[摘?要]隨著2017年12月21日國際電信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP RAN第78次全體會議的召開，全球第一個(gè)可商用部署的5G標(biāo)準(zhǔn)就此誕生，也成為開啟5G時(shí)代的一個(gè)里程碑事件。5G將如何助力高校音樂教育事業(yè)實(shí)現(xiàn)更多可能將是本文的中心議題。本文將試從5G與VR、AI、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)結(jié)合的特點(diǎn)出發(fā)，對于高校音樂教育的新發(fā)展進(jìn)行初步探討，旨在為智慧高校音樂教育的更好發(fā)展提供有益啟發(fā)。

[關(guān)鍵詞]5G;音樂教育;智能教育;智能生態(tài)

[中圖分類號]G642.0?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A?[文章編號]1007-2233（2022）08-0047-03

[作者簡介]劉鑫智（1997—?），男，中北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院碩士研究生。（太原?030051）

不同于以往以人與人交互為主的1G到4G時(shí)代，5G將使萬物互聯(lián)得到質(zhì)的提升，其與VR、AR、AI、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)融合將會引發(fā)教育領(lǐng)域的深刻變革。高校音樂教育通常是包括音樂學(xué)院、藝術(shù)院校、師范院校等在內(nèi)的專業(yè)音樂教育，目的是培養(yǎng)專業(yè)音樂類表演、教學(xué)、理論等高層次人才，因此，高校音樂教育作為國家音樂事業(yè)的領(lǐng)頭羊，在未來5G普及之時(shí)也將會實(shí)現(xiàn)更多突破。

一、5G與智能技術(shù)

（一）5G技術(shù)的發(fā)展

1G的誕生，使得人們擺脫了電話線的束縛，基于模擬信號使得在外也能發(fā)揮電話的作用，“大哥大”就是該時(shí)代的典型產(chǎn)物;2G的誕生，超越了一代僅能通話的局限，開啟了數(shù)據(jù)時(shí)代，短信開始盛行;3G的誕生，圖片、網(wǎng)頁普及，使得手機(jī)能夠圖文并茂，智能手機(jī)開始進(jìn)入人們的生活;4G的誕生，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)形成，初步實(shí)現(xiàn)了人工智能，改變了我們的生活，諸如電子支付、智能家居等，一部手機(jī)就能把握生活。

第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5th Generation Mobile Communication Technology），簡稱5G。具有以下特點(diǎn)：低時(shí)延，毫秒級的延遲，真正具有即時(shí)性的特點(diǎn);高帶寬，理想中的5G速率將達(dá)到10—20Gbit/s，意味著這個(gè)速度能夠在一秒內(nèi)完成一部4K電影的下載;廣覆蓋，5G基站采用的是按覆蓋范圍的不同分為宏基站、微基站等密集布局，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在基站之間的快速傳播反饋，遍布居民、商業(yè)、交通，真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)社會的互聯(lián)互通。

盡管5G在音樂教育領(lǐng)域的應(yīng)用還沒有太多表述，但其他一些教育領(lǐng)域已經(jīng)有所實(shí)現(xiàn)，因此，關(guān)于5G在音樂教育領(lǐng)域應(yīng)用的潛力也應(yīng)該被挖掘。

（二）5G背景下的智能技術(shù)

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

業(yè)界通常將“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”主要分為虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）三類。VR是模擬的虛擬世界;AR是一種“虛實(shí)結(jié)合”的技術(shù)，它在真實(shí)環(huán)境上疊加虛擬世界;MR融合虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸感和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的實(shí)用性特征無縫對接虛擬與真實(shí)世界，[1]諸如：遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)的協(xié)同進(jìn)行。

由于該技術(shù)受4G的限制，有一定網(wǎng)絡(luò)延遲且上傳數(shù)據(jù)有限，使參與者會有暈眩等不適感，所虛擬的場景也因數(shù)據(jù)限制而不夠真實(shí)和豐富;5G下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，因其超低延時(shí)的特點(diǎn)而弱化參與者的不適感，進(jìn)而參與者與現(xiàn)實(shí)的距離無限接近，可有真正的沉浸式體驗(yàn)。

2.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)，即人與人、人與物、物與物的萬物連接，相互交互。如今的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)，諸如米家生態(tài)鏈，小愛同學(xué)就相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)與物體交互的中介，其在收到一定指令后，會將數(shù)據(jù)上傳到云端平臺，再由云端將指令數(shù)據(jù)下達(dá)到已連接互聯(lián)網(wǎng)的大小家電，或是使用者利用手機(jī)、平板等終端對已連網(wǎng)的家電進(jìn)行操作，使生活變得更加智慧。

4G雖說是實(shí)現(xiàn)了一定的物聯(lián)，但距離理想的萬物互聯(lián)還有距離;隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，連接規(guī)模越來越宏大，5G時(shí)代的到來將為物聯(lián)網(wǎng)插上“翱翔的翅膀”，使物聯(lián)網(wǎng)朝著更大規(guī)模、更安全、更快的方向發(fā)展。

3.人工智能

人工智能，簡稱AI。它是研究HYPERLINK"https：//baike.baidu.com/item/%E7%A0%94%E7%A9%B6/1883844"＼t"https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD/_blank"模擬HYPERLINK"https：//baike.baidu.com/item/%E6%A8%A1%E6%8B%9F/7698898"＼t"https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD/_blank"、延伸HYPERLINK"https：//baike.baidu.com/item/%E5%BB%B6%E4%BC%B8/7834264"＼t"https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD/_blank"和擴(kuò)展人的智能HYPERLINK"https：//baike.baidu.com/item/%E6%99%BA%E8%83%BD/66637"＼t"https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD/_blank"的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

4G下的人工智能已經(jīng)深入日常，諸如我們使用的手機(jī)語音助手等，可進(jìn)行打電話、導(dǎo)航等諸多功能，但是在進(jìn)行一些高精、大工作量的操作時(shí)，基于4G自身特性就會有所局限;5G助力AI技術(shù)，將會實(shí)現(xiàn)更高難度的工作，比如醫(yī)療手術(shù)的方案制定，有些操作機(jī)器要比人工更加精確，亦或是交通導(dǎo)航之前常常遇到一些場所信號不佳而受誤導(dǎo)，這些問題都將在5G時(shí)代得到空前的改善。

4.邊緣計(jì)算的發(fā)展

移動(dòng)邊緣計(jì)算（moving edge calculation，MEC）最早是2014年由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會提出，它是一種在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣提供信息系統(tǒng)和云計(jì)算能力的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[2]，它就像我們?nèi)梭w，大腦是主導(dǎo)計(jì)算處理器，其他器官就像是邊緣計(jì)算，大腦負(fù)責(zé)接收傳達(dá)指令綱要，具體如何實(shí)施會分工給各個(gè)器官去工作，分散總端壓力，大大提升工作能力。

5G與邊緣計(jì)算相輔相成，5G的低延時(shí)等特性會使得邊緣計(jì)算的算力更快速的展開;邊緣計(jì)算可降低時(shí)延和帶寬傳輸成本，提高內(nèi)容分發(fā)效率和用戶體驗(yàn)，避免如8K視頻、VR等大流量應(yīng)用數(shù)據(jù)回傳極大占用帶寬，從而造成網(wǎng)絡(luò)崩潰的問題。邊緣計(jì)算作為5G的核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一，兩者結(jié)合將使得文章前面提到的VR等技術(shù)涉及的醫(yī)療、教育、交通等領(lǐng)域真正的落地實(shí)施，而不止在試驗(yàn)階段。

二、5G應(yīng)用于高校音樂教育的潛力探索

首先要說一點(diǎn)，此部分將通過眾多音樂學(xué)科的場景來探索展現(xiàn)出5G對于音樂教育學(xué)科的創(chuàng)新之處。所以，當(dāng)前一個(gè)場景涉及到與之后場景相同、相似的作用則將不再重復(fù)闡述，只說不同。

（一）教學(xué)場景

1.專業(yè)技能課模式

關(guān)于專業(yè)技能課，常見的有三類，即聲樂、器樂、指揮，以小課教學(xué)為主伴隨多種形式的大課模式，隨著多元化社會的發(fā)展需要和跨學(xué)科的融合，還衍生出了音樂科技、藝術(shù)嗓音保護(hù)和治療等專業(yè)。

傳統(tǒng)的聲樂教學(xué)一般是采用口傳心授，教師示范、學(xué)生模仿的一個(gè)過程，但面對新冠疫情這種公共衛(wèi)生應(yīng)急事件，線上教學(xué)就成為主要的解決辦法和必要的發(fā)展趨勢，雖說目前也有嘗試線上教學(xué)，但4G的局限，會出現(xiàn)各種卡頓、閃退、聲音的失真，不僅使師生間的教與學(xué)得到誤解，同時(shí)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的延遲，分散注意力，不能專注教與學(xué)，因此，目前線上聲樂教學(xué)效率較低。從5G的角度出發(fā)，一方面，5G的特性會給線上聲樂教學(xué)的體驗(yàn)帶來顛覆性的改變，音頻顯示會非常的接近現(xiàn)實(shí)，網(wǎng)絡(luò)延遲更是低到人類無法感知的程度;另一方面，5G與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，使得課堂能夠突破時(shí)空的限制，VR將成為一種全新的交流方式，基于邊緣計(jì)算技術(shù)的融合，這將支持虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擁有更多的數(shù)據(jù)高速率傳輸，從而形成豐富沉浸式的虛擬場景，為師生搭建出一個(gè)都能夠投入的虛擬學(xué)習(xí)空間，如在眼前，極大的縮小了線下課堂與線上課堂、真實(shí)課堂與虛擬課堂的差距。

樂器涉及中國樂器、西方樂器及其他民族樂器，以“樂器之王”鋼琴為例，因?yàn)殇撉倥c5G結(jié)合所出現(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)幾乎包括了其他樂器，大致分為鋼琴表演、鋼琴伴奏藝術(shù)指導(dǎo)以及合作鋼琴。從鋼琴表演來講，筆者在2021年天津舉辦的國民教育大會中看到了YAMAHA的一項(xiàng)技術(shù)，就是遠(yuǎn)在上海的鋼琴教師給天津的學(xué)生上課，兩邊的鋼琴是通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的，在彈奏時(shí)就可以同步到另一架琴上，錯(cuò)音、強(qiáng)弱對比呈現(xiàn)得非常清晰，真正做到沉浸式上課，所以，當(dāng)5G正式普及后，這種技術(shù)將會促使鋼琴教學(xué)模式的空前變革;從合作鋼琴方面來講，也不會因?yàn)槿瞬辉谕坏攸c(diǎn)而無法進(jìn)行，而是實(shí)現(xiàn)異地同彈一架鋼琴的智慧局面;從鋼琴伴奏指導(dǎo)方面來講，VR、AI等技術(shù)與5G的融合，將會出現(xiàn)無論伴奏者與演奏者置身何處、何時(shí)，都能通過模擬空間置身任何同一場所，哪怕不是同一時(shí)間，也能提前將錄好的伴奏或是歌唱作品輸入，通過人工智能與另一方不在線者的速度進(jìn)行人工智能分析跟隨，合作練習(xí)。

通過5G+VR，可以模擬出音樂廳、劇院的場景，使得本專業(yè)學(xué)生日常也能夠身臨其境地進(jìn)行練習(xí)，若到了真正的舞臺，也能夠游刃有余。

2.專業(yè)理論課模式

關(guān)于理論課，因?qū)I(yè)不同，所涉及的理論課會有所差異，這里就以常見的、共性的課程為例，例如中西方音樂史、樂理試唱、多聲部技術(shù)理論等。

目前的中西方音樂史課程，一般是老師一人的通篇講述，外加一些視頻、圖片的鑒賞與講解，加入這些技術(shù)后，上課所能欣賞到的資源就非常之多了，比如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)博物館，通過這項(xiàng)技術(shù)，我們可以隨處、隨時(shí)去往任意一個(gè)博物館，上至9000年前的賈湖骨笛、西周春秋戰(zhàn)國時(shí)期的曾侯乙墓編鐘，都可以通過這項(xiàng)技術(shù)更真實(shí)的看見、而不局限于音頻;失傳的作品《霓裳羽衣曲》也可以被模擬再現(xiàn)出來;貝多芬在失聰創(chuàng)作月光奏鳴曲時(shí)的場景及莫扎特臨終前的絕望等一些場景都可以模擬出來，通過VR、MR的技術(shù)，使得師生仿佛穿越到那個(gè)年代，更加的感同身受，深刻地理解這些音樂家生逢年代以創(chuàng)作的心境與背景，從而對作品的鑒賞以及演繹有更深層次的理解、對音樂史的相關(guān)知識也會更加感性和引發(fā)共鳴，而不只限于冰冷的文字和距離很遠(yuǎn)的音頻。另一方面，MOOC作為開放式的網(wǎng)絡(luò)課程，使得我們可以看到很多名牌大學(xué)大牛教授的課程，諸如中央音樂學(xué)院王傳越老師的聲樂課程等，但是，慕課這種形式師生的互動(dòng)性很差，使得學(xué)習(xí)體驗(yàn)不佳，在5G的助力下，慕課或許將不再局限于視頻，而是可能通過VR與5G，使四面八方教師與我們的距離更近，強(qiáng)大的5G技術(shù)也將使更多的教學(xué)資源得到共享。[3]

（二）智慧設(shè)施服務(wù)

基于音樂師生日常學(xué)習(xí)接觸到的一些場所，該部分將探索5G與各項(xiàng)智能技術(shù)結(jié)合對音樂師生常接觸場所設(shè)施帶來的變化做一些簡述。

說到智慧，那就肯定會想到人工智能，5G下的人工智能會給琴房帶來什么呢？首先，關(guān)于琴房管理，目前大多數(shù)高校琴房采用的都是琴卡管理，其實(shí)這種管理模式已經(jīng)比較規(guī)范了，琴卡和校園一卡通、銀行卡等相似，都儲存了個(gè)人信息，從而達(dá)到一張卡就能省去很多工序，那么，人工智能可以進(jìn)一步將這種信息儲存到機(jī)器終端，也就是琴卡可能也會在未來被取代，取而代之的是將每個(gè)人的臉部信息錄入終端的人臉識別技術(shù);[4]那么同時(shí)琴房排隊(duì)問題就出現(xiàn)了，我們經(jīng)常能看到很多琴房學(xué)生扎堆練琴、排隊(duì)中途走了可能會重新排隊(duì)等，那AI則使學(xué)生在手機(jī)、平板等設(shè)備就能看到琴房人員數(shù)量的情況，并且開設(shè)預(yù)約功能，這樣就可以省去等待的時(shí)間去干別的事情，提升效率，到自己預(yù)約的號時(shí)，通過刷臉即可進(jìn)入琴房;除此之外，還可以記錄監(jiān)督學(xué)生的日常練琴軌跡，通過數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)反饋給學(xué)生一些提示。當(dāng)然了，這種人工智能技術(shù)目前已經(jīng)在很多方面投入應(yīng)用，甚至在一些音樂院校例如中央音樂學(xué)院的智慧琴房也開設(shè)了試點(diǎn)使用，但是5G下的AI，會讓AI技術(shù)更加成熟、準(zhǔn)確、快速、安全。

其次，關(guān)于琴房環(huán)境，目前的人工智能生態(tài)有米家生態(tài)等，這種生態(tài)若能加入到琴房，則可以實(shí)時(shí)的根據(jù)自身需求去調(diào)整琴房室內(nèi)的燈光、空調(diào)溫度、窗簾等，使一切舉動(dòng)都更加的絲滑。5G助力AI技術(shù)，體現(xiàn)在此，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測琴房人與物的狀態(tài)及琴房的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等，例如琴房有人暈倒等突發(fā)狀況就會被檢測到而報(bào)警，從而更好地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn);學(xué)生離開琴房，琴房就會自己關(guān)閉室內(nèi)燈，避免忘記關(guān)燈而造成的資源浪費(fèi);甚至是天災(zāi)人禍的出現(xiàn)，琴房有火情時(shí)，也會更加準(zhǔn)確的察覺，發(fā)生地震時(shí)也會有提示，而最大程度的減少損失，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

最后，關(guān)于音樂廳，舞臺燈光對于舞臺工作者是很重要的一個(gè)東西，不同顏色的燈光會讓人有不同的情感聯(lián)想，若是燈光打錯(cuò)則會使得觀眾誤解演員表達(dá)的內(nèi)容，影響演員作品的表現(xiàn)力。我們在平時(shí)也會看到一些舞臺會出現(xiàn)燈光打錯(cuò)的狀況出現(xiàn)，人工智能的加入則可以輔助燈光師降低出錯(cuò)率。這里需要提及一點(diǎn)，目前的人工智作為弱人工智能僅能輔助工作，若是強(qiáng)人工智能，也就是有思維的機(jī)器人，則可以理解作品的內(nèi)容通過自己的判斷做出正確的燈光判斷，但關(guān)于強(qiáng)人工智能是否能順利發(fā)展，鑒于倫理、安全等因素，這是一個(gè)非常有爭議的話題。[LL]

（三）“鄉(xiāng)村振興”支教實(shí)習(xí)

實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，就要優(yōu)先發(fā)展農(nóng)村教育事業(yè)。在音樂學(xué)科中的絕大多數(shù)師范方向?qū)W生，都會面臨著支教實(shí)習(xí)，短則一個(gè)月，常則以年為單位計(jì)算，以此來優(yōu)化當(dāng)?shù)氐慕逃h(huán)境，提升當(dāng)?shù)氐慕虒W(xué)力量。目前采用的是個(gè)人前往實(shí)地進(jìn)行教學(xué)，且當(dāng)下社會還處于疫情常態(tài)化下，安全問題也是值得考慮的問題。5G的優(yōu)勢是否可以改進(jìn)這一現(xiàn)狀？也就是我們教育圈子當(dāng)下流行的線上教育，一方面，我們對于線上教育并不陌生，5G背景下的線上教育在上文也有所闡述，相比于4G，會有效地解決因硬件問題造成的信號差、不穩(wěn)定、信息隱私等問題，以及諸多智能技術(shù)與5G技術(shù)的結(jié)合會給支教帶來很多前所未有的改變;另一方面，處于疫情常態(tài)化下的社會狀況以及支教學(xué)生還是一名在校大學(xué)生，也有自己的學(xué)業(yè)課程，使得支教大學(xué)生不能一直進(jìn)行線下的面授課程，所以在5G技術(shù)的支持下，線上課堂會很成熟，從而真正實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的線上教育，再輔以一定的面授課程，會推動(dòng)鄉(xiāng)村教育事業(yè)的飛速發(fā)展，也能夠大大節(jié)省學(xué)生在支教路途中所耽誤的時(shí)間和因當(dāng)?shù)貤l件限制而不能完成的作業(yè)與研究。[5]

三、挑戰(zhàn)與對策分析

通過本文的闡述可以看出來，5G的到來對于教育、音樂教育將會是一場空前的革新，但凡事都有兩面性，首先，5G背景下信息將會更加的廣泛，作為教育工作者，我們一定要對學(xué)生價(jià)值觀取向有所把控，教育的根本任務(wù)是“立德樹人”，在信息爆炸的時(shí)代，一定要與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行思政教育的探索，以期更好的培養(yǎng)綜合素質(zhì)全面發(fā)展的社會主義事業(yè)接班人;其次，就是隨著科技的發(fā)展，人工智能將面臨是否發(fā)展成為強(qiáng)人工智能，從而影響到社會，所以，不管科技發(fā)展到什么程度，都應(yīng)該人類主導(dǎo)機(jī)器，人與機(jī)器協(xié)同發(fā)展;最后，作為新時(shí)代音樂教育工作者，也應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，學(xué)習(xí)5G等技術(shù)的相關(guān)知識，主動(dòng)思考創(chuàng)新教學(xué)模式，更好的推進(jìn)我國音樂教育事業(yè)蓬勃發(fā)展。

注釋：

[1]劉?潔，王慶揚(yáng)，林奕琳.5G網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)VR應(yīng)用[J].電信科學(xué)，2018（10）：143—149.

[2]李子姝，謝人超，孫?禮等.移動(dòng)邊緣計(jì)算綜述[J].電信科學(xué)，2018（01）：87—101.

[3]袁?磊，張艷麗，羅?剛.5G時(shí)代的教育場景要素變革與應(yīng)對之策[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019（03）：27—37.

[4]王?瑤，鄧迪凡，楊?鳳，吳仟龍.基于5G與新興技術(shù)的智慧校園構(gòu)建[J].信息技術(shù)與信息化，2021（07）：200—203.

[5]于有廣，張?征.師范生“線上、線下”相結(jié)合的農(nóng)村義務(wù)支教機(jī)制探索[J].山西農(nóng)經(jīng)，2019（20）：136，153.

（責(zé)任編輯：劉露心）