美育课程线上教学 华东师大做了个“管弦乐虚拟仿真实验”

疫情以来，线上教学再次成为高校师生们的日常模式。如何利用现代信息技术，改进美育课程的线上教学?华东师大音乐学院尝试了一门“管弦乐合奏虚拟仿真实验”，通过3D仿真技术、VR技术等，构建虚拟场景，帮助学生通过交互式体验与探索，开展沉浸式学习。

这项实验由张薇副教授担任课程团队负责人，团队成员包括了11位专业教师和2位平台技术支持人员。目前，已经有近四百名本科生进行了在线学习，并辐射了多所其他高校。

管弦乐合奏涉及的乐器数量众多、站位复杂，如何能在线上虚拟出真实场景?

在团队成员的努力下，这项实验最终采用Unity3D建模仿真技术，制作了32件乐器的高仿真模型，应用3D Studio、Max Maya、Visual Studio等技术真实还原了乐器库场景和音乐厅场景。清晰流畅的画面质量提供了动态高仿真的体验感，学生在虚拟环境进行沉浸式学习。

实验由五个模块组成：

模块一为管弦乐器分组与构造。学生在虚拟场景中通过鼠标进行三维全视角旋转观察，完成弦乐器、铜管乐器、木管乐器和打击乐器四个不同组别32件乐器的构造与部件知识学习。

模块二为管弦乐器的特性探究。学生在虚拟乐器库中，通过点击获取的高仿真乐器，自主探究掌握32件代表性乐器的谱号、音高、音域、音色以及代表作品。

模块三为管弦乐合奏指挥训练。本模块在虚拟音乐厅场景中设置虚拟指挥家，学生点击虚拟指挥棒，以指挥家的视角进行指挥图示学习，再通过真人指挥家动作及《红旗颂》等音乐作品的演绎，以演奏员视角训练其对不同节拍、力度、速度、断连奏等指挥手势的感悟。

模块四为管弦乐合奏位置分布与音效探索。在虚拟音乐厅中，学生可以走上舞台漫游在交响乐队中，并观察不同乐器常用的合奏位置分布，在以《义勇军进行曲》进行乐器间多声部合奏音效的自我探索的同时，完成该模块的考核。

模块五为管弦乐合奏综合能力挑战。实验随机抽取一首完整的经典交响音乐作品，学生先通过聆听进行赏析，之后将管弦乐合奏综合知识和应用能力融会贯通，完成终极挑战。

不仅如此，实验还设计了丰富的题库进行随机出题，引入游戏闯关概念，通过各模块晋级式的过程性考核和终极考核获得实验成绩和报告，帮助学生进行探究式学习。

据悉，该实验课程已经在在国家虚拟仿真实验教学平台上进行共享。