虛實(shí)融合
——微課開發(fā)領(lǐng)域虛擬場景技術(shù)應(yīng)用研究*

楊芬紅，汪文萍

（寧波衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 寧波 315104）

虛實(shí)融合
——微課開發(fā)領(lǐng)域虛擬場景技術(shù)應(yīng)用研究*

楊芬紅，汪文萍

（寧波衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 寧波 315104）

為了解決目前微課表現(xiàn)形式比較單一的現(xiàn)狀，我們嘗試把虛擬場景技術(shù)引入微課制作領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了基于虛擬場景技術(shù)的開發(fā)模式，包括前期設(shè)計(jì)，中期制作，后期反饋三個(gè)階段，在中期制作階段，結(jié)合相關(guān)軟硬件設(shè)備，構(gòu)建了微課開發(fā)流程。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了微課開發(fā)實(shí)踐，并應(yīng)用于教學(xué)中，通過師生訪談，效果測試，認(rèn)為微課設(shè)計(jì)比較新穎，案例取材真實(shí)生動(dòng)，與真人互動(dòng)更增添加趣味性，深受師生的歡迎，為類似題材的微課開發(fā)提供借鑒。

虛擬場景；微課；開發(fā)

一、引言

微課是一種新型的教學(xué)資源，它的出現(xiàn)引發(fā)廣泛的教學(xué)模式改革，很多課程嘗試開展基于微課的教學(xué)研究，這對(duì)提升教學(xué)效率，減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)具有重要意義，其中微課的設(shè)計(jì)開發(fā)是教學(xué)改革的前提，很多微課主要采用實(shí)景錄制，這種形式的微課比較大氣，制作精美，但表現(xiàn)形式單一，這限制了微課在教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

我們嘗試把虛擬場景技術(shù)引入到微課制作領(lǐng)域，所謂虛擬場景，就是虛構(gòu)一個(gè)人文環(huán)境，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬場景也指計(jì)算機(jī)通過數(shù)字技術(shù)勾勒出的數(shù)字化場景。虛擬場景技術(shù)主要采用動(dòng)畫軟件，繪圖軟件建立虛擬場景，教師演講過程在綠幕背景下拍攝，然后通過摳像技術(shù)及視頻制作軟件，使真人與虛擬的動(dòng)畫場景合成。虛擬場景技術(shù)摒棄形式單一的實(shí)景視頻錄制，發(fā)揮想像空間，以新穎創(chuàng)意的形式來設(shè)計(jì)制作微課，使內(nèi)容呈現(xiàn)更加形象，更有趣味性。

本文以《健康人文》課程為例進(jìn)行研究，該課程是針對(duì)我校醫(yī)藥衛(wèi)生類學(xué)生工作崗位實(shí)踐而開設(shè)的，目的是提高學(xué)生的人文修養(yǎng)，為將來更好地服務(wù)于健康衛(wèi)生領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。課程涉及一些抽象的理論知識(shí)，這些知識(shí)點(diǎn)的表達(dá)與理解都非常困難，需要具體案例進(jìn)行闡述。研究前期進(jìn)行軟件硬件知識(shí)準(zhǔn)備，然后在詳細(xì)調(diào)研分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建微課開發(fā)模式，確定開發(fā)流程，同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)微課開發(fā)實(shí)踐，主要采用動(dòng)畫制作軟件，圖像處理軟件，視頻編輯軟件，進(jìn)行微課制作，使虛擬場景與真人融合，形成生動(dòng)形象，創(chuàng)意性強(qiáng)的微課，以此研究虛擬場景制作技術(shù)在微課中的實(shí)踐應(yīng)用。

二、開發(fā)模式

我們依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論，結(jié)合《健康人文》課程實(shí)踐，構(gòu)建基于虛擬場景技術(shù)的微課開發(fā)模式框架，如表1所示。

表1 虛擬場景微課開發(fā)模式

開發(fā)模式主要為分三個(gè)階段，前期設(shè)計(jì)確定微課的總體框架，中期使用軟硬件設(shè)備進(jìn)行微課制作，后期應(yīng)用于教學(xué)中，根據(jù)師生反饋情況對(duì)微課進(jìn)行修改。應(yīng)用此開發(fā)模式開發(fā)微課程，具有下列優(yōu)勢：第一，有助于抽象知識(shí)點(diǎn)的表達(dá)，虛擬場景技術(shù)使真人與虛擬場景融合，用生動(dòng)形象的故事情節(jié)或?qū)嵺`案例來表達(dá)抽象知識(shí)點(diǎn)，真人講解更具親切感 ，虛擬表達(dá)更具趣味性，讓學(xué)生在觀看微課的同時(shí)，輕松掌握課程知識(shí)。第二，有助于設(shè)計(jì)豐富多彩的虛擬場景，用動(dòng)畫軟件和繪圖軟件設(shè)計(jì)制作形式各異的虛擬場景，能突破空間局限，只要能想像得到的，都能設(shè)計(jì)出來，使微課的設(shè)計(jì)更具創(chuàng)意性。第三，有助于實(shí)現(xiàn)高效微課制作，虛擬場景技術(shù)制作微課，不需要安排場景，配備道具，聘請演員等繁瑣工作，能用比較少的人力，快速地完成微課制作。

三、開發(fā)流程

我們在前期開發(fā)模式基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化中期制作過程，并構(gòu)建了微課開發(fā)流程。中期制作需要用到的主要設(shè)備有攝像機(jī)，除此之外還有動(dòng)畫制作軟件FLASH，繪圖軟件PS，視頻制作軟件EDIUS?；谔摂M場景技術(shù)的微課開發(fā)主要描述為以下幾個(gè)流程，如圖1所示。

圖1 虛擬場景技術(shù)微課開發(fā)流程

1.前期拍攝

拍攝地點(diǎn)選擇在隔音效果比較好的室內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)一面墻掛上綠幕，在人物前方左上，左下，右上，右下布置四組燈光，攝像機(jī)上方布置一組燈光，色溫均是5600K，攝像機(jī)連接外置的無線麥克風(fēng)，采用1920x1080高清模式進(jìn)行拍攝，在攝像機(jī)正前方下部放置一臺(tái)筆記本，演講詞通過筆記本進(jìn)行顯示，起到提詞作用，幫助教師更好的進(jìn)行演講，拍攝時(shí)要求教師不能穿綠色的衣服，不能戴綠色的裝飾品，方便后期摳像。

2.虛擬摳像技術(shù)

虛擬摳像是制作虛擬場景微課比較重要的步驟，主要采用Edius軟件的手繪遮罩，色度鍵等幾個(gè)功能進(jìn)行摳像。雖然拍攝時(shí)用的是單一綠色背景，由于燈光原因，背景顏色層次不一，第一步需要進(jìn)行手繪遮罩，在特效中找到視頻濾鏡，把手繪遮罩鍵拖放到視頻素材上，雙擊信息面板，進(jìn)入手繪遮罩界面，使用鋼筆工具繪制一個(gè)大致輪廓，去除不純的背景，留下人物和緊貼人物的顏色統(tǒng)一的背景，注意，因?yàn)檠葜v者是一個(gè)動(dòng)態(tài)人物，所以在手繪遮罩時(shí)，盡量預(yù)留出空間，防止演講者跑出畫面，第二步找到特效中的色度鍵，拖放色度鍵至視頻素材，雙擊信息面板中，打開色度鍵設(shè)置界面，用魔棒工具獲取背景顏色，在詳細(xì)設(shè)置中精確調(diào)整摳像范圍，然后摳除人物背景。第三步人物背景摳除后整體感覺會(huì)比較粗糙，需要進(jìn)行一步調(diào)整，周圍留下小色塊可以進(jìn)一步用手繪遮罩工具進(jìn)行刪除，在色度鍵界面中勾選柔邊選項(xiàng)，使人物線條不再生硬，看起來比較自然。通過摳像處理，去除背景，為后期制作打下基礎(chǔ)。

為了更好的實(shí)現(xiàn)摳像效果，也可以安裝摳像插件Robusky，在特效面板的視頻濾鏡中可以找到 ISP RobuskyGreen，拖動(dòng)綠屏素材上，在設(shè)置窗口上使用吸管吸取素材上的綠色，Robusky比Edius自身帶的控制參數(shù)要多得多，通過控制參數(shù)，能對(duì)畫面進(jìn)行比較精細(xì)的調(diào)整，邊觀察畫面邊進(jìn)行調(diào)整，最后還可以使用Edius自帶的色彩校正濾鏡提升亮度和對(duì)比度，最終得到比較滿意的效果。

3.創(chuàng)意性動(dòng)畫設(shè)計(jì)

制作動(dòng)畫前首先要設(shè)計(jì)案例，素材可以來自生活，也可以來自網(wǎng)絡(luò)和書本，案例既要貼近微課內(nèi)容，又能生動(dòng)形象地表達(dá)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生能比較直觀地學(xué)習(xí)知識(shí)，這是動(dòng)畫設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一步。確定好案例后，接下來制作案例腳本，主要包括案例發(fā)生的地點(diǎn)，動(dòng)畫角色，角色之間的關(guān)系，每個(gè)角色的動(dòng)作，表情，另外還要設(shè)計(jì)動(dòng)畫角色語言，盡量選用生動(dòng)活潑又接地氣的語言進(jìn)行表達(dá)。然后用Flash制作動(dòng)畫，為了降低制作難度，可以預(yù)先收集一些Flash模板素材，通過模板進(jìn)行修改，根據(jù)腳本制作故事場景，以及人物的動(dòng)作，表情，用動(dòng)畫準(zhǔn)確表達(dá)案例內(nèi)容。最后進(jìn)行動(dòng)畫測試修改，使角色的動(dòng)作比較自然，播放流暢，并能實(shí)現(xiàn)不同場景動(dòng)畫無縫連接。

4.演播室制作

演播室主要采用PS軟件進(jìn)行制作，制作中可以借鑒現(xiàn)有的圖片素材進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可以在重新設(shè)計(jì)新的演播室，虛擬演播室制作要求簡潔大氣，中間留白，以便播放動(dòng)畫，并有足夠的空間留出來，讓教師在虛擬演播室前進(jìn)行講解，同時(shí)要注意像素設(shè)置，分辨率為1920x1080，與視頻格式一致。

5.視頻合成

使用Edius合成前面所有的素材，合成前需要準(zhǔn)備三個(gè)視頻軌（V），一個(gè)視音軌（VA）和二個(gè)音軌(A)。其中兩個(gè)視頻軌（V），一個(gè)放置整體動(dòng)畫，一個(gè)放置單獨(dú)人物動(dòng)畫，注意在導(dǎo)入FLASH動(dòng)畫時(shí)，先要轉(zhuǎn)換成視頻格式，最后一個(gè)視頻軌（V）存放虛擬演播室圖片。視音軌（VA）存放虛擬摳像后教師演講視頻，利用視頻布局功能把教師移動(dòng)到右側(cè)位置，以留出位置表現(xiàn)動(dòng)畫情節(jié)。二個(gè)音軌(A)存放動(dòng)畫人物的后期配音，并添加背景音樂。

6.后期特效

后期特效主要包括以下幾個(gè)方面，一是添加轉(zhuǎn)場特效，使視頻動(dòng)畫過渡自然，二是添加濾鏡效果，增加畫面的動(dòng)感和精彩度，三是實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫人物與真人的對(duì)話，讓動(dòng)畫人物從屏幕中飛出來，或從外面走入舞臺(tái)，并站在演播室前與真人互動(dòng)，整個(gè)過程要求自然無瑕疵，銜接有問題的，還需要回到前期進(jìn)行修改，這是有難度的一個(gè)步驟，也是整個(gè)過程中比較出彩的一個(gè)環(huán)節(jié)。

四、開發(fā)實(shí)踐

這里以《健康人文》的“人際溝通心理防御機(jī)制”微課為例，進(jìn)行微課開發(fā)實(shí)踐，分別從前期設(shè)計(jì)，中期制作，后期反饋三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1.前期設(shè)計(jì)

（1）選題設(shè)計(jì)

《健康人文》授課對(duì)象是護(hù)理，檢驗(yàn)，口腔，康復(fù)，營養(yǎng)，醫(yī)學(xué)美容等各專業(yè)的高職學(xué)生，對(duì)學(xué)生進(jìn)行特征分析，歸納為以下幾點(diǎn)，第一，學(xué)生不喜歡純理論的課程，對(duì)抽象概念的理解有困難，第二，學(xué)生有醫(yī)學(xué)背景，第三，年輕活躍，喜歡新鮮有趣的事物。針對(duì)學(xué)生這些特征，我們考慮把抽象的理論知識(shí)與生動(dòng)有趣的案例結(jié)合起來，這些案例最好與學(xué)生醫(yī)學(xué)背景有比較緊密的聯(lián)系，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又為以后工作崗位中處理復(fù)雜事務(wù)打下基礎(chǔ)。

“人際溝通心理防御機(jī)制”微課，主要闡述以下幾個(gè)概念，包括壓抑，隔離，合理化，否認(rèn)，移情，投射，退行，升華等。這些專用名詞理解起來有一定難度，而且容易搞混，教師講授時(shí)，如果只進(jìn)行名詞解釋，學(xué)生很難接受。為此我們設(shè)計(jì)了在醫(yī)院掛號(hào)排隊(duì)中發(fā)生的一個(gè)案例，把案例與名詞解釋融合起來，再用動(dòng)畫進(jìn)行表述，要求微課整體設(shè)計(jì)自然流暢并有趣味性，能化難為易，幫助學(xué)生更好的理解這些概念。

（2）內(nèi)容導(dǎo)入設(shè)計(jì)

因?yàn)槲⒄n時(shí)長限制，我們采用直接導(dǎo)入法，在背景音樂中，進(jìn)行心理防御機(jī)制的名詞解釋，并引出具體癥狀，有壓抑，隔離，合理化等8個(gè)癥狀，并告訴學(xué)生，為了搞清楚這些心理術(shù)語，我們需要聽一個(gè)故事，順利引入下面案例情節(jié)。

（3）案例情節(jié)設(shè)計(jì)

我們把8個(gè)心理學(xué)名詞與8個(gè)小情節(jié)緊密聯(lián)接起來，如解釋“壓抑”這個(gè)名詞時(shí)，我們設(shè)計(jì)這樣一個(gè)小情節(jié)，有一天一個(gè)男生去醫(yī)院掛號(hào)，好不容易終于輪到他，他剛要?jiǎng)幼鳎粋€(gè)年輕姑娘快速跑他前面，這時(shí)男生的心理非常的郁悶，但為了抑制心中的不愉快，自己安慰自己，然后引出“壓抑”這個(gè)專用名詞。在進(jìn)行“移情”名詞講解時(shí)，繼續(xù)上面的故事，那個(gè)男生后來又被小女孩，老人，孕婦插了隊(duì)，正心情煩躁之間，后面一個(gè)外國女人打著手勢擠了上去，他忍無可忍，沖上去，對(duì)外國女人大發(fā)怒氣，對(duì)插隊(duì)群體的不滿遷移到外國女人身上了，最后順利推出“移情”這個(gè)心理術(shù)語。這樣的案例設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生更好的理解。

（4）內(nèi)容闡述設(shè)計(jì)

主要有教師旁白語言設(shè)計(jì)和主角男生語言設(shè)計(jì)，教師語言是整個(gè)微課的主線，從內(nèi)容導(dǎo)入，每個(gè)小情節(jié)的展開，情節(jié)之間的銜接，專用名詞的解釋，都需要精心設(shè)計(jì)，要求簡潔，形象，生動(dòng)，風(fēng)趣 。男生語言設(shè)計(jì)要突出男生窩囊的性格，同時(shí)后面引入名詞解釋埋下伏筆。例如在講解“否認(rèn)”這個(gè)名詞時(shí)，可以做如下語言設(shè)計(jì)：（教師旁白）老人出來了，你剛要?jiǎng)幼?，一個(gè)孕婦高喊著“對(duì)不起讓讓我”一頭沖了上去，你咬咬牙對(duì)自己暗暗地說，（男生旁白）“要是換了別人，早上去罵他們一頓了——可是，我可不是這樣沒有涵養(yǎng)的人?！保ń處熍园祝┻@種有意識(shí)或者無意識(shí)的，拒絕承認(rèn)那些使人感到焦慮痛苦的事件，當(dāng)作其從未發(fā)生過，這是“否認(rèn)”。

（5）腳本設(shè)計(jì)

“人際溝通心理防御機(jī)制”微課腳本，主要包括教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容，畫面和情節(jié)概述幾個(gè)方面，分別從內(nèi)容導(dǎo)入，正文講解，結(jié)尾三個(gè)系列展開腳本設(shè)計(jì)，如表2所示。

表2 微課腳本設(shè)計(jì)

2.中期制作

中期制作經(jīng)歷視頻拍攝，動(dòng)畫設(shè)計(jì)，繪制虛擬演播室，視頻編輯四個(gè)階段，下面對(duì)動(dòng)畫設(shè)計(jì)與視頻編輯兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述

（1）動(dòng)畫制作

根據(jù)前期的腳本，先要進(jìn)行繪圖，主要包括三個(gè)場景：醫(yī)院，派出所，家，七個(gè)角色：男主角，小女孩，老人，孕婦，外國女人以及兩個(gè)警察。這是動(dòng)畫制作的關(guān)鍵步驟，繪圖時(shí)要注意不同部件要進(jìn)行分層，并要轉(zhuǎn)換成動(dòng)畫元件，方便以后制作角色動(dòng)作。接下來進(jìn)行角色動(dòng)畫設(shè)計(jì)，有男主角的走路動(dòng)作，打人動(dòng)作，說話動(dòng)作，被警察帶走動(dòng)作，在地上打滾動(dòng)作，寫書動(dòng)作，還有小姑娘，老人，孕婦，外國女人，警察等人的走路動(dòng)作，外國女人及男主角與真人互動(dòng)動(dòng)作。最后進(jìn)行動(dòng)畫合成，根據(jù)每個(gè)情節(jié)合成動(dòng)畫，并放置在不同的場景中。

（2）視頻編輯

教師完成綠幕背景下的拍攝后，進(jìn)行虛擬摳像，并移至屏幕的右側(cè)，用PS軟件繪制虛擬演播室，然后用視頻制作軟件Edius合成真人的講解，動(dòng)畫與虛擬演播室，圖2是講解“壓抑”心理名詞時(shí)一個(gè)畫面。這種表現(xiàn)方式能使學(xué)生能感受到教師現(xiàn)場講解的親切感。

圖2 真人與虛擬場景融合

在最后小結(jié)階段，教師邀請動(dòng)畫人物來到虛擬演播前，實(shí)現(xiàn)真人與動(dòng)畫人物的互動(dòng)，此過程同樣用視頻制作軟件來實(shí)現(xiàn)，把教師，動(dòng)畫人物，虛擬演播室進(jìn)行合成，同時(shí)要注意真人的動(dòng)作與動(dòng)畫人物的動(dòng)作能夠配合默契，如果配合中出現(xiàn)問題，還需要返回前期階段進(jìn)行動(dòng)畫人物動(dòng)作修改和真人講解補(bǔ)拍，如圖3所示。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠直接點(diǎn)明微課主題，使微課設(shè)計(jì)更具創(chuàng)意性，也是整個(gè)微課的點(diǎn)睛之筆。

3.后期反饋

把微課應(yīng)用在教學(xué)中后，我們采用訪談法測試微課的教學(xué)效果，從師生反饋意見來看，主要存在兩方面問題，第1，微課中名詞解釋有點(diǎn)簡略，可以有更多的展開，第2，動(dòng)畫角色動(dòng)作比較生硬，在制作中需要進(jìn)一步細(xì)化。根據(jù)反饋意見，我們調(diào)整了教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)名詞解釋的案例內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展，同時(shí)修改了角色動(dòng)作效果，完善了微課的表現(xiàn)效果。

圖3 真人與動(dòng)畫人物對(duì)話

五、結(jié)語

基于虛擬場景技術(shù)的系列微課已初步開發(fā)完成，因?yàn)槲⒄n設(shè)計(jì)比較新穎，案例取材真實(shí)生動(dòng)，與真人互動(dòng)更增添趣味性，深受師生的歡迎。接下來，還要進(jìn)一步探索基于虛擬場景技術(shù)的微課開發(fā)模式和開發(fā)技術(shù)，總結(jié)微課制作經(jīng)驗(yàn)，用于微課的開發(fā)實(shí)踐，充分運(yùn)用現(xiàn)有條件，用軟件的方法制作虛擬場景，生成高質(zhì)量的微課，為教師進(jìn)行課程創(chuàng)新改革，為學(xué)生減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提供有效支持。

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（編輯：王曉明）

G434

A

1673-8454（2017）05-0025-04

2016年度浙江省教育技術(shù)研究規(guī)劃課題“基于虛擬場景技術(shù)的微課資源開發(fā)研究”(課題編號(hào)：JB137)。