公安院校道路交通仿真实验室建设研究
时间：2021-05-13 08:01:31 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]虚拟仿真技术可以营造出高仿真度的实验条件，公安院校的学生可以利用其在接近真实的环境中进行实践训练，避免了一些特殊实训场景的危险性和复杂性。本文通过分析虚拟仿真实验室的特点，提出建设道路交通虚拟仿真实验室的思路，并对实际建设中出现的问题进行论述，探讨其建设对加强交通管理工程专业建设的意义，期望虚拟仿真实验室在公安职业教育中发挥出更大的价值。
[关键词]虚拟仿真;道路交通;专业建设
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.04.087
[中图分类号]D035.3 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2019）04-0-03
近年来，随着大数据、云计算、人工智能等技术的兴起，公安院校进行了高等教育教学改革，建设虚拟仿真实验室成为提升办学质量的重要举措。从教育部出台的《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》来看，其鼓励高校建设虚拟仿真实验室，建立实验资源共享机制。根据《教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》（教高函[2018]5号和《教育部办公厅关于开展2018年度國家虚拟仿真实验教学项目认定工作的通知》（教高厅函[2018]45号）的要求，我国要通过建设示范性的国家级虚拟仿真实验教学中心，推动高校在实验实训方面进行改革创新。
1 虚拟仿真实验室的特点
随着虚拟实验技术的逐渐成熟，人们开始认识到虚拟仿真实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校开展科研工作，在实验教学方面也具有利用率高、易维护等诸多优点。近年来，国内许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。虚拟仿真实验室解决了现场实验实训条件不足的问题，突破了时间和空间的限制，可以将教学中实验实训的多个环节集合在一起进行动态模拟，通过计算机软硬件结合的多媒体技术使内容形象更逼真，容易激发学生学习的兴趣，改变了过去实践教学中受实验场地、实验设施限制的弊端。
1.1 交互性强，便于提高学生积极性
虚拟仿真实验室采用计算机技术汇聚多种软硬件，能够为学生提供逼真的感知，与传统实验课程被动接受知识不一样，虚拟仿真技术可以使学生根据自身的认知情况去发挥自己的想象力，在虚拟仿真环境中更容易掌握重点和难点，并且仿真系统会随时为仿真实验操作提供反馈信息，能够培养学生的独立思考性和创新性。对教师来讲，与学生进行互动更容易知道学生理论掌握与实践应用的差距。
1.2 开放性强，利于学生自主学习
在虚拟仿真实验室，通过实验室资源共享和不同实验平台的优势互补，打破了空间和时间的限制，学生很容易结合自己的情况通过计算机登录虚拟仿真实验室进行自主实验实训，自主开展科学研究，自己去感受各种实验条件的变化过程，可以多层次对实验场景进行分析，提高了实验效率。
1.3 安全性高，避免对人身和仪器造成影响
一方面，虚拟仿真环境能够避免学生由于频繁操作而损坏贵重实验仪器的问题，尤其是一些基础性实验。另一方面，虚拟仿真环境可以避免学生在一些破坏性强、危险大的实验操作中由于失误带来人身伤害，且可以克服实验仪器数量不足的难题。
2 道路交通仿真实验室的建设目标和思路
公安院校道路交通仿真实验室具有面向公安实战化的特性，是公安理论知识与公安实践能力培养的结合。在科技强警的背景下，公安交通管理业务不再是以往的简单执法，而是大数据、人工智能等高新技术结合的智慧交通管理，在学生实践中，交通管理的控制措施对实际道路交通影响巨大，道路交通仿真实验室建设可以在虚拟场景中将理论教学与实际道路管控融为一体，解决公安院校交通管理工程专业与一线公安业务部门缺乏实验实训平台的问题。下面结合山西警察学院交通管理系分析道路交通仿真实验室的建设目标和思路。
2.1 建设目标和原则
把道路交通仿真实验室建设成贴近公安交通管理实务的场所，成为公安院校解决专业建设软硬件投入不足的途径，应把教学、科研和服务实战部门紧密结合起来。在建设过程中，公安院校应遵循科学性和分阶段性的原则，参考其他院校建设虚拟实验室的经验，也要结合自身专业建设发展情况，充分考虑后续的实验室建设扩展、更新等。
2.2 总体设计与功能框架
山西警察学院道路交通仿真实验室将以动手实践和科技引领为主线，对照交通管理工程技术体系和公安交通管理部门职能分工，由“虚”向“实”、先“连”后“评”转变，从道路交通仿真实验室起步，逐步打造集学生实践教学、交警培训和科学研究为一体的山西交通警察技能支持基地。公安院校应对照交通管理工程专业和公安交通管理部门职能分工划分为交通秩序管理、交通事故处置、车辆与驾驶人管理3大功能板块，进行全方位、立体化集成。
道路交通仿真实验室应通过一次规划、分步建设完成，依据客观实际和发展观，预期在2017-2020年依次开展“虚、实、连、评”4个不同主题的建设阶段，结合学院本科教学质量评估、山西省推进建设“1331”工程的契机，推动实验中心建成，为交通管理工程专业发展提供实验基础和技术支撑。
（1）“虚”阶段。利用已有场地，参照交警指挥中心，建设虚拟仿真实验中心，逐步完善各功能板块实验实训软件，引入先进的管理方法和工具。
（2）“实”阶段。利用实际条件在室内或校内道路建设智能交通工程，并接入实验中心，实现数据采集，远程联调、联控，引入可视化、大数据分析工具。
（3）“连”阶段。开展校局合作，利用公安网络接入省交管局、地市交通支队的视频监控、电子警察、信号控制、违法事故等系统，形成数据汇集。
