摘要：科學技術不斷進步，人工智能技術逐漸應用于音樂教育，推動音樂教育步入智能化時代。音樂教育智能化目前已有一定的發展成果，主要體現在軟件應用、智慧教室和音樂機器人等幾個方面;同時存在發展瓶頸，在意識準備、相關人工智能技術及已有技術的推廣應用上面臨挑戰。應對以上挑戰的對策包括三方面：一是重塑音樂教師的教育觀念;二是推動相關人工智能技術的變革;三是優化音樂教育智能化的發展環境。
關鍵詞：人工智能 音樂教育 挑戰 對策
一、音樂教育智能化的發展現狀
從我國互聯網大浪潮——20世紀末21世紀初開始，互聯網給人們的生活帶來巨大改變。實行科教興國倡議以來，多媒體教學逐漸推廣和普及，革新包含音樂學科在內的各學科教學方式。人工智能技術20世紀60年代已初步引入音樂課堂，以簡單的音樂合成器為代表，它儲存了多種樂器的音色并能隨時進行演奏。伴隨互聯網的快速發展和移動客戶端的普及，智能化技術發展到今天，技術上已有所升級，由這門技術引申出的“產品”相比以前多了許多。
首先，近年來，人工智能技術已被運用于開發相當數量的軟件應用，均體現“智能化”“人性化”等特點，滿足音樂教學與互動的需求。以下介紹幾款較有代表性的應用。
Interactive Scores(互動比分)：這款應用能夠在音樂課堂中對學生的課堂表現(諸如演奏、演唱)做基本的評判并給出建議。同時，學生和學生之間還能進行互動，以“賽”的形式激起學生的音樂學習愿望。Computer Accompaniment(計算機伴奏)：來自卡內基?梅隆大學的應用，具有強大的伴奏功能，適用于鋼琴演奏教學和即興伴奏課程。即便僅給出簡單的高聲部旋律，也會呈現出完整的悅耳的和聲旋律，基礎一般的同學在演奏中也會充滿樂趣，不會有任何障礙，以此增強學生的音樂體驗和創造力。Orb Composer：首款運用人工智能技術的音樂智能作曲軟件，它包含六種基本模板，可以幫助創作者預選好音樂環境。包含了管樂、弦樂、鋼琴、電子、Pop-Rock和Ambient。通過選擇速度、節奏、和弦，樂曲、選擇自動生成等幾個步驟，就能夠即時生成指定風格的作品，略懂基礎的創作小白也能輕松地完成音樂創作的夢想，同時，還給予有一定創作能力的創作者不同程度的啟發，使作品質量優化，更具個人風格。The One智能鋼琴：一種新的鋼琴教學模式，含有大量國內外的優質學習資源，提供了優秀的彈奏示范，連接互聯網實現線上觀摩，還可以進行線上比賽，通過記錄使用者的演奏全過程進行打分評價。對于兒童學習者來說，是十分具有樂趣的應用軟件，有利于鋼琴教育的啟蒙和推廣。
其次，人工智能發展到一定高度后，出現了聯合多種科技的智慧音樂教室，作為音樂教育的平臺，音樂教育的形式產生巨變，可以最大幅度地豐富學生感官體驗、增加互動性，從而提升音樂教學效果，普遍提高音樂教學質量。
智慧教室，是在物聯網技術、云計算技術和多種智能技術發展的基礎上而構建的一種新型教室，是典型的智慧學習環境的物化形態。它包含了“SMART”概念模型——內容呈現(Showing)、環境管理(Manageable)、資源獲取(Accessible)、及時互動(Real-time interactive)、情境感知(Testing)5個維度。[1]智慧教室是科學技術的綜合運用，作為立體綜合教學場，給學生提供視聽一致、虛實結合的學習環境。同時智慧教室有利于師生之間、生生之間的高效互動，使學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和傳統的課堂大相徑庭。以音樂課堂為例，通過資源獲取技術，突破空間限制，篩選出國內外相關演奏演唱和專題講座的視頻，實現真正意義上的資源共享;通過內容呈現技術，模擬出音樂廳級別的場景，實現3D的震撼效果，使學生如同置身于音樂廳;通過情境感知技術，對學生在音樂課堂的表現進行實時反饋，對于學生音準、節奏的表現做出精確的判斷。智慧教室在音樂課堂的運用符合音樂教學的特點，與藝術教育中強調審美體驗的觀點相一致，使音樂教學效果最大化。智慧教室在國內的發展已有了初步成果。例如中央音樂學院智慧教室，通過裸眼3D、人臉識別、ZigBee物聯網、高清錄播等高新技術與音樂教育的結合，實現科技與藝術的融合，以現代化手段無縫切入學校教學和管理過程，將各個分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享。除了少數一流音樂院校外，各地普通學校、培訓班紛紛投入到建設音樂智慧教室的隊伍中，音樂智慧教室具有很大的發展空間，將會在不久的將來遍布各地。
最后，人工智能技術與機器人技術、計算機技術相結合，產生了最能體現人工智能特性的科技產品——音樂機器人。運用于音樂課堂輔助教學，將進一步推動音樂教育的變革。近年來不乏技術上的更新換代，分化種類舉不勝舉。在音樂教育質量得到提升的基礎上，極大地豐富了音樂課堂，促成了科技與音樂藝術、音樂教育的最大融合。
音樂機器人是通過程序輸入而實現自動演奏音樂的仿真機器。[2]音樂機器人的發展經歷了漫長演變的過程。音樂自動機，作為音樂機器人的始祖，由最開始簡單的八音盒、水力自動風琴、自動排鐘，再到我們熟知的自動演奏鋼琴，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，出現了類人機器人、智能機器人這種更加高級形態的音樂機器人。1984年，日本早稻田大學成功研制出音樂機器人“早稻田2號”(WABOT-1)，標志著智能機器人時代的到來，它具有與人相似的外表及結構，通過攝像頭識讀樂譜，勝任一定難度的樂曲演奏，根據人聲智能調整節奏，做到有“表情”地演奏。21世紀以來，機器人技術取得突破性進展，具有代表性的音樂機器人以以下幾個為例：能夠演奏蘇格蘭風笛的Mcblare機器人;具有高度類人仿真水平的豐田小提琴機器人，能夠“感性”地演奏小提琴;Shimon馬林巴機器人具有即興演奏的功能，實現了與人類演奏者的合作;還有不僅用于實驗室，還更多地用于娛樂休閑的Shimi舞蹈機器人。[3]音樂機器人是機器人的一個小的分支，隨著人工智能技術的不斷發展與革新，音樂機器人有一天走入音樂課堂不無可能。未來，它會使音樂課堂呈現出全新的面貌。
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