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虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪80年代末发展起来的一项高新技术，它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人-机接口技术、传感器技术、高度并行实时计算技术和人的行为学研究等多项关键技术，是模拟仿真技术的最新、最高层次，是当今世界前沿科学之一。
1在安全培训中应用现状
交通系统安全生产培训，涉及的面广，而且具有很大的复杂性。交通施工复杂环境和不安全因素等导致安全管理人员的培训不可能在现场进行，随着近年来虚拟现实技术的不断发展和其优点的愈加明显，也逐渐在安全培训中有所应用。
为解决交通系统安全生产复杂、多变、危险条件下的岗位培训等方面的难题，英国研究了一种可提高施工区域危险识别和危险人员评定质量的虚拟现实（VR）系统。采用VR系统培训非常安全，且可视性强，使受训者身临其境地去接触、认知和处理各种灾变情况。如施工布局、高空作业和隧道环境等定型模拟均可随意设定，而施工人员则可在虚拟的“施工现场”内任意活动并做出重要决定。其决定效果的好坏均能立刻反馈于受训者。该系统主要包括运输卡车灾害识别系统，安全检查培训和安全事故培训系统。
2虚拟现实技术培训的优点
企业对参与者和培训者进行了观察与研究，发现虚拟的学习环境所带来的培训效果比传统方法要好得多，主要有以下几个方面。
2.1使用简单
虚拟现实技术为专门的应急培训提供了一个很方便的场所。在设置和参加适当的模拟现场方面，节省了时间和经济成本，培训者及其培训组不必去寻找与现实生活中环境或情況相似的物理环境，而是在短短的几分钟内就可以走进对真实世界进行“复制”的虚拟环境中；没有专门的设置，没有延长旅行时间，没有人身安全方面的风险；无需将其他员工放假或关闭整个工厂，就能在“工作场所”进行培训；模拟的紧急情况可以很容易地加以重复——对于新学员来说，点击一下按钮就可以实现情景再现，而在现实世界中，重复设置一个模拟的安全生产环境，将会很费时间，且成本很高；可以轻松进入施工现场内的很多地方，如隧道、桥梁等，一切工作只用几秒钟的时间或按一个按钮。
2.2安全
虚拟现实技术可以帮助学员“安全”地接触安全生产环境或紧急情况。在模拟现实生活中的紧急情况时，学员可以锻炼在一定时间内作出决策的技能，而人身安全却没有受到威胁。在模拟环境下，虽然与现实环境有相同的感官信号，但真正的“危险”却不同，有助于学员做出相关决策。对于现实工作环境中可能遇到一些危险因素（如低能见度、不能进入的区域、设备的破坏等），学员可以提前做好思想准备。
2.3更强的真实感
虚拟现实技术可以拓宽学员的视野。虚拟现实技术提供了比培训教材更广阔的视野。虚拟现实技术就像一个传感器，拓展了一个人的视觉、听觉和触觉方面的能力，所接触到的信息通常超出感官的日常范围。例如学员能看到对现实工作中“高空不用安全带”的模拟，从一个“正常”的角度看是什么样子，虚拟现实技术还可以帮助他们从“上面”（平视）和“侧面”（站在支护里面）看是什么样子，对事故有一个更深入的了解。学员还可以看到事故后伤害后的情形。
2.4认知和行为改变
虚拟现实技术是学员获取、回忆信息并应用于工作场所的一种新培训模式。虚拟现实技术不仅可以提供一个极具成本效率、安全、方便易用和逼真的学习环境，它还被发现能对有效学习中的许多认知因素产生积极的影响，如空间意识、解决问题意识、危险感知等。一项研究发现，紧急情况发生时，一个在虚拟环境中接受过培训的应急服务小组，能够更好地驾驭真实的紧急环境。他们比那些没有经过虚拟环境培训的人员，在紧急情况下反应更加快速而准确。这是虚拟现实培训对学员认知方面的空间意识所带来的影响。
美国在许多不同的领域进行的各种研究表明，虚拟现实是一个开展有效培训的理想环境。现实世界中的各种问题可以呈现在虚拟环境中，可以帮助学员形成一些有效的记忆，如在某些工作场所活动或紧急情况下，如何有效地应对各种突发事件。
3虚拟现实培训效果
一般安全生产培训一般有3种形式：培训室讲解、现场示范、虚拟现实场景参与。这三种培训方式所带来的不同理念为：“告诉我，我可能会忘记”“演示给我看，我可能会记住”“让我身临其中，我可能会理解”。
不同的培训方式所带来的效果是不同的。根据美国国家培训实验室（NTL）的研究结果，通过讲课的方式，学员的学习保持率只有5%；通过阅读的方式，学员的学习保持率为10%；通过视听的方式，则为20%；通过现场示范的方式，可达30%；通过小组讨论的方式，为50%；通过变干边学的培训方式，学员的学习保持率高达75%；通过教别人或立即运用学习到的新知识的方式，学员的学习保持率可高达90%。
研究发现，“虚拟现实培训”是后2种培训方式的混合运用，效果显著。通过将“虚拟现实技术”融入安全生产救援培训，提高了学员互动交流的水平。这项新的技术，不仅提供了安全生产环境的视听演示，同时提供了示范、讨论和边干边学、教别人或立即运用新学到的知识的机会。根据美国的研究结果，视听培训可以使学员的学习保有率达到20%。如果使用虚拟现实技术只演示模拟的施工环境或安全生产任务，将不会充分发挥该项技术的潜能。因此，真正的价值在于虚拟现实技术的使用方式。
4虚拟现实技术最新进展
第一代和第二代虚拟现实培训系统都是利用预先编制的培训模块对学员进行训练的，学员在虚拟环境中互动性较差。而第三代虚拟现实培训系统则具有无可比拟的灵活性，完全可以让学员能够自由地与虚拟现实环境进行互动。经过这样的虚拟现实培训，学员们会在“程序”当中发生微妙的变化，这是过去的重复训练所难以做到的。为了提高新施工人员的应变能力和救援能力，虚拟现实系统在今后的发展中需要变得更加复杂。
5虚拟现实技术发展展望
随着相关硬件、软件成本的逐渐降低和技术方面不断取得新的突破，虚拟现实技术还应用于安全生产设计和规划、施工优化模拟、地质构造模拟、水资源利用、环境保护、安全评价和危险评估、安全考核与研究等领域。
作者简介：曲承佳（1978.01），男，汉族，浙江杭州，浙江省交通干部学校，讲师。
1在安全培训中应用现状
交通系统安全生产培训，涉及的面广，而且具有很大的复杂性。交通施工复杂环境和不安全因素等导致安全管理人员的培训不可能在现场进行，随着近年来虚拟现实技术的不断发展和其优点的愈加明显，也逐渐在安全培训中有所应用。
为解决交通系统安全生产复杂、多变、危险条件下的岗位培训等方面的难题，英国研究了一种可提高施工区域危险识别和危险人员评定质量的虚拟现实（VR）系统。采用VR系统培训非常安全，且可视性强，使受训者身临其境地去接触、认知和处理各种灾变情况。如施工布局、高空作业和隧道环境等定型模拟均可随意设定，而施工人员则可在虚拟的“施工现场”内任意活动并做出重要决定。其决定效果的好坏均能立刻反馈于受训者。该系统主要包括运输卡车灾害识别系统，安全检查培训和安全事故培训系统。
2虚拟现实技术培训的优点
企业对参与者和培训者进行了观察与研究，发现虚拟的学习环境所带来的培训效果比传统方法要好得多，主要有以下几个方面。
2.1使用简单
虚拟现实技术为专门的应急培训提供了一个很方便的场所。在设置和参加适当的模拟现场方面，节省了时间和经济成本，培训者及其培训组不必去寻找与现实生活中环境或情況相似的物理环境，而是在短短的几分钟内就可以走进对真实世界进行“复制”的虚拟环境中；没有专门的设置，没有延长旅行时间，没有人身安全方面的风险；无需将其他员工放假或关闭整个工厂，就能在“工作场所”进行培训；模拟的紧急情况可以很容易地加以重复——对于新学员来说，点击一下按钮就可以实现情景再现，而在现实世界中，重复设置一个模拟的安全生产环境，将会很费时间，且成本很高；可以轻松进入施工现场内的很多地方，如隧道、桥梁等，一切工作只用几秒钟的时间或按一个按钮。
2.2安全
虚拟现实技术可以帮助学员“安全”地接触安全生产环境或紧急情况。在模拟现实生活中的紧急情况时，学员可以锻炼在一定时间内作出决策的技能，而人身安全却没有受到威胁。在模拟环境下，虽然与现实环境有相同的感官信号，但真正的“危险”却不同，有助于学员做出相关决策。对于现实工作环境中可能遇到一些危险因素（如低能见度、不能进入的区域、设备的破坏等），学员可以提前做好思想准备。
2.3更强的真实感
虚拟现实技术可以拓宽学员的视野。虚拟现实技术提供了比培训教材更广阔的视野。虚拟现实技术就像一个传感器，拓展了一个人的视觉、听觉和触觉方面的能力，所接触到的信息通常超出感官的日常范围。例如学员能看到对现实工作中“高空不用安全带”的模拟，从一个“正常”的角度看是什么样子，虚拟现实技术还可以帮助他们从“上面”（平视）和“侧面”（站在支护里面）看是什么样子，对事故有一个更深入的了解。学员还可以看到事故后伤害后的情形。
2.4认知和行为改变
虚拟现实技术是学员获取、回忆信息并应用于工作场所的一种新培训模式。虚拟现实技术不仅可以提供一个极具成本效率、安全、方便易用和逼真的学习环境，它还被发现能对有效学习中的许多认知因素产生积极的影响，如空间意识、解决问题意识、危险感知等。一项研究发现，紧急情况发生时，一个在虚拟环境中接受过培训的应急服务小组，能够更好地驾驭真实的紧急环境。他们比那些没有经过虚拟环境培训的人员，在紧急情况下反应更加快速而准确。这是虚拟现实培训对学员认知方面的空间意识所带来的影响。
美国在许多不同的领域进行的各种研究表明，虚拟现实是一个开展有效培训的理想环境。现实世界中的各种问题可以呈现在虚拟环境中，可以帮助学员形成一些有效的记忆，如在某些工作场所活动或紧急情况下，如何有效地应对各种突发事件。
3虚拟现实培训效果
一般安全生产培训一般有3种形式：培训室讲解、现场示范、虚拟现实场景参与。这三种培训方式所带来的不同理念为：“告诉我，我可能会忘记”“演示给我看，我可能会记住”“让我身临其中，我可能会理解”。
不同的培训方式所带来的效果是不同的。根据美国国家培训实验室（NTL）的研究结果，通过讲课的方式，学员的学习保持率只有5%；通过阅读的方式，学员的学习保持率为10%；通过视听的方式，则为20%；通过现场示范的方式，可达30%；通过小组讨论的方式，为50%；通过变干边学的培训方式，学员的学习保持率高达75%；通过教别人或立即运用学习到的新知识的方式，学员的学习保持率可高达90%。
研究发现，“虚拟现实培训”是后2种培训方式的混合运用，效果显著。通过将“虚拟现实技术”融入安全生产救援培训，提高了学员互动交流的水平。这项新的技术，不仅提供了安全生产环境的视听演示，同时提供了示范、讨论和边干边学、教别人或立即运用新学到的知识的机会。根据美国的研究结果，视听培训可以使学员的学习保有率达到20%。如果使用虚拟现实技术只演示模拟的施工环境或安全生产任务，将不会充分发挥该项技术的潜能。因此，真正的价值在于虚拟现实技术的使用方式。
4虚拟现实技术最新进展
第一代和第二代虚拟现实培训系统都是利用预先编制的培训模块对学员进行训练的，学员在虚拟环境中互动性较差。而第三代虚拟现实培训系统则具有无可比拟的灵活性，完全可以让学员能够自由地与虚拟现实环境进行互动。经过这样的虚拟现实培训，学员们会在“程序”当中发生微妙的变化，这是过去的重复训练所难以做到的。为了提高新施工人员的应变能力和救援能力，虚拟现实系统在今后的发展中需要变得更加复杂。
5虚拟现实技术发展展望
随着相关硬件、软件成本的逐渐降低和技术方面不断取得新的突破，虚拟现实技术还应用于安全生产设计和规划、施工优化模拟、地质构造模拟、水资源利用、环境保护、安全评价和危险评估、安全考核与研究等领域。
作者简介：曲承佳（1978.01），男，汉族，浙江杭州，浙江省交通干部学校，讲师。