基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统研究*

郑绵彬，汤祥州，陈国华

（1.广东蓝盾乐庚信息技术有限公司，广东广州510655；2.华南理工大学安全工程研究所，广东广州510640）

基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统研究*

郑绵彬1，汤祥州1，陈国华2

（1.广东蓝盾乐庚信息技术有限公司，广东广州510655；2.华南理工大学安全工程研究所，广东广州510640）

中小学生的安全意识和应急能力亟需提高，而已有的教育产品缺少互动趣味性，很难吸引学生认真学习。我们探索寓教于乐的多彩教育形式，利用虚拟现实技术，研发了基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统，本文介绍了系统的特色和功能设计以及应用情况。系统应用结果也表明，中小学阶段的学生在安全应急避险能力上有较大的提升空间。

三维互动；中小学生；安全管理；应急系统

一、引言

中小学生缺乏安全保护意识所引发的伤害，是造成中小学生非正常死亡的主要原因之一，意外伤害成为威胁学生安全的头号杀手。我国每年都有大量学生遭受意外伤害，导致悲剧发生的一个重要原因是目前中小学生欠缺安全应急知识，自我保护能力差，因此对少年儿童进行安全应急教育的形势相当紧迫。有专家指出，通过安全应急教育，提高中小学生的自我保护能力，80%的意外伤害事故是可以避免的。[1-3]

近年来，各级教育管理部门及学校都高度重视中小学安全应急教育。2006年教育部颁布《中小学幼儿园安全管理办法》[4]，2007年《国务院办公厅关于转发教育部中小学公共安全教育指导纲要的通知》[5]，2012年广州市颁布实施《广州市学校安全管理规定（试行）》[6]，2013年广州市应急办发布《公众应急手册》[7]等等，教育管理部门及学校都在积极开展各类安全教育活动，国内诸多学者在开展安全教育相关研究，[8-10]并且研究国外先进的教学理念，[11-12]也有提出一些新的开发工具，[13]但据有关学校反映，学校安全教育没有专业教师，一般还根据课本授课，形式单一，缺少趣味性，没能吸引学生认真学习安全应急知识。目前，我国中小学生安全宣教产品有文本教材、宣传画、视频、Flash、二维或三维动画。

鉴于现有产品没有足够的趣味性吸引学生认真学习安全应急知识，我们有必要探索更多元化的教学形式。现借着计算机软硬件技术突飞猛进的条件，电教室也都已悄悄走进了大多数中小学校园，我们借着这个有利契机进行产品创新，研发了一套基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统，寓教于乐，寓教于丰富多彩活动的教学组织形式，增强公共安全教育的效果。

本系统借助多媒体大屏触控一体机或电教室，通过人机互动方式，学习安全应急知识，使学生逐步形成“珍爱生命，安全第一，遵纪守法，和谐共处”的安全意识，掌握必要的安全行为知识和技能，具备自救自护的能力，培养在日常生活和突发安全事件中正确应对的方法，最大限度地预防安全事故发生和减少安全事件对中小学生造成的伤害，护航中小学生健康成长。

二、系统特色

基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统具有明显的创新特性，主要体现在：

1.三维仿真

系统场景利用了三维仿真技术，场景逼真。三维互动，有趣味性，寓教于乐，将安全教育和三维互动相结合，让学生参与其中，在快乐中学习。

2.闭环的学习系统

系统更专注于学生的安全应急教育，从三维互动到宣传学习再到考核监督，产品贯穿安全应急这一主题。系统具有丰富的应急知识教材、课件和练习题，方便教师教学和学生学习，系统带有自动试卷生成功能，方便考核，适合国内中小学校安全教育需要。值得一提的是，公司与教育部门合作，开发了近3000道安全应急领域的试题，是国内较为完善的中小学安全应急知识试题库。

3.PC端和移动终端结合

系统配备智能手机终端的APP客户端，方便学生家长下载使用，做到学校、家长和学生共同参与，大大提高了安全应急知识学习的效果。

4.数据挖掘

系统进行数据统计分析，学校可定期考核监督学生，通过报表、饼图等形式直观展示学生对应急知识的掌握情况，提示教师重点讲解薄弱知识点，提醒家长日常监护教育。

5.云平台

系统建设中小学生安全应急宣教系统的云平台，为中小学校服务，学校不需投资，只需缴纳一定的服务年费，大大降低了学校的负担。

三、系统设计

基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统不仅具有三维仿真和数据分析功能，还具有光荣榜展示和发布通知等功能。具体包括以下模块：

1.安全应急互动模块

安全应急互动设计为闯关类游戏，利用虚拟现实技术，模拟上学、课间、上课、回家、火灾、地震等，构建事故或灾害场景，通过学生参与游戏互动，锻炼学生应对安全事件的应急能力。

由于面向的用户群体包括小学生，因此基于简单易操作的原则设计。游戏采用对错选择的模式，无论学生选择正确与否，都会加载详细的相关安全应急知识，并要求学生听完知识点才能继续游戏，旨在让学生掌握完备、正确的安全应急知识。

安全应急互动内容包括地震避险、火灾逃险、预防溺水、安全课间、安全回家、安全郊游、安全体育、上学路上、预防流感、防盗抢、安全上网、安全春节、安全游乐场、雷雨天气、公交车失火逃生、安全隐患、警示标识等17个三维场景，场景可以灵活增加。

2.安全应急知识模块

安全应急知识模块包括知识、练习和考试三个子模块。知识专题包含校园安全、食品安全、运动伤害、消防安全、交通安全、预防溺水、自然灾害、地震自救、安全用电、防范网瘾、游戏安全、意外伤害、预防抢盗、综合知识等内容，每个专题都说明安全事件和预防方法。

3.数据统计模块

统计学生使用系统的情况，包括使用次数、成功率、答题的正确错误情况明细、成绩等信息，系统会自动对学生的考试成绩进行存储、统计汇总、生成相应的报表并发布到光荣榜。

4.通知模块

包括考试、放假、活动、比赛、欢迎词（例如欢迎领导检查、交流指导）和标语（例如节日庆贺、获奖庆贺）等内容。

5.光荣榜模块

系统统计学生参加互动游戏和安全知识考试的成绩，选出前八名为 “互动之星”、“知识标兵”，并自动发布在光荣榜上，激励学生学习热情。

6.系统后台管理

系统后台管理包括人员管理、信息发布管理、数据统计管理、权限管理等。

四、系统应用情况

自2014年起，先后有十几所广州市属学校采用了这套系统；佛山某区四个街道的代表学校已在去年采购该系统；上海华灵学校的中小学生安全应急宣教系统一经部署完，相关领导就前往学校进行实地考察，给予了充分肯定，并支持更多的学校引入该系统；广西柳州城中区教育局去年年底已采用该系统，今年有望在其他城区进行开拓推广；吉林长春二道区所有区属小学已开始使用该系统，师生及教育部门给予了良好的反馈……经过前期的基础巩固和多方的努力推进，基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统在全国多地开花结果，帮助中小学生学习安全应急知识。在实现公司经济价值的同时，也创造出巨大的社会价值！

图1 各班级互动次数和正确率

例如某实验学校学生使用该系统上机学习，由于趣味性十足，学生学习热情非常高；某幼儿师范学校的教师利用该系统进行多媒体教学，系统成为教师安全教育的专业工具；佛山市某区中小学生安全应急宣教系统推介交流会上，众多校长在体验宣教系统，通过这种交流会，试点学校将自己的产品使用心得和成功经验分享给当地教育局和兄弟学校，并及时将师生体验情况和改进建议进行了反馈；图1是长春二道区教育局管理平台的系统截图，图中显示了教育局可以对学校的产品使用情况进行集中管理和监督。例如某小学的学生互动数据统计图，学校对该系统的使用热情较高，有班级互动题次达到了16000次，但是正确率只有50%左右，全学校完成超过16万次互动。该校使用情况图数据反映学生的互动成绩较低，亟需加强对安全应急知识的掌握力度，统计结果表明中小学阶段的学生在安全应急避险能力上有较大的提升空间，教育局及学校需引起重视。

五、结论

中小学生的安全意识和应急能力亟需提高，而已有的教育产品缺少趣味性，我们有必要探索寓教于乐的多彩教育形式。本文介绍了基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统的特色、系统功能设计以及应用情况。一方面系统中的互动游戏和考核功能，能够吸引、督促学生认真学习安全应急知识，另一方面，系统根据学生互动游戏和考核的结果，进行科学智能分析，通过报表、饼图等形式直观展示学生对应急知识的掌握情况，提示教师重点讲解薄弱知识点，关注不合格学生，通过微信、E-mail等形式发送给家长，提醒家长注意日常监护教育。同时，系统在多校应用结果表明：中小学阶段的学生在安全应急避险能力上有较大的提升空间。系统自从推出以来，受到广大师生的认可，希望其能走进更多的校园，帮助中小学生学习安全应急知识。

[1]罗京滨.对小学生进行安全教育的思考[J].教育探索,2012(11):99-100.

[2]王建辉.中小学生安全问题研究[D].河南大学,2014.

[3]戴真.小学生安全教育的现状、问题与对策研究[D].西北农林科技大学,2015.

[4]http://www.gov.cn/ziliao/flfg/2006-07/12/content_ 333420.htm,2006-7-22.

[5]h ttp://www.gov.cn/zwgk/2007-02/25/content_ 533489.htm,2007-2-25.

[6]http://www.gdemo.gov.cn/yjjl/gdyjjl/201203/ t20120314_157931.htm,2012-3-14.

[7]http://www.gzemo.gov.cn/gzsyjb/gzyjsc/yjsc.shtm l, 2011-11-27.

[8]刘畅.中小学安全教育目标的构建与实现条件[D].四川师范大学,2008.

[9]李开勇,冯维.论我国中小学安全教育存在的问题及其解决对策[J].现代教育科学,2009(10):86-87.

[10]陈功.当前中学生安全教育存在的问题及对策研究[D].华中师范大学,2015.

[11]钱丽霞,郭琳,徐新容.国外中小学安全教育比较研究及启示[J].基础教育参考,2009(7):18-24.

[12]田茂,宋春来.美国中小学安全教育的特点及启示[J].现代中小学教育,2013(12):68-71.

[13]刘佳力.基于Unity3D的儿童安全教育游戏的研究与实现[D].四川师范大学,2015.

（编辑:王天鹏）

G472

A

1673-8454（2016）19-0085-03

广州市科创委基金课题“基于三维互动的中小学生安全应急宣教系统”(项目编号：201601010203)。