智能化时代音乐教育面临的挑战与对策

　　摘要：科学技术不断进步，人工智能技术逐渐应用于音乐教育，推动音乐教育步入智能化时代。音乐教育智能化目前已有一定的发展成果，主要体现在软件应用、智慧教室和音乐机器人等几个方面;同时存在发展瓶颈，在意识准备、相关人工智能技术及已有技术的推广应用上面临挑战。应对以上挑战的对策包括三方面：一是重塑音乐教师的教育观念;二是推动相关人工智能技术的变革;三是优化音乐教育智能化的发展环境。

　　关键词：人工智能 音乐教育 挑战 对策

　　一、音乐教育智能化的发展现状

　　从我国互联网大浪潮——20世纪末21世纪初开始，互联网给人们的生活带来巨大改变。实行科教兴国战略以来，多媒体教学逐渐推广和普及，革新包含音乐学科在内的各学科教学方式。人工智能技术20世纪60年代已初步引入音乐课堂，以简单的音乐合成器为代表，它储存了多种乐器的音色并能随时进行演奏。伴随互联网的快速发展和移动客户端的普及，智能化技术发展到今天，技术上已有所升级，由这门技术引申出的“产品”相比以前多了许多。

　　首先，近年来，人工智能技术已被运用于开发相当数量的软件应用，均体现“智能化”“人性化”等特点，满足音乐教学与互动的需求。以下介绍几款较有代表性的应用。

　　Interactive Scores(互动比分)：這款应用能够在音乐课堂中对学生的课堂表现(诸如演奏、演唱)做基本的评判并给出建议。同时，学生和学生之间还能进行互动，以“赛”的形式激起学生的音乐学习愿望。Computer Accompaniment(计算机伴奏)：来自卡内基?梅隆大学的应用，具有强大的伴奏功能，适用于钢琴演奏教学和即兴伴奏课程。即便仅给出简单的高声部旋律，也会呈现出完整的悦耳的和声旋律，基础一般的同学在演奏中也会充满乐趣，不会有任何障碍，以此增强学生的音乐体验和创造力。Orb Composer：首款运用人工智能技术的音乐智能作曲软件，它包含六种基本模板，可以帮助创作者预选好音乐环境。包含了管乐、弦乐、钢琴、电子、Pop-Rock和Ambient。通过选择速度、节奏、和弦，乐曲、选择自动生成等几个步骤，就能够即时生成指定风格的作品，略懂基础的创作小白也能轻松地完成音乐创作的梦想，同时，还给予有一定创作能力的创作者不同程度的启发，使作品质量优化，更具个人风格。The One智能钢琴：一种新的钢琴教学模式，含有大量国内外的优质学习资源，提供了优秀的弹奏示范，连接互联网实现线上观摩，还可以进行线上比赛，通过记录使用者的演奏全过程进行打分评价。对于儿童学习者来说，是十分具有乐趣的应用软件，有利于钢琴教育的启蒙和推广。

　　其次，人工智能发展到一定高度后，出现了联合多种科技的智慧音乐教室，作为音乐教育的平台，音乐教育的形式产生巨变，可以最大幅度地丰富学生感官体验、增加互动性，从而提升音乐教学效果，普遍提高音乐教学质量。

　　智慧教室，是在物联网技术、云计算技术和多种智能技术发展的基础上而构建的一种新型教室，是典型的智慧学习环境的物化形态。它包含了“SMART”概念模型——内容呈现(Showing)、环境管理(Manageable)、资源获取(Accessible)、及时互动(Real-time interactive)、情境感知(Testing)5个维度。[1]智慧教室是科学技术的综合运用，作为立体综合教学场，给学生提供视听一致、虚实结合的学习环境。同时智慧教室有利于师生之间、生生之间的高效互动，使学科之间的交流与融合成为可能。在未来，启用智慧教室的课堂将会和传统的课堂大相径庭。以音乐课堂为例，通过资源获取技术，突破空间限制，筛选出国内外相关演奏演唱和专题讲座的视频，实现真正意义上的资源共享;通过内容呈现技术，模拟出音乐厅级别的场景，实现3D的震撼效果，使学生如同置身于音乐厅;通过情境感知技术，对学生在音乐课堂的表现进行实时反馈，对于学生音准、节奏的表现做出精确的判断。智慧教室在音乐课堂的运用符合音乐教学的特点，与艺术教育中强调审美体验的观点相一致，使音乐教学效果最大化。智慧教室在国内的发展已有了初步成果。例如中央音乐学院智慧教室，通过裸眼3D、人脸识别、ZigBee物联网、高清录播等高新技术与音乐教育的结合，实现科技与艺术的融合，以现代化手段无缝切入学校教学和管理过程，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享。除了少数一流音乐院校外，各地普通学校、培训班纷纷投入到建设音乐智慧教室的队伍中，音乐智慧教室具有很大的发展空间，将会在不久的将来遍布各地。

　　最后，人工智能技术与机器人技术、计算机技术相结合，产生了最能体现人工智能特性的科技产品——音乐机器人。运用于音乐课堂辅助教学，将进一步推动音乐教育的变革。近年来不乏技术上的更新换代，分化种类举不胜举。在音乐教育质量得到提升的基础上，极大地丰富了音乐课堂，促成了科技与音乐艺术、音乐教育的最大融合。

　　音乐机器人是通过程序输入而实现自动演奏音乐的仿真机器。[2]音乐机器人的发展经历了漫长演变的过程。音乐自动机，作为音乐机器人的始祖，由最开始简单的八音盒、水力自动风琴、自动排钟，再到我们熟知的自动演奏钢琴，德彪西、拉赫等著名作曲家都曾为这种演奏乐器作过曲。后来，出现了类人机器人、智能机器人这种更加高级形态的音乐机器人。1984年，日本早稻田大学成功研制出音乐机器人“早稻田2号”(WABOT-1)，标志着智能机器人时代的到来，它具有与人相似的外表及结构，通过摄像头识读乐谱，胜任一定难度的乐曲演奏，根据人声智能调整节奏，做到有“表情”地演奏。21世纪以来，机器人技术取得突破性进展，具有代表性的音乐机器人以以下几个为例：能够演奏苏格兰风笛的Mcblare机器人;具有高度类人仿真水平的丰田小提琴机器人，能够“感性”地演奏小提琴;Shimon马林巴机器人具有即兴演奏的功能，实现了与人类演奏者的合作;还有不仅用于实验室，还更多地用于娱乐休闲的Shimi舞蹈机器人。[3]音乐机器人是机器人的一个小的分支，随着人工智能技术的不断发展与革新，音乐机器人有一天走入音乐课堂不无可能。未来，它会使音乐课堂呈现出全新的面貌。

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