为了解决城市重大突发自然灾害演练成本高、真实场景模拟演练有可能造成演练人员的紧张和恐慌、无法满足不同类型灾害随时随地应急演练等问题，虚拟仿真实验教学项目建设至关重要。其一，经济社会发展进入信息化5G时代，充分借助先进互联网、大数据、物联网、云计算和技术模式等信息技术手段，丰富课堂教学资源和路径，至关重要。其二，经济社会进入高质量发展阶段，社会深层转型所引发的各类社会矛盾和冲突有所凸显，亟需通过技术模拟的方式来提高决策和救援管理能力，从而服务于人民对美好生活的需要。其三，作为一个幅员辽阔的大国，在全球环境急剧变化的大背景下，各种自然灾害诸如地震、泥石流、台风等事件频发，对于提前预知和实景模拟决策的教育研究，提出了更高的要求。在此背景下，重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真教学实验项目建设，具有显著的必要性、迫切性和典型性。
重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真实验教学项目综合利用3D建模、VR虚拟仿真等信息化的技术手段，引入“沙盘博弈”和“情景模拟”等创新教学方法，构建虚拟仿真的自然灾害（如地震并引发次生火灾等）、社会安全事故（如地铁踩踏事故）模拟场景，学生模拟政府应急管理中心进行危机发生前防御准备，危机发生后预警发布、应急响应、队伍调遣、资源调度及应急结束后善后处理等应急全过程。通过该虚拟仿真实验教学项目的设计建设，聚焦于体现实验综合性、创新性，尤其在决策量的设置上，给出诸如烈度、震级、预警级别、响应级别、救援级别、资源配置级别、协同方案等方面的变量变化，重点体现能实不虚（诸如决策原理、原则和程序教学）、虚实结合（如灾害模拟场景的虚与整合性应急决策的实、灾害演变仿真的虚与分组协同救援机制研讨参与的实等）。让学生在虚拟环境中开展实验，弥补传统理论教学的不足，提高实验教学效果。
本虚拟仿真教学实验项目主要拟达到以下教学目的：
1、理解重大突发自然灾害的概念及等级、重大突发自然灾害应急决策的基本内涵及理论知识；
2、学习和掌握灾害产生的根源、发展机理、生命周期、应对原则、体制机制以及预防处置、恢复重建等方法策略；
3、让学生了解和掌握应急预案体系、预警信息发布及新闻发布会的写作格式规范和要求；
4、让学生了解和掌握重大突发自然灾害预防、应急准备、监测与预警、应急响应与应急决策、恢复与重建、媒体沟通等应急流程、业务操作和运用原则；
5、通过沉浸式场景感知和应对危机事件，提高学生参与重大突发自然灾害管理各环节的应急应对能力，包括灾情研判能力、应急指挥决策能力及救援处置能力等。
本实验项目利用3D虚拟仿真技术，基于“模型+决策+执行”的思路来设计重大突发自然灾害应急救援任务。系统内置灾害动态发展模型和应急救援力量模型模拟地震发生及灾后的虚拟仿真场景，学习者以“政府应急管理中心”的角色，根据地震灾后的人员伤亡及破坏情况，启动相应的应急预案及相应等级、协调应急救援队伍进入灾后现场进行抢险救援，并根据灾害发展的情况做出进一步应急救援决策，依据派遣不同的应急救援队伍、设置不同的救援疏散路线，从而体现不同的应急救援效果。使学习者了解和掌握重大突发自然灾害事件的应急处置流程及原则，也要求学生在不断变化发展的救援现场应对应急决策的多样化和不确定性。
核心要素的仿真度：
重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真实验模拟了城市发生地震灾害时，顷刻间地动山摇，建筑屋内玻璃碎裂、柱子坍塌、建筑起火、城市居民四处逃散。大量城市市民被困压在建筑内，残垣断壁，满目苍夷。同时加上声光音等感官效果，地震发生的模拟场景十分逼真。学生要以“政府应急管理中心”的角色去进行现场救援，应急救援环节涉及的救援元素如救援过程、救援队伍类型、救援工具等也贴近现实救援场景中的应用。知识点：共 9 个
（1）重大突发自然灾害应急的过程演化和阶段特征。
（2）重大突发自然灾害的应急预测预警：预警的内涵和功能；预警信息发布及原则。
（3）重大突发自然灾害的应急准备；应急预案的作用及系统体系；应急救援保障体系的构建：组织体系、运作机制、法律基础及保障系统。
（4）重大突发自然灾害的应急响应：应急响应的活动与功能；应急处置措施；应急决策的概念、特点及决策流程。
（5）重大突发自然灾害应急后的恢复与处理：灾后的善后处理与调查评估。
（6）重大突发自然灾害的应急沟通：信息发布（新闻发布会）、网络舆情干预与引导。
（7）重大突发自然灾害应急的组织结构与职能。
（8）重大突发自然灾害应急的财政管理：收入及支出管理。
（9）重大突发自然灾害应急的绩效评估。
1.本实验平台依托于苏州大学政治与公共管理学院智慧政务实验室运行，系统由服务器、网络设备、PC操作终端及其他安全硬件设备组成的硬件环境。
2.实验教学软件：重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真实验教学项目
3.PC操作系统：window7及以上版本；同时要支持 Chrome、IE及火狐浏览器，并且浏览器要有webgl运行插件。
4.网络带宽不低于20M，建议网络带宽50M及以上。
1.地震灾害发生与处置虚拟仿真场景：利用3D虚拟仿真技术生成逼真的视、听、感一体化的城市建筑发生地震灾害的虚拟环境，学习者以第一人称的视角感受地震发生时的破坏性和灾难性。
2.预设参数：地震发生时的初始破坏情况、应急救援队伍的种类及合理配置救援队伍的标准；应急救援元素：指挥部、医疗救助中心、应急避难点、警戒范围、救援队伍等。
由于自然灾害发生时的突发性、不确定性和难复现性，学校或实验室都不具备这样的自然灾害场景发生的模拟条件。因此重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真实验项目是在“构建主义学习”理论指导下运用3D虚拟仿真技术，采用“情景模拟教学法”，还原了重大突发自然灾害发生时的场景，既可以保证学生在模拟仿真场景下进行应急救援决策实验，又能够反复利用实验教学资源。
本实验项目利用虚拟现实VR等信息技术手段，将地震灾害发生的破坏性和震撼性场景模拟出来，让学生扮演“应急救援组织”，置身于逼真的自然灾害地震引发的灾难场景里，进行地震灾后的应急救援处理。学习者根据虚拟场景配套的救援资源及队伍进行现场救援决策：包括启动应急预案和确定应急响应等级；设置指挥区及救援安置区、设置救援警戒线、调遣救援队伍、建筑物内应急救援、对外公布救援情况信息及救援效果查看。这种教学方法突出操作性、讲究创新性、注重决策性，实现了理论与实践的接轨、素质教育与社会需要的接轨。
情景模拟教学法让学习者处于自然突发灾害如地震的虚拟仿真中，能够切身感受到灾害发生时的破坏性和恐慌感，虚拟仿真的场景在很大程度上刺激和调动了学生参与实验的浓厚兴趣，也弥补了传统教学场景不可复现的难题，同时也提高了学习者对突发危机事件的协调决策能力及应急救援能力，达到专业能力提升的目的。
重大突发自然灾害应急决策虚拟仿真实验教学项目是在“建构主义学习”理论指导下运用3D虚拟仿真技术，采用“情景模拟教学法”、“案例分析法”和SEMINAR(专题研讨)等方法，还原了重大突发自然灾害如地震发生时的场景。同时基于“模型+决策+执行”的设计思路，系统内置灾害动态发展模型和应急救援力量模型，学生不仅能感受到地震突发时的危机感和破坏性，还要以政府应急管理中心的角色针对不同的灾害情况进行应急管理决策。
①情景模拟教学法：利用虚拟现实VR等信息技术手段，将地震灾害发生的高破坏性和救援紧迫性场景模拟出来，让学生扮演“应急救援组织”，置身于逼真的自然灾害地震引发的灾难场景里，进行地震灾后的应急救援处理。
②案例分析法：针对具体的地铁站内部构造和伤困人员情况，学习者需要具体问题具体分析，根据虚拟场景拿出切实可行又高效的应对方案，配套的救援资源及队伍进行现场救援决策：包括启动应急预案和确定应急响应等级；设置指挥区及救援安置区、设置救援警戒线、调遣救援队伍、建筑物内应急救援、对外公布救援情况信息及救援效果查看。
③SEMINAR（专题研讨）法：选取突然事件应急预案编写，现场救援中及灾后舆情处置、救援效果评估等主题进行专题讨论教学，深入理解掌握重大突发自然灾害应急决策中的流程和处置原则。
①学生在浏览器里输入http://192.144.134.146/CMD/index.html，选择学生端口，输入登录名：apstu001，密码654321登录系统。在进入实验后，要先了解实验目的及实验原理等内容，明确学习目标成果，同时要掌握在虚拟仿真实验中操作方法。
②事故场景导入：学生以第一人称进入建筑内部，突然发生地震，通过文字、动画和视频了解城市发生地震灾害后的场景及体验感受。
点击“知道了”弹出提示信息：请以“政府应急管理组织”的角色统筹协调应急救援队伍进行迅速抢险救援。（确定）
③点击启动应急预案：根据事发情况选择相应的应急预案。
④点击确定应急响应等级：请根据地震灾害发生后造成的人员伤亡情况来选择相应的应急响应等级。危机发生后的响应等级分为四级：特别重大事件（I级）、重大事件（II级）、较大事件（Ⅲ级）、一般事件（Ⅳ级）。
⑤设置指挥/救援区域：俯视角度，根据灾后城市配套设施，根据不同的区域条件在地面划定指挥区域、医疗救治区域及应急避难场所，通过拖动的方式来进行设置。
⑥设置警戒线封锁现场：防止非救援人员擅自进入危险区域。通过选择--拖动的方式来划定警戒范围。通过城市灾后现场勘测明确危险区域所在，可以选择拖动500米或1000米两种警戒范围到危险区域。
⑦部署应急救援队伍：选择救援队伍资源并制定相应救援任务。
●灾害紧急救援队：重点是对被压埋人员的搜索与营救。在废墟堆里通过搜救设备发现生命，并实施救援。
● 医疗救护：通过（担架或救护车）将搜救出来的伤员运往医疗救护帐篷并根据情况进行转移治疗。
● 通信保障：启动车载基站，打开应急通信电线，实施卫星链路，实现了双向通信、语音和数据业务的联通功能。
● 电力保障：调集应急供电车为帐篷架设临时供电线路，并提供了应急照明。
● 卫生防疫：身穿隔离服，使用喷雾器对灾民安置区进行环境消毒；摆放蚊蝇监测设备、采集水样等步骤，完成传染病和环境卫生风险评估。
● 民生保障：为受灾人员发放救援物资（棉衣、棉被、帐篷、方便面、饮用水等物资）。
● 消防救援：利用消防车或消防水枪进行喷水灭火，控制住火势。
⑧配置应急救援队伍：拖动救援队伍到相应的区域进行救援并配置救援的队伍数。
⑨广播内容设置：撰写广播内容。广播告知受灾人群如何进行快速有效逃生疏散。
⑩应急照明规划：选择启动的应急疏散照明类型，设置照明标志点以便引导乘客有方向有顺序地疏散撤离。
•设置警戒线。
•疏散路线设置：根据建筑物内进出口标识及出口的位置等信息，来设置乘客的疏散路线。疏散路线由“蓝色线条”来进行标识。
•救援路线设置：根据建筑物内进出口标识及位置等信息来设置救援路线。救援路线由“红色线条”来进行标识。
•对外信息发布：救援时间、调配救援力量状况、现场救治伤亡人员情况及采取的措施。
•查看应急救援效果。
•应急结束：经过地震应急救援队、卫生医疗、电力通信及民生保障等部门的快速救援及应急处置，受灾群众妥善安置，伤员已得到及时救治，应急抢险救援结束。
该实验项目考核包括两部分：过程性考核及结果性考核。过程性考核：从实验操作的各个阶段考察学生是否完成决策进行评分。结果性考核：教师根据学生的实验报告内容及质量进行结果考察。学习者在完成实验后需在线填写并提交实验报告。此部分考核学生的综合素质和创新能力。