公安實訓VR技術應用探討

宋小嬌

摘要：近年來，VR技術開始應用于公安教育訓練，取得了良好效果，為提升公安教育訓練質量提供了新工具、新思路。國內對公安教育訓練VR技術應用議題發生、發展邏輯的分析十分鮮見。我們結合公安實訓和VR技術的內涵，從心理學、社會學、教育學、經濟學等學科對這一議題進行了理論分析，認為公安實訓VR技術應用是社會轉型、科技進步、公安教育訓練發展的必然趨勢，具體實施過程仍面臨很多難題，亟待從實訓內容實戰化和運行形式科學化方面尋求突破。

關鍵詞：公安實訓；VR技術；公安教育；社會變革

中圖分類號： D631.15 文獻標識碼：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

公安實訓是公安院校結合警察實戰需要，通過匯集、篩查、提取警察執法一線的典型工作情景，科學設置考核內容及考核要點，通過設計、構建、融入與實戰情景高度逼真的場景，或者直接參與日常警務處理，訓練學生實踐技能和職業勝任能力的過程。公安實訓教育教學的理論性、操作性、應用性和綜合性都非常強，通常要求預備警察在掌握一定的理論知識的基礎上，參與實踐，并在實踐中深化理論認識、探索新知識，一般通過模擬實戰、工作觀摩、畢業實習、警察帶教、庭審旁聽等方式來實現。長期以來，受時間和空間限制，公安院校學生獲得校外公安實踐機會較少，校內的實訓資源普遍種類單一、內容陳舊、手段缺乏創新。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，公安實訓教學的有效性和針對性亟待提升。近年來，VR（Virtual Reality）技術快速發展，較成熟的VR技術開始被引入公安實訓領域，例如中國刑警學院等一些公安院校已經開始探索建立基于VR技術的訓練系統，為公安實訓課程教育教學改革提供了新思路。國內對VR技術在教育領域的應用研究才興起，對VR技術的認識亟待深入。科學分析、把握這一技術的要旨，是我們預測VR技術在公安實訓以及公安教育領域應用前景，把握公安教育發展趨勢的首要任務。

1公安實訓VR技術應用的當代意蘊

VR（Virtual Reality）技術是基于計算機技術、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、傳感器技術、通信技術等現代科學技術，通過綜合利用各種物理元素，構建出與現實情境相似的三維環境，借助鍵盤、鼠標、其他計算機終端等設備、各類感應器、傳感器，采集、輸入、轉換人體生物反應信號，表達人的各種知覺，并與情景發生交互的一種綜合技術[1]。在虛擬環境中，用戶可以通過使用各種特殊裝置將自己投入到這個環境中，感知虛擬環境中的各種要素，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知探索及情緒、行為體驗，進而產生強烈的沉浸感、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技術的獨特魅力[3]。

近年來，伴隨信息技術、物聯網技術及人的行為學研究等多項關鍵技術的快速發展，VR技術從實驗室走向市場應用，由最初軍事領域戰略推演、模擬演習等應用逐步向民用領域拓展，例如娛樂、工業設計、生產制造、商貿、醫療、危險及惡劣環境下的遙控操作、教育與培訓、信息可視化以及遠程通訊等領域[4]。在國外，北卡羅來納大學、麻省理工學院、華盛頓大學等美國知名高校都將VR技術應用作為人類科技發展的下一個里程碑，持續加大投入，建成了第二人生（Second Life）等多個教育領域VR技術應用平臺[5]。在國內，2016年，北京師范大學、北京電影學院、天津師范大學等多所高校研究、推動VR實驗室建設，眾多VR公司出現。2016年被稱為中國“VR技術元年”[6]。

公安實訓是實踐性較強的教育教學課程。為了全面、充分鍛煉學生的實踐技能，公安實訓多采用小班或小組教學，構建多樣化、高水平、逼真度高的實訓場景，確保每位學生都能夠體驗實訓情景的各方面內容，這將帶來頗為高昂的教學成本。VR技術應用于公安教育，對于整合、優化公安教育資源，強化理論教學與警務實踐的聯系，全面訓練和培養學生實戰技能具有重要應用價值。目前，VR技術已經開始應用于公安教育訓練領域，例如北京工業大學研制了“虛擬火災訓練系統”，中國刑警學院建立了基于VR-Platform虛擬現實平臺研發“犯罪現場物證勘驗三維仿真互動訓練系統”[7]，重慶警察學院構建了“VR反恐處突戰術訓練平臺”[8]。VR技術為公安院校的實踐教學和警務技能訓練提供了新工具、新思路。

2 公安實訓VR技術應用的理論分析

高質量公安實訓課程是致力于實戰、體現社會公共安全需求、需要多學科知識相互融合、多元主體共同構建的復雜、綜合、操作性課程。基于VR技術的公安實訓課程開發過程一般包括課程開發需求分析、場景構建、場景要素關系設計、技術渲染優化等內容。開發基于VR技術的公安實訓課程不僅是對真實場景的簡單模擬，而且是從警察職業勝任技能的現實需要出發，對真實訓練場景有重點、有針對性地篩選、集成、精煉、再現的過程，是以解決現實問題為導向的多學科知識互融過程，亦是公安院校學生、教師等主體相互協作以驗證、探索警察實戰技能的過程。這個過程，既體現了警察執法實踐對警察勝任素質與能力的要求，也體現了特定時期、特定發展階段執政黨、政府和人民對警察的期待和要求。鑒于警察工作環境的復雜性、多元化、社會性特征以及工作過程的協作性、資源的稀缺性，公安實訓VR技術應用可以從心理學、社會學、教育學、經濟學、管理學等視角進行理論分析。

2.1公安實訓VR技術應用的心理學視角分析

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

為了提升教育實訓效果，公安實訓一般通過設計與實戰近似的場景，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，公安實訓課程設計與實施過程中，一般聚焦于某種特定技能的提升，缺乏對學生知識探索的全面要求，極容易出現教育教學質量欠佳，學生持續、深入學習熱情不高的情況。基于VR技術應用的公安實訓課程則試圖打破傳統場景的時空局限。虛擬場景中，學生通過各類顯示設備、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，產生特定的情緒情感，在一定的使命、責任驅使下，努力探索解決典型問題。

通過運用VR技術，設計更加豐富的實訓場景，學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，提升學習的積極性、主動性以及學習績效。在虛擬情景中，雖然未出現真實的行為過程，但學生的行為意向、虛擬行為得到了充分釋放和展示，有力消解了理論知識轉化為實踐技能難等問題，為警察在真實環境中的執法活動積累了認知經驗。

2.2公安實訓VR技術應用的社會學視角分析

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

建構高質量的公安實訓場景，是公安院校教師與執法一線警察協作、教師與學生密切配合的過程。從實訓場景建構的實踐來看，實訓場景設計多來源于警察執法一線的案例“復現”，需要專業教師之間以及師生之間的合作。VR技術的發展為公安實訓場景設計提供了新的技術可能性。基于VR技術應用的公安實訓課程，創新了教育實訓課程的呈現方式，依然具有社會建構屬性。此外，在基于VR技術應用的公安實訓課程教育教學過程中，依據場景中建構的社會關系網絡，學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技術應用的公安實訓課程吸引力的重要來源。恰是虛擬空間的這種人際互動，可能為人們發現警察執法過程中的新問題、建構新的求知模式創造了條件。當然，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VR技術應用的教育學視角分析

作為公安院校課程教學體系的重要組成部分，公安實訓課程體現著警察執法實踐對學生所學知識和實踐技能的要求。鑒于執法任務的難易程度、發生頻率以及公安院校不同學科、不同年級掌握知識技能水平的差異，不同專業警種、不同年級學生實訓課程的設計應存在差異。實訓場景構成了對學生所學理論知識和實踐技能的特殊要求。換言之，不同的實訓場景對學生的技能素質提出了不同的要求。高質量的實訓場景，一般既要體現實戰要求，也要遵循公安院校教學規律以及學生的成長規律。

傳統的公安實訓課程，為了有針對性提升學生的實踐技能，多采用“一對多式”小組教學。受場景設計的時空限制，學生往往只能受到特定、固定場景內的技能訓練，面臨執法一線復雜的實踐技能要求，這種鍛煉往往不全面、不充分。在此基礎上，如果實訓場景設計難以體現對學生實踐技能的高要求，課程設置、實施過程科學性不足，極其容易使該課程教學流于形式，難以發揮課程的實訓效果。

基于VR技術應用的公安實訓課程提供了場景設計更大的自由空間和變化策略。課程教師可以根據實戰環境的變化，通過變換場景模塊及場景要素，及時構建出具有時代特質、實戰特征的實訓場景，豐富學生的學習資源。公安實訓課程教師可以結合差異化的學生需求以及學生掌握知識、技能的程度，選擇恰當的實訓場景，循序漸進地提高學習目標，甚至開展精準的學習效果評價和個性化的學習指導。學生亦可以結合自身的學習需求，及時開展溫習、復習，有利于確保實訓課程教育教學實效。

2.4公安實訓VR技術應用的經濟學視角分析

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

近年來，伴隨國家公安教育經費投入的增加，公安院校加大實訓投入、優化公安實訓課程設計具備了新條件。國內某些公安院校開始探索、實施VR技術在公安教育領域的應用，通過高效使用虛擬場景技術降低公安教育經濟成本。況且，國內VR技術不斷發展，成熟的VR技術有可能以更低的開發成本應用于公安教育領域。與此同時，中國VR技術整體處于快速攀升階段，VR技術政治軍事領域不斷拓展，在商業領域漸成新寵，而在教育等非營利性領域在依然面臨較高的成本。一方面，公安院校現有的計算機技術人才相對不足，現有的專業課教師掌握、運用VR技術的能力尚不能滿足基于VR技術的專業課程開發需要。另一方面，相較于通訊電子等行業，公安院校的環境、薪酬、職業發展等對高水平計算機技術、感知技術等前沿科技人才的吸引力難以形成競爭力。

面臨教育教學資源約束，公安實訓課程的VR技術開發既要關注技術的新穎性、便捷性、可重復使用性，也要考慮新技術開發、應用的高投入成本；既要關注當前技術方案的實用性、經濟性，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風險。公安實訓VR技術應用離不開理想與現實、當前與長遠、部分與整體之間的經濟成本——收益分析。

總體上看，公安實訓VR技術應用有利于彌合公安教育供給與警察執法需求的矛盾，提升學生學習的積極性和主動性，增強學生的實戰技能，是公安教育以及VR技術發展的必然趨勢。目前，公安實訓VR技術應用依然面臨技術成熟度低、資源投入少的限制，大范圍推進VR技術應用還存在師資力量不足、建設成本高等問題。

3公安實訓VR技術應用前瞻

透視公安實訓VR技術應用的發展現狀，持續優化基于VR技術的實訓場景，推進公安教育改革創新，已成為當前公安實訓課程開發、設計的重要任務。目前，VR技術途徑日漸清晰，感知、輸入技術不斷發展，制約VR技術應用的關鍵依然在于VR展示內容的質量。基于對教育教學規律的把握，構建生動、形象的VR內容是VR技術應用于教育領域的當務之急。推進公安實訓的VR技術應用的首要任務是開發高質量的實訓場景，持續優化場景展示、切換方式。受當前公安院校行業資源整合能力、教育投入以及校內師資力量的影響，建構符合公安實戰要求的基于VR技術的公安實訓場景，迫切要求公安院校與地方公安以及一線警察的密切合作，亟待加強校內各學科師資的整合優化，努力彌合實戰需求與理論技能教學的間隙。同時，一方面發揮好專業課程教師熟悉公安實訓課程教學規律的優勢，另一方面發揮好VR技術人才了解技術開發規律的優勢，協同推進，以VR技術應用全面推進公安教育實訓轉型升級。

參考文獻：

[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. 犯罪現場物證勘驗模擬仿真訓練系統的研究[J]. 數字技術與應用， 2011， 32，34.

[8] 王振華，黃冶，張光雨.VR反恐處突戰術訓練平臺構建研究[J]. 江西警察學院學報， 2017， 204（4）： 13-17.

【通聯編輯：王力】