王曉玲 江輝仙

(1.福建師范大學(xué)地理學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心，福建 福州 350117；2.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350117)

0 引言

我國是當(dāng)今世界上自然災(zāi)害問題最嚴(yán)重的國家之一，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生給我國經(jīng)濟社會和人民生命安全帶來了巨大的威脅[1]。要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須重視防災(zāi)、減災(zāi)教育。高校是我國災(zāi)害教育體系不可或缺的一部分，大學(xué)生作為新時代社會發(fā)展的中堅力量，在傳播與普及防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)知識方面應(yīng)發(fā)揮積極作用。傳統(tǒng)的高校自然災(zāi)害教育主要以教師口頭理論傳輸為主，方式單一，技術(shù)應(yīng)用較為欠缺，難以激發(fā)大學(xué)生興趣，導(dǎo)致大學(xué)生防災(zāi)意識薄弱，防災(zāi)技能不足[2]。高校自然災(zāi)害教育迫切需要緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提升災(zāi)害教育成效，提高大學(xué)生災(zāi)害防范意識。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR 技術(shù))日漸成熟和完善。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)教育，可以彌補傳統(tǒng)災(zāi)害教育中，教師逐項培訓(xùn)與信息分享耗費大量時間與經(jīng)濟成本的不足。一方面將抽象的災(zāi)害知識形象化，有利于激發(fā)大學(xué)生興趣，另一方面通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行反復(fù)演練，有利于大學(xué)生的防災(zāi)、減災(zāi)應(yīng)急能力的培養(yǎng)[3]。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是將計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機接口技術(shù)、計算機并行處理技術(shù)等多種領(lǐng)域技術(shù)集合于一體的人機交互技術(shù)[4]。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在災(zāi)害教育中已有一定的應(yīng)用。例如杜浩國等對房屋地震災(zāi)害進行了三維仿真模擬[5]；王東明等仿真模擬了城市地震災(zāi)害發(fā)生—發(fā)展過程的災(zāi)害情景，推算演示地震與救援情景的動態(tài)發(fā)展，促進災(zāi)害救援演練效果和災(zāi)害救援能力的提升[6]；石來等通過開發(fā)FDS的地下空間增強體驗式火災(zāi)逃生VR系統(tǒng)，模擬出地下空間火災(zāi)現(xiàn)場的高溫環(huán)境，展現(xiàn)真實的火災(zāi)場景，受訓(xùn)人員通過系統(tǒng)可充分體驗真實的火災(zāi)煙氣和高溫情況，從而達到更好的逃生訓(xùn)練目的[7]。

本文通過分析當(dāng)前高校災(zāi)害教育認知現(xiàn)狀，提出虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校災(zāi)害教育的優(yōu)勢，并提出可行性建議，以期全面提升大學(xué)生的防災(zāi)減災(zāi)能力。

1 當(dāng)前高校自然災(zāi)害教育認知現(xiàn)狀

高校開展災(zāi)害教育的目標(biāo)是以培養(yǎng)大學(xué)生具有災(zāi)害意識、防災(zāi)減災(zāi)素養(yǎng)為核心，使其掌握一定的災(zāi)害原理，樹立正確的災(zāi)害觀，正確看待災(zāi)害本身及其發(fā)生發(fā)展規(guī)律，正確地開展相應(yīng)的防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)活動[8-10]。近年來我國高校陸續(xù)開展了以災(zāi)害教育為主題的教學(xué)課程或?qū)嵺`活動，但目前還存在以下一些不足。

1.1 師生防災(zāi)減災(zāi)意識薄弱，應(yīng)急技能不足

由于資金和保障體系的缺乏，高校對災(zāi)害教育沒有足夠重視，師生對災(zāi)害預(yù)兆、應(yīng)急逃生技巧、災(zāi)后心理建設(shè)等缺乏基本了解，導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生時，師生因處于極度恐慌之中，不能采取有效的自救、他救措施，錯失了逃生良機。

1.2 教學(xué)形式單一，重理論而輕實踐

在高校課堂上，教師一般借助多媒體手段展示災(zāi)害圖片與文字，但教學(xué)形式單一、機械，學(xué)生較為被動，師生也缺乏互動，難以讓學(xué)生切身體會到災(zāi)害的危害性。此外，教學(xué)方法主要以理論灌輸為主，教師主要傳授災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律等災(zāi)害理論知識，而對災(zāi)害急救技能、災(zāi)后心理疏導(dǎo)等防災(zāi)減災(zāi)技能訓(xùn)練不足，一旦災(zāi)害突發(fā)，學(xué)生難以進行自救以及救人。

1.3 考核形式單一，不注重教學(xué)效果評價

我國各高校注重開設(shè)防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)課程，但是對課程的監(jiān)管力度卻十分不足。考核過程一般只采取開卷或者閉卷形式，忽視了學(xué)生災(zāi)害急救技能測試[11]，導(dǎo)致教師難以通過學(xué)生的技能表現(xiàn)來調(diào)整教學(xué)，學(xué)生的防災(zāi)意識和技能也未能得到有效提高。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校自然災(zāi)害教育的優(yōu)勢

在虛擬地理環(huán)境生成中，可利用數(shù)據(jù)手套、頭盔等專業(yè)設(shè)備，讓人們進入虛擬環(huán)境，以實現(xiàn)對虛擬世界中各種對象進行實時感知及操作，通過聽覺、視覺等獲取身臨其境的體驗。該項技術(shù)在教育領(lǐng)域中的成功應(yīng)用，也進一步加快了現(xiàn)階段教育方式的變革，進一步豐富了教學(xué)情景性與可互動性，更加注重學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，具有良好的實際應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征可以概括為存在感、自主感、沉浸性、交互性、想象性[12]。這些特征具有普遍適用性，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校自然災(zāi)害教育具有顯著優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下四個方面。

①基于VR的災(zāi)害教育不受時間和地點限制，只要軟硬件設(shè)施齊全，學(xué)生可隨時隨地開展災(zāi)害教育學(xué)習(xí)。

②顯著降低了高校災(zāi)害教育教師培訓(xùn)隊伍的勞動強度，學(xué)生可在虛擬平臺中自主學(xué)習(xí)，根據(jù)需要定期鞏固學(xué)習(xí)成果，不受教室黑板或屏幕所限制，豐富了教授方式和課堂內(nèi)容。

③基于VR的虛擬性，可以構(gòu)建出傳統(tǒng)災(zāi)害教育無法模擬或成本過高的災(zāi)害場景，既能激發(fā)學(xué)生興趣，強化學(xué)生對災(zāi)害的認識，又能反復(fù)使用，節(jié)省成本，彌補地方高校自然災(zāi)害教育經(jīng)費不足的問題。

④能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)害教育效果的實時反饋，系統(tǒng)能夠記錄虛擬情景中大學(xué)生的即時行為數(shù)據(jù)，教師能夠及時對災(zāi)害教育效果進行評價，并改進教學(xué)方法。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校自然災(zāi)害教育的若干建議

將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校自然災(zāi)害教育中，不僅豐富了災(zāi)害教育的形式，增加了趣味，充分發(fā)揮了大學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，而且改變了傳統(tǒng)災(zāi)害教育中教師純理論灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，更加注重學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)。在信息交互平臺中記錄學(xué)生的實時演練數(shù)據(jù)，方便教師進行災(zāi)害教學(xué)效果評價，有助于大學(xué)生真正掌握災(zāi)害急救技能。為進一步提高災(zāi)害教育成效，提升大學(xué)生應(yīng)急救援能力，本文提出以下建議。

3.1 設(shè)立防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)保障制度，加大經(jīng)費投入

我國已經(jīng)頒布《突發(fā)事件應(yīng)對法》《地震應(yīng)急條例》等法律法規(guī)，但災(zāi)害教育的內(nèi)容未被明確規(guī)定，災(zāi)害教育的執(zhí)行主體未落實，相應(yīng)的災(zāi)害教育管理文件未出臺，致使災(zāi)害教育流于表面，缺乏延續(xù)性和有效性。為此，亟需加強防災(zāi)減災(zāi)的相關(guān)立法，增強制度保障，高校也應(yīng)該在立法的基礎(chǔ)上設(shè)立相關(guān)防災(zāi)減災(zāi)制度，開展自上而下、緊跟時代發(fā)展的防災(zāi)減災(zāi)教育。技術(shù)上，由于VR在災(zāi)害教育的技術(shù)成熟度還不高，應(yīng)用范圍也不廣，因此政府應(yīng)推動高新技術(shù)部門對VR技術(shù)的研發(fā)和改善。例如從VR技術(shù)內(nèi)容出發(fā)，改善清晰度、計算性能等自身缺陷，提高使用者的感知敏銳性，讓使用者更加身臨其境[12]。高校也應(yīng)設(shè)立災(zāi)害教育經(jīng)費專項，研發(fā)基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的災(zāi)害教育系統(tǒng)，逐步推廣和發(fā)展新型災(zāi)害教育，提高大學(xué)生災(zāi)害教育成效。

3.2 基于虛擬現(xiàn)實平臺，加強防災(zāi)減災(zāi)教育實踐技能培養(yǎng)

將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校自然災(zāi)害教育中，不應(yīng)忽視實踐演練的作用，傳統(tǒng)理論教學(xué)也不能被虛擬演練完全取代，而應(yīng)在熟悉理論知識的基礎(chǔ)上利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行實操演練，將理論知識進一步內(nèi)化，實現(xiàn)災(zāi)害教育效果的最大化。例如，學(xué)生首先可以通過傳統(tǒng)講學(xué)或者VR災(zāi)害系統(tǒng)進行理論學(xué)習(xí)，然后借助VR眼鏡與操作桿穿行于VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬災(zāi)害情景世界中，仿真模擬遇到突發(fā)災(zāi)害的第一反應(yīng)，及時消除災(zāi)害發(fā)生時內(nèi)心的不安，做好心理預(yù)防培訓(xùn)，并通過多次反復(fù)模擬實踐演練，牢牢掌握災(zāi)害應(yīng)對技能。此外，短期的集中虛擬訓(xùn)練雖然能一定程度上提升學(xué)生的災(zāi)害意識，但在復(fù)雜的逃生過程和應(yīng)急救援過程方面，若缺少系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)培訓(xùn)與鞏固，勢必在實際的災(zāi)害應(yīng)對中無法產(chǎn)生好的應(yīng)對效果，故提倡開設(shè)長期的、系統(tǒng)性的基于VR的災(zāi)害教育課程。

3.3 虛實結(jié)合，評估災(zāi)害教育效果

傳統(tǒng)災(zāi)害教育模式不注重災(zāi)害教育效果評價。而基于VR的災(zāi)害教育仿真系統(tǒng)，通過開發(fā)有效的學(xué)習(xí)監(jiān)控和評估工具，對學(xué)生的災(zāi)害學(xué)習(xí)進行跟蹤，測評學(xué)生對災(zāi)害理論知識的掌握程度，能夠評估學(xué)生應(yīng)對災(zāi)害的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時調(diào)整，滿足學(xué)生需要，切實提高學(xué)生的災(zāi)害應(yīng)對能力。受訓(xùn)學(xué)生在仿真模擬演練中，可以借助信息交互平臺記錄自己的行為數(shù)據(jù)，總結(jié)前一次的演練情況，通過反復(fù)訓(xùn)練，不斷提升災(zāi)害應(yīng)對能力。

4 結(jié)束語

高校自然災(zāi)害教育是我國災(zāi)害教育體系不可缺少的一環(huán)。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，越來越多的學(xué)校嘗試將新的信息技術(shù)和通信技術(shù)引入傳統(tǒng)教育中。憑借虛擬現(xiàn)實技術(shù)的形象化和交互性打造沉浸式教育模式，能夠使高校的防災(zāi)減災(zāi)宣傳更具吸引力。為提高大學(xué)生的防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急能力，高校應(yīng)重視災(zāi)害教育，開設(shè)系統(tǒng)性、長期性災(zāi)害教育課程，打造基于VR技術(shù)演練與理論教學(xué)相結(jié)合的新型災(zāi)害教育模式，并重視教育效果評價，逐步提高教育成效。