美育課程線上教學 華東師大做了個“管弦樂虛擬仿真實驗”

疫情以來，線上教學再次成為高校師生們的日常模式。如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)，改進美育課程的線上教學?華東師大音樂學院嘗試了一門“管弦樂合奏虛擬仿真實驗”，通過3D仿真技術(shù)、VR技術(shù)等，構(gòu)建虛擬場景，幫助學生通過交互式體驗與探索，開展沉浸式學習。

這項實驗由張薇副教授擔任課程團隊負責人，團隊成員包括了11位專業(yè)教師和2位平臺技術(shù)支持人員。目前，已經(jīng)有近四百名本科生進行了在線學習，并輻射了多所其他高校。

管弦樂合奏涉及的樂器數(shù)量眾多、站位復雜，如何能在線上虛擬出真實場景?

在團隊成員的努力下，這項實驗最終采用Unity3D建模仿真技術(shù)，制作了32件樂器的高仿真模型，應用3D Studio、Max Maya、Visual Studio等技術(shù)真實還原了樂器庫場景和音樂廳場景。清晰流暢的畫面質(zhì)量提供了動態(tài)高仿真的體驗感，學生在虛擬環(huán)境進行沉浸式學習。

實驗由五個模塊組成：

模塊一為管弦樂器分組與構(gòu)造。學生在虛擬場景中通過鼠標進行三維全視角旋轉(zhuǎn)觀察，完成弦樂器、銅管樂器、木管樂器和打擊樂器四個不同組別32件樂器的構(gòu)造與部件知識學習。

模塊二為管弦樂器的特性探究。學生在虛擬樂器庫中，通過點擊獲取的高仿真樂器，自主探究掌握32件代表性樂器的譜號、音高、音域、音色以及代表作品。

模塊三為管弦樂合奏指揮訓練。本模塊在虛擬音樂廳場景中設置虛擬指揮家，學生點擊虛擬指揮棒，以指揮家的視角進行指揮圖示學習，再通過真人指揮家動作及《紅旗頌》等音樂作品的演繹，以演奏員視角訓練其對不同節(jié)拍、力度、速度、斷連奏等指揮手勢的感悟。

模塊四為管弦樂合奏位置分布與音效探索。在虛擬音樂廳中，學生可以走上舞臺漫游在交響樂隊中，并觀察不同樂器常用的合奏位置分布，在以《義勇軍進行曲》進行樂器間多聲部合奏音效的自我探索的同時，完成該模塊的考核。

模塊五為管弦樂合奏綜合能力挑戰(zhàn)。實驗隨機抽取一首完整的經(jīng)典交響音樂作品，學生先通過聆聽進行賞析，之后將管弦樂合奏綜合知識和應用能力融會貫通，完成終極挑戰(zhàn)。

不僅如此，實驗還設計了豐富的題庫進行隨機出題，引入游戲闖關(guān)概念，通過各模塊晉級式的過程性考核和終極考核獲得實驗成績和報告，幫助學生進行探究式學習。

據(jù)悉，該實驗課程已經(jīng)在在國家虛擬仿真實驗教學平臺上進行共享。