你能想象,當遠在大洋彼岸的鋼琴大師進行鋼琴演奏時,在中國的大學課堂內,一架鋼琴正在同步進行著自動無人演奏,在場學生不僅能現場感受到大師彈奏的指法和音準,還能與大師同步交流并接受遠程指導……
這樣的一堂鋼琴課正在浙江音樂學院上演,通過應用最先進的傳感技術和控制技術,讓鋼琴課堂打破了地域、時間和空間的限制,使遠隔萬里的師生近在咫尺卻身如其境,讓師生不出校門就可以接受世界頂尖藝術大家的精彩授課。
近年來,浙江音樂學院將跨國互聯、虛擬仿真、同步傳輸等技術引入到音樂的高等教育中,進行鋼琴專業教學的跨國實踐,將傳統的一對一鋼琴教學拓展為一對多、多對一、多對多,搭建了跨國遠程同步鋼琴教學管理平臺。他們希望通過音樂教育與科技融合的一次嶄新嘗試,為音樂類院校建設國際遠程沉浸式教學環境,加強音樂教育的國際交流與合作,為全球音樂院校師生間的交流學習搭建平臺。
浙江音樂學院是教育部于2016 年成立的全日制公辦普通本科高校。學院坐落于杭州市西湖區之江板塊,校園占地面積602 畝,校舍建筑面積36 萬平方米。擁有大劇院1 座、音樂廳3 座、劇場3 個、排練廳102 個、琴房906 間、錄音棚7 間以及圖書館、音樂與現代科技實驗中心、音樂制作中心等教學輔助和藝術實踐場館。一直以來,學校秉承李叔同先生倡導的“學堂樂歌”精神,以“高水平音樂學院”為目標,以“專業基礎厚實,實踐適應能力較強,個性特色鮮明的高素質音樂藝術專門人才”為定位,力求高起點設計、高標準建設、高水平辦學。

浙江音樂學院現代音樂廳
據浙江音樂學院信息中心工程師葛萬龍介紹,浙江音樂學院的音樂類國際遠程教學環境建設采用了雅馬哈Disklavier 系列三角鋼琴和中國教育和科研計算機網CERNET 國際寬帶鏈路,以及觸摸式大屏和攝像機等設備。在現場真實的表演過程中,通過原聲鋼琴可以實現對某一地點正在彈奏鋼琴的演奏信息進行完美的采集,再通過網絡將所有信息傳送到世界另一端的一臺聯網鋼琴上。運用遠程教育系統,演奏者所有的觸鍵與腳踏運動,每個細節都能被完全精確無誤地實時遠程再現在世界另一端的鋼琴上,讓那里的聽眾有參加現場表演、身臨其境的神奇體驗。
這種網絡教學模式,不僅讓學生直接體驗到不同地區、不同文化的思維方式、藝術創作,同時通過學校與學校、團體之間的網絡交流合作,讓師生不出校門,就能體驗到國外大師的演奏魅力;通過網絡還能夠同國內外的音樂大師、團隊進行實質的互動交流,進一步提升教師、學生的創作靈感。與此同時,網絡環境下的教學能夠整合分散的各種資源,將多方的資源智能集中、共享,在教學互動過程中發揮各自所長。在葛萬龍看來,這種教學模式也將是未來的發展趨勢,它使因地區文化差異、地域時差等問題往往只能小規模開展的跨國教學合作,依托網絡得以逐漸擴大。
浙江音樂學院的網絡教學合作模式借助了國外知名院校的辦學特色、教學特點,在具體實踐過程中,根據本校的特色不斷進行融合創新。葛萬龍介紹說,去年,我國與中東歐國家成立了音樂院校合作聯盟,學校同很多國家的音樂學院開展了音樂、戲劇、舞蹈、展演等全方位、多層次的國際交流合作。一方面,跨國遠程同步鋼琴教學項目,是在同莫扎特音樂學院的合作過程中引入學校,為學校教學模式改革帶來了新的創新點;另一方面,開展跨國示范課、大師課、學術論壇等多種層次的深入合作,進行教師互訪、學生交流、網絡結對的跨國互動,也為師生帶來了很多創新靈感。
在開展遠程音樂教學環境建設中,目標是要到達協助師生在教學練習演奏曲目時,通過平臺智能評測對演奏者彈琴的音準、節奏、速度、力度、表現力、難度等各個維度進行檢測分析,并將檢測的細節、結果轉化為可視化的圖形顯示,通過實時反饋、精準評測等功能,讓師生直觀地看到整個教學過程,給予老師學生彈琴時的評測數據,實現因材施教,真正實現鋼琴教學過程“教、學、練、測”的閉環。
與此同時,通過采集行業大數據,還可以實現個性化音樂教育。遠程音樂教學環境中的教學平臺能夠自動收錄每個彈琴者的評測數據,形成個人學習成長數據檔案,清晰了解鋼琴教學科研狀況,并通過數字化的量化分析,幫助系部制定最優學習路徑。同時匯聚學院所有學生的練琴數據,挖掘出最具潛力的鋼琴表演人才。
遠程音樂教學環境的建設中網絡鏈路的選擇非常重要,直接決定了課程的質量與效果。在音樂類遠程教學環境建設中,他們遇到最大的困難就是網絡鏈路的測試,整個環境的建設可以簡單分為音視頻互聯與鋼琴互聯,理論上只要通過互聯網兩臺鋼琴的鏈路通暢就能運行。但在實際測試中發現,普通網絡鏈路從運營商機房通過學校中心機房的負載均衡設備和一系列防火墻、行為管理、交換機等設備后,QQ、微信、網頁、音視頻都能夠互聯對話,但是鋼琴無法正常互聯運行,一直無規律斷連。
當他們把防火墻、行為管理等設備一層層撤掉后,直接把中心機房的負載均衡設備連到交換機再連接到鋼琴,網絡還是無法正常互聯運行。而當他們從運營商機房通過交換機直接連接到鋼琴時,鋼琴運行正常,較少斷鏈。葛萬龍同整個團隊分析認為,可能是負載均衡等設備中的一些配置阻礙了網絡的傳輸,另外因為采用的雅馬哈鋼琴中涉及到相關專利,同時幾臺鋼琴互聯所使用的服務器均在美國,可能也影響到了網絡的傳輸。
在這個過程中,他們了解到CERNET的教育科研專用國際通道,具有可為國際間的實時教學授課、在線視頻傳輸、遠程視頻/電話會議、課程資源分享以及數據在線互傳等提供全球開放的網絡環境、領先的網絡技術以及優質可靠的網絡服務等優勢,成為備選鏈路之一。
在對多個運營商鏈路反復比較后,最終,學校采用了教科網20M國際寬帶鏈路。葛萬龍表示,CERNET 不僅為學校提供了個性化、定制化的國際互聯網服務,還協助他們建設了校園網國際專線,提供國際出口訪問能力測試,保證了鋼琴的正常運行和從不斷連,同時音視頻清晰流暢無卡頓。
目前學校已經通過這條線路打通了國內各音樂院校之間的鏈路,與中央音樂學院、綿陽師范學院以及上海、日本等地成功進行了教學科研互動,網絡架構建成后,還可為研究跨國同步教學網絡提供可靠樣本,同時可用于開拓與其他國家的跨國網絡合作教學項目。
在跨國遠程同步鋼琴教學管理系統建成后,浙江音樂學院積極探索國際遠程教學環境在音樂教育中的創新應用,借鑒新穎的網絡合作教學,學校可以充分借鑒國外知名院校的辦學特色、教學特點,從而轉化為加強本地高校的教學能力的動力。
通過與國外知名音樂類高等院校合作,利用跨國網絡鏈路、自動鋼琴演奏系統,實現異地同步授課,利用網絡、自動化設備營造實地教學的模擬情境,可以帶動師生的情感和感染力,有助于加強學生在大師課上的有效學習。通過對課程的遠程直播、互動、錄播、回放,在提升教學效果的同時,為音樂教育拓寬了地域和時間的邊界,在音樂教育與科技融合發展方面起到了較好的示范效果。

圖1 遠程教育硬件連接方案
據葛萬龍介紹,學校與奧地利莫扎特音樂學院、英國皇家音樂學院、英國皇家北方音樂學院、匈牙利李斯特音樂大學、英國諾丁漢大學等多所國際知名音樂院校簽訂了校際合作協議,并與15所中東歐國家音樂院校共同發起成立了“中國—中東歐國家音樂院校聯盟”,開展國際合作與交流。在亞洲,學校與日本雅馬哈株式會社在遠程教育中進行了深度戰略合作,2018 年8 月,學校實現了與日本的跨國遠程教學互動。今后還將與日本雅馬哈株式會社在更深層次、更廣領域開展校企合作,創新產學研合作,加強音樂高層次專業人才的培養力度。
國際遠程教學環境的建成,促進了學院音樂教學資源建設,豐富了建設載體和渠道。通過遠程直播、錄播等多種形式,實施研究式、案例式、在線開放式、虛擬課堂教學,探索多樣化教學方法,建立線上教學與線下教學有機結合、跨國異地實時教學的教學運行機制。目前已建成《音樂欣賞的方法與途徑》、《中國傳統音樂攬勝》2 門國家級精品課程,以及《浪漫主義時期西方音樂導讀》、《MIDI 音樂與數字音頻》2 門省級精品課程。國際遠程教學環境的建成,也為中國傳統的優秀文化 “走出去”提供了通道。通過跨國鏈路和音視效資源平臺,學院的國樂大師可以為國外的合作院校進行二胡、古箏、琵琶、揚琴等民族樂器的教學,開展跨國示范課、學術論壇等多種層次的深入合作,為國外音樂院校展示高水準的中華傳統音樂教育模式。