虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中小學校園安全教育的應用

寧 帆

（湖南師范大學信息科學與工程學院 湖南長沙 410081）

引言

校園安全是個永恒的話題。據(jù)教育部、公安部等部門統(tǒng)計，目前全國每年約有1.6萬名中小學生非正常死亡，平均每天約有40名學生非正常死亡，且該數(shù)據(jù)每年還呈上升趨勢。

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行，對于學生而言，這些方式相對枯燥、乏味，并不能達到理想的教育目的。在此背景下，僅從思想上提高認識，已經(jīng)不能有效解決中小學安全教育所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。積極探索新興技術(shù)、完善安全教育模式勢在必行。[1]

一、傳統(tǒng)安全教育模式存在的問題

校園安全教育是一門實踐性很強的課程，尤其是學生將來要在日常的工作、學習和生活中去解決實際的問題、處理突發(fā)的事件。目前，很多學校都有開設專門的校園安全教育課程，這為培養(yǎng)學生們的自我防護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題。[2]

1.教學手段單一，情境教學難以實現(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，知識含量遠遠不夠，缺乏現(xiàn)場感，對于需要學生深入了解的專業(yè)知識很難去全方位地立體展示，并且教師也很難用語言和文字去形象地描述它，往往花費學生較多的時間也無法很好地掌握相關(guān)知識。

2.教學風險和成本高，無法反復實地訓練

部分學?？赡軙埿Ｍ鈱＜业綄W校來進行講解，例如消防隊的專業(yè)人員過來給學生上課以及進行消防模式演練，這些措施也是能夠較好地達到教學的目的，但是，因為受到教學經(jīng)費和條件的限制，往往無法讓學生進行反復操作練習。雖然花費了大量的人力、物力來組織，但這種方式起到的效果卻不盡人意，學生并不能真正地達到提高實踐水平的目的。

3.教學功能單一，難以滿足實訓教學和考核的多種要求

傳統(tǒng)的教學模式中教師和學生的教學活動是單向的，只能平行地通過多媒體系統(tǒng)進行知識的傳授和認知，學生無法通過教學系統(tǒng)來反饋知識掌握的情況；另外，當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，機械呆板，學生缺乏實戰(zhàn)感。由此可見，傳統(tǒng)的校園安全教育模式已經(jīng)無法滿足學校的教學要求。

二、信息化背景下興起的新型安全教育模式

目前國內(nèi)正興起一種新的教學媒體——利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）安全教育教學，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)安全教育教學作為一種新的教學媒體，能使中小學在校學生獲得身臨其境的安全感受和切身感知，能有效地提高學生安全教育質(zhì)量，創(chuàng)新發(fā)展成效的安全教育手段。利用這項技術(shù)并在中小學安全教育教學中普及，將進一步推進安全教育教學技術(shù)手段的現(xiàn)代化，極大提高中小學生安全教育教學水平，對培養(yǎng)中小學生全面了解和掌握安全知識、安全技能，提高中小學生的安全素質(zhì)和能力有不可估量的意義。

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

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）在安全教育中的優(yōu)勢

1.情景真實。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）世界的沉浸感會將學生置身于各種“真實的”災害場景中，可以最大程度地讓學生從心底認識到災害預防的重要性，并掌握相應的防范知識及應急措施。

2.場所開放。虛擬演練打破了以往傳統(tǒng)安全教育模式在固定場所上的限制，可以根據(jù)當前實際安全需求在任何時間、任何地點選擇任意的模擬空間環(huán)境條件下學習訓練。

3.針對性強。可以針對各個學校不同的安全需求情況做出獨特的處理。[3]

4.安全可靠。與現(xiàn)實中的真實安全演練相比，虛擬仿真優(yōu)勢就是可以方便的模擬任何環(huán)境任何項目進行安全演練。

5.反饋及時。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）應用可以建造出所需的特殊場景，并在教學任務的培訓中提供即時的反饋。

6.提高興趣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）可以將傳統(tǒng)的教學元素如圖形和數(shù)據(jù)嵌入在虛擬環(huán)境中，更容易激發(fā)學生參加安全教育學習的興趣，強化學生對安全事故的感性認知。

7.經(jīng)濟環(huán)保。從成本的角度來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）方案只需要消耗一定量的資金去購買設備就可以在不同的虛擬環(huán)境中重復練習，最大程度模擬真實場景下的安全事故，且避免了材料、人工的浪費。

結(jié)語

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