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狀

使用模擬音頻傳輸技術，有較大的制約性。數碼鋼琴教室和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模結合的形式，而在音樂教學系統中最重要的信號——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的制約性主要體現在幾個方面：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則無法實現。

2實驗室的組建原則

2.1音頻信號傳輸使用數字化網絡技術

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

2.2使用軟件技術實現核心功能

傳統的音樂實驗室的技術核心一般有兩種形式：一種是純硬件，以數碼鋼琴教室為代表；另一種是專業硬件加軟件。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，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境創造出更好的實驗教學方式。

3實驗系統的基本原理

3.1系統的組建

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、監聽耳機、MIDI鍵盤、USB吹管控制器等。設計集合了計算機、網絡、數字音樂設備等領域的最新技術，開發出新型的音樂教學系統。它把MIDI音樂教室、多媒體網絡教室、數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，充分發揮了多種媒體形式的優勢，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。既是對傳統音樂教學模式的一種創新，同時充分利用學校既有的數字化設備，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聯網絡集成

音樂教學實驗室可以支持網絡協議，能夠與現有的校園網絡無縫連接。隨著數字化校園建設和“寬帶中國”戰略的逐步實施，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，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的成敗。在音樂數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架構和網絡硬件決定的。通過實驗，選用現行成熟的系統架構和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的一個或多個模塊共同作用完成的。音樂教學實驗室系統的常用功能模塊有：廣播、推送、分組討論、監控、收發作業、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出音樂教學實驗室系統的專業性。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

音樂實驗課程作業完成的優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。在現有的教學環境下，教師對學生實驗作業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情況進行全面的了解。學生在作業回課時也許會受到多方面因素的影響，如心理緊張，狀態不好，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有的問題。學生在完成好實驗作業后，可以去到實驗室的采集間，采集2～3次完成作業的過程，選擇最好的一次提交給專業課的老師。而教師在上課前一晚能對作業進行評價，即節約上課的時間，又能建立好學生整個學期、甚至大學四年的專業學習檔案。

4.3數字化考試

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節。數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，幾位或十幾位專業老師在現場聽審評分。這樣既造成學生有極大的心理壓力，又使得教師們連續幾天的從早坐到晚疲憊不堪。新系統的使用可以為音樂實驗課程的考試提供一種更優的選擇。學生在指定時間采集提交考試視頻后，由系統隨機分配給3位專業老師評分，如果分數差異不超出系統預設的閥值，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目標順利實施的有力保證。

作者：陳林君 單位：肇慶學院