虚拟仿真在应急技术与管理专业课程中的应用

［摘 要］ 虚拟仿真技术的应用在应急技术与管理专业教学中具有重要的意义。通过探讨虚拟仿真技术在培养应急技术与管理专业人才应急管理能力方面的优势及不足之处，以提出改进方向。建议采用虚拟仿真技术与应急救援实践课程联合开展应急事故救援与处置学习的相关课程，不仅能体现虚拟仿真在应急技术与管理专业课程中的应用价值，开设应急救援实践课程还可填补虚拟仿真技术在应急技术与管理专业人才培养中的实践缺失，为应急技术与管理专业课程的教学改革提供参考。

［关键词］ 虚拟仿真；应急技术；教学实践；课程改革

［基金项目］ 2022年度江苏大学应急管理学院教育教改研究专项项目教育教学研究课题“基于‘应急决策理论与方法’专业课程的教学设计与课程体系建设应用”（JG-01-27）

［作者简介］ 肖文娅（1990—），女，湖北宜昌人，博士，江苏大学应急管理学院讲师，主要从事生态安全与生态环境安全应急研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）24-0141-04 ［收稿日期］ 2023-05-16

党的二十大报告指出，要完善国家应急管理体系［1］。党和国家高度关注应急管理和安全生产工作，出台了一系列重要政策和措施，为促进应急管理和安全生产工作提供了明确的指导和基本原则。全面学习贯彻党的二十大精神，主动把安全生产应急救援工作置于党和国家事业发展全局当中，为推动安全生产应急救援工作创造新业绩。安全生产关乎人民群众的福祉，是经济社会发展大局的重要组成部分。针对生产安全事故，应急管理工作应该紧紧把握安全发展理念，统筹预防控制、应急救援、事故调查和整改落实工作，以确保人民群众的生命安全和身体健康。因此，应急技术与管理专业的形成与发展，是时代所需，理应受到高度关注。

一、应急技术与管理专业人才培养需求

目前，我国安全生产状况有了显著改善，安全生产形势也有所改善，但应急事业仍面临巨大挑战和艰巨任务［2］。虽然我国应急管理体系和应急管理能力的现代化建设正在推进，但由于各级应急管理机构组建时间不长，应急管理的“一案三制”和队伍装备建设等方面还存在不足和短板。要加强应急管理学科建设，必须大力培养应急管理人才。应急技术与管理专业人才的培养需要全面发展知识、能力和素质。学习内容涉及应急救援、危险化学品安全、火灾安全、安全管理等多个方面的综合性学科。该专业旨在培养学生较强的应急技术与管理能力，包括灾害风险评估、应急预案制订、应急救援指挥、安全管理等方面的知识和技能。学生将在学习过程中掌握安全管理、应急管理和风险评估的基本理论、方法和技能，并在工作中熟练运用。此外，他们还应初步掌握科学研究方法，面对事故发生和安全问题时还应具备一定的应急处置实际操作能力。

应急技术与管理专业在国内外均有较高的需求，其就业方向涵盖了政府机构、企事业单位、社会团体等多个领域［3］。首先，各类企事业单位须配备安全工作专业人员以负责单位内部的安全管理工作，如制定和审查安全政策、安全条例等。其次，各级政府及其相关部门也需要大量的安全应急管理人才，以参与和指导相关安全管理和应急工作，如事故调查、安全风险评估、应急预案编制等。从行业角度来看，应急技术与管理专业人才的就业范围也非常广泛［4］。从业人员可以在石油、化工、矿山、交通、建筑等高危行业从事安全应急管理工作，也可以在医疗、教育、旅游等领域从事安全规划和应急管理工作。同时，互联网、金融等新兴产业也需要应急工程技术人才进行信息安全维护等相关工作［4］。毕业生可以选择从事应急管理、危险化学品安全、环境安全、消防工程、安全评估等领域的相关工作。此外，随着社会对应急管理工作重视程度的不断提高，应急技术与管理专业也越来越受到人们的关注和认可［5］。

二、应急技术与管理专业理论与实践教学面临的挑战

在专业课程设置上，应急技术与管理专业注重理论与实践相结合，采用案例教学、实验教学等教学模式，帮助学生更好地掌握理论知识和实践技能。同时，该专业还应注重学生的创新意识和实践能力的培养，鼓励学生参加实践教学、社会实践等活动，提高其实际操作能力和创新能力。

应急技术与管理专业的学习旨在使学生具备应对突发事件的能力和技能，如“应急救援技术与装备”等课程。然而实际上在这些课程的教学过程中，学生往往缺乏实践体验，如在事故发生时的应对方式实操和事故发生后的处理方法实践方面，存在一定程度的不足［6］。这类问题在应急技术与管理专业课程中较为常见，主要原因在于实践难度较大。

各类单位，特别是生产企业，对安全事故的重视程度很高。一方面，他们制订了相对全面的安全规则、条例和应急方案，以预防各类安全问题和安全事故的发生。为避免事故的发生，他们在制定安全条例的同时，也会预估发生事故的可能性，并在更早的阶段采取措施防止问题的发生。另一方面，如果突发事故发生，校园学生等非专业人士无法进入现场参与应急处理和事故应对。并且考虑到人身安全，学生在校期间无法接触真正的事故现场，只能通过课堂上的理论讲解、实习期间学习观摩以及听取专业工作人员的现场详述和介绍来获取更深层次的信息。这种间接参与实践造成学生在学习过程中缺乏对应急事件处理流程的熟悉和掌握。根据学生在企业实习期间的反馈，企业内应急预案及安全条例等的制订须掌握全面的安全知识和法律法规，超出了他们所学课程的范围，导致他们对企业内安全条例的制定和问题的处理方式及规则了解不够全面，也无法熟练掌握和运用这些知识。同时，应急技术与管理专业的学生主要涉及识别和评估突发事件的风险，并通过生产安全相关知识的学习，采取有效的措施降低风险。然而，企事业单位类型多样且复杂，仅学习应急技术与管理专业知识并不足以使他们具备承担相应职责的能力。例如，在化工生产相关企业中，相关应急方案的制订和风险评估涉及化工安全专业知识；在汽车和船舶制造企业中，应急安全工作负责人要结合机械类相关的专业知识。这就需要学生有针对性地学习相关的专业知识，更深入全面地了解生产过程中可能面临的安全问题，以及相应的企业应急安全条例和法规。对于应急技术与管理类专业的毕业生来说，这是一个很大的挑战。

三、虚拟仿真技术在应急技术与管理专业教育中的应用

随着我国科技的发展，信息技术和虚拟化体验已经越来越占据主流的趋势。虚拟仿真是一种基于计算机模拟的技术，可以用于模拟现实世界的各种场景和过程，如物理运动、机器运作、城市规划等。虚拟仿真技术可以提供一种安全、高效、可控的环境，让用户进行各种体验和操作，以实现对现实世界的模拟和预测。且该技术可以用于多个领域，如工业制造、军事训练、医疗培训等。在工业生产安全领域，虚拟仿真技术可以用于模拟各种生产事故情境，让学生借助电脑进行训练和演练，以提高其应对复杂情况的能力、技能和经验［7］。

虚拟仿真软件的模式可根据不同的企业类型进行制定，例如，针对化工生产方面的安全事故应急应对处理学习，可制定化工安全生产相关的虚拟仿真软件、化工危险与可操作性分析（HAZOP）职业技能考评、HSE综合实训3D应急演练等。学生通过学习和操作虚拟仿真软件，可以实现对化工安全应急工作及相关条例制定流程的不断熟悉、运用和掌握［8］。此外，学生无法参与的事故现场救援行动等，亦可在虚拟仿真软件中通过选择角色切换，体验作为班长、安全员、内操员、外操员等不同身份从业人员面对安全生产事故的应急处理措施，了解不同职位所需完成和熟练掌握的应急决策及事故应对能力，以完成突发事故处理和救援行动，全面深刻地体会安全生产应急事故的应急处理和应对方式。与此同时，不同的虚拟仿真软件可模拟不同类型的安全事故发生，学生可接受的实践知识和应对能力所涉及的领域更为全面，也可针对某一领域进行深度训练和实践模拟。在就业时，学生也可以更有针对性地寻找适合自己的入职方向。除此之外，应急专业专任教师使用仿真软件也可清楚地了解每位学生对课堂知识的学习和掌握程度。

四、虚拟仿真软件与应急救援专业实践教学相结合的探讨

对于应急救援与管理专业实验实践课程而言，将虚拟仿真软件的使用加入教学课程后，在学生的实践能力培养上仍存在一定限制。一方面，电脑上机属于流程化的过程，通常有惯用的流程和所谓标准的答案选择。尽管可以通过不断地学习和训练熟悉和掌握正确的事故应急处置对策，但学生在学习使用过程中也可能会形成惯性思维。在上机考核时，学生可能采取死记硬背的方式来选择答案，而不是理解和融会贯通地做出正确的选择，在实践教育方面缺少对学生创造能力的培养。另一方面，虽然虚拟仿真软件可以在视觉上模拟如何应对突发事件的应急过程，但其所带来的观感仍然有限。使用鼠标或键盘做出正确的操作选择远不及亲身实践印象更为深刻。因此，在虚拟仿真软件中进行流程体验的同时，应在实验实践课程中增设应急救援装备等的现场学习和使用环节，进行相关应急救援处置和装备使用方式的实践学习。通过将虚拟仿真场景、过程等与装备实操使用方法的实践学习相结合，不仅使学生熟练掌握安全生产事故应对处理流程，同时，还使其了解处理突发事件所需的救援装备的正确佩戴及使用方法。例如，在化工生产企业中，应急救援人员需要穿戴的救援装备，包括防护服、安全带、防毒面具、氧气罐等。通过开设实践课程让学生现场学习和使用这些应急救援装备，进一步与虚拟仿真场景所对应的流程相结合，以达到更好地理解和掌握作为一名应急技术与管理专业从业人员所应具备的应急救援技能和相关职业素养［9］。

采用应急救援装备实践学习与虚拟仿真教学相结合有以下几个方面的优势。

（一）提高学习效果

现场学习应急救援所需设备和装置的使用方法，使实践与虚拟仿真软件的学习相结合，可以帮助学生更全面深入地理解所学应急技术与管理专业课程知识。通过对虚拟仿真和应急救援装备等的实践学习，不断深入理解和巩固课堂中学习的知识。使用虚拟仿真软件可以模拟各种复杂的突发事故场景，帮助学生感性认识各种事故因素对应急应对措施选择和操作的影响，提高对知识的理解和记忆。实践学习使用应急救援装置可以让学生亲身参与事故的应对过程，以加深对应急救援处置等相关知识的理解和记忆。

（二）提高学生的实践能力

虚拟仿真软件可以模拟突发事件的应急过程，使学生能够在模拟场景中学习应对紧急情况的操作技能。通过现场学习和使用救援装备，学生可以更深入地了解装备的使用方法和操作技巧，并能够亲身体验使用装备的感受，可以让学生在真实的环境中实践操作，加强实践能力。通过现场学习和实践操作，学生可以更加灵活地思考和解决实际问题，拓展思维方式，从而更好地提高应急救援技能和职业素养。

（三）提高学生的参与度

虚拟仿真软件可以使学生身临其境地感受突发事件的应对过程，让学生了解并熟悉应急事故处理的相关过程和流程。通过自主进行上机操作来提高学生的参与度和学习积极性。通过现场学习应急救援装备的使用和操作，分组学习，增加学生与学生、学生与教师之间的互动，也可使学生之间互相监督和指出问题，使每一名学生都能够更加深入地参与应急事故救援实践，感受作为一位应急技术与管理专业从业人员的重要性和责任感，进而在日后就业中更加积极地投入本职工作。

（四）增强学生的安全意识

虚拟仿真可以模拟各种实践情境，让学生在虚拟环境中进行实践操作，避免了实际操作的成本和风险。救援装备使用的学习和实践过程可以在虚拟仿真模拟上机实践前进行，避免学生在实践中犯错和造成损失。现场学习和实践操作能够让学生更加深入地了解安全意识和安全知识，使他们更加重视安全问题，增强自我保护意识和能力，从而使自身的专业水平和思维能力更加严谨。

综上所述，借助应急救援装备的实践学习和虚拟仿真联合教学可以让学生在模拟场景中学习应对紧急情况的操作技能，在现场实践中体验使用装备的感受。可以进一步拓展思维方式，提高自身参与度，增强安全责任意识，从而更好地掌握应急技术与管理专业相关知识，提高应急救援相关技能和职业素养。

随着社会的不断发展，应急技术与管理专业人才的就业前景将越来越广泛，就业选择也将更加多样化［10］。对于应急技术与管理专业的从业者而言，除了学习专业知识和技能外，还要注重自身素质的提高和职业规划的合理布局，以适应不断变化的市场需求。