基于虛擬信息化的安全宣教及科普平臺

馬偉杰

摘要：本文安全生產為主題，通過分析現有國家規定及安監局需求，提出了采用虛擬信息技術構建行業安全宣教及科普平臺的解決方案，并分析了此解決方案產生的效益。

關鍵詞：虛擬信息技術;安全;宣教;科普

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）06-0206-02

1 建設目標

本平臺以安全生產為主題，著力構建安全理論教育和實訓課程體系、宣教內容研發環境和建設實訓教學保障條件，在防災減災、應急救援管理、安全監管監察、應急科學技術及知識文化科普、全民安全素質提升等工作中充分發揮支撐作用。平臺建成后具備承擔安全生產知識宣傳普及、從業人員實訓考試、監管監察人員教育培訓、遠程應急救援處置調度和安全生產媒介資料制作等功能，為應急管理、安全生產和安全監管監察能力提升提供科學、有效的支撐。

2 需求分析

2.1 仿真培訓和特種作業人員實訓需要

安全規程、安全培訓規定（安全監管總局令第92號）要求對特殊工種作業進行實操作業考試。

傳統安全培訓教育以學習規章制度為主，內容枯燥，形式呆板導致培訓效果不理想;培訓信息資源嚴重匱乏且質量不高，大部分是些文字資料，枯燥無味，多媒體課件所具有的聲音、圖像、動畫和人機對話特點得不到體現;模型教學成本高、教學效果不明顯;電化教學缺乏雙向交流，教學手段單一，教學效果一般，很多場面無法真正實現;現場操作實習，風險高影響安全生產，現實中可操作性差。

安全可視化仿真培訓遵循國家關于安全培訓大綱和考核標準的有關要求，虛擬各種復雜的作業環境，供從業人員進行上崗前的操作及安全教育培訓。這樣既可以降低實習費用，又可縮短教學時間。培訓視景系統使人與環境相結合，通過人機交互，從而使受訓者產生身臨其境的感覺并達到或超過以往其他培訓形式所能產生的效果。

系統虛擬各種工況及險情，使被訓練者身臨其境地去體驗，并學會采取有效的應急措施去處理各種險情，以提高人員素質，消除事故隱患，提高教學效率。系統配合視頻、聲音、圖像、動漫及互動視景培養從業人員在各種情況及特殊條件下作業的識別、判斷、分析和處理能力，使從業人員能夠在正式上崗前掌握工作要領，提高安全生產水平，培訓效率和培訓水準大幅提高，從而帶來更好地經濟效益和社會效益[1]。

2.2 安全網絡培訓教育需要

安全培訓規定（安全監管總局令第92號）第二十五條、第二十九條規定特種作業人員初次培訓的時間不得少于90學時，特種作業操作證有效期屆滿需要延期換證的參加不少于24學時的專門培訓。利用網絡云課堂的形式，實現在線選課、視頻點播、網上作業、模擬考試、隨機抽查與結業考評為一體的安全教育培訓系統，適應當前安全培訓的需要。

安全生產比較專業，傳統的口授、文字、書本的宣教科普形式不利于社會大眾的參與與體驗。通過利用文字、圖形、視頻、虛擬現實等技術制作交互式多媒體信息查詢、生產系統沉浸式感知中心、小游戲、動漫、3D影院等形式建成面向大眾的科普體驗中心，寓教于樂。

3 建設方案

3.1 總體建設方案

在安全監察局已有的基礎上，建設科普教育、教育實訓、宣教三個系統，能夠完成安全宣教、科普、培訓、考試及安全檢測等功能。

科普教育系統為沉浸式虛擬信息化教學區、互動式虛擬信息化實訓區及展覽宣傳三大功能區，從靜態、動態及互動三種體驗方式來進行安全科普宣傳。設備有PC設備、虛擬信息化設備等，包含了虛擬信息化安全警示教育、虛擬信息化工種作業實操及安全檢測系統等。宣教系統主要承擔宣教科普會議、專題報告和安全教學講座等工作。

本平臺主要利用安全監察局安全技術中心已有網絡設施，增加接入匯聚交換機，配備相關網絡及安全防護設備。平臺支持無線輕便式VR一體機頭盔，不受線纜束縛，操作便捷，為行業領先。所有內容皆為高逼真度VR，沉浸感強，通過高科技手段，全面立體地對安全知識進行宣傳教育。

3.2 建設規模及內容

安全宣教及科普平臺包括科普教育系統、教育實訓系統、安全宣教系統，平臺能夠完成各行業安全宣教、科普、培訓、考試等功能。

（1）科普教育系統：包括科普教育基地、遠程宣教科普平臺2項模塊。

科普教育基地采取設置展廳和虛擬信息化體驗區方式進行建設，展廳可以通過傳統圖文方式、影像顯示以及人機交互方式，宣傳國家安全生產相關法規政策、安全生產重要史料和取得的成績、安全形勢和事故教訓、應急救援處置;虛擬信息化體驗區主要是采取VR虛擬現實技術，讓體驗者通過三維實景了解安全生產全過程，比如事故現場、應急救援，真實再現作業現場環境。

遠程宣教與科普平臺主要利用網站、手機移動應用等方式，通過采編政策、新聞、法律法規、視頻等多種形式，打造電腦與手機移動端共享的宣教與科普平臺。建設內容包括行業安全網站、在線學習、科普宣傳的設計開發及運維、并通過配置可移動式終端和數據服務器實現信息的及時更新和多平臺數據的有效銜接。

（2）教育實訓系統：搭建安全培訓教育軟硬件平臺，實現針對服務對象的理論教學培訓和職業技能培訓。包括安全生產培訓模塊和課堂理論教學模塊。

安全生產培訓模塊分為VR虛擬仿真培訓室、特種作業實操培訓考核室。

1）VR虛擬仿真培訓室：培訓室根據需求部署VR頭盔及相關軟硬件，通過VR虛擬仿真技術，使人身臨其境的體驗真實環境，學習掌握各類安全生產相關知識。系統以典型事故案例作為教材進行災害警示教育，學員在VR頭盔中以沉浸立體電影模式感受事故發生過程，體驗事故悲慘性，增強安全意識，并通過手柄交互分析事故原因及教訓[2]。2）特種作業實操培訓考核室：系統包含培訓系統和考試系統，具備實操培訓和實操考核功能，可分別安裝為培訓機和考試機。培訓機主要完成培訓功能，通過仿真操作控制臺、小型仿真器、觸摸板等實現學員與操作機的交互控制一體化，實現培訓內容。考試機安裝有考試系統和指紋識別器，考生通過指紋識別器錄入考號姓名等信息登入系統，進入考試界面進行考試。考試系統包含理論考試和實操考核兩部分內容。理論考試主要通過考題的形式進行考試，實操考試則要求考生通過仿真操作控制臺、仿真器、觸摸板預設的考核項目，由考試系統根據考生的操作情況給出評分，也可由考官對實操內容進行評分。系統能夠完成安全作業各類特種作業工種的實操培訓和實操考核。3）宣教系統：主要承擔宣教科普會議、專題報告和教學講座的直播、轉播、錄播等工作，包括軟件開發和硬件：軟件開發包括會議系統、錄播系統、教學系統、考試系統等方面;硬件包括服務器、存儲器、交換機、安全設備、教學設備、電子桌簽和觸摸平板、發言系統、強弱電、桌椅、話筒、音響等設備。

4 效益分析

通過平臺建設，實現企業工作人員的安全防范意識，防止事故發生和人員傷亡，提升安全生產水平。對從業人員進行沉浸式的安全教育培訓和安全知識的科普，進一步完善教學手段，增加參培人員對安全生產事故、災害治理的切身感受，提高受訓人員的安全意識。依托信息化手段，創新安全知識宣教及科普的方式方法，強化企業對員工安全的高度重視，實現從企業、企業集團、市州縣安監局、省安全監察局全員的安全宣教、科普，進一步提高安全管理及防范意識。

參考文獻

[1] 張彩霞.淺談如何做好事故案例的警示教育[J].中國科技信息，2013（2）：126.

[2] 容梓涵.虛擬現實技術（VR）在教學中的應用[J].教育科學，2017（12）：48.