基于教育云的交互式音樂(lè)教學(xué)模式研究

閆大衛(wèi)+涂波+黃小磊

摘要：信息技術(shù)環(huán)境下的鋼琴課程教學(xué)模式，是以“用技術(shù)學(xué)習(xí)”的技術(shù)應(yīng)用觀為支柱，通過(guò)設(shè)計(jì)多媒體鋼琴課程教育資源集成化的教育云架構(gòu)，并結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)技術(shù)，將信息技術(shù)手段有效地融合于鋼琴教育的交互式教學(xué)中，幫助學(xué)生深刻理解所學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律，切實(shí)改善教師講授——彈奏示范——學(xué)生模仿的傳統(tǒng)教學(xué)模式。文章結(jié)合教育云、數(shù)據(jù)庫(kù)等信息手段的應(yīng)用，探究、挖掘了這一新型的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：鋼琴教學(xué)模式；交互式；教育云；數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類(lèi)號(hào)：J639文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.3969/j.issn1003-7721.2014.03.018

“教學(xué)模式”作為教學(xué)論的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，是“指反映特定教學(xué)理論邏輯輪廓，為實(shí)現(xiàn)某種教學(xué)任務(wù)的相對(duì)穩(wěn)定而具體的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)。”顧明遠(yuǎn)：《教學(xué)大辭典》，上海：上海教育出版社1995年版，第194頁(yè)。 教學(xué)模式作為教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐間的中介，它既要對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行理論指導(dǎo)，又要為教學(xué)實(shí)踐提供具體的操作程序和策略。

目前我國(guó)的鋼琴課程教學(xué)主要采用教師講授——彈奏示范——學(xué)生模仿的傳統(tǒng)教學(xué)模式。該教學(xué)模式在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中已被廣泛認(rèn)可，但是，隨著高師學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與技能結(jié)構(gòu)的變化以及音樂(lè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象的增多，它的局限性日益凸顯，過(guò)分強(qiáng)調(diào)演奏技能訓(xùn)練的硬性量化傾向，使得某些學(xué)生即便能夠演奏一些水平較高的鋼琴曲目，但在實(shí)際的音樂(lè)運(yùn)用上力不從心，例如鋼琴即興伴奏。這種教學(xué)傾向容易使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的專(zhuān)業(yè)思想導(dǎo)向，忽視學(xué)生教學(xué)能力培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)用脫節(jié)，難以適應(yīng)社會(huì)需要。

隨著信息技術(shù)發(fā)展和教育信息化普及，信息資源的爆炸性增長(zhǎng)，截止2012年12月底，中國(guó)網(wǎng)站總數(shù)量達(dá)到268萬(wàn)個(gè)，中國(guó)網(wǎng)頁(yè)數(shù)量為1227億個(gè)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）：2012年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告（2012年），第4頁(yè)。 。如何整合網(wǎng)絡(luò)教育資源、如何提高利用效率，降低不必要的教育開(kāi)銷(xiāo)、如何挖掘教育數(shù)據(jù)且將其應(yīng)用到教學(xué)之中，受到了諸多學(xué)者的廣泛關(guān)注，蘇爾坦（Sultan）Sultan， N. Cloud computing for education. A new dawn？ [J]. International Journal of Information Management - INT J INFORM MANAGE ， vol. 30， no. 2， pp. 109-116， 2010 DOI： 10.1016/j.ijinfomgt.2009.09.004. 提出了云計(jì)算在教育中的應(yīng)用方案。

一、云計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘

“云”計(jì)算是由分布式計(jì)算（Distributed Computation）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）、虛擬化等多種不同的技術(shù)演進(jìn)而來(lái)。陳國(guó)良院士認(rèn)為“云計(jì)算是指基于當(dāng)前已相對(duì)成熟與穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算模式，即把原本存儲(chǔ)于個(gè)人電腦、移動(dòng)設(shè)備等個(gè)人設(shè)備上的大量信息集中在強(qiáng)大的服務(wù)器端協(xié)同工作，能夠?qū)⒕薮蟮南到y(tǒng)連接在一起以提供各種計(jì)算服務(wù)陳國(guó)良、孫廣中、徐云、龍柏：《s并行計(jì)算的一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》，《科學(xué)通報(bào)》2009年第8期，第1046頁(yè)。 ?！本S基百科則以為“云計(jì)算是一種口頭用語(yǔ)，用來(lái)描述多種不同計(jì)算概念組成的術(shù)語(yǔ)，由大量的電腦通過(guò)通信網(wǎng)連接起來(lái)組成的計(jì)算集群Cloud Computing： http：//en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing.訪問(wèn)時(shí)間2013年12月3日。 ?！痹朴?jì)算技術(shù)的應(yīng)用，使得教育資源的配置將會(huì)進(jìn)一步被優(yōu)化，通過(guò)直接使用云端存放的信息資源，進(jìn)一步減輕終端用戶的壓力袁磊、程美、劉丹、李在榮：《我國(guó)云計(jì)算教育應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》，《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》2011年第6期，第45頁(yè)。 。通過(guò)教育資源數(shù)據(jù)、收集用戶信息的不斷積累，云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以呈GB1GB=1024MB。 和TB1TB=1024GB。 級(jí)別的快速增長(zhǎng)。若僅僅依靠人工的標(biāo)注和選取已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足日常需要，這需要運(yùn)用不同的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提供給教育研究者有價(jià)值的信息。

數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)從大規(guī)模數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有趣（行為）模式、知識(shí)的過(guò)程 Jiawei Han， Micheline Kamber， Jian Pei： Data Mining： Concepts and Techniques（Third Edition），Manning Publications，p8. 。目前，它廣泛地被應(yīng)用于電子商務(wù)、銀行、交通、零售等商業(yè)領(lǐng)域。隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用在教育領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣，教育工作者針對(duì)不同的研究對(duì)象，構(gòu)建不同的研究模型，搜集針對(duì)性的用戶數(shù)據(jù)，利用一系列例如樸素貝葉斯分類(lèi)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，或者利用社交網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系圖模型，也可以利用數(shù)據(jù)訓(xùn)練針對(duì)鋼琴課程資源的分類(lèi)器 分類(lèi)器就是一種可以將鋼琴曲自動(dòng)歸類(lèi)的一種程序。 ，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的鋼琴專(zhuān)家系統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能的一個(gè)分支，是一類(lèi)具有專(zhuān)門(mén)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)，采用人工標(biāo)注、分類(lèi)等機(jī)器學(xué)習(xí)的方法模擬現(xiàn)實(shí)中專(zhuān)家的評(píng)判行為，例如ETS對(duì)GRE作文的打分系統(tǒng)E-Rater。 等。

二、教育云的架構(gòu)

隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、新產(chǎn)業(yè)的誕生，對(duì)大數(shù)據(jù)處理的興起改變了云計(jì)算的發(fā)展方向，使其逐漸邁向以分析即服務(wù)（AaaS）的Cloud 2.0時(shí)代李國(guó)杰、程學(xué)旗：《大數(shù)據(jù)研究》，《未來(lái)科技及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略領(lǐng)域——大數(shù)據(jù)的研究現(xiàn)狀與科學(xué)思考》，《中國(guó)科學(xué)院院刊》2012年第6期，第647頁(yè)。 。為了讓教育充分整合當(dāng)代最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，文中基于教育云教育云，即將當(dāng)今最新的云計(jì)算技術(shù)在教育中的應(yīng)用而形成的一個(gè)概念。 的模型便是在這個(gè)背景下提出的。

教育云是云計(jì)算在教育行業(yè)的應(yīng)用，它可以有效地結(jié)合教育信息化過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源，為教育信息化提供良好的基礎(chǔ)服務(wù)支撐，建立一個(gè)高效、開(kāi)源、時(shí)新、智能的教育資源平臺(tái)，有效地緩解不同地區(qū)教學(xué)資源之間分布不均、更新速度緩慢、共享程度低、無(wú)法獲取收集整合分析用戶數(shù)據(jù)等諸多缺點(diǎn)章澤昂、鄔家煒：《基于云計(jì)算的教育信息化平臺(tái)的研究》，《中國(guó)遠(yuǎn)程教育》2010年第6期，第67頁(yè)。 。以下為基于教育云信息資源平臺(tái)的設(shè)計(jì)框架介紹。

1.教育云平臺(tái)架構(gòu)（見(jiàn)圖1）

2.架構(gòu)詳解

基礎(chǔ)資源層，即IaaS（Infrastructure as a Service），分為物理資源層和資源虛擬化層，為高層提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通訊等基礎(chǔ)服務(wù)。當(dāng)前主流的虛擬機(jī)軟件有在Linux平臺(tái)上運(yùn)行的XEN和在Windows Server平臺(tái)上運(yùn)行的VMware等 Xen和VMware都是硬件虛擬化的軟件。 。

`圖1教育云的架構(gòu)設(shè)計(jì)

中間件層，構(gòu)建在基礎(chǔ)資源層之上，面向教育軟件的開(kāi)發(fā)人員，為開(kāi)發(fā)各類(lèi)基于云計(jì)算的教育應(yīng)用軟件提供開(kāi)發(fā)服務(wù)的接口和公用API 等，即提供PaaS（Platform as a Service）IaaS、PaaS、SaaS分別對(duì)應(yīng)著云計(jì)算中的三個(gè)服務(wù)層級(jí)，分別為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)。 。開(kāi)發(fā)人員可以利用公用的API獲取到底層中的資源，同時(shí)可以利用管理系統(tǒng)對(duì)底層的資源進(jìn)行多方面的配置，直接將軟件依托給云端減少了開(kāi)發(fā)人員很多不必要的麻煩。

教育應(yīng)用服務(wù)層，提供各類(lèi)的教育教學(xué)相關(guān)的服務(wù)應(yīng)用，在這里是提供與鋼琴教學(xué)有關(guān)的服務(wù)，即提供面向教育的SaaS（Software as a Service）。本層在中間件層基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了4個(gè)模塊，在4個(gè)模塊的基礎(chǔ)上又添加了利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的信息管理層，本層主要包含：（1）用于教學(xué)資源管理與學(xué)生信息管理的教學(xué)平臺(tái)，例如支持發(fā)布與上傳鋼琴?gòu)椬嘁曇纛l等課程資源文件、支持收集用戶點(diǎn)擊和瀏覽信息數(shù)據(jù)等；（2）虛擬教學(xué)環(huán)境，為教育者和學(xué)生提供虛擬的教學(xué)環(huán)境，例如遠(yuǎn)程教育、可觸摸的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)、ChronoZoomChronoZoom是一個(gè)開(kāi)源的社區(qū)項(xiàng)目，旨在可視化歷史，在科學(xué)人文之間架起橋梁，從大歷史的角度講述故事，讓人能更易于理解這些信息。 ；（3）移動(dòng)教學(xué)環(huán)境，為平板電腦、手機(jī)終端的軟件開(kāi)發(fā)提供有效的接口，教育開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)此接口獲取底層的教育資源；（4）教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)，用于教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的文檔處理軟件、課件制作和演示等，例如華中師范大學(xué)開(kāi)發(fā)的教育雙白板華中師范大學(xué)研發(fā)的“基于多點(diǎn)觸控的學(xué)習(xí)系統(tǒng)”.http：//nercel.ccnu.edu.cn/html/research_enter_detail.html？id=116。 。同時(shí)在這四個(gè)基礎(chǔ)模塊之上，還構(gòu)建了利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的信息管理層，通過(guò)獲取學(xué)習(xí)上層用戶行為等數(shù)據(jù)，進(jìn)行同步信息提取、信息推送等服務(wù)。

用戶服務(wù)層，為用戶訪問(wèn)教育云提供三種服務(wù)：基于移動(dòng)端和基于PC終端的數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)提供了課堂教學(xué)實(shí)時(shí)交互環(huán)境服務(wù)。借助于Web2.0技術(shù)和CS（Client & Server）主從式架構(gòu)Client Server Model. http：//en.wikipedia.org/wiki/ Client%E2%80%93server_model。 架構(gòu)，用戶只需要使用瀏覽器或者移動(dòng)（手機(jī)和平板）終端便可以訪問(wèn)服務(wù)，在鋼琴教學(xué)過(guò)程中提供與云平臺(tái)實(shí)時(shí)交互服務(wù)。

三、數(shù)據(jù)挖掘的交互式教學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域，它融合了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、概率與統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息檢索、模式識(shí)別等多個(gè)學(xué)科王光宏、蔣平：《數(shù)據(jù)挖掘綜述》，《同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)》2004年第2期，第247頁(yè)。 ，基于數(shù)據(jù)挖掘的信息系統(tǒng)建立在教育云為基礎(chǔ)的服務(wù)上，如何利用海量信息資源構(gòu)建一個(gè)具有交互式的教學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)，而當(dāng)前僅僅依靠數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)檢索機(jī)制，很難獲得一些非結(jié)構(gòu)化的信息，例如語(yǔ)言文字中所包含的情感信息等。此節(jié)將重點(diǎn)介紹本文設(shè)計(jì)的交互式音樂(lè)教學(xué)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。

在基于數(shù)據(jù)挖掘的信息管理層總體架構(gòu)中，用戶系統(tǒng)分為學(xué)生和教師系統(tǒng)，可以通過(guò)基于開(kāi)源項(xiàng)目Lucene Lucene是Apache基金會(huì)下的一個(gè)搜索引擎開(kāi)源項(xiàng)目。 構(gòu)建的搜索引擎系統(tǒng)，搜索所需學(xué)習(xí)資料，同時(shí)，搜索信息被記錄；推薦系統(tǒng)通過(guò)在資料庫(kù)中獲取到用戶的相關(guān)信息，給用戶自動(dòng)推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)資料等。博客與論壇，是作為鋼琴教育教育信息化的主要平臺(tái)，用戶可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行信息發(fā)布，例如音樂(lè)作品的發(fā)布與展示，進(jìn)行學(xué)生與學(xué)生之間的學(xué)術(shù)討論，老師與學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流，在這個(gè)基礎(chǔ)上還可以利用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)建立一個(gè)教學(xué)知識(shí)問(wèn)答系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）。

在上述的總體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，又設(shè)計(jì)了更為詳細(xì)的基礎(chǔ)架構(gòu)，如圖3所示。在基礎(chǔ)架構(gòu)中，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)圍繞著用戶界面（GUI）進(jìn)行交互，也就是以用戶為本，全面圍繞著用戶展開(kāi)教學(xué)，用戶通過(guò)實(shí)時(shí)的搜索引擎獲取最新的音樂(lè)教學(xué)資料，同時(shí)可以看到，搜索引擎的索引表是實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)更新，索引表存儲(chǔ)于內(nèi)存之中，方便用戶快速訪問(wèn)。用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)搜集用戶信息和用戶在用戶界面上的動(dòng)作，例如點(diǎn)擊和輸入的文字等，將信息分類(lèi)傳遞給用戶模型和推薦系統(tǒng)等，再由此系統(tǒng)再將用戶可能感興趣的音樂(lè)教學(xué)資料傳遞給用戶，達(dá)到實(shí)時(shí)交互的目的。

`圖2基于數(shù)據(jù)挖掘的信息管理層總體架構(gòu)

`圖3基于數(shù)據(jù)挖掘的信息管理層基礎(chǔ)架構(gòu)

四、教學(xué)模式分析

（一）鋼琴教學(xué)資源庫(kù)的基本建設(shè)內(nèi)容

鋼琴資源范圍廣、數(shù)量大，如何建設(shè)既能符合實(shí)際的教學(xué)設(shè)計(jì)，又能有效地結(jié)合學(xué)生實(shí)際需要資源庫(kù)，是教育云在構(gòu)建初期的一個(gè)重要議題。如果沒(méi)有完整的數(shù)據(jù)框架，不僅對(duì)課程展開(kāi)影響很大，也失去用戶基礎(chǔ)，從而影響后續(xù)的教育信息積累和收集。

文中的“教學(xué)資源庫(kù)基本數(shù)據(jù)架構(gòu)”，是基于筆者十幾年的鋼琴教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和廣泛的學(xué)生調(diào)查而完成的。此數(shù)據(jù)資源架構(gòu)不僅滿足平時(shí)教學(xué)的需要，也為后續(xù)的分類(lèi)模型等設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，尤其是分類(lèi)規(guī)則上，而且在此資源基礎(chǔ)之上還設(shè)定了擴(kuò)展資源板塊，為今后資源的擴(kuò)展提供了理論支持。

（二）智能化音樂(lè)教學(xué)內(nèi)容

信息時(shí)代使學(xué)生享受到了豐富的電子教育資源，但是，他們往往又面臨著嚴(yán)重的問(wèn)題——信息過(guò)載藺豐奇、劉益：《信息過(guò)載問(wèn)題研究述評(píng)》，《情報(bào)理論與實(shí)踐》2007年第5期，第710頁(yè)。 。從鋼琴教學(xué)角度而言，每個(gè)人可以接觸到太多的鋼琴曲譜、鋼琴電子圖書(shū)、鋼琴的視、音頻彈奏等資源，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了個(gè)人可以分析并從中獲取知識(shí)的能力。由于學(xué)生處在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的起步階段，“被淹沒(méi)在知識(shí)海洋里”的感覺(jué)尤為強(qiáng)烈，會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力。然而，不同的學(xué)習(xí)資源有著不同的風(fēng)格和特征。鋼琴資源庫(kù)構(gòu)建出的分類(lèi)規(guī)則借助機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的方法，對(duì)這些學(xué)習(xí)資源進(jìn)行標(biāo)注，通過(guò)教育云中構(gòu)建的學(xué)生模型，分析學(xué)生需求，動(dòng)態(tài)的為學(xué)生推薦所需要的資源。學(xué)習(xí)意圖感知和推薦系統(tǒng)是提高學(xué)生自身水平的重要技術(shù)手段，可以引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中不斷體會(huì)，不斷提高，達(dá)到舉一反三的目的，以《前奏曲》為例（見(jiàn)譜例1、譜例2）。

譜例1、2分別以分解和柱式和弦形式出現(xiàn)，橫、縱向的對(duì)比結(jié)合從而奏出兩種不同的音響色彩。教師首先標(biāo)注作品版本、表演者的屬性，接著標(biāo)出鋼琴曲的風(fēng)格及內(nèi)涵特點(diǎn)，分析標(biāo)注《前奏曲》的聲部構(gòu)成，注解多聲部彈奏要求與方法；然后借鑒其他藝術(shù)形式中的“層次”觀念，標(biāo)注鋼琴音樂(lè)中聲部、層次、旋律線條、和聲等概念，并對(duì)這些不同概念重要性賦予權(quán)重（見(jiàn)表2）。

隨后再結(jié)合學(xué)生的課程內(nèi)容特點(diǎn)、個(gè)人填寫(xiě)的興趣標(biāo)簽等，經(jīng)過(guò)學(xué)生的模型處理，將相關(guān)數(shù)據(jù)和云平臺(tái)所存儲(chǔ)的音樂(lè)作品進(jìn)行屬性向量的正向匹配，得出一個(gè)基于0、1之間的數(shù)值，通過(guò)不斷調(diào)整閾值（threshold）篩選符合要求的電子資源，然后反饋給學(xué)生相關(guān)性高的音樂(lè)作品，通過(guò)學(xué)生的點(diǎn)擊以獲取學(xué)生是否需要這些作品，從而反饋給智能推薦系統(tǒng)，優(yōu)化排序，達(dá)到系統(tǒng)與學(xué)生交互的目的。

構(gòu)建上述基于教育云的交互式音樂(lè)教學(xué)推薦系統(tǒng)的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄用戶訪問(wèn)服務(wù)過(guò)程中的信息，從而傳遞給下層的數(shù)據(jù)挖掘管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更加智能的教學(xué)管理環(huán)境，教育者根據(jù)系統(tǒng)反饋的用戶信息，可以自動(dòng)調(diào)整教育方法和內(nèi)容等。此系統(tǒng)通過(guò)信息檢索和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行了有效地管理，并利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)捕獲或預(yù)測(cè)每位學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)意圖和興趣，主動(dòng)向?qū)W習(xí)者推薦與其興趣相關(guān)的科教資源，提高了信息的到達(dá)率，擴(kuò)展了閱讀的效果，也提高了學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

（三）交互式虛擬化教學(xué)平臺(tái)

利用教育云提供的資源，構(gòu)建與鋼琴教學(xué)相關(guān)的課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，將云端資源以教學(xué)平臺(tái)方式提供給學(xué)習(xí)者，建設(shè)共享鋼琴教育資源庫(kù)。虛擬化教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源共建共享，為學(xué)生學(xué)習(xí)和教師的業(yè)發(fā)展提供更加有力的支持。教師授課時(shí)，可以根據(jù)實(shí)時(shí)所需獲取教學(xué)資源，同時(shí)也可以根據(jù)學(xué)生的不同情況進(jìn)行調(diào)整，因材施教。）

對(duì)文本、圖像、音頻和視頻等信息的集成處理，突破創(chuàng)新，擴(kuò)大了補(bǔ)充知識(shí)的容量，充分調(diào)動(dòng)參與者的主體意識(shí)，為學(xué)生提供了全方位音樂(lè)學(xué)習(xí)的交互學(xué)習(xí)情境，以車(chē)爾尼《鋼琴快速練習(xí)曲》作品299的第19首作品中的前八小節(jié)伴奏織體為例：

譜例3

譜例4（四對(duì)三）

譜例4采用“overture4.0中文版”打譜軟件，兼用“IPAD”平板電子播放器，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)本首作品進(jìn)行左手的伴奏織體重構(gòu)，讓學(xué)生感受到信息技術(shù)環(huán)境下較新穎的課程教學(xué)內(nèi)容。在教師指導(dǎo)下，利用信息技術(shù)嘗試進(jìn)行舉一反三的重構(gòu)。把原譜的和弦織體變形為“三連音”的分解織體，配合和弦演奏產(chǎn)生出“四對(duì)三”的不規(guī)整的音響效果，古典色彩的作品瞬間變成浪漫風(fēng)格。借用信息技術(shù)同步錄音、同步播放，并和教育云端的資源同步進(jìn)行，用“IPAD”平板電子播放器，播放出原譜的旋律加以變形后的節(jié)奏織體，最后進(jìn)行整合重構(gòu)。

學(xué)生編輯出簡(jiǎn)單的伴奏織體后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳“教育云”平臺(tái)發(fā)布，讓學(xué)生之間、師生之間參與討論、評(píng)分、點(diǎn)評(píng)，封閉式課程變成開(kāi)放式，局限于課堂上有限時(shí)間的傳統(tǒng)教學(xué)拓展為無(wú)限時(shí)空，灌輸模式擴(kuò)展為交互式教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)音樂(lè)的熱情，極大地?cái)U(kuò)充課程容量。如下圖所示：

`圖4教學(xué)平臺(tái)的交互模式

教育云上資源積累是一個(gè)協(xié)作互動(dòng)的過(guò)程。資源的提供者與使用者之間角色定位界限并不分明，教學(xué)資源的使用者有時(shí)又能成為教學(xué)資源的提供者。教師在分享鋼琴教學(xué)資源的同時(shí)，學(xué)生也可以通過(guò)平臺(tái)分享自己的學(xué)習(xí)資源，例如鋼琴資料、彈奏心得等等方面的內(nèi)容。通過(guò)教學(xué)平臺(tái)，師生都參與了教育資源的建設(shè)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以不斷補(bǔ)充、更新優(yōu)質(zhì)資源庫(kù)并保持其可持續(xù)發(fā)展任友群、沈富可、盧蓓蓉、趙春：《大學(xué)的開(kāi)源何以可能》，《中國(guó)教育信息化》（高教職教）2009年第13期，第4-8頁(yè)。 。在圖1示意圖中，教學(xué)平臺(tái)通過(guò)對(duì)學(xué)生信息的收集和分析，將學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的程度、學(xué)習(xí)進(jìn)度等反饋給教育者，教育者可以靈活的調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。

媒體技術(shù)使教育不再僅僅依附于教師、書(shū)本和生活經(jīng)驗(yàn)，把教育從單一的傳授知識(shí)的桎梏中解放出來(lái)，把精力和重點(diǎn)放到發(fā)展學(xué)生潛能及綜合素質(zhì)，構(gòu)建學(xué)生自主、獨(dú)立的聽(tīng)覺(jué)思維顧曉清：《信息技術(shù)與課程整合教程》，上海：華東師范大學(xué)出版社第2008年版，第112頁(yè)。 。學(xué)習(xí)者通過(guò)教育云提供的服務(wù)，自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，更好地利用信息資源和服務(wù)，教育管理機(jī)構(gòu)和教育科研工作者則更好地管理教學(xué)資源，動(dòng)態(tài)的了解學(xué)生真正的課程需求，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析手段，開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。

（四）遠(yuǎn)程教學(xué)與移動(dòng)設(shè)備的接入

在信息化教育背景下，當(dāng)今的鋼琴課教學(xué)模式得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和創(chuàng)新。除“頻譜圖、錄像、MIDI音樂(lè)”外，由多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合而衍生來(lái)出的“現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)”，同樣可以應(yīng)用于社會(huì)普及化鋼琴教學(xué)中。面對(duì)面講授鋼琴演奏技法的傳統(tǒng)授課模式，將演奏方法及音樂(lè)表現(xiàn)方法傳授給學(xué)生，這種授課形式耗費(fèi)了大量的人力、物力資源，受益范圍卻是有限的何克抗、吳娟：信息技術(shù)與課程整合，北京：高等教育出版社2007年版，第97頁(yè)。 。

如果將遠(yuǎn)程教育模式運(yùn)用到鋼琴課堂中，不僅能夠解決上述問(wèn)題，與此同時(shí)也能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的傳播，增進(jìn)學(xué)生之間的相互交流，讓課堂內(nèi)容變得更為多樣化，使原本簡(jiǎn)單地以人為中心的鋼琴課，變?yōu)槎辔唤處?、多種理念的綜合課堂。這種教學(xué)模式同樣充分利用了多媒體集成性和交互性的特點(diǎn)，它改變了傳統(tǒng)集中、單一的教學(xué)方式，有助于將傳授鋼琴演奏技藝變?yōu)橐环N文化、風(fēng)格、藝術(shù)的全面交流。這對(duì)教育內(nèi)容、教育方式方法、教育機(jī)構(gòu)變革、教育觀念更新均產(chǎn)生巨大影響。

在“教育云架構(gòu)圖”（見(jiàn)圖1）中添加了對(duì)移動(dòng)終端的支持是十分必要的。《2012年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中指出，2012年我國(guó)手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量為4.2億，年增長(zhǎng)率達(dá)18.1%，遠(yuǎn)超網(wǎng)民整體增幅。此外，網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的比例也繼續(xù)提升，由69.3%上升至74.5%，其第一大上網(wǎng)終端的地位更加穩(wěn)固。通過(guò)支持移動(dòng)終端設(shè)備，學(xué)生老師可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)教育資源，增加了教學(xué)的靈活性，有助于促進(jìn)信息技術(shù)教育現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。

在結(jié)合了數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算新型技術(shù)的教育模式下，鋼琴教育發(fā)揮信息技術(shù)更新快、交互性強(qiáng)、便利、直接的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將教學(xué)資源依托給教育云平臺(tái)，減少了維護(hù)的麻煩，大大縮短了軟件開(kāi)發(fā)周期，同時(shí)使得資源的共享更加方便；其次，將數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)融入教育教學(xué)中，使得整個(gè)教育過(guò)程更加智能化、人性化，同時(shí)也減少了教育者的負(fù)擔(dān)，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性；最后，開(kāi)發(fā)教育信息平臺(tái)，同時(shí)采用遠(yuǎn)程教育、移動(dòng)終端接入等多種信息手段，有助于增強(qiáng)學(xué)生之間、師生之間的互動(dòng)，同時(shí)可以有助于教師全面了解學(xué)生的動(dòng)態(tài)，使傳統(tǒng)的以教師為中心的課程教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革，讓學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)真正落到實(shí)處。

教育云是未來(lái)教育信息化建設(shè)的基礎(chǔ)架構(gòu)，它向教育機(jī)構(gòu)、教育工作者和學(xué)生提供各種教育活動(dòng)所需的信息化服務(wù)。本文提出了基于教育云的鋼琴教育信息化平臺(tái)的架構(gòu)及其運(yùn)作的模式，同時(shí)有效地結(jié)合了當(dāng)前的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，利用平臺(tái)的統(tǒng)一性、開(kāi)放性和靈活性將有助于解決音樂(lè)教育資源分布不均、內(nèi)容貧乏枯燥、不具有智能化調(diào)節(jié)和共享程度低等問(wèn)題。這種教學(xué)模式同樣充分利用了多媒體集成性和交互性的特點(diǎn)，它改變了傳統(tǒng)集中、單一的教學(xué)方式，有助于將傳授鋼琴演奏技藝變?yōu)橐环N文化、風(fēng)格、藝術(shù)的全面交流，對(duì)教育內(nèi)容、教育方式方法、教育機(jī)構(gòu)變革、教育觀念更新均產(chǎn)生巨大影響。

在未來(lái)的工作中，我們將更詳細(xì)的計(jì)劃實(shí)施教育云的具體部署工作，對(duì)于如何最大效益的利用基礎(chǔ)資源，并由鋼琴課程教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，并在其他學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行推廣，且針對(duì)可行性、經(jīng)濟(jì)效益、數(shù)據(jù)模型等方面展開(kāi)更為詳致的研究，以及對(duì)教育云進(jìn)行譬如中間層級(jí)的API開(kāi)發(fā)，從而使得更多的人能夠投入教育云未來(lái)的建設(shè)之中。

（責(zé)任編輯：劉莎）