鄭永平 周畢芬 劉其赟 郭 涵 林姝敏

(福建農(nóng)林大學公共管理與法學院,福建 福州 350002)

2019年4月,教育部等13個部門聯(lián)合啟動“六卓越一拔尖”計劃2.0,全面推動“新文科”從概念走向?qū)嵤1]。在國家治理現(xiàn)代化和新文科建設(shè)的雙重背景下,公共管理專業(yè)應(yīng)加強教育教學改革,不斷提升人才培養(yǎng)的目標達成度和社會滿意度[2],將實踐教學改革作為重要突破口,強化應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型治理人才的培養(yǎng)。但是,傳統(tǒng)的公共管理實踐教學更多以體驗型、認知型實驗實訓為主,對提高公共管理人才培養(yǎng)的效果比較有限。特別是在開展應(yīng)急能力培養(yǎng)的相關(guān)教學活動中,由于自然災(zāi)害類突發(fā)公共危機事件的復(fù)雜性、危害性和不可逆性,傳統(tǒng)的教學實踐難以讓學生切身感知和體會,更無法在真實的危險情境中開展決策、執(zhí)行等一系列實踐活動。本文結(jié)合城市社區(qū)防臺防汛應(yīng)急管理虛擬仿真實驗項目的建設(shè)實踐,介紹了仿真實驗系統(tǒng)建設(shè)的背景與意義和實驗平臺構(gòu)成與內(nèi)容設(shè)計,以期為公共管理院校在虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)方面提供有益借鑒[3-4]。

1 虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)的背景與意義

1.1 背景

近年來,突發(fā)公共危機事件頻發(fā)成為經(jīng)濟社會發(fā)展常態(tài),應(yīng)急管理在公共管理領(lǐng)域中的作用越來越重要。2019年11月29日,習近平總書記在主持中央政治局第十九次集體學習時指出,要大力培養(yǎng)應(yīng)急管理人才,加強應(yīng)急管理學科建設(shè)[5]。社區(qū)是城市運作與管理的基本單元,社區(qū)在危機發(fā)生的過程中是最接近和最清楚危機態(tài)勢,并且最能有效和快捷地采取措施以應(yīng)對危機的組織[6],但往往也是最薄弱的環(huán)節(jié),一旦災(zāi)害事故突發(fā),很難高效、有序地應(yīng)對處置。社區(qū)應(yīng)急治理體系和能力建設(shè),是國家應(yīng)急治理體系和能力建設(shè)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)[7]。因此,公共管理院校要面向社區(qū)培養(yǎng)更多專業(yè)人才,提升社區(qū)應(yīng)急管理能力,帶動社區(qū)整體治理效能的提升。

1.2 意義

一是仿真領(lǐng)域的代表性。我國位于亞歐大陸和西北太平洋的過渡地帶,人口稠密、經(jīng)濟集中的東南沿海地帶是典型的季風氣候影響區(qū),受臺風影響相當嚴重[8]。近年來,熱帶臺風強度有增強趨勢,自然災(zāi)害及次生災(zāi)害頻發(fā),進入高增長和高風險并存的階段,對經(jīng)濟社會發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。此外,由臺風引發(fā)強降雨導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害對防汛防洪應(yīng)急管理提出了更高要求,選擇臺風這一自然災(zāi)害作為虛擬仿真案例背景,對于訓練和提升自然災(zāi)害應(yīng)急管理能力,提升社區(qū)公共安全水平,具有較強代表性。

二是能力培養(yǎng)的價值性。城鄉(xiāng)基層社區(qū)是打贏防臺防汛攻堅戰(zhàn)的“最后一公里”。以臺風災(zāi)害背景下社區(qū)場景展開實驗設(shè)計,讓學生置身動態(tài)變化的虛擬環(huán)境,通過分析內(nèi)外部狀況,運用應(yīng)急管理、社區(qū)管理等課程的專業(yè)知識和工具,開展防臺防汛應(yīng)急管理的決策、操作與應(yīng)對。依托實驗開展教學,有助于增強學生的應(yīng)急決策指揮能力、應(yīng)急處置實踐能力、應(yīng)急統(tǒng)籌規(guī)劃能力、應(yīng)急溝通協(xié)調(diào)能力,強化與基層治理崗位相匹配的職業(yè)素養(yǎng)[9]。

2 虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)流程

2.1 實驗?zāi)康?/h3>

城市社區(qū)防臺防汛應(yīng)急管理虛擬仿真實驗的設(shè)計以學生應(yīng)急治理實踐操作能力培養(yǎng)的需求為出發(fā)點,其最終應(yīng)用的目標涵蓋了知識、能力、情感三個層面。在知識方面,理解臺風自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容與構(gòu)成,理解防臺防汛應(yīng)急決策與處置的基本內(nèi)涵與理論知識,理解臺風自然災(zāi)害及次生災(zāi)害的致災(zāi)機理、災(zāi)情的演化機理,掌握社區(qū)應(yīng)急管理的全流程體系、應(yīng)急管理的組織架構(gòu)和任務(wù)分工邏輯;在能力方面,掌握預(yù)警信息發(fā)布、應(yīng)急溝通與宣傳、應(yīng)急物資匹配與避難場所選擇、應(yīng)急響應(yīng)與決策、災(zāi)后恢復(fù)與重建等臺風應(yīng)急管理全流程的操作原則與方法。通過“任務(wù)探究式”和“情景沉浸式”體驗,增強應(yīng)急決策指揮能力、應(yīng)急處置實踐能力、應(yīng)急統(tǒng)籌規(guī)劃能力、應(yīng)急溝通協(xié)調(diào)能力;在情感方面,提升學生對自然災(zāi)害危害性與科學防范重要性的認知,達到強化安全教育、提升公共安全意識的效果。增強對基層治理工作的信心,培養(yǎng)為社會服務(wù)的責任感、價值感,深入領(lǐng)會災(zāi)情防控中“以民為本、生命至上”的重大價值。

2.2 實驗原理

實驗項目運用Unity3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),基于決策情境——決策因子——決策效果的邏輯,內(nèi)置臺風災(zāi)害動態(tài)發(fā)展模型和應(yīng)急響應(yīng)處置模型(圖1)。仿真系統(tǒng)模擬我國東南沿海城市的某社區(qū)應(yīng)對臺風自然災(zāi)害突發(fā)事件,學生以社區(qū)防臺防汛指揮部中的總負責、搶險、宣傳、后勤、安全等不同角色開展防臺防汛應(yīng)急管理。學生基于應(yīng)急預(yù)案的設(shè)計,參與到臺風突發(fā)事件應(yīng)對的過程中,實現(xiàn)臺風災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后的全流程管理。在應(yīng)對臺風危機的過程中,學生需觀察內(nèi)外部環(huán)境的變化,做出分析、判斷和決策。本項目包含應(yīng)急預(yù)案的設(shè)計和應(yīng)急管理的操作兩大模塊,二者相輔相成,實現(xiàn)計劃與執(zhí)行的結(jié)合,從宏觀到微觀的結(jié)合。

圖1 實驗原理圖

2.3 實驗流程及模塊設(shè)計

項目堅持“學生中心、情景導(dǎo)向、學科融合、虛實結(jié)合”的實驗教學理念,按照“理論研習——方案設(shè)計——實訓操作——綜合分析”的步驟開展(圖2),具體流程及模塊如下:

①引導(dǎo)學生圍繞“實驗概況與理論基礎(chǔ)知識”進行學習。了解“防臺防汛場景下城市社區(qū)應(yīng)急管理虛擬仿真實驗”的背景、目的、要求及原理,并通過實驗頁面的知識角模塊了解相關(guān)知識。通過理論與基礎(chǔ)知識的學習,為虛擬仿真實驗開展打好基礎(chǔ)。

②組織學生開展“城市防臺防汛應(yīng)急預(yù)案設(shè)計”訓練。可在閱讀實驗項目案例背景的基礎(chǔ)上,結(jié)合臺風應(yīng)急管理要求,以小組或個人為單位開展應(yīng)急預(yù)案設(shè)計,實現(xiàn)基礎(chǔ)知識理論運用的初級檢驗,有助于加強對應(yīng)急管理流程、操作規(guī)范的了解。

③組織學生開展“城市社區(qū)防臺防汛應(yīng)急管理仿真實訓”核心環(huán)節(jié)操作。學生在角色認知的基礎(chǔ)上,進入臺風應(yīng)對的社區(qū)場景進行操作。結(jié)合臺風的進程時序所引發(fā)的任務(wù),學生按照不同角色進行應(yīng)對。在臺風災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后的全流程中,學生要按照不同的實驗方法完成臺風災(zāi)害預(yù)備階段、臺風災(zāi)害響應(yīng)階段、臺風災(zāi)害恢復(fù)階段3環(huán)節(jié)的12項核心任務(wù),共34個操作步驟。通過限時性的操作安排,降低災(zāi)情所造成的損失,提升社會滿意度。

④組織學生開展“實驗結(jié)果分析與報告寫作”部分的總結(jié)交流。引導(dǎo)學生根據(jù)考核結(jié)果評價反饋、實驗操作記錄等內(nèi)容進行復(fù)盤,對實驗中的薄弱環(huán)節(jié)、疑問環(huán)節(jié)進行交流,圍繞實驗對學生相關(guān)能力的培養(yǎng)效果進行總結(jié),并結(jié)合實際社區(qū)應(yīng)急管理中可能遇到的問題進行拓展延伸。

圖2 實驗流程與模塊設(shè)計

3 虛擬仿真系統(tǒng)核心要素及交互性步驟的仿真設(shè)計

3.1 核心要素仿真設(shè)計

虛擬仿真實驗以3D仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托,采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)開發(fā),集場景仿真、創(chuàng)新設(shè)計、智能指導(dǎo)、虛擬實驗結(jié)果自動批改和教學管理于一體[10]。實驗系統(tǒng)采用JAVA語言開發(fā),Spring MVC框架,采用Aspect Oriented Programming (面向切面編程)/ Inversion of Control (控制反轉(zhuǎn))方式,分為前端頁面視圖/表現(xiàn)層、后端數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、控制器。Web端自定義傳輸實驗數(shù)據(jù),使用UGUI進行界面搭建,用戶通過界面可以對各種內(nèi)部系統(tǒng)進行操作并得到反饋。核心部分仿真模塊使用C#語言、Unity3D引擎開發(fā),采用3DMAX結(jié)合真實實驗場景建模,Unity Animator系統(tǒng)播放動畫,NavMeshAgent進行地圖尋路。

①臺風應(yīng)急事件場景仿真。本仿真實驗?zāi)M的整體社區(qū)場景原型來源于東南沿海某城市的某社區(qū)場景(圖3)。對社區(qū)周邊的河流、山體及社區(qū)內(nèi)的公共空間、私人住宅、街道、公交設(shè)施、綠化設(shè)施進行了虛擬仿真3D建模,對場景中的人、物等要素進行了3D交互式建模。臺風中的暴雨使用Unity粒子系統(tǒng),使用WebSocket提供網(wǎng)絡(luò)傳輸。

圖3 社區(qū)仿真場景俯瞰圖

②臺風應(yīng)急事件數(shù)據(jù)仿真。臺風災(zāi)情演化的信息數(shù)據(jù)源自于2018年第8號臺風“瑪莉亞”的真實發(fā)展動態(tài)數(shù)據(jù)[11],本仿真實驗體現(xiàn)了臺風路徑圖、風向、風速、級別等基本信息(圖4)。本仿真實驗將臺風動態(tài)發(fā)展數(shù)據(jù)與災(zāi)害動態(tài)發(fā)展模型和應(yīng)急響應(yīng)處置模型相融合,模擬臺風災(zāi)害突發(fā)事件的整體進程。實驗相關(guān)任務(wù)觸發(fā)均與臺風進展相聯(lián)系,結(jié)合臺風動態(tài)和天氣預(yù)報更有助于增強仿真實訓的真實性、應(yīng)急性。

③社區(qū)應(yīng)急管理流程仿真。根據(jù)《福州市城市防臺防汛應(yīng)急預(yù)案》的規(guī)范性要求[12],借助Unity3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),模擬真實的臺風自然災(zāi)害應(yīng)急處置災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后全流程。系統(tǒng)模擬并體現(xiàn)了臺風應(yīng)急管理中的六類角色分工(圖5),并以不同角色置身于會議室、物資倉庫、災(zāi)害隱患地、避險安置地、事故發(fā)生地等場景,完成觸發(fā)的各項應(yīng)急管理任務(wù)。

圖5 應(yīng)急指揮部角色分工圖

3.2 交互性步驟的設(shè)計與實現(xiàn)

實驗核心操作步驟模擬臺風災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后的虛擬仿真場景,設(shè)置12項任務(wù),共34個交互性操作步驟。這些步驟可劃分為六大類,如圖6所示。一是組織分工類,學生在動員會議上為不同角色人員在任務(wù)清單選項中匹配合適的任務(wù);二是決策執(zhí)行類,學生根據(jù)畫面中的提示或反映的問題,選擇合適選項或作出合理安排,或派遣人員赴任務(wù)地處理相關(guān)問題;三是信息溝通類,學生要及時將臺風的變化情況、社區(qū)安全狀況告知轄區(qū)居民。在特殊場景下,通過語句排序組合來實現(xiàn)適宜的表達;四是文書寫作類,在相關(guān)隱患排查后,學生要按照文書填報規(guī)范要求完成應(yīng)急信息的反饋;五是協(xié)調(diào)整理類,在應(yīng)急物資儲備過程中,學生需要測算物資需求并予以配置,做好規(guī)范分類;六是方案設(shè)計類,在應(yīng)急處置中,學生要做好應(yīng)急決策與統(tǒng)籌規(guī)劃,針對災(zāi)害易發(fā)區(qū)和低洼地區(qū),設(shè)計轉(zhuǎn)移路線,選擇避難場所,匹配應(yīng)急物資。

(a)組織分工類

(b)決策執(zhí)行類

(c)信息溝通類

(d)文書寫作類

(e)協(xié)調(diào)整理類

3.3 考核模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

本實驗中的仿真實訓模塊是基于角色扮演的互動式實驗,實驗步驟遵循防臺防汛應(yīng)急決策及處置的實際過程。實驗不能跳步驟,系統(tǒng)在任務(wù)觸發(fā)后,學生按步驟完成,若時間結(jié)束還未完成,系統(tǒng)會提示已超時,并自動進入下一個步驟。任務(wù)是否完成及正確與否均會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響,并體現(xiàn)在實驗報告上的實驗記錄。 實驗操作得分計算公式為:

操作分=社會滿意度×1-災(zāi)害損失×1-受傷人數(shù)×1-死亡人數(shù)×2+基準分×1

操作分即仿真實驗的結(jié)果。其中社會滿意度滿分為100,災(zāi)害損失總分為100;受傷人數(shù)、死亡人數(shù)根據(jù)操作步驟予以賦分。各步驟的賦分標準不能改變,但各部分系數(shù)值、基準分系數(shù)值由教師在后臺自行擬定,反映不同管理目標下的操作效果。例如在臺風災(zāi)害中,把零死亡作為重要目標,可增加該負向指標的權(quán)重度,將“死亡人數(shù)”系數(shù)值調(diào)至更高水平。

4 教學實踐

4.1 教學活動的開展與方法

本實驗采用線上和線下相結(jié)合的方法。線上實驗部分采用觀察法、比較法、實操法、闖關(guān)考核法、角色扮演法等,線下部分采用案例分析、小組研討、實地考察、翻轉(zhuǎn)課堂等方式。通過線上和線下虛實結(jié)合、教學相長、師生互動,達到教學資源的充分利用、教學活動的有效開展和教學效果的顯著提升。

4.2 學生學習效果評價與反饋

該城市社區(qū)防臺防汛應(yīng)急管理虛擬仿真系統(tǒng)上線以來,使用達 500人次以上,覆蓋公共事業(yè)管理、行政管理、勞動與社會保障三個專業(yè)。該實驗系統(tǒng)與公共危機管理、社區(qū)管理、城市管理等課程教學相結(jié)合,達到了深化理論知識,增強專業(yè)核心技能培養(yǎng)的效果。以2018級勞動與社會保障專業(yè)的44名學生為樣本,對虛擬仿真實驗的教學效果進行調(diào)研并分析。學生對仿真實驗教學效果按知識、能力、情感三個維度進行了評價,結(jié)果如圖7所示,學生評價反饋總體呈中上水平。此外,在2018級公共事業(yè)管理專業(yè)的學生的實驗心得反饋中,學生普遍認為該實驗對城市管理、社區(qū)管理等相關(guān)課程的學習有幫助作用,“如臨其境”“生動形象”“像游戲般有趣”等詞匯描述了仿真設(shè)計的效果。在促進核心能力培養(yǎng)方面,學生深刻體會到了科學決策、系統(tǒng)分析的重要性,用“深思熟慮”“牽一發(fā)而動全身”“主次優(yōu)先”“統(tǒng)籌協(xié)調(diào)”等關(guān)鍵詞談及了個人體會?？傮w而言,該實驗通過“課堂理論教學+仿真實驗操作”的方式,激發(fā)了學生學習的積極性,提升了學習效果,使學生對危機事件的處置和應(yīng)對有更直觀的體會,有助于在知識的運用過程中強化應(yīng)急治理技能的培養(yǎng)。

圖7 2018級勞動與保障專業(yè)學生實驗教學效果評價

5 結(jié)束語

城市社區(qū)防臺防汛應(yīng)急管理虛擬仿真實驗的開發(fā)和應(yīng)用,通過虛擬仿真技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等智慧化信息化手段,與公共管理類專業(yè)應(yīng)急管理領(lǐng)域的教育教學相融合,解決了傳統(tǒng)應(yīng)急管理教學方式單一、無法身臨其境體會與參與的問題。項目建構(gòu)了明晰的故事線索,豐富的任務(wù)場景,多元的角色主體,聚焦管理類的學科基礎(chǔ)特性,突出對學生決策、組織、協(xié)調(diào)、溝通、規(guī)劃等應(yīng)急管理技能的考核,有助于應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型基層治理人才的培養(yǎng)。通過虛擬仿真教學,促進公共管理類專業(yè)的實踐教學,體現(xiàn)了新文科改革目標要求,是加強相關(guān)專業(yè)教育教學改革的重要突破口。項目團隊將持續(xù)整合校內(nèi)外資源以豐富仿真實驗內(nèi)容,提高仿真實驗的實用性、科學性,并加強調(diào)研,密切關(guān)注有關(guān)應(yīng)急管理、社區(qū)管理相關(guān)規(guī)范的更新,使實驗內(nèi)容與人才培養(yǎng)目標更加契合。