虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的應用

陳丁文

(云南警官學院，云南·昆明 650223)

文件檢驗學簡稱文檢學，它是綜合運用有關自然科學和社會科學的理論成果，研究文件的形成與變化、文件檢驗的理論和方法，以及利用文件進行違法犯罪的規(guī)律和特點的一門應用學科(1)韓丹巖，涂麗云主編，文件檢驗學[M].中國人民公安大學出版社，北京，2015.1.。文件檢驗專業(yè)自20世紀80年代建立至今，歷經(jīng)三十多年的發(fā)展，已形成具有完整的教學方法和教育體系的特色專業(yè)。多年來，文件檢驗專業(yè)教學一直沿用老一輩文件檢驗專家、學者和專業(yè)教師流傳下來的教學內容和方法。當前我國正處于信息化、智能化的新時代，利用高科技、高智商偽造、變造文件實施犯罪的案件呈逐年上升的趨勢。為有效打擊經(jīng)濟犯罪，科研部門推陳出新一大批先進的文檢設備和先進檢驗方法，大大提升了檢驗技術水平。新形勢下的文檢公安工作，對我國的公安技術人員自身素質的要求越來越高，傳統(tǒng)的文檢教學內容和方法已經(jīng)難以跟上當今時代的步伐(2)劉心來，李震，公安院校文件檢驗專業(yè)實驗教學改革探究[J].云南警官學院學報,2019,(01).。為了培養(yǎng)出勝任新時代文檢工作的公安專業(yè)技術人員，遵照公安部全力推行的“教、學、練、戰(zhàn)”一體化人才培養(yǎng)模式要求，引入現(xiàn)代教育技術進行文件檢驗專業(yè)課程的信息化教學改革勢在必行。

虛擬仿真技術應用于信息化教學是當今的教學熱點之一, 它不僅打破了時間、空間、地域的限制，更為教育節(jié)約了成本，更具有安全性，實現(xiàn)教育的可持續(xù)發(fā)展，越來越受到高校教育工作者廣泛重視。文件檢驗實踐教學引入虛擬仿真技術，改變了文件檢驗實踐教學的傳統(tǒng)模式，不僅可以節(jié)約實驗資源、拓展實踐教學時間與空間，而且可以激發(fā)學生的學習興趣、提高他們的動手能力與創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學是文件檢驗教學改革的必然趨勢。筆者結合近年來利用虛擬仿真技術應用文件檢驗實踐教學的經(jīng)驗，闡述虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的必要性與優(yōu)勢，同時對虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的具體應用進行探討。

一、虛擬仿真技術及其在教育領域應用

(一)虛擬仿真技術的概念

虛擬仿真技術，又稱計算機虛擬仿真技術，就是用一個虛擬的系統(tǒng)模仿另一個真實系統(tǒng)的技術(3)林向宇, 計算機虛擬仿真技術在本科實驗教學中的應用[J].電腦知識與技術，2019,(01).，是在虛擬現(xiàn)實、多媒體和網(wǎng)絡通信等技術快速發(fā)展基礎上，虛擬現(xiàn)實技術與仿真技術相結合的產(chǎn)物，是高級仿真技術。它是隨著計算技術發(fā)展而慢慢形成的，伴隨著社會信息化的極速發(fā)展，計算機技術越來越嫻熟，虛擬仿真技術逐步自成體系，成為人們認識自然界的一種新方法、新型技術。

(二)虛擬仿真技術的特點

虛擬仿真技術具有以下四個基本特點(4)黎晨晨，劉寧等，虛擬仿真技術在儀器分析實驗教學中的應用研究[J].實驗室科學,2019,(10).。

1.沉浸

虛擬仿真技術，可以讓使用者獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運動感覺等多種感知，這種沉浸式的仿真感受讓人在身臨其境的感覺中實現(xiàn)了信息的交流和視覺體驗。

2.交互

虛擬仿真技術是利用三維建模技術，構建一個與現(xiàn)實世界的物體和環(huán)境相同或相近的虛擬場景，可以根據(jù)人對環(huán)境或物體實施動作做出相應的反應，環(huán)境或物體也可以對人產(chǎn)生影響，實現(xiàn)人機交互體驗。

3.虛擬

虛擬仿真技術可以使人具有廣闊的想象空間，所建立的場景是利用計算機技術模擬出來的一種虛擬場景。該場景既可以是現(xiàn)在真實存在或以前存在的情景，也可以是將來可能出現(xiàn)或人們幻想的情景。

4.逼真

虛擬仿真技術可以將現(xiàn)實生活中的物體和環(huán)境進行三維建模成三維虛擬場景，該場景中一切物體和環(huán)境看上去是真的、聽上去是真的、動起來也是真的，給人的感覺非常接近現(xiàn)實世界，難以辨別真假。

(三)虛擬仿真技術應用于教育領域

傳統(tǒng)的教育方式是通過書本與多媒體展示獲取知識，其學習效果一般。虛擬仿真技術能將現(xiàn)實生活中各種事物和環(huán)境通過三維建模進行多角度、無死角、清晰地展示出來，如同在現(xiàn)實環(huán)境中，使學習者身臨其境且與各種學習對象進行交流，在虛擬環(huán)境中學習能打破時間、空間的限制，通過多種學習形式參與到事件的發(fā)展變化或演變過程中，可以激發(fā)學生的學習積極性和主動性。這種突出交互作用的虛擬學習和培訓方式，有助于提高學生的動手能力，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真技術教學將為學習者掌握一門新知識、新技能提供最直觀、最有效的方式。另外，利用三維建模建立的虛擬仿真實驗室，可以實現(xiàn)資源共享，有效節(jié)約資源，拓寬實驗教學的時間和空間。隨著科技進步，特別是計算機技術的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術應用于教育領域具有廣闊的前景。

2018年4月13日，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》標志我國進入“教育信息化2.0”時代(5)孫藝，教育信息化背景下虛擬仿真技術在法學實驗教學中的應用研究[J].法制博覽，2019,(11).。2017年1月19日國務院《關于印發(fā)〈國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃〉的通知》和教育部《關于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知》指出，要深入推進信息技術與高等教育實驗教學深度融合。在教育信息化背景下，虛擬仿真技術與教育教學的深度融合對豐富教學資源、改善教學環(huán)境、拓寬教學時間與空間、提高教育技術水平具有重要作用，必將進一步推進教育教學的改革和發(fā)展。

二、虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學的必要性與優(yōu)勢

(一)傳統(tǒng)文件檢驗實踐教學存在的問題

在信息化教育背景下，傳統(tǒng)的文件檢驗教學內容和方法難以跟上新時代文件檢驗技術人才培養(yǎng)的需求，存在多方面的問題。其中，文件檢驗案例分析實訓教學作為文件檢驗實踐教學的重要組成部分，存在的問題較為突出，表現(xiàn)為如下五個方面。

1.傳統(tǒng)教學模式陳舊，學生學習興趣不高

傳統(tǒng)的文件檢驗實踐教學活動的開展多以教師為主，學生跟著教師設計的案例、檢驗程序和方法等思路走，教學方法古板、單一，教學模式陳舊，不利于學生主觀能動性的調動，難以激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情。

2.受時空限制，影響教學效果

文件檢驗是一門運用自然科學和社會科學的綜合性學科，理論內容抽象，涉及的知識面廣，理論和實驗課時有限。傳統(tǒng)的文件檢驗實踐教學模式存在案件場景難以完全構建、教學儀器設備資源短缺、實踐教學受時空限制、學生自主案例分析研究機會較少等問題，影響了教學效果(6)劉斐斐，虛擬現(xiàn)實技術在刑事科學技術教學中的應用探析[J].齊齊哈爾師范高等專科學校學報，2019,(04).。

3.受實驗場地、設備限制，培訓內容深度、廣度不夠

應用于檢驗高科技犯罪偽造、變造文件的文檢儀器價格昂貴、數(shù)量少且實驗場地有限，學生只能分批次進行實訓教學。學生培訓時間不夠、實訓操作次數(shù)少，使實踐教學的開展受到時間和空間的限制。實踐教學培訓深度、廣度不夠導致實踐教學效果不理想。

4.過于注重理論教學，不利于應用技能的培養(yǎng)

在典型文檢案例分析實踐教學過程中，教學案例資源、實驗場所和設備有限，傳統(tǒng)的教學主要進行理論教學，對文件檢驗案例分析中涉及的檢驗程序與方法主要通過理論講解和演示操作等授課方式，學生僅通過觀看和聽講是不能完全或較好掌握文件檢驗方法和實踐操作技巧的，造成他們在文件檢驗與鑒定實踐中經(jīng)常出現(xiàn)程序不完整或檢驗操作錯誤等現(xiàn)象。

5.案例資源有限，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

有些復雜的文檢案例所涉及的文件物證，必須通過原件進行檢驗才能得出正確結果，利用傳統(tǒng)原件復印件作為案例分析實踐教學材料是無法滿足實訓要求的。復雜案例材料原件有限且不可復制，加上儀器設備短缺和教學課時有限，典型、復雜文檢案例分析實踐教學主要是進行驗證性實驗教學，更談不上進行綜合性和創(chuàng)新性實驗教學。傳統(tǒng)的照本宣科式教學模式，使文檢案例實踐教學內容單一，流水線作業(yè)，毫無特色和創(chuàng)新，學生很難用所學知識和技能去解決公安實際的文件鑒定問題。

(二)虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的必要性

1.文件檢驗信息化實踐教學的需要

科技進步與信息技術的迅猛發(fā)展為人民經(jīng)濟生活帶來巨大變化的同時，也為教育信息化改革帶來前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。文件檢驗學是一門應用性很強的學科，注重實踐性和實戰(zhàn)性。文件檢驗教育要重點關注大數(shù)據(jù)時代、人工智能時代和信息化時代的變化，充分利用新技術、新手段應用于文件檢驗實踐教學。尤其是在當前全國公安院校爭創(chuàng)刑事科學技術一流學科建設的關鍵時期，文檢檢驗學作為刑事科學技術學的一個重要組成部分，文件檢驗實踐教學更需要進行信息化教學改革，大力推進虛擬仿真技術與文件檢驗實踐教學的深度融合應用。虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學，可以突破傳統(tǒng)教學模式的限制，使學生身臨其境地在逼真的虛擬場景中通過人機交互學習，極大地激發(fā)學生學習文檢專業(yè)知識的興趣，提高他們文件檢驗技術的動手能力，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，達到理想的教學效果。因此，在文件檢驗課程教學中應用虛擬仿真技術是十分必要的。

2.延伸教學時間和空間的需要

受儀器、場地及案例資源的限制，針對有助于提升學生專業(yè)技能的復雜文檢案例分析的文件檢驗實踐教學，只能分批次進行實訓，而且每批次學生訓練的時間也有限，達不到理想效果。通過引入虛擬仿真技術進行文檢典型、復雜案例分析實驗的實踐教學中，可以不受教學時間和空間的限制，實現(xiàn)實驗室資源和案例資源共享，學生可以在上課時實訓也可以利用課外時間完成，從而延伸文件檢驗實踐教學的時間和空間，提高教學資源的利用率。

3.拓展教學內容廣度和深度的需要

在傳統(tǒng)的文件檢驗實踐教學中，由于實驗室場地、儀器數(shù)量少、師資有限、教學案例資源少等原因，開展的實驗一般是分小組或分批進行實驗，沒有實現(xiàn)針對學生一對一實驗和輔導，也難以達到學生自主實驗，學生難以進行專業(yè)知識的拓展學習。虛擬仿真教學可以利用虛擬現(xiàn)實技術將實驗室場地、設備、案例資源、教師教學過程進行三維建模形成文檢虛擬仿真教學平臺，資源整合并實現(xiàn)資源共享，而且還可以根據(jù)不同專業(yè)方向、不同培養(yǎng)目標、難度等級有針對性設計實驗項目，讓每個學生根據(jù)教學要求和自己的學習興趣、學習目標自主進行學習與實訓，且不受時空限制，每一位學生都可參與其中。教學過程中，教師根據(jù)不同專業(yè)學生培養(yǎng)目標、學生學習興趣與學習能力不同等，有針對性選擇文檢案例實踐項目提供給學生實訓，因材施教，逐漸深入教學，不斷拓展文檢案例實踐教學內容的廣度和深度。

4.提升教學質量和水平的需要

傳統(tǒng)的文檢案例實踐教學主要采用教師講解和演示操作，學生跟著老師的思路走，教學內容、方法單一。虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學，利用虛擬現(xiàn)實技術模擬真實文件檢驗實訓案例場景，采用更生動形象、直觀具體的體驗式的方式進行教學，使學生在逼真的文檢案例場景中進行學習與實訓，通過良好的人機交互學習，激發(fā)學生學習興趣的同時較容易掌握文檢專業(yè)知識，提高他們的實踐動手能力，也有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。相比于傳統(tǒng)文檢實踐教學而言，虛擬仿真文檢實踐教學可以顯著提升文件檢驗實踐教學的質量和水平。

(三)虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的優(yōu)勢

1.改變傳統(tǒng)文件檢驗實踐教學模式，提高學生的自主學習能力

在傳統(tǒng)的文件檢驗實踐教學中，學生學習往往缺乏主動性，多是被動接受知識，學習興趣不高，自主學習探索精神不足。虛擬仿真技術應用于文件檢驗的實驗、實踐教學，極大地改變了傳統(tǒng)教學模式。它主要是綜合運用大數(shù)據(jù)、三維建模、人機交互、人工智能、多媒體、動畫等技術手段，使學生進入高度仿真的文檢案例分析的現(xiàn)實場景，形象、直觀、立體生動地體驗與學習典型偽造、變造文件案例檢驗鑒定的整個檢驗過程與實際操作方法，使復雜、抽象的理論知識講解簡單化、形象化、具體化，對學生產(chǎn)生強大的吸引力且易于學會專業(yè)知識和掌握專業(yè)技能，有助于激發(fā)學生學習興趣和提高學生自主學習的能力。

2.緩解實驗室場地有限、昂貴儀器數(shù)量少、案例資源不足等問題

在文件檢驗實驗、實踐教學中應用虛擬仿真技術，通過將實驗室場地、設備、案例資源進行三維建模建立虛擬文檢實驗實訓場景，對不同實驗內容共享實驗資源進行設定，在實驗場地、儀器數(shù)量少、缺乏設備以及案例資源不足的情況下，實現(xiàn)實驗資源共享，每個項目都可以獨立完成實驗，從而降低了實驗成本，又可以很好地滿足文件檢驗實驗、實踐教學的要求。

3.突破時空限制，拓展教學內容廣度和深度，提高教學效果

基于虛擬仿真技術的典型偽造、變造文件案例檢驗實訓，可以打破時空的限制，不需在指定的上課時間、實驗室進行實驗與實訓，而是可以在任何有網(wǎng)絡的地方充分利用學習者的空余時間進入虛擬仿真文檢教學平臺完成。學生可以獨立完成一個實訓項目，也可以同學間合作完成專項實訓或綜合實訓項目。教師可以根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)目標、不同難度分級進行文檢案例實訓項目設計，學生根據(jù)自身情況和學習內容掌握情況進行針對性實訓，逐漸深入學習，拓寬教學內容廣度與深度。多樣化的教學形式便于教學活動的開展，激發(fā)學習興趣和參與度，全方位地掌握和理解所學的文檢專業(yè)知識，從而提高文件檢驗實踐教學效果。

4.提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力

在文件檢驗實驗教學中應用虛擬仿真技術，可以起到“預習實驗”的目的。學生利用虛擬仿真文檢教學平臺提前將典型偽造、變造文件案例檢驗實訓操作過程進行預操作，然后進行案例原件實物操作，也可打破時空限制，針對某一個實訓模塊或綜合實訓模塊“身臨其境”進行實訓操作，甚至進行同學合作實訓或與老師互動交流實訓等，不僅可以規(guī)范學生操作過程、強化其文檢實訓操作技能，提高他們的動手能力，而且還能夠培養(yǎng)學生獨立自主學習和創(chuàng)新的能力。

三、虛擬仿真技術在文件檢驗實踐教學中的具體應用

(一)虛擬仿真技術在筆跡檢驗實踐教學中的應用

在筆跡特征實踐教學中，經(jīng)常遇到學生難以掌握筆順特征判斷問題，主要是由于教師講解筆順判斷的筆跡材料是二維平面圖片，觀察不到筆畫交叉的立體圖像：鋼筆墨水字跡交叉筆畫處為什么洇散，為什么可以通過洇散方向確定書寫先后順序？圓珠筆書寫壓痕微觀形態(tài)及交叉部位書寫壓痕不同也可以判斷書寫先后順序？利用虛擬仿真技術，可以將鋼筆書寫整個過程以三維立體圖像的形式反映出來，例如，可以生動、形象地展現(xiàn)鋼筆墨水滲透在類似海綿體紙張纖維里，筆畫交叉部位處因前一筆筆畫的鋼筆墨水已充滿或基本充滿該處紙張纖維“毛細吸管”，再次書寫帶來的墨水就不能填充在該處紙張纖維里了，就發(fā)生類似“溢出”的洇散現(xiàn)象，此時前一筆畫的墨水未干，利用分子間作用力將“溢出”的墨水沿著前一筆筆畫方向洇散。同樣，利用虛擬仿真技術也可以生動、形象地展現(xiàn)圓珠筆筆畫壓痕和不同筆順的交叉部位立體圖像。學生沉浸在虛擬仿真實驗中觀察筆畫書寫順序帶來的相應墨水筆畫三維立體現(xiàn)象以及變化過程視頻，既有趣又掌握了筆順判斷的知識，達到了良好的教學效果。

在筆跡檢驗程序和方法的案例分析檢驗實踐教學中，利用虛擬仿真技術模擬整個筆跡檢驗與鑒定過程設計實訓項目，學生可以分別對案件受理、分析筆跡形成、選擇筆跡特征、比較筆跡異同、綜合評斷作出鑒定結論、鑒定意見書制作等實訓項目進行專項的案例實訓，也可以就整個流程所有實訓項目進行綜合實訓。教學不受時間和空間的限制，也不受場地、案例資源和設備不足限制，不僅改變了傳統(tǒng)筆跡檢驗實踐教學的教學模式，還拓寬了教學內容與深度，提高了教學效果。

在變化筆跡實踐教學中，左手偽裝筆跡、模仿筆跡等變化筆跡的識別與檢驗是筆跡檢驗實踐教學的重點內容也是教學難點。左手偽裝筆跡的三個特點(即機械性、鏡像性、協(xié)調性)是識別左手偽裝筆跡的主要依據(jù)，教學實踐發(fā)現(xiàn)很多同學難以理解或全面掌握，例如：左手偽裝筆跡的字行為什么易向右下傾斜或呈波浪狀、鋸齒狀，單字中較長的橫畫或左右偏旁出現(xiàn)左高右低現(xiàn)象？為什么易出現(xiàn)反像字、個別橫畫反起筆、自右向左運行，彎鉤、豎鉤呈現(xiàn)反向彎或反鉤？為什么左手偽裝筆跡的落筆不準，運筆抖動，筆力輕飄，轉折生硬，起收筆易出現(xiàn)拖帶或反射鉤？等等。虛擬仿真技術可以對我們書寫的筆跡形態(tài)、書寫運筆細節(jié)特征、運筆筆力分布等進行三維建模。實訓教學時，學生在虛擬仿真教學平臺上類似我們在平板電腦或寫字板上書寫，先將正常右手書寫形成的筆跡進行輸入并顯示出來，然后，要求學習者利用左手偽裝書寫，并將其書寫形成的筆跡也進行輸入后顯示出來，學習者進行對比分析左手于右手書寫的筆跡形態(tài)、運筆筆力分布和細節(jié)特征，就很容易理解并掌握左手偽裝筆跡的機械性、鏡像性、協(xié)調性特點。同樣，利用虛擬仿真技術建模，可以形象、生動地展現(xiàn)模仿筆跡的形快實慢、運筆緩慢、抖動彎曲、中途停頓等模仿筆跡特點所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，易被同學們理解并掌握這些抽象的理論知識，從而達到理想的教學效果。

(二)虛擬仿真技術在貨幣票證檢驗實踐教學中的應用

利用虛擬仿真技術同樣可以應用于貨幣票證檢驗的實踐教學中。例如，人民幣紙幣百元劵的檢驗，傳統(tǒng)教學就是針對特殊印刷材料、印刷圖文、印刷方法、印刷工藝等防偽特征進行理論教科書式講解或列舉一些圖片輔助講解，學生只能初步認識這些防偽特征，有些較為抽象的防偽特征(比如花紋對接、接線印刷、彩虹印刷等)難以理解。學生進行真假人民幣紙幣鑒別實訓時，由于對老師講授的理論知識停留在粗淺認識基礎上，不知道如何系統(tǒng)鑒別真假人民幣紙幣，只對少數(shù)防偽特征進行實驗并能進行鑒別特征，高仿真的假幣就難以鑒別其真?zhèn)?，教學效果不理想。利用虛擬仿真技術，可以將人民幣百元劵的主要十八個防偽特征(即特質紙張、水印、安全線、釬維絲、熒光油墨、折光(光變)油墨、紅外油墨、磁性油墨、雕刻凹版、平版膠印、凸版、接線印刷、彩虹印刷、花紋對接、雙面對印、微縮文字、隱形文字、暗記)分門別類地制作相關實訓項目，每一個防偽特征在紙幣所處位置通過圖標閃出，然后進行防偽特征描述(必要時語音播報講解)，并根據(jù)該特征假幣偽造方法及特點進行提示，在此基礎上對該防偽特征通過三維立體圖像的形式演示鑒別方法，有些防偽特征檢驗時需儀器檢測，則調出相關儀器檢測觀察實驗現(xiàn)象。學生沉浸在老師對人民幣紙幣防偽特征和真假人民幣紙幣鑒別方法的講授中，覺得上課有趣、生動且易于理解和掌握所學知識，同時打破儀器數(shù)量少、場地不足的限制，學生可以同時進行真?zhèn)渭賻艑嵱?，掌握系統(tǒng)鑒別真假人民幣紙幣真?zhèn)蔚募夹g本領，達到理想的教學效果。

(三)虛擬仿真技術在印章印文檢驗實踐教學中的應用

在印章印文檢驗實踐教學中，可以將虛擬仿真技術應用于印章印文的重合檢驗、畫線比對、細節(jié)特征對照方法教學中。首先，選取典型印章印文偽造案例，按照重合檢驗的程序和方法進行檢驗。其次，針對檢材印文形成方式、檢材印文細節(jié)特征分析、樣本收集與分析、檢材與樣本印文重合檢驗過程、檢材與樣本印文細節(jié)特征畫線比對、比較細節(jié)特征異同并標注、出具鑒定意見書等設計實訓項目。然后，由教師上課講解，尤其可以針對檢材與樣本印文重合檢驗過程、畫線比對過程、細節(jié)特征對照標識方法項目重點講解，教師可以利用虛擬仿真技術以三維立體圖像還原檢材與樣本印文重合的形成過程、畫線比對過程、細節(jié)特征對照標識方法，形象、直觀、生動地展現(xiàn)印章印文檢驗的整個過程，基本上可以說是手把手教學生如何進行印章印文檢驗。最后，由學生針對專項或整體的實訓項目進行實訓，在實訓過程中，有些檢驗步驟或關鍵點會通過語音播報講解或文字提示的方式進行輔助式實訓教學，并通過虛擬仿真教學平臺給予考核評價教學效果。這種實踐教學模式，不僅可以規(guī)范學生操作過程、強化其印章印文檢驗實訓操作技能，提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。

(四)虛擬仿真技術在污損文件檢驗實踐教學中的應用

虛擬仿真技術應用于污損文件檢驗實踐教學，主要是應用于書寫壓痕字跡檢驗、添加變造文件檢驗、涂抹掩蓋字跡和朱墨時序檢驗的實踐教學中?？梢赃x取典型文檢案例，利用虛擬仿真技術模擬文檢儀器對書寫壓痕字跡、添加變造文件、涂抹掩蓋字跡的檢驗程序和方法進行設計實訓項目，利用虛擬仿真技術模擬三維立體顯微鏡或顯微分析系統(tǒng)對朱墨時序檢驗的程序與方法進行設計實訓項目。教師通過典型案例模擬演示與類似實驗室現(xiàn)場講解，使學生“身臨其境”學習并進行實訓。學生可以單獨針對書寫壓痕字跡檢驗、添加變造文件檢驗、涂抹掩蓋字跡和朱墨時序檢驗的某一個專項的實訓項目進行學習與實訓，也可以對其中兩項或多項進行綜合實訓；可以獨自進行一個學習實訓也可以和其他同學合作進行學習實訓；可以在課堂上完成實訓基礎上課后登入實訓平臺對自己感興趣的項目進行實訓或提高自己的難度等級進行提高技能的實訓等。這種形象、直觀、生動的實踐教學，有助于學生掌握這些技術含量較高的文檢技術和技能，同時也解決了實驗室儀器不足、案件需原件等問題，不僅可以調動學生的學習積極性，也為學生創(chuàng)新提供學習平臺。

四、虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學中的教學方式與評價

(一)文件檢驗虛擬仿真實踐教學的教學方式

文件檢驗虛擬仿真實踐教學方式如下圖1所示，主要由課前自主學習、集中面授、模擬案例專項實訓和模擬案例綜合實訓四部分組成。

圖1 文件檢驗虛擬仿真實踐教學方式

1.課前自主學習

課前網(wǎng)絡自主學習主要基于我院與上海曼恒數(shù)字技術股份有限公司共同開發(fā)文件檢驗虛擬仿真教學平臺(如圖2所示)。文件檢驗實踐教學開始之前，通知學生登陸文件檢驗虛擬仿真教學平臺進行自主學習，內容包括文件檢驗(例如筆跡檢驗、貨幣票證檢驗、印章印文檢驗和污損文件檢驗等)實踐教學的課件、觀看檢驗方法與步驟的視頻、在線專業(yè)理論知識答題、在線虛擬專業(yè)操作技能訓練、討論交流等，使學生了解整個操作流程和重點、難點，促進學生養(yǎng)成自主學習的習慣。

圖2 文件檢驗虛擬仿真教學平臺

2.集中面授

在教師的引導下，采用線上、線下綜合的翻轉課堂模式進行集中授課。根據(jù)虛擬仿真教學平臺反饋學生課前預習情況，教師有針對性地講解筆跡檢驗、貨幣票證檢驗、印章印文檢驗和污損文件檢驗等專項的重點內容與難點內容，解答學生在自主學習答題測試和在線模擬訓練練習中所遇到的問題。授課中，學生自愿報名或隨機抽選進行操作、學生之間相互點評操作者的亮點和不足，然后學生再做操作、學生再次互相點評和討論，最后教師重點做指導性點評或以典型案例檢驗方法與技巧的操作示范引導學生反思和總結。

3.模擬案例專項和綜合實訓

利用文件檢驗虛擬仿真實踐教學平臺進行模擬案例專項和綜合實訓。首先，學生在模擬設備上對筆跡檢驗、貨幣票證檢驗、印章印文檢驗和污損文件檢驗等某個專項的檢驗方法和步驟進行反復操作，學生之間互相討論，教師實時指導。然后，學生獨立自主地隨機選擇虛擬仿真教學平臺中某一個專項的典型案例，根據(jù)檢驗方法和操作技能，對典型案例進行檢驗與鑒別實施操作。在操作過程中，有些檢驗步驟或關鍵點會通過語音播報講解、文字提示或所選步驟部位進行雙閃變色提示錯誤的方式進行輔助式實訓教學(如圖3所示)，虛擬仿真教學平臺會記錄學習者每一操作步驟的情況以及對其操作準確性和檢驗分析判斷情況進行評分，并反饋學習者在操作步驟和檢驗方法中存在的失誤或錯誤等學習情況。最后，由教師布置難度較大的典型案例給學生在虛擬仿真設備上進行某一專項的虛擬仿真操作考試。只有通過專項實訓的同學，才能在課堂上或課后登入實訓平臺對自己感興趣的項目進行綜合實訓，或提高自己的難度等級進行提高技能的實訓等。

圖3 文件檢驗虛擬仿真教學平臺操作界面截圖

(二)文件檢驗虛擬仿真實踐教學的教學效果評價

1.學生學習效果評價

文件檢驗虛擬仿真實踐教學平臺自動記錄中學習者每一步操作情況，標記學生操作中所存在的問題。學習者根據(jù)系統(tǒng)反饋其在操作步驟和檢驗方法存在的失誤或錯誤等學習情況，進行反復操作訓練，直至學會和掌握該檢驗方法與操作技能為止。另外，文件檢驗虛擬仿真實踐教學平臺還設計了一個操作考核界面(如圖2所示)，在訓練結束后，對學習情況進行操作考核，讓學生從頭至尾連貫地進行虛擬操作，系統(tǒng)自動根據(jù)學生操作情況評分與評價，會出現(xiàn)詳細的步驟分值和總分，學生能一目了然地看到自己的丟分情況，了解學習效果。

2.教學效果評價

教學效果評價主要采用調查問卷的方式獲得，我們針對實施文件檢驗虛擬仿真實踐教學的2016級刑事科學技術專業(yè)三個區(qū)隊的學生進行相關調查，發(fā)出調查問卷138份，收回有效問卷138份，有效問卷的回收率100%。問卷調查結果顯示，98.6%的學生認為虛擬仿真技術實現(xiàn)了昂貴儀器、案例資源共享，節(jié)約實驗資源；97.8%的學生認為虛擬仿真技術打破了學習時間和地點的局限性；95.7%的學生認為自由控制學習進度和頻度，達到個性化教學的目的；92.8%的學生認為拓展了學習內容深度與廣度，有助于提高動手能力和創(chuàng)新能力；99.3%的學生認為虛擬仿真實踐教學的教學模式形式新穎，激發(fā)了學習興趣，學習效果理想。

五、結語

虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學，彌補傳統(tǒng)文件檢驗教學模式不足，不僅節(jié)約實驗資源、突破教學時空限制，拓展文檢實踐教學內容的廣度與深度，而且還可以激發(fā)學生的學習興趣、提高學生動手能力和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，達到理想的教學效果，有利于培養(yǎng)“教、學、練、戰(zhàn)”一體化公安實戰(zhàn)化人才。當然，虛擬現(xiàn)實技術的應用于實踐教學中還存在許多不足之處和需要改進的地方，相信在文檢教育工作者和計算機技術人員共同努力下，虛擬仿真技術應用于文件檢驗實踐教學有著更為廣闊的應用前景。