周萍萍
山东工业职业学院
摘要：本文以淄博市小学生公共安全教育培训服务平台为例, 详细分析了该平台的设计思想, 并运用3D建模技术和U3D技术结合小学生学习特点和安全教育的实际情况，实现公共安全教育培训服务平台的开发, 给出了总体结构，并对其中的主要功能模块及场景进行了介绍，本平台能很好解决因条件限制而不能有效地进行形象、生动的安全教育的问题。
关键词：小学生、公共安全教育
一、小学生公共安全教育培训的目的
现代小学生公共安全教育培训平台不仅仅是通过信息技术的使用来延伸安全教育，去支持基于课程讲授型的安全教育模式，应更倾向于最大限度地建立学生和学习内容之间的联系, 这种联系的最有效的方式是沉浸性、交互性, 即成为双向交互的沉浸式学习平台。因此, 本文以虚拟现实技术为主要实现技术, 研究设计构建沉浸互动式安全教育平台, 使用对象是义务教育阶段小学生。
该平台以任务驱动、强调互动、沉浸性为指导原则，做到分模块、分任务循序渐进地设置不同安全教育场景，引导小学生能够在平台中不同场景的情节互动做出正确反应，进一步提高小学生安全防范意识和能力。
二、本平台总体设计
（一）平台设计思想
按照教育规划纲要确定的战略目标和发展任务，全面贯彻党的十九大精神，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，根据“以人为本、生命高于一切”的理念，对学生的安全坚持“教育为主、预防为主”的原则，全面贯彻落实小学公共安全教育指导纲要的各项要求，利用虚拟现实技术对公共安全教育方式方法进行探索和创新，有效推进小学生安全教育工作。
（二）平台设计的总体结构
生活中我们会遇到不可预见的事故发生，事故会带来人员伤亡或者财产损失。本平台中从事活动的主体是小学生，思维中具体形象的成分占优势，根据小学生学习特点，因此设计出的平台应做到以下几点:
1.分模块设计、开发有针对性的丰富生动的场景，并进行教育活动，主要包括, 预防和应对社会安全类事故、预防和应对公共卫生事故、预防和应对意外伤害事故、预防和应对自然灾害、预防和应对影响学生安全的其他事件、预防和应对社会安全类事故或事件、预防和应对公共卫生事故、预防和应对意外伤害事故、预防和应对网络、信息安全事故、预防和应对自然灾害共10大模块，每个模块契合到合适场景故事。
2.在安全教育活动中实现学生的活动，通过VR的方式，模拟现实中安全事故发生的情况，采用启发引导的方式，使小学生在沉浸式场景中做出应对反应，提高学生应对危险的能力，保证小学生人身安全，提高学习效率。每个模块又可以分为若干任务，其中包括安全知识认知、危险处理应对、预防与应急处理、安全知识考核。
3.在安全教育平台中实现管理员的活动，如, 发布平台首页公告、实现场景管理、更新或删除任务、正确行为、错误行为、清除过期的数据库信息等。
三、该平台主要场景设计及关键技术
（一）小学生安全教育开发的主要场景包括：
1.针对了解社会安全类突发事故的危险和危害这一安全目标，设计公交车火灾逃生、居家防火知识与火灾逃生2个场景。公交车安全事故威胁孩子安全，遇到火灾等突发事件有的小朋友不能及时自救。本平台通过VR技术还原公交车、家庭生活中常遇到的突发火灾、煤气泄漏等消防安全事故，并通过指引帮助小学生完成应急处理、逃生自救等技能的学习。
2. 针对了解并遵守各种公共场所活动的安全常识这一安全目标，制作各种逃生标识模型，设计拥挤人群场景并沉浸式体验如何保护自己，模拟易发生踩踏事故的情形。
示例：场景中发觉拥挤的人群向着自己行走的方向拥来时，你的选择：
A.马上避到一旁，但不奔跑，防止摔倒。（动画效果）
B.不要逆人流前进。（动画效果）
C. 抓住一种坚固牢靠的东西，例如路灯柱之类，待人群过去后，离开现场。（动画效果）
3. 搭建设计与陌生人交往的故事场景，使学生了解与陌生人交往中应当注意的安全问题，掌握与陌生人交往的一些方法，培养与陌生人有效接触的意识。可借鉴相关儿童故事。也可以开发相关知识竞猜游戏，不同选项，出现的动画效果不同，示例：
有陌生人要给你饮料喝，你的做法是？
A.谢谢，我不渴，您自己喝吧。
B.太好了，我正好要喝水。
选择了A，体验者安然无恙
选择了B，体验者晕倒在地，陌生人露出凶恶的笑（动画效果）。
4.意外伤害事故的预防和应对，意外伤害事故是指由于身体外部原因造成的事故，如车祸等。本场景任务以校车、公交车两种车型来模拟车辆交通事故，采用启发引导的方式，使学生学会应急开关、安全锤、安全门等应急设备的使用方法，从而对乘车安全知识和车内逃生技巧形成深刻的记忆。
5. 预防和应对网络安全事故，用故事的形式重现现实生活中网络诈骗的案例，利用角色扮演的形式告诉学生，千万不能轻信网友，以讲故事的方法引导学生认识到向外泄露家庭和个人等重要信息的危害，不单独与网友会面。
（二）开发用到关键技术
1、3D建模技术：主要用来打造能够使人身临其境的虚拟环境，这是本平台设计与开发的核心内容，要搭建沉浸式场景，建模是关键技术之一，构成虚拟世界。本项目使用的3D建模软件主要是3Dmax以及cad 软件，开发人员灵活运用3Dmax建模技术，通过布尔、放样、建模语言、多边形建模等多种形式，构建场景系统模型，同时加入声音等元素，进一步丰富增强场景的感染力。
2、交互反馈技术：在本项目搭建的多场景中，学生能直接与虚拟物体接触，感受到如同真实世界的感觉，三维模型导入U3D平台后，合理设计加入漫游交互功能，在U3D平台内对场景内各对象进行参数修改、脚本编写、添加组件，实现碰撞检测、角色漫游等功能，满足学生互动需求。
四、总结
公共安全教育培训服务平台增加了小学生安全教育教学方式的多样性，有利于提高学生的学习兴趣和学习质量，有利于提高学生运用现代信息技术能力的培养。综上所述, 双向沉浸式公共安全教育培训服务平台的设计与开发，很好地解决了安全教育平台因时间和空间限制而不能有效生动地进行师生双向互动活动的问题。在这种较为逼真的公共安全教育平台环境中, 小学生获得了对学习活动越来越多的控制权，探究式学习成为学习的主要方法，学习不再是消极的同化过程，本平台对激发小学生学习积极性、保证小学生学习的有效性和安全教育的有序性将发挥越来越重要的作用。
参考文献：
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[2]张敏.基于虚拟现实技术的虚拟校园交互设计与实现[J].品牌(下半月),2015(04):41.
[3]韩莹.基于VR技术的虚拟校园系统设计与实现[J].电脑编程技巧与维护,2017(07):15-16+32.
作者：周萍萍，山东工业职业学院，研究方向：计算机应用，虚拟现实技术应用。
2020年淄博市重点研发计划（政策引导类项目）立项项目《淄博市小学生公共安全教育培训服务平台》课题编号：2020ZC010267