公安实训VR技术应用探讨

宋小娇

摘要：近年来，VR技术开始应用于公安教育训练，取得了良好效果，为提升公安教育训练质量提供了新工具、新思路。国内对公安教育训练VR技术应用议题发生、发展逻辑的分析十分鲜见。我们结合公安实训和VR技术的内涵，从心理学、社会学、教育学、经济学等学科对这一议题进行了理论分析，认为公安实训VR技术应用是社会转型、科技进步、公安教育训练发展的必然趋势，具体实施过程仍面临很多难题，亟待从实训内容实战化和运行形式科学化方面寻求突破。

关键词：公安实训；VR技术；公安教育；社会变革

中图分类号： D631.15 文献标识码：A 文章编号：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

公安实训是公安院校结合警察实战需要，通过汇集、筛查、提取警察执法一线的典型工作情景，科学设置考核内容及考核要点，通过设计、构建、融入与实战情景高度逼真的场景，或者直接参与日常警务处理，训练学生实践技能和职业胜任能力的过程。公安实训教育教学的理论性、操作性、应用性和综合性都非常强，通常要求预备警察在掌握一定的理论知识的基础上，参与实践，并在实践中深化理论认识、探索新知识，一般通过模拟实战、工作观摩、毕业实习、警察带教、庭审旁听等方式来实现。长期以来，受时间和空间限制，公安院校学生获得校外公安实践机会较少，校内的实训资源普遍种类单一、内容陈旧、手段缺乏创新。此外，各种爆炸、纵火、凶杀、盗窃、交通事故等案件情景很难真实模拟再现，公安实训教学的有效性和针对性亟待提升。近年来，VR（Virtual Reality）技術快速发展，较成熟的VR技术开始被引入公安实训领域，例如中国刑警学院等一些公安院校已经开始探索建立基于VR技术的训练系统，为公安实训课程教育教学改革提供了新思路。国内对VR技术在教育领域的应用研究才兴起，对VR技术的认识亟待深入。科学分析、把握这一技术的要旨，是我们预测VR技术在公安实训以及公安教育领域应用前景，把握公安教育发展趋势的首要任务。

1公安实训VR技术应用的当代意蕴

VR（Virtual Reality）技术是基于计算机技术、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、传感器技术、通信技术等现代科学技术，通过综合利用各种物理元素，构建出与现实情境相似的三维环境，借助键盘、鼠标、其他计算机终端等设备、各类感应器、传感器，采集、输入、转换人体生物反应信号，表达人的各种知觉，并与情景发生交互的一种综合技术[1]。在虚拟环境中，用户可以通过使用各种特殊装置将自己投入到这个环境中，感知虚拟环境中的各种要素，并按照自己的意志自由行动，操控场景要素，探索受时空限制不便直接开展的认知探索及情绪、行为体验，进而产生强烈的沉浸感、融入感，仿佛置身真实情景之中[2]。这种沉浸性（Immersion）、感知性（Imagination）、交互性（Interactivity）是VR技术的独特魅力[3]。

近年来，伴随信息技术、物联网技术及人的行为学研究等多项关键技术的快速发展，VR技术从实验室走向市场应用，由最初军事领域战略推演、模拟演习等应用逐步向民用领域拓展，例如娱乐、工业设计、生产制造、商贸、医疗、危险及恶劣环境下的遥控操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等领域[4]。在国外，北卡罗来纳大学、麻省理工学院、华盛顿大学等美国知名高校都将VR技术应用作为人类科技发展的下一个里程碑，持续加大投入，建成了第二人生（Second Life）等多个教育领域VR技术应用平台[5]。在国内，2016年，北京师范大学、北京电影学院、天津师范大学等多所高校研究、推动VR实验室建设，众多VR公司出现。2016年被称为中国“VR技术元年”[6]。

公安实训是实践性较强的教育教学课程。为了全面、充分锻炼学生的实践技能，公安实训多采用小班或小组教学，构建多样化、高水平、逼真度高的实训场景，确保每位学生都能够体验实训情景的各方面内容，这将带来颇为高昂的教学成本。VR技术应用于公安教育，对于整合、优化公安教育资源，强化理论教学与警务实践的联系，全面训练和培养学生实战技能具有重要应用价值。目前，VR技术已经开始应用于公安教育训练领域，例如北京工业大学研制了“虚拟火灾训练系统”，中国刑警学院建立了基于VR-Platform虚拟现实平台研发“犯罪现场物证勘验三维仿真互动训练系统”[7]，重庆警察学院构建了“VR反恐处突战术训练平台”[8]。VR技术为公安院校的实践教学和警务技能训练提供了新工具、新思路。

2 公安实训VR技术应用的理论分析

高质量公安实训课程是致力于实战、体现社会公共安全需求、需要多学科知识相互融合、多元主体共同构建的复杂、综合、操作性课程。基于VR技术的公安实训课程开发过程一般包括课程开发需求分析、场景构建、场景要素关系设计、技术渲染优化等内容。开发基于VR技术的公安实训课程不仅是对真实场景的简单模拟，而且是从警察职业胜任技能的现实需要出发，对真实训练场景有重点、有针对性地筛选、集成、精炼、再现的过程，是以解决现实问题为导向的多学科知识互融过程，亦是公安院校学生、教师等主体相互协作以验证、探索警察实战技能的过程。这个过程，既体现了警察执法实践对警察胜任素质与能力的要求，也体现了特定时期、特定发展阶段执政党、政府和人民对警察的期待和要求。鉴于警察工作环境的复杂性、多元化、社会性特征以及工作过程的协作性、资源的稀缺性，公安实训VR技术应用可以从心理学、社会学、教育学、经济学、管理学等视角进行理论分析。

2.1公安实训VR技术应用的心理学视角分析

基于VR技术应用的公安实训课程的核心目标在于提升学生圆满完成执法任务的问题分析、问题解决的实践技能，增强学生未来应对不确定性和复杂性日益增强的执法环境的素质。身处实训情景，个体学生通过感知实训场景中的一切要素，运用所学各学科理论知识与技能，分析问题、任务的发生逻辑，提出并实施问题的解决方案。这个过程既是对所学知识的检验、升华过程，也是学生个体体验探索求知、体验成长的过程，根本上是个体学生的“感知”—“情绪体验”—“虚拟行为”的过程。

为了提升教育实训效果，公安实训一般通过设计与实战近似的场景，强化场景书面、图片描述，增强场景感知、体验感。受时空、成本限制，公安实训课程设计与实施过程中，一般聚焦于某种特定技能的提升，缺乏对学生知识探索的全面要求，极容易出现教育教学质量欠佳，学生持续、深入学习热情不高的情况。基于VR技术应用的公安实训课程则试图打破传统场景的时空局限。虚拟场景中，学生通过各类显示设备、传感装备装置，运用视觉、听觉、力觉等知觉感知虚拟场景中的一切存在，产生特定的情绪情感，在一定的使命、责任驱使下，努力探索解决典型问题。

通过运用VR技术，设计更加丰富的实训场景，学生可以体验更加全面的情绪情感，以较强的沉浸感、成就感，增强探索未知、勇于实践的动机，提升学习的积极性、主动性以及学习绩效。在虚拟情景中，虽然未出现真实的行为过程，但学生的行为意向、虚拟行为得到了充分释放和展示，有力消解了理论知识转化为实践技能难等问题，为警察在真实环境中的执法活动积累了认知经验。

2.2公安实训VR技术应用的社会学视角分析

响应党的公安教育实训实战化要求，公安实训场景是立足于警察实战、满足甚至略高于实战要求的场景，一般随着实战要求的变化而不断发展。警察的执法面向是具有思维、高度能动性的人类。在社会生活中，人的行为会受到政治、经济、文化、科技等因素的影响，人类通过感知生活环境的变化、在法制框架内自由表达意志、实施特定的行为与社会环境中的多元个体、组织以及各种因素进行互动，共同推进社会文明发展。警察执法情景根本上是社会经济、政治、文化、科技等特定发展情况决定的。作为公安实训场景的源头活水，人類行为的复杂性、社会的发展和变迁向警察执法提出了新挑战，也对公安实训场景的设计提出了新要求。公安实训场景根本上是社会交互建构的结果。

建构高质量的公安实训场景，是公安院校教师与执法一线警察协作、教师与学生密切配合的过程。从实训场景建构的实践来看，实训场景设计多来源于警察执法一线的案例“复现”，需要专业教师之间以及师生之间的合作。VR技术的发展为公安实训场景设计提供了新的技术可能性。基于VR技术应用的公安实训课程，创新了教育实训课程的呈现方式，依然具有社会建构属性。此外，在基于VR技术应用的公安实训课程教育教学过程中，依据场景中建构的社会关系网络，学生在虚拟的情景中依然体验着人际互动。这种类似于“在场”的互动体验是形成基于VR技术应用的公安实训课程吸引力的重要来源。恰是虚拟空间的这种人际互动，可能为人们发现警察执法过程中的新问题、建构新的求知模式创造了条件。当然，我们也需要警惕、防范这种虚拟空间人际互动所带来的潜在社会问题。

2.3公安实训VR技术应用的教育学视角分析

作为公安院校课程教学体系的重要组成部分，公安实训课程体现着警察执法实践对学生所学知识和实践技能的要求。鉴于执法任务的难易程度、发生频率以及公安院校不同学科、不同年级掌握知识技能水平的差异，不同专业警种、不同年级学生实训课程的设计应存在差异。实训场景构成了对学生所学理论知识和实践技能的特殊要求。换言之，不同的实训场景对学生的技能素质提出了不同的要求。高质量的实训场景，一般既要体现实战要求，也要遵循公安院校教学规律以及学生的成长规律。

传统的公安实训课程，为了有针对性提升学生的实践技能，多采用“一对多式”小组教学。受场景设计的时空限制，学生往往只能受到特定、固定场景内的技能训练，面临执法一线复杂的实践技能要求，这种锻炼往往不全面、不充分。在此基础上，如果实训场景设计难以体现对学生实践技能的高要求，课程设置、实施过程科学性不足，极其容易使该课程教学流于形式，难以发挥课程的实训效果。

基于VR技术应用的公安实训课程提供了场景设计更大的自由空间和变化策略。课程教师可以根据实战环境的变化，通过变换场景模块及场景要素，及時构建出具有时代特质、实战特征的实训场景，丰富学生的学习资源。公安实训课程教师可以结合差异化的学生需求以及学生掌握知识、技能的程度，选择恰当的实训场景，循序渐进地提高学习目标，甚至开展精准的学习效果评价和个性化的学习指导。学生亦可以结合自身的学习需求，及时开展温习、复习，有利于确保实训课程教育教学实效。

2.4公安实训VR技术应用的经济学视角分析

与公安院校众多课程教育一样，公安实训课程的设计、实施也需要特定的资源、精力以及经济成本。对于操作性较强的公安实训课程，往往需要搭建特定的训练场景，耗费较多的经济成本。受教育教学资源限制，公安实训课程的设计与实施一般遵循精简、针对性强、有效性高的原则。警察执法实战对公安实训课程教育教学的要求，最终需要稀缺的教育资源合理配置来实现。

近年来，伴随国家公安教育经费投入的增加，公安院校加大实训投入、优化公安实训课程设计具备了新条件。国内某些公安院校开始探索、实施VR技术在公安教育领域的应用，通过高效使用虚拟场景技术降低公安教育经济成本。况且，国内VR技术不断发展，成熟的VR技术有可能以更低的开发成本应用于公安教育领域。与此同时，中国VR技术整体处于快速攀升阶段，VR技术政治军事领域不断拓展，在商业领域渐成新宠，而在教育等非营利性领域在依然面临较高的成本。一方面，公安院校现有的计算机技术人才相对不足，现有的专业课教师掌握、运用VR技术的能力尚不能满足基于VR技术的专业课程开发需要。另一方面，相较于通讯电子等行业，公安院校的环境、薪酬、职业发展等对高水平计算机技术、感知技术等前沿科技人才的吸引力难以形成竞争力。

面临教育教学资源约束，公安实训课程的VR技术开发既要关注技术的新颖性、便捷性、可重复使用性，也要考虑新技术开发、应用的高投入成本；既要关注当前技术方案的实用性、经济性，也要考虑课程资源未来的兼容性、可拓展性以及潜在的技术风险。公安实训VR技术应用离不开理想与现实、当前与长远、部分与整体之间的经济成本——收益分析。

总体上看，公安实训VR技术应用有利于弥合公安教育供给与警察执法需求的矛盾，提升学生学习的积极性和主动性，增强学生的实战技能，是公安教育以及VR技术发展的必然趋势。目前，公安实训VR技术应用依然面临技术成熟度低、资源投入少的限制，大范围推进VR技术应用还存在师资力量不足、建设成本高等问题。

3公安实训VR技术应用前瞻

透视公安实训VR技术应用的发展现状，持续优化基于VR技术的实训场景，推进公安教育改革创新，已成为当前公安实训课程开发、设计的重要任务。目前，VR技术途径日渐清晰，感知、输入技术不断发展，制约VR技术应用的关键依然在于VR展示内容的质量。基于对教育教学规律的把握，构建生动、形象的VR内容是VR技术应用于教育领域的当务之急。推进公安实训的VR技术应用的首要任务是开发高质量的实训场景，持续优化场景展示、切换方式。受当前公安院校行业资源整合能力、教育投入以及校内师资力量的影响，建构符合公安实战要求的基于VR技术的公安实训场景，迫切要求公安院校与地方公安以及一线警察的密切合作，亟待加强校内各学科师资的整合优化，努力弥合实战需求与理论技能教学的间隙。同时，一方面发挥好专业课程教师熟悉公安实训课程教学规律的优势，另一方面发挥好VR技术人才了解技术开发规律的优势，协同推进，以VR技术应用全面推进公安教育实训转型升级。

参考文献：

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[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.

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[6] 连晓芳.中国VR教育抱团前行[N].中国文化报， 2017 年1月12 日（第7版）.

[7] 赵鹏程. 犯罪现场物证勘验模拟仿真训练系统的研究[J]. 数字技术与应用， 2011， 32，34.

[8] 王振华，黄冶，张光雨.VR反恐处突战术训练平台构建研究[J]. 江西警察学院学报， 2017， 204（4）： 13-17.

【通联编辑：王力】