人工智能在音樂教育中的應用研究

河北師范大學音樂學院 韓 梅 李茜蒙 李 聰 姚德鵬

一、人工智能與音樂教育結合的歷史與現狀

人工智能與音樂領域的碰撞最早在20世紀60年代，出現了電子音樂領域，這是音樂藝術與現代電子技術相結合的產物。電子音樂的發展經歷了錄音帶音樂與具體音樂時期、電子合成器音樂時期與電子計算機音樂時期，其中最鮮明的特征則是在樂器中加入了電子合成器。這種電子樂器不僅能夠儲存、演奏多種其他樂器的音色，還具有方便攜帶的優勢，但當時這種智能化的樂器僅僅被認為是一種用于表演和創作的工具。美國著名音樂教育家邁克爾·馬克在《當代音樂教育》一書中曾說道：“當初（20世紀60年代）電子音樂只是被看作音樂學習中的一種形式，人們只是把它作為一種新的音樂形式來加以學習，而并沒有看到這種電子音樂在未來學校音樂教育中能夠產生的潛在可能性。”

隨著時代的發展，音樂教育家逐漸意識到人工智能與音樂教育相結合的優勢和意義，于是開始探索音樂教育智能化的教學模式。隨著教育家的研究與科學技術的進步，人工智能與音樂教育的結合越來越密切，例如在音樂教育研究領域，音樂教育工作者借助音樂創作軟件功能的不斷創新升級，使其作品創作與傳播效率大為提升。在社會性音樂教育方面，目前在眾多高等教育學校、中小學音樂課堂以及社會音樂教育機構中都可以看到智能化樂器的身影。這些智能樂器與音樂基礎啟蒙課、視唱練耳課、小提琴集體課等課程相結合，提高了音樂教學的效率與效果，有利于幫助學生深入感知音樂元素，鞏固理論知識，同時還能增強學生的動手實踐能力。由此可見，人工智能與音樂教育的結合開拓了樂器學習與演奏的新途徑、新方法和新模式。

近年來，隨著人工智能樂器與軟件在音樂教育中的發展，學生可以利用網絡手段進行音樂知識的學習、體驗與應用。網絡音樂知識素材的全面性與層次性大大提升了音樂學習的個性化發展，而不同的網絡教學方式逐漸突破傳統教學模式的限制，創新性地推出新穎多樣的學習內容素材及學習方式，增強了學習的趣味性，提升了學生對于音樂知識的興趣與學習能動性，學生能夠更為全面地了解音樂元素，掌握音樂技能。同時，互聯網憑借自身傳播快、信息資源廣的優勢，為師生提供了遠程化音樂教學服務的可能性，例如受新冠肺炎疫情防控的影響，全國師生不能采用傳統面授的授課模式，此背景之下的人工智能互聯網技術與教學的融合為教學活動的實施與開展提供了重要保障。

二、人工智能與音樂教育結合的應用價值

人工智能與音樂教育相結合的應用價值，主要體現在提高學生音樂水平、整合音樂資源與優化教師水準三個方面。

（一）提高學生音樂水平

我國音樂教育目前還處于發展階段，仍然存在區域發展差異及師資水平不均衡的情況。一方面，很多偏遠地區的學生較難獲得優質的音樂教育資源，限制了自身綜合發展的成長需求；另一方面，很多一線城市及發達地區的學生在課程內容、教師選擇等方面面臨抉擇困難等諸多問題。人工智能技術的應用大大促進了音樂教育的均衡發展，借助人工智能信息化平臺，大量優質豐富的音樂教學資源得以快速呈現與傳播。學生可以獲得更加全面、更為均衡的教育資源，并逐漸由被動地學轉變為主動地學。這個過程激發了學生的學習積極性，在提升學生整體音樂水平的同時，促進了學生的個性化發展。

（二）整合音樂資源

在人工智能互聯網技術應用之前，音樂資料的搜索、保存等主要依靠圖書館借閱、音樂知識樂譜書籍及音像資料的購買等途徑。鑒于傳統性知識素材傳播較為遲緩的客觀因素，教師及學生在搜集音樂信息時會遇到諸多障礙。例如，學生在欣賞某個作品時需要全方位地了解作品知識構成及重難點，但落到實處只有樂譜資料卻沒有音像資料，只能通過教師的口傳心授來進行感受與體驗。隨著人工智能互聯網技術的進步與成熟，師生可以通過網絡檢索的方式來獲取豐富的音樂資料，不僅種類繁多，還便于儲存與使用。這一方式加快了知識信息的傳播與共享，對于教師和學生的教學素材需求給予了充分的便利，所以基于人工智能信息化平臺的音樂文獻查找對于當下音樂教育活動有著至關重要的作用。此外，音樂資源的整合會大大提高教師因材施教的能力，未來大部分的音樂學習資源都可以共享，視聽虛擬顯示將會以更優化的界面呈現在學生眼前。例如，中央音樂學院開發的“央音在線”學習App，將國內頂級的音樂教育資源進行整合，為全國音樂愛好者的學習提供了更專業、更高效的便利條件。

（三）優化教師水準

隨著近年來國內教育，尤其是素質教育的大力發展，國家對于高水平教師及教學資源提出了更高要求。當下社會上的音樂教育培訓機構魚龍混雜，其中不乏一些才疏學淺、濫竽充數的音樂教師，然而現代社會的音樂教育需要具備扎實學識及技術過硬的優秀人才，這樣才能為學生提供正規有效的音樂教育。隨著人工智能技術在音樂教育領域的運用，教育素材的整合與共享，音樂教育市場形成了良性競爭，“不達標”的音樂教師將會被智能教育所取代，而優秀的音樂教師則能通過人工智能技術進一步優化自身教學體系與水準，進而提升整體教學水平。疫情防控期間，很多音樂教師通過諸如“愛樂社”App、中央音樂學院遠程教學平臺等人工智能模式進行在線音樂課程學習，在教學的同時也進行“充電”。積極進取的教師借助人工智能信息化的平臺得以豐富自身知識體系，并將整合后更加全面的課程傳授給學生，從而形成了良性循環。在人工智能快速發展及學科融合的雙重現實背景下，教育工作者的能動性與危機意識得到了激發，緊追前沿科技的發展步伐。所謂“活到老學到老”的學習內涵不僅僅停留在傳統知識內容的學習，更多地體現在人工智能信息化與學習內容相結合的與時俱進的能力方面，這對整個教育市場與教師團隊的發展都有著極為重要的意義與價值。

三、人工智能與音樂教育結合的實踐模式

目前，人工智能與音樂教育相結合的實踐模式主要集中在教學模式、資源共享和新媒體等方面。一方面，音樂教育的形式與內容迎來了轉型；另一方面，隨著教學環境的變化，新媒體也為音樂教育注入了新的活力。

音樂教育實踐方面，人工智能技術的應用便于教師分析學生基本狀況，合理安排教學方案，提高學生的學習興趣與學習效率。近年來，人工智能技術的發展促進了音樂教育手段及教學模式的創新，如授課全過程的信息技術應用與音樂知識的有機融合，提升了知識的理解與應用，讓學生的學習過程更加簡便直觀。借助信息技術手段實現課程的全過程管理，使得教師能夠更好地追蹤及量化學生的學習情況，降低管理工作量及難度，便于課程教學的開展與管理。信息化下的“微課”新型課程模式，使音樂教育逐漸告別傳統課堂“滿堂灌”的低效率模式，將較難理解的知識結構合理地細化為大量易懂的10—15分鐘的知識點，學生的學習過程就好像在看一部精彩的電視連續劇，激發了學生的學習興趣，而且課程錄制不局限于教室等特定場所，更加生活化的微課程錄制場景在實踐中顯示出更加優于課堂或演播室的教學效果。此外，人工智能技術應用不斷促進混合式教學模式的改革與發展，學生通過線上基礎課程的學習，在了解音樂知識的結構基礎上可以更加順暢地進入線下的高階段音樂知識的學習與實踐。混合式教學模式的不斷革新也突出了學生的主體地位，加強了音樂教育學習與應用創新的能力培養，借助信息化便于教師與學生實時開展分組討論、座談會報告及優秀案例講座。教學模式也逐步打通了課內與課外的互補性雙通道，互相借力，良性循環，持續推動教學模式的革新完善及音樂教學知識與實踐應用的緊密結合。人工智能與音樂教學的緊密結合亦使傳統的封閉式、小體量的授課形式逐漸發展為不受場景限制，輻射范圍極廣的形態。

隨著傳統教學模式的改革，無論是高等音樂教育、少兒音樂教育，抑或是音樂理論學習教育都相繼出現了網絡化的遠程授課模式。最初，授課者和聽課者在教學環節中還處于相互適應的探索階段，隨著線上教學模式的不斷優化與改良，先后出現了多個線上教學平臺，其中學校使用率較高的主要為釘釘、微信、學習通、伯索云、騰訊會議等。這些授課平臺不僅可以多人次視頻、音頻授課，還可以創建班級管理，開放在線直播課及在線課堂，且范圍上也逐步實現了大學、中小學、課外輔導的全面覆蓋。

除了線上教學平臺以外，新媒體應用如抖音、微博、嗶哩嗶哩短視頻平臺等，也相繼出現個人自媒體線上教學模式，足不出戶便可接受眾多形式與內容的音樂知識素材。這些平臺改變了傳統音樂教育的模式，以鑒賞、感受、聆聽為主，擴大了廣義音樂教育的內容范疇，增加了受眾人群。例如在傳統教學模式下，學習者想要了解音樂教育方面的知識和信息，如果僅僅通過互聯網、書籍進行搜索，知識內容的寬度與廣度具有一定的局限性，然而在新媒體平臺出現后，大量的音樂教育檢索詞條出現，豐富了音樂教育的實踐與應用。人工智能與音樂教育的深度結合，推動了許多作為主課堂學習補充的副課堂的發展，如人工智能音樂演奏陪練，針對學生在課堂中所學重點、難點及演奏知識要素進行針對性的專項訓練，從而有助于學習效果的鞏固與提升。

四、人工智能在音樂教育的發展優勢

在樂譜音像作品的傳播方面，國際優質的樂譜數據平臺對于各種音樂體裁的數字化樂譜、音視頻、圖片等元素，借助數字化技術進行采集和整理。國內圖書館以及各高校樂譜數字化的建設工作也在緊鑼密鼓地進行，為廣大師生提供了更加便捷、更加優化的音樂信息服務。隨著國人素質教育的提升，音樂教育作為“美育”的重要組成部分，其作用與意義舉足輕重。按照需求導向理論，人工智能在音樂教育領域的深度發展是大勢所趨，音樂教育的普及與發展也必定需要借助高水準智能化的信息手段。

新穎的教學模式展現了創新型音樂教育模式的強大生命力，增加編排等內容，在開展創作創編的基礎上實現其音樂播放的功能。這樣的教學模式大大提高了學生對學習音樂的興趣，為學生的素質教育、音樂教育展現了諸多可能性，實現了諸多新的探索與發現。

在當今數字化高速發展的社會背景下，人工智能將自然科學與人文科學相結合，推進了人文科學的現代化建設，因此，音樂教育開啟了智能化的發展道路，并且逐漸從探索階段轉入成熟階段。隨著人工智能技術的進一步優化和進步，音樂教育的應用與實踐將會得到更大程度的發展。

“讓機器理解音樂似乎是一件不可思議的事情，但科學家正在讓其變成現實。目前人工智能的發展還存在著種種不足，盡管如此，它依然可以在我們的生活中發揮著重要的作用，甚至在某些領域已經超越人類的表現。”不僅是樂譜、音像資料，教學、教案也可以通過人工智能的方式進行展示，實現其綜合性和交叉性。傳統音樂教育與人工智能的相互作用、融合也是當今音樂教育不斷探討的重要內容之一，其衍生的新技術、新方法、新思路和新的教育理念，必將帶來更為廣泛的、實用的學習效果。近年來音樂教育在借鑒人工智能方法上也取得了一定的發展，并與之產生了良好的效果，在音樂教育的各個領域不斷發展更新。筆者希望，借助人工智能技術，與科學相結合，與科學技術相發展，必將為音樂教育帶來更加廣闊的天地，日新月異，異彩紛呈。