基于虚拟信息化的安全宣教及科普平台

马伟杰

摘要：本文安全生产为主题，通过分析现有国家规定及安监局需求，提出了采用虚拟信息技术构建行业安全宣教及科普平台的解决方案，并分析了此解决方案产生的效益。

关键词：虚拟信息技术;安全;宣教;科普

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）06-0206-02

1 建设目标

本平台以安全生产为主题，着力构建安全理论教育和实训课程体系、宣教内容研发环境和建设实训教学保障条件，在防灾减灾、应急救援管理、安全监管监察、应急科学技术及知识文化科普、全民安全素质提升等工作中充分发挥支撑作用。平台建成后具备承担安全生产知识宣传普及、从业人员实训考试、监管监察人员教育培训、远程应急救援处置调度和安全生产媒介资料制作等功能，为应急管理、安全生产和安全监管监察能力提升提供科学、有效的支撑。

2 需求分析

2.1 仿真培训和特种作业人员实训需要

安全规程、安全培训规定（安全监管总局令第92号）要求对特殊工种作业进行实操作业考试。

传统安全培训教育以学习规章制度为主，内容枯燥，形式呆板导致培训效果不理想;培训信息资源严重匮乏且质量不高，大部分是些文字资料，枯燥无味，多媒体课件所具有的声音、图像、动画和人机对话特点得不到体现;模型教学成本高、教学效果不明显;电化教学缺乏双向交流，教学手段单一，教学效果一般，很多场面无法真正实现;现场操作实习，风险高影响安全生产，现实中可操作性差。

安全可视化仿真培训遵循国家关于安全培训大纲和考核标准的有关要求，虚拟各种复杂的作业环境，供从业人员进行上岗前的操作及安全教育培训。这样既可以降低实习费用，又可缩短教学时间。培训视景系统使人与环境相结合，通过人机交互，从而使受训者产生身临其境的感觉并达到或超过以往其他培训形式所能产生的效果。

系统虚拟各种工况及险情，使被训练者身临其境地去体验，并学会采取有效的应急措施去处理各种险情，以提高人员素质，消除事故隐患，提高教学效率。系统配合视频、声音、图像、动漫及互动视景培养从业人员在各种情况及特殊条件下作业的识别、判断、分析和处理能力，使从业人员能够在正式上岗前掌握工作要领，提高安全生产水平，培训效率和培训水准大幅提高，从而带来更好地经济效益和社会效益[1]。

2.2 安全网络培训教育需要

安全培训规定（安全监管总局令第92号）第二十五条、第二十九条规定特种作业人员初次培训的时间不得少于90学时，特种作业操作证有效期届满需要延期换证的参加不少于24学时的专门培训。利用网络云课堂的形式，实现在线选课、视频点播、网上作业、模拟考试、随机抽查与结业考评为一体的安全教育培训系统，适应当前安全培训的需要。

安全生产比较专业，传统的口授、文字、书本的宣教科普形式不利于社会大众的参与与体验。通过利用文字、图形、视频、虚拟现实等技术制作交互式多媒体信息查询、生产系统沉浸式感知中心、小游戏、动漫、3D影院等形式建成面向大众的科普体验中心，寓教于乐。

3 建設方案

3.1 总体建设方案

在安全监察局已有的基础上，建设科普教育、教育实训、宣教三个系统，能够完成安全宣教、科普、培训、考试及安全检测等功能。

科普教育系统为沉浸式虚拟信息化教学区、互动式虚拟信息化实训区及展览宣传三大功能区，从静态、动态及互动三种体验方式来进行安全科普宣传。设备有PC设备、虚拟信息化设备等，包含了虚拟信息化安全警示教育、虚拟信息化工种作业实操及安全检测系统等。宣教系统主要承担宣教科普会议、专题报告和安全教学讲座等工作。

本平台主要利用安全监察局安全技术中心已有网络设施，增加接入汇聚交换机，配备相关网络及安全防护设备。平台支持无线轻便式VR一体机头盔，不受线缆束缚，操作便捷，为行业领先。所有内容皆为高逼真度VR，沉浸感强，通过高科技手段，全面立体地对安全知识进行宣传教育。

3.2 建设规模及内容

安全宣教及科普平台包括科普教育系统、教育实训系统、安全宣教系统，平台能够完成各行业安全宣教、科普、培训、考试等功能。

（1）科普教育系统：包括科普教育基地、远程宣教科普平台2项模块。

科普教育基地采取设置展厅和虚拟信息化体验区方式进行建设，展厅可以通过传统图文方式、影像显示以及人机交互方式，宣传国家安全生产相关法规政策、安全生产重要史料和取得的成绩、安全形势和事故教训、应急救援处置;虚拟信息化体验区主要是采取VR虚拟现实技术，让体验者通过三维实景了解安全生产全过程，比如事故现场、应急救援，真实再现作业现场环境。

远程宣教与科普平台主要利用网站、手机移动应用等方式，通过采编政策、新闻、法律法规、视频等多种形式，打造电脑与手机移动端共享的宣教与科普平台。建设内容包括行业安全网站、在线学习、科普宣传的设计开发及运维、并通过配置可移动式终端和数据服务器实现信息的及时更新和多平台数据的有效衔接。

（2）教育实训系统：搭建安全培训教育软硬件平台，实现针对服务对象的理论教学培训和职业技能培训。包括安全生产培训模块和课堂理论教学模块。

安全生产培训模块分为VR虚拟仿真培训室、特种作业实操培训考核室。

1）VR虚拟仿真培训室：培训室根据需求部署VR头盔及相关软硬件，通过VR虚拟仿真技术，使人身临其境的体验真实环境，学习掌握各类安全生产相关知识。系统以典型事故案例作为教材进行灾害警示教育，学员在VR头盔中以沉浸立体电影模式感受事故发生过程，体验事故悲惨性，增强安全意识，并通过手柄交互分析事故原因及教训[2]。2）特种作业实操培训考核室：系统包含培训系统和考试系统，具备实操培训和实操考核功能，可分别安装为培训机和考试机。培训机主要完成培训功能，通过仿真操作控制台、小型仿真器、触摸板等实现学员与操作机的交互控制一体化，实现培训内容。考试机安装有考试系统和指纹识别器，考生通过指纹识别器录入考号姓名等信息登入系统，进入考试界面进行考试。考试系统包含理论考试和实操考核两部分内容。理论考试主要通过考题的形式进行考试，实操考试则要求考生通过仿真操作控制台、仿真器、触摸板预设的考核项目，由考试系统根据考生的操作情况给出评分，也可由考官对实操内容进行评分。系统能够完成安全作业各类特种作业工种的实操培训和实操考核。3）宣教系统：主要承担宣教科普会议、专题报告和教学讲座的直播、转播、录播等工作，包括软件开发和硬件：软件开发包括会议系统、录播系统、教学系统、考试系统等方面;硬件包括服务器、存储器、交换机、安全设备、教学设备、电子桌签和触摸平板、发言系统、强弱电、桌椅、话筒、音响等设备。

4 效益分析

通过平台建设，实现企业工作人员的安全防范意识，防止事故发生和人员伤亡，提升安全生产水平。对从业人员进行沉浸式的安全教育培训和安全知识的科普，进一步完善教学手段，增加参培人员对安全生产事故、灾害治理的切身感受，提高受训人员的安全意识。依托信息化手段，创新安全知识宣教及科普的方式方法，强化企业对员工安全的高度重视，实现从企业、企业集团、市州县安监局、省安全监察局全员的安全宣教、科普，进一步提高安全管理及防范意识。

参考文献

[1] 张彩霞.浅谈如何做好事故案例的警示教育[J].中国科技信息，2013（2）：126.

[2] 容梓涵.虚拟现实技术（VR）在教学中的应用[J].教育科学，2017（12）：48.