数字化实训模式：数字化社会公安实训教学的必然选择——以犯罪现场勘查实训教学为例

熊立荣，郭慧英，夏晓雨

（湖南警察学院，湖南　长沙　410138）

数字化实训模式：数字化社会公安实训教学的必然选择——以犯罪现场勘查实训教学为例

熊立荣，郭慧英，夏晓雨

（湖南警察学院，湖南长沙410138）

摘要：无论是“模拟实训”模式，还是“实战实训”模式，均存在致命缺陷。奠基于虚拟现实技术之上的数字化实训模式，能最大程度激发学生的学习兴趣、允许重复犯错、具有全天候的学习机会、能培养学生的规范意识并有助于对学生实训的准确评价考核等。其技术实现途径是三维交互软件。开发此类软件的基本工作步骤是：首先将各类犯罪现场在虚拟环境下构建，然后运用三维交互软件使虚拟三维场景产生交互，最后制定在三维交互场景中操作的规范。

关键字：数字化实训模式；虚拟现实技术；三维交互；犯罪现场勘查

公安工作是一门实践性极强的专业工作。与之相适应，在公安教育中实训环节也有着举足轻重的地位。一门公安专业课程、一个公安专业乃至于一所公安院校，其教学质量如何，直接取决于实训环节的质量。某种程度上，实训就是公安教育的生命线。然而，在我国当前的公安教育中，受制于由各种主客观条件决定的实训模式，实训质量差强人意。

一、公安教育传统实训教学模式之困境

当前，在我国公安教育中存在两种实训模式，即模拟实训模式和实战实训模式。客观而论，这两种实训模式均存在致命的缺陷，难以适应新形势下公安工作对公安教育的要求。

（一）“模拟实训”模式之缺陷

长期以来，我国公安教育采取“教、学、练”的模式，在这一模式中，实训一般在理论讲授完毕后采取“练”的形式进行，亦即“模拟实训”的方式进行。在这样的实训模式中，实训所需要的案情，既有根据真实案例改编而来的，也有完全虚假的。此种实训，不能说没有效果。但是，受制于诸多主客观条件，实训效果只能说是差强人意。笔者长期从事《犯罪现场勘查学》这门实践性、操作性很强的课程之教学，对“模拟实训”这一实训模式有比较深刻的认识。在犯罪现场勘查实训教学中的局限性主要体现在以下几个方面：

1.模拟现场仿真程度低

一般而言，实训效果与模拟现场的仿真程度成正比，故模拟现场设置的仿真程度，在很大程度上决定了实训的成功与否。这种模拟设置，包括案情、场地、道具、环境、犯罪后果、案件相关人（犯罪人、被害人、知情人等）等方面的设置。上述方面，不管人们如何努力，都不能做到高仿真性：

（1）犯罪现场的静态化要素难以全面模拟。所谓犯罪现场的静态化要素，是指犯罪后果、犯罪痕迹物品等一经犯罪发生形成后基本不会变化的对象。这种模拟，受制于各种客观条件，难以全面再现或真实展现犯罪现场诸要素，如场所只能选择学校内部的模拟现场，导致原案的现场环境因素难以体现；模拟的杀人案件中，尸体只能选择塑料模具等。

（2）犯罪现场的动态化要素基本不能模拟。在真实的犯罪案件中，一旦犯罪活动实施后，在犯罪人、被害人及其家属、无关群众甚至气候动物等的影响下，犯罪现场的某些要素还会发生改变，如知情人的态度有可能改变，尸体会产生各种尸体现象并不断变化等。这种改变，在传统的模拟中往往不能展现。

2.物质投入大

侦查实践中，案件类型多样，现场情况不一。要贴近公安实践，就要求尽量多地模拟各种类型的案件，各种样态的现场，这需要巨大的投入。同时，现场、道具等一经模拟使用后，必然要造成破坏。比如，模拟盗窃案件，可能需要撬坏模拟现场的门、门锁、柜子等，且不可能恢复原状；模拟杀人案件，会在人体塑料模具上留下血痕等。这都将严重影响下一次不同的实训。所以，理想的情况，这种模拟犯罪现场，应该是一次性使用。但果真如此，则投入将会是一无底洞，而浪费亦将无穷。

3.实训时间不足

目前的实训，一般只能在规定的教学时间内完成，通常以2课时或者4课时为单位，而一次完整的模拟现场勘查，从准备工作开始，到各种勘验检查记录制作完毕，远非4课时可以完成。这就导致部分实训环节草草收场，无法保证实训效果。

4.师资、场地不足

实训要取得好的效果，与生均师资力量及场地多寡密切相关。具体到模拟犯罪现场勘验，每个实训小组以5个左右的学生为宜。然而，实际情况是：一个区队（班）动辄40人甚至50人，按照5个学生一组的标准，一次实训，将要配置10名左右的指导老师，并使用10个左右的场地。显然，目前很多公安院校达不到这样的要求，通常是一个老师指导几十个学生，一个现场承载几十个学生。

5.学生主动性不足

由于犯罪现场的仿真程度低、实训时间不足，以及师资、场地不足等因素，导致学生兴趣不大，实训中“吃大锅饭”、充当南郭先生的大有人在。

（二）“实战实训”模式之缺陷

2008年，十一个部委联合下发《关于印发〈2008年政法院校招录培养体制改革试点工作实施方案〉的通知》，该方案明确提出：“在培养模式上，以公安业务综合素质培养为基础，以职业精神、基本技能和专业能力教育培养为核心，探索‘教、学、练、战’—体化的教学模式。”该模式的精髓是其“实战”理念，强调全真实战训练在公安教育中的重要地位，在施教过程中追求“以战代练”甚至“以战代教代学”。由此，实战实训模式得以在公安教育实训教学中确立。然而，笔者认为，该模式虽然较之传统的模拟实训模式有进步，但也存在很多问题，并非解决当前公安教育实训教学中问题的一剂良方。其面临的主要问题有：

1.有悖法理

若采取实战实训模式，老师带领学生参与侦查活动，则该行为是一种刑事司法活动。然而，在公安院校，不但学生没有司法资格，老师也无司法资格。故在开展实战实践教学时极易陷入非法司法的境地，不但司法程序上具有先天性缺陷，且一旦出现错误或发生意外情况，将会在以下方面形成争议：第一，如实战实训中出现错误，后果由谁承担？这种错误，有可能是破坏了犯罪现场上重要的痕迹物品，也有可能是因现场处置不当造成重大生命财产损失等等。一旦此种情况出现，善后则会相当棘手；第二，如果在实战实训中老师和学生的权益受到侵害，该如何保护？第三，如相对人“妨害公务”，是否以“妨害公务罪”定性？第四，不具有司法资格的人提取的“证据”，是否有证据效力？因此，从法律的角度考察实战教学模式，其中颇多与现行法律不符处。

2.面临遵循教学规律抑或维护司法准确性的两难选择

教师在教学过程中不允许犯错误，而学生在学习过程中却允许错误的存在。一位社会心理学家曾指出：“我们期望学生犯错误，因为从错误中吸取教训，便可争取明天的成功。”更有论者旗帜鲜明地指出“出错是学生的权利”。[1]因此，学生在此过程中不但错误不可避免，也是应该允许的。然而，“实战”的全真性却又决定了其法律上的司法性，也就毫无疑义地决定了实战中对错误的不可容忍，至少法律对“实战”的要求如此。

3.教学机会难觅

教学机会是指实施某一教学内容的恰当时机，在这一时机，完成某一教学内容所必须的教学要素，如师资、学生、器材、场地场景、思想准备等都齐备且处于适当状态[2]。教学机会是否具备，是教学活动能否正常开展并取得上佳的教学效果的保证。正常情况下，课堂理论教学配备的是标准教学机会；然而实战教学却很难在标配的教学机会场景下开展，因为只有当实战机会出现（案件发生）时，才有机会开展实战教学。从这一角度而言，实战教学模式远非全天候的公安实训模式，因为符合实战的教学机会（案件发生）往往具有突发性，毫无规律可言，对刑事案件侦查和治安案件查处等即时性、无规律性内容的教学基本不适用，而仅适用于常规性警务的实训教学，如关于路面巡逻、交通指挥、户籍管理、治安检查等内容的教学。

综上，无论是传统的模拟实训模式，还是晚近的实战实训模式，均有极大的局限性，严重制约了实训教学的开展。公安教育，急需一种新的实训模式。

当前，数字技术迅猛发展，社会正面临一股数字化浪潮。在数字化浪潮中，公安教学主体、教学对象、教学内容、教学手段、教学环境等都在发生迅速而深刻的改变。所有这些，不但对公安教学模式提出了新的要求，某种程度上，更是传统实训教学模式走出上述困境的绝好机遇。藉此，一种全新的实训模式- - - -基于虚拟现实技术基础上的数字化实训模式呼之欲出。

二、数字化实训模式的技术基础——虚拟现实技术简介

虚拟现实VR（Virtual Reality）是一种有效模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术[3]。其独特的交互性能将现实中的自然环境模拟还原，让人在虚拟世界中进行操作，从而完成模拟者想要达到的效果，为一种集创建、开发、体验为一体的虚拟世界计算机系统。它由计算机产生、创建、还原现实生活中的虚拟世界，并通过其独特的交互式视景仿真技术，使使用者能达到身处其境的全真的模拟体验。它综合了计算机图像技术、图像处理和模拟技术识别、传感器技术、是跨越计算技术、人工智能、系统仿真、云计算机等多种学科的最新技术[4]。由计算机系统硬件、软件以及外接传感器组成的三维信息交互系统。虚拟现实技术能为使用者创造一个实现反映实体对象变化的三维交互环境，使用者能在虚拟三维交互的的环境中适时感知虚拟世界中的变化，犹如在现实社会中生活，已广泛运用于军事、医学、教育、设计和娱乐等领域。它具有以下特点：

（一）感知性

在传统的计算机模拟中，往往是鼠标和键盘操作，以屏幕为视野，以音响为声源，这使得使用者很难融入到模拟环境中去，模拟现实效果很差，也远远达不到使用者期望的效果。虚拟现实技术的出现，则使这一问题迎刃而解：在虚拟现实中，使用者除了能感受到常规计算机的视觉、听觉感知外，还具有力觉、嗅觉、运动觉等多重感知，其强大的感知性能让使用者全方位的感知虚拟环境，完美的融入到虚拟环境中。

（二）沉浸性

虚拟现实技术的沉浸性是指使用者作为主角存在虚拟环境中的真实程度，或者是使用者以第一人称的方式存在于虚拟环境中而暂时忘却现实生活的一种形态。在自然生活中，人们以其独特的思维在生活，而虚拟现实技术所模拟的自然环境也能让使用者将这种思维模拟带入虚拟环境中，让使用者能暂时与外部环境脱离而更好地融入虚拟环境中开展训练。

（三）交互性

交互性作为虚拟现实技术最独特的特点，主要表现在其使用者可以在虚拟现实中实现相互交流和碰撞以及实时交互。比如，在虚拟环境下进行犯罪现场勘查训练，侦查人员对犯罪现场进行勘查时，因对犯罪痕迹物品等进行发现、提取操作，会导致侦查人员的身体与虚拟环境发生碰撞从而产生交互，这种交互通过体感器将交互状态和结果适时地反馈给使用者，使得使用者在虚拟环境中的操作具有极强的真实性。

（四）自主性

传统的计算机模拟技术都需要将一些固定的步骤和操作方法进行设定，让使用者在操作时只能按照其设定的步骤进行操作，这样很大程度上约束了使用者的自主创新意识。而虚拟现实技术则将这些问题完美解决，其设计时只需构建必要的设施和环境，将人为的因素降到最低，从而最大程度上恢复自然环境中的状态。在这样一个真实（实训者）与虚拟（虚拟的犯罪现场）高度结合的特定场景下，实训者获得了高度的自主性，犹如在现实生活中：除了接受虚拟社会规则的制约，他（她）几乎可以为所欲为。在这里，实训者成为了“真正”的侦查人员。

三、数字化实训模式在公安教育实训教学中的优势

基于虚拟现实技术基础上的数字化实训模式，不但克服了模拟实训模式和实战实训模式的诸多缺陷，而且赋予了公安教育中的实训以新的意义。可以预言，在不久的将来，数字化实训模式将无可争议地替代模拟实训模式和实战实训模式。它除了具有物质成本低，对师资、场地没有要求，允许学生重复犯错，与法律制度无涉等优点外，还具有以下优势：

（一）“犯罪现场”的仿真性高

时光不会倒流，因而过去发生的事件不可能真实再现，此时，只能采取模拟再现的方式。囿于各种客观条件，传统的模拟实训，无法模拟犯罪现场的动态化要素，也不能全部模拟其静态化要素。而虚拟现实技术则可以通过数字技术模拟当时的自然环境和现实条件，构建一个虚拟的局部社会系统，原犯罪现场的各种构成要素，都有可能得到体现，使人“真实”地感受到当时发生的一切事物。

（二）能最大限度激发学生的学习兴趣

由于虚拟现实技术中使用者除了能感受到常规计算机的视觉、听觉感知外，还具有力觉、嗅觉、运动觉等多重感知。此种强大的感知性能让使用者全方位的感知虚拟环境，并暂时与外部环境脱离而完美的融入到虚拟环境中，从而实现了实训的游戏化，最大限度地激发了学生的学习兴趣，因为“游戏实质上是游戏者能动地创造、驾驭活动对象，并在此过程中获得自主性、能动性、创造性体验的活动”[5]。

（三）能开发学生的创新思维

传统教学中，学生对在课堂上所遇到的疑问都由老师和书本解答，这方便于学生直接获取到正确答案，但是却扼杀了学生自我思维和创新意识。然而虚拟现实技术却可以将学生的思维想法在虚拟环境中具体化，学生可以在此环境下进行自主学习和探索。老师也可以直观地了解到学生的解答方法，从而能为学生提供更加有针对性的解答。

（四）跨平台性赋予了实训全天候性

虚拟现实技术的独特优势在于其无与伦比的跨平台性，虚拟现实技术所制作的软件不仅能在windows XP、windows7等电脑系统上运行，而且能在安卓、苹果等手机系统上运行，而且虚拟现实的软件在各个系统上的转换非常方便，这大大增强了虚拟现实技术的实用性，使实训既不受场地的限制，亦不受时间的限制。

（五）有利于培养学生的规范化意识

利用虚拟现实技术开发实训软件时，能够将法律的程序性规定以及操作步骤和要求植入软件，一旦学生在实训时不能按照要求操作，则系统会进行相应的提示：要么不能继续下去，要么会扣分。如此反复，便会强化学生的规范意识。

（六）有利于对学生实训的准确评价和考核

以往对学生实训的评价和考核，由于师资的不足，以及人工活动天然的不准确性，故通常只能采用模糊的标准。而在数字化实训模式下，虚拟现实技术在技术上能实现评分的精确性。

四、数字化实训在犯罪现场勘查实训中的技术实现途径——三维交互软件

三维交互软件是虚拟现实技术的基本实现途径，该种软件开发的基本步骤为：

（一）将各类犯罪现场在虚拟环境下构建

1.提取和收集犯罪现场各类痕迹和物品

在虚拟世界构建自然环境首先要采集自然环境中的物品，包括物品的大小和材质以及摆放的位置，光源的位置、强度。如模拟一个室内杀人案件现场时，首先应将房间的方位，房屋的样式以及室内物品的摆放都一一的记录和拍摄下来，然后将作案工具以及尸体上伤口的位置进行详细的记录，将现场发现的线索和有关证据也应详细记录，最后将案件的全部材料进行整理和分类。运用虚拟软件对所有痕迹和物品进行构建，再将构建好的痕迹物品摆放在犯罪现场，并将做好的证据还原到现场原来的位置，而后将勘查人员使用的工具在虚拟世界进行模拟，让这些工具在虚拟世界中能产生同等功效。最后由现场勘查人员将设计好的物品进行还原。

2.为虚拟世界注入动力和制定规则

虚拟世界在开发之初没有任何规则和动力，就像一个荒芜的三维世界。如何让虚拟世界产生动力，则是虚拟现实技术的关键所在，所谓的动力就是使场景“活起来”，让场景与人产生交互和碰撞。为了让三维场景更加真实化，应将大自然完整地“添加”到三维场景中去，包括自然界的主要事物和自然规律，如重力、摩擦力、风、阳光等，都应添加至虚拟世界中。这种添加，以及实训者和这种“添加”进行交互和碰撞主要通过编写代码来实现。

3.将虚拟资源进行整合和优化

在虚拟现实技术中虚拟资源的整理和优化是非常关键的一步，这关系到虚拟系统运行的流畅性和稳定性。其资源的合理分配是通过将虚拟资源集合作为预设物品和将物品销毁等手段实现。此外，计算机在使用过程中其内存是有限的，而使用者在虚拟环境中不断地与虚拟世界进行交互则会不断地进行内存积累，如果不加以优化，则最后会因为计算机系统内存过多而导致虚拟系统崩溃。因此，计算机的优化和资源的整合是虚拟世界构建的必要因素。

4.现场勘查虚拟系统的导出

在工程面板里对虚拟世界进行构建后，要将所构建的虚拟环境在制作完成后选择使用者需要的平台进行导出。

（二）运用三维交互软件使虚拟三维场景产生交互

三维虚拟世界是由人工搭建的虚拟环境，实现虚拟现实技术主要有VRML、Java3D、Cult3D、QTVR、vega、Viewpoint等技术，VRML是一种网络虚拟现实建模语言。VRML的突出优势在于数据量大、适时交互互性强、构建场景逼真且与平台无关。而JAVA3D是JAVA语言在三维图形的扩展，将3DMax和Maya等软件制作的模型导出成FBX格式并将材质进行分类打包，再在Unity3D等开发软件中进行整理运用，通过JAVA和C++语言编写指令和构建状态，使得整个模拟杀人案的犯罪现场更加真实。

（三）保证在三维交互场景中操作的规范性

在使用虚拟软件模拟犯罪现场进行操作时，由于开发者的专业水平限制往往容易导致在虚拟环境下进行操作的动作和流程的不规范，因此在开发此类专业应用软件时需要有丰富专业知识水平的老师进行指导。如在开发杀人案件现场勘查的操作软件时，首先应注意杀人案件的特点，构建的场景应符合杀人案件现场的实际情况；其次，在“制作”勘查现场的活动时应将勘查人员规范的勘查动作和行为在虚拟世界中进行模拟动画，让使用者在使用时的操作符合规范性，也间接增强了学生在现实勘查工作中的规范意识。

结语

以虚拟现实技术作为技术支撑的数字化实训模式，虽然其所依赖的软件开发困难较大，但是这类软件一旦开发成功，则基本可以“一劳永逸”。以此论之，说数字化实训模式是实训模式中的“绿色”模式，毫不为过。笔者认为，二十一世纪的实训教学，包括公安实训教学，必将是数字化实训模式的天下。当然，采用数字化实训模式，有两个问题需要引起公安教育学界的重视：其一，如何避免学生深陷游戏化场景中。年轻人天然具有喜欢虚拟游戏的特性，而一旦赋予这种虚拟游戏以“侦探”的内容，则其对年轻人的吸引力更大。怎样才能适度消减实训软件系统的游戏化特性，既是软件开发时应考虑的问题，也是教师开展实训教学时需要考虑的问题；其二，如何避免公安专业工作秘密外泄。如前所述，一旦公安专业知识游戏化，将对年轻人产生极大的诱惑力，包括非公安院校的年轻人。由于此种实训模式以软件和网络为依托，具有极强的复制性和扩散性，从而极易社会人员获取侦查专业知识。但是，不管如何，瑕不掩瑜。数字化实训模式必将在公安教育中大放异彩！

参考文献：

[1]宋立平.允许学生学习中犯错误[EB/OL].http://t.cersp.com/ article/browse/3185746.jspx.2010-07-11.

[2]熊立荣.论公安教育“教、学、练、战”一体化教学模式的边界［J］.警察实战训练研究，2012，（5）：60.

[3]张东辉.虚拟现实技术及其在公安教育中的应用［J］.湖北警官学院的学报，2005，（07）：71.

[4]于喜洋，昌远华.基于虚拟现实技术的警察实战综合演练教学应用研究［J］.上海公安高等专科学校学报，2013，（04）：22.

（责任编辑：李语湘）

[5]周建平.游戏教学观论要［J］.教育理论与实践，2002，（04）：56-58.

Digital Training Mode：the Inevitable Choice of Digital Social Security Training Teaching——Taking the Crime Scene Investigation and Practice Teaching as an Example

XIONGLi- rong, GUOHui- ying, XIAXiao- yu

Abstract:No matter“practice”pattern or“practical training”mode, there are fatal flaws. Based on virtual reality technology, the digital training mode can stimulate students’interest in learning to the greatest extent, allowed duplicate mistakes, with all -day learning opportunities, cultivating students’consciousness of specification and contributing to the accurate evaluation of students training evaluation The technical realization way is 3-D interactive software. Development of such software has the following basic steps: firstly, building all kinds of the scene of the crime in virtual environment, and then using 3-d interactive software makes virtual 3-D scene interaction, finally setting in the three dimensional interactive scenario operation specification.

Key words:digital training model; virtual reality technology; 3D interaction; crime scene investigation

作者简介：熊立荣（1972-），男，湖南常德人，法学硕士，湖南警察学院侦查系副教授，主要从事侦查学研究；郭慧英（1973-），女，湖南益阳人，新闻学硕士，湖南警察学院培训部副教授，主要从事民警培训研究；夏晓雨（1993-），男，湖南常德人，湖南警察学院侦查学专业2012级学生。

基金项目：湖南省教育厅2013年教改课题“数字化社会侦查专业人才培养模式研究”（湘教通[2013]223号）；湖南省教育厅2015年教改课题“数字化实训模式在民警成人教育训练中的运用与研究”（湘教通[2015]291号）

收稿日期：2015- 06- 21

中图分类号：

文献标识码：A

文章编号：2095- 1140（2015）05- 0117- 06