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。

（1）实验方法描述：

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。

③ SEMINAR（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。

（2）学生交互性操作步骤说明：