本申請(qǐng)涉及人工智能與音樂(lè)教學(xué)結(jié)合的，特別是涉及一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在職業(yè)技術(shù)學(xué)院的音樂(lè)教育專業(yè)或者學(xué)前教育專業(yè)中，核心的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備在各種教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行有效教學(xué)的能力，這包括能夠準(zhǔn)備教案、實(shí)施課堂教學(xué)、評(píng)估學(xué)生表現(xiàn)以及調(diào)整教學(xué)策略以適應(yīng)不同學(xué)習(xí)者的需求。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，學(xué)生必須掌握音樂(lè)理論知識(shí)、樂(lè)器演奏技能、聲樂(lè)技巧、教學(xué)法和心理學(xué)等相關(guān)知識(shí)。

2、然而，在現(xiàn)行的教育模式中，學(xué)生的教學(xué)方法和實(shí)踐技能往往通過(guò)主觀的課堂觀察或自我分析來(lái)評(píng)估，而這些方法通常受到個(gè)人偏見(jiàn)和主觀判斷的影響，難以提供全面和客觀的能力評(píng)價(jià)。此外，由于缺乏實(shí)時(shí)反饋和個(gè)性化指導(dǎo)，學(xué)生很難在教學(xué)實(shí)踐中快速提升自己的短板。

3、傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式還面臨著資源和時(shí)間的限制。在許多情況下，教師需要同時(shí)監(jiān)督大量學(xué)生，使得對(duì)每位學(xué)生的個(gè)別關(guān)注和評(píng)價(jià)變得困難。此外，由于缺少系統(tǒng)化的評(píng)估工具，學(xué)生在接受培訓(xùn)時(shí)可能無(wú)法得到關(guān)于他們具體弱點(diǎn)的即時(shí)反饋，從而使學(xué)習(xí)過(guò)程變得盲目和低效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法及系統(tǒng)，可以形成針對(duì)性的訓(xùn)練計(jì)劃和提升策略，幫助音樂(lè)教育專業(yè)的學(xué)生系統(tǒng)性地提高他們的教學(xué)技能。

2、為此，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法，所述方法包括：

4、獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)；

5、對(duì)授課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段；

6、基于唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功；

7、對(duì)聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲的聲音片段，并將同一樂(lè)曲段落的唱曲聲音片段按照演唱的時(shí)間順序依次排序；

8、針對(duì)每段樂(lè)曲段落，按照時(shí)間順序依次計(jì)算聽(tīng)課人的各個(gè)唱曲聲音片段與授課人唱曲示范的聲音片段的相似度；基于相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力；

9、基于授課人的音樂(lè)基本功和音樂(lè)教學(xué)能力的評(píng)估結(jié)果，得到授課人音樂(lè)教學(xué)水平的綜合評(píng)估結(jié)果；

10、基于綜合評(píng)估結(jié)果確定針對(duì)授課人的音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升信息。

11、進(jìn)一步地，獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)，包括：通過(guò)音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人座位處設(shè)置的麥克風(fēng)或音頻采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集聲音數(shù)據(jù)。

12、進(jìn)一步地，基于唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功，包括：

13、利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估模型對(duì)授課人的音樂(lè)基本功進(jìn)行評(píng)估，所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估模型包括三個(gè)評(píng)估子模型，分別用于對(duì)唱曲示范、樂(lè)器彈奏示范和知識(shí)講解的聲音片段進(jìn)行打分，每個(gè)子模型都會(huì)對(duì)相應(yīng)的音頻片段進(jìn)行評(píng)分，通過(guò)加權(quán)平均將三個(gè)分?jǐn)?shù)綜合起來(lái)，得到一個(gè)全面的音樂(lè)基本功評(píng)估結(jié)果；其中，每個(gè)評(píng)估子模型利用包含人工評(píng)分的聲音片段數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練。

14、進(jìn)一步地，計(jì)算聽(tīng)課人和授課人唱曲的聲音片段的相似度，包括：

15、特征提?。悍謩e從聽(tīng)課人和授課人的唱曲音頻中提取關(guān)鍵特征，其中關(guān)鍵特征包括音高、節(jié)奏、音色、mel頻率倒譜系數(shù)、過(guò)零率中的一種或多種；

16、時(shí)間對(duì)準(zhǔn)：使用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整調(diào)整兩個(gè)聲音片段的時(shí)間軸，使得對(duì)應(yīng)的音符或節(jié)拍能夠正確匹配；

17、相似度計(jì)算：利用所提取的特征，采用余弦相似度計(jì)算兩個(gè)特征向量之間的相似程度。

18、進(jìn)一步地，基于相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力，包括：

19、按照聽(tīng)課人唱曲的時(shí)間順序?qū)τ?jì)算出的多個(gè)相似度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定相似度值的變化趨勢(shì)；

20、根據(jù)相似度值的變化趨勢(shì)，評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力。

21、又一方面，本發(fā)明還提供了一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升系統(tǒng)，包括：

22、聲音數(shù)據(jù)獲取模塊，獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)；

23、第一評(píng)估模塊，對(duì)授課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段；并基于唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功；

24、第二評(píng)估模塊，對(duì)聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲的聲音片段，并將同一樂(lè)曲段落的唱曲聲音片段按照演唱的時(shí)間順序依次排序；針對(duì)每段樂(lè)曲段落，按照時(shí)間順序依次計(jì)算聽(tīng)課人的各個(gè)唱曲聲音片段與授課人唱曲示范的聲音片段的相似度；基于相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力；

25、綜合評(píng)估模塊，基于所述第一評(píng)估模塊對(duì)授課人的音樂(lè)基本功的評(píng)估結(jié)果和所述第二評(píng)估模塊對(duì)授課人的音樂(lè)教學(xué)能力的評(píng)估結(jié)果，得到授課人音樂(lè)教學(xué)水平的綜合評(píng)估結(jié)果；

26、個(gè)性化訓(xùn)練提升推薦模塊，基于所述綜合評(píng)估模塊得到的綜合評(píng)估結(jié)果確定針對(duì)授課人的音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升信息。

27、進(jìn)一步地，所述聲音數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：通過(guò)音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人座位處設(shè)置的麥克風(fēng)或音頻采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集聲音數(shù)據(jù)。

28、進(jìn)一步地，所述第一評(píng)估模塊，具體用于：

29、利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估模型對(duì)授課人的音樂(lè)基本功進(jìn)行評(píng)估，所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估模型包括三個(gè)評(píng)估子模型，分別用于對(duì)唱曲示范、樂(lè)器彈奏示范和知識(shí)講解的聲音片段進(jìn)行打分，每個(gè)子模型都會(huì)對(duì)相應(yīng)的音頻片段進(jìn)行評(píng)分，通過(guò)加權(quán)平均將三個(gè)分?jǐn)?shù)綜合起來(lái)，得到一個(gè)全面的音樂(lè)基本功評(píng)估結(jié)果；其中，每個(gè)評(píng)估子模型利用包含人工評(píng)分的聲音片段數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練。

30、進(jìn)一步地，所述第二評(píng)估模塊，具體用于：

31、按照聽(tīng)課人唱曲的時(shí)間順序?qū)τ?jì)算出的多個(gè)相似度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定相似度值的變化趨勢(shì)；

32、根據(jù)相似度值的變化趨勢(shì)，評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力。

33、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明中，獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)；對(duì)授課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功；對(duì)聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，基于聽(tīng)課人唱曲與授課人唱曲的相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力；基于這兩方面的評(píng)估結(jié)果，確定針對(duì)授課人的音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升信息。本發(fā)明可以提供音樂(lè)教育專業(yè)的學(xué)生的教學(xué)能力實(shí)時(shí)、客觀的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，使該學(xué)生的教師能夠準(zhǔn)確識(shí)別每個(gè)學(xué)生在音樂(lè)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和不足。通過(guò)這種持續(xù)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，可以形成針對(duì)性的訓(xùn)練計(jì)劃和提升策略，幫助音樂(lè)教育專業(yè)的學(xué)生系統(tǒng)性地提高他們的教學(xué)技能。

技術(shù)特征：

1.一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法，其特征在于，獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)，包括：通過(guò)音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人座位處設(shè)置的麥克風(fēng)或音頻采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集聲音數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法，其特征在于，基于唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法，其特征在于，基于相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力，包括：

5.一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：通過(guò)音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人座位處設(shè)置的麥克風(fēng)或音頻采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集聲音數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升系統(tǒng)，其特征在于，所述第一評(píng)估模塊，具體用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升系統(tǒng)，其特征在于，所述第二評(píng)估模塊，具體用于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升方法及系統(tǒng)，涉及人工智能與音樂(lè)教學(xué)結(jié)合的技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：獲取音樂(lè)課堂中授課人和聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)；對(duì)授課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲示范的聲音片段、樂(lè)器彈奏的聲音片段以及知識(shí)講解的聲音片段，評(píng)估授課人的音樂(lè)基本功；對(duì)聽(tīng)課人的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提取出唱曲的聲音片段，按照時(shí)間順序依次計(jì)算聽(tīng)課人的各個(gè)唱曲聲音片段與授課人唱曲示范的聲音片段的相似度；基于相似度評(píng)估授課人的音樂(lè)教學(xué)能力；基于授課人的音樂(lè)基本功和音樂(lè)教學(xué)能力的評(píng)估結(jié)果，確定針對(duì)授課人的音樂(lè)教學(xué)訓(xùn)練提升信息。本發(fā)明可以形成針對(duì)性的訓(xùn)練計(jì)劃和提升策略，幫助音樂(lè)教育專業(yè)的學(xué)生系統(tǒng)性地提高他們的教學(xué)技能。

技術(shù)研發(fā)人員：何昕原,李桂云,單迎春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北對(duì)外經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17