實訓(xùn)場景，一般既要體現(xiàn)實戰(zhàn)要求，也要遵循公安院校教學(xué)規(guī)律以及學(xué)生的成長規(guī)律。

傳統(tǒng)的公安實訓(xùn)課程，為了有針對性提升學(xué)生的實踐技能，多采用“一對多式”小組教學(xué)。受場景設(shè)計的時空限制，學(xué)生往往只能受到特定、固定場景內(nèi)的技能訓(xùn)練，面臨執(zhí)法一線復(fù)雜的實踐技能要求，這種鍛煉往往不全面、不充分。在此基礎(chǔ)上，如果實訓(xùn)場景設(shè)計難以體現(xiàn)對學(xué)生實踐技能的高要求，課程設(shè)置、實施過程科學(xué)性不足，極其容易使該課程教學(xué)流于形式，難以發(fā)揮課程的實訓(xùn)效果。

基于VR技術(shù)應(yīng)用的公安實訓(xùn)課程提供了場景設(shè)計更大的自由空間和變化策略。課程教師可以根據(jù)實戰(zhàn)環(huán)境的變化，通過變換場景模塊及場景要素，及時構(gòu)建出具有時代特質(zhì)、實戰(zhàn)特征的實訓(xùn)場景，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。公安實訓(xùn)課程教師可以結(jié)合差異化的學(xué)生需求以及學(xué)生掌握知識、技能的程度，選擇恰當(dāng)?shù)膶嵱?xùn)場景，循序漸進(jìn)地提高學(xué)習(xí)目標(biāo)，甚至開展精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)效果評價和個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。學(xué)生亦可以結(jié)合自身的學(xué)習(xí)需求，及時開展溫習(xí)、復(fù)習(xí)，有利于確保實訓(xùn)課程教育教學(xué)實效。

2.4公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟學(xué)視角分析

與公安院校眾多課程教育一樣，公安實訓(xùn)課程的設(shè)計、實施也需要特定的資源、精力以及經(jīng)濟成本。對于操作性較強的公安實訓(xùn)課程，往往需要搭建特定的訓(xùn)練場景，耗費較多的經(jīng)濟成本。受教育教學(xué)資源限制，公安實訓(xùn)課程的設(shè)計與實施一般遵循精簡、針對性強、有效性高的原則。警察執(zhí)法實戰(zhàn)對公安實訓(xùn)課程教育教學(xué)的要求，最終需要稀缺的教育資源合理配置來實現(xiàn)。

近年來，伴隨國家公安教育經(jīng)費投入的增加，公安院校加大實訓(xùn)投入、優(yōu)化公安實訓(xùn)課程設(shè)計具備了新條件。國內(nèi)某些公安院校開始探索、實施VR技術(shù)在公安教育領(lǐng)域的應(yīng)用，通過高效使用虛擬場景技術(shù)降低公安教育經(jīng)濟成本。況且，國內(nèi)VR技術(shù)不斷發(fā)展，成熟的VR技術(shù)有可能以更低的開發(fā)成本應(yīng)用于公安教育領(lǐng)域。與此同時，中國VR技術(shù)整體處于快速攀升階段，VR技術(shù)政治軍事領(lǐng)域不斷拓展，在商業(yè)領(lǐng)域漸成新寵，而在教育等非營利性領(lǐng)域在依然面臨較高的成本。一方面，公安院校現(xiàn)有的計算機技術(shù)人才相對不足，現(xiàn)有的專業(yè)課教師掌握、運用VR技術(shù)的能力尚不能滿足基于VR技術(shù)的專業(yè)課程開發(fā)需要。另一方面，相較于通訊電子等行業(yè)，公安院校的環(huán)境、薪酬、職業(yè)發(fā)展等對高水平計算機技術(shù)、感知技術(shù)等前沿科技人才的吸引力難以形成競爭力。

面臨教育教學(xué)資源約束，公安實訓(xùn)課程的VR技術(shù)開發(fā)既要關(guān)注技術(shù)的新穎性、便捷性、可重復(fù)使用性，也要考慮新技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用的高投入成本；既要關(guān)注當(dāng)前技術(shù)方案的實用性、經(jīng)濟性，也要考慮課程資源未來的兼容性、可拓展性以及潛在的技術(shù)風(fēng)險。公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用離不開理想與現(xiàn)實、當(dāng)前與長遠(yuǎn)、部分與整體之間的經(jīng)濟成本——收益分析。

總體上看，公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用有利于彌合公安教育供給與警察執(zhí)法需求的矛盾，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，增強學(xué)生的實戰(zhàn)技能，是公安教育以及VR技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。目前，公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用依然面臨技術(shù)成熟度低、資源投入少的限制，大范圍推進(jìn)VR技術(shù)應(yīng)用還存在師資力量不足、建設(shè)成本高等問題。

3公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用前瞻

透視公安實訓(xùn)VR技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀，持續(xù)優(yōu)化基于VR技術(shù)的實訓(xùn)場景，推進(jìn)公安教育改革創(chuàng)新，已成為當(dāng)前公安實訓(xùn)課程開發(fā)、設(shè)計的重要任務(wù)。目前，VR技術(shù)途徑日漸清晰，感知、輸入技術(shù)不斷發(fā)展，制約VR技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵依然在于VR展示內(nèi)容的質(zhì)量。基于對教育教學(xué)規(guī)律的把握，構(gòu)建生動、形象的VR內(nèi)容是VR技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。推進(jìn)公安實訓(xùn)的VR技術(shù)應(yīng)用的首要任務(wù)是開發(fā)高質(zhì)量的實訓(xùn)場景，持續(xù)優(yōu)化場景展示、切換方式。受當(dāng)前公安院校行業(yè)資源整合能力、教育投入以及校內(nèi)師資力量的影響，建構(gòu)符合公安實戰(zhàn)要求的基于VR技術(shù)的公安實訓(xùn)場景，迫切要求公安院校與地方公安以及一線警察的密切合作，亟待加強校內(nèi)各學(xué)科師資的整合優(yōu)化，努力彌合實戰(zhàn)需求與理論技能教學(xué)的間隙。同時，一方面發(fā)揮好專業(yè)課程教師熟悉公安實訓(xùn)課程教學(xué)規(guī)律的優(yōu)勢，另一方面發(fā)揮好VR技術(shù)人才了解技術(shù)開發(fā)規(guī)律的優(yōu)勢，協(xié)同推進(jìn)，以VR技術(shù)應(yīng)用全面推進(jìn)公安教育實訓(xùn)轉(zhuǎn)型升級。

參考文獻(xiàn)：

[1] Peter Sommerauer， Oliver Müller. Augmented reality in informal learning environments： A field experiment in a mathematics exhibition[J]. Computers & Education， 2014， 79： 59-68.

[2] Eugenijus Kurilovasa. Evaluation of quality and personalization of VR/AR/MR learning systems [J]. Behaviour & Information Technology， 2016， 35（11）：998-1007.

[3] Nian-Shing Chen， Wu-Yuin Hwang， Gwo-Dong Chen. The disruptive power of virtual reality （VR） and serious games for education[J]. Interactive Learning Environments， 2013， 21（2）： 101–103.

[4] Shwu-Huey Wang， Mei-Chung Lin， Chin-Wen Liao. A Virtual Experiential Learning and Students Ill-Structured Problem-Solving Ability[J]. Interacting with Computers， 2014. 26（4）： 334-347.

[5] Wernhuar Tarng， Kuo-Liang Ou， Chuan-Sheng Yu， etc. Development of a virtual butterfly ecological system based on augmented reality and mobile learning technologies[J]. Virtual Reality， 2015， （19）：253–266.

[6] 連曉芳.中國VR教育抱團前行[N].中國文化報， 2017 年1月12 日（第7版）.

[7] 趙鵬程. 犯罪現(xiàn)場物證勘驗?zāi)M仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的研究[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2011， 32，34.

[8] 王振華，黃冶，張光雨.VR反恐處突戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練平臺構(gòu)建研究[J]. 江西警察學(xué)院學(xué)報， 2017， 204（4）： 13-17.

【通聯(lián)編輯：王力】