林亭宇 常光云 朱敬東

摘? ?要：信息化時代的舞蹈課堂需不斷革新，但由于缺乏對舞蹈教學的多元整合，仍普遍存在課堂效率低且無法高效匹配學生、教學方式單一且學習時空受限、師生整體實踐反思薄弱等問題。文章依據(jù)OPST框架，采用調(diào)查研究法、行動研究法等研究方式，在設(shè)計目標、教學法、空間及技術(shù)上提出了基于人工智能的舞蹈實訓空間設(shè)計方案，并切實打造出人工智能舞蹈實訓空間1.0。

關(guān)鍵詞：OPST框架;舞蹈;空間再設(shè)計;智能舞蹈實訓系統(tǒng)

中圖分類號：G481 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）09-0026-05

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》提出，應(yīng)大力探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的全面深度融合，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領(lǐng)作用。而《地平線報告》（2016高等教育版）則提出“學習空間的再設(shè)計將成為教育技術(shù)發(fā)展的長期趨勢”[1]，因為它不僅能打破傳統(tǒng)教育方式與教學行為的桎梏，更能滿足以學術(shù)或職業(yè)為導向下的多元化培養(yǎng)需求。由此，針對目前舞蹈教學普遍存在痛點與難點，本研究在OPST框架的基礎(chǔ)下，設(shè)計出人工智能的舞蹈實訓空間模型，通過搭建出能夠支撐多元教學模式的智能物聯(lián)舞蹈空間，進而將混合式教學模式融入其中，以實現(xiàn)舞蹈課堂的時空延展及師生的深度互動，推動學生的自主學習、合作學習，滿足針對每位學生點對點的精準點評，提高舞蹈課堂的學習效率。

一、舞蹈教學及空間研究現(xiàn)狀

針對舞蹈教學及空間的研究，有舞者聚焦舞蹈課程內(nèi)容與理念，如林懷民從舞蹈本源出發(fā)，創(chuàng)立“云門舞蹈教室”并提出“創(chuàng)意身體”的舞蹈藝術(shù)理念[2];鄧佑玲從舞蹈感知出發(fā)，發(fā)起“民族美育·彩虹舞蹈教室”課程，呼吁在舞蹈中熱愛各族文化，增進各族情誼[3]。有設(shè)計者再造舞蹈教室，如ANZAS舞蹈教室通過對空間元素進行一系列的改造，打造出周身迷霧漸變、腳下清晰明朗的效果，再通過以黃色為主調(diào)，增設(shè)預(yù)備空間及由大到小的圓點裝飾等方式來增加期待感、舒適感及轉(zhuǎn)換感[4]。有學者創(chuàng)新舞蹈教學模式，如程起龍等將微課及翻轉(zhuǎn)課堂與舞蹈基訓課程相融合[5]。有研究者開發(fā)新型舞蹈教學工具，如以Fumihide Tanaka等為代表的東京索尼與加州大學共同研究的交互式機器人舞蹈室項目，其中QRIO機器人被賦予各種編排好的舞蹈序列，能夠?qū)崟r模仿伙伴的動作，與幼兒形成點對點的互動[6];Hogg Jeannette等為代表的美國舞蹈廳項目開展了健康指導時間觀察系統(tǒng)（SOFIT）和直接心率監(jiān)測法的研究，以確保學生在舞蹈課堂獲得最高效的健康收益[7]。

由以上分析可以看出，目前對舞蹈教學及空間的優(yōu)化呈分散狀態(tài)，課程理念、教學模式、空間布設(shè)及智能化技術(shù)成果未得到協(xié)調(diào)融合。Radcliffe[8]認為，在信息化社會，信息技術(shù)、教學法和學習空間三者之間應(yīng)是相互作用的，在課堂教學過程中需綜合考慮三者的作用關(guān)系。因此，舞蹈教學空間的再設(shè)計應(yīng)充分整合信息技術(shù)與教學理論發(fā)展成果，構(gòu)建更加符合舞蹈教學特征的空間環(huán)境。

二、OPST框架下基于人工智能的舞蹈實訓模型設(shè)計

1.智能舞蹈實訓模型設(shè)計的研究方法及過程

本研究采用調(diào)查研究法、解釋結(jié)構(gòu)模型法、行動研究法進行研究。前期通過調(diào)查研究法進行了文獻調(diào)查，梳理出舞蹈教學及空間目前的研究現(xiàn)狀，并定位于研究假設(shè)、內(nèi)容及方法，進行了理論梳理，找尋并提出目前舞蹈教學所存在的問題。進而基于OPST框架，梳理出智能物聯(lián)的舞蹈實訓空間各要素與教學系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，并整合出舞蹈實訓教學空間的結(jié)構(gòu)模型、教學模式、空間架構(gòu)及核心技術(shù)。中期采用了行動研究法，與學校合作并開展研討，著手建設(shè)舞蹈實訓教學空間1.0。通過組織學校一線教師及專家共同探討目前舞蹈教學所存在難點及痛點，初步制定出五個核心舞蹈基本動作，經(jīng)過對舞蹈基本動作評價標準的核準，進而攻關(guān)了智能識別相關(guān)數(shù)學算法難題，最終開發(fā)出智能化舞蹈訓練系統(tǒng)。而后期將通過研究AI技術(shù)與舞蹈實訓教學的融合度與作用邊界，開發(fā)出升級版的AI舞蹈實訓教學系統(tǒng)，打造舞蹈實訓教學空間2.0，并推廣至武術(shù)、禮儀等相關(guān)專業(yè)。研究方法及過程如圖1所示。

2.模型設(shè)計

華子荀等在綜合分析PST框架的基礎(chǔ)上，認為“總體設(shè)計”作為PST框架的首個關(guān)注點，需要解決設(shè)計目的與期望效果等問題，由此提出了基于目標導向的OPST框架，包括“目的—教學法—空間—技術(shù)”（OPST）四個環(huán)節(jié)[9]。本研究基于OPST框架的學習空間再設(shè)計流程，構(gòu)建出基于人工智能的舞蹈實訓空間模型，如圖2所示。

（1）設(shè)計目標

本研究擬通過人工智能等先進技術(shù)來重構(gòu)智能化的舞蹈實訓空間，促進教學模式的變革與創(chuàng)新，優(yōu)化舞蹈教學過程，以期打破舞蹈教學桎梏，擴展舞蹈教學時空，并提高教師及學生的信息素養(yǎng)，推動學?，F(xiàn)代化進程，為“人工智能+教育”的研究和實踐提供參考。

（2）教學法

舞蹈教學普遍存在三大矛盾：舞蹈基本動作是舞蹈學習的基石，學生掌握程度卻參差不齊;糾正學生基本動作是教學重點，逐一糾正卻是教學難點與盲點;學生需認真地反復(fù)練習，但對自身動作標準度的判斷卻是盲點?；诖?，本研究擬通過智能技術(shù)與舞蹈學科的融合，探索設(shè)計線上線下相結(jié)合、課前課中課后相銜接的創(chuàng)新型混合式舞蹈教學模式，實現(xiàn)“AI教書，教師育人;線下學習，線上研討;課中訓練，課外反思”的教學理念，充分釋放學生自主學習的動力，破解舞蹈教學的痛點與難點，促進教學模式的變革與創(chuàng)新，并提高教師和學生的信息素養(yǎng)。混合式舞蹈教學模式如圖3所示。

（3）空間再設(shè)計

學習空間（Learning Spaces）包括正式、非正式和虛擬三種形式[10]。本研究通過舞蹈教室再設(shè)計并搭建出虛擬舞蹈學習空間，以實現(xiàn)對混合式舞蹈教學模式的支持，達到延展舞蹈教學時空、豐富教學交互、推動學生內(nèi)隱式學習發(fā)展、增強師生愉悅體驗的效果。舞蹈教室空間架構(gòu)如圖4所示。

①舞蹈教室再設(shè)計

數(shù)據(jù)智服。通過在教室中布設(shè)智能數(shù)據(jù)展示屏，能夠直觀地展示出可視化數(shù)據(jù)，包括學生的訓練情況、班級的訓練情況、活躍班級的排行、最優(yōu)學生PK榜及當日最美動作的展示照片等模塊，以此讓教學有據(jù)可依。

教學智撐。在教室中布設(shè)適量的AI舞蹈實訓互動屏，并在其中安裝智能舞蹈實訓系統(tǒng)，以此輔助教師進行教學，能讓學生進行自主學習、模擬演練，并獲得實時智能評價報告。

設(shè)備智管。為實現(xiàn)每一位舞者都能在舞臺綻放的目標，通過對教室的燈光、音響、多媒體展示及自動錄播系統(tǒng)等設(shè)備的再設(shè)計，打造出模擬舞臺的效果。此沉浸式空間不僅能喚醒師生對舞蹈更深沉的感受，更能激發(fā)出學生的創(chuàng)造性思維。教室中的全部設(shè)備可通過使用手機或管理屏進行一體化智能管理。

環(huán)境智控。教室的環(huán)境改造則應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能全面支持對教室的電源、窗簾、空調(diào)等環(huán)境設(shè)施的智能控制。通過手機端或管理屏的智能管控以提高環(huán)境管理效率，減輕操作負擔。

多功能現(xiàn)代化空間設(shè)計。舞蹈教室的再設(shè)計集成了先進的信息技術(shù)手段，以多種先進終端為載體，營造出充盈的現(xiàn)代感。教師和學習者可依托教室開展舞蹈課、以班級為單位的小型演出、學術(shù)報告、研討會等教學活動，為師生創(chuàng)設(shè)出集教學、排練、錄播、演出等功能于一體的現(xiàn)代化教學環(huán)境。

②虛擬舞蹈學習空間搭建

基于移動端的舞蹈在線學習平臺分設(shè)教師端與學生端兩個部分。通過自主學習、協(xié)作學習、教師引導等應(yīng)用，借助智能舞蹈系統(tǒng)所記錄的訓練原生數(shù)據(jù)，一方面，學生可以反復(fù)回看自己的訓練視頻并查看報告，或是對比觀看教師及同學的視頻，由此可為經(jīng)驗薄弱的學生提供實效性參考，使學生在反思和總結(jié)中獲得新的知識與技能，提高信息素養(yǎng)及元認知能力，為其自發(fā)性主動學習及同伴協(xié)作學習提供幫助;另一方面，教師基于智能大數(shù)據(jù)分析對學生訓練畫像及班級訓練畫像精準把控，實現(xiàn)精準教學。教師也可通過回看學生訓練視頻、查看訓練數(shù)據(jù)與報告、判定研討評析觀點的價值意義性等方式來擴大學生學習評價的覆蓋面，增強對學生的多元化評價。

（4）核心技術(shù)

本研究的核心為AI舞蹈實訓系統(tǒng)，采用AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)開發(fā)出基于舞蹈基本動作的智能訓練與輔助教學系統(tǒng)，包含自主學習、模擬演練、智能評價、師生在線評價與研討、學情報表數(shù)據(jù)支撐等功能模塊。系統(tǒng)中的人體行為特征采集使用XBOX ONE Kinect體感2.0攝像頭。與普通高清攝像機的采集方式相比，這種方式能精準、全面地采集學生的行為特征，精細到各關(guān)節(jié)的三維坐標信息，從數(shù)據(jù)采集的前端保證數(shù)據(jù)分析的準確性。同時，系統(tǒng)中的人體行為分析引擎通過視頻及圖像分析技術(shù)，實現(xiàn)對人體關(guān)鍵點、人體屬性、手勢行為、人像分割等的精確分析，從而實現(xiàn)學生基本動作與專家動作的智能識別、對比與分析。由此，在設(shè)定動作判定標準等信息后，可實時反饋出個性化訓練評價報告。

在進入AI舞蹈實訓系統(tǒng)后，學生首先可通過人臉識別或用戶名進行登錄，隨后可選擇具體動作進入模擬訓練，該階段攝像頭將實時采集訓練數(shù)據(jù)，步驟可細化為先播放動作的注意事項及視頻。點擊開始按鈕后，進入“321”倒計時準備階段，正式開始時，學生根據(jù)語音節(jié)拍進行測試，屏幕左側(cè)為教師標準視頻，右側(cè)為學生實時訓練畫面。訓練完成后，訓練視頻經(jīng)過人體行為分析引擎，實時反饋出訓練報告，同時系統(tǒng)將會記錄訓練數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫，形成統(tǒng)計分析報表，為在線舞蹈學習平臺的學習研討提供大數(shù)據(jù)支撐。AI舞蹈實訓系統(tǒng)作業(yè)流程如圖5所示。

三、案例分析

本研究與杭州某重點示范中職學校進行合作研究，共同研討了舞蹈教學模式的構(gòu)建、傳統(tǒng)舞蹈空間的升級、舞蹈教學難題的破解等問題。進一步通過行動研究法、訪談法等多種方式，面向舞蹈教學應(yīng)用中的實際需要，以基于人工智能的舞蹈空間設(shè)計模型為指導，通過對教學法、空間及技術(shù)的協(xié)調(diào)化融合再設(shè)計，打造出智能舞蹈實訓空間1.0。

智能舞蹈實訓空間1.0的建設(shè)包括三個階段。在設(shè)計階段，本研究結(jié)合前期所設(shè)計出的智能舞蹈實訓教學空間結(jié)構(gòu)模型，與舞蹈教師及專家開展課題研討，擬根據(jù)舞蹈學科強調(diào)扎實基本功的特點，落實學校所需，設(shè)計出左踢腿、右踢腿、下腰、劈叉及把下扳腿五個核心基本動作及相應(yīng)功能。旨在通過構(gòu)建智能化的舞蹈實訓空間，來優(yōu)化學校的舞蹈教學過程，破解舞蹈教學中的難點和痛點，促進教學模式的變革與創(chuàng)新，同時提高全校教師和學生的信息素養(yǎng)，推動學?，F(xiàn)代化進程。在改造階段，首先進行更專業(yè)化的舞蹈教室裝修，鋪設(shè)更適合舞蹈實訓的地面、鏡子，教室屋頂、墻壁的顏色搭配等也進行了優(yōu)化改造;其次升級了教室燈光、多媒體、空調(diào)、窗簾等設(shè)備，使其基于智能物聯(lián)并一鍵可控;最后引進了四塊AI舞蹈實訓互動屏，并嵌入AI舞蹈實訓系統(tǒng)。根據(jù)前期設(shè)計，本階段通過細化舞蹈動作的評價標準、優(yōu)化智能識別數(shù)學算法等實現(xiàn)了5個基本動作及其相應(yīng)的教學功能。在使用階段，通過組織教師和個別學生開展相應(yīng)的測試教學，對AI舞蹈實訓系統(tǒng)進行調(diào)試與完善，與此同時，再通過校內(nèi)小范圍的“實驗教學—反思研討—修改完善”來保證混合式教學模式的可行性及空間搭建的合理性。

智能舞蹈實訓教學空間1.0的教學過程包括三個階段：課前階段，學生在移動端通過觀看教師示范視頻及動作要點進行自主學習。課中階段，通過智能技術(shù)、視頻技術(shù)的介入，實現(xiàn)學生自主學習舞蹈動作或個性化模擬訓練，借助XBOX ONE Kinect體感2.0攝像頭來采集學生的訓練動作，進行智能分析后，根據(jù)學生所做舞蹈動作的標準程度及動作要點得出智能評價報告。課后階段，師生對訓練視頻及學情報表數(shù)據(jù)進行展示，教師可在線指導，學生可互評點贊、對比反思等。圖6、圖7為訓練實景及報告。

本案例中的智能舞蹈實訓空間1.0基于OPST框架創(chuàng)設(shè)，充分發(fā)揮了目標引領(lǐng)下“教學法—空間—技術(shù)”三者相輔相成的優(yōu)勢。首先，通過“課前—課中—課后”的混合式教學模式框架把課堂教學和在線學習兩者多方面的優(yōu)勢充分混合，形成“1+1>2”的巨大能量。其次，通過對舞蹈教室的再設(shè)計，包括軟硬件環(huán)境、功能及交互的設(shè)計，使實訓空間符合中職學生的心理、年齡、認知水平及認知能力等特點，同時符合舞蹈教學的基本規(guī)律，能夠幫助學生在“樂學”中改變學習態(tài)度、改善學習方法，有效促進學習。而對虛擬舞蹈學習空間的營造，有利于同伴合作討論學習策略的實施，能夠?qū)崿F(xiàn)課中階段的拓展延伸，形成課中課后、線上線下相結(jié)合的混合式模式設(shè)計，有利于提升師生的溝通協(xié)作能力及信息素養(yǎng)。最后，充分利用人工智能、人臉識別等先進技術(shù)，同時囊括互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等基本技術(shù)，將其較好地融入實訓空間，更能切實支撐教學模式的順利實施。智能舞蹈實訓教學空間1.0建成并完善后，已接納包括杭州市副市長、教育局局長及同行學校10多次的參觀學習，得到了教育界的普遍認可。

四、結(jié)語

目前教學空間方面的研究主要以普遍意義上的智慧教室、未來教室居多，對于職業(yè)教育領(lǐng)域的實訓教學空間研究較少。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，進一步聚焦職業(yè)教育領(lǐng)域舞蹈實訓教學空間與智能技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)的融合。通過梳理實訓教學空間的構(gòu)成要素，分析該空間要素與教學系統(tǒng)的互動關(guān)系，以期對舞蹈智能教學空間的研究提供新的補充和創(chuàng)新。

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（編輯：王曉明）