陳勝國(guó) 孔家星

摘要：科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，人工智能技術(shù)逐漸應(yīng)用于音樂教育，推動(dòng)音樂教育步入智能化時(shí)代。音樂教育智能化目前已有一定的發(fā)展成果，主要體現(xiàn)在軟件應(yīng)用、智慧教室和音樂機(jī)器人等幾個(gè)方面;同時(shí)存在發(fā)展瓶頸，在意識(shí)準(zhǔn)備、相關(guān)人工智能技術(shù)及已有技術(shù)的推廣應(yīng)用上面臨挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn)的對(duì)策包括三方面：一是重塑音樂教師的教育觀念;二是推動(dòng)相關(guān)人工智能技術(shù)的變革;三是優(yōu)化音樂教育智能化的發(fā)展環(huán)境。

關(guān)鍵詞：人工智能? ?音樂教育? ?挑戰(zhàn)? ?對(duì)策

中圖分類號(hào)：J60-05? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1008-3359（2020）15-0102-03

一、音樂教育智能化的發(fā)展現(xiàn)狀

從我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)大浪潮——20世紀(jì)末21世紀(jì)初開始，互聯(lián)網(wǎng)給人們的生活帶來巨大改變。實(shí)行科教興國(guó)戰(zhàn)略以來，多媒體教學(xué)逐漸推廣和普及，革新包含音樂學(xué)科在內(nèi)的各學(xué)科教學(xué)方式。人工智能技術(shù)20世紀(jì)60年代已初步引入音樂課堂，以簡(jiǎn)單的音樂合成器為代表，它儲(chǔ)存了多種樂器的音色并能隨時(shí)進(jìn)行演奏。伴隨互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和移動(dòng)客戶端的普及，智能化技術(shù)發(fā)展到今天，技術(shù)上已有所升級(jí)，由這門技術(shù)引申出的“產(chǎn)品”相比以前多了許多。

首先，近年來，人工智能技術(shù)已被運(yùn)用于開發(fā)相當(dāng)數(shù)量的軟件應(yīng)用，均體現(xiàn)“智能化”“人性化”等特點(diǎn)，滿足音樂教學(xué)與互動(dòng)的需求。以下介紹幾款較有代表性的應(yīng)用。

Interactive Scores（互動(dòng)比分）：這款應(yīng)用能夠在音樂課堂中對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)（諸如演奏、演唱）做基本的評(píng)判并給出建議。同時(shí)，學(xué)生和學(xué)生之間還能進(jìn)行互動(dòng)，以“賽”的形式激起學(xué)生的音樂學(xué)習(xí)愿望。Computer Accompaniment（計(jì)算機(jī)伴奏）：來自卡內(nèi)基？梅隆大學(xué)的應(yīng)用，具有強(qiáng)大的伴奏功能，適用于鋼琴演奏教學(xué)和即興伴奏課程。即便僅給出簡(jiǎn)單的高聲部旋律，也會(huì)呈現(xiàn)出完整的悅耳的和聲旋律，基礎(chǔ)一般的同學(xué)在演奏中也會(huì)充滿樂趣，不會(huì)有任何障礙，以此增強(qiáng)學(xué)生的音樂體驗(yàn)和創(chuàng)造力。Orb Composer：首款運(yùn)用人工智能技術(shù)的音樂智能作曲軟件，它包含六種基本模板，可以幫助創(chuàng)作者預(yù)選好音樂環(huán)境。包含了管樂、弦樂、鋼琴、電子、Pop-Rock和Ambient。通過選擇速度、節(jié)奏、和弦，樂曲、選擇自動(dòng)生成等幾個(gè)步驟，就能夠即時(shí)生成指定風(fēng)格的作品，略懂基礎(chǔ)的創(chuàng)作小白也能輕松地完成音樂創(chuàng)作的夢(mèng)想，同時(shí)，還給予有一定創(chuàng)作能力的創(chuàng)作者不同程度的啟發(fā)，使作品質(zhì)量?jī)?yōu)化，更具個(gè)人風(fēng)格。The One智能鋼琴：一種新的鋼琴教學(xué)模式，含有大量國(guó)內(nèi)外的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，提供了優(yōu)秀的彈奏示范，連接互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)線上觀摩，還可以進(jìn)行線上比賽，通過記錄使用者的演奏全過程進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。對(duì)于兒童學(xué)習(xí)者來說，是十分具有樂趣的應(yīng)用軟件，有利于鋼琴教育的啟蒙和推廣。

其次，人工智能發(fā)展到一定高度后，出現(xiàn)了聯(lián)合多種科技的智慧音樂教室，作為音樂教育的平臺(tái)，音樂教育的形式產(chǎn)生巨變，可以最大幅度地豐富學(xué)生感官體驗(yàn)、增加互動(dòng)性，從而提升音樂教學(xué)效果，普遍提高音樂教學(xué)質(zhì)量。

智慧教室，是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和多種智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上而構(gòu)建的一種新型教室，是典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的物化形態(tài)。它包含了“SMART”概念模型——內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲?。ˋccessible）、及時(shí)互動(dòng)（Real-time interactive）、情境感知（Testing）5個(gè)維度。[1]智慧教室是科學(xué)技術(shù)的綜合運(yùn)用，作為立體綜合教學(xué)場(chǎng)，給學(xué)生提供視聽一致、虛實(shí)結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)智慧教室有利于師生之間、生生之間的高效互動(dòng)，使學(xué)科之間的交流與融合成為可能。在未來，啟用智慧教室的課堂將會(huì)和傳統(tǒng)的課堂大相徑庭。以音樂課堂為例，通過資源獲取技術(shù)，突破空間限制，篩選出國(guó)內(nèi)外相關(guān)演奏演唱和專題講座的視頻，實(shí)現(xiàn)真正意義上的資源共享;通過內(nèi)容呈現(xiàn)技術(shù)，模擬出音樂廳級(jí)別的場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)3D的震撼效果，使學(xué)生如同置身于音樂廳;通過情境感知技術(shù)，對(duì)學(xué)生在音樂課堂的表現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，對(duì)于學(xué)生音準(zhǔn)、節(jié)奏的表現(xiàn)做出精確的判斷。智慧教室在音樂課堂的運(yùn)用符合音樂教學(xué)的特點(diǎn)，與藝術(shù)教育中強(qiáng)調(diào)審美體驗(yàn)的觀點(diǎn)相一致，使音樂教學(xué)效果最大化。智慧教室在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已有了初步成果。例如中央音樂學(xué)院智慧教室，通過裸眼3D、人臉識(shí)別、ZigBee物聯(lián)網(wǎng)、高清錄播等高新技術(shù)與音樂教育的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)科技與藝術(shù)的融合，以現(xiàn)代化手段無縫切入學(xué)校教學(xué)和管理過程，將各個(gè)分離的設(shè)備、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使資源達(dá)到充分共享。除了少數(shù)一流音樂院校外，各地普通學(xué)校、培訓(xùn)班紛紛投入到建設(shè)音樂智慧教室的隊(duì)伍中，音樂智慧教室具有很大的發(fā)展空間，將會(huì)在不久的將來遍布各地。

最后，人工智能技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了最能體現(xiàn)人工智能特性的科技產(chǎn)品——音樂機(jī)器人。運(yùn)用于音樂課堂輔助教學(xué)，將進(jìn)一步推動(dòng)音樂教育的變革。近年來不乏技術(shù)上的更新?lián)Q代，分化種類舉不勝舉。在音樂教育質(zhì)量得到提升的基礎(chǔ)上，極大地豐富了音樂課堂，促成了科技與音樂藝術(shù)、音樂教育的最大融合。

音樂機(jī)器人是通過程序輸入而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)演奏音樂的仿真機(jī)器。[2]音樂機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)演變的過程。音樂自動(dòng)機(jī)，作為音樂機(jī)器人的始祖，由最開始簡(jiǎn)單的八音盒、水力自動(dòng)風(fēng)琴、自動(dòng)排鐘，再到我們熟知的自動(dòng)演奏鋼琴，德彪西、拉赫等著名作曲家都曾為這種演奏樂器作過曲。后來，出現(xiàn)了類人機(jī)器人、智能機(jī)器人這種更加高級(jí)形態(tài)的音樂機(jī)器人。1984年，日本早稻田大學(xué)成功研制出音樂機(jī)器人“早稻田2號(hào)”（WABOT-1），標(biāo)志著智能機(jī)器人時(shí)代的到來，它具有與人相似的外表及結(jié)構(gòu)，通過攝像頭識(shí)讀樂譜，勝任一定難度的樂曲演奏，根據(jù)人聲智能調(diào)整節(jié)奏，做到有“表情”地演奏。21世紀(jì)以來，機(jī)器人技術(shù)取得突破性進(jìn)展，具有代表性的音樂機(jī)器人以以下幾個(gè)為例：能夠演奏蘇格蘭風(fēng)笛的Mcblare機(jī)器人;具有高度類人仿真水平的豐田小提琴機(jī)器人，能夠“感性”地演奏小提琴;Shimon馬林巴機(jī)器人具有即興演奏的功能，實(shí)現(xiàn)了與人類演奏者的合作;還有不僅用于實(shí)驗(yàn)室，還更多地用于娛樂休閑的Shimi舞蹈機(jī)器人。[3]音樂機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)小的分支，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，音樂機(jī)器人有一天走入音樂課堂不無可能。未來，它會(huì)使音樂課堂呈現(xiàn)出全新的面貌。

二、音樂教育智能化面臨的挑戰(zhàn)

（一）音樂教育智能化在觀念上面臨挑戰(zhàn)

21世紀(jì)以來，人工智能漸漸進(jìn)入大眾的視野，作為一種新鮮事物出現(xiàn)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，它代替人類做一些機(jī)械重復(fù)的工作，從而大大提升了生產(chǎn)力，給人們的生活帶來了諸多便利，但在日常的音樂教學(xué)中尚未普遍出現(xiàn)。首先，傳統(tǒng)音樂教育觀根深蒂固，音樂教師善于多媒體教學(xué)，對(duì)于人工智能這一新出現(xiàn)的事物是持有懷疑態(tài)度、忽視態(tài)度，或者產(chǎn)生畏難情緒的，尤其體現(xiàn)在多數(shù)年齡偏大的音樂教師上。觀念是行動(dòng)的先導(dǎo)，如果在思想認(rèn)識(shí)上不接受人工智能的加入，那么很難有進(jìn)一步行動(dòng)上的改變，教學(xué)方式實(shí)則是難以適應(yīng)的。其次，對(duì)于學(xué)生而言，人工智能是否能成功地融入音樂課堂也取決于學(xué)生的態(tài)度，以及學(xué)生是否能夠適應(yīng)音樂教學(xué)方式的大幅度轉(zhuǎn)變。再次，對(duì)于音樂學(xué)科而言，目前人工智能與音樂教育的交流融合并不十分密切，在看待人工智能的教育價(jià)值的觀點(diǎn)上，業(yè)界難以達(dá)成統(tǒng)一，尤其在我國(guó)部分的中部、西部等欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，人工智能這一概念甚至是十分陌生的。因此，人工智能在音樂教育領(lǐng)域意識(shí)上的融入還有漫長(zhǎng)的路要走。

（二）音樂教育智能化在相關(guān)人工智能技術(shù)上面臨挑戰(zhàn)

音樂教育業(yè)務(wù)復(fù)雜多樣，加大了通用人工智能技術(shù)“嫁接”教育的難度。[4]人工智能在音樂教育領(lǐng)域的發(fā)展需要借助自然語言處理技術(shù)、情感感知與計(jì)算技術(shù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)等的發(fā)展，此類技術(shù)正處于不斷發(fā)展和完善的階段，技術(shù)不斷更新，還存在一些不穩(wěn)定因素。受技術(shù)成熟度的制約，其與音樂教育的全面融合存在障礙。由于音樂教育的特殊性加大了人工智能應(yīng)用易樂教育的困難，人工智能全面應(yīng)用于音樂教學(xué)還存在諸多問題。音樂教育的本質(zhì)特征是情感性。由于音樂直接抒發(fā)了人的內(nèi)心情感世界，這種情感活動(dòng)靈活、準(zhǔn)確、細(xì)膩，是主觀情感的審美體驗(yàn)。音樂教育的突出特征是情感性，而非技藝性。[5]人工智能在輔助音樂教師傳授音樂基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能方面的確有所作用，但涉及到音樂內(nèi)容的理解和情感表達(dá)這類情感層面的問題時(shí)，以目前的技術(shù)水平來看，它無能為力，業(yè)界對(duì)于人工智能能否真正理解音樂內(nèi)容還存疑。因此，人工智能真正融入音樂教育還需要各方面技術(shù)的努力以支撐。

（三）音樂教育智能化在已有技術(shù)的普及與應(yīng)用上面臨挑戰(zhàn)

諸如上文中介紹的，人工智能在音樂教育領(lǐng)域已產(chǎn)生一些應(yīng)用成果。人工智能技術(shù)不能僅限于使用在個(gè)別發(fā)達(dá)地區(qū)或少數(shù)一流大學(xué)，而應(yīng)該融入到各地大小學(xué)校，真正地走入音樂課堂之中。在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)其在音樂教育中的普及與推廣成為十分重要且無法回避的問題。目前來看，各大中小學(xué)缺乏人工智能相關(guān)設(shè)備，沒有基本的物質(zhì)基礎(chǔ)和硬件支撐，政策方面也未得到重視。同時(shí)，人工智能應(yīng)用于音樂教育，對(duì)音樂教師的素質(zhì)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。人工智能是一件新鮮事物，它在教育中的操作和運(yùn)用對(duì)教師來講并非易事，教師隊(duì)伍素質(zhì)的提升亦是龐大的工程。值得一提的是，人工智能在音樂教育進(jìn)一步的應(yīng)用需要綜合學(xué)科的人才，譬如既精通計(jì)算機(jī)又熟知音樂教學(xué)的人才，在技術(shù)開發(fā)過程中，需要一線音樂教師的參與。

三、推進(jìn)音樂教育智能化的對(duì)策

人工智能的發(fā)展方興未艾，雖已取得一定成績(jī)。但是，在整個(gè)智能化時(shí)代的進(jìn)程中，人工智能全面應(yīng)用于音樂教育還存在諸多困境，面臨不小的挑戰(zhàn)。基于此，筆者結(jié)合人工智能應(yīng)用于音樂教育的現(xiàn)狀，提出以下幾條對(duì)策。

第一，重塑音樂教師的教育理念。人工智能融入音樂課堂不僅僅帶來的是教學(xué)形式上的變化，更是對(duì)教育的本質(zhì)提出了挑戰(zhàn)。要適應(yīng)智能化時(shí)代的要求，亟待革新音樂教師的教育理念，使其對(duì)人工智能技術(shù)及在音樂教育上的應(yīng)用有更深的了解，將其培養(yǎng)成適應(yīng)智能化時(shí)代的智能勞動(dòng)者。這一時(shí)代，要擺脫技術(shù)理性主義的纏繞，學(xué)會(huì)與技術(shù)共存，人與機(jī)器和諧共處。[6]那么，以上即需要教育主管部門、各學(xué)校組織音樂教師進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，增強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的信任感，提高智能化教學(xué)能力。同時(shí)，音樂教師自身也應(yīng)時(shí)刻保持終身學(xué)習(xí)的精神，適應(yīng)智能化時(shí)代給音樂教育帶來的變化。

第二，推動(dòng)教育人工智能技術(shù)的變革。單一的技術(shù)創(chuàng)新無法滿足智能化時(shí)代音樂教育的需求。在這一技術(shù)的開發(fā)過程中，除加大人工智能技術(shù)本身所涉及的專業(yè)學(xué)科的理論研究力度，例如與人工智能密切相關(guān)的控制論、神經(jīng)科學(xué)等，還需要加大教育學(xué)、心理學(xué)、傳播學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究力度。[7]另外，大量音樂教學(xué)實(shí)踐數(shù)據(jù)不可或缺，足量的高質(zhì)量實(shí)踐數(shù)據(jù)才能使人工智能的價(jià)值得以發(fā)揮，人工智能系統(tǒng)得以完善和升級(jí)。另外，鑒于音樂學(xué)科具有強(qiáng)烈的學(xué)科特性，技術(shù)開發(fā)過程中亦離不開一線音樂教師的參與，在涉及音樂教學(xué)的實(shí)施細(xì)節(jié)時(shí)要給出專業(yè)的建議，提供有效信息。推動(dòng)技術(shù)變革需要多領(lǐng)域、多專業(yè)協(xié)同助力。

第三，優(yōu)化音樂教育智能化發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。首先，教育部已印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，強(qiáng)調(diào)發(fā)展智能教育，但關(guān)于如何推進(jìn)教育智能化乃至音樂教育智能化，暫未出臺(tái)具體的政策，也未針對(duì)音樂智能化教育制定明確的標(biāo)準(zhǔn)。因此，從國(guó)家和政府層面，要高度重視人工智能應(yīng)用音樂教育的發(fā)展，建立健全的保障體系，加大音樂教育智能化發(fā)展的資金扶持力度。其次，企業(yè)應(yīng)加大音樂教育智能化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)力度，與學(xué)校，研究院合作，進(jìn)一步提升服務(wù)質(zhì)量。最后，學(xué)校及音樂教師應(yīng)積極探索人工智能技術(shù)支持下的音樂教育教學(xué)模式，開設(shè)人工智能相關(guān)課程，使學(xué)生適應(yīng)智能化時(shí)代音樂教育的變化。

四、結(jié)語

科技發(fā)展日新月異，智能化時(shí)代的號(hào)角已經(jīng)吹響，人工智能以一定的速度融入社會(huì)生活的各個(gè)方面，與音樂教育的融合只是時(shí)間問題，在此過程中，無論作為研究者、管理者還是教師，都應(yīng)對(duì)此做好充足準(zhǔn)備，放遠(yuǎn)眼光，提升素質(zhì)，將智能化時(shí)代的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)與音樂教育的有機(jī)融合。

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