構(gòu)建人工智能技術(shù)賦能的音樂課堂

陳素心

（福州第十八中學(xué)，福建 福州 350001）

新時代，人工智能（artificial intelligence簡稱：AI）技術(shù)融入音樂領(lǐng)域，逐漸改變了人們欣賞、編寫、制作、演奏音樂的方式。AI在音樂領(lǐng)域應(yīng)用的成果令人驚嘆。AI改變著創(chuàng)作音樂的方式，不管是專業(yè)的音樂制作者還是一般的音樂愛好者，都能借助人工智能的技術(shù)實現(xiàn)詞曲創(chuàng)作。AI已經(jīng)悄悄地走進音樂課堂，潛移默化地融入和改變著音樂課堂教學(xué)方式和學(xué)習方式。

一、AI融合音樂教育的潛能

人工智能正在成為自動地、個性化學(xué)習的重要工具，AI的應(yīng)用使得音樂教育和創(chuàng)作比以往任何時候都來的更加容易。比如說人工智能音樂創(chuàng)作Amper Music，應(yīng)用它學(xué)生能夠創(chuàng)作屬于自己的音樂專輯，而如SmartMusic也能進行音樂的合成和創(chuàng)作音樂。這些全新的音樂創(chuàng)作形式極大地激發(fā)學(xué)生在音樂方面的創(chuàng)新和創(chuàng)意。應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠完成提取、處理、存儲MIDI云數(shù)據(jù)，構(gòu)建《音樂鑒賞》題庫。通過音樂課堂教學(xué)智慧評價平臺進行教學(xué)質(zhì)量測評。評價音樂鑒賞考察的知識點：演唱或演奏形式；音色辨別（器樂、人聲）；曲式結(jié)構(gòu)、調(diào)式辨別、音樂體裁；以及音樂要素特點與音樂風格特點。使得主觀評價轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^評價，在很大程度上改變現(xiàn)有的音樂教育體系。要讓AI與真正的音樂教學(xué)指導(dǎo)相結(jié)合并成為一種可用的工具，依然需要對這一門藝術(shù)形式的更多的了解。

人工智能技術(shù)融入音樂課堂，首先從智慧教室建設(shè)著手，制作樂器和輔助教學(xué)程序，并與數(shù)字化功能和平臺相連，分析從平臺上提供的學(xué)生在音樂課堂的活動和表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，提供反饋信息。探索AI的音樂課程獨立形態(tài)的教學(xué)設(shè)計與實施，學(xué)習方式與學(xué)習討論，包括教學(xué)資源、課程目標、課程內(nèi)容、課程活動、課程組織與實施、課程設(shè)計與技能、教學(xué)實踐的基本操作方案。

二、融入AI技術(shù)的音樂智慧課堂環(huán)境

在選定的多媒體音樂教室（如圖1所示）基本配置的基礎(chǔ)上，增加MID鍵盤、高品質(zhì)耳麥與AI系統(tǒng)，給樂曲配置打擊樂、和弦的MID接口。配置能創(chuàng)作簡單的二部旋律，改編旋律，創(chuàng)作不同風格曲式的AI音樂創(chuàng)作支持系統(tǒng)。

Amper Music、AIMusic等音樂 AI創(chuàng)作工具，如若輸入旋律、喜好、演奏樂器以及時間長度等基本要素，Amper Music就能在短短幾秒鐘為你編寫出一首新歌，進一步通過調(diào)整節(jié)奏、速度、調(diào)式、和聲，或添加風格伴奏的方式對歌曲進行進一步渲染。例如，你可以借鑒民歌及地方戲曲音調(diào)或借鑒西洋歌曲的創(chuàng)作手法，編輯歌劇《白毛女》中《北風吹》主題音調(diào)。還可以“改變”現(xiàn)有的歌曲，使其符合聽者的背景環(huán)境，自動調(diào)整最佳聽覺感受速度。對于同一首歌曲，在不同的時間、做不同的事情時可以欣賞到不同的版本，例如，你去音樂教室的時候聽到的《卡門序曲》是交響樂團演奏的熱情奔放的版本，但同一首歌曲到了夜晚可能就會變成舒緩神秘的爵士樂版本。

圖1 多媒體音樂教室

利用Jukedeck網(wǎng)站提供的合成工具來分析從主題音樂的所有配樂，從中學(xué)習并進行自主創(chuàng)作。例如，輸入四四拍、為三聲部的器樂合奏、時長兩分鐘、歡快節(jié)奏的維吾爾族民歌《青春舞曲》，Jukedeck的系統(tǒng)就會迅速創(chuàng)作出一首符合條件的歌曲，并命名為“豎笛演奏《青春舞曲》”。

三、AI技術(shù)對音樂課堂上學(xué)習的方式的改變

豐富的AI音樂資源，卓越的AI音樂環(huán)境，改變了學(xué)生被滿堂灌注入式的學(xué)習方式，有利于個別化的學(xué)習，有利于因材施教，有利于發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。

經(jīng)過AI技術(shù)的處理，聲像俱佳，形象逼真的畫面、感人的音響，為理解音樂作品的情感寓意拓寬了思路，開闊了視野，有助于學(xué)生對音樂基本內(nèi)涵的理解。一首好的作品，總是有著很深的作品內(nèi)涵，帶給你無盡地遐想，讓你無盡地去體驗，去理解。如《北方水草茂盛的家鄉(xiāng)》，在學(xué)唱歌曲之前，創(chuàng)設(shè)情景，加深對的雪域高原音樂地域文化的印象，讓學(xué)生先來欣賞一下節(jié)奏舒緩、自由、旋律起伏、歡暢，具有藏族牧歌的特點的旋律。抒發(fā)了藏族同胞歌頌共產(chǎn)黨、歌頌解放軍的真誠，從而使學(xué)生更好地理解歌曲所表達的情感。

運用AI技術(shù)創(chuàng)設(shè)情景，有效地激發(fā)學(xué)生音樂審美情趣。以欣賞柴可夫斯基創(chuàng)作的舞劇《天鵝湖》作品為例，隨著優(yōu)美律動，配合RV技術(shù)呈現(xiàn)蔥蔥的森林、如茵的草地，湖水碧綠宛如閃爍著美麗光澤的天鵝湖。以富于浪漫色彩的抒情筆觸，表現(xiàn)了詩一般的意境，學(xué)生在審美、聆聽、感知、領(lǐng)悟音樂的審美活動中精神愉悅地、潛移默化地獲得了藝術(shù)熏陶，有效地提高學(xué)生鑒賞音樂的能力。

“AI+音樂”，激發(fā)了學(xué)生對音樂創(chuàng)作的渴望。比如，感興趣的學(xué)生可以將貝多芬《月光》鋼琴曲放入WaveNet中以生成合成音樂，可以通過它來改變曲風、調(diào)整曲調(diào)；把簡單的音符譜成基本的旋律。借助開源機器學(xué)習庫TensorFlow與音樂學(xué)習者進行互動，幫助學(xué)習者運用一個合成器和一個音符序列生成模型根據(jù)各種變量（心情、節(jié)奏、節(jié)拍、能量和情緒）等進行學(xué)習和音樂創(chuàng)作。比如，將《雪絨花》改編成多種曲風等的嘗試、調(diào)節(jié)、聆聽重復(fù)過程，音樂素養(yǎng)得到充實升華。滿足了學(xué)習者的個性需求，使學(xué)生由一個被動的學(xué)習者變成了一個主動的參與者。

四、AI技術(shù)對音樂課堂教學(xué)方式的改變

在傳統(tǒng)的音樂課堂里，教師的自身音樂專業(yè)素質(zhì)起到了很關(guān)鍵的作用，再借助各種樂器、節(jié)奏重疊或是和弦來傳授音樂知識和技能。在人工智能虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，教師可以應(yīng)用音樂智能輔導(dǎo)系統(tǒng)，基于AI技術(shù)的音樂創(chuàng)作工具，通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高度交互界面為一樂器建立特定矢量，創(chuàng)造出可以隨意設(shè)置各種樂器音色比例的混響音樂，同樣能夠傳授學(xué)生音樂知識和技能，并且對音樂學(xué)科核心素養(yǎng)的教育起著很重要的作用。

在認識理解樂器的教學(xué)過程中，AI技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)方式，提升了教學(xué)品質(zhì)。應(yīng)用AI技術(shù)構(gòu)建智能化課堂教學(xué)評價，提升音樂教學(xué)藝術(shù)。AI創(chuàng)設(shè)的學(xué)習環(huán)境，為學(xué)生的音樂學(xué)習虛擬了感受、想象、探索和發(fā)現(xiàn)的音樂世界，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；AI制作的教學(xué)工具，培養(yǎng)學(xué)生動手動腦，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；AI提供的學(xué)習資源，豐富學(xué)生課外生活，拓寬視野，擴大知識面，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習音樂的興趣。智能化的音樂專家系統(tǒng)更新了教學(xué)理念和教學(xué)方法，突破了傳統(tǒng)的音樂教學(xué)模式，使音樂課堂教學(xué)真正產(chǎn)生互動式雙向交流，積極主動地參與到教學(xué)過程中去。音樂教師在虛擬的感官、心靈、倫理三重沉浸的智能型藝術(shù)環(huán)境中導(dǎo)航音樂專業(yè)的教學(xué)，監(jiān)控和提升教學(xué)質(zhì)量，重塑音樂教學(xué)新形態(tài)。

當然，要用辯證思維看AI音樂教育，AI只是一種技術(shù)輔助手段，不能完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)手段，它只能與課堂教學(xué)規(guī)律及特點相適應(yīng)，才能體現(xiàn)其強大的生命力，迸發(fā)出永久的藝術(shù)魅力。