探索游戲化消防教育軟件的設計開發及其應用

摘要：游戲化教育軟件教育價值與娛樂趣味性兼具，是寓教于樂理念下的產物。本文討論了游戲化消防教育軟件的設計開發要點及其具體應用，分析了軟件的應用價值，和對游戲者的影響、起到的教學性與游戲性作用，希望可以給其他同類型游戲化教育軟件工具的開發與應用提供一些參考。

關鍵詞：教育軟件; 游戲化學習; 消防教育

1? ?引言

游戲化教育軟件教育功能明顯，但是國內游戲化教育軟件仍然處于起步階段，尤其是對于消防知識科普的游戲化教育軟件資源匱乏?；馂氖且环N常見的災害，而消防安全教育一直以來都是我國安全教育中的重點。如何將游戲化教育軟件與消防安全教育結合起來，成為了現階段安全教育的重要課題。

2? ?游戲化消防教育軟件的設計開發

2.1? 游戲軟件的基本內容

本游戲的背景為一個消防訓練營，主人公立志成為消防員而經受各種訓練。

項目1：鉆木取火，主人公來到訓練場地，用鍵盤控制的方式進行鉆木取火，使用者需要快速地按動鍵盤或鼠標的左右鍵來加快鉆木速度，從而實現起火。此項目用于讓學生了解燃燒條件為可燃物、助燃物與相應的溫度。

項目2：火災撲滅，本項目針對于火災類型進行了劃分，分別是固體著火、液體著火與氣體、金屬著火，對于不同的火災采用相應的方法進行撲滅。要求使用者選擇合適的滅火器進行滅火操作。在練習者初次點選到滅火器時即會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。

項目3：火場逃離，場景為一棟著火的大樓，學生需要通過指引脫離火場，由高樓層、樓梯與電梯構成，主人公需要按照給定的逃生圖，在最短的時間內脫離險境，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則無法逃出。本項目內容用于讓學習者掌握火災中的生存技巧，提高緊急情況下的應對能力[1]。

2.2? 軟件的開發

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

2.2.1? 轉木取火

轉木取火是軟件中的第一個環節，但是本模塊的開發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，在項目的開發過程中設置了參考物，如果沒有進行任何控制，參考物會自然下落，在按動鍵盤時，參考物則會上升，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，同步顯示物體的相對高度，用于模擬木塊溫度。同時溫度也在本系統中承擔觸發火煙粒子的功能。

2.2.2? 火災撲滅

本模塊主要涉及到兩個方面的內容，其一為使用方法的說明，其二則為現場滅火操作。學習者移動鼠標、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動閥門工作。為了達到這個應用需求，在開發過程中加入了安全栓位置監測模塊，測得安全栓被拔出時，才能使閥門處于激活狀態。在現場滅火環節中，火焰粒子的熄滅需要判定在火焰粒子干粉噴出后一定時間內，所以在火焰粒子控制方面加入一個延時器，從滅火器開始噴出干粉時就開始計時，在延時結束后，火焰即熄滅。

2.2.3? 火場逃離

火場逃離環節設計目的在于給學生介紹有關于火場逃生方面的常識與技能。軟件模擬中，主角所扮演的角色處于險境，在房間中有電話、毛巾等道具，此時需要首先撥打電話報119火警，讓消防員了解當時的火災形勢、火災現場的具體位置，之后打濕毛巾，掩口鼻，從樓梯脫逃。在本環節中，為了提高場景的逼真度與還原度，應用了多種粒子效果加強渲染，如平面、立方粒子等。

3? ?游戲化消防教育軟件的應用及效果

3.1? 游戲化消防教育軟件的應用

本游戲化消防教育軟件的實驗時間為兩周，在學生的信息技術課堂教學中，每節課的最后15分鐘進行軟件的試用。首先由教師進行簡要講解之后即進行軟件的操作，每周試用一次。在第一周的試用中，學生對軟件的本身產生了濃厚的興趣，比試誰能快速通關、完成任務;而在第二周的試用中，即有部分學生結合自己興趣與需要提出了相應的改進建議，如能否實裝多人共同完成任務、能否增加滅火車駕駛以及高壓水龍頭的操作等功能。

在經過軟件試用后學生對消防知識感興趣程度、對電腦游戲進行學習的感興趣程度均有顯著提升，在游戲化教育軟件對自己是否有幫助的調查中，認為有很大幫助/有一定幫助的學生則達到了98%。

3.2? 教學性效果

結合實驗結果來看，游戲化教育軟件的應用教學效果較好，實驗者的消防知識水平得到了明顯提高。學習目標的制定是教學目標成功的重要決定因素，而軟件實現了操作與知識的結合，使大部分目標加以分解，在學習過程中有所體現。此軟件應用了情景體驗式教學，讓學習者試用干粉滅火器進行滅火，如果使用者使用方式不正確，則無法完成滅火，這樣的反復強化可以讓學習者順利掌握這些技能。同時軟件中也有火場逃生訓練內容，與單純的知識講解相比，更能引起學習者的興趣。學習內容方面，游戲化教育軟件當中總結了燃燒原因、滅火器的使用注意事項，將這些內容與游戲環節、教師的講解結合起來，從而有效地提高了學生的學習效率。

3.3? 游戲性效果

總結起來，游戲化教育軟件當中，最明顯的不足就是游戲性不強，而本軟件開發初期即有針對性地進行了調查，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習者很大的操作空間。具體來說包括以下幾點：

3.3.1? 操作樂趣

軟件中為學習者提供了很多可操作項目，如“轉木取火”一節中，需要練習者快速按鍵來加快轉木速度，在一定時間內達到相應的速度，即可以完成任務，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景，需要練習者在房間內尋找道具來進行逃生，如果沒有選擇正確的道具，則無法順利逃生，節奏感較為緊迫。

3.3.3? 研究與練習

所有的游戲樂趣可以說都包括了研究與練習環節，但這實際上是游戲制作中難度較高的環節。舉例來說，在本軟件的使用過程中，使用者在開啟滅火器時，首先需要打開安全栓，并距離明火在適當的距離才能成功滅火。可以說游戲性是對于一款游戲評價的關鍵部分，但由于題材與內容方面的限制，很多游戲性內容都無法得到充分的體現，這也直接導致了教育類游戲軟件的受歡迎程度不高，所以后續教育性游戲軟件的開發需要做好二者的平衡[2]。

4? ?結語

在前文分析中不難發現，當前我國的游戲化教育軟件的發展歷程并不長，同時在軟件的開發與應用上也存在一定的問題，但是如果將其作為全新學習方式與理念來看待，無疑其具有著廣闊的發展前景。在不久的將來，游戲行業與消防教育行業將會形成通力合作，消防游戲化教育軟件產業會不斷發展壯大，得到進一步推廣。

作者簡介：

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

參考文獻：

[1]? ?付? 鈺.焦點智慧教育軟件在數學教學中的運用探研[J].成才之路，2019，（33）：33-34.

[2]? ?鄭曉麗，陳子超.基于游戲化學習的漢語拼音教育軟件設計[J].教育信息技術，2019，（Z2）：109-112.