王威 彭江泳

摘要：VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于安全教育行業(yè)，具有占地面積小、培訓(xùn)內(nèi)容豐富、重復(fù)利用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠覆蓋全校師生；與講座、演練等傳統(tǒng)安全培訓(xùn)方式相比，VR能使師生獲得更加真實(shí)、身臨其境的安全體驗(yàn)，能更加充分的調(diào)動(dòng)參與者的積極性。師生通過自主安排培訓(xùn)時(shí)間，學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)身邊的安全隱患及正確應(yīng)對(duì)日常生活中遇到的各種突發(fā)事故，增強(qiáng)自查、自救、自護(hù)能力。本文重點(diǎn)分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高校安全教育的優(yōu)勢和作用。

關(guān)鍵詞：VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）；安全教育；高校安全

一、引言

VR（Virtual Reality），中文翻譯為“虛擬現(xiàn)實(shí)”，它是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)、圖形工作站以及其他相關(guān)設(shè)備生成逼真的三維多感官環(huán)境，使參與者感覺身臨其境，同時(shí)環(huán)境也會(huì)對(duì)參與者的行為產(chǎn)生相應(yīng)反饋，從而達(dá)到人與環(huán)境的深度融合和交互。[1]目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，其中就包括高校教育。最初，VR在高校教育中的應(yīng)用僅僅是虛擬簡單的校園環(huán)境，師生和游客可以通過計(jì)算機(jī)，置身于簡單虛擬出來的校園環(huán)境進(jìn)行熟悉和游覽，現(xiàn)在隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，應(yīng)用成本的不斷降低，VR技術(shù)已經(jīng)可以廣泛應(yīng)用于各種教育研究，如建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行化學(xué)、物理、生物實(shí)驗(yàn)等等?；赩R技術(shù)強(qiáng)大的教學(xué)潛力和優(yōu)勢，高校的安全教育也將迎來巨大變革。

二、基于VR技術(shù)的高校安全教育模式的優(yōu)勢

目前高校內(nèi)的安全教育主要以講座、實(shí)操演練等，真正場景式的體驗(yàn)實(shí)施難度相當(dāng)大，VR技術(shù)的沉浸感、交互性、想象性這三大特征極大地克服了傳統(tǒng)高校安全教育環(huán)境的限制，這有利于激發(fā)師生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)師生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)情境學(xué)習(xí)和安全知識(shí)遷移。[2]

（一）提高教育力度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)

VR技術(shù)可創(chuàng)建逼真的場景，提供高交互高動(dòng)態(tài)的設(shè)置，并在其中顯示出較高的學(xué)習(xí)力和參與度。師生對(duì)安全知識(shí)的主動(dòng)學(xué)習(xí)不僅是自身對(duì)安全知識(shí)的需求，還受學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)體驗(yàn)等外部因素影響。無論是自然災(zāi)害場景模擬、防恐怖襲擊，還是宿舍安全隱患排查和火災(zāi)逃生模擬等，VR技術(shù)都能將師生置身于解決真實(shí)問題的情境中。除解決問題外，學(xué)習(xí)者在VR場景中學(xué)習(xí)，往往伴隨著角色扮演。師生在學(xué)習(xí)過程中被賦予明確的角色，如正在起火的房間內(nèi)的逃生者等，強(qiáng)烈真實(shí)的逃生體驗(yàn)讓師生能在危險(xiǎn)環(huán)境中對(duì)自我思想有個(gè)表述，這是平常的授課和書本所不能提供的。

（二）模擬極端環(huán)境，保障演練安全

“學(xué)校在軍訓(xùn)期間舉行消防演練，一學(xué)生不慎被火燒傷面部?！薄把菥氈袩熿F過量導(dǎo)致疏散過程中大量學(xué)生吸入煙霧，出現(xiàn)休克、嘔吐、抽搐等癥狀。”消防演練出現(xiàn)的意外通常會(huì)成為熱點(diǎn)新聞，民眾在議論演練場景安全性的同時(shí)，又缺乏對(duì)真實(shí)災(zāi)情認(rèn)識(shí)，演習(xí)不是“演戲”，在意外真正發(fā)生的時(shí)候，煙霧還會(huì)“控制”在適當(dāng)?shù)臐舛葐?？盡管在授課者們?cè)偃龔?qiáng)調(diào)“逃生要訣”和滅火技巧，在龐大的基數(shù)面前，操作失誤和逃生不當(dāng)所造成的演練意外萬中也有一。與之相比，基于VR技術(shù)的安全演練模式，其中一個(gè)優(yōu)勢就是可以創(chuàng)建任何極端環(huán)境進(jìn)行安全演練，授課者可以放心大膽地讓師生在虛擬環(huán)境中反復(fù)嘗試復(fù)雜的安全演練，如怎樣應(yīng)對(duì)窮兇極惡的恐怖分子和近在咫尺的火焰。即便在安全演練中發(fā)生各種不當(dāng)甚至“意外”，也不會(huì)造成實(shí)際損害后果，并可以創(chuàng)建一個(gè)評(píng)分體系，為師生每次在虛擬現(xiàn)實(shí)中的演練進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

（三）利用有限空間，創(chuàng)造無限想像

在教學(xué)資源緊張的高校中申請(qǐng)一個(gè)專門用于安全教育的大型場所是非常困難的，試想建造一座涵蓋逃生、滅火、防震和防恐怖襲擊等真實(shí)演練的場所需要多大的空間，目前高校都難以實(shí)現(xiàn)?；赩R技術(shù)的安全演練模式是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)等基于虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的一種新的模擬實(shí)訓(xùn)方式，與真實(shí)環(huán)境下的實(shí)訓(xùn)室相比，它具有利用有限空間、改善教學(xué)環(huán)境、節(jié)約辦學(xué)成本的優(yōu)勢。目前普遍一套VR系統(tǒng)的占地面積為九平方米，一間30平米的房間可以輕松容納兩套設(shè)備。

VR技術(shù)打破傳統(tǒng)安全講座中“教師講課，學(xué)生聽課”的教學(xué)思維，創(chuàng)造各種模擬環(huán)境，規(guī)避演練風(fēng)險(xiǎn)，將學(xué)生變?yōu)橹黧w，給予他們更多的機(jī)會(huì)探索學(xué)習(xí)各類安全知識(shí)。[3]

三、VR技術(shù)在高校安全教育中的應(yīng)用

根據(jù)不同的交互程度，本研究提出VR技術(shù)在安全教育應(yīng)用中的三種交互方式：場景式交互、引導(dǎo)式交互和探索式交互。

（一）場景式交互的應(yīng)用

在場景式交互不會(huì)有太多交互，或者就式單純地通過佩戴VR設(shè)備，進(jìn)行頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)，720度觀看周邊環(huán)境，師生可以在不斷切換的場景中伴隨著語音解說自動(dòng)前行，以這種安全又直觀地方式了解校園環(huán)境，學(xué)習(xí)例如實(shí)驗(yàn)室的安全須知、校園安保運(yùn)作體系和教學(xué)樓的逃生疏散路線等內(nèi)容。此交互方式也適合無法適應(yīng)VR設(shè)備的使用和操作的師生進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)，但是VR技術(shù)還是可以為學(xué)習(xí)者提供所需的各類特定環(huán)境，在虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)設(shè)的場景中學(xué)習(xí)安全知識(shí)。

（二）引導(dǎo)式交互的應(yīng)用

引導(dǎo)式是在已有安全知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者在特定的情景下利用掌握的學(xué)習(xí)資料，通過地選擇正確做法的方式進(jìn)行體驗(yàn)。這種引導(dǎo)式交互操作簡單，在模擬性情景中，學(xué)習(xí)者利用VR設(shè)備手柄工具，操作類型多樣的安全模擬場景，近距離地觀察引導(dǎo)選擇后發(fā)生的現(xiàn)象，將難以描述的現(xiàn)象以更直觀的方式呈現(xiàn)出來。類似模擬安全隱患查找，在限定情況下，開展尋找安全隱患并指出問題所在，以解決成功在現(xiàn)實(shí)中查找身邊安全隱患。

（三）探索式交互的應(yīng)用

探索式交互完全是沉浸式體驗(yàn)，探索式交互設(shè)計(jì)對(duì)于把學(xué)習(xí)到的安全知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐中用至關(guān)重要。在虛擬的環(huán)境中，通過各類安全知識(shí)的設(shè)計(jì)，學(xué)生利用VR設(shè)備按照自身經(jīng)驗(yàn)和興趣在建構(gòu)的虛擬場景中，例如火災(zāi)現(xiàn)場、地震現(xiàn)場等，通過探險(xiǎn)通關(guān)完成學(xué)習(xí)。例如，“地震逃生”的虛擬場景中，師生在一個(gè)正在發(fā)生地震的教室，然后通過VR設(shè)備進(jìn)行一系列動(dòng)作抵達(dá)安全區(qū)域，要取得成功，必須先學(xué)習(xí)了解發(fā)生地震時(shí)的逃生知識(shí)，如剛發(fā)生地震時(shí)如何躲避落石、哪些地方需要快速通過、如何正確求救等，這種基于自主活動(dòng)的方法非常有效，因?yàn)閹熒鷤冊(cè)谄渲袆?chuàng)造性地學(xué)到很多知識(shí)。

四、結(jié)語

VR設(shè)備固然有各種優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際在高校復(fù)雜的環(huán)境下，購置一臺(tái)設(shè)備還只是一個(gè)開始，基于VR技術(shù)的安全教育模式應(yīng)用的本質(zhì)不在于增加新的教學(xué)工具，而在于引入新的教學(xué)方式和教學(xué)文化。如何做好教學(xué)需求與軟件設(shè)計(jì)的對(duì)接，這是VR技術(shù)教育應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我們相信，隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展完善以及與安全教育理論的深度融合，虛擬現(xiàn)實(shí)在安全教育領(lǐng)域會(huì)發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]索金濤.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高校消防安全教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華中師范大學(xué)，2017.

[2]黃榮懷，鄭蘭琴，程薇（2012）.虛擬實(shí)驗(yàn)及其學(xué)習(xí)者可信度認(rèn)知[J].開放教育研究，18（6）：9-15.

[3]吳學(xué)政.VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)在大學(xué)生安全教育中的應(yīng)用研究[J].中國新通信，2016，18（20）：134-135.

（浙江大學(xué) 310007）