實(shí)驗(yàn)室音樂教學(xué)論文

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1國(guó)內(nèi)音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀

使用模擬音頻傳輸技術(shù)，有較大的制約性。數(shù)碼鋼琴教室和MIDI音樂教室在設(shè)備間的連接及與主控設(shè)備（或稱教師機(jī)）連接時(shí)，大多都是使用模擬或是數(shù)模結(jié)合的形式，而在音樂教學(xué)系統(tǒng)中最重要的信號(hào)——音頻信號(hào)則都是使用模擬信號(hào)傳輸。模擬信號(hào)傳輸對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的制約性主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是失真大。傳輸線越長(zhǎng)，失真越大。二是不能同時(shí)多機(jī)傳輸。如果幾臺(tái)學(xué)生機(jī)想要同時(shí)向教師機(jī)傳輸音頻信號(hào)，其結(jié)果必然是多路音頻信號(hào)交織在一起，教師無法聽辨。三是效率低。模擬音頻信號(hào)傳輸時(shí)，時(shí)間只能是1︰1等時(shí)傳輸，傳輸信號(hào)時(shí)要耗費(fèi)大量的時(shí)間。四是距離制約性。模擬音頻信號(hào)只能在教室內(nèi)傳輸，如果教師想在家里批改作業(yè)則無法實(shí)現(xiàn)。

2實(shí)驗(yàn)室的組建原則

2.1音頻信號(hào)傳輸使用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

新型音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室充分利用網(wǎng)絡(luò)資料交換技術(shù)的優(yōu)越性，將模擬音頻信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換（模數(shù)轉(zhuǎn)換）后的音頻信號(hào)或音樂數(shù)據(jù)文件，通過標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳送給用戶終端。實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)運(yùn)用成熟、先進(jìn)的IP組播技術(shù)，能全面支持主流的數(shù)字音頻格式，具有良好的音頻質(zhì)量，并且能同時(shí)接入多路模擬音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)和音樂信號(hào)同時(shí)傳送。系統(tǒng)能支持網(wǎng)絡(luò)廣播，支持教學(xué)內(nèi)容和文件的分發(fā)，無縫地接入高速的校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。

2.2使用軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)核心功能

傳統(tǒng)的音樂實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)核心一般有兩種形式：一種是純硬件，以數(shù)碼鋼琴教室為代表；另一種是專業(yè)硬件加軟件。兩種形式對(duì)硬件有很強(qiáng)的依賴性，師生使用不方便，新增內(nèi)容導(dǎo)入復(fù)雜，維修保養(yǎng)難度大。一旦生產(chǎn)廠商破產(chǎn)，或該型號(hào)設(shè)備停產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室的整套系統(tǒng)則不能夠保證售后服務(wù)，其結(jié)果就是設(shè)備癱瘓，實(shí)驗(yàn)室成為擺設(shè)的道具。

2.3實(shí)驗(yàn)室可開設(shè)的課程覆蓋面要廣

實(shí)驗(yàn)室可開設(shè)的課程覆蓋面廣將成為新型實(shí)驗(yàn)的最大亮點(diǎn)?，F(xiàn)行國(guó)內(nèi)音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室少，其原因是多方面的，而最主要的原因是水土不服，可開設(shè)的課程較少。通過對(duì)國(guó)內(nèi)多所學(xué)校進(jìn)行考察，要么是沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，要么是從其他學(xué)科移植到音樂學(xué)科的，對(duì)音樂課程并不能很好的支持，除能開設(shè)部分音樂理論課程外，音樂技巧課程。例如，聲樂、鋼琴、器樂等核心課程都無法使用。而新型音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的組建將能實(shí)現(xiàn)音樂技巧類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)。

2.4實(shí)驗(yàn)室要易用且有前瞻性

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境內(nèi)的設(shè)備要易學(xué)易用。在音樂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只有學(xué)會(huì)并善用現(xiàn)代教學(xué)工具，才能拓展和豐富新的教學(xué)手段，給學(xué)生豐富的展現(xiàn)空間。［1］實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)該充分的考慮用戶需求，滿足5～8年內(nèi)音樂實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式改革的需要。既要滿足于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)推廣現(xiàn)有的成熟實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，又要有一定的前瞻性，使得教師在新型的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造出更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。

3實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本原理

3.1系統(tǒng)的組建

新型音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室是在普通PC機(jī)上安裝軟件進(jìn)行音樂教學(xué)，根據(jù)不同的課程輔助配備外置設(shè)備。例如，USB音頻卡、高保真電容話筒、監(jiān)聽耳機(jī)、MIDI鍵盤、USB吹管控制器等。設(shè)計(jì)集合了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字音樂設(shè)備等領(lǐng)域的最新技術(shù)，開發(fā)出新型的音樂教學(xué)系統(tǒng)。它把MIDI音樂教室、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、數(shù)碼鋼琴教室集等功能集合成一個(gè)整體，整合豐富的多媒體音樂學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在聽到聲音的同時(shí)還能感受豐富的畫面效果，充分發(fā)揮了多種媒體形式的優(yōu)勢(shì)，給學(xué)生綜合性的感官刺激。通過聲像結(jié)合的形式輔助音樂學(xué)習(xí)，可以達(dá)到事半功倍的效果。實(shí)驗(yàn)室突破了傳統(tǒng)的音樂教室單一的教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外師生都能進(jìn)行良好的教學(xué)交流。既是對(duì)傳統(tǒng)音樂教學(xué)模式的一種創(chuàng)新，同時(shí)充分利用學(xué)校既有的數(shù)字化設(shè)備，避免建設(shè)功能單一的音樂實(shí)驗(yàn)室，造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。

3.2聯(lián)網(wǎng)絡(luò)集成

音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室可以支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠與現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)無縫連接。隨著數(shù)字化校園建設(shè)和“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，教學(xué)實(shí)驗(yàn)室將有更為廣闊的領(lǐng)域和空間。師生可以隨時(shí)瀏覽相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)和點(diǎn)播視頻資源，教師的課件夾、本地硬盤等，能與學(xué)校教學(xué)資源庫(kù)無縫的連接。擁有管理權(quán)限的老師或?qū)嶒?yàn)室管理能實(shí)時(shí)掌控學(xué)生端的動(dòng)態(tài)，即使解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程遇到的問題。

3.3音頻品質(zhì)的控制

音質(zhì)的處理在音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中尤為重要，它將關(guān)系到整套系統(tǒng)的成敗。在音樂數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐的過程中，音頻的品質(zhì)有兩方面因素決定的。一是聲音的延時(shí)。二是聲音采樣率。

（1）聲音的延時(shí)。聲音的總延時(shí)不能超過0.1秒,即100毫秒。超過會(huì)讓使用者感覺有“回聲”效應(yīng)，并且我們應(yīng)該通過各種手段盡可能的縮減延時(shí)。聲音的總延時(shí)是采樣延時(shí)、處理延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)傳送延時(shí)三方面的總和。采樣延時(shí)是有音頻卡的性能決定的，主板集成的音頻卡一般延時(shí)在150毫秒以上，而獨(dú)立的專業(yè)音頻卡延時(shí)可以控制在2～10毫秒。處理延時(shí)和網(wǎng)絡(luò)傳送延時(shí)是由系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)硬件決定的。通過實(shí)驗(yàn)，選用現(xiàn)行成熟的系統(tǒng)架構(gòu)和1000M網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能將延時(shí)控制在30～50毫秒的范圍。

（2）聲音采樣率。采樣率越高，音頻的品質(zhì)則越好，失真也越小。除專業(yè)錄音棚使用192K和96K的采樣率以外，一般達(dá)到44.1K的采樣率，也就是我們CD級(jí)的采樣率則足以滿足音樂教學(xué)的需要。主流的實(shí)時(shí)聲音處理架構(gòu)，如Matrix等，采用48kHz超高采樣率，使聲音表現(xiàn)更為逼真，近似于CD級(jí)的音頻品質(zhì)。經(jīng)過測(cè)試，聲音的豐滿度、明亮度、顆粒感、音色感都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

4音樂實(shí)驗(yàn)教學(xué)與考試功能應(yīng)用

音樂實(shí)驗(yàn)教學(xué)與考試功能是由系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊共同作用完成的。音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的常用功能模塊有：廣播、推送、分組討論、監(jiān)控、收發(fā)作業(yè)、音視頻采集、考試及閱卷等。

4.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)

聲樂、鋼琴、器樂等音樂實(shí)驗(yàn)課程是高師音樂學(xué)習(xí)的骨干課程，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型音樂人才具有舉足輕重的作用，受到每一位音樂學(xué)習(xí)者和音樂教育者的高度重視。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室能解決音樂理論課程教學(xué)的問題，但能對(duì)音樂實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)提供支持的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室可謂是鳳毛麟角。新型的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)除能完成傳統(tǒng)理論課程的教學(xué)，它還能對(duì)音樂實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)提供支持。例如，聲樂課時(shí)，系統(tǒng)可以將多角度的視頻圖像、鋼琴伴奏聲音、演唱聲音在實(shí)驗(yàn)室里同步、高速的廣播到幾十人、幾百人的電腦系統(tǒng)中。學(xué)生可以選擇同步收看和收聽所有的圖像和聲音，也可以對(duì)具體某個(gè)角度的視頻圖像放大觀看。而在聲音的處理上更是體現(xiàn)出音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的專業(yè)性。音頻是通過多聲道技術(shù)采集傳送的，學(xué)生不但可以收聽伴奏和人聲合成的聲音，而且課后也可以單獨(dú)收聽教師的伴奏，方便進(jìn)行演唱訓(xùn)練，還可以去除伴奏聲音的干擾，只聽老師演唱的聲音。高保真的采集設(shè)計(jì)，能使學(xué)生清晰的聽辨每個(gè)字的字頭、字腹、字尾及呼吸換氣的聲音等。

4.2評(píng)閱作業(yè)

音樂實(shí)驗(yàn)課程作業(yè)完成的優(yōu)劣對(duì)教學(xué)質(zhì)量有著重要的影響。有的學(xué)生刻苦練習(xí)，每天2～3小時(shí)，有的上課前一天才在臨陣磨槍。在現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境下，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)的檢查只能是在課堂上進(jìn)行。即占用了大量的教學(xué)時(shí)間，也不能對(duì)學(xué)生的作業(yè)情況進(jìn)行全面的了解。學(xué)生在作業(yè)回課時(shí)也許會(huì)受到多方面因素的影響，如心理緊張，狀態(tài)不好，體育課剛剛下課等等。同時(shí)，教師對(duì)每位學(xué)生的整個(gè)學(xué)期實(shí)驗(yàn)作業(yè)完成情況也只能憑主觀印象，缺少音像記錄。而音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室則恰恰能解決現(xiàn)有的問題。學(xué)生在完成好實(shí)驗(yàn)作業(yè)后，可以去到實(shí)驗(yàn)室的采集間，采集2～3次完成作業(yè)的過程，選擇最好的一次提交給專業(yè)課的老師。而教師在上課前一晚能對(duì)作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，即節(jié)約上課的時(shí)間，又能建立好學(xué)生整個(gè)學(xué)期、甚至大學(xué)四年的專業(yè)學(xué)習(xí)檔案。

4.3數(shù)字化考試

考試是對(duì)學(xué)生的知識(shí)才能進(jìn)行考查測(cè)驗(yàn)，也是一門課程教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)字化考試是教育改革的重要方向，為師學(xué)提供“靈活、方便、科學(xué)、公平”的“測(cè)評(píng)服務(wù)”。傳統(tǒng)的音樂實(shí)驗(yàn)課程考試在眾多學(xué)科中也頗具特色，每一位學(xué)生單獨(dú)演唱或演奏，幾位或十幾位專業(yè)老師在現(xiàn)場(chǎng)聽審評(píng)分。這樣既造成學(xué)生有極大的心理壓力，又使得教師們連續(xù)幾天的從早坐到晚疲憊不堪。新系統(tǒng)的使用可以為音樂實(shí)驗(yàn)課程的考試提供一種更優(yōu)的選擇。學(xué)生在指定時(shí)間采集提交考試視頻后，由系統(tǒng)隨機(jī)分配給3位專業(yè)老師評(píng)分，如果分?jǐn)?shù)差異不超出系統(tǒng)預(yù)設(shè)的閥值，則成績(jī)有效，計(jì)算平均分。反之成績(jī)無效，再次隨機(jī)分配評(píng)分。這樣能減輕教師的工作量，同時(shí)學(xué)生們也能得到客觀公平的評(píng)價(jià)，符合“靈活、方便、科學(xué)、公平”的數(shù)字化考試宗旨。新型音樂教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的組建和應(yīng)用，將會(huì)引導(dǎo)音樂實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式的重要改革。它能將先進(jìn)的數(shù)字化媒體技術(shù)及電腦音樂技術(shù)運(yùn)用于聲樂課、鋼琴課、器樂課等實(shí)驗(yàn)課堂，有利于教師充分傳達(dá)音樂教學(xué)意圖，使學(xué)生在最短時(shí)間內(nèi)獲取更多的信息，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率及質(zhì)量。同時(shí)也是地方高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)順利實(shí)施的有力保證。

作者：陳林君 單位：肇慶學(xué)院