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摘要：為了推動中國戲曲在中小學素質教育的發展，提高學生良好的審美情趣和人文素養，本文探討基于增強現實技術下的中小學戲曲素質課堂教育。通過在教室內創建一個簡易的教學環境，運用增強現實技術通過全息膜進行全息投影成像，對戲曲內容進行設計，引入游戲互動學習機制，增強戲曲本身的趣味性和互動性，吸引中小學生的興趣，用教育技術創新達到戲曲素質教育目的。

關鍵詞：戲曲素質教育；增強現實技術；中小學生

2015年9月，國務院辦公廳正式《關于全面加強和改進學院美育工作的意見》。《意見》明確規定，各學校應增設音樂、舞蹈、戲劇等教學模塊，提高學生良好的審美情趣和人文素養。隨著我國素質教育的倡行，在我國中小學素質教育方面應該挖掘本土精神文化，中國戲曲作為東方的最古老的戲劇種類，隨著科學技術的發展，理應發揮其應有的魅力。筆者通過戲曲與增強現實技術相結合，從戲曲素質教育瓶頸、戲曲觀念認知、實現方法、戲曲內容與互動、理論探索等幾個方面對中小學戲曲素質教育進行探析。

一、戲曲在中小學素質教育的瓶頸

授課形式單一，教室空間條件受限。我國目前中小學的戲曲素質教育具體實施現狀是，多數在多媒體教室通過欣賞視頻授課，甚至是照本宣科做一些理論性的介紹，無法達到很好的教育效果。在有限的教室空間當中無法呈現劇場的效果，戲曲的文化氣韻無法得到傳遞。實景授課教育投資成本較大。戲曲的素質教育最佳的場所應屬劇院，對于中小學生和學校來講，頻繁地去這些場所接受素質教育，成本較高不太現實。藝術團體進學校匯演，帶給中小學生美育盛宴次數相對較少，對于國家教育單位的投資也相對較大。在學校建立專門的劇場也不太現實，成立戲曲興趣社團來推動戲曲的素質教育，對于學校教師和中小學生來講，戲曲涵養和相關知識儲備達不到，沒有一套專業的戲曲素質教育的指導方法。中小學生對戲曲的認知存在偏差。當提到戲曲很容易跟老年票友聯系到一起，感覺戲曲是老年人專屬娛樂項目，青少年更樂意去欣賞美國好萊塢電影，或是流行音樂，自認為年輕就應該和流行結合起來。由于對戲曲的發展變遷不了解，認知模式還停留在傳統的戲曲范式之上。當下的戲曲漸漸地進入了燈光技術、LED屏幕顯示技術、3D全息投影技術為代表的新的戲曲時代。2008年多媒體實驗劇《西游荒山淚》、2009年視覺交響京劇《新白蛇傳》等運用了LED大屏幕、聲光電作用、虛擬技術手段等來綜合展現，2011年產生了錯媒體京劇音樂劇《白娘子－愛情四季》，2012年出現了探索多媒體技術和戲曲舞臺的結合。①2013年3月3日晚間在安徽大劇院正式定稿演出的我國首部3D全息黃梅戲舞臺劇《牛郎織女》等。這些都是戲曲與時俱進的表現，戲曲也很時尚、正青春。

二、增強現實技術再現戲曲魅力

增強現實技術也被稱為混合現實技術,它借助計算機圖形技術和可視化技術產生現實環境中不存在的虛擬對象,通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環境中,借助顯示設備將虛擬對象與真實環境融為一體,并呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。②該技術最初用于航空航天訓練宇航員太空環境，隨后運用到了醫學、心理學等領域，教育領域也在逐步進行新的探索。

（一）教室即“舞臺”，營造“小劇場”舞臺概念

營造戲曲文化“舞臺”，推行戲曲文化素質教育。戲曲教育在中小學當中推廣困難，多數源自教室在中小學生心中的定義，教室就是用來學習數理化知識的，用來高考的。戲曲素質教育的推廣，要改變學生心中教室的定義，教室即“舞臺”。“舞臺”是一個展示文化的環境場所，戲曲也是一種被展示的文化，場所不同所反映出來的文化屬性也會有所不同。博物館、主題公園、博覽會、劇院、文化中心等，都是各自文化的展示場。③中小學生教室恰恰是一個被用來展示各種文化的舞臺，如語文、數學、生物、物理等。跟其他的文化一樣，戲曲也需要有個展示的文化場所。由于“唐詩、宋詞、明清小說”本身的文化屬性，易于展示或呈現在中小學課本中，供大家誦讀、欣賞、體會。“元曲”是戲曲鼎盛時期的代表，由于本身的文化屬性，元曲需要唱、念、做、打、舞全方位的呈現，需要舞臺道具、行頭、器樂等，是一個全方位實體的綜合呈現，要做到身與景隨、戲到景至、情景交融。一個舞臺需要足夠“多功能”方能展示戲曲的文化內涵。戲曲“小劇場”舞臺自古以來便是中國戲曲的一種重要戲曲藝術載體。明清時期的戲曲在宮廷中流行，在庭院中設置戲曲“小劇場”舞臺。徽班進京才產生了現在的京劇，創造了戲曲的繁榮盛相。街頭巷尾許多戲曲藝人，三三兩兩加上幾件簡單的器樂，就形成一個戲曲“小劇場”舞臺。戲曲“小劇場”舞臺帶有先鋒性、探索性的意味，可以突破傳統戲劇的形式和內容限制，可以在里面探討戲劇的時空、觀演的關系等命題，也可以討論某些觀念、某些思想，等等。④通過戲曲“小劇場”舞臺的概念承載一個文化的舞臺，教室就是一個文化空間，在中小學戲曲素質教育中再合適不過。

（二）改造現有教室，創造“虛擬戲曲舞臺”

運用增強現實技術，通過全息投影膜作為載體，進行虛擬影像的真實呈現。改造中小學現有的教室，創造虛擬舞臺劇場，達到多功能戲曲舞臺效果。運用Kinect體感識別器，作為人物骨骼捕捉、動作捕捉、實時跟蹤的工具，完成整個虛擬戲曲人物的控制。將Kinect體感識別器放置在投影儀的上方，調整Kinect與人物對象之間的最佳工作距離。設定體感可識別區域范圍，用標記在講臺上標出，注明該區域為可識別區域范圍，便于Kinect進行骨骼捕捉、匹配，也方便教師在戲曲演示時操作。白幕投影幕布換成全息膜投影幕布，放置在投影儀和教師中間最佳區域。全息膜材料是一種觸摸膜和成像膜集成一體化的，表面是由全息納米物質組成，運用光學技術，可以最大化地反射光譜，在全息膜上形成一個看似真實的影像。用軟質PVC塑料膜封住全息投影膜的兩面，采取灰塵防損壞的措施，易于幕布升降機的升降，方便教師的教學。將全息膜投影幕布放置在投影儀和人物對象的中間，全息投影幕布類似“皮影戲原理”中的影布，一方面方便戲曲素質課堂教學，也具備白色幕布的基本功能，是一種升級版的幕布；另一方面可以進行其他的課程相關教學，例如學習物理物質結構、化學元素等相關知識時，這種虛實融合的教學環境，便于增強學生的記憶和理解。

（三）“虛擬戲曲舞臺”流程圖解

“虛擬戲曲舞臺”的設計流程圖（見圖1），采用電腦處理器、Kinect體感識別器、投影儀、全息膜投影幕布等設備來完成的一個戲曲“虛擬劇場”的展現戲曲文化的“舞臺”。首先“開始”進入電腦處理器，啟動Kinect體感識別器、投影儀、全息膜投影幕布等一系列硬件設備。準備就緒之后，目標人物站在可識別范圍之內，Kinect體感識別器進行人體骨骼捕捉和骨骼匹配，隨之調動電腦處理設備里的戲曲內容數據庫，通過投影儀，在全息投影幕布上進行成像，圖形渲染實現虛實融合。這時候當目標對象活動的同時，全息投影幕布上的人物影像也跟著在運動，實現人機交互，當目標受眾的骨骼捕捉部位僭越了可控范圍區域，將會結束這個流程，反之則繼續追蹤，實時更新數據，進行下一輪的流程循環，實現一種教室環境中的虛實融合的互動式戲曲素質教育學習模式。

（四）Kinect骨骼捕捉實現戲曲

“影像轉移”Kinect骨骼捕捉是增強現實技術的核心環節。Kinect是微軟研發用于Xbox360的體感識別的硬件產品，分為四部分：紅外發射器、RGB攝像頭、3D深度傳感器、麥克風陣列。運用紅外發射器發射一組紅外激光點陣列，投射到目標人物身上，通過自帶的RGB攝像頭進行三位坐標的立體掃描，運用數學算法來實現空間的計算和定位，來判斷人物的距離和位移。Kinect采用20個基準點來定義19根骨頭，會產生20個骨骼點，利用每兩個骨骼點之間的位置關系，進行向量函數來計算人物本身的位移和旋轉關系，實現人物自身的動作實時交互。⑤通過對目標人物在識別區域的空間計算，以及目標人物自身骨骼點之間的函數關系，來判斷目標人物在電腦中的坐標。在整體空間運動的同時，計算目標人物自身的運動的函數關系，實現目標人物在整個空間中的坐標，為人機互動提供函數關系。利用麥克風陣列搜集目標人物的聲音信號，實現聲音的人機多維度互動，增強虛實融合的真實性。建立人體骨骼的模型，實現Kinect骨骼捕捉的第一步。在3DMAX、Maya或其他的三維軟件中構建骨骼模型。對骨骼的節點地方進行細部處理，便于后續的UV貼圖，使人物活動更自然靈敏，然后對模型進行蒙皮和添加肌肉，建立基本的骨骼識別基礎。⑥通過Unity3D作為三維引擎進行虛擬場景立體融合，骨骼捕捉匹配之后，目標人物的移動，帶動戲曲人物的移動，實現實時互動，增強戲曲素質教育中“玩中內化成自己的知識”的觀念。

三、戲曲內容設計

（一）戲曲內容選擇

中國戲曲是與古希臘戲劇、古印度梵劇齊名的世界三大古典戲劇之一，它是綜合了舞蹈、音樂、詩歌、繪畫等文化藝術而形成的一種表演藝術。其中元代是中國戲曲的黃金時代，元曲是中國文化發展一個必然階段，是文學作品的一種表現形式，與唐詩、宋詞并列稱為“一代文學”。⑦戲曲文本的選取以元代曲目為主，明、清時期優秀的戲曲作品為輔，加上近代梅蘭芳和翁偶虹兩位先生的戲曲代表作品。“元曲”是我國歷史上戲曲文學藝術的鼎盛代表，元代的統治階階級是蒙古族，蒙古族是一個馬背上的民族，新的草原音樂和草原文化融入中原，加上元朝統治者尚武輕文，取消科舉斷了讀書人的仕途之路，使得大量的文人不得不與青樓藝妓為伍，靠填詞編劇為生的同時賦予元曲自己的思想，使得戲曲成為可以在廣場、劇場欣賞，也可以在書案細細品讀的文學作品。⑧特殊的土壤孕育出了元曲文化，在民族文化融合的同時產生了新的文化形態。在中小學戲曲素質教育中，還原戲曲的原有面貌和文化內涵，再加上增強現實技術的“多功能”屬性，來幫助戲曲文化在教室空間中得以展示，促進戲曲文化的素質教育。

（二）戲曲文本解構，引入游戲互動機制

解構傳統的戲曲文本，實現當下語境的有效互動。筆者選擇了10部戲曲的文本，對其進行教學和學習中的環節解構。（見圖2）首先進入傳統學習機制，對戲曲片段進行作品背景介紹、作者介紹、主人公介紹等相關的前期準備工作。傳統的學習機制是多方面原因造成的，中國歷代教學的思維慣性創造了“照本宣科”的授業模式。《說文解字》中解釋“教”為“上所施下所效也”。其中強調的是示范性教學和言說式教學。⑨示范性教學歷時了上千年，是人類學習歷程中最原始的教學方式，從開始的基于自身生存鉆木取火的示范式學習，直到顯性知識在課本上的呈現，進行課本的預習、練習模仿式學習，這種教學與學習模式沿用至今。言說式教學是示范性教學的一種補充和解釋，對于以某一知識的語言、文字為載體的知識顯性沉淀，才逐漸形成了典籍著作。游戲互動學習機制實現教學與學習的雙重創新。基于增強現實技術基礎之上引入游戲互動機制，預習戲曲基本知識之后，進行戲曲人物的選擇，進行角色扮演。通過Kinect進行動作捕捉，全息膜上會出現戲曲人物影像，互動者移動全息膜上的戲曲人物也會跟著移動，類似“影子”原理，真實影像與虛擬影像實時互動。⑩與此同時全息膜幕布上會出現戲曲中另一個人物，互動者按照預習的戲曲劇本發聲和運動，另一個虛擬人物相應地發聲、運動，數據庫通過Kinect的麥克風陣列采集聲音，與標準的戲曲聲音進行聲音匹配,進行虛實互動。另一方面Kinect通過骨骼捕捉互動者的戲曲動作，與標準的戲曲動作進行動作匹配，建立一種游戲機制，系統會給出一些當下的流行的鼓勵性話語，來增加戲曲素質教育的互動性和趣味性。聲音匹配和動作匹配分別對應戲曲中的“唱、念、做、打、舞”，解構戲曲的環節，在教室有限的空間中，實現單一元素最大化的感知，逐一展現戲曲的文化魅力所在，實現戲曲素質的教學與學習雙重創新。

四、增強現實技術下的戲曲素質教育的優越性

（一）“三角式”學習環境

增強現實技術下的戲曲素質教育，實現互動式、沉浸式、冥想式三種學習模式的有機融合。互動式學習是體驗學習的重要表現形式，在以往的戲曲素質教育中，很難做到學生與戲曲人物的互動，僅僅是一個空間緯度的學習，通過書本的文字，去品讀、體會戲曲，將戲曲當作一部文學作品來欣賞。戲曲中的移步換景、借景生情等戲曲的精髓和氣韻，無法很好地進行你來我往式的觸摸。增強現實技術中的Kinect骨骼捕捉和動作捕捉，實現了互動的可能性，使得學生和戲曲作品之間進行互動，全方位立體地感知戲曲作品的精髓和韻律。增強現實技術下戲曲素質教育實現了主動沉浸式學習模式。沉浸式學習是一種情景再現的學習模式，通過全息膜幕布和Kinect的配合，搭建一種虛擬的真實戲曲場景空間，實現戲曲作品中的場景在現實空間中顯現。學習的情境理論關注物理的和社會的場景與個體的交互作用,認為學習不可能脫離具體的情境而產生,情境是整個學習中的重要而有意義的組成部分。一方面通過真實的虛擬影像增強記憶，另一方面將學生帶到戲曲作品的情景當中，進行角色扮演，使學生進入主人公的思想世界，融入作品中思考，由原來的被動式學習轉向了主動式學習。增強現實技術下戲曲素質教育實現了冥想式學習模式。我們會有這樣一種場景，在戲園子里聽戲，往往都是閉著眼，腦袋跟著戲曲的旋律進行搖擺，手和腳一起帶動著氛圍，這是傳統戲曲“聽戲”模式。京劇大師梅蘭芳曾回憶說:“那時觀眾上戲館,都稱聽戲,如果說是看戲,就會有人譏笑他是外行了。”憑借冥想模式來品味戲曲韻律，而不是“看戲”，一方面戲曲表演者的動作、場景、道具等經過幾千年積淀，形成了程式化的范本，戲迷觀者的內心已經形成了一種戲曲虛擬程式化的影像。而對中小學戲曲素質教育來講，受教育的中小學生對戲曲的程式化的動作，不像戲迷那樣熟記于心，更多的是一種懵懂的門外漢狀態，本身戲曲學習存在一些障礙，再加上傳統戲曲的學習模式是一種悟道式的模式。增強現實技術解放了戲曲的感覺器官，不單單是“聽戲”，可以做到聽與看結合，形成多種感官并用的學習模式，更加符合中小學生的學習習慣。

（二）創新式教學

創造性地解構原有的課堂授業模式，改善戲曲素質教育的教學環境。一方面改善了硬件條件，使得教室成為“小劇場”舞臺的概念，多元的戲曲素質教育在現有的教室空間重新塑造呈現。另一方面，改善了教學軟件條件，原來與戲曲相關的素質教育的教學模式大多是一元的，增強現實技術的介入使課堂呈現多元性，告別了戲曲文學文本知識授課的現狀，解放了戲曲的雜學融合的屬性，戲曲的素質教育得到了發揮。創新性地改變了教師授課模式，實現了反轉課堂的教學模式。通過這種反轉課堂的模式激發學生的積極性、學習動機、成就感與信心。之所以進行戲曲素質教育，不單單為了戲曲本身的授業，重點在于文化素質的內化，培養中小學生審美情趣和人文素養。素質教育不單單是知識的學習，還包括通過實踐經驗產生的智力活動，知識和智力共同建構主體素質。實現師生互動、教學內容互動、同學之間互動，便是學習的實踐環節，用互動的實踐學習促進素質教育的智力成長。

作者:郭延龍 張燕翔