柴慶偉，劉 敏

(1.集美大學(xué)音樂(lè)學(xué)院，福建 廈門 361021；2.藝術(shù)綜合訓(xùn)練省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，福建 廈門 361021)

隨著教育信息化建設(shè)的逐年深入，應(yīng)用型文科實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)逐漸成為高教實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一大課題，而音樂(lè)學(xué)實(shí)驗(yàn)室則是文科實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)典型代表[1]。2013年，我國(guó)啟動(dòng)了國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作，將虛擬仿真技術(shù)引入到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]。截至2016年初，全國(guó)高校已經(jīng)建立了各學(xué)科方向的300個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，其中沒(méi)有觀察到與音樂(lè)學(xué)科相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，但從音樂(lè)教育來(lái)看，音樂(lè)活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相互滲透、相輔而行的[3]，從教育部的相關(guān)文件來(lái)看，音樂(lè)學(xué)部分課程具備開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求和條件。筆者通過(guò)長(zhǎng)期的計(jì)算機(jī)音樂(lè)的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為使用音頻工作站和采樣合成器可以解決部分傳統(tǒng)方式教學(xué)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，這恰恰符合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目的和要求，因此試圖通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)音樂(lè)軟件系統(tǒng)功能的分析和研究，以音樂(lè)學(xué)專業(yè)部分課程的教學(xué)瓶頸為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和項(xiàng)目建設(shè)為目標(biāo)，探討音樂(lè)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)思路。

一 音頻工作站中的虛擬仿真

(一)計(jì)算機(jī)音頻工作站

音頻工作站是指一個(gè)綜合音頻工作系統(tǒng)，可以完成音樂(lè)的編曲制作、錄音、混音、剪輯等工作。目前，以計(jì)算機(jī)為核心，輔以特定的軟件硬件設(shè)備而構(gòu)成的計(jì)算機(jī)音頻工作站成為主流，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、功能豐富，因而在學(xué)校、團(tuán)體及個(gè)人中得到廣泛使用，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

(二)虛擬仿真資源

計(jì)算機(jī)音頻工作站中的虛擬仿真資源的特征主要包括兩個(gè)方面，一為對(duì)聲學(xué)樂(lè)器的虛擬，二為對(duì)音樂(lè)表現(xiàn)要素的虛擬。

1.對(duì)聲學(xué)樂(lè)器的虛擬主要體現(xiàn)在編曲過(guò)程中所使用的一系列音色軟件，通過(guò)對(duì)實(shí)際樂(lè)器結(jié)構(gòu)性能、演奏邏輯及音響特征的分析，分別對(duì)其所能夠產(chǎn)生的音響進(jìn)行采樣，從而得到該樂(lè)器全面真實(shí)的音高音色信息，形成音色數(shù)據(jù)庫(kù)文件(采樣音色庫(kù))，在實(shí)際工作中這些數(shù)據(jù)庫(kù)便以虛擬樂(lè)器的形式參與到音樂(lè)制作中。根據(jù)編曲者的設(shè)計(jì)需要，通過(guò)MIDI信號(hào)的觸發(fā)而發(fā)聲，代替真實(shí)聲學(xué)樂(lè)器發(fā)揮聲部作用(其工作原理如圖2所示)，從而實(shí)現(xiàn)了削減演奏人員和實(shí)際樂(lè)器方面的開(kāi)支，降低了制作成本，提高了工作效率。由此不難發(fā)現(xiàn)，音色軟件所起的作用就是“代替”真實(shí)樂(lè)器，我們可以進(jìn)一步將其理解為“由一個(gè)數(shù)字化的虛擬樂(lè)器系統(tǒng)去模仿一個(gè)真實(shí)的聲學(xué)樂(lè)器系統(tǒng)”。

2.對(duì)音樂(lè)表現(xiàn)要素的虛擬體現(xiàn)在音頻工作站中的參數(shù)控制中。音樂(lè)表現(xiàn)要素為音高、音長(zhǎng)、音色、音量、速度、力度等多個(gè)方面，在實(shí)際音樂(lè)演奏或演唱中，表演者根據(jù)樂(lè)譜中的各種標(biāo)記結(jié)合個(gè)人的理解進(jìn)行演繹。在音頻工作站中，這些要素則體現(xiàn)為各種參數(shù)，通過(guò)對(duì)參數(shù)的選擇、設(shè)定、動(dòng)態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)演繹的模擬(工作原理如圖3所示)，如表情控制器(cc11 Expression)可對(duì)管樂(lè)器或弦樂(lè)器進(jìn)行發(fā)生過(guò)程中的音量進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，在速度窗口中可以勾勒出全曲的速度曲線，設(shè)置均衡器中某頻點(diǎn)的增益可以改變音色特性等等，都是對(duì)演繹中過(guò)程控制的模擬。

(三)應(yīng)用原理

在計(jì)算機(jī)音樂(lè)的教學(xué)過(guò)程中，最核心的問(wèn)題就是對(duì)音頻信號(hào)的處理和操控，而對(duì)于音樂(lè)類的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，其本質(zhì)仍然是對(duì)聲音的模擬仿真以及對(duì)聲音發(fā)生過(guò)程的操作與控制，因此計(jì)算機(jī)音樂(lè)與音樂(lè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有著天然的聯(lián)系。

1.音頻工作站是一個(gè)多聲部音樂(lè)的制作和回放系統(tǒng)，在此諸多音樂(lè)要素可以根據(jù)用戶的需要被選擇、重組、變形，并最終根據(jù)用戶的要求來(lái)輸出音響，也就是說(shuō)用戶的音樂(lè)行為可以視作音樂(lè)要素之一來(lái)進(jìn)入到音頻工作站中，并參與音響的輸出，這就完成了一次人機(jī)的交互合作。如在音樂(lè)制作的過(guò)程中演奏MIDI鍵盤發(fā)出MIDI信號(hào)，虛擬樂(lè)器則根據(jù)接收到的MIDI信號(hào)來(lái)確定音高、音長(zhǎng)、力度等控制信息，按指令做出回應(yīng)，此時(shí)就得到了符合要求的音響反饋，從而完成一次人機(jī)交互(見(jiàn)圖4)。

2.眾多音色以音色庫(kù)的形式儲(chǔ)存在硬盤上，這些音色最終是以虛擬樂(lè)器的形式參與到音樂(lè)的制作中，因此采樣音色本身就可視為虛擬樂(lè)器，并且種類繁多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般用戶的使用需求。掌握好和使用好采樣音色，將其應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中，就形成了一定意義上的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

常用的軟件音頻工作站有Cubase、Protools、Logic等等，都具備多軌錄音、軌道選擇輸出、實(shí)時(shí)處理、音頻測(cè)量、移調(diào)變速等可用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。而目前最強(qiáng)大的采樣音色合成器非Kontakt莫屬，它不僅是一個(gè)采樣音色的播放器，更是一個(gè)虛擬樂(lè)器的制作工具，用戶可以根據(jù)自己的需要對(duì)特定的聲學(xué)樂(lè)器進(jìn)行采樣，通過(guò)Kontakt編輯管理，形成可以被演奏的虛擬樂(lè)器。因此，以音頻工作站與采樣合成器為核心，可以迅速解決音頻處理的核心技術(shù)問(wèn)題，也可以迅速獲得數(shù)以T計(jì)的虛擬樂(lè)器庫(kù)，從而降低虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)周期和成本，并使教學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量得到有效保障。

然而從軟件開(kāi)發(fā)公司角度來(lái)看，其主要工作是制作虛擬場(chǎng)景、虛擬設(shè)備等虛擬實(shí)驗(yàn)要素，并根據(jù)用戶的實(shí)驗(yàn)?zāi)_本完成實(shí)驗(yàn)流程的編程與制作，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與結(jié)果均為預(yù)制好的程序和數(shù)據(jù)，細(xì)節(jié)的制作精度和智能化程度取決于實(shí)驗(yàn)建設(shè)投資的大小，多數(shù)制作公司并未涉及專業(yè)音頻領(lǐng)域的研究，對(duì)于樂(lè)器的虛擬仿真產(chǎn)品研發(fā)存在較大困難。在實(shí)際的音樂(lè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)公司自身無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)高保真度的樂(lè)器演奏虛擬，因此必須整合計(jì)算機(jī)音頻工作站，才能有效滿足音樂(lè)專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)需求。

二 教學(xué)中的瓶頸

(一)瓶頸的形成

在音樂(lè)學(xué)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)中，由于某些客觀條件的局限，如實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用高昂、教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)難以到位、教學(xué)目標(biāo)難以落實(shí)等，都使得某些實(shí)訓(xùn)練習(xí)、理論驗(yàn)證沒(méi)有條件開(kāi)展，或者低水平開(kāi)展，有一些則是局部開(kāi)展，使得師生的教學(xué)在正常的水平上很難實(shí)現(xiàn)較高層次的突破，形成教學(xué)的瓶頸，從而極大地影響了高質(zhì)量音樂(lè)藝術(shù)人才的培養(yǎng)[4]。這些都給虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展留下了巨大的空間，其現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.大型貴重樂(lè)器無(wú)法惠及全體學(xué)生。鋼琴是音樂(lè)學(xué)院中最多的樂(lè)器，學(xué)生使用的鋼琴往往是出廠年代久遠(yuǎn)、聲音品質(zhì)較低、表現(xiàn)能力缺乏的狀態(tài)，即便是遇到了鋼琴更新，采購(gòu)方也會(huì)為了惠及更多學(xué)生而選擇增加數(shù)量而放棄性能。沒(méi)有高性能的樂(lè)器，學(xué)生的良好樂(lè)感又如何培養(yǎng)呢？

比如九尺施坦威鋼琴是鋼琴學(xué)生的終極夢(mèng)想，其靈敏的鍵盤、渾厚的音色是音樂(lè)廳舞臺(tái)必備的壓臺(tái)重器。但其高昂的造價(jià)，使得部分經(jīng)費(fèi)短缺的學(xué)校望琴興嘆，即便是有條件購(gòu)置的單位，也只是提供高水平音樂(lè)會(huì)使用，學(xué)生的日常學(xué)習(xí)很難觸及到此類鋼琴，這就使學(xué)習(xí)鋼琴的學(xué)生缺乏一流音樂(lè)廳鋼琴的演奏體驗(yàn)，更談不到對(duì)此類鋼琴的駕馭能力，從而無(wú)法進(jìn)一步提升演奏能力。

2.多樣化的樂(lè)器門類無(wú)法做到實(shí)物展示。“民族民間音樂(lè)”和“世界音樂(lè)”是普通音樂(lè)本科生的兩門基礎(chǔ)理論課，其間涉及到大量的中國(guó)民族民間樂(lè)器和世界各地的民族民間樂(lè)器。從學(xué)校層面看，由于管理使用等諸多方面的限制，無(wú)法備齊所有的民間樂(lè)器；從學(xué)生的角度看，因培養(yǎng)方案的要求，也沒(méi)有充足的學(xué)時(shí)去掌握所有課程中的民間樂(lè)器。學(xué)生目前的學(xué)習(xí)也只能是看圖片和聽(tīng)錄音，無(wú)法觸摸到真實(shí)的樂(lè)器，更無(wú)法認(rèn)識(shí)此類樂(lè)器的演奏性能以及對(duì)應(yīng)的音色變化，因此設(shè)置對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課就無(wú)從入手，從而降低教學(xué)的要求。

3.時(shí)間空間的局限無(wú)法使學(xué)生充分訓(xùn)練。對(duì)于“合唱”“樂(lè)隊(duì)排練”“室內(nèi)樂(lè)重奏”“聲樂(lè)鋼琴藝術(shù)指導(dǎo)”等課程來(lái)說(shuō)，需要所有課程的參與者約定同一時(shí)間，來(lái)到具備上課條件的特定場(chǎng)地，依照各自在課程中的角色分工，共同協(xié)作，才能使課程得以完整進(jìn)行，因此，離開(kāi)了這個(gè)特定的時(shí)間和空間，離開(kāi)了協(xié)作伙伴，該課程就無(wú)法正常進(jìn)行，這使得教學(xué)過(guò)程難以重復(fù)，課后學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的條件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生僅僅獲得課程體驗(yàn)，而非全面掌握。

4.人員資金等不足無(wú)法開(kāi)展必要的藝術(shù)實(shí)踐?！芭淦鳌笔且婚T多聲部寫作的專業(yè)基礎(chǔ)課，需要學(xué)生對(duì)樂(lè)器的演奏方式、表現(xiàn)性能、音色特征等方面非常了解。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于除專業(yè)院校外的多數(shù)院校沒(méi)有完整編制的管弦樂(lè)隊(duì)，也沒(méi)有針對(duì)課程的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，因此配器的學(xué)習(xí)僅僅停留在譜紙上的練習(xí)，很少有學(xué)校有能力使學(xué)生的配器作品得到音響的實(shí)現(xiàn)，即便是專業(yè)院校的作曲系，也是需要特定項(xiàng)目大量資金的資助，才能夠聘請(qǐng)樂(lè)團(tuán)演奏自己的配器作品。因此“配器”的學(xué)習(xí)需要通過(guò)大量的編配實(shí)踐才能掌握，是最需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行理論驗(yàn)證的音樂(lè)理論課。

5.因參與者主觀感知能力的有限性和不穩(wěn)定性而導(dǎo)致客觀評(píng)價(jià)的缺乏。音樂(lè)是一門聽(tīng)覺(jué)藝術(shù)，其本身是客觀的，但人們?cè)诟兄魳?lè)時(shí)卻表現(xiàn)出了極大的主觀性，加之近年來(lái)招收的大一新生都缺乏規(guī)范的視唱練耳訓(xùn)練，導(dǎo)致其主觀感知能力非常有限和不穩(wěn)定，如對(duì)音高、音長(zhǎng)、音色、音量等音樂(lè)信息通過(guò)主觀感知后無(wú)法做出較為準(zhǔn)確的客觀評(píng)價(jià)，這也在很大程度上制約了學(xué)生專業(yè)能力的發(fā)展。

(二)瓶頸的解決

整合音頻工作站，開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)可使突破上述教學(xué)瓶頸成為可能。根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)，可從兩個(gè)方面考慮實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

1.針對(duì)涉及大型貴重樂(lè)器、臺(tái)套數(shù)不足的樂(lè)器、世界各地區(qū)特有的名族樂(lè)器的課程，因樂(lè)器資源缺乏而導(dǎo)致的教學(xué)瓶頸，可使用虛擬樂(lè)器來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以通過(guò)演奏MIDI鍵盤或在音頻工作站中輸入音符、力度、表情等控制信息，在聽(tīng)覺(jué)層面獲得仿真體驗(yàn)，并掌握樂(lè)器的音響特征以及演奏性能。由于虛擬樂(lè)器無(wú)需調(diào)律，也不用考慮存放環(huán)境溫濕度的變化，因此在實(shí)際應(yīng)用中其音高和音色比真實(shí)樂(lè)器更加穩(wěn)定。

2.針對(duì)時(shí)間、空間、人力、資金等客觀因素的局限所造成的教學(xué)困難，可利用音頻工作站多聲部重組回放的特點(diǎn)，開(kāi)展樂(lè)隊(duì)、合唱訓(xùn)練以及配器實(shí)踐等實(shí)驗(yàn)課程。在一部排練作品中，學(xué)生確定自己在樂(lè)隊(duì)或合唱隊(duì)的聲部角色，根據(jù)訓(xùn)練需要在音頻工作站中選擇其他伴奏或伴唱聲部進(jìn)行重組回放，學(xué)生根據(jù)自己的奏唱能力來(lái)調(diào)整回放聲部的播放速度和音量，配合仿真音響來(lái)完成聲部角色的奏唱，從而實(shí)現(xiàn)合奏合唱訓(xùn)練的目的。在此音頻工作站代替樂(lè)隊(duì)或合唱隊(duì)，學(xué)生可以針對(duì)自身的不足就某一片段進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，從而提高訓(xùn)練效果。同時(shí)多種虛擬樂(lè)器的集合可構(gòu)成虛擬樂(lè)隊(duì)，配器作品可通過(guò)虛擬樂(lè)隊(duì)實(shí)現(xiàn)音響虛擬，從而使學(xué)生獲得從理性創(chuàng)作到感性認(rèn)知的學(xué)習(xí)體驗(yàn)(如圖5所示)。

三 實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)思路

根據(jù)上述所析，通過(guò)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，可以解決課程中的瓶頸問(wèn)題，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，而且還會(huì)促進(jìn)學(xué)生思維方式和工作方法的形成[5]。研究表明學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力與理論考試成績(jī)呈正相關(guān)，即學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力比較好的 ,理論考試成績(jī)也比較好[6]。因此虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程(后簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)課程)的建設(shè)就需要打破原有的課程限定、凸顯實(shí)驗(yàn)課特色[7]。

(一)實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)

該實(shí)驗(yàn)課的課程目標(biāo)針對(duì)音樂(lè)學(xué)專業(yè)教學(xué)中的瓶頸問(wèn)題，通過(guò)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，打破傳統(tǒng)教學(xué)中時(shí)間、空間、資金、人員等方面的制約，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的升級(jí)，使學(xué)生能夠得到最優(yōu)的學(xué)習(xí)資源，成為傳統(tǒng)教學(xué)方式最強(qiáng)有力的補(bǔ)充，從而突破瓶頸，使教學(xué)在新的高度上實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的飛躍。具體目標(biāo)為：

1.建成音樂(lè)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件平臺(tái)，整合Cubase和Kontakt建立器樂(lè)、合唱、配器等課程的項(xiàng)目工程文件。

2.虛擬仿真課程數(shù)據(jù)庫(kù)，如合唱作品分聲部音響數(shù)據(jù)庫(kù)、配器譜例分聲部數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬樂(lè)器音色數(shù)據(jù)庫(kù)、聲樂(lè)器樂(lè)作品伴奏音響數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.建立音樂(lè)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型。

4.通過(guò)三維建模實(shí)現(xiàn)虛擬音樂(lè)廳、虛擬琴房等虛擬場(chǎng)景。

5.形成認(rèn)知驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)創(chuàng)作型、互動(dòng)創(chuàng)新型等多種形態(tài)的音樂(lè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[8]。

(二)實(shí)驗(yàn)課程的構(gòu)建

在音樂(lè)學(xué)傳統(tǒng)的理論課教學(xué)中，較少使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式來(lái)驗(yàn)證或說(shuō)明音樂(lè)中的某種現(xiàn)象，其原因是缺乏實(shí)驗(yàn)手段、沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課程，或課程不設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，所以如何開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課就成為一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。根據(jù)不同課程的特點(diǎn)，其開(kāi)課思路可以有針對(duì)性地采用“重構(gòu)”“升級(jí)”“轉(zhuǎn)化”“交叉”四種不同的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的建立。

1.課程重構(gòu)[9]。指將課程的內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)，之后按照一定的教學(xué)要求和目標(biāo)有選擇地進(jìn)行重構(gòu)，從而使學(xué)生從更高的層面掌握教學(xué)內(nèi)容。如合唱教學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)生通過(guò)一個(gè)固定的聲部角色來(lái)參與合唱的學(xué)習(xí)，只能熟悉掌握這一個(gè)聲部，如果對(duì)合唱聲部進(jìn)行解構(gòu)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，學(xué)生可以嘗試采用不同的身份并選擇不同的聲部參與學(xué)習(xí)和練習(xí)，從中體驗(yàn)不同組合的音樂(lè)效果，從而實(shí)現(xiàn)全面掌握作品的教學(xué)目的。如圖6所示。

2.課程升級(jí)。指因教學(xué)條件所限而不做教學(xué)要求的內(nèi)容，因教學(xué)手段的改進(jìn)而重新進(jìn)行教學(xué)要求，從而整體提升教學(xué)的品質(zhì)，主要形式為教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展、教學(xué)手段的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入等，在形式和內(nèi)容兩個(gè)層面都可以實(shí)現(xiàn)課程的升級(jí)[10]。如世界音樂(lè)、民族民間音樂(lè)中的某些特殊樂(lè)器無(wú)法做到實(shí)物展示，因此對(duì)這部分內(nèi)容無(wú)法做進(jìn)一步的教學(xué)要求，因而降低教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。如果通過(guò)課程升級(jí)，用虛擬樂(lè)器的形式將這些特殊樂(lè)器的諸多特征展示出來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生對(duì)這些樂(lè)器的音色、演奏法、基本音樂(lè)語(yǔ)匯等方面進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，使之成為教學(xué)的著力點(diǎn)，并重新對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)要求，從而拓展課程的教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)質(zhì)量。

3.課程轉(zhuǎn)化。指一門課程通過(guò)教學(xué)形式的變化而形成實(shí)驗(yàn)課程。比如傳統(tǒng)意義的“器樂(lè)課”僅僅是相對(duì)于“鋼琴課”“聲樂(lè)課”等課程而言的器樂(lè)演奏課，“器樂(lè)課”一詞就成為學(xué)生學(xué)習(xí)的某一件特定樂(lè)器的代名詞，比如“二胡課”“琵琶課”“古箏課”等等。通過(guò)課程轉(zhuǎn)化，將傳統(tǒng)意義的“器樂(lè)課”轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課，可以利用虛擬樂(lè)器，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多種樂(lè)器的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握多種樂(lè)器的音色特征、演奏法特征、常用音樂(lè)語(yǔ)匯等，并通過(guò)MIDI鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬樂(lè)器的演奏，從而擴(kuò)大了“器樂(lè)”一詞的課程內(nèi)涵，拓展了學(xué)生的知識(shí)面、提高教學(xué)質(zhì)量。

4.課程交叉。指不同課程之間的相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)課程間的相互支撐和相互驗(yàn)證。如“配器”“器樂(lè)”“電腦音樂(lè)”三者的結(jié)合，可以在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)做實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)觀察“特定樂(lè)器在樂(lè)隊(duì)中的作用”“配器色彩的變化因素”等，從中不難發(fā)現(xiàn)“配器課”和“器樂(lè)課”相互結(jié)合、相互驗(yàn)證各自的作用和意義，并通過(guò)“電腦音樂(lè)”的技術(shù)手段來(lái)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,這已成為高校音樂(lè)專業(yè)教學(xué)的新形勢(shì)[11]。

(三)實(shí)驗(yàn)課類型

根據(jù)音樂(lè)學(xué)自身的專業(yè)教學(xué)特征，可分為技能訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)和理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)兩大類型，根據(jù)學(xué)生的適應(yīng)情況，在具備一定的計(jì)算機(jī)操作能力的條件下，可從大學(xué)二年級(jí)開(kāi)始進(jìn)行虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

技能訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)課，指培養(yǎng)“演奏”“演唱”技能的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，可依據(jù)現(xiàn)行的課程培養(yǎng)方案進(jìn)行小組授課或個(gè)別授課，課后可進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，進(jìn)行技能的提升鞏固，如合唱課、樂(lè)隊(duì)訓(xùn)練課等；或根據(jù)課程要求和需要，直接進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如聲樂(lè)或器樂(lè)的藝術(shù)指導(dǎo)課、虛擬樂(lè)器課等。

理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)課[12]，指培養(yǎng)理論的 “認(rèn)知”能力和“應(yīng)用”能力的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，可在現(xiàn)有培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上按照1:1的比例增設(shè)實(shí)驗(yàn)課，在學(xué)時(shí)條件不允許的情況下可以從理論課時(shí)中分割一半的學(xué)時(shí)作為實(shí)驗(yàn)課，或者學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。如和聲課和配器課等，均可以按照此類方式開(kāi)課。部分理論課，可以根據(jù)章節(jié)內(nèi)容的不同，選擇性開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，如世界音樂(lè)、民族民間音樂(lè)等。

長(zhǎng)期以來(lái)，音樂(lè)學(xué)科內(nèi)的實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)非常模糊的概念，什么是音樂(lè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課，哪些課程需要開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，都沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍疃x。實(shí)驗(yàn)課、實(shí)踐課、技能課，統(tǒng)一稱為實(shí)驗(yàn)課，其間是否有聯(lián)系？又是否有區(qū)別？都從未界定，許多音樂(lè)院校常常以專業(yè)特殊性來(lái)拒絕向其他學(xué)科借鑒，沒(méi)有清晰地劃分出理論課與實(shí)驗(yàn)課，更沒(méi)有規(guī)范的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)檔案[13]。因此課程中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就更不明確，所以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)必須以實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)為前提，只有明確實(shí)驗(yàn)課程才能有效地分離出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(四)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的梳理

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)由實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)+業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)五個(gè)部分構(gòu)成[14]。從近年來(lái)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是建設(shè)的重中之重，平臺(tái)的建設(shè)必須依托具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)。從音樂(lè)表演實(shí)踐課程中的線性與非線性特征(表演技術(shù)能力的線性發(fā)展，音樂(lè)作品的非線性積累)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以從技術(shù)能力(理論技術(shù)能力、表演技術(shù)能力)方面、音樂(lè)作品兩個(gè)方面來(lái)建設(shè)，即具體的創(chuàng)作、演奏或演唱技術(shù)可以作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，具體的音樂(lè)作品也可以作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

例如：“和聲學(xué)”中可以將具體的寫作技術(shù)設(shè)置為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如“和弦的平穩(wěn)進(jìn)行”“和弦音的跳進(jìn)”“屬七的公式化進(jìn)行”等等。在“配器”中，“小提琴泛音奏法”“斷音弓法”“漸進(jìn)型力度變化”等都可以作為理論技術(shù)能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

又如：“聲樂(lè)”中，“胸腹式呼吸”“頭腔共鳴”等，“器樂(lè)”中，“竹笛單吐音”“古箏遙指”等都可以作為表演技術(shù)能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

再如：“混聲合唱《問(wèn)》”、“女聲獨(dú)唱《玫瑰三愿》”、“二胡獨(dú)奏《二泉映月》”、“鋼琴獨(dú)奏《悲愴奏鳴曲》”等都可以作為相應(yīng)課程的“作品型”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(五)實(shí)驗(yàn)課程的運(yùn)行系統(tǒng)

音樂(lè)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的核心是聲音的實(shí)時(shí)交互處理系統(tǒng)，根據(jù)“能實(shí)不虛[15]、虛實(shí)結(jié)合”的建設(shè)原則，其系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成如下：

硬件系統(tǒng)包括高性能計(jì)算機(jī)、音頻接口、聲音信號(hào)觸發(fā)設(shè)備(MIDI鍵盤)，音頻信號(hào)輸入設(shè)備(拾音話筒)，聲音輸出設(shè)備(揚(yáng)聲器、耳機(jī))、虛擬場(chǎng)景呈現(xiàn)設(shè)備(顯示器、投影儀)等。

軟件系統(tǒng)包括宿主平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)室界面程序、虛擬場(chǎng)景程序、軟件音頻工作站、采樣合成器、軟件音頻效果器、采樣音色庫(kù)等。

四 對(duì)虛擬仿真建設(shè)的反思

毋庸置疑，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)解決了高危實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)，解決了資金不足套臺(tái)數(shù)不夠的問(wèn)題，也使許多抽象概念變得生動(dòng)具體等等，但虛擬實(shí)驗(yàn)所終歸不是現(xiàn)實(shí)，它可以解決認(rèn)識(shí)過(guò)程中的部分問(wèn)題，但一定不是全部。用辯證的眼光來(lái)看虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)，還存在一些問(wèn)題：

1.對(duì)于音樂(lè)專業(yè)而言，虛擬樂(lè)器終究不能代替真實(shí)樂(lè)器，一種樂(lè)器的演奏任然需要使用真實(shí)樂(lè)器，使用科學(xué)的訓(xùn)練方法，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期練習(xí)才能熟練掌握。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)僅在音樂(lè)音響的體驗(yàn)層面發(fā)揮作用，解決不了實(shí)際演奏的問(wèn)題。如施坦威鋼琴，我們可以使用MIDI鍵盤來(lái)觸發(fā)優(yōu)質(zhì)的鋼琴音色，使學(xué)生得到音響體驗(yàn)，但我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)鍵盤觸感的仿真，無(wú)法實(shí)現(xiàn)演奏過(guò)程中豐富多彩的音色變化，因此這種局部的實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)真實(shí)斯坦威鋼琴的演奏體驗(yàn)。

2.建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)本身需要投入大量資金，所建項(xiàng)目?jī)H是實(shí)驗(yàn)課中的某一個(gè)問(wèn)題，并非全程性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中仍然以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式為主，因此象征意義大于實(shí)際應(yīng)用意義。

3.風(fēng)險(xiǎn)、資金缺乏等客觀因素并沒(méi)有因虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)而消失。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)淡化了風(fēng)險(xiǎn)的存在，無(wú)法使學(xué)生建立起良好的安全意識(shí)，也無(wú)法使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和意義。

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的偶然因素，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的多樣性是目前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)難以突破的瓶頸，許多虛擬仿真軟件都采用預(yù)制實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而并非智能運(yùn)算生成，這也就意味著實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)集中在某個(gè)或某幾個(gè)特定的結(jié)果上。實(shí)驗(yàn)沒(méi)有失敗的可能，從某中程度講也是對(duì)學(xué)生的誤導(dǎo)。

合理利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源，將更大程度惠及學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，但一定要看到虛擬仿真的局限性，避免對(duì)學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮虛擬仿真的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相配合實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)，為學(xué)生創(chuàng)造更加科學(xué)、客觀、有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

五 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力與理論考試成績(jī)呈正相關(guān)。即學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力比較好的 ,理論考試成績(jī)也比較好；相反學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力差的 ,理論考試成績(jī)也差。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以突破教學(xué)過(guò)程中的一系列瓶頸，使教學(xué)效果獲得更高層次的提升，因此音樂(lè)學(xué)專業(yè)有必要開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但高昂的建設(shè)成本使得眾多音樂(lè)院校無(wú)法實(shí)施。筆者提出借助計(jì)算機(jī)音樂(lè)系統(tǒng)中的音頻工作站和采樣音色庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)和開(kāi)發(fā)提出了一些建議，旨在理出音樂(lè)學(xué)專業(yè)開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路，使課程借助計(jì)算機(jī)音樂(lè)手段通過(guò)一定方式的轉(zhuǎn)變形成有效的、可操作的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。但筆者所談及的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)僅局限于有條件的本地實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)大范圍的網(wǎng)絡(luò)共享還需要工程師們的通力協(xié)作。