虚拟仿真技术在现场勘查实验教学中的应用

钱媛 刘艳

（西北政法大学公安学院物证技术实验中心，陕西 西安 710122）

众所周知，犯罪现场勘查工作是一门要求经验性、实践性很强的工作，在勘查现场的过程中，勘查员、技术员在依据法律法规办事的基础上，还需要大量工作经验以做到准确的预判和分析。犯罪现场勘查是刑事侦查工作的重要组成部分，是破案的首要环节，成为整个刑侦工作的重中之重。现场勘查的好坏直接决定了案件是否能被侦破、犯罪嫌疑人能否被成功起诉。因此，在培养公安人才的过程中，现场勘查课程实验教学就显得尤为重要。

现今大部分公安院校仍以传统的实体实验教学为主，即实验课程的开展必须在特定时间内于特定实验室开展特定的实验项目，基于这“三个特定”我们大多的实验项目陈旧滞后，止步不前。但随着科技发展、社会进步，现代侦查活动高度的实践性、学科的综合性、交叉性对我们传统的实验教学模式提出了强有力的挑战。

基于以上思考，我们提出在模拟犯罪现场勘查实验教学中遵循“能实不虚、虚实结合、优化资源、规范流程”的理念，创建刑事案件现场勘查虚拟仿真实验教学模式以补充传统实验教学模式中的不足，作为培养公安高等人才的基地，在传授理论知识的同时，更要重视对学生实践动手能力的加强，使学生最大化地将理论与实践相结合。

一、虚拟现实技术应用于现场勘查实验教学之设想

（一）利用虚拟现实技术构建虚拟仿真实验教学平台

虚拟仿真实验教学平台是开展仿真实验的承载体，主要包括：仿真实验室门户网站、实验教务管理、实验教学管理、实验前理论知识学习、实验结果自动批改、实验报告提交、实验室开放预约管理等功能，同时该平台可扩展集成第三方实验课程资源或自荐实验课程，为各类院校虚拟仿真实验资源的建设互通有无。

（二）利用虚拟仿真实验平台建立师生良性互动，促进教学相长

学生通过平台提前预习相关实验项目内容，进行课前预习打卡，在预习的过程中有任何问题可向教师进行留言咨询，教师在登录平台后方可向学生回答解惑。这种良性的课前预习方式将会有效提高学生学习的自主能动性，整合碎片时间，教师根据学生所提出的问题总结重点、难点，有针对性地进行讲授，真正做到发现问题，解决问题。

学生在实验完成后，同样可将实验中存在的问题和疑惑通过平台提出给教师；教师在批阅完学生提交的实验报告后，将学生实验中所提问题、实验报告中存在的问题以及注意事项一并反馈给学生。这样真正解决了教师可对学生进行一对一的指导，解决了传统实体实验室中教师无法全面顾及到每个学生的不足。

（三）根据专业特点设计建设模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验教学软件

基于当前高校实验教学中存在的根本问题，我们提出将真实实验无法开展的高危、极端实验；高污染、高能耗、高成本实验；不可再现、不可还原实验；大型综合实验以及具有不可及、不可逆操作的一些实验设计开发虚拟仿真实验项目。例如：公安专业教学中的爆炸犯罪现场勘查、法医尸体解剖、禁毒案件盘查、互动射击训练、大型综合类等现实中无法开展的实验。

上述实验项目采取虚拟仿真的形式表现出来，更好地解决了当前传统实验室所面临的局限。

二、当前侦查专业实验教学中存在的问题

（一）传统实验室的局限

首先，传统实验教学一般都依托于相对固定的实体实验室或者教室来实现，实验设备仪器数量与逐年递增的学生数量不成正比，导致实验课程的安排无法最大程度满足每位学生与教师的需求。其次，科技的高速发展，犯罪手段也在“日新月异”地发生变化，因此我们应当尽可能多的将实务部门最新的动态和技术传授给学生。但传统实验室受限于必须依托于“实物”，若要对传统实验室以及实验项目进行更新，则成本巨大，耗时耗力，久而久之导致教学与实务严重脱轨。再有，在实验教学中设置一些大型综合类实验不仅有助于学生将所学理论知识全面地了解和掌握，还能使学生熟练掌握各方面知识技能的综合应用。但传统实验室受时空限制，大型综合实验的开展困难重重，导致学生在所学各专业课知识的无法达到最优化融合与有机结合。

（二）实验项目滞后严重

犯罪手段方法呈多样化、复杂化、综合化、高科技化发展，这就要求我们在培养侦查专业高等人才时一定保持与时俱进，不仅要在本专业知识上稳扎稳打，一些跨学科、跨专业、交叉学科的知识也需要在平时向学生渗透。但我们传统实验室中的大多属于验证性实验项目，这些实验项目基本常年不变，严重滞后于实务部门的技术更新，这无疑对学生以后步入工作岗位是不利的。

（三）实验教学模式单一

长久以来，在实验教学过程中都习惯了教师向学生的单向输出模式，这个过程中学生一直都是被动接受知识，难免会出现开小差、走神、分心的时候，这样的课堂效果不尽人意。并且作为大学生，已经不再是被动接受知识的年龄了，更重要的是要激发他们自身的学习主动性和创造性，真正调动起学生的积极性。

三、模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验教学模式

根据设想，结合实际教学中存在的问题，提出创建模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验教学模式，该实验教学模式并不是替代传统的实验教学模式，只是对传统实验教学的一个补充。

（一）虚拟仿真实验教学平台

利用平台我们可以将实验室预约、实验室排课、本学期开设实验项目、实验项目要点重点以及验证性实验的视频进行发布，学生随时随地可以打开手机、电脑查看，整合利用课余碎片时间，教学手段的多元化大大增强学生兴趣。

1.为了进一步落实实验室开放，我们将以最直观的方式将实验室使用情况展示出来，使学生方便查看，根据自己的时间进行实验室预约。每学期我们的实验项目将分为必做项目和选做项目，必做项目在实验课时内进行，选做项目就得根据自己的课余时间进行实验室预约，自己操作完成选做实验项目。

2.平台还可记录学生进行虚拟仿真实验的全部操作过程，经过后台上传至教师端，教师进行查看批改，这样有利于教师全面把握学生实验操作中的薄弱点，以及时调整教学方案。在简单的验证性虚拟仿真实验项目中，还带有自动批改的功能，设置得分点、易错点，自动批改功能下可以利用大数据统计出某一实验项目下学生的高频易错点，教师可根据数据进行重点讲解、逐个突破。

3.利用平台可以突破时间、空间限制，充分利用课余碎片时间开展虚拟仿真实验，也可以随时浏览、查询相关课堂实验知识，将课前预习、课后复习放在线上进行，解决线下实验课时紧张的压力。

（二）利用模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验教学软件开展综合实验

模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验开发的初衷就是为了解决传统实体实验室中难以展开的综合实验。由于受课时、地点的限制，我们以往开展模拟犯罪现场勘查实验时，得将学生分成6-7人小组进行，根据现勘工作需要，分工合作，这也就是说每个学生在一个实验项目内只能担任一种分工，教学中有的学生甚至主动要求担任现场保护工作，这对我们学生以后的从警之路必然是无益的。因此，我们设计采用虚拟仿真软件形式，让学生从综合实验的角度全面把握现场勘查中每个环节乃至每个步骤的顺序与衔接。

1.模拟犯罪现场勘查虚拟仿真实验软件的设计我们采用一个真实的入室盗窃杀人案件为背景，由八个主要的三维实验场景构成，其中涉及现场勘查中十余个关键的侦查程序。在案件脚本的设计上，我们再三与实务部门进行沟通与修改，在有限条件中进行资源整合，尽可能将现场勘查中的一些细节向学生充分地展示出来。虚拟仿真的实验模式我们依旧采取分小组的形式，但此次的分组是为了以小组为单位对案件进行讨论与分析，在软件中，每个学生都将以第一人称视角进行操作。在虚拟仿真实验项目中包含了接报案、实验勘验、现场访问、物证技术、现场分析以及文书制作六个环节，每个环节都设置了需要达标的知识点，并且每个环节都有着承上启下的联系，在进行实验中，学生需要充分对场景中的每一句话、每一个人、每一件物品进行分析和研判。

2.刑事案件现场勘查虚拟仿真实验教学软件是从接报案开始，到达现场后开展实地勘验、现场访问，继而将现场提取到的痕迹物证在实验室内开展物证技术，最后根据现场所有信息进行现场分析。这每个环节其中还涉及到一种或多种验证性实验，例如在实地勘验过程中我们运用到手足工枪特痕迹的发现、固定和提取。但在传统实验中，在痕迹物证的发现、固定和提取上很大程度上都受到时间空间的限制，那这也将大大影响到我们所期望模拟犯罪现场勘查实验项目所能产生的效果。

3.在现场勘查虚拟仿真实验软件的开发设计上我们的目标是刑事案件的类型与数量、最新实验仪器设备的更新与展示、最新资讯的传播与普及、现实无法开展的现场的尝试与突破。在种类数量上，丰富的案件类型与数量将拓宽学生视野，积累案件经验，并且案件数据库的建立与扩充将会“一劳永逸”。我们若是无法将最新科技的仪器设备实物以及现实中无法开展的高能耗、高污染、高风险现场展现给学生，那么此时就需要采取虚拟仿真技术来填补这一空缺，真正实现虚拟与现实的互补。

（三）实时纠错反馈机制

现代刑事诉讼程序正义理念和“非法证据排除规则”对现场勘查工作提出了更高的要求。对于勘查活动中容易出错、对证据合法性起关键性作用的地方，设置了实时纠错反馈机制，我们将虚拟仿真实验项目分为学习模式与考核模式，在学习模式中，学生若是出现操作不规范的地方，系统将会立即提示“操作有误”并且无法继续操作；在考核模式中，就类似期末的闭卷考试，过程中不会提示对错，操作完毕提交后由教师进行批阅。此种模式很好地弥补了传统实验室中教师无法顾及到每位学生的操作。

以上就是对虚拟仿真实验教学模式的一点设想与实践，在我们已开发软件运行的过程中，学生的积极性得到了大大增加，主动学习所获取的知识量与被动接受所获取的知识量大不相同，学生在主动学习的过程中更加容易发现问题、提出问题、解决问题，培养学生分析解决问题的能力。