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虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的应用

2020-12-08陈丁文

云南警官学院学报 2020年6期
关键词:笔迹仿真技术实训

陈丁文

(云南警官学院,云南·昆明 650223)

文件检验学简称文检学,它是综合运用有关自然科学和社会科学的理论成果,研究文件的形成与变化、文件检验的理论和方法,以及利用文件进行违法犯罪的规律和特点的一门应用学科(1)韩丹岩,涂丽云主编,文件检验学[M].中国人民公安大学出版社,北京,2015.1.。文件检验专业自20世纪80年代建立至今,历经三十多年的发展,已形成具有完整的教学方法和教育体系的特色专业。多年来,文件检验专业教学一直沿用老一辈文件检验专家、学者和专业教师流传下来的教学内容和方法。当前我国正处于信息化、智能化的新时代,利用高科技、高智商伪造、变造文件实施犯罪的案件呈逐年上升的趋势。为有效打击经济犯罪,科研部门推陈出新一大批先进的文检设备和先进检验方法,大大提升了检验技术水平。新形势下的文检公安工作,对我国的公安技术人员自身素质的要求越来越高,传统的文检教学内容和方法已经难以跟上当今时代的步伐(2)刘心来,李震,公安院校文件检验专业实验教学改革探究[J].云南警官学院学报,2019,(01).。为了培养出胜任新时代文检工作的公安专业技术人员,遵照公安部全力推行的“教、学、练、战”一体化人才培养模式要求,引入现代教育技术进行文件检验专业课程的信息化教学改革势在必行。

虚拟仿真技术应用于信息化教学是当今的教学热点之一, 它不仅打破了时间、空间、地域的限制,更为教育节约了成本,更具有安全性,实现教育的可持续发展,越来越受到高校教育工作者广泛重视。文件检验实践教学引入虚拟仿真技术,改变了文件检验实践教学的传统模式,不仅可以节约实验资源、拓展实践教学时间与空间,而且可以激发学生的学习兴趣、提高他们的动手能力与创新能力。因此,虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学是文件检验教学改革的必然趋势。笔者结合近年来利用虚拟仿真技术应用文件检验实践教学的经验,阐述虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的必要性与优势,同时对虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的具体应用进行探讨。

一、虚拟仿真技术及其在教育领域应用

(一)虚拟仿真技术的概念

虚拟仿真技术,又称计算机虚拟仿真技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术(3)林向宇, 计算机虚拟仿真技术在本科实验教学中的应用[J].电脑知识与技术,2019,(01).,是在虚拟现实、多媒体和网络通信等技术快速发展基础上,虚拟现实技术与仿真技术相结合的产物,是高级仿真技术。它是随着计算技术发展而慢慢形成的,伴随着社会信息化的极速发展,计算机技术越来越娴熟,虚拟仿真技术逐步自成体系,成为人们认识自然界的一种新方法、新型技术。

(二)虚拟仿真技术的特点

虚拟仿真技术具有以下四个基本特点(4)黎晨晨,刘宁等,虚拟仿真技术在仪器分析实验教学中的应用研究[J].实验室科学,2019,(10).。

1.沉浸

虚拟仿真技术,可以让使用者获得视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等多种感知,这种沉浸式的仿真感受让人在身临其境的感觉中实现了信息的交流和视觉体验。

2.交互

虚拟仿真技术是利用三维建模技术,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相近的虚拟场景,可以根据人对环境或物体实施动作做出相应的反应,环境或物体也可以对人产生影响,实现人机交互体验。

3.虚拟

虚拟仿真技术可以使人具有广阔的想象空间,所建立的场景是利用计算机技术模拟出来的一种虚拟场景。该场景既可以是现在真实存在或以前存在的情景,也可以是将来可能出现或人们幻想的情景。

4.逼真

虚拟仿真技术可以将现实生活中的物体和环境进行三维建模成三维虚拟场景,该场景中一切物体和环境看上去是真的、听上去是真的、动起来也是真的,给人的感觉非常接近现实世界,难以辨别真假。

(三)虚拟仿真技术应用于教育领域

传统的教育方式是通过书本与多媒体展示获取知识,其学习效果一般。虚拟仿真技术能将现实生活中各种事物和环境通过三维建模进行多角度、无死角、清晰地展示出来,如同在现实环境中,使学习者身临其境且与各种学习对象进行交流,在虚拟环境中学习能打破时间、空间的限制,通过多种学习形式参与到事件的发展变化或演变过程中,可以激发学生的学习积极性和主动性。这种突出交互作用的虚拟学习和培训方式,有助于提高学生的动手能力,培养其分析问题、解决问题的能力和创新能力。因此,虚拟仿真技术教学将为学习者掌握一门新知识、新技能提供最直观、最有效的方式。另外,利用三维建模建立的虚拟仿真实验室,可以实现资源共享,有效节约资源,拓宽实验教学的时间和空间。随着科技进步,特别是计算机技术的迅猛发展,虚拟仿真技术应用于教育领域具有广阔的前景。

2018年4月13日,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》标志我国进入“教育信息化2.0”时代(5)孙艺,教育信息化背景下虚拟仿真技术在法学实验教学中的应用研究[J].法制博览,2019,(11).。2017年1月19日国务院《关于印发〈国家教育事业发展“十三五”规划〉的通知》和教育部《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》指出,要深入推进信息技术与高等教育实验教学深度融合。在教育信息化背景下,虚拟仿真技术与教育教学的深度融合对丰富教学资源、改善教学环境、拓宽教学时间与空间、提高教育技术水平具有重要作用,必将进一步推进教育教学的改革和发展。

二、虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学的必要性与优势

(一)传统文件检验实践教学存在的问题

在信息化教育背景下,传统的文件检验教学内容和方法难以跟上新时代文件检验技术人才培养的需求,存在多方面的问题。其中,文件检验案例分析实训教学作为文件检验实践教学的重要组成部分,存在的问题较为突出,表现为如下五个方面。

1.传统教学模式陈旧,学生学习兴趣不高

传统的文件检验实践教学活动的开展多以教师为主,学生跟着教师设计的案例、检验程序和方法等思路走,教学方法古板、单一,教学模式陈旧,不利于学生主观能动性的调动,难以激发学生的学习兴趣和学习热情。

2.受时空限制,影响教学效果

文件检验是一门运用自然科学和社会科学的综合性学科,理论内容抽象,涉及的知识面广,理论和实验课时有限。传统的文件检验实践教学模式存在案件场景难以完全构建、教学仪器设备资源短缺、实践教学受时空限制、学生自主案例分析研究机会较少等问题,影响了教学效果(6)刘斐斐,虚拟现实技术在刑事科学技术教学中的应用探析[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2019,(04).。

3.受实验场地、设备限制,培训内容深度、广度不够

应用于检验高科技犯罪伪造、变造文件的文检仪器价格昂贵、数量少且实验场地有限,学生只能分批次进行实训教学。学生培训时间不够、实训操作次数少,使实践教学的开展受到时间和空间的限制。实践教学培训深度、广度不够导致实践教学效果不理想。

4.过于注重理论教学,不利于应用技能的培养

在典型文检案例分析实践教学过程中,教学案例资源、实验场所和设备有限,传统的教学主要进行理论教学,对文件检验案例分析中涉及的检验程序与方法主要通过理论讲解和演示操作等授课方式,学生仅通过观看和听讲是不能完全或较好掌握文件检验方法和实践操作技巧的,造成他们在文件检验与鉴定实践中经常出现程序不完整或检验操作错误等现象。

5.案例资源有限,不利于创新能力的培养

有些复杂的文检案例所涉及的文件物证,必须通过原件进行检验才能得出正确结果,利用传统原件复印件作为案例分析实践教学材料是无法满足实训要求的。复杂案例材料原件有限且不可复制,加上仪器设备短缺和教学课时有限,典型、复杂文检案例分析实践教学主要是进行验证性实验教学,更谈不上进行综合性和创新性实验教学。传统的照本宣科式教学模式,使文检案例实践教学内容单一,流水线作业,毫无特色和创新,学生很难用所学知识和技能去解决公安实际的文件鉴定问题。

(二)虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的必要性

1.文件检验信息化实践教学的需要

科技进步与信息技术的迅猛发展为人民经济生活带来巨大变化的同时,也为教育信息化改革带来前所未有的机遇和挑战。文件检验学是一门应用性很强的学科,注重实践性和实战性。文件检验教育要重点关注大数据时代、人工智能时代和信息化时代的变化,充分利用新技术、新手段应用于文件检验实践教学。尤其是在当前全国公安院校争创刑事科学技术一流学科建设的关键时期,文检检验学作为刑事科学技术学的一个重要组成部分,文件检验实践教学更需要进行信息化教学改革,大力推进虚拟仿真技术与文件检验实践教学的深度融合应用。虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学,可以突破传统教学模式的限制,使学生身临其境地在逼真的虚拟场景中通过人机交互学习,极大地激发学生学习文检专业知识的兴趣,提高他们文件检验技术的动手能力,有助于培养学生的创新实践能力,达到理想的教学效果。因此,在文件检验课程教学中应用虚拟仿真技术是十分必要的。

2.延伸教学时间和空间的需要

受仪器、场地及案例资源的限制,针对有助于提升学生专业技能的复杂文检案例分析的文件检验实践教学,只能分批次进行实训,而且每批次学生训练的时间也有限,达不到理想效果。通过引入虚拟仿真技术进行文检典型、复杂案例分析实验的实践教学中,可以不受教学时间和空间的限制,实现实验室资源和案例资源共享,学生可以在上课时实训也可以利用课外时间完成,从而延伸文件检验实践教学的时间和空间,提高教学资源的利用率。

3.拓展教学内容广度和深度的需要

在传统的文件检验实践教学中,由于实验室场地、仪器数量少、师资有限、教学案例资源少等原因,开展的实验一般是分小组或分批进行实验,没有实现针对学生一对一实验和辅导,也难以达到学生自主实验,学生难以进行专业知识的拓展学习。虚拟仿真教学可以利用虚拟现实技术将实验室场地、设备、案例资源、教师教学过程进行三维建模形成文检虚拟仿真教学平台,资源整合并实现资源共享,而且还可以根据不同专业方向、不同培养目标、难度等级有针对性设计实验项目,让每个学生根据教学要求和自己的学习兴趣、学习目标自主进行学习与实训,且不受时空限制,每一位学生都可参与其中。教学过程中,教师根据不同专业学生培养目标、学生学习兴趣与学习能力不同等,有针对性选择文检案例实践项目提供给学生实训,因材施教,逐渐深入教学,不断拓展文检案例实践教学内容的广度和深度。

4.提升教学质量和水平的需要

传统的文检案例实践教学主要采用教师讲解和演示操作,学生跟着老师的思路走,教学内容、方法单一。虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学,利用虚拟现实技术模拟真实文件检验实训案例场景,采用更生动形象、直观具体的体验式的方式进行教学,使学生在逼真的文检案例场景中进行学习与实训,通过良好的人机交互学习,激发学生学习兴趣的同时较容易掌握文检专业知识,提高他们的实践动手能力,也有助于培养他们的创新能力。相比于传统文检实践教学而言,虚拟仿真文检实践教学可以显著提升文件检验实践教学的质量和水平。

(三)虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的优势

1.改变传统文件检验实践教学模式,提高学生的自主学习能力

在传统的文件检验实践教学中,学生学习往往缺乏主动性,多是被动接受知识,学习兴趣不高,自主学习探索精神不足。虚拟仿真技术应用于文件检验的实验、实践教学,极大地改变了传统教学模式。它主要是综合运用大数据、三维建模、人机交互、人工智能、多媒体、动画等技术手段,使学生进入高度仿真的文检案例分析的现实场景,形象、直观、立体生动地体验与学习典型伪造、变造文件案例检验鉴定的整个检验过程与实际操作方法,使复杂、抽象的理论知识讲解简单化、形象化、具体化,对学生产生强大的吸引力且易于学会专业知识和掌握专业技能,有助于激发学生学习兴趣和提高学生自主学习的能力。

2.缓解实验室场地有限、昂贵仪器数量少、案例资源不足等问题

在文件检验实验、实践教学中应用虚拟仿真技术,通过将实验室场地、设备、案例资源进行三维建模建立虚拟文检实验实训场景,对不同实验内容共享实验资源进行设定,在实验场地、仪器数量少、缺乏设备以及案例资源不足的情况下,实现实验资源共享,每个项目都可以独立完成实验,从而降低了实验成本,又可以很好地满足文件检验实验、实践教学的要求。

3.突破时空限制,拓展教学内容广度和深度,提高教学效果

基于虚拟仿真技术的典型伪造、变造文件案例检验实训,可以打破时空的限制,不需在指定的上课时间、实验室进行实验与实训,而是可以在任何有网络的地方充分利用学习者的空余时间进入虚拟仿真文检教学平台完成。学生可以独立完成一个实训项目,也可以同学间合作完成专项实训或综合实训项目。教师可以根据不同专业培养目标、不同难度分级进行文检案例实训项目设计,学生根据自身情况和学习内容掌握情况进行针对性实训,逐渐深入学习,拓宽教学内容广度与深度。多样化的教学形式便于教学活动的开展,激发学习兴趣和参与度,全方位地掌握和理解所学的文检专业知识,从而提高文件检验实践教学效果。

4.提高学生的动手能力和创新能力

在文件检验实验教学中应用虚拟仿真技术,可以起到“预习实验”的目的。学生利用虚拟仿真文检教学平台提前将典型伪造、变造文件案例检验实训操作过程进行预操作,然后进行案例原件实物操作,也可打破时空限制,针对某一个实训模块或综合实训模块“身临其境”进行实训操作,甚至进行同学合作实训或与老师互动交流实训等,不仅可以规范学生操作过程、强化其文检实训操作技能,提高他们的动手能力,而且还能够培养学生独立自主学习和创新的能力。

三、虚拟仿真技术在文件检验实践教学中的具体应用

(一)虚拟仿真技术在笔迹检验实践教学中的应用

在笔迹特征实践教学中,经常遇到学生难以掌握笔顺特征判断问题,主要是由于教师讲解笔顺判断的笔迹材料是二维平面图片,观察不到笔画交叉的立体图像:钢笔墨水字迹交叉笔画处为什么洇散,为什么可以通过洇散方向确定书写先后顺序?圆珠笔书写压痕微观形态及交叉部位书写压痕不同也可以判断书写先后顺序?利用虚拟仿真技术,可以将钢笔书写整个过程以三维立体图像的形式反映出来,例如,可以生动、形象地展现钢笔墨水渗透在类似海绵体纸张纤维里,笔画交叉部位处因前一笔笔画的钢笔墨水已充满或基本充满该处纸张纤维“毛细吸管”,再次书写带来的墨水就不能填充在该处纸张纤维里了,就发生类似“溢出”的洇散现象,此时前一笔画的墨水未干,利用分子间作用力将“溢出”的墨水沿着前一笔笔画方向洇散。同样,利用虚拟仿真技术也可以生动、形象地展现圆珠笔笔画压痕和不同笔顺的交叉部位立体图像。学生沉浸在虚拟仿真实验中观察笔画书写顺序带来的相应墨水笔画三维立体现象以及变化过程视频,既有趣又掌握了笔顺判断的知识,达到了良好的教学效果。

在笔迹检验程序和方法的案例分析检验实践教学中,利用虚拟仿真技术模拟整个笔迹检验与鉴定过程设计实训项目,学生可以分别对案件受理、分析笔迹形成、选择笔迹特征、比较笔迹异同、综合评断作出鉴定结论、鉴定意见书制作等实训项目进行专项的案例实训,也可以就整个流程所有实训项目进行综合实训。教学不受时间和空间的限制,也不受场地、案例资源和设备不足限制,不仅改变了传统笔迹检验实践教学的教学模式,还拓宽了教学内容与深度,提高了教学效果。

在变化笔迹实践教学中,左手伪装笔迹、模仿笔迹等变化笔迹的识别与检验是笔迹检验实践教学的重点内容也是教学难点。左手伪装笔迹的三个特点(即机械性、镜像性、协调性)是识别左手伪装笔迹的主要依据,教学实践发现很多同学难以理解或全面掌握,例如:左手伪装笔迹的字行为什么易向右下倾斜或呈波浪状、锯齿状,单字中较长的横画或左右偏旁出现左高右低现象?为什么易出现反像字、个别横画反起笔、自右向左运行,弯钩、竖钩呈现反向弯或反钩?为什么左手伪装笔迹的落笔不准,运笔抖动,笔力轻飘,转折生硬,起收笔易出现拖带或反射钩?等等。虚拟仿真技术可以对我们书写的笔迹形态、书写运笔细节特征、运笔笔力分布等进行三维建模。实训教学时,学生在虚拟仿真教学平台上类似我们在平板电脑或写字板上书写,先将正常右手书写形成的笔迹进行输入并显示出来,然后,要求学习者利用左手伪装书写,并将其书写形成的笔迹也进行输入后显示出来,学习者进行对比分析左手于右手书写的笔迹形态、运笔笔力分布和细节特征,就很容易理解并掌握左手伪装笔迹的机械性、镜像性、协调性特点。同样,利用虚拟仿真技术建模,可以形象、生动地展现模仿笔迹的形快实慢、运笔缓慢、抖动弯曲、中途停顿等模仿笔迹特点所表现出来的现象,易被同学们理解并掌握这些抽象的理论知识,从而达到理想的教学效果。

(二)虚拟仿真技术在货币票证检验实践教学中的应用

利用虚拟仿真技术同样可以应用于货币票证检验的实践教学中。例如,人民币纸币百元劵的检验,传统教学就是针对特殊印刷材料、印刷图文、印刷方法、印刷工艺等防伪特征进行理论教科书式讲解或列举一些图片辅助讲解,学生只能初步认识这些防伪特征,有些较为抽象的防伪特征(比如花纹对接、接线印刷、彩虹印刷等)难以理解。学生进行真假人民币纸币鉴别实训时,由于对老师讲授的理论知识停留在粗浅认识基础上,不知道如何系统鉴别真假人民币纸币,只对少数防伪特征进行实验并能进行鉴别特征,高仿真的假币就难以鉴别其真伪,教学效果不理想。利用虚拟仿真技术,可以将人民币百元劵的主要十八个防伪特征(即特质纸张、水印、安全线、钎维丝、荧光油墨、折光(光变)油墨、红外油墨、磁性油墨、雕刻凹版、平版胶印、凸版、接线印刷、彩虹印刷、花纹对接、双面对印、微缩文字、隐形文字、暗记)分门别类地制作相关实训项目,每一个防伪特征在纸币所处位置通过图标闪出,然后进行防伪特征描述(必要时语音播报讲解),并根据该特征假币伪造方法及特点进行提示,在此基础上对该防伪特征通过三维立体图像的形式演示鉴别方法,有些防伪特征检验时需仪器检测,则调出相关仪器检测观察实验现象。学生沉浸在老师对人民币纸币防伪特征和真假人民币纸币鉴别方法的讲授中,觉得上课有趣、生动且易于理解和掌握所学知识,同时打破仪器数量少、场地不足的限制,学生可以同时进行真伪假币实训,掌握系统鉴别真假人民币纸币真伪的技术本领,达到理想的教学效果。

(三)虚拟仿真技术在印章印文检验实践教学中的应用

在印章印文检验实践教学中,可以将虚拟仿真技术应用于印章印文的重合检验、画线比对、细节特征对照方法教学中。首先,选取典型印章印文伪造案例,按照重合检验的程序和方法进行检验。其次,针对检材印文形成方式、检材印文细节特征分析、样本收集与分析、检材与样本印文重合检验过程、检材与样本印文细节特征画线比对、比较细节特征异同并标注、出具鉴定意见书等设计实训项目。然后,由教师上课讲解,尤其可以针对检材与样本印文重合检验过程、画线比对过程、细节特征对照标识方法项目重点讲解,教师可以利用虚拟仿真技术以三维立体图像还原检材与样本印文重合的形成过程、画线比对过程、细节特征对照标识方法,形象、直观、生动地展现印章印文检验的整个过程,基本上可以说是手把手教学生如何进行印章印文检验。最后,由学生针对专项或整体的实训项目进行实训,在实训过程中,有些检验步骤或关键点会通过语音播报讲解或文字提示的方式进行辅助式实训教学,并通过虚拟仿真教学平台给予考核评价教学效果。这种实践教学模式,不仅可以规范学生操作过程、强化其印章印文检验实训操作技能,提高他们的动手能力和创新能力。

(四)虚拟仿真技术在污损文件检验实践教学中的应用

虚拟仿真技术应用于污损文件检验实践教学,主要是应用于书写压痕字迹检验、添加变造文件检验、涂抹掩盖字迹和朱墨时序检验的实践教学中。可以选取典型文检案例,利用虚拟仿真技术模拟文检仪器对书写压痕字迹、添加变造文件、涂抹掩盖字迹的检验程序和方法进行设计实训项目,利用虚拟仿真技术模拟三维立体显微镜或显微分析系统对朱墨时序检验的程序与方法进行设计实训项目。教师通过典型案例模拟演示与类似实验室现场讲解,使学生“身临其境”学习并进行实训。学生可以单独针对书写压痕字迹检验、添加变造文件检验、涂抹掩盖字迹和朱墨时序检验的某一个专项的实训项目进行学习与实训,也可以对其中两项或多项进行综合实训;可以独自进行一个学习实训也可以和其他同学合作进行学习实训;可以在课堂上完成实训基础上课后登入实训平台对自己感兴趣的项目进行实训或提高自己的难度等级进行提高技能的实训等。这种形象、直观、生动的实践教学,有助于学生掌握这些技术含量较高的文检技术和技能,同时也解决了实验室仪器不足、案件需原件等问题,不仅可以调动学生的学习积极性,也为学生创新提供学习平台。

四、虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学中的教学方式与评价

(一)文件检验虚拟仿真实践教学的教学方式

文件检验虚拟仿真实践教学方式如下图1所示,主要由课前自主学习、集中面授、模拟案例专项实训和模拟案例综合实训四部分组成。

图1 文件检验虚拟仿真实践教学方式

1.课前自主学习

课前网络自主学习主要基于我院与上海曼恒数字技术股份有限公司共同开发文件检验虚拟仿真教学平台(如图2所示)。文件检验实践教学开始之前,通知学生登陆文件检验虚拟仿真教学平台进行自主学习,内容包括文件检验(例如笔迹检验、货币票证检验、印章印文检验和污损文件检验等)实践教学的课件、观看检验方法与步骤的视频、在线专业理论知识答题、在线虚拟专业操作技能训练、讨论交流等,使学生了解整个操作流程和重点、难点,促进学生养成自主学习的习惯。

图2 文件检验虚拟仿真教学平台

2.集中面授

在教师的引导下,采用线上、线下综合的翻转课堂模式进行集中授课。根据虚拟仿真教学平台反馈学生课前预习情况,教师有针对性地讲解笔迹检验、货币票证检验、印章印文检验和污损文件检验等专项的重点内容与难点内容,解答学生在自主学习答题测试和在线模拟训练练习中所遇到的问题。授课中,学生自愿报名或随机抽选进行操作、学生之间相互点评操作者的亮点和不足,然后学生再做操作、学生再次互相点评和讨论,最后教师重点做指导性点评或以典型案例检验方法与技巧的操作示范引导学生反思和总结。

3.模拟案例专项和综合实训

利用文件检验虚拟仿真实践教学平台进行模拟案例专项和综合实训。首先,学生在模拟设备上对笔迹检验、货币票证检验、印章印文检验和污损文件检验等某个专项的检验方法和步骤进行反复操作,学生之间互相讨论,教师实时指导。然后,学生独立自主地随机选择虚拟仿真教学平台中某一个专项的典型案例,根据检验方法和操作技能,对典型案例进行检验与鉴别实施操作。在操作过程中,有些检验步骤或关键点会通过语音播报讲解、文字提示或所选步骤部位进行双闪变色提示错误的方式进行辅助式实训教学(如图3所示),虚拟仿真教学平台会记录学习者每一操作步骤的情况以及对其操作准确性和检验分析判断情况进行评分,并反馈学习者在操作步骤和检验方法中存在的失误或错误等学习情况。最后,由教师布置难度较大的典型案例给学生在虚拟仿真设备上进行某一专项的虚拟仿真操作考试。只有通过专项实训的同学,才能在课堂上或课后登入实训平台对自己感兴趣的项目进行综合实训,或提高自己的难度等级进行提高技能的实训等。

图3 文件检验虚拟仿真教学平台操作界面截图

(二)文件检验虚拟仿真实践教学的教学效果评价

1.学生学习效果评价

文件检验虚拟仿真实践教学平台自动记录中学习者每一步操作情况,标记学生操作中所存在的问题。学习者根据系统反馈其在操作步骤和检验方法存在的失误或错误等学习情况,进行反复操作训练,直至学会和掌握该检验方法与操作技能为止。另外,文件检验虚拟仿真实践教学平台还设计了一个操作考核界面(如图2所示),在训练结束后,对学习情况进行操作考核,让学生从头至尾连贯地进行虚拟操作,系统自动根据学生操作情况评分与评价,会出现详细的步骤分值和总分,学生能一目了然地看到自己的丢分情况,了解学习效果。

2.教学效果评价

教学效果评价主要采用调查问卷的方式获得,我们针对实施文件检验虚拟仿真实践教学的2016级刑事科学技术专业三个区队的学生进行相关调查,发出调查问卷138份,收回有效问卷138份,有效问卷的回收率100%。问卷调查结果显示,98.6%的学生认为虚拟仿真技术实现了昂贵仪器、案例资源共享,节约实验资源;97.8%的学生认为虚拟仿真技术打破了学习时间和地点的局限性;95.7%的学生认为自由控制学习进度和频度,达到个性化教学的目的;92.8%的学生认为拓展了学习内容深度与广度,有助于提高动手能力和创新能力;99.3%的学生认为虚拟仿真实践教学的教学模式形式新颖,激发了学习兴趣,学习效果理想。

五、结语

虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学,弥补传统文件检验教学模式不足,不仅节约实验资源、突破教学时空限制,拓展文检实践教学内容的广度与深度,而且还可以激发学生的学习兴趣、提高学生动手能力和培养他们的创新能力,达到理想的教学效果,有利于培养“教、学、练、战”一体化公安实战化人才。当然,虚拟现实技术的应用于实践教学中还存在许多不足之处和需要改进的地方,相信在文检教育工作者和计算机技术人员共同努力下,虚拟仿真技术应用于文件检验实践教学有着更为广阔的应用前景。

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