□張 濤

(山西警察學(xué)院，山西 太原 030401)

在當(dāng)代教育中，將各類科學(xué)技術(shù)引進(jìn)到教育教學(xué)工作中，能夠有效地提升教育教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的動腦能力及動手能力，引導(dǎo)學(xué)生更好地接受各類知識。[1]公安院校教育區(qū)別于傳統(tǒng)的院校教育，它擔(dān)負(fù)著向公安機(jī)關(guān)輸送各類專業(yè)合格警察的任務(wù)，因此在教學(xué)質(zhì)量上要求更為嚴(yán)格，對于學(xué)生的綜合素質(zhì)、專業(yè)要求更高。在公安院校計算機(jī)教學(xué)中引進(jìn)虛擬技術(shù)，能夠為學(xué)生提供一個虛擬的信息平臺，便于學(xué)生在平臺內(nèi)部進(jìn)行高效學(xué)習(xí)。虛擬技術(shù)在計算機(jī)教學(xué)課程中提供的桌面虛擬系統(tǒng)能夠全面滿足教學(xué)需求，服務(wù)器虛擬化建設(shè)可為公安教學(xué)提供技術(shù)依據(jù)，能夠有效地保障公安院校學(xué)生的計算機(jī)專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量。

一、虛擬技術(shù)的相關(guān)研究

(一)虛擬技術(shù)的概念界定

虛擬技術(shù)指的是從計算機(jī)科學(xué)角度研發(fā)的，能夠?qū)⒂嬎銠C(jī)平臺終端虛擬化的一項技術(shù)。在研究虛擬技術(shù)時，首先應(yīng)明確虛擬化這一概念。簡單地說，虛擬化指的是針對某一資源，借助科學(xué)的方法，對其進(jìn)行合理的分配，確保此項資源能夠得到全面充足的分配，最終達(dá)到高效運(yùn)用的目的。[2]借助虛擬技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在計算機(jī)操作中，通過對單一終端的操作，進(jìn)而控制多個平臺，還能確保不同平臺具有的獨(dú)立性，滿足一些海量數(shù)據(jù)信息的交互操作，同時也能夠滿足計算機(jī)的程序操作。[3]在實際操作過程中，這些擁有不同指令的運(yùn)行程序都由同一計算機(jī)終端進(jìn)行控制。在指令發(fā)出的過程中，不同操作指令程序都采用同一個處理器，而且最終存儲在同一計算機(jī)內(nèi)。虛擬技術(shù)在實際應(yīng)用中，各個程序運(yùn)行過程中相互保持獨(dú)立，而不會影響到其他程序的正常運(yùn)行，也就是說，在執(zhí)行各個指令的時候，計算機(jī)的運(yùn)行效率不會受到影響?？傮w來說，虛擬化概念較為寬泛，并且隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬化的定義范圍也在不斷加大。人們對于虛擬化的研究從未止步，而對于虛擬技術(shù)在社會各個領(lǐng)域中的研究也相繼展開新的嘗試。特別是將虛擬技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)領(lǐng)域中，對于提升教學(xué)質(zhì)量起到了重要的作用。虛擬技術(shù)的概念界定包括：虛擬技術(shù)主要以硬件資源為操作對象，或者主要以軟件資源為操作對象，具有十分清晰的操作目的及操作步驟；計算機(jī)終端在進(jìn)行虛擬化之后，由于系統(tǒng)的自動屏蔽功能，可能會將一些次要的功能部分進(jìn)行自動隱藏，但相關(guān)功能依舊能夠使用，物理資源功能依舊存在，用戶只需對其進(jìn)行查找，就能夠還原全部操作，這樣能夠讓用戶更加直觀地在虛擬環(huán)境內(nèi)進(jìn)行實際操作，防止因其他不必要的操作信息對用戶造成影響干擾。虛擬技術(shù)還能夠為用戶提供在虛擬環(huán)境中的一些現(xiàn)實環(huán)境功能；虛擬技術(shù)更具邏輯性，能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行合理、科學(xué)的自動分配。

(二)虛擬技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

虛擬技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛。本文主要針對虛擬技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢作簡要分析：首先，虛擬技術(shù)在計算機(jī)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有獨(dú)立性。[4]在虛擬技術(shù)應(yīng)用過程中，一臺計算機(jī)中的資源能夠?qū)崿F(xiàn)同時被多個虛擬平臺進(jìn)行使用，而在使用過程中，不同的虛擬平臺都具有獨(dú)立操作空間，實現(xiàn)了同一電腦設(shè)備終端的資源共享，還能夠滿足其他虛擬平臺資源的使用靈活性。在用戶進(jìn)行操作時，這些不同的虛擬平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對單一計算機(jī)實體的控制。各個應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了在多個虛擬平臺中同時應(yīng)用，使運(yùn)行效率更高。其次，虛擬技術(shù)的資源整合使利用效率更高。利用虛擬技術(shù)，能夠?qū)⒂嬎銠C(jī)終端的全部數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效整合，便于對計算機(jī)中的資源進(jìn)行合理的分配，以供應(yīng)到不同的虛擬平臺，實現(xiàn)了資源的物盡其用，有效提升計算機(jī)數(shù)據(jù)信息資源的利用效率，同時還有利于保障虛擬平臺的數(shù)據(jù)應(yīng)用便利。第三，虛擬技術(shù)在實際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的安全性及可靠性。在實際操作中，虛擬平臺全部由同一計算機(jī)進(jìn)行管理，各個虛擬平臺之間保持相對獨(dú)立，互相之間不存在干擾性，這樣在硬件運(yùn)行上，虛擬平臺不會受到局限。而虛擬化技術(shù)將硬件空間內(nèi)部的全部資源進(jìn)行隔離和劃分，為計算機(jī)內(nèi)部應(yīng)用程序拓展提供了可用性。因此，在實際應(yīng)用中，虛擬技術(shù)數(shù)據(jù)中心在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理工作中，更具安全性以及連續(xù)性，提升了虛擬平臺操作的安全指數(shù)。第四，虛擬平臺具有很高的數(shù)據(jù)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺計算機(jī)終端的系統(tǒng)兼容，保障了在進(jìn)行信息資源傳輸過程中，不會由于計算機(jī)終端的兼容問題造成操作性困擾。通過實現(xiàn)全部虛擬平臺對計算機(jī)終端的兼容，進(jìn)一步完善傳統(tǒng)桌面管理方式中存在的各項不足。第五，應(yīng)用虛擬技術(shù)有利于對電腦成本控制及硬件成本縮減。這是由于虛擬技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，只需對控制各個虛擬平臺的計算機(jī)進(jìn)行資金投入，就能夠?qū)崿F(xiàn)在其他虛擬平臺上完成系統(tǒng)性操作，這樣更加便于對其進(jìn)行集中管理，減少了在設(shè)備維護(hù)工作中所要花費(fèi)的成本，同時也為相關(guān)的技術(shù)人員提供了便利，減輕相關(guān)技術(shù)人員的工作強(qiáng)度及工作負(fù)擔(dān)，使得虛擬技術(shù)在計算機(jī)工作的運(yùn)行成本能夠得到良好的控制。[5]

二、虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用研究

(一)虛擬技術(shù)類型分析

將虛擬技術(shù)應(yīng)用于公安院校計算機(jī)教學(xué)工作中，可將虛擬技術(shù)按照應(yīng)用的方式進(jìn)行劃分。[6]一類主要是公安院校計算機(jī)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)虛擬技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)信息虛擬化及數(shù)據(jù)存儲虛擬化兩個方面。第二類主要指的是系統(tǒng)的虛擬化，包括計算機(jī)的服務(wù)器虛擬化及計算機(jī)的桌面虛擬化。第三類則是指計算機(jī)的軟件虛擬化，包括計算機(jī)軟件的高級語言軟件虛擬化及應(yīng)用虛擬化。

(二)公安院校計算機(jī)教學(xué)中虛擬現(xiàn)實的概念

在公安院校計算機(jī)教學(xué)中，會探討到虛擬現(xiàn)實的概念，在此應(yīng)明確。虛擬現(xiàn)實并不是一個真實的環(huán)境平臺，而是一個接近于現(xiàn)實生活的仿真操作平臺。在這個仿真操作平臺中，用戶(學(xué)生)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行一系列操作，最終達(dá)到教學(xué)目的。這個仿真環(huán)境主要基于一些數(shù)字化信息，利用信息技術(shù)，借助計算機(jī)的整合處理等功能，將人們對于環(huán)境所特有的感官信息進(jìn)行融合，最終借助一些相應(yīng)的傳感設(shè)備，使得虛擬平臺中建立的仿真環(huán)境趨近于真實的環(huán)境，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的自然交互，也為公安院校計算機(jī)教育教學(xué)提供更加真實、可靠的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實中的虛擬，主要是指由一些傳感系統(tǒng)及技術(shù)所制造出現(xiàn)的環(huán)境，而現(xiàn)實則是指最終創(chuàng)造完成的仿真環(huán)境。在進(jìn)行操作時，學(xué)生能夠有一種身臨其境的真實感受，便于更深刻地體驗教學(xué)，加深學(xué)生的專業(yè)印象。在實際應(yīng)用過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要包含桌面虛擬現(xiàn)實、沉浸式虛擬現(xiàn)實、分布式虛擬現(xiàn)實等。桌面虛擬現(xiàn)實的建立主要借助計算機(jī)的電腦屏幕，也就是說學(xué)生的操作全部在計算機(jī)電腦屏幕上進(jìn)行，并對其展開最終的操控。其余虛擬平臺的建立和應(yīng)用都需要依靠終端的電腦屏幕作為基礎(chǔ)。在進(jìn)行計算機(jī)教學(xué)過程中，通過對電腦屏幕的輸入和輸出操作，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的共通，最終實現(xiàn)人機(jī)交互。沉浸式虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)則是由參與者親自進(jìn)行操作，用戶(學(xué)生)需要充分醞釀情緒進(jìn)入環(huán)境，才能夠達(dá)到身臨其境的效果。此種方式的虛擬技術(shù)需要借助一些視覺效果設(shè)備，如頭盔顯示器或投影設(shè)備等，并且需要佩戴虛擬觸覺手套進(jìn)行操作，通過對影像的跟蹤，最終達(dá)到人機(jī)交互的目的。分布式虛擬技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)異地操作，即將不同用戶所處的計算機(jī)終端進(jìn)行聯(lián)系，并借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使之連接在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)一個總的虛擬空間的資源共享，不同的用戶在同一虛擬平臺內(nèi)進(jìn)行結(jié)合，最終實現(xiàn)對不同用戶的統(tǒng)一管理。在公安院校計算機(jī)教育教學(xué)中，可引進(jìn)多種虛擬技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，完美地將虛擬場景與現(xiàn)實相互融合，最終提升用戶(學(xué)生)的體驗度，加深學(xué)生對于公安計算機(jī)專業(yè)知識的印象，提升教育教學(xué)質(zhì)量。

(三)公安院校計算機(jī)教學(xué)中應(yīng)用虛擬技術(shù)的價值

隨著我國科學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，將虛擬技術(shù)應(yīng)用到本科院校教育教學(xué)領(lǐng)域中，經(jīng)驗證，已經(jīng)取得良好效果。當(dāng)前，我國一些軍事訓(xùn)練演習(xí)中都應(yīng)用到了虛擬技術(shù)，借助虛擬技術(shù)所提供的仿真平臺，能夠提升軍事訓(xùn)練的總成績。伴隨著我國虛擬技術(shù)的不斷推廣，在職業(yè)技能培訓(xùn)領(lǐng)域及本科教育領(lǐng)域都應(yīng)用到了此技術(shù)。公安院校的教育專業(yè)性較強(qiáng)，將虛擬技術(shù)應(yīng)用到公安院校計算機(jī)教學(xué)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對一些重大犯罪現(xiàn)場進(jìn)行重建，對犯罪情景進(jìn)行模擬，從而具有極強(qiáng)的技術(shù)性以及理論性。公安院校教育教學(xué)培訓(xùn)工作具有多個學(xué)科，相互之間的聯(lián)系緊密復(fù)雜。在實際教學(xué)工作中，如果不能對其進(jìn)行仿真重演，僅靠一味的書本解讀，很難使學(xué)生深刻理解相關(guān)專業(yè)知識，無法全面掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，致使專業(yè)知識的理解和掌握都不夠牢固。因此，將虛擬技術(shù)引進(jìn)公安院校計算機(jī)教育教學(xué)工作中十分必要，這樣既能夠加深學(xué)生的印象，又便于學(xué)生對于其中所蘊(yùn)含的專業(yè)知識深入理解，學(xué)會自主思考，牢固掌握各類學(xué)習(xí)知識。此外，虛擬技術(shù)能夠為學(xué)生提供一個趨近于現(xiàn)實生活的虛擬仿真平臺，真正鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生們的偵查能力及分辨能力，促使學(xué)生對于專業(yè)知識的掌握。虛擬平臺的操作可以讓學(xué)生直面現(xiàn)場，以親身的經(jīng)歷去感受未來工作中可能面臨到的各種困難，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的心理素質(zhì)及技術(shù)能力。虛擬技術(shù)相較于公安教學(xué)中所應(yīng)用的傳統(tǒng)實踐教學(xué)方式，也存在一定的弊端。首先，虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)中存在一定的限制性，主要包括時間及空間的限制，還有一些實現(xiàn)教學(xué)先決條件的限制，如果沒有這些必要的技術(shù)及場地條件，就無法實現(xiàn)虛擬技術(shù)教學(xué)。此外，由于虛擬技術(shù)為學(xué)生提供的虛擬平臺內(nèi)容有限，盡管趨近于現(xiàn)實生活，但是在實踐教學(xué)方面仍存在單一性，容易造成學(xué)生對于知識學(xué)習(xí)的倦怠，無法充分調(diào)動每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。最后，由于一些重大的犯罪場景無法重現(xiàn)，在虛擬平臺進(jìn)行教學(xué)時，重建的犯罪現(xiàn)場于實際犯罪現(xiàn)場仍存在一定的差距，無法真實全面地還原犯罪現(xiàn)場的全部內(nèi)容，因此不能夠讓學(xué)生更為實際地進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作。

(四)虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)應(yīng)用的未來展望

考慮到虛擬技術(shù)在公安院校教學(xué)中可能存在的問題，在虛擬技術(shù)引進(jìn)教學(xué)的工作中，更應(yīng)重視虛擬教學(xué)應(yīng)用所面臨的各種問題，并對其進(jìn)行不斷完善。當(dāng)前，虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用十分必要，應(yīng)用虛擬技術(shù)能夠令學(xué)生的知識獲取更加深刻，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在仿真訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能夠加深學(xué)生對于專業(yè)知識的印象，還能夠更加充分地掌握到相關(guān)的專業(yè)知識及技能?？傮w而言，虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)的應(yīng)用前景廣闊，而且借助虛擬技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)及理論教學(xué)無法達(dá)到的教學(xué)效果。如在一些刑事案件教學(xué)現(xiàn)場，學(xué)生如果僅通過課本上的描述，很難進(jìn)入到真實的案件環(huán)境中，無法對案件環(huán)境進(jìn)行有效全面的判斷。但借助虛擬技術(shù)，學(xué)生在仿真平臺內(nèi)能夠進(jìn)一步了解到實際的案發(fā)現(xiàn)場環(huán)境，開發(fā)學(xué)生的邏輯思維能力及動手能力。這樣能夠使學(xué)生更加真切地感受到事故現(xiàn)場，并且能夠充分調(diào)動學(xué)生自身所掌握的專業(yè)知識，實現(xiàn)最終的案件偵破。在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是自主學(xué)習(xí)，這樣能增加學(xué)生對于案件分析研究的能力，從中總結(jié)出經(jīng)驗與教訓(xùn)，獲得新的知識。相比較傳統(tǒng)的理論教學(xué)，將虛擬技術(shù)應(yīng)用在公安院校的計算機(jī)教學(xué)工作中，優(yōu)勢是顯而易見的。隨著我國對于人才培養(yǎng)的重視力度不斷加大，公安院校教育教學(xué)中引進(jìn)虛擬技術(shù)是大勢所趨，對于案件重組、案件偵破、案件分析都具有十分重要的意義。此外，在一些重大案件偵破工作中，也可以應(yīng)用虛擬技術(shù)，實現(xiàn)對犯罪現(xiàn)場的重建，為案件偵破提供線索和幫助?？傮w來說，計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在公安本科院校計算機(jī)教學(xué)中具有很大的應(yīng)用空間，前景廣闊。

三、結(jié)論

虛擬技術(shù)在日常應(yīng)用中具有其他技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，這使得有更多的人認(rèn)識并掌握了它，使其為更多領(lǐng)域提供了便利。當(dāng)前，我國對于公安院校教育教學(xué)工作的重視力度不斷加大，公安院校教育肩負(fù)著服務(wù)于公安工作的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，為公安事業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的合格預(yù)備警官，將虛擬技術(shù)引進(jìn)到現(xiàn)代公安院校教育中十分必要。結(jié)合當(dāng)前我國公安院校的辦學(xué)條件和教學(xué)設(shè)備進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)由于我國公安院校計算機(jī)教學(xué)中仍存在諸多不足，特別在教育教學(xué)方式上，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)教學(xué)方式已不能滿足當(dāng)代教育的實際要求。因此，將虛擬技術(shù)引進(jìn)到教育教學(xué)中成為大勢所趨。它不僅能夠滿足我國公安院校教育教學(xué)的實際需求，還能將理論與實踐相互結(jié)合，既能減輕教育資金及教學(xué)隊伍的壓力，還能夠提升學(xué)生的專業(yè)知識掌握能力及邏輯思維能力和實操能力；它突破了空間環(huán)境的限制，在教學(xué)效果和效率方面，應(yīng)用虛擬技術(shù)在公安院校計算機(jī)教學(xué)中，能夠為學(xué)生提供一個接近于真實的環(huán)境，便于學(xué)生更加深入地學(xué)習(xí)和研究，對于我國公安人才隊伍的現(xiàn)代化培養(yǎng)具有重要意義。