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应急救援情景模拟作业“一体两翼”教学模式改革研究

作者

候洪丽

乌鲁木齐校区

应急救援课程情景模拟作业的教学课时数占实践教学总学时的60% 以上,具有时间长、要求高、综合性强的特点。但是目前应急救援情景模拟作业专题由于受装备和训练环境的制约,情景模拟作业授课存在实训成本高、拓展资源少、实践探究有限等问题。目前应急救援课程所用到的情景模拟作业文书都分散在教师的教案中,都是文字版,情景模拟作业的推演和归案都是原始方法,没有结合和运用现代信息技术。

一、课程教学现状

一是应急救援课程情景模拟作业涉及知识点众多且内容复杂 , 例如涉及医学、力学、装备学等,单一的线下教学方法已经不能有效满足现在 90 后、00 后学生多样化的学习需求 , 特别是在情景模拟作业方案推演的阶段显得捉襟见肘。

二是该课程涉及先进的装备和不同的救援器材。目前情景模拟作业只能简单进行流程性的分解,不能模拟实际灾情现场和救援环境,由于装备价格高和实训成本高,情景模拟作业推演不能进行实操训练。

为了解决上述问题 , 教学中可以利用虚拟仿真系统和大数据模型等现有的信息系统,重构课程情景模拟作业部分 , 以期优化应急救援情景模拟作业教学活动。通过对该课程情景模拟作业部分的改革,对于课程的授课效果和学生自主深度学习都有很强的促进意义。

二、教学模式改革方法

情景模拟作业是任职培训的重要教学环节,针对应急救援课程情景模拟作业教学,研究基于虚拟仿真系统和大数据决策系统的情景模拟作业教学模式改革,提出一种教学改革思路,暨应急救援情景模拟作业“一体两翼”教学模式改革。

(一)“一体两翼”教学模式本质内涵

1. 一体:基于学科信息资源库梳理情景模拟作业课题。根据课程教学实际情况,需要重新搜集、整理、归纳、撰写应急救援情景模拟作业基本课题,进一步充实课程中的情景模拟作业部分。并融合现代教育信息技术,即用大数据决策系统和虚拟仿真系统进行情景模拟作业模拟,增加与学生的线上互动频率,增加学生个性化学习,从而提升教学质量,为应急救援课程建设和优化提供有力支撑。

2. 两翼:基于大数据决策系统的精算细算情景模拟作业。主要用于分析应急救援情景模拟作业文书部分。基于现有大数据决策系统和学科信息资源库,采取细算救援路线、救援力量、救援时间、精算救援装备使用效能、估算环境条件和次生灾害、预算救援效果等方法,按照区分训练问题、细化研究内容、分解作业要点、逐一破解问题的步骤,把精算细算运用到救援全过程。

3. 两翼:基于模拟仿真系统的实景模拟情景模拟作业。主要用于情景模拟作业中救援装备运用、技能训练等实操部分。依托虚拟仿真教学资源和模拟训练系统,构设实景模拟的训练条件,使学生熟练掌握典型灾难背景下的应急救援基本流程和救援基本方法。采取人装结合训练、典型任务场景训练、多方救援力量协同训练等方法组织实施。从而模拟灾难现场环境,展现应急救援现场态势,模拟研练应急救援战法,提高学生能力素质。

(二)情景模拟作业教学模式改革主要内容

为达到上述目标,教学团队提出应急救援情景模拟作业“一体两翼”的教学模式。教学设计以问题为主导,教学全程实施分步训练和分类指导。其模式为教师首先将情景模拟作业训练要素转变成可供思考的若干问题,使学生在解决问题的过程中就完成了相应的教学内容。其次,应建立以提高教学教学效果为根本目的,以现有信息系统为支撑,与多媒体教室、校园内网、模拟对抗训练系统、智慧教室等相利用信息化手段进行学习的情况结合,与情景模拟作业文书相配套,与应急救援战术训练手段相衔接,形成特色的信息化教学辅助体系。

该教学模式改革需要专业图书资料、专业网站、大数据决策系统、仿真模拟平台软件、模拟实验室等硬件和软件条件。

教学模式的改革效果,信息化环境下情景模拟教学的反馈分析,主要来自于学生的反馈。主要从学生的知识掌握和能力提升两个方面进行评估。评估指标点主要是学生使用信息化系统辅助进行学习的效果,学生对于改革后教学模式的使用评价,以及个人学习意愿和使用效果的关系等。

(三)教学模式改革方法

以应急救援能力生成确定教学改革目标,将已有的信息系统与课堂教学相结合,优化情景模拟作业教学设计,构建基于信息系统的实景模拟学习模式,形成“一体两翼”情景模拟作业教学模式。主要方法如下:

1. 情景模拟作业的教学准备

教学准备包括教学条件准备、信息系统准备、情景模拟数据准备等内容。

教学条件准备包括作业文书准备、制订教学计划、布置情景模拟作业。作业文书准备应根据课程需要,依据情景模拟教学目的,拟制相应的作业文书。信息系统准备是在场地和相关资料准备完毕后,安装配置相关信息系统,按情景模拟作业推演场地和各分组的实际需求,配置安装各种软硬件设备。系统配置安装完毕后,要及时进行系统的联接调试。

任务场景导入是指将情景模拟文书提供的灾害现场环境数据、装备数据、人员编成数据以及救援规则等数据录入系统数据库中。

2. 情景模拟作业的组织实施

下达情景模拟,由教师依托信息系统实施,为学生提供情景模拟的初始情况。在提供初始情况时,充分利用系统所具有的功能,采取多种手段提供情况。如人员编成、装备等基础数据,推演的相应规则和救援的初始条件等。

情况分析判断,学生依托系统提供的人员数量、装备数据、地理信息、规则等进行情况分析判断,对灾情、天候、地形、友邻以及社民情分析,得出情况分析判断结论。

方案推演,针对学生制定的不同方案,按照情景模拟中情况构设条件,制定推演方案。由于情况情景模拟给定的条件对于推演来说仅是一个宏观的计划,为此在推演之前,要将学生制定的不同训练方案数据导入系统并制定推演方案。

协调控制,在推演之前,要将学生制定的不同协同方案数据导入系统并制定推演方案,然后依据预先制定的协同计划,针对不同时节的协同动作,利用系统推演评估协同方案的可行性及有效性,并以此为依据修改完善协同计划。

救援行动,组织救援行动时,按照情景模拟构设的环境条件、救援力量、现场态势等,将学生进行分组,全程进行推演,提高情景模拟作业的真实性和协同性。

三、教学模式改革预期效果

一是教学实践中对现有情景模拟作业教学模式的发展、探索和创新。这种模式对于人才的培养和教学具有明显的成效。现在,这种模式还正在起步阶段,还没有形成体系,对学生的素质和能力要求也很高,还需要做更多的探索、研究和实践。

二是裁评裁决过程由传统的以定性分析为主向以定量分析为主的方式转变,为研究解决问题、推演方案、创新战法训法提供可靠的依据和支撑。将系统推演运用于应急救援训练,找准应急救援训练和系统推演之间的契合点,科学合理设置推演内容,增强训练的针对性和实效性。

三是可以依托信息系统,加载编配救援装备战技术参数、训练编成和人员战斗力等数据,构设分虚拟模型库、行为模型库,裁决规则库,资源数据库。

五、总结

应急救援课程情景模拟作业一体两翼教学模式改革,从应急救援的任务定位出发,着眼信息化、智能化救援特点,按照任务需要什么就练什么,哪个环节弱就练哪个环节的思路,设定虚拟课题,引导学生研究救援规律和原则,研究灾情我情救援环境,实现从难从严锤炼参训学生应急救援能力的教学目的。