陳丁文

(云南警官學(xué)院，云南·昆明 650223)

文件檢驗(yàn)學(xué)簡稱文檢學(xué)，它是綜合運(yùn)用有關(guān)自然科學(xué)和社會科學(xué)的理論成果，研究文件的形成與變化、文件檢驗(yàn)的理論和方法，以及利用文件進(jìn)行違法犯罪的規(guī)律和特點(diǎn)的一門應(yīng)用學(xué)科(1)韓丹巖，涂麗云主編，文件檢驗(yàn)學(xué)[M].中國人民公安大學(xué)出版社，北京，2015.1.。文件檢驗(yàn)專業(yè)自20世紀(jì)80年代建立至今，歷經(jīng)三十多年的發(fā)展，已形成具有完整的教學(xué)方法和教育體系的特色專業(yè)。多年來，文件檢驗(yàn)專業(yè)教學(xué)一直沿用老一輩文件檢驗(yàn)專家、學(xué)者和專業(yè)教師流傳下來的教學(xué)內(nèi)容和方法。當(dāng)前我國正處于信息化、智能化的新時代，利用高科技、高智商偽造、變造文件實(shí)施犯罪的案件呈逐年上升的趨勢。為有效打擊經(jīng)濟(jì)犯罪，科研部門推陳出新一大批先進(jìn)的文檢設(shè)備和先進(jìn)檢驗(yàn)方法，大大提升了檢驗(yàn)技術(shù)水平。新形勢下的文檢公安工作，對我國的公安技術(shù)人員自身素質(zhì)的要求越來越高，傳統(tǒng)的文檢教學(xué)內(nèi)容和方法已經(jīng)難以跟上當(dāng)今時代的步伐(2)劉心來，李震，公安院校文件檢驗(yàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究[J].云南警官學(xué)院學(xué)報,2019,(01).。為了培養(yǎng)出勝任新時代文檢工作的公安專業(yè)技術(shù)人員，遵照公安部全力推行的“教、學(xué)、練、戰(zhàn)”一體化人才培養(yǎng)模式要求，引入現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行文件檢驗(yàn)專業(yè)課程的信息化教學(xué)改革勢在必行。

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于信息化教學(xué)是當(dāng)今的教學(xué)熱點(diǎn)之一, 它不僅打破了時間、空間、地域的限制，更為教育節(jié)約了成本，更具有安全性，實(shí)現(xiàn)教育的可持續(xù)發(fā)展，越來越受到高校教育工作者廣泛重視。文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)引入虛擬仿真技術(shù)，改變了文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的傳統(tǒng)模式，不僅可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源、拓展實(shí)踐教學(xué)時間與空間，而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高他們的動手能力與創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是文件檢驗(yàn)教學(xué)改革的必然趨勢。筆者結(jié)合近年來利用虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，闡述虛擬仿真技術(shù)在文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的必要性與優(yōu)勢，同時對虛擬仿真技術(shù)在文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、虛擬仿真技術(shù)及其在教育領(lǐng)域應(yīng)用

(一)虛擬仿真技術(shù)的概念

虛擬仿真技術(shù)，又稱計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，就是用一個虛擬的系統(tǒng)模仿另一個真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)(3)林向宇, 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2019,(01).，是在虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)快速發(fā)展基礎(chǔ)上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是高級仿真技術(shù)。它是隨著計(jì)算技術(shù)發(fā)展而慢慢形成的，伴隨著社會信息化的極速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越嫻熟，虛擬仿真技術(shù)逐步自成體系，成為人們認(rèn)識自然界的一種新方法、新型技術(shù)。

(二)虛擬仿真技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬仿真技術(shù)具有以下四個基本特點(diǎn)(4)黎晨晨，劉寧等，虛擬仿真技術(shù)在儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2019,(10).。

1.沉浸

虛擬仿真技術(shù)，可以讓使用者獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運(yùn)動感覺等多種感知，這種沉浸式的仿真感受讓人在身臨其境的感覺中實(shí)現(xiàn)了信息的交流和視覺體驗(yàn)。

2.交互

虛擬仿真技術(shù)是利用三維建模技術(shù)，構(gòu)建一個與現(xiàn)實(shí)世界的物體和環(huán)境相同或相近的虛擬場景，可以根據(jù)人對環(huán)境或物體實(shí)施動作做出相應(yīng)的反應(yīng)，環(huán)境或物體也可以對人產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互體驗(yàn)。

3.虛擬

虛擬仿真技術(shù)可以使人具有廣闊的想象空間，所建立的場景是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬出來的一種虛擬場景。該場景既可以是現(xiàn)在真實(shí)存在或以前存在的情景，也可以是將來可能出現(xiàn)或人們幻想的情景。

4.逼真

虛擬仿真技術(shù)可以將現(xiàn)實(shí)生活中的物體和環(huán)境進(jìn)行三維建模成三維虛擬場景，該場景中一切物體和環(huán)境看上去是真的、聽上去是真的、動起來也是真的，給人的感覺非常接近現(xiàn)實(shí)世界，難以辨別真假。

(三)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域

傳統(tǒng)的教育方式是通過書本與多媒體展示獲取知識，其學(xué)習(xí)效果一般。虛擬仿真技術(shù)能將現(xiàn)實(shí)生活中各種事物和環(huán)境通過三維建模進(jìn)行多角度、無死角、清晰地展示出來，如同在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，使學(xué)習(xí)者身臨其境且與各種學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交流，在虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)能打破時間、空間的限制，通過多種學(xué)習(xí)形式參與到事件的發(fā)展變化或演變過程中，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。這種突出交互作用的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)方式，有助于提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真技術(shù)教學(xué)將為學(xué)習(xí)者掌握一門新知識、新技能提供最直觀、最有效的方式。另外，利用三維建模建立的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，可以實(shí)現(xiàn)資源共享，有效節(jié)約資源，拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時間和空間。隨著科技進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域具有廣闊的前景。

2018年4月13日，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計(jì)劃》標(biāo)志我國進(jìn)入“教育信息化2.0”時代(5)孫藝，教育信息化背景下虛擬仿真技術(shù)在法學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].法制博覽，2019,(11).。2017年1月19日國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)〈國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃〉的通知》和教育部《關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》指出，要深入推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合。在教育信息化背景下，虛擬仿真技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合對豐富教學(xué)資源、改善教學(xué)環(huán)境、拓寬教學(xué)時間與空間、提高教育技術(shù)水平具有重要作用，必將進(jìn)一步推進(jìn)教育教學(xué)的改革和發(fā)展。

二、虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的必要性與優(yōu)勢

(一)傳統(tǒng)文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

在信息化教育背景下，傳統(tǒng)的文件檢驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法難以跟上新時代文件檢驗(yàn)技術(shù)人才培養(yǎng)的需求，存在多方面的問題。其中，文件檢驗(yàn)案例分析實(shí)訓(xùn)教學(xué)作為文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，存在的問題較為突出，表現(xiàn)為如下五個方面。

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式陳舊，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

傳統(tǒng)的文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)活動的開展多以教師為主，學(xué)生跟著教師設(shè)計(jì)的案例、檢驗(yàn)程序和方法等思路走，教學(xué)方法古板、單一，教學(xué)模式陳舊，不利于學(xué)生主觀能動性的調(diào)動，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。

2.受時空限制，影響教學(xué)效果

文件檢驗(yàn)是一門運(yùn)用自然科學(xué)和社會科學(xué)的綜合性學(xué)科，理論內(nèi)容抽象，涉及的知識面廣，理論和實(shí)驗(yàn)課時有限。傳統(tǒng)的文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式存在案件場景難以完全構(gòu)建、教學(xué)儀器設(shè)備資源短缺、實(shí)踐教學(xué)受時空限制、學(xué)生自主案例分析研究機(jī)會較少等問題，影響了教學(xué)效果(6)劉斐斐，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用探析[J].齊齊哈爾師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2019,(04).。

3.受實(shí)驗(yàn)場地、設(shè)備限制，培訓(xùn)內(nèi)容深度、廣度不夠

應(yīng)用于檢驗(yàn)高科技犯罪偽造、變造文件的文檢儀器價格昂貴、數(shù)量少且實(shí)驗(yàn)場地有限，學(xué)生只能分批次進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)。學(xué)生培訓(xùn)時間不夠、實(shí)訓(xùn)操作次數(shù)少，使實(shí)踐教學(xué)的開展受到時間和空間的限制。實(shí)踐教學(xué)培訓(xùn)深度、廣度不夠?qū)е聦?shí)踐教學(xué)效果不理想。

4.過于注重理論教學(xué)，不利于應(yīng)用技能的培養(yǎng)

在典型文檢案例分析實(shí)踐教學(xué)過程中，教學(xué)案例資源、實(shí)驗(yàn)場所和設(shè)備有限，傳統(tǒng)的教學(xué)主要進(jìn)行理論教學(xué)，對文件檢驗(yàn)案例分析中涉及的檢驗(yàn)程序與方法主要通過理論講解和演示操作等授課方式，學(xué)生僅通過觀看和聽講是不能完全或較好掌握文件檢驗(yàn)方法和實(shí)踐操作技巧的，造成他們在文件檢驗(yàn)與鑒定實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)程序不完整或檢驗(yàn)操作錯誤等現(xiàn)象。

5.案例資源有限，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

有些復(fù)雜的文檢案例所涉及的文件物證，必須通過原件進(jìn)行檢驗(yàn)才能得出正確結(jié)果，利用傳統(tǒng)原件復(fù)印件作為案例分析實(shí)踐教學(xué)材料是無法滿足實(shí)訓(xùn)要求的。復(fù)雜案例材料原件有限且不可復(fù)制，加上儀器設(shè)備短缺和教學(xué)課時有限，典型、復(fù)雜文檢案例分析實(shí)踐教學(xué)主要是進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更談不上進(jìn)行綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)的照本宣科式教學(xué)模式，使文檢案例實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容單一，流水線作業(yè)，毫無特色和創(chuàng)新，學(xué)生很難用所學(xué)知識和技能去解決公安實(shí)際的文件鑒定問題。

(二)虛擬仿真技術(shù)在文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的必要性

1.文件檢驗(yàn)信息化實(shí)踐教學(xué)的需要

科技進(jìn)步與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展為人民經(jīng)濟(jì)生活帶來巨大變化的同時，也為教育信息化改革帶來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。文件檢驗(yàn)學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，注重實(shí)踐性和實(shí)戰(zhàn)性。文件檢驗(yàn)教育要重點(diǎn)關(guān)注大數(shù)據(jù)時代、人工智能時代和信息化時代的變化，充分利用新技術(shù)、新手段應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。尤其是在當(dāng)前全國公安院校爭創(chuàng)刑事科學(xué)技術(shù)一流學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵時期，文檢檢驗(yàn)學(xué)作為刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)的一個重要組成部分，文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)更需要進(jìn)行信息化教學(xué)改革，大力推進(jìn)虛擬仿真技術(shù)與文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的深度融合應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，可以突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，使學(xué)生身臨其境地在逼真的虛擬場景中通過人機(jī)交互學(xué)習(xí)，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)文檢專業(yè)知識的興趣，提高他們文件檢驗(yàn)技術(shù)的動手能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此，在文件檢驗(yàn)課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)是十分必要的。

2.延伸教學(xué)時間和空間的需要

受儀器、場地及案例資源的限制，針對有助于提升學(xué)生專業(yè)技能的復(fù)雜文檢案例分析的文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，只能分批次進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，而且每批次學(xué)生訓(xùn)練的時間也有限，達(dá)不到理想效果。通過引入虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行文檢典型、復(fù)雜案例分析實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)中，可以不受教學(xué)時間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源和案例資源共享，學(xué)生可以在上課時實(shí)訓(xùn)也可以利用課外時間完成，從而延伸文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的時間和空間，提高教學(xué)資源的利用率。

3.拓展教學(xué)內(nèi)容廣度和深度的需要

在傳統(tǒng)的文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)室場地、儀器數(shù)量少、師資有限、教學(xué)案例資源少等原因，開展的實(shí)驗(yàn)一般是分小組或分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒有實(shí)現(xiàn)針對學(xué)生一對一實(shí)驗(yàn)和輔導(dǎo)，也難以達(dá)到學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，學(xué)生難以進(jìn)行專業(yè)知識的拓展學(xué)習(xí)。虛擬仿真教學(xué)可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將實(shí)驗(yàn)室場地、設(shè)備、案例資源、教師教學(xué)過程進(jìn)行三維建模形成文檢虛擬仿真教學(xué)平臺，資源整合并實(shí)現(xiàn)資源共享，而且還可以根據(jù)不同專業(yè)方向、不同培養(yǎng)目標(biāo)、難度等級有針對性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓每個學(xué)生根據(jù)教學(xué)要求和自己的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)目標(biāo)自主進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)，且不受時空限制，每一位學(xué)生都可參與其中。教學(xué)過程中，教師根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)能力不同等，有針對性選擇文檢案例實(shí)踐項(xiàng)目提供給學(xué)生實(shí)訓(xùn)，因材施教，逐漸深入教學(xué)，不斷拓展文檢案例實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度。

4.提升教學(xué)質(zhì)量和水平的需要

傳統(tǒng)的文檢案例實(shí)踐教學(xué)主要采用教師講解和演示操作，學(xué)生跟著老師的思路走，教學(xué)內(nèi)容、方法單一。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)文件檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)案例場景，采用更生動形象、直觀具體的體驗(yàn)式的方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生在逼真的文檢案例場景中進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)，通過良好的人機(jī)交互學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時較容易掌握文檢專業(yè)知識，提高他們的實(shí)踐動手能力，也有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。相比于傳統(tǒng)文檢實(shí)踐教學(xué)而言，虛擬仿真文檢實(shí)踐教學(xué)可以顯著提升文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和水平。

(三)虛擬仿真技術(shù)在文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢

1.改變傳統(tǒng)文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

在傳統(tǒng)的文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)往往缺乏主動性，多是被動接受知識，學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)探索精神不足。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，極大地改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式。它主要是綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、三維建模、人機(jī)交互、人工智能、多媒體、動畫等技術(shù)手段，使學(xué)生進(jìn)入高度仿真的文檢案例分析的現(xiàn)實(shí)場景，形象、直觀、立體生動地體驗(yàn)與學(xué)習(xí)典型偽造、變造文件案例檢驗(yàn)鑒定的整個檢驗(yàn)過程與實(shí)際操作方法，使復(fù)雜、抽象的理論知識講解簡單化、形象化、具體化，對學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力且易于學(xué)會專業(yè)知識和掌握專業(yè)技能，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2.緩解實(shí)驗(yàn)室場地有限、昂貴儀器數(shù)量少、案例資源不足等問題

在文件檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，通過將實(shí)驗(yàn)室場地、設(shè)備、案例資源進(jìn)行三維建模建立虛擬文檢實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場景，對不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容共享實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行設(shè)定，在實(shí)驗(yàn)場地、儀器數(shù)量少、缺乏設(shè)備以及案例資源不足的情況下，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源共享，每個項(xiàng)目都可以獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，從而降低了實(shí)驗(yàn)成本，又可以很好地滿足文件檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)的要求。

3.突破時空限制，拓展教學(xué)內(nèi)容廣度和深度，提高教學(xué)效果

基于虛擬仿真技術(shù)的典型偽造、變造文件案例檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，可以打破時空的限制，不需在指定的上課時間、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)，而是可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方充分利用學(xué)習(xí)者的空余時間進(jìn)入虛擬仿真文檢教學(xué)平臺完成。學(xué)生可以獨(dú)立完成一個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，也可以同學(xué)間合作完成專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)或綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。教師可以根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、不同難度分級進(jìn)行文檢案例實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)自身情況和學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握情況進(jìn)行針對性實(shí)訓(xùn)，逐漸深入學(xué)習(xí)，拓寬教學(xué)內(nèi)容廣度與深度。多樣化的教學(xué)形式便于教學(xué)活動的開展，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和參與度，全方位地掌握和理解所學(xué)的文檢專業(yè)知識，從而提高文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)效果。

4.提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力

在文件檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以起到“預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)”的目的。學(xué)生利用虛擬仿真文檢教學(xué)平臺提前將典型偽造、變造文件案例檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作過程進(jìn)行預(yù)操作，然后進(jìn)行案例原件實(shí)物操作，也可打破時空限制，針對某一個實(shí)訓(xùn)模塊或綜合實(shí)訓(xùn)模塊“身臨其境”進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，甚至進(jìn)行同學(xué)合作實(shí)訓(xùn)或與老師互動交流實(shí)訓(xùn)等，不僅可以規(guī)范學(xué)生操作過程、強(qiáng)化其文檢實(shí)訓(xùn)操作技能，提高他們的動手能力，而且還能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。

三、虛擬仿真技術(shù)在文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的具體應(yīng)用

(一)虛擬仿真技術(shù)在筆跡檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

在筆跡特征實(shí)踐教學(xué)中，經(jīng)常遇到學(xué)生難以掌握筆順特征判斷問題，主要是由于教師講解筆順判斷的筆跡材料是二維平面圖片，觀察不到筆畫交叉的立體圖像：鋼筆墨水字跡交叉筆畫處為什么洇散，為什么可以通過洇散方向確定書寫先后順序？圓珠筆書寫壓痕微觀形態(tài)及交叉部位書寫壓痕不同也可以判斷書寫先后順序？利用虛擬仿真技術(shù)，可以將鋼筆書寫整個過程以三維立體圖像的形式反映出來，例如，可以生動、形象地展現(xiàn)鋼筆墨水滲透在類似海綿體紙張纖維里，筆畫交叉部位處因前一筆筆畫的鋼筆墨水已充滿或基本充滿該處紙張纖維“毛細(xì)吸管”，再次書寫帶來的墨水就不能填充在該處紙張纖維里了，就發(fā)生類似“溢出”的洇散現(xiàn)象，此時前一筆畫的墨水未干，利用分子間作用力將“溢出”的墨水沿著前一筆筆畫方向洇散。同樣，利用虛擬仿真技術(shù)也可以生動、形象地展現(xiàn)圓珠筆筆畫壓痕和不同筆順的交叉部位立體圖像。學(xué)生沉浸在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中觀察筆畫書寫順序帶來的相應(yīng)墨水筆畫三維立體現(xiàn)象以及變化過程視頻，既有趣又掌握了筆順判斷的知識，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

在筆跡檢驗(yàn)程序和方法的案例分析檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，利用虛擬仿真技術(shù)模擬整個筆跡檢驗(yàn)與鑒定過程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可以分別對案件受理、分析筆跡形成、選擇筆跡特征、比較筆跡異同、綜合評斷作出鑒定結(jié)論、鑒定意見書制作等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)的案例實(shí)訓(xùn)，也可以就整個流程所有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)。教學(xué)不受時間和空間的限制，也不受場地、案例資源和設(shè)備不足限制，不僅改變了傳統(tǒng)筆跡檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)模式，還拓寬了教學(xué)內(nèi)容與深度，提高了教學(xué)效果。

在變化筆跡實(shí)踐教學(xué)中，左手偽裝筆跡、模仿筆跡等變化筆跡的識別與檢驗(yàn)是筆跡檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容也是教學(xué)難點(diǎn)。左手偽裝筆跡的三個特點(diǎn)(即機(jī)械性、鏡像性、協(xié)調(diào)性)是識別左手偽裝筆跡的主要依據(jù)，教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)難以理解或全面掌握，例如：左手偽裝筆跡的字行為什么易向右下傾斜或呈波浪狀、鋸齒狀，單字中較長的橫畫或左右偏旁出現(xiàn)左高右低現(xiàn)象？為什么易出現(xiàn)反像字、個別橫畫反起筆、自右向左運(yùn)行，彎鉤、豎鉤呈現(xiàn)反向彎或反鉤？為什么左手偽裝筆跡的落筆不準(zhǔn)，運(yùn)筆抖動，筆力輕飄，轉(zhuǎn)折生硬，起收筆易出現(xiàn)拖帶或反射鉤？等等。虛擬仿真技術(shù)可以對我們書寫的筆跡形態(tài)、書寫運(yùn)筆細(xì)節(jié)特征、運(yùn)筆筆力分布等進(jìn)行三維建模。實(shí)訓(xùn)教學(xué)時，學(xué)生在虛擬仿真教學(xué)平臺上類似我們在平板電腦或?qū)懽职迳蠒鴮?，先將正常右手書寫形成的筆跡進(jìn)行輸入并顯示出來，然后，要求學(xué)習(xí)者利用左手偽裝書寫，并將其書寫形成的筆跡也進(jìn)行輸入后顯示出來，學(xué)習(xí)者進(jìn)行對比分析左手于右手書寫的筆跡形態(tài)、運(yùn)筆筆力分布和細(xì)節(jié)特征，就很容易理解并掌握左手偽裝筆跡的機(jī)械性、鏡像性、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。同樣，利用虛擬仿真技術(shù)建模，可以形象、生動地展現(xiàn)模仿筆跡的形快實(shí)慢、運(yùn)筆緩慢、抖動彎曲、中途停頓等模仿筆跡特點(diǎn)所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，易被同學(xué)們理解并掌握這些抽象的理論知識，從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。

(二)虛擬仿真技術(shù)在貨幣票證檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

利用虛擬仿真技術(shù)同樣可以應(yīng)用于貨幣票證檢驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)中。例如，人民幣紙幣百元劵的檢驗(yàn)，傳統(tǒng)教學(xué)就是針對特殊印刷材料、印刷圖文、印刷方法、印刷工藝等防偽特征進(jìn)行理論教科書式講解或列舉一些圖片輔助講解，學(xué)生只能初步認(rèn)識這些防偽特征，有些較為抽象的防偽特征(比如花紋對接、接線印刷、彩虹印刷等)難以理解。學(xué)生進(jìn)行真假人民幣紙幣鑒別實(shí)訓(xùn)時，由于對老師講授的理論知識停留在粗淺認(rèn)識基礎(chǔ)上，不知道如何系統(tǒng)鑒別真假人民幣紙幣，只對少數(shù)防偽特征進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并能進(jìn)行鑒別特征，高仿真的假幣就難以鑒別其真?zhèn)?，教學(xué)效果不理想。利用虛擬仿真技術(shù)，可以將人民幣百元劵的主要十八個防偽特征(即特質(zhì)紙張、水印、安全線、釬維絲、熒光油墨、折光(光變)油墨、紅外油墨、磁性油墨、雕刻凹版、平版膠印、凸版、接線印刷、彩虹印刷、花紋對接、雙面對印、微縮文字、隱形文字、暗記)分門別類地制作相關(guān)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，每一個防偽特征在紙幣所處位置通過圖標(biāo)閃出，然后進(jìn)行防偽特征描述(必要時語音播報講解)，并根據(jù)該特征假幣偽造方法及特點(diǎn)進(jìn)行提示，在此基礎(chǔ)上對該防偽特征通過三維立體圖像的形式演示鑒別方法，有些防偽特征檢驗(yàn)時需儀器檢測，則調(diào)出相關(guān)儀器檢測觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生沉浸在老師對人民幣紙幣防偽特征和真假人民幣紙幣鑒別方法的講授中，覺得上課有趣、生動且易于理解和掌握所學(xué)知識，同時打破儀器數(shù)量少、場地不足的限制，學(xué)生可以同時進(jìn)行真?zhèn)渭賻艑?shí)訓(xùn)，掌握系統(tǒng)鑒別真假人民幣紙幣真?zhèn)蔚募夹g(shù)本領(lǐng)，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

(三)虛擬仿真技術(shù)在印章印文檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

在印章印文檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，可以將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于印章印文的重合檢驗(yàn)、畫線比對、細(xì)節(jié)特征對照方法教學(xué)中。首先，選取典型印章印文偽造案例，按照重合檢驗(yàn)的程序和方法進(jìn)行檢驗(yàn)。其次，針對檢材印文形成方式、檢材印文細(xì)節(jié)特征分析、樣本收集與分析、檢材與樣本印文重合檢驗(yàn)過程、檢材與樣本印文細(xì)節(jié)特征畫線比對、比較細(xì)節(jié)特征異同并標(biāo)注、出具鑒定意見書等設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。然后，由教師上課講解，尤其可以針對檢材與樣本印文重合檢驗(yàn)過程、畫線比對過程、細(xì)節(jié)特征對照標(biāo)識方法項(xiàng)目重點(diǎn)講解，教師可以利用虛擬仿真技術(shù)以三維立體圖像還原檢材與樣本印文重合的形成過程、畫線比對過程、細(xì)節(jié)特征對照標(biāo)識方法，形象、直觀、生動地展現(xiàn)印章印文檢驗(yàn)的整個過程，基本上可以說是手把手教學(xué)生如何進(jìn)行印章印文檢驗(yàn)。最后，由學(xué)生針對專項(xiàng)或整體的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，在實(shí)訓(xùn)過程中，有些檢驗(yàn)步驟或關(guān)鍵點(diǎn)會通過語音播報講解或文字提示的方式進(jìn)行輔助式實(shí)訓(xùn)教學(xué)，并通過虛擬仿真教學(xué)平臺給予考核評價教學(xué)效果。這種實(shí)踐教學(xué)模式，不僅可以規(guī)范學(xué)生操作過程、強(qiáng)化其印章印文檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作技能，提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。

(四)虛擬仿真技術(shù)在污損文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于污損文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，主要是應(yīng)用于書寫壓痕字跡檢驗(yàn)、添加變造文件檢驗(yàn)、涂抹掩蓋字跡和朱墨時序檢驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)中。可以選取典型文檢案例，利用虛擬仿真技術(shù)模擬文檢儀器對書寫壓痕字跡、添加變造文件、涂抹掩蓋字跡的檢驗(yàn)程序和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，利用虛擬仿真技術(shù)模擬三維立體顯微鏡或顯微分析系統(tǒng)對朱墨時序檢驗(yàn)的程序與方法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。教師通過典型案例模擬演示與類似實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場講解，使學(xué)生“身臨其境”學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。學(xué)生可以單獨(dú)針對書寫壓痕字跡檢驗(yàn)、添加變造文件檢驗(yàn)、涂抹掩蓋字跡和朱墨時序檢驗(yàn)的某一個專項(xiàng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)，也可以對其中兩項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)；可以獨(dú)自進(jìn)行一個學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)也可以和其他同學(xué)合作進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)；可以在課堂上完成實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)上課后登入實(shí)訓(xùn)平臺對自己感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)或提高自己的難度等級進(jìn)行提高技能的實(shí)訓(xùn)等。這種形象、直觀、生動的實(shí)踐教學(xué)，有助于學(xué)生掌握這些技術(shù)含量較高的文檢技術(shù)和技能，同時也解決了實(shí)驗(yàn)室儀器不足、案件需原件等問題，不僅可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也為學(xué)生創(chuàng)新提供學(xué)習(xí)平臺。

四、虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的教學(xué)方式與評價

(一)文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方式

文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)方式如下圖1所示，主要由課前自主學(xué)習(xí)、集中面授、模擬案例專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)和模擬案例綜合實(shí)訓(xùn)四部分組成。

圖1 文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)方式

1.課前自主學(xué)習(xí)

課前網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)主要基于我院與上海曼恒數(shù)字技術(shù)股份有限公司共同開發(fā)文件檢驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)平臺(如圖2所示)。文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)開始之前，通知學(xué)生登陸文件檢驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括文件檢驗(yàn)(例如筆跡檢驗(yàn)、貨幣票證檢驗(yàn)、印章印文檢驗(yàn)和污損文件檢驗(yàn)等)實(shí)踐教學(xué)的課件、觀看檢驗(yàn)方法與步驟的視頻、在線專業(yè)理論知識答題、在線虛擬專業(yè)操作技能訓(xùn)練、討論交流等，使學(xué)生了解整個操作流程和重點(diǎn)、難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

圖2 文件檢驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)平臺

2.集中面授

在教師的引導(dǎo)下，采用線上、線下綜合的翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行集中授課。根據(jù)虛擬仿真教學(xué)平臺反饋學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，教師有針對性地講解筆跡檢驗(yàn)、貨幣票證檢驗(yàn)、印章印文檢驗(yàn)和污損文件檢驗(yàn)等專項(xiàng)的重點(diǎn)內(nèi)容與難點(diǎn)內(nèi)容，解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)答題測試和在線模擬訓(xùn)練練習(xí)中所遇到的問題。授課中，學(xué)生自愿報名或隨機(jī)抽選進(jìn)行操作、學(xué)生之間相互點(diǎn)評操作者的亮點(diǎn)和不足，然后學(xué)生再做操作、學(xué)生再次互相點(diǎn)評和討論，最后教師重點(diǎn)做指導(dǎo)性點(diǎn)評或以典型案例檢驗(yàn)方法與技巧的操作示范引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)。

3.模擬案例專項(xiàng)和綜合實(shí)訓(xùn)

利用文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺進(jìn)行模擬案例專項(xiàng)和綜合實(shí)訓(xùn)。首先，學(xué)生在模擬設(shè)備上對筆跡檢驗(yàn)、貨幣票證檢驗(yàn)、印章印文檢驗(yàn)和污損文件檢驗(yàn)等某個專項(xiàng)的檢驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行反復(fù)操作，學(xué)生之間互相討論，教師實(shí)時指導(dǎo)。然后，學(xué)生獨(dú)立自主地隨機(jī)選擇虛擬仿真教學(xué)平臺中某一個專項(xiàng)的典型案例，根據(jù)檢驗(yàn)方法和操作技能，對典型案例進(jìn)行檢驗(yàn)與鑒別實(shí)施操作。在操作過程中，有些檢驗(yàn)步驟或關(guān)鍵點(diǎn)會通過語音播報講解、文字提示或所選步驟部位進(jìn)行雙閃變色提示錯誤的方式進(jìn)行輔助式實(shí)訓(xùn)教學(xué)(如圖3所示)，虛擬仿真教學(xué)平臺會記錄學(xué)習(xí)者每一操作步驟的情況以及對其操作準(zhǔn)確性和檢驗(yàn)分析判斷情況進(jìn)行評分，并反饋學(xué)習(xí)者在操作步驟和檢驗(yàn)方法中存在的失誤或錯誤等學(xué)習(xí)情況。最后，由教師布置難度較大的典型案例給學(xué)生在虛擬仿真設(shè)備上進(jìn)行某一專項(xiàng)的虛擬仿真操作考試。只有通過專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)的同學(xué)，才能在課堂上或課后登入實(shí)訓(xùn)平臺對自己感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)，或提高自己的難度等級進(jìn)行提高技能的實(shí)訓(xùn)等。

圖3 文件檢驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)平臺操作界面截圖

(二)文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果評價

1.學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價

文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺自動記錄中學(xué)習(xí)者每一步操作情況，標(biāo)記學(xué)生操作中所存在的問題。學(xué)習(xí)者根據(jù)系統(tǒng)反饋其在操作步驟和檢驗(yàn)方法存在的失誤或錯誤等學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行反復(fù)操作訓(xùn)練，直至學(xué)會和掌握該檢驗(yàn)方法與操作技能為止。另外，文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺還設(shè)計(jì)了一個操作考核界面(如圖2所示)，在訓(xùn)練結(jié)束后，對學(xué)習(xí)情況進(jìn)行操作考核，讓學(xué)生從頭至尾連貫地進(jìn)行虛擬操作，系統(tǒng)自動根據(jù)學(xué)生操作情況評分與評價，會出現(xiàn)詳細(xì)的步驟分值和總分，學(xué)生能一目了然地看到自己的丟分情況，了解學(xué)習(xí)效果。

2.教學(xué)效果評價

教學(xué)效果評價主要采用調(diào)查問卷的方式獲得，我們針對實(shí)施文件檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的2016級刑事科學(xué)技術(shù)專業(yè)三個區(qū)隊(duì)的學(xué)生進(jìn)行相關(guān)調(diào)查，發(fā)出調(diào)查問卷138份，收回有效問卷138份，有效問卷的回收率100%。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，98.6%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了昂貴儀器、案例資源共享，節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源；97.8%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真技術(shù)打破了學(xué)習(xí)時間和地點(diǎn)的局限性；95.7%的學(xué)生認(rèn)為自由控制學(xué)習(xí)進(jìn)度和頻度，達(dá)到個性化教學(xué)的目的；92.8%的學(xué)生認(rèn)為拓展了學(xué)習(xí)內(nèi)容深度與廣度，有助于提高動手能力和創(chuàng)新能力；99.3%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)模式形式新穎，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果理想。

五、結(jié)語

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)文件檢驗(yàn)教學(xué)模式不足，不僅節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源、突破教學(xué)時空限制，拓展文檢實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的廣度與深度，而且還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生動手能力和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，達(dá)到理想的教學(xué)效果，有利于培養(yǎng)“教、學(xué)、練、戰(zhàn)”一體化公安實(shí)戰(zhàn)化人才。當(dāng)然，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中還存在許多不足之處和需要改進(jìn)的地方，相信在文檢教育工作者和計(jì)算機(jī)技術(shù)人員共同努力下，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于文件檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)有著更為廣闊的應(yīng)用前景。