新媒體技術(shù)在煤礦安全培訓(xùn)中的優(yōu)勢分析

靳 凱，吳 強*，李興國，張小建，成董浩

（1.黑龍江科技大學(xué)安全工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022；2.冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司，河北邯鄲056000；3.華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063201）

目前，煤炭作為我國主要的消費能源，在國家迅速發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用，但煤炭開采也被認(rèn)為是安全事故高發(fā)的行業(yè)之一，煤塵爆炸、冒頂、沖擊地壓、透水等事故嚴(yán)重危害煤炭開采過程中的安全性，為煤礦企業(yè)及煤礦職工帶來重大的經(jīng)濟損失和生命財產(chǎn)的威脅[1-3]。在十九大中，習(xí)近平總書記強調(diào)：“樹立安全發(fā)展理念，弘揚生命至上、安全第一的思想，健全公共安全體系，完善安全生產(chǎn)責(zé)任制，堅決遏制重特大安全事故，提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力”。其中，加強煤礦安全培訓(xùn)效果，提升煤礦職工安全意識，是減少煤礦安全事故發(fā)生的途徑之一[4]。

鑒于近年來，隨著微博、微信、VR、三維動畫等新媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各大高校、培訓(xùn)機構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等各行各業(yè)均借助新媒體技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的宣傳與營銷、企業(yè)職工技能的培訓(xùn)與提升，取得了顯著效果。煤炭企業(yè)在對職工的安全培訓(xùn)過程中，可通過引入新媒體技術(shù)，借助其便捷性、趣味性等優(yōu)勢，提升煤礦安全培訓(xùn)效果，強化員工安全意識。

1 傳統(tǒng)煤礦安全培訓(xùn)現(xiàn)狀

1.1 相對薄弱的師資力量

傳統(tǒng)的煤礦安全培訓(xùn)，師資力量主要源自地方高校、中小型培訓(xùn)機構(gòu)以及具有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗的工程師。師資力量相對薄弱，高校教師對企業(yè)安全培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實際需求不符，且員工文化水平普遍較低，教師與職工學(xué)歷背景之間天然的鴻溝、煤礦學(xué)科知識的復(fù)雜性造成了員工對培訓(xùn)內(nèi)容的未掌握、理解不透徹等諸多問題；中小型培訓(xùn)機構(gòu)資質(zhì)不足，采用市面上普遍通用的教學(xué)大綱對所服務(wù)區(qū)域內(nèi)的煤礦企業(yè)員工進(jìn)行安全培訓(xùn)，且未根據(jù)培訓(xùn)企業(yè)實際情況進(jìn)行企業(yè)定制化的針對性教學(xué)，降低了安全培訓(xùn)效果；具有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗的企業(yè)工程師相比理論知識的傳授，其更擅長于實操經(jīng)驗的分享，員工缺乏理論基礎(chǔ)，對所培訓(xùn)內(nèi)容的掌握程度僅停留在具體實操問題解決辦法的層次上，并未從理論上真正掌握此類問題的通用解決法則，缺少相關(guān)的理論培訓(xùn)。

1.2 授課模式單一

煤礦安全培訓(xùn)授課模式單一，主要采取口述、黑板報、PPT放映的傳統(tǒng)模式。鑒于煤礦學(xué)科實踐性強的特點，這些傳統(tǒng)授方式無法全方位直觀地呈現(xiàn)給培訓(xùn)人員，僅依靠口述，結(jié)合板書以及PPT圖片進(jìn)行授課，造成培訓(xùn)人員理解上的偏差與不足，使煤礦安全培訓(xùn)成為講師單方面信息輸出模式，未達(dá)到教師/工程師與員工之間信息雙向傳遞的理想狀態(tài)。

1.3 授課內(nèi)容針對性不強

煤礦企業(yè)工種繁多，學(xué)科交叉性強，員工個體從事職位類別相異，對所屬職位技能掌握程度不同，所需培訓(xùn)點各不相同。但傳統(tǒng)的煤礦安全培訓(xùn)，其授課內(nèi)容廣而不精，采用灌輸式學(xué)習(xí)模式，對員工個體而言缺乏有效的針對性，直接或間接導(dǎo)致員工對培訓(xùn)內(nèi)容無興趣，弱化了煤礦安全培訓(xùn)效果。

1.4 授課時間短而集中

煤礦企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)繁重，員工作息時間不穩(wěn)定，在中小型煤礦中，為了安全培訓(xùn)的正常進(jìn)行，企業(yè)通常進(jìn)行集中脫產(chǎn)模式的安全培訓(xùn)，其授課時間短、單位時間內(nèi)授課內(nèi)容繁多、滿堂灌的填鴨式教學(xué)模式以及員工理解、接受能力較低，導(dǎo)致培訓(xùn)效果的不理想。

1.5 培訓(xùn)成本相對較高

礦業(yè)學(xué)科具有實踐性強的特點，且與機械、電力等其他學(xué)科的交叉性較強，傳統(tǒng)的煤礦安全培訓(xùn)達(dá)到理想的培訓(xùn)效果所需人力、物力成本較高，對培訓(xùn)場所的硬件設(shè)施要求嚴(yán)格，培訓(xùn)周期較長，過高的培訓(xùn)成本是煤礦企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

2 新媒體技術(shù)優(yōu)勢

2.1 相對雄厚師資力量

新媒體技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全培訓(xùn)中，師資力量來源廣泛。借助微信公眾號平臺，全國知名院校的專家學(xué)者、大型國家級培訓(xùn)機構(gòu)講師以及本行業(yè)具有高學(xué)歷背景的知名一線高級工程師均可在此平臺上對全國任一煤礦員工進(jìn)行在線安全培訓(xùn)；高校專家學(xué)者可以通過自身扎實的理論基本功對員工進(jìn)行淺入深出的理論指導(dǎo)，員工對培訓(xùn)內(nèi)容的掌握程度有保障；大型國家級培訓(xùn)機構(gòu)講師根據(jù)全國各典型煤礦的安全培訓(xùn)情況，結(jié)合本礦實際，總結(jié)出適合本礦的教學(xué)大綱進(jìn)行員工的安全培訓(xùn)，且培訓(xùn)機構(gòu)資質(zhì)可得以保障；具有高學(xué)歷背景的知名高級煤礦工程師通過該平臺傳授煤礦現(xiàn)場常見問題的實際解決方式，并輔以基本理論知識進(jìn)行原理性講解。工程師自身高學(xué)歷背景及豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗是員工能夠真正掌握培訓(xùn)內(nèi)容并實現(xiàn)觸類旁通效果的保障。

2.2 授課模式多樣化

相比傳統(tǒng)安培培訓(xùn)的授課模式單一化，新媒體技術(shù)下的授課模式更加多樣化。借助VR技術(shù)，強化員工實操技能，免去了傳統(tǒng)教學(xué)模式的枯燥性，趣味性更強，員工參與積極性更高；借助三維動畫合成技術(shù)，播放經(jīng)過渲染的現(xiàn)場災(zāi)害動畫，敲響安全警鐘，提升員工安全意識；借助微信的移動性、兼容性等特點，通過微信公眾平臺，嵌入第三方學(xué)習(xí)系統(tǒng)，推送培訓(xùn)相關(guān)資料，可以實現(xiàn)文字、語音及視頻等方面的授課模式。

2.3 授課內(nèi)容針對性強

微信、三維動畫及VR技術(shù)引入煤礦安全培訓(xùn)，其授課針對性強。企業(yè)可借助微信公眾平臺為特定的技術(shù)工種員工在線推送特定的文字及三維動畫資料，方便員工學(xué)習(xí)到適用于自己的技能，員工的自主學(xué)習(xí)性增強，有助于提升安全培訓(xùn)效果。此外，員工可穿戴VR外接設(shè)備，進(jìn)行虛擬性作業(yè)，強化實操熟練度，趣味性強，員工參與性高。

2.4 授課時間靈活

鑒于煤礦生產(chǎn)任務(wù)繁重，引入新媒體技術(shù)于煤礦安全培訓(xùn)中，借助其強大的移動性，便捷性，員工可實現(xiàn)隨時隨地在線學(xué)習(xí)，減少集中脫產(chǎn)培訓(xùn)次數(shù)，單位時間內(nèi)授課內(nèi)容相對較少，且借助新媒體技術(shù)在培訓(xùn)過程中充分可發(fā)揮員工主觀能動性，不僅有助于煤礦生產(chǎn)任務(wù)的正常進(jìn)行，且有助于提升培訓(xùn)效果。

2.5 培訓(xùn)成本相對較低

相比于傳統(tǒng)煤礦安全培訓(xùn)模式，引入新媒體技術(shù)，有助于降低培訓(xùn)成本。通過微信公眾平臺，實行全國知名院校的專家學(xué)者、大型國家級培訓(xùn)機構(gòu)講師以及本行業(yè)具有高學(xué)歷背景的知名一線高級工程師在線授課模式，實現(xiàn)煤礦企業(yè)之間的微信公眾平臺資源共享，均攤費用更低，獲取培訓(xùn)的資源更廣；通過觀看三維動畫及VR體驗進(jìn)行安培，免去員工現(xiàn)場進(jìn)行實操作業(yè)的培訓(xùn)，避免影響正常的生產(chǎn)任務(wù)，對培訓(xùn)場所需硬件條件要求較低，且員工可利用閑散時間隨時進(jìn)行培訓(xùn)，周期更短，成本更低。

3 新媒體技術(shù)的應(yīng)用場景

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，簡稱VR技術(shù)，是一種可以通過創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，利用計算機生成一種可視化三維模擬環(huán)境，具有存在感、交互性、多感知性及自主性四大特征。煤礦安全培訓(xùn)引入此技術(shù)，可以真實模擬在生產(chǎn)過程中發(fā)生的冒頂、頂板大面積來壓、煤與瓦斯突出、火災(zāi)等煤礦災(zāi)害。一方面，使受培訓(xùn)員工體驗到身臨其境的感覺，切身體會到其危害性，使得員工端正培訓(xùn)態(tài)度，加強培訓(xùn)效果；另一方面，在模擬的災(zāi)害場景放映過程中，培訓(xùn)員工使其場景后退、暫?；蚩爝M(jìn)的自主權(quán)，通過該技術(shù)的多感知性、交互性，細(xì)致觀察到發(fā)生各類煤礦災(zāi)害的源頭、感受到其危害性，并且通過交互式外接設(shè)備（例如頭戴式虛擬現(xiàn)實眼鏡、交互式數(shù)據(jù)手套），選擇最佳逃生路線，在虛擬場景中獲得實操經(jīng)驗，體會到在該場景下該實操行為所帶來的觸覺、視覺等方面的物理感知，加深感官知覺，提升培訓(xùn)效果。目前，這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于道路鋪設(shè)、科學(xué)研究、汽車仿真等方向，并且已經(jīng)在教育培訓(xùn)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用到煤礦安全培訓(xùn)中，不僅僅會提升培訓(xùn)效果，而且可免去生產(chǎn)現(xiàn)場實地學(xué)習(xí)，避免發(fā)生各類意外，降低培訓(xùn)成本。

3.2 三維動畫

3d Max是Discreet公司研發(fā)的基于電腦端的三維模擬動畫制作軟件，該軟件廣泛應(yīng)用于傳媒行業(yè)、工程行業(yè)、電娛游戲等行業(yè)，技術(shù)應(yīng)用相對成熟。會聲會影是Corel公司研發(fā)的一款功能強大的視頻后期處理軟件，提供視頻剪輯、配音、視頻特效等超過百種的視頻編輯效果，操作簡單，易于學(xué)習(xí)。煤礦三維動畫需要結(jié)合3dmax和會聲會影兩種軟件的優(yōu)勢點進(jìn)行制作。利用3dmax進(jìn)行三維動畫的視頻制作，利用會聲會影進(jìn)行后期音頻的合成、播放特效的疊加，可制作煤礦安全培訓(xùn)的三維動畫。由于各類煤礦事故大多發(fā)生在煤田局部，動畫只需要反映發(fā)生災(zāi)害地點的情況即可，利用3d Max建模簡單，只需要將局部設(shè)備種類、巷道走向等關(guān)鍵因素，結(jié)合災(zāi)害發(fā)生的原因，通過建模手段，以動畫的形式渲染出來，達(dá)到情景再現(xiàn)，彌補傳統(tǒng)PPT授課方式的不足，使員工在視覺和聽覺上獲得沖擊感，體會到災(zāi)害的危險性，提升安全培訓(xùn)效果。此外，煤礦生產(chǎn)任務(wù)繁重，通過觀看三維動畫的培訓(xùn)模式，不僅不會影響正常的生產(chǎn)，而且可以利用員工閑暇時間，在手機端即可實現(xiàn)在線培訓(xùn)。

3.3 微信

目前，微信是大眾對各種信息分享的主流媒介，大多企業(yè)、高校、科研單位等均申請有微信公眾號，企業(yè)可提供相關(guān)資質(zhì)材料申請獲得。通過該平臺，可以為目標(biāo)群體推送圖文、影音內(nèi)容，并且可以實現(xiàn)全方位、多層次的互動。煤礦企業(yè)通過微信平臺，在微信公眾號下嵌入第三方學(xué)習(xí)系統(tǒng)，推送相關(guān)培訓(xùn)資料，實現(xiàn)在線培訓(xùn)。職工依托該平臺，根據(jù)自身對煤礦某方面安全了解上的不足，選擇性閱讀、觀看推送在該平臺上的各類文字、視頻內(nèi)容，達(dá)到自主學(xué)習(xí)的效果，同時系統(tǒng)后臺自動記錄員工學(xué)習(xí)情況，便于企業(yè)了解員工培訓(xùn)情況，并且可以根據(jù)后臺大數(shù)據(jù)，分析出職工對培訓(xùn)內(nèi)容所掌握的薄弱環(huán)節(jié)以及興趣點，后期可以加強相關(guān)方面的影音文字資料的推送。各類推送素材，可以來源于網(wǎng)絡(luò)、煤礦領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、具有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗的高級工程師等渠道，通過其描述制作成各類培訓(xùn)素材，通過該平臺推送。這種培訓(xùn)方式具有很強的便捷性、針對性、趣味性。在職工閑暇之余，不經(jīng)意之間，便完成了培訓(xùn)內(nèi)容，投資小，成本低。

4 新媒體技術(shù)的培訓(xùn)效果對比及應(yīng)用前景

鑒于新媒體技術(shù)在煤礦安全培訓(xùn)中應(yīng)用的可行性，筆者借助AHP（層次分析法）對三種新媒體技術(shù)（微信、三維動畫、VR）進(jìn)行培訓(xùn)效果的定量分析。層次分析法模型結(jié)構(gòu)，見圖1。其中，由上至下依次為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層。

圖1 層次分析法模型結(jié)構(gòu)圖

4.1 準(zhǔn)則層對目標(biāo)層權(quán)重計算

4.1.1 判斷矩陣的建立

通過問卷調(diào)查及專家打分情況，依據(jù)AHP模型規(guī)則，將準(zhǔn)則層中的各因素與目標(biāo)層因素相對重要程度用判斷矩陣A表示出來，如式（1）所示。其中，為方便量化其重要程度，用數(shù)字1～9及其倒數(shù)作為重要性尺度，對比尺度，見表1。其中，度量標(biāo)準(zhǔn)為2，4，6，8時，表明其重要性介于表1中2個相鄰度量等級之間。

表1 尺度對照表

4.1.2 準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重向量計算

筆者采用方根法計算權(quán)重向量。首先計算矩陣A各行的幾何平均值，可得到列向量A1，如式（2）～（3）所示；對列向量A1作歸一化處理，如式（4）～（5）所示，得到相對權(quán)重向量A2。計算權(quán)重結(jié)果，見圖2。其中，i，j=1,2…5。

圖2 影響培訓(xùn)效果的五種因素權(quán)重

4.1.3 判斷矩陣的一致性檢驗

根據(jù)AA2=λA2計算出判斷矩陣的最大特征值，如式（6）所示。然后進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗，檢驗方法如式（7）～（8）所示，其中CI為一致性指標(biāo)，CI越大，不一致性越嚴(yán)重；n為準(zhǔn)則層因素數(shù)量，這里取5；CR為一致性比率，僅當(dāng)CR＜0.1時，通過一致性檢驗；RI為隨機一致性指標(biāo)，這里取1.12。經(jīng)計算可得，CR=0.0660＜0.1，一致性檢驗通過。其中，i，j=1,2…5。

4.2 方案層對準(zhǔn)則層的權(quán)向量計算及一致性檢驗

表2 計算結(jié)果

4.3 方案層對目標(biāo)層的組合權(quán)向量

綜述以上，方案層對目標(biāo)層的組合權(quán)向量W計算如式（9）所示。經(jīng)計算可得三種新媒體技術(shù)的培訓(xùn)效果權(quán)重，見圖3。且CR=0.063 4＜0.1，一致性檢驗通過。

圖3 三種新媒體技術(shù)培訓(xùn)效果比重圖

4.4 結(jié)果分析

由圖3知，VR是煤礦安全培訓(xùn)中效果最佳的新媒體技術(shù)，并且與文獻(xiàn)[5]～[8]研究結(jié)果基本一致，表明該結(jié)果合理可信。同時微信權(quán)重也相對較高，主要原因為微信廣泛應(yīng)用與大眾生活中，其便捷性、費用、針對性等方面具有明顯優(yōu)勢。三維動畫在三種技術(shù)中比重雖相對較小，但在員工接受培訓(xùn)過程中，某些抽象的煤礦技術(shù)可進(jìn)行動畫模擬，便于員工更加深刻的理解。

5 結(jié)語

煤礦企業(yè)，安全生產(chǎn)永遠(yuǎn)是第一要務(wù)。新媒體技術(shù)日益盛行，并已成為大眾生活中不可或缺的部分，各行各業(yè)均已認(rèn)識到新媒體技術(shù)所帶來的機遇與挑戰(zhàn)。借助該技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)成為了本行業(yè)尋求新發(fā)展、新突破的契機，是大勢所趨。煤炭行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，應(yīng)跟隨時代潮流，勇于接受并應(yīng)用新媒體技術(shù)這一新鮮事物于安全培訓(xùn)中，彌補傳統(tǒng)安全培訓(xùn)的不足，強化員工安全意識，提高員工職業(yè)技能，促進(jìn)我國煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。