虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)校園安全教育的應(yīng)用

寧 帆

（湖南師范大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410081）

引言

校園安全是個(gè)永恒的話題。據(jù)教育部、公安部等部門統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)每年約有1.6萬(wàn)名中小學(xué)生非正常死亡，平均每天約有40名學(xué)生非正常死亡，且該數(shù)據(jù)每年還呈上升趨勢(shì)。

傳統(tǒng)的校園安全教育主要是基于課本、教育視頻以及安全演練等方式進(jìn)行，對(duì)于學(xué)生而言，這些方式相對(duì)枯燥、乏味，并不能達(dá)到理想的教育目的。在此背景下，僅從思想上提高認(rèn)識(shí)，已經(jīng)不能有效解決中小學(xué)安全教育所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。積極探索新興技術(shù)、完善安全教育模式勢(shì)在必行。[1]

一、傳統(tǒng)安全教育模式存在的問(wèn)題

校園安全教育是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，尤其是學(xué)生將來(lái)要在日常的工作、學(xué)習(xí)和生活中去解決實(shí)際的問(wèn)題、處理突發(fā)的事件。目前，很多學(xué)校都有開(kāi)設(shè)專門的校園安全教育課程，這為培養(yǎng)學(xué)生們的自我防護(hù)能力提供了重要的途徑，但是，傳統(tǒng)的校園安全教育模式存在著諸多的問(wèn)題。[2]

1.教學(xué)手段單一，情境教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)

目前校園安全教育中的多媒體技術(shù)，還是單一的圖片、圖像展示，信息量小，知識(shí)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，缺乏現(xiàn)場(chǎng)感，對(duì)于需要學(xué)生深入了解的專業(yè)知識(shí)很難去全方位地立體展示，并且教師也很難用語(yǔ)言和文字去形象地描述它，往往花費(fèi)學(xué)生較多的時(shí)間也無(wú)法很好地掌握相關(guān)知識(shí)。

2.教學(xué)風(fēng)險(xiǎn)和成本高，無(wú)法反復(fù)實(shí)地訓(xùn)練

部分學(xué)校可能會(huì)邀請(qǐng)校外專家到學(xué)校來(lái)進(jìn)行講解，例如消防隊(duì)的專業(yè)人員過(guò)來(lái)給學(xué)生上課以及進(jìn)行消防模式演練，這些措施也是能夠較好地達(dá)到教學(xué)的目的，但是，因?yàn)槭艿浇虒W(xué)經(jīng)費(fèi)和條件的限制，往往無(wú)法讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)。雖然花費(fèi)了大量的人力、物力來(lái)組織，但這種方式起到的效果卻不盡人意，學(xué)生并不能真正地達(dá)到提高實(shí)踐水平的目的。

3.教學(xué)功能單一，難以滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)和考核的多種要求

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師和學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)是單向的，只能平行地通過(guò)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行知識(shí)的傳授和認(rèn)知，學(xué)生無(wú)法通過(guò)教學(xué)系統(tǒng)來(lái)反饋知識(shí)掌握的情況；另外，當(dāng)前的校園安全教育課程的考試多數(shù)都還是停留在紙質(zhì)考卷上，機(jī)械呆板，學(xué)生缺乏實(shí)戰(zhàn)感。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的校園安全教育模式已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)校的教學(xué)要求。

二、信息化背景下興起的新型安全教育模式

目前國(guó)內(nèi)正興起一種新的教學(xué)媒體——利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）安全教育教學(xué)，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)安全教育教學(xué)作為一種新的教學(xué)媒體，能使中小學(xué)在校學(xué)生獲得身臨其境的安全感受和切身感知，能有效地提高學(xué)生安全教育質(zhì)量，創(chuàng)新發(fā)展成效的安全教育手段。利用這項(xiàng)技術(shù)并在中小學(xué)安全教育教學(xué)中普及，將進(jìn)一步推進(jìn)安全教育教學(xué)技術(shù)手段的現(xiàn)代化，極大提高中小學(xué)生安全教育教學(xué)水平，對(duì)培養(yǎng)中小學(xué)生全面了解和掌握安全知識(shí)、安全技能，提高中小學(xué)生的安全素質(zhì)和能力有不可估量的意義。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下三個(gè)主要特征：沉浸感、交互性、構(gòu)想性其中，沉浸感使得中小學(xué)生可以在模擬教學(xué)中獲得最為客觀、真實(shí)的感受。尤其是在校園火災(zāi)、地震的逃生疏散模擬中，學(xué)生能夠真切地感受到災(zāi)難的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程以及觀察周圍人群不當(dāng)?shù)奶由袨樵斐傻膿頂D、踩踏等次生災(zāi)害，促使其從全局的角度出發(fā)，結(jié)合教師傳授的知識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)做出最佳選擇。教師也可以在模擬演練過(guò)后，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)分析，建立學(xué)生疏散逃生行為模型，并將結(jié)果反饋到教學(xué)中去，從而更好地鍛煉學(xué)生的安全自救、隨機(jī)應(yīng)變能力。這種人機(jī)的互動(dòng)交互，沉浸式的疏散演習(xí)體驗(yàn)，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的行為模型，多樣化的呈現(xiàn)形式是傳統(tǒng)的疏散演習(xí)所不能做到的。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在安全教育中的優(yōu)勢(shì)

1.情景真實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）世界的沉浸感會(huì)將學(xué)生置身于各種“真實(shí)的”災(zāi)害場(chǎng)景中，可以最大程度地讓學(xué)生從心底認(rèn)識(shí)到災(zāi)害預(yù)防的重要性，并掌握相應(yīng)的防范知識(shí)及應(yīng)急措施。

2.場(chǎng)所開(kāi)放。虛擬演練打破了以往傳統(tǒng)安全教育模式在固定場(chǎng)所上的限制，可以根據(jù)當(dāng)前實(shí)際安全需求在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)選擇任意的模擬空間環(huán)境條件下學(xué)習(xí)訓(xùn)練。

3.針對(duì)性強(qiáng)。可以針對(duì)各個(gè)學(xué)校不同的安全需求情況做出獨(dú)特的處理。[3]

4.安全可靠。與現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)安全演練相比，虛擬仿真優(yōu)勢(shì)就是可以方便的模擬任何環(huán)境任何項(xiàng)目進(jìn)行安全演練。

5.反饋及時(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）應(yīng)用可以建造出所需的特殊場(chǎng)景，并在教學(xué)任務(wù)的培訓(xùn)中提供即時(shí)的反饋。

6.提高興趣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）可以將傳統(tǒng)的教學(xué)元素如圖形和數(shù)據(jù)嵌入在虛擬環(huán)境中，更容易激發(fā)學(xué)生參加安全教育學(xué)習(xí)的興趣，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)安全事故的感性認(rèn)知。

7.經(jīng)濟(jì)環(huán)保。從成本的角度來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）方案只需要消耗一定量的資金去購(gòu)買設(shè)備就可以在不同的虛擬環(huán)境中重復(fù)練習(xí)，最大程度模擬真實(shí)場(chǎng)景下的安全事故，且避免了材料、人工的浪費(fèi)。

結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，給我們帶來(lái)了新的教育思維，為傳統(tǒng)的教育觀念和教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變提供了很大的幫助。虛擬現(xiàn)實(shí)安全教育打破了傳統(tǒng)安全教育的限制，更有效、更安全的讓學(xué)生做出相應(yīng)的措施，防止隱患發(fā)生。能夠大大的降低校園安全事故的發(fā)生。