知识目标：
掌握城市应急管理的基本理论与关键流程。
理解城市极端天气复合风险的成因、演化机制及其对城市运行系统的影响。
掌握城市防台防汛应急预案的核心内容与应急响应、资源调度、避险安置等关键环节。 能力目标：
提升突发事件下的应急决策与实战操作能力。
通过仿真演练，提升学生在高压情境中分析研判、防灾减灾、协同指挥和动态决策的综合能力，强化实际应对复杂灾害事件的能力。
提高善用AI技术辅助城市治理、城市应急决策的能力。 思政目标：
增强公共安全意识与跨学科综合素养。
培养学生的社会责任感与风险意识，提升其在城市治理、应急管理等领域的综合应用能力，为胜任相关岗位打下坚实基础。
在国家大力推进治理体系和能力现代化背景下，提高应急管理教学的科学性与实践性水平已成为当前高校公共管理教育的重要任务。以上海为代表的沿海超大城市在城市区位、空间结构、地下排水设施布局等方面具备显著特征，汛期面临台风、暴雨、内涝以及相应次生灾害频发等多重城市治理挑战，对城市公共安全与应急管理能力提出更高要求。因此，建设具有针对性和典型性的韧性城市极端天气复合风险防控虚拟仿真实验教学项目，具有突出的现实必要性与教育价值。
本实验项目拟依托团结引擎与虚拟现实、GIS、人工智能等技术，构建基于真实数据驱动的城市防汛虚拟仿真系统，模拟汛情预警、应急调度、物资协调、避险安置、灾后恢复等全流程管理情境。系统融合上海典型城市特征，覆盖中心城区、交通枢纽、地下空间、老旧小区等重点区域，场景真实、任务丰富，教学内容紧密对接《应急管理理论》《应急管理导论》《风险管理理论》《风险沟通理论与实践》《城市治理》《政策推演与模拟》《灾害社会学理论与实践》《风险分析与评估》等核心课程内容。实验采用“多角色参与+情境导入+任务驱动+效果评估”的教学设计模式，全面提升学生的风险识别、决策判断、应急协调、资源统筹、灾后评估以及AI辅助应急管理决策能力。
（1）实验原理
本实验基于“城市应急管理”和“城市治理”的基本理论与实践需求，依托现代信息技术（如团结引擎、GIS地理信息系统、虚拟现实技术等），构建沉浸式、交互式、任务导向的韧性城市极端天气复合风险防控虚拟仿真实验教学平台。实验遵循“风险感知—决策判断—协同处置—评估反馈”全流程应急管理逻辑，模拟超大城市（如上海）在台风洪涝灾害下的应急响应机制与城市管理运作模式，提升学生城市应急管理能力。
知识点：共13个
1. 城市洪涝灾害成因与灾害链原理：包括极端天气成因、地形地貌、排水系统等因素形成的城市内涝灾害链分析。
2. 城市防汛应急预案的内容与构成：包含风险评估、响应等级划分、组织体系、职责分工、处置流程等关键要素。
3. 突发自然灾害的预警分级与信息发布机制：掌握蓝色、黄色、橙色、红色预警等级含义，熟悉多部门联合发布机制。
4. 城市应急组织架构与职能分工机制：理解应急指挥系统构成，分清政府部门、街道社区、企业单位等角色职责。
5. 社区洪涝隐患排查与治理方法：包括地下空间、老旧小区、低洼地带、排水口等重点部位的风险点识别与治理手段。
6. GIS在城市治理及防台防汛中的应用：利用地图、地理空间数据辅助应急指挥、避难场所选址、洪涝态势判断等决策。
7. 防汛物资管理与避难场所规划原则：掌握物资分类、调度流程、应急仓库选址及临时安置点布局要求。
8. 城市防汛应急响应流程：包括响应启动、信息上报、指挥调度、应急执行、响应终止五大环节。
9. 洪涝灾害中的群众转移与安置原则：理解避险路线规划、特殊群体照顾、安置点环境评估等核心知识。
10. 多部门协同与风险沟通机制：熟悉政务协同平台使用、社区与市政协作流程、公众宣传及舆情应对方法。
11. 洪涝灾害中的城市运行保障机制：涉及供电、供水、交通、通信等“生命线工程”的应急处置方法。
12. 灾后恢复与重建的评估与方案设计：包括损失评估、环境修复、基础设施重建、社区恢复等核心内容。
13. AI辅助城市治理以及应急管理决策能力：善于利用AI分析灾情，撰写预警信息发布、灾害损失报告等初稿。
（2）核心要素仿真设计
本实验系统基于高精度DEM数字高程模型和GIS地理信息，真实还原城市地势、河网与低洼易涝区客观结构；集成预警发布、交通管制和避难安置等功能模块，仿真模拟韧性城市极端天气复合风险防控过程中多部门协同应急处置流程。
教学过程
本实验教学采用“理论研习—方案设计—实训操作—综合分析”的递进式结构，循序渐进、环环相扣，力求实现知识传授、技能训练与能力提升的深度融合。教学分为四个主要阶段，具体如下：
理论研习（1学时）
学生首先通过“理论基础知识”模块，学习城市应急管理的基本理论、实验原理与操作要点，掌握相关法律法规与工作机制，为后续仿真实验操作打下扎实的理论基础。
方案设计（1学时）
基于给定的典型案例和台风暴雨情景，学生以小组或个人为单位设计城市的防台防汛应急预案，提升其问题分析、方案策划与系统性思维能力。
仿真实训（3学时）
学生以应急管理多角色身份进入虚拟情景，围绕“灾前—灾中—灾后”全过程，完成应急管理关键人物，如隐患排查、人员转移、抢险救援、灾后恢复等。该阶段以沉浸式体验强化实战能力与决策意识。
结果分析与总结（1学时）
教师引导学生分析实验过程中的关键数据与问题节点，撰写实验报告，总结经验教训，并结合现实中的城市极端天气复合风险防控问题进行拓展与反思。
实验方法
观察法
引导学生在虚拟场景中敏锐观察环境变化与任务线索，提升分析问题和判断决策的能力。
比较法
学生对比不同方案（如避难场所选择、应急路线设计等），增强其在复杂情境中择优决策的能力。
实操法
通过对风险点排查、应急响应等核心环节的操作训练，提升学生的应对技能和规范执行能力。
情境体验法
借助拟真的社区场景与天气系统，提升学生的临场反应与适应性。
角色扮演法
学生分别扮演应急指挥、抢险、宣传、后勤等角色，强化多岗位协作能力和全局意识。
1 登录与角色进入：学生需成功登录系统并进入城市防汛模拟环境，完成角色设定
2 台风路径判断：根据地图与天气数据判断台风预计登陆点和影响区域
3 启动应急响应流程：结合专业知识和AI建议，启动相应等级的台风应急响应（如Ⅲ级或Ⅱ级）
4 应急指挥部组建：选择正确部门组成联合指挥机构（如水务、交警、气象等）
5 危险区域人员转移：在地图中识别低洼易涝区，制定转移路线并分配转移人数
6 安置点设置与容量配置：设置至少两个临时安置点并合理配置容量
7 排涝设施启用：选择启动合适泵站与临时排涝设施以降低内涝风险
8 联动部门调度：调度防汛队伍、交通管控人员、电力抢修人员等到指定位置
9 应急物资调配：分配沙袋、水泵、救生衣等关键物资至前线及安置点
10 险情上报与信息发布：结合AI分析结果，填写并提交险情上报表，通过广播和短信平台推送预警信息
11 高危区域封控部署：对下穿隧道、桥梁、施工区域等高风险地段设置封控措施
12 总结与评估：查看应急过程报告，完成系统自动评估测试
（1）客户端到服务器的带宽要求
客户端带宽要求：≥100 Mbps（推荐千兆内网）
服务器端带宽要求：≥1 Gbps 网卡，支持并发数据处理
（2）能够支持的同时在线人数
50人
（1）计算机硬件配置要求
操作系统 推荐Windows 10 64位 或更高版本 支持3D运行环境与图形驱动
处理器（CPU） Intel i5 第10代及以上，保证复杂模拟场景流畅运行，处理实时交互逻辑
内存（RAM） ≥ 16 GB 多线程处理仿真逻辑、图形加载与数据记录
显卡（GPU） NVIDIA GTX 1660 / RTX 2060 及以上
显存 ≥ 6GB 支持高精度三维建模渲染与VR兼容性
（2）其他计算终端硬件配置要求 无
（1） 计算机操作系统和版本要求
Windows系统。
（2） 其他计算终端操作系统和版本要求
无
（3） 支持移动端：
○是 ○ √否
（4）非操作系统软件要求
√谷歌浏览器 √IE浏览器 360浏览器 火狐浏览器 其他
（5）需要特定插件
○是 ○ √否
Email：rcli@fudan.edu.cn
研究方向：应急管理、基层社会治理、行政改革与公共治理、区域治理与政府间关系
电话: (021)65642805
邮箱: fanglei@fudan.edu.cn 
地址:上海市杨浦区邯郸路220号
