基于仿真技术装置的警用手枪使用教学模式研究

基于仿真技术装置的警用手枪使用教学模式研究

朱佳俊

上海公安学院 上海 200137

面对现代化技术发展迅速的今天，警用手枪使用的教学必须跟上时代的潮流，实现科技+的教学模式，培养出集法律、技能、战术、心理于一体的高素质警察队伍。本文通过对仿真技术的研究，分析其对公安警用手枪使用教学的影响，探讨针对教学实战化的要求完成教学模式改革。

一、警用手枪使用的教学目的

警用手枪的教学目的是为了培养在执法现场依法依规有效制止暴力犯罪行为的能力。因此，警用手枪的教学绝不仅仅是为了射击固定靶位，追求射击成绩，而是要训练具备法律素质、用枪规范、射击技能、警务战术、心理素质于一体的高素质人民警察，完成从进入现场、警情研判、依法依规、手枪使用、善后措施等一系列完整的处置流程。

二、制约手枪使用教学的因素

（一）安全因素

涉枪无小事，即使是经验老到的特战队员也会有零星的擦枪走火或意外事件发生，更不用说公安院校面对的是零基础的大学生，更容易出现靶场内的安全隐患。为了减少隐患，势必就要相应降低训练频次和训练用弹，从而降低了训练密度。

（二）场景应用受限

根据目前的教学潮流，各个公安院校也越来越关注情境模拟训练，以教学实战化为目标，搭建模拟执法场景，供学生进行模拟训练。但执法现场环境是瞬息万变的，依靠实物去搭建场景无法实现现实执法环境中的突发性、及时性。

（三）评价体系

充分的评价体系应包含对现场执法环境的研判（判断能否使用武器）、按照程序使用手枪（表明身份、清理现场群众、口头警告或者鸣枪示警、使用手枪、持枪戒备、收回枪支）、使用手枪有效射击、进行善后处理（救治伤员、保护现场、及时上报），并且能实时跟踪每一名学生作客观、及时的记录，这样的考核体现才具备参考价值。

三、仿真技术对手枪使用教学的影响

（一）提高教学安全性

利用仿真技术装置可以有效解决用枪安全问题。首先仿真技术装置主要由虚拟眼罩、力反馈震动马甲、数据背包、数据手套及虚拟警用手枪组成，训练不接触实弹，也就有效避免了安全隐患。

（二）增加训练密度、提升训练效果

利用仿真技术装置，即虚拟的靶子和模型手枪，可以保证在空枪预习时绝对安全，教官可以放心让班干部在候场区组织空枪预习，充分利用了传统教学中空白时间段，增加的课堂训练密度。

（三）降低训练成本

利用仿真技术装置作为全数字化训练，对比传统手段，单次训练成本极低，增加训练内容场景的建设成本极低，同时能保证快速更新训练场景。

（四）教授标准化、学习个性化

在警用手枪使用理论教学环节中，应该保证教学的内容标准化、具备统一性，因此，教官团队可以梳理出一套系统、完整、重难点明确的理论教学课程包，利用仿真技术装置，实现全数字化教学，保证每一名学生的学习效果，达到教学目的。同时利用数字化教学的优势，可以实现反复学习，确保学生掌握知识点。

系统根据实时考核，及时掌握学生学习情况，通过分析、个性化定制，推送给学生重点、难点课程包，学生也可以针对自己薄弱的部分重点学习，提升学习效率，避免出现吃大锅饭，导致学习效率低下。

（五）强互动性，提高训练兴趣

在学习理论课程时，仿真技术装置可以实现1对1沉浸式教学，使学生可以集中精神学习课程内容。利用仿真技术装置可以将文字式的理论知识通过图片、动图、视频方式向学生呈现，学生也可以拖动、旋转相应图像文件，实现教、学互动。

进行实训授课时，仿真技术装置教学不仅可以提供学生丰富的场景体验，提升学生在课堂上的沉浸感和代入感，这种高沉浸感和代入感可以让学生迅速全身心投入学习状态，对学习内容的认知真正内化成学生学习的兴趣。

（六）考核评价数据化

针对传统考核的弱点，通过仿真技术装置实现考核评价三步骤。第一步，摸底考核，可以检测学生预习情况，提升教学效率。第二步，实时考核，可以对所授知识点进行阶段性考核，主要考察单元重点和学生个性化难点，查看学生学习效果，及时掌握学习情况。第三步，综合考核，作为一次授课的统一考核，统一考察学生对本堂课的掌握程度，考核内容及方式同实时考核，同时增加创设情境考核内容，丰富考核方式，达到教学实战化的目的。

最后，考核评价体系将摸底考核、实时考核和综合考核三部分结合分析，对参训学生的训练情况进行量化，并出具相应的评估结果报告和训练建议报告，从而实现虚拟警务射击训练考核评估的自动化。

四、仿真技术与教学的构建

结合仿真技术的特性，在第一阶段利用VR虚拟技术完成学生基础理论学习，包括射击学理知识、法律法规、操作规范及案例分析；在第二阶段利用AR增强现实技术完成基本技能训练，包括规范用枪、空枪预习、各条件情显模拟射击；在第三阶段完成实弹射击训练；在第四阶段利用MR混合现实技术完成模拟实战训练，包括先期到场、警情研判、依法依规、武力升级、手枪使用、善后措施一系列完整的处警程序，同时根据需要，完成多人协同配合训练，实现单警作战到小组配合的过度，系统提升学生实战处置能力。

（一）基于VR虚拟现实技术的警用手枪使用理论教学

传统教学模式下，通常使用1对N模式教学，即1个教官面对50名左右学生授课，授课效果差、学生学习质量也比较低。利用VR虚拟眼罩，即每个学生佩戴VR虚拟眼罩，眼罩内呈现虚拟教官，实现1对1沉浸式教学，通过得到逼真的视觉、听觉、触觉的感知效果，给学生提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让学生产生身临其境的感觉，如同置身于真实世界一样。学生通过使用传感装置将自己投身于虚拟教学环境中，并对所置身的环境进行操作和控制。

在虚拟课程构建模式上，首先应决定所需要理论教授的内容，并将教学内容模块化，方便选择和整理。教官团队应通过教学大纲的研究，制定出符合教学实际和警务实战的教学内容。并根据内容特点选择相应的教学方式。

第一，法律法规。该模块法律法规应该包含法律条文的带读、讲解；用枪程序的规范，包括用枪原则和目的、使用手枪常规流程、特殊流程及使用手枪完毕后的善后措施；海量案例展示与解读，梳理现场各种情况判断用枪合理性。通过理论讲解+案例分析，提升学生理论联系实际的能力，提升法律法规的学习效果。

第二，手枪基础知识。该模块应包含手枪基本介绍，如警用手枪的种类及各自特点；92G枪支的性能和结构，包括92G的改进之处、性能介绍和重要零部件展示及用途介绍；射击学理知识，如手枪发射基本工作原理、后坐力、弹道高等一些列基础知识。该模块应该使用大量视频、图片的方式呈现课程内容，同时对手枪内部构造展示三维结构，以直观的方式提升学生学习效果，学生也可以利用手中的传感装置，在VR图像上进行拖动、旋转，更直观掌握相关知识。

第三，用枪规范。该模块包含靶场用枪规定、手枪使用规定、验枪流程、交接携带、装退弹、性能检查、分解结合、故障排除及保养维护，依靠虚拟教官讲解+示范，同时播放视频文件解决重、难点。

整门课程的理论部分内容标准，实现教学质量统一。利用VR虚拟眼罩数字化教学特征，授课过程应采取随教随考的方式，即每一个模块教授完毕后紧跟着相应考核内容，考核方式可以是多样化，如选择、判断对错、图片配对、步骤排序等，及时掌握学生学情。再通过考核分析，找出学生的学习难点，针对性的输出相应教学模块，体现个性化差异教学，有效提升授课效果。最后通过考核反馈，及时输出学情报告，供教官分析，制定有数据支撑的强化训练，最终实现高质量教学成果。

（二）基于AR增强现实技术的警用手枪使用基础动作实训教学

利用AR增强现实眼罩，在进行实训时由眼罩内发出指令，学生根据指令进行相应操作。比如眼罩内发出进行枪支分解结合的指令，同时眼罩开始计时和判断学生操作步骤、顺序是否正确。学生取出模拟手枪，按照规范流程进行，将分解的零部件按照从右至左的顺序依次排开，AR眼罩会识别相应零部件，在显示屏上展示零部件名称，强化学生印象，最终在AR眼罩全程监督下，学生完成分解结合操作，AR眼罩会在最后将截取的错误动作图片展现给学生，最后根据操作用时给出综合得分。对于有严重错误或者得分不合格者，AR眼罩会自动给予“补考”机会，学生重复操作，直至达成目标。验枪、枪支保养、故障排除等枪支操作类似于分解结合，通过AR眼罩的智能监测，抓住学生每一个细微错误，通过不断重复练习，使学生具备规范用枪的能力。

传统教学模式下，空枪预习效果常常不尽人意。第一，教官无法判断学生据枪时的瞄准情况，学生常会出现偷懒、甚至不瞄的情况。此外，教官也无法判断学生据枪的瞄点轨迹，无法及时给予指导；第二，在进行扳机控制训练中，教官无法掌握学生的食指在扳机抠动时力的方向、大小和持续性，也无法估计在扳机抠动时的枪口晃动角度和方向，因此，空枪预习仅仅起到了练习肌肉记忆的效果。即使遇到经验老到的射击教官，通过在枪口位置摆放弹壳，来检测学生扳机抠动时的枪口晃动，其效果也仅仅是监测晃动幅度，无法判断晃动方向。通过AR增强现实眼罩和模拟手枪，在虚拟靶纸上展示据枪瞄点轨迹，供学生判断据枪晃动幅度；利用数据手套，通过数据手套上的传感器，分析出学生在进行扳机抠动时食指施力的大小、方向和持续性；通过力反馈装置模拟枪支后座，给予学生真实的实弹射击体验；最后通过呈现在虚拟靶纸上的弹着点，结合弹着点分析系统，综合单发、散布分析出学生在射击时存在的问题，最后将分析出的结果呈现在AR眼罩上。此外可以通过AR内设投屏系统，将学生看到的虚拟靶纸、瞄点轨迹和弹着点投射在大屏上，供教官参考，结合系统分析和经验分析，最大程度上解决学生控枪预习时存在的问题，提高射击技能水平。

通过AR增强现实技术赋能，可以模拟现实各种条件下的射击，训练学生通过AR眼罩给出的不同射击条件作出相应的射击动作，如掩体后射击、跪姿射击、卧姿射击等，提高射击综合射击技能。此外，添加各情显射击，如劫持人质射击或者在射击前为学生播放一段实战场景片段，营造实战环境下紧张的气氛，训练学生心理素质，培养学生实战处置能力。

（三）基于MR混合现实技术的模拟场景实战化训练

经过前三阶段的教学，学生已经具备警用手枪使用的理论基础、实训操作等各技术要领，MR混合技术眼罩就是要讲这些零碎的技术要领融会贯通，通过其模拟实战化的训练模式，完成学生从接处警到完成警情处置一系列流程，再通过丰富的场景、多模式的训练，不断提升学生的手枪使用能力，培养学生一出校园就具备手枪使用实战处置能力。

整套MR混合现实训练系统不需要外部的定位系统辅助，只需要佩戴MR眼罩即可，小小的眼镜集成了多个摄像头传感器和MR光学显示系统。并且搭配专用的1:1手枪模拟器，其操作与真实手枪一模一样。

MR混合现实训练系统应当包含常规射击场景模式，使学生在其中就可以感受到很真实的射击体验。利用外接屏幕，展示出实时后台分析系统，可以使教官看到学生的第一人称视觉场景同时，可以看到整体地图、路线等等详细的数据，以便进行事后分析。

在场景结束后，学生可以对整个模拟场景回顾一遍，无死角观察行进路线、弹道、击发点、弹着点等数据，直观看到自己的错误及优势，也利于教官为学生射击情况做分析。

除了常规射击场景模式外，还应包含单警清房战术训练与小组协同配合战术训练，提升单警战术素质外真正提升团队配合能力，达到团队训练效果。在训练之后，与常规射击场景模式类似，每位学生可以看到自己的得分与总结报告，同时包括团队得分、劫匪处置、命中率、及各技巧射击得分等数据，全方位评估学生使用手枪实战处置能力，便于教官及时调整战术并且改进学生用枪能力。

最终，利用MR混合现实技术，模拟现实执法环境下从接处警、警情研判、依法依规、手枪使用、善后措施等一系列完整的处警流程，随机导入现实执法案例，其中射击目标与非射击目标的位置也是随机的，模拟实战场景下学生紧张的心理情绪，提前将学生置身于真实的执法环境中。此外，通过MR眼罩上搭载的语音传感器，捕捉学生的使用手枪时是否程序完整，口令控制是否做到位，真正起到法律、技能、体能、战术、心理五位一体的训练效果。

五、结语

警用手枪使用教学要将眼光放在时代最前沿，针对教学实战化的要求，必须不断利用新技术、新手段，改变传统教学模式，通过VR虚拟现实技术、AR增强现实技术及MR混合现实技术分阶段进行训练。在数字化教学依托下提升学生上课观感、实训真实感、模拟实战代入感，再通过实时跟踪教学反馈，及时掌握学生学情，实现有数据支撑的有效性教学。最终实现科技+与实弹射击组合训练，提升学生上课效率，培养学生使用手枪的实战处置能力。
作者简介：朱佳俊 男 1991年6月 上海 汉 本科 未定级 警察武力使用