實驗室音樂教學論文

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1國內音樂教學實驗室的現(xiàn)狀

使用模擬音頻傳輸技術，有較大的制約性。數(shù)碼鋼琴教室和MIDI音樂教室在設備間的連接及與主控設備（或稱教師機）連接時，大多都是使用模擬或是數(shù)模結合的形式，而在音樂教學系統(tǒng)中最重要的信號——音頻信號則都是使用模擬信號傳輸。模擬信號傳輸對教學系統(tǒng)的制約性主要體現(xiàn)在幾個方面：一是失真大。傳輸線越長，失真越大。二是不能同時多機傳輸。如果幾臺學生機想要同時向教師機傳輸音頻信號，其結果必然是多路音頻信號交織在一起，教師無法聽辨。三是效率低。模擬音頻信號傳輸時，時間只能是1︰1等時傳輸，傳輸信號時要耗費大量的時間。四是距離制約性。模擬音頻信號只能在教室內傳輸，如果教師想在家里批改作業(yè)則無法實現(xiàn)。

2實驗室的組建原則

2.1音頻信號傳輸使用數(shù)字化網絡技術

新型音樂教學實驗室充分利用網絡資料交換技術的優(yōu)越性，將模擬音頻信號經過A/D轉換（模數(shù)轉換）后的音頻信號或音樂數(shù)據(jù)文件，通過標準TCP/IP網絡協(xié)議傳送給用戶終端。實驗室系統(tǒng)運用成熟、先進的IP組播技術，能全面支持主流的數(shù)字音頻格式，具有良好的音頻質量，并且能同時接入多路模擬音頻信號，實現(xiàn)語音信號和音樂信號同時傳送。系統(tǒng)能支持網絡廣播，支持教學內容和文件的分發(fā)，無縫地接入高速的校園網或互聯(lián)網。

2.2使用軟件技術實現(xiàn)核心功能

傳統(tǒng)的音樂實驗室的技術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。兩種形式對硬件有很強的依賴性，師生使用不方便，新增內容導入復雜，維修保養(yǎng)難度大。一旦生產廠商破產，或該型號設備停產，實驗室的整套系統(tǒng)則不能夠保證售后服務，其結果就是設備癱瘓，實驗室成為擺設的道具。

2.3實驗室可開設的課程覆蓋面要廣

實驗室可開設的課程覆蓋面廣將成為新型實驗的最大亮點。現(xiàn)行國內音樂教學實驗室少，其原因是多方面的，而最主要的原因是水土不服，可開設的課程較少。通過對國內多所學校進行考察，要么是沒有實驗教學系統(tǒng)，要么是從其他學科移植到音樂學科的，對音樂課程并不能很好的支持，除能開設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。而新型音樂教學實驗室的組建將能實現(xiàn)音樂技巧類實驗課程的教學。

2.4實驗室要易用且有前瞻性

實驗室教學環(huán)境內的設備要易學易用。在音樂實驗教學中只有學會并善用現(xiàn)代教學工具，才能拓展和豐富新的教學手段，給學生豐富的展現(xiàn)空間。［1］實驗室的建設應該充分的考慮用戶需求，滿足5～8年內音樂實驗課程教學模式改革的需要。既要滿足于在實驗室內推廣現(xiàn)有的成熟實驗教學方法，又要有一定的前瞻性，使得教師在新型的教學環(huán)境創(chuàng)造出更好的實驗教學方式。

3實驗系統(tǒng)的基本原理

3.1系統(tǒng)的組建

新型音樂教學實驗室是在普通PC機上安裝軟件進行音樂教學，根據(jù)不同的課程輔助配備外置設備。例如，USB音頻卡、高保真電容話筒、監(jiān)聽耳機、MIDI鍵盤、USB吹管控制器等。設計集合了計算機、網絡、數(shù)字音樂設備等領域的最新技術，開發(fā)出新型的音樂教學系統(tǒng)。它把MIDI音樂教室、多媒體網絡教室、數(shù)碼鋼琴教室集等功能集合成一個整體，整合豐富的多媒體音樂學習資源，學生在聽到聲音的同時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，給學生綜合性的感官刺激。通過聲像結合的形式輔助音樂學習，可以達到事半功倍的效果。實驗室突破了傳統(tǒng)的音樂教室單一的教學模式，在實驗室內外師生都能進行良好的教學交流。既是對傳統(tǒng)音樂教學模式的一種創(chuàng)新，同時充分利用學校既有的數(shù)字化設備，避免建設功能單一的音樂實驗室，造成教學資源的浪費。

3.2聯(lián)網絡集成

音樂教學實驗室可以支持網絡協(xié)議，能夠與現(xiàn)有的校園網絡無縫連接。隨著數(shù)字化校園建設和“寬帶中國”戰(zhàn)略的逐步實施，教學實驗室將有更為廣闊的領域和空間。師生可以隨時瀏覽相關的網頁和點播視頻資源，教師的課件夾、本地硬盤等，能與學校教學資源庫無縫的連接。擁有管理權限的老師或實驗室管理能實時掌控學生端的動態(tài)，即使解決學生在學習過程遇到的問題。

3.3音頻品質的控制

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

（1）聲音的延時。聲音的總延時不能超過0.1秒,即100毫秒。超過會讓使用者感覺有“回聲”效應，并且我們應該通過各種手段盡可能的縮減延時。聲音的總延時是采樣延時、處理延時、網絡傳送延時三方面的總和。采樣延時是有音頻卡的性能決定的，主板集成的音頻卡一般延時在150毫秒以上，而獨立的專業(yè)音頻卡延時可以控制在2～10毫秒。處理延時和網絡傳送延時是由系統(tǒng)架構和網絡硬件決定的。通過實驗，選用現(xiàn)行成熟的系統(tǒng)架構和1000M網絡設備，能將延時控制在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，一般達到44.1K的采樣率，也就是我們CD級的采樣率則足以滿足音樂教學的需要。主流的實時聲音處理架構，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級的音頻品質。經過測試，聲音的豐滿度、明亮度、顆粒感、音色感都達到了預期的目標。

4音樂實驗教學與考試功能應用

音樂實驗教學與考試功能是由系統(tǒng)的一個或多個模塊共同作用完成的。音樂教學實驗室系統(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實驗教學

聲樂、鋼琴、器樂等音樂實驗課程是高師音樂學習的骨干課程，對提高教學質量，培養(yǎng)應用型音樂人才具有舉足輕重的作用，受到每一位音樂學習者和音樂教育者的高度重視。傳統(tǒng)的實驗室能解決音樂理論課程教學的問題，但能對音樂實驗課程教學提供支持的教學實驗室可謂是鳳毛麟角。新型的教學實驗室的設計除能完成傳統(tǒng)理論課程的教學，它還能對音樂實驗課程教學提供支持。例如，聲樂課時，系統(tǒng)可以將多角度的視頻圖像、鋼琴伴奏聲音、演唱聲音在實驗室里同步、高速的廣播到幾十人、幾百人的電腦系統(tǒng)中。學生可以選擇同步收看和收聽所有的圖像和聲音，也可以對具體某個角度的視頻圖像放大觀看。而在聲音的處理上更是體現(xiàn)出音樂教學實驗室系統(tǒng)的專業(yè)性。音頻是通過多聲道技術采集傳送的，學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收聽教師的伴奏，方便進行演唱訓練，還可以去除伴奏聲音的干擾，只聽老師演唱的聲音。高保真的采集設計，能使學生清晰的聽辨每個字的字頭、字腹、字尾及呼吸換氣的聲音等。

4.2評閱作業(yè)

音樂實驗課程作業(yè)完成的優(yōu)劣對教學質量有著重要的影響。有的學生刻苦練習，每天2～3小時，有的上課前一天才在臨陣磨槍。在現(xiàn)有的教學環(huán)境下，教師對學生實驗作業(yè)的檢查只能是在課堂上進行。即占用了大量的教學時間，也不能對學生的作業(yè)情況進行全面的了解。學生在作業(yè)回課時也許會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，教師對每位學生的整個學期實驗作業(yè)完成情況也只能憑主觀印象，缺少音像記錄。而音樂教學實驗室則恰恰能解決現(xiàn)有的問題。學生在完成好實驗作業(yè)后，可以去到實驗室的采集間，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作業(yè)進行評價，即節(jié)約上課的時間，又能建立好學生整個學期、甚至大學四年的專業(yè)學習檔案。

4.3數(shù)字化考試

考試是對學生的知識才能進行考查測驗，也是一門課程教學的最后一個環(huán)節(jié)。數(shù)字化考試是教育改革的重要方向，為師學提供“靈活、方便、科學、公平”的“測評服務”。傳統(tǒng)的音樂實驗課程考試在眾多學科中也頗具特色，每一位學生單獨演唱或演奏，幾位或十幾位專業(yè)老師在現(xiàn)場聽審評分。這樣既造成學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驗課程的考試提供一種更優(yōu)的選擇。學生在指定時間采集提交考試視頻后，由系統(tǒng)隨機分配給3位專業(yè)老師評分，如果分數(shù)差異不超出系統(tǒng)預設的閥值，則成績有效，計算平均分。反之成績無效，再次隨機分配評分。這樣能減輕教師的工作量，同時學生們也能得到客觀公平的評價，符合“靈活、方便、科學、公平”的數(shù)字化考試宗旨。新型音樂教學實驗室的組建和應用，將會引導音樂實驗課程教學模式的重要改革。它能將先進的數(shù)字化媒體技術及電腦音樂技術運用于聲樂課、鋼琴課、器樂課等實驗課堂，有利于教師充分傳達音樂教學意圖，使學生在最短時間內獲取更多的信息，有利于激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效率及質量。同時也是地方高等學校應用型人才培養(yǎng)目標順利實施的有力保證。

作者：陳林君 單位：肇慶學院