探索游戲化消防教育軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)及其應(yīng)用

摘要：游戲化教育軟件教育價(jià)值與娛樂趣味性兼具，是寓教于樂理念下的產(chǎn)物。本文討論了游戲化消防教育軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)要點(diǎn)及其具體應(yīng)用，分析了軟件的應(yīng)用價(jià)值，和對(duì)游戲者的影響、起到的教學(xué)性與游戲性作用，希望可以給其他同類型游戲化教育軟件工具的開發(fā)與應(yīng)用提供一些參考。

關(guān)鍵詞：教育軟件; 游戲化學(xué)習(xí); 消防教育

1? ?引言

游戲化教育軟件教育功能明顯，但是國(guó)內(nèi)游戲化教育軟件仍然處于起步階段，尤其是對(duì)于消防知識(shí)科普的游戲化教育軟件資源匱乏?；馂?zāi)是一種常見的災(zāi)害，而消防安全教育一直以來都是我國(guó)安全教育中的重點(diǎn)。如何將游戲化教育軟件與消防安全教育結(jié)合起來，成為了現(xiàn)階段安全教育的重要課題。

2? ?游戲化消防教育軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)

2.1? 游戲軟件的基本內(nèi)容

本游戲的背景為一個(gè)消防訓(xùn)練營(yíng)，主人公立志成為消防員而經(jīng)受各種訓(xùn)練。

項(xiàng)目1：鉆木取火，主人公來到訓(xùn)練場(chǎng)地，用鍵盤控制的方式進(jìn)行鉆木取火，使用者需要快速地按動(dòng)鍵盤或鼠標(biāo)的左右鍵來加快鉆木速度，從而實(shí)現(xiàn)起火。此項(xiàng)目用于讓學(xué)生了解燃燒條件為可燃物、助燃物與相應(yīng)的溫度。

項(xiàng)目2：火災(zāi)撲滅，本項(xiàng)目針對(duì)于火災(zāi)類型進(jìn)行了劃分，分別是固體著火、液體著火與氣體、金屬著火，對(duì)于不同的火災(zāi)采用相應(yīng)的方法進(jìn)行撲滅。要求使用者選擇合適的滅火器進(jìn)行滅火操作。在練習(xí)者初次點(diǎn)選到滅火器時(shí)即會(huì)彈出滅火器的使用方法與說明，從而讓使用者掌握滅火器的使用方法。

項(xiàng)目3：火場(chǎng)逃離，場(chǎng)景為一棟著火的大樓，學(xué)生需要通過指引脫離火場(chǎng)，由高樓層、樓梯與電梯構(gòu)成，主人公需要按照給定的逃生圖，在最短的時(shí)間內(nèi)脫離險(xiǎn)境，在逃脫過程中需要避免乘坐電梯、用濕毛巾掩住口鼻，如果沒有遵循以上操作要點(diǎn)則無法逃出。本項(xiàng)目?jī)?nèi)容用于讓學(xué)習(xí)者掌握火災(zāi)中的生存技巧，提高緊急情況下的應(yīng)對(duì)能力[1]。

2.2? 軟件的開發(fā)

3D模型建立過程中，通常使用貼圖來避免模型網(wǎng)格面數(shù)量的增加，所以可以在3D模型建立完畢后，將模型網(wǎng)格拆成圖片，應(yīng)用.bmp位圖格式儲(chǔ)存，采用Photoshop進(jìn)行繪制;在貼圖繪制完畢后也以.bmp格式存儲(chǔ)。將已經(jīng)完成的3D模型、人物動(dòng)作在3DSMAX中壓縮，由Photoshop編輯VIRTOOOLS中的2D圖片，以.jpg或.png格式儲(chǔ)存。其中VIRTOOLS中集成了背景音樂與說明提示語音，輸出為.mp3格式。在將互動(dòng)控制功能全部編輯完畢后，輸出為.vmo格式進(jìn)行加密儲(chǔ)存。本軟件中的2D動(dòng)畫則采用Flash工具進(jìn)行制作。

2.2.1? 轉(zhuǎn)木取火

轉(zhuǎn)木取火是軟件中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，但是本模塊的開發(fā)難度則主要來自于如何判斷操作者按鍵速度，以及基于按鍵者按鍵速度來提升木塊溫度，從而控制冒煙。為了解決該問題，在項(xiàng)目的開發(fā)過程中設(shè)置了參考物，如果沒有進(jìn)行任何控制，參考物會(huì)自然下落，在按動(dòng)鍵盤時(shí)，參考物則會(huì)上升，如果上升速度高于下降速度，則代表物體溫度的上升。與此同時(shí)，同步顯示物體的相對(duì)高度，用于模擬木塊溫度。同時(shí)溫度也在本系統(tǒng)中承擔(dān)觸發(fā)火煙粒子的功能。

2.2.2? 火災(zāi)撲滅

本模塊主要涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一為使用方法的說明，其二則為現(xiàn)場(chǎng)滅火操作。學(xué)習(xí)者移動(dòng)鼠標(biāo)、操作鍵盤，在正確的位置噴出干粉，需要遵循正確的操作步驟，先打開滅火器的安全栓、將閥門按壓下去，如果沒有拔出安全栓則無法驅(qū)動(dòng)閥門工作。為了達(dá)到這個(gè)應(yīng)用需求，在開發(fā)過程中加入了安全栓位置監(jiān)測(cè)模塊，測(cè)得安全栓被拔出時(shí)，才能使閥門處于激活狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)滅火環(huán)節(jié)中，火焰粒子的熄滅需要判定在火焰粒子干粉噴出后一定時(shí)間內(nèi)，所以在火焰粒子控制方面加入一個(gè)延時(shí)器，從滅火器開始噴出干粉時(shí)就開始計(jì)時(shí)，在延時(shí)結(jié)束后，火焰即熄滅。

2.2.3? 火場(chǎng)逃離

火場(chǎng)逃離環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)目的在于給學(xué)生介紹有關(guān)于火場(chǎng)逃生方面的常識(shí)與技能。軟件模擬中，主角所扮演的角色處于險(xiǎn)境，在房間中有電話、毛巾等道具，此時(shí)需要首先撥打電話報(bào)119火警，讓消防員了解當(dāng)時(shí)的火災(zāi)形勢(shì)、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體位置，之后打濕毛巾，掩口鼻，從樓梯脫逃。在本環(huán)節(jié)中，為了提高場(chǎng)景的逼真度與還原度，應(yīng)用了多種粒子效果加強(qiáng)渲染，如平面、立方粒子等。

3? ?游戲化消防教育軟件的應(yīng)用及效果

3.1? 游戲化消防教育軟件的應(yīng)用

本游戲化消防教育軟件的實(shí)驗(yàn)時(shí)間為兩周，在學(xué)生的信息技術(shù)課堂教學(xué)中，每節(jié)課的最后15分鐘進(jìn)行軟件的試用。首先由教師進(jìn)行簡(jiǎn)要講解之后即進(jìn)行軟件的操作，每周試用一次。在第一周的試用中，學(xué)生對(duì)軟件的本身產(chǎn)生了濃厚的興趣，比試誰能快速通關(guān)、完成任務(wù);而在第二周的試用中，即有部分學(xué)生結(jié)合自己興趣與需要提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，如能否實(shí)裝多人共同完成任務(wù)、能否增加滅火車駕駛以及高壓水龍頭的操作等功能。

在經(jīng)過軟件試用后學(xué)生對(duì)消防知識(shí)感興趣程度、對(duì)電腦游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的感興趣程度均有顯著提升，在游戲化教育軟件對(duì)自己是否有幫助的調(diào)查中，認(rèn)為有很大幫助/有一定幫助的學(xué)生則達(dá)到了98%。

3.2? 教學(xué)性效果

結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，游戲化教育軟件的應(yīng)用教學(xué)效果較好，實(shí)驗(yàn)者的消防知識(shí)水平得到了明顯提高。學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定是教學(xué)目標(biāo)成功的重要決定因素，而軟件實(shí)現(xiàn)了操作與知識(shí)的結(jié)合，使大部分目標(biāo)加以分解，在學(xué)習(xí)過程中有所體現(xiàn)。此軟件應(yīng)用了情景體驗(yàn)式教學(xué)，讓學(xué)習(xí)者試用干粉滅火器進(jìn)行滅火，如果使用者使用方式不正確，則無法完成滅火，這樣的反復(fù)強(qiáng)化可以讓學(xué)習(xí)者順利掌握這些技能。同時(shí)軟件中也有火場(chǎng)逃生訓(xùn)練內(nèi)容，與單純的知識(shí)講解相比，更能引起學(xué)習(xí)者的興趣。學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，游戲化教育軟件當(dāng)中總結(jié)了燃燒原因、滅火器的使用注意事項(xiàng)，將這些內(nèi)容與游戲環(huán)節(jié)、教師的講解結(jié)合起來，從而有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.3? 游戲性效果

總結(jié)起來，游戲化教育軟件當(dāng)中，最明顯的不足就是游戲性不強(qiáng)，而本軟件開發(fā)初期即有針對(duì)性地進(jìn)行了調(diào)查，很多游戲愛好者喜愛游戲的原因就是游戲中有較高的自由度，所以在軟件中給了學(xué)習(xí)者很大的操作空間。具體來說包括以下幾點(diǎn)：

3.3.1? 操作樂趣

軟件中為學(xué)習(xí)者提供了很多可操作項(xiàng)目，如“轉(zhuǎn)木取火”一節(jié)中，需要練習(xí)者快速按鍵來加快轉(zhuǎn)木速度，在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到相應(yīng)的速度，即可以完成任務(wù)，木頭冒出火煙，相反，如果速度不夠，則宣告失敗。

3.3.2? 探索的樂趣

本軟件中模擬了逃生場(chǎng)景，需要練習(xí)者在房間內(nèi)尋找道具來進(jìn)行逃生，如果沒有選擇正確的道具，則無法順利逃生，節(jié)奏感較為緊迫。

3.3.3? 研究與練習(xí)

所有的游戲樂趣可以說都包括了研究與練習(xí)環(huán)節(jié)，但這實(shí)際上是游戲制作中難度較高的環(huán)節(jié)。舉例來說，在本軟件的使用過程中，使用者在開啟滅火器時(shí)，首先需要打開安全栓，并距離明火在適當(dāng)?shù)木嚯x才能成功滅火?？梢哉f游戲性是對(duì)于一款游戲評(píng)價(jià)的關(guān)鍵部分，但由于題材與內(nèi)容方面的限制，很多游戲性內(nèi)容都無法得到充分的體現(xiàn)，這也直接導(dǎo)致了教育類游戲軟件的受歡迎程度不高，所以后續(xù)教育性游戲軟件的開發(fā)需要做好二者的平衡[2]。

4? ?結(jié)語

在前文分析中不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)的游戲化教育軟件的發(fā)展歷程并不長(zhǎng)，同時(shí)在軟件的開發(fā)與應(yīng)用上也存在一定的問題，但是如果將其作為全新學(xué)習(xí)方式與理念來看待，無疑其具有著廣闊的發(fā)展前景。在不久的將來，游戲行業(yè)與消防教育行業(yè)將會(huì)形成通力合作，消防游戲化教育軟件產(chǎn)業(yè)會(huì)不斷發(fā)展壯大，得到進(jìn)一步推廣。

作者簡(jiǎn)介：

王子奇，（1999.03-），男，漢族，遼寧省朝陽市人，本科學(xué)歷，研究方向：游戲。

參考文獻(xiàn)：

[1]? ?付? 鈺.焦點(diǎn)智慧教育軟件在數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用探研[J].成才之路，2019，（33）：33-34.

[2]? ?鄭曉麗，陳子超.基于游戲化學(xué)習(xí)的漢語拼音教育軟件設(shè)計(jì)[J].教育信息技術(shù)，2019，（Z2）：109-112.