用于演奏音乐的教学的基于计算机的系统 技术领域 本发明涉及一种音乐教育系统， 特别是器乐教学系统， 但并不限于此。 尽管本发明 通常可用于音乐教育， 但为方便起见， 本文按照钢琴教学进行说明。
背景技术 标准的乐器教学通常由音乐专业教师教导个体或小组的方式进行。 但是这种方法 大都价格昂贵， 并且取决于学生、 专业教师是否能够上课， 以及学生的父母或监护人提供适 当的交通。因此， 在某种意义上， 提供至少一些乐器教学元件是有好处的， 这些元件可以每 天对个体进行监管、 进行充分的反馈， 采取确保孩子感兴趣并有信心继续的学习方法。
而且， 专业教师的课程常常是每周一次。常产生的一个缺陷是专业教师进行授课 时， 指导学生演奏左手和右手的整首音乐， 而非同时进行。 孩子在学习用双手演奏该首音乐 之前必须等到下一周。因此学生没有经过充分测试， 并会丧失对他们的乐器的兴趣。此外， 学生们很少被教导在课程之间练习时利用什么方法。因此， 孩子养成没有效率和没有效果 的练习习惯。
但是， 利用软件程序确定日期的教学方法仅仅是一个日程确定构造， 给学生指令 来执行一定的任务， 然后， 一旦完成， 继续进行其他任务。这种系统根本没有实际的教学或 监控。它们提供了有限的互动或根本没有提供互动， 不能够向学生提供反馈和指导。
发明内容
因此， 本发明的目的是通过提供改进的音乐教育系统， 克服或基本改善先前技术 的弊端， 该改进的音乐教育系统提供了可引导和帮助学生学习音乐曲目的虚拟导师。
通常， 本发明的一个示例提供了一种音乐教育系统， 所述音乐教育系统包括 ： 学习 者终端， 学生能够通过所述学习者终端学习演奏乐器 ； 所述学习者终端包括 ： 至少一个输 入装置， 学生能够利用所述至少一个输入装置生成测试数据 ； 处理器装置， 能够接收来自所 述学生的所述测试数据 ； 以及至少一个输出装置， 所述处理器装置能够利用所述至少一个 输出装置与所述学生通讯 ； 所述处理器装置自动地对与所述处理器装置可访问的参考数据 的至少一部分相关的所述测试数据进行分析 ； 以及其中， 对所述测试数据的所述分析允许 所述处理器装置选择适当的回复， 所述回复通过所述至少一个输出装置， 作为输出被传递 至所述学生， 以帮助所述学生学习如何演奏所述乐器。
本发明的一个示例提供了一种帮助学生如何演奏乐器的音乐教育系统 ； 所述音乐 教育系统包括学习者终端， 所述学习者终端具有至少一个输入装置和乐器装置， 所述至少 一个输入装置和乐器装置二者都可由所述学生操作以向所述学习者终端输入测试数据 ； 参 考数据 ； 处理器装置， 接收来自所述学生的所述测试数据， 所述处理器装置自动通过所述参 考数据分析所述测试数据以生成结果输出 ； 以及至少一个输出装置， 所述回复输出通过所 述输出装置， 传递至所述学生 ； 由所述处理器装置选择所述结果输出， 以帮助所述学生学习 如何演奏所述乐器 ； 以及其中将所述结果输出通过所述至少一个输出装置传递至所述学生。 所述音乐教育系统通过一系列回复或结果输出提供指导， 从而帮助学生掌握仪器 装置或乐器。乐器学习常常是困难的任务， 可能花费一些时间， 并且有时会相当艰难。设计 所述音乐教育系统来使学习体验对学生尽可能的吸引人和愉快， 由此增加学生继续学习特 定乐器的可能性。 例如， 音乐教育系统将故事情节与相关的学分体制合并， 从而可以诱导学 生在使用该系统时， 尽他或她的最大所能取得尽可能好的分数。 这样做， 学生将增加在使用 音乐教育系统时奖励给他 / 她的学分， 这可提高学生使用音乐教育系统的总体体验。这可 帮助学生学习乐器。
所述学习者终端的目的是给学生提供界面， 通过所述界面， 在学生学习演奏选择 的乐器时， 可接受指导或指令。为此， 学习者终端可以是任何合适的数字装置， 诸如个人计 算机等等。
音乐教育系统具有在学习过程中引导使用者的若干不同步骤。从而， 在某些步骤 中， 可要求学生输入测试数据至学习者终端， 例如通过选择选项。因此， 输入装置可以是任 何适当的、 允许使用者做出选择和向学习者终端输入测试数据的仪器。 例如， 输入装置可以 是键盘或诸如鼠标或触摸屏幕之类的光学装置。
在音乐教育系统的其他步骤中， 可以用仪器装置或乐器向学习者终端， 输入测试 数据， 例如在仪器上演奏的音乐曲目的片段。 在本发明的一个示例中， 将乐器例如经由通用 的串行总线连接等等， 电连接至学习者终端， 从而在乐器上演奏的音乐的数字表示作为测 试数据被电传递至学习者终端。在本发明进一步的示例中， 利用适当的装置， 如麦克风， 可 将由乐器产生的声波转化成数字信号。然后可将此数字信号电传递至学习者终端， 从而将 被转化的信号作为测试信号提交， 以供处理器装置分析。
处理器装置可使用参考数据确定学生是否， 例如， 正确回答或正确地演奏音乐曲 目的特定片段。 在本发明的一个示例中， 将参考数据存储在学习者终端供处理器装置参考。 在本发明的又一示例中， 参考数据存储在可移动的媒介上， 诸如光盘、 移动硬盘等等。然后 通过通常的插入光盘至学习者站 (learner station) 的光盘驱动器、 或通过电气地或无线 地将移动硬盘连接至学习者终端， 使这些媒介可供处理器装置访问。
在本发明的又一实施例中， 处理器装置可分析和处理测试数据以确定学生是否吃 力， 或发现学习体验中的某些方面较为困难。
通常根据历史数据， 例如之前的学生数据或对具有一定技能组合和音乐经验的学 生可作出的合理期待， 进行这种类型的分析。
例如， 如果学生正比预定次数多地重复某些部分 ( 将从先前教授学生的经历中， 或作为对使用所述音乐教学系统的同学的集体性评估， 选择此数字 )， 可变更由处理器装置 选定的对测试数据分析的回复或给学生的指令的类型。
换言之， 所述处理器装置， 在例如学生已经三次回答错误特定问题的情况下， 所述 处理器可能以下述三种方式中的一种选择继续 ：
· 继续提问相同的问题， 直到学生正确回答该问题。 此方法可纳入提问方式的轻微 变化， 从而问题变得对正确答案更加有引导性或提示性。
·将问题划分成较小的部分， 如果回答正确每个较小部分的问题， 学生将被引向最 初问题的正确答案。
·改变提出问题或询问问题的方式。这可通过数种不同的方式完成， 诸如结合视 频、 描述性或解释性的内容、 音频等等。 例如， 通过短片视频提问问题， 该短片视频对与问题 相关的且学生之前完成的特定部分进行了快速回顾。在又一示例中， 在讲课人围绕问题组 织小型讨论的课堂环境中提问问题。通过观察对问题 ( 可能由讲课人或同学提问 ) 和答案 ( 可能也由讲课人或同学给出 ) 的交流， 学生可能习得答案。可通过数种不同的方式完成 对这个答案的习得， 并且可通过推理或从课堂讨论中接收答案的方式完成对这个答案的习 得。采用哪种途径取决于学生和其他因素， 诸如学生表现的合理预期。
在本发明的进一步的示例中， 学习者终端可将学生使用音乐教育系统的表现收集 的表现数据， 作为输出传递至远程终端。然后处理器装置或诸如教师的管理员可将更新的 或变更的指令作为输入， 通过通讯网络传递回学习者终端。这些更新或变更的指令被设计 为进一步帮助学生学习如何演奏乐器。 例如， 更新或变更的指令可以是这样的， 使问题更容 易， 或者以不同的方式定义或提问， 或可包括围绕每个指令的附加信息， 这些指令将帮助学 生将测试数据作为输入提交至学习者终端， 所述学习者终端对学生遵照指令有着足够高的 标准。 在进一步的示例中， 可将更新或变更的指令传递至媒介上的学习者终端， 该媒介不使 用用来将表现数据传递至远程终端的通讯网络。例如， 可将包含这些指令的电子邮件或光 盘发送至学生。 替代地， 可通过电话将指令传递至学生， 由此建议学生改变系统的一些设定， 这些 设定将使系统在帮助学生学习如何演奏乐器时， 采取并修改方法。
在本发明的一个示例中， 参考数据可包括供处理器装置变更给学生的指令使用的 指令。 在本发明的进一步的示例中， 学习者终端可包括作为输出装置的通讯装置， 该学习者 终端可采用该通讯装置， 向远程终端传输部分或全部对学生提交的测试数据所作的分析。 然后远程终端可以任何适当的形式将数据输入至学习者终端。 可使用任何适当的通讯网络 来支持学习者终端与远程终端之间的通讯。例如， 通讯网络可以是无线的。在本发明的一 示例中， 通过访问由学生提供的通讯网络进行通讯。 在进一步的示例中， 可分配学习者终端 对通讯网络的独立账号访问， 从而学习者终端可在预定时间或在从远程终端接收到输入之 后向远程终端传递。
在本发明的又一示例中， 常提供引导学生学习如何在数字装置上演奏乐器的方 法， 所述方法包括以下步骤 ：
a. 在所述数字装置上向所述学生提供与所述乐器相关的至少一个指令 ；
b. 接收来自所述学生的测试数据 ；
c. 用所述数字装置处理从所述学生接收到的所述测试数据 ；
d. 分析与参考数据的至少一部分相关的所述测试数据 ；
e. 在所述测试数据的所述分析基础上， 用所述数字装置选择响应输出， 以便帮助 所述学生学习如何演奏所述乐器 ； 以及
f. 自动地提供响应输出， 学生可以访问所述响应输出。
所述方法进一步包括在所述测试数据的所述分析过程中的所述步骤 ：
g. 向与所述参考数据的所述对应部分相关的所述测试数据分配准确度值， 以及
h. 使用所述值调整所述回复输出。
在本发明的进一步示例中， 通常提供一种引导学生学习如何演奏乐器的方法，
所述乐器与学习者终端相关联， 所述学习者终端包括至少一个输入装置和至少一 个输出装置， 参考数据 ； 处理器装置 ； 受所述处理器装置的指令， 由所述学生利用或所述至 少一个输入装置或所述乐器， 将测试数据提交至所述学习者终端 ； 所述处理器装置通过所 述至少将所述测试数据与所述参考数据进行参照的分析， 自动地处理所述测试数据， 这样 所述处理器装置可以决定回复并通过所述至少一个输出装置， 将回复由所述处理器装置传 递至所述学生， 所述方法包括的步骤有 ： 通过处理器装置在至少一个输出装置上提供与所 述乐器相关的至少一个指令供学生执行 ； 用处理器装置处理从所述学生处接收到的， 回应 于所述指令的测试数据 ； 在对所述测试数据的进行所述处理的基础上， 选择回复输出以帮 助所述学生学习如何演奏所述乐器 ； 以及自动通过所述至少一个输出设备将所述回复输出 传递至所述学生。
所述至少一个指令可与故事情节相关联， 所述故事情节向所述学生指示所述学生 在学习演奏乐器中取得的进展。在本发明的又一示例中， 所述方法包括一系列预先确定的 指令， 所述预先确定的指令与故事情节的各阶段相联系。 这样学生更容易确定指令的目的， 从而学生可以更容易理解完成指令的潜在目的。除故事情节外， 可将计分系统纳入所述方 法， 由此提供向所述学生指出所述学生完成每个任务好坏的等级或奖励系统。 此外， 计分系 统可以影响故事情节中学生可以选择的选项， 这会诱导学生去作出其最佳表现， 从而开放 在故事情节中对于所述学生的可能性。 所述方法可包括若干预先确定的课程， 每个课程可具有一个或多个问题。在本发 明的一个示例中， 课程与达到故事情节中的一定阶段、 目标、 目的相关联， 从而随着学生对 课程的学习， 他 / 她随着故事情节前进。这种关联可向学生提供参考网络， 利用该参考网 络， 学生可以通过故事情节容易地评价他或她的进展， 以及他或她运用所述乐器的能力或 技能取得了哪些改进。
每节课程被设计为帮助学生掌握演奏所述乐器的特定方面。 这个方面可以与演奏 所述乐器所需要的许多技能相关。 例如， 这些方面包括理论 ( 音符、 活页乐谱等 )、 技能 ( 使 用左手、 右手或双手演奏所述乐器时的灵敏度 )， 以及练习， 在该练习中学生已学会如何在 所述乐器上演奏特定的音乐曲目。为此， 所述方法可在每节课程中包括 ： 复习步骤 ； 技巧发 展步骤 ； 教学和演示步骤， 其中处理器装置向学生阐明演奏所述乐器的某些方面 ； 曲目学 习步骤， 其中学生学习课程包含的特定音乐曲目 ； 以及试演步骤， 其中， 在若干不同的情形 下诸如在课堂、 授课中、 或组中演奏音乐曲目。
在本发明的又一示例中， 通常提供一种在数字装置上使用的音乐教育系统， 所述 系统能够通过数字装置接收来自学生的输入供所述数字装置分析以提供输出作为所述分 析的结果 ； 所述系统向学习乐器的学生提供一套指令 ； 以及其中， 一旦接收到来自所述学 生的输入， 所述数字装置自动地分析所述输入， 由此向学生提供进一步的指令作为学习如 何演奏所述乐器的指导。
在所述分析过程中， 可评审提供的一套指令 ； 所述自动评审包括所述接收到的音 乐输入的比较， 并且将其与所期望的音乐输入进行数字化对比， 由此在下述的一个或多个 的基础上提供分析 ：
a. 演奏音符的评估准确度 ；
b. 音符的节奏的评估准确度 ；
c. 音符的时长的评估准确度 ；
d. 音色的评估准确度 ；
e. 共鸣的深度 ；
f. 总体的评估准确度 ； 或
g. 曲目特定部分的评估准确度。
计分系统可将不同的权重分配至作为输入的由学生提交的测试数据的不同的部 分。 例如， 可以以百分比的形式给音符的准确度更多的权重， 接着是以百分比的形式给节奏 和时长相同的权重。通过降低对精确度的要求， 可针对不同的学生变化配置给节奏和时长 的权重。例如， 初学者的曲目可能对节奏有大的误差， 而较高级的曲目具有较严格 / 小的节 奏的误差。换言之， 可调节测试数据的分析过程中应用的误差以适应特定的环境。
所述评估的准确度将基于音域 (range) 以内的评估与由算法确定的评估一起相 结合以提供伪主观评估。 例如， 演奏某些类型的音乐常需要演奏的不合拍或用轻快的节奏， 该轻快的节奏数学上是不正确的但艺术上是正确的。 但是所述评审可以是来自学生的输入 与来自录制的可能的反馈清单的反馈之间的客观评估。这样， 与音乐结果而不只是数学结 果比较进行所述评估。 音乐教育系统可具有用于不断监控输入的调度程序和来自由学习程序运行的计 算机的反馈。在对所述演奏者的进展或分级进行所述分析和评审之后， 由至远程管理员的 互联网评审改进或修改所述学习程序。
按照来自比较所述学生实际练习的反馈， 确定和重新确定课程的结构 . 所述课程 的结构可以按照下述内容 ：
a) 已确定主题的预先确定的教学技术 ；
b) 用来矫正检测到的缺陷的预先确定的教学技术， 以及
c) 用来改进发展的预先确定的教学技术。
通过利用虚拟指导者作为对进度安排和比较进行介绍、 纠正和建议的教师或教授 TM ( 或 Musiah )， 所述课程结构可以是虚拟课程。因此， 所述进度安排可包括先于来自学生 的输入的原理或指令的显示。 在本发明的一示例中， 在每节课中， 提供标准的三个步骤的课 程， 接着是控制所述指令， 其中所述三个步骤是 ：
a. 复习 ( 主要为音符阅读 / 常识 )(30 秒至 3 分钟 )
b. 个人曲目 (20 分钟 )
c. 组曲目 ( 与孩子的个人曲目相关 ) 或替代的第三种活动
为了明确所述学习程序的路径， 包含相应的故事情节， 并在所述音乐指令和评审 旁边显示所述相应的故事情节。更好地， 所述音乐指令和评审， 通过与作为教师或教授 ( 或 TM Musiah ) 的所述虚拟指导者的联系， 更好地结合在一起。在任何特定层次或课程的所述学 习程序的所述音乐指令可包括相应事件的特定的章或节， 这提供了认知音乐系统的益处， 并且总是致力于利用学生已有的技能以理解故事情节的进展。进一步地， 虚拟的游戏方法 可在完成音乐目标方面提供改进。
解释来自所述学生的所述输入的音乐键盘信息的所述方法可以通过使用算法对 乐器数字接口数据的输入进行评估从而提供客观评估。
对正确 / 错误的评估和连续的评估的反馈之间存在区别。对于连续的评估， 本发
明包括评估系统， 所述评估系通过将标准细分成被评分为正确 / 错误的评估的较小的部 分， 以提供总体评估和发现学习困难的评估定位 .
在音乐教育系统中， 存在将来自所述学生的输入与来自一或多个虚拟输入的输 入， 以时间顺序相结合的方法。所述输入为曲目存储好的输入或从互联网下载的输入。
在一种形式中， 可通过可视显示提高此组演奏， 通过采用虚拟角色模拟事件或音 乐的其它部分， 提供虚拟组课程。 这可以包括提供分级学习程序， 所述分级学习程序包括相 应的分级的虚拟的故事情节游戏 .
因此， 系统给学生提供了世界上第一个虚拟键盘 / 钢琴课程环境中的在家虚拟组 键盘音乐课程。提供的关注程度是一对一的， 能在一周中的任一天， 一天中的任何时间利 用。在计算机屏幕上进行学习和 / 或与虚拟的朋友 / 同学演奏歌曲。
音乐教育系统可通过提供下述中的一或多个， 提供输出， 来自对接收到的输入与 提供的一套指令相比的自动评审 ：
(i) 客观评估或得分 ；
(ii) 与已确定的客观评估或得分相对应的从数据库生成的评价 ；
(iii) 达到先前层次的要求就升级为更高的层次。
所述系统可提供分级学习程序的等级评审， 所述等级评审在所述学习程序的阶段 中评审所评估的成果和问题， 相应地修改所述分级学习程序。这可包括利用下载已修改的 程序， 提供对分级学习程序的在线评审和修改。 在所述分级学习程序的一个层次， 第一个步 骤可以是左手， 第二个步骤是右手， 第三个步骤是双手。 可准备所述音频输入的选定的已评 估部分的录音回放。
可用提供一套阶梯式目标的相应的故事情节对所述等级评审进行模拟。 所述故事 情节可包括模拟的冒险， 所述模拟的冒险涉及经评审后完成程序化学习步骤。评审可包括 一批由虚拟的宝物模拟的客观评估， 在评审阶段通过对获得的宝物和未找到的宝物进行回 放， 评审所述客观评估。 在通向分级学习程序的最后阶段的所述模拟成功的一种形式中， 包 括每个阶段提供指向最后作品的部分信息。
所述系统可使用已修改的音乐教学策略， 所述已修改的音乐教学策略利用具有预 先确定的和可改正的方法的虚拟的教师或教授， 所述方法包括 ：
a. 一对一的关注
b. 私人的和舒适的环境
c. 对孩子演奏所达到的层次的准确评估
d. 准确地指出所述学生关心的领域
e. 通过评价对孩子进行奖励， 以及保持信心和兴趣以继续演奏
f. 曲目复习和音符阅读
g. 提供多样化的和连续性的学习
h. 孩子以他们自己适合的速度学习。
所述评审可包括通过来自被称为 “Musiah FandangoTM” 的虚拟的教师和教授的信 息， 与所述指导者进行模拟通讯。 所述虚拟的教师和教授向所述学生提供输出， 所述输出包 括：
a. 演奏时提供肯定评价 ；b. 通过用移动的指挥棒指出孩子在所述活页乐谱中所进行演奏的地方， 提供连续 的指导 ；
d. 提供模拟的事件的细节和要达到的目标 ；
e. 提供如何改正和改进表现的指导性的评价和反馈。
在本发明的一种形式中， 通过使用系统提供了一个新的修改过的左手、 右手和双 手 (LH、 RH 和 BH)——一次一个小片段的教学方法， 然后对每个随后的片段重复这个过程， 直到完成整首曲目。
通过使用揭示技术以示出双手如何一起配合， 这是用来帮助学生在最初用双手 (BH) 演奏的技术， 但是也可将其用于任何配合困难出现的时候， 即便是在高级曲目中。显 示示出了音乐， 但覆盖了在活页乐谱上的音符， 并逐渐地向右揭示下一个音符， 同时要求学 生阅读乐谱为 “左” ， “右” 或 “双手” 以表明他们是否只用 LH， 只用 RH 或用 BH 演奏 ； 如果他 们回答正确， 系统向右揭示一个拍子以揭示后续的音符， 学生必须再次说 “左” ， “右” 或 “双 手” 。
通过此技术， 学生被教导在一个层次阅读乐谱如 “双手、 右、 左” 等。在一般水平和 在音乐对学生的协调性提出挑战的特殊情况， 如在两只手之间的合作较复杂的有节奏的 / 切分音的曲目中， 学生都开始很快认识到要求用哪只手演奏。
所述系统也执行教学 / 练习方法。传统方法在给定曲目中从开始到结束用各只手 单独地学习， 然后让学生 “下一周用两只手练习” ， 与传统方法不同， 所述系统将所述音乐分 割成小块的区块 ( 常为一至两个小节长 )， 在允许所述学生移至下一片段之前， 在那个片段 内先帮助学习左手 (LH)， 然后学习右手 (RH)， 最后双手 (BH)。这样学生很快发现他们能够 直接用双手演奏， 这树立了他们的信心。
但是更重要的是， 系统教孩子们有效的系统性的技巧， 他们可以使用这些技巧自 学任何音乐曲目。可以说所述系统教学生如何练习。这一点非常重要的原因是大部分钢琴 / 键盘学生从来没有真正被教导过怎样练习， 因此， 在课程之间学生常养成没有效率和没有 效果的练习习惯。
我们的方法比通常的方案优越， 因为传统的方法没有帮助学生实际配合使用双 手， 在通常的方案中学生在今天的课程中只学习分开的手， 然后留到 “下一周在家用两只手 练习” 。 相反， 我们的方法教授他们如何充分利用他们的练习时间而不是简单的将学生留在 他们的乐器前直到下周的课程。
因此 MusiahTM 教学 / 练习方法的方案之一为 ： LH、 RH、 BH- 每次一个小片段。然后 对每个随后的片段重复此过程， 直到完成整首曲目。
应意识到， 在此说明书的情况下， 用乐器来包括可以用来产生音乐的任何装置， 无 限制地， 并且包括以数字方式或作为声波产生音乐的乐器， 以及歌手的声音。
在此说明书的情况下， 采用答案来表示响应于处理器装置给学生的指令， 学生作 为输入提交至学习者终端的任何回复。 这种理解包括当要求学生选择正确的选项或要求输 入正确答案时的答案， 以及在乐器上演奏的音乐片段 .
同样地， 在此说明书的情况下指令表示包括口头、 可视的或其它要求或指令， 所述 其它要求或指令由处理器通过至少一个输出装置传递至学生。这种理解包括可视指示， 例 如， 在屏幕上要求学生 ( 或者仅可视地、 口头地或者为二者结合的方式 ) 选择正确的音符。还包括让学生演奏整首音乐的部分的指令。
在此说明中， 将术语帮助广泛地解释和理解为意味着向学生提供指导、 信息、 指 令、 支持、 确认等等。 附图说明 为使本发明更容易理解， 将参照附图描述本发明， 其中 ：
图 1 是根据本发明的音乐教育系统的示意图。
图 2 是用音乐教育系统所指导的课程期间所采取的步骤的流程图。
图 3 是可在分析步骤中采用的步骤的示例的流程图， 所述分析步骤由音乐教育系 统的处理器装置执行。
图 4 是在音乐教育系统运行过程中进行的步骤的流程图， 示出在课程中片段学习 的结构的示例。
具体实施方式
附图的图 1 示出根据本发明的音乐教育系统 10。该系统具有学习者终端 12， 学习 者终端 12 包括一或多个如键盘或鼠标 ( 未示出 ) 的输入装置 14， 以及学生想学习的乐器 16。学生终端还具有处理器装置 20， 处理器装置 20 或从输入装置之一或从乐器接收输入 22， 输入 22 由处理器装置处理。学生终端还具有一或多个输出装置 24， 例如扬声器系统或 诸如屏幕的可视显示单元， 通过输出装置 24 可将由处理装置产生的输出 26 至少传递至学 生。
音乐系统 10 被分成课程结构， 所述课程结构允许使用者随着每节课程的完成逐 渐提高他或她演奏乐器 16 的技能。在图 2 中示出了这种课程结构的示例， 该示例示出了可 用来构成课程的可能的步骤。图 2 所示的课程示例， 由学生 18 开始 (28)， 然后处理器装置 20 引导学生通过各种构成该课程的步骤。起初要求学生完成一些复习练习 (30)， 该复习 练习已经被设计用来逐渐提高学生演奏乐器的技能。 通常这些复习练习会集中在诸如符号 识别或匹配之类的活动， 以及其它可以改进学生的用乐器演奏的音乐类型的知识的适当练 习。
复习 (30) 随后是技巧发展 (32)， 技巧发展 (32) 专门针对改进在学生演奏乐器 16 时的技巧。在发展技术中采用的适当的练习可包括阅读活页材料、 节奏练习等。
课程的下一个步骤是处理器装置 20 演示 (34) 一些技巧和概念， 该技巧和概念与 本课程正包含的当前音乐曲目相关。由于此处包含的内容可包含在课程的较前的步骤中， 该步骤为可选的。
接着向学生 18 教授 (36) 课程所包含的音乐的特定曲目。在此步骤中， 本课程所 包含的音乐曲目被分成较小的节或片段， 这可使得学生更容易学习特定的音乐曲目。通常 将该音乐曲目分成单个的音符 (individual notes)， 例如具有复杂的音符或音调、 和弦或 小节。此外， 每个片段可被进一步划分从而仅包括左手音符、 仅包括右手音符， 或包括左手 音符和右手音符两者。
一旦学生通过学习阶段 (36)， 要求学生 18 演奏 (38) 音乐曲目， 当对该曲目演奏达 到足够高的水准时， 给学生结束课程 (40) 或重复相同课程的选项。 在图 2 采用的示例中， 要求学生” 试演 (audition)” 特定课程包含的特定音乐曲目。此任务， 如试演 (auditioning)， 已被选择放入故事情节， 该故事情节正被用来向学生 18 教授乐器 16。已经设计音乐教育 系统 10， 至少在一定程度上， 来引导学生 18 对乐器 16 的学习过程。处理器装置 20 经编程 有 (is programmed with) 一套规则和指令， 所述规则和指令在学生学习乐器时给学生提供 指导。 通常， 学生演奏乐器的技能及对该乐器正演奏的音乐体的常识将随着练习得到改进。 音乐体所包含的是音符、 音符记号、 音乐曲目等等。正是基于这个想法， 已设计一套指令和 规则用来引导学生的在音乐信息的广阔领域进行学习。此外， 所述的一套规则和指令将随 着学生沿着他或他的学习曲线前进， 提高学生的技能， 增加学生的知识。 但是如任何音乐教 师会很容易地证实， 没有两个学生是相同的， 所以一个学生可会比别的学生， 用更长时间掌 握乐器相关的音乐知识的某些方面。图 3 示出在音乐教育系统 10 的决策过程中可采用的 逻辑的示例。
在图 2 中所示的曲目学习步骤 (36) 的前提下来示出图 3， 但要理解应用在此步 骤中的逻辑应用也用于其它步骤 ( 如复习、 技巧发展， 教学 / 演示试演 demonstration an audition)。
为简单起见， 通常将该逻辑称为处理步骤 (40)， 在此示例的情况下处理步骤 (40) 表示包括 ： 处理器装置 20 利用至少一个输出装置 24， 向学生指导或提问问题 ； 接收来自学 生的答案 ； 通过将答案相对于标准答案进行分析或对比， 对答案进行处理， 并且基于处理结 果选择合适的输出， 该输出帮助学生提高他的乐器学养。 在图 3 所示的步骤包括处理步骤 (40)。学生 18 开始曲目学习步骤 (42)， 然后处 理器装置 20 指导学生演奏特定课程 (28) 正包含的音乐曲目的片段。然后学生将他的回复 作为测试数据 46 输入 ( 图 1 中组件 22) 至学习者终端 12， 以便处理器装置 20 进行评估或 分析 (48)。处理器提取出课程和片段所特有的参考数据 50， 并且在根据参考数据对测试数 据进行处理的过程中， 处理一系列的分析问题。
参照图 4， 示出了课程旅程流程图的细节， 其中 ：
(1) 事件 (event) 是及时在单点演奏的一套音符——单个音符或和弦。
(2) 如果下一音符与前一错误音符相同， 那么不需要进行识别。
(3) 所选择的技巧视频为程序中的标准视频， 由于技巧的使用该视频与片段相联 系。
(4)3.2 还将包括指出问题所在 ( 音符、 节奏或时长 ) 的音频， 并且如果仅是音符， 示出特定的手， 如果是节奏或时长， 示出双手。原稿将错误的音符突出为红色 ( 留下正确的 音符为黑色 )。提供跳过 / 重放按钮。
(5) 所有对 3.5 的访问视为 “尝试” ， 包括来自 3.4 和 3.2 的访问。
(6) 仅以音符、 节奏或时长的顺序为第一个问题提供反馈。
变量
可以在片段这一层次设定下述变量 ：
A ＝整个片段通过得分
B ＝小反馈层次
C ＝片段循环的最大次数
D ＝需要开始循环的最低得分
图 4 中示出分析问题和推理的示例， 在下文详细描述该示例。在测试数据的分析 过程中， 选择了作为答案的适当的输出 26 或回复 52， 回复 26 或响应 52 随后会通过输出装 置 24 传递至学生 18。 当学生已经通过测试数据提交了满意的答案， 学生接收下一指令 ( 见 步骤 44)， 直到学习步骤完成 (56)。
图 4 中示出在处理步骤 40 的分析 48 步骤过程中， 可采取的可能的分析步骤的示 例。如上文所述， 测试数据 46 与参考数据 50 相比较， 并采用计分系统对音符、 节奏和时长 的准确度打分。学生需达到的以获得通过的预定百分比为 80％， 然而可以对这个值进行调 整， 以顾及许多不同因素诸如曲目的难度、 学生的年龄和人口统计因素等。 也可依照学生得 分的情况， 给学生授予多颗星。例如， 如果他或她得分在 85％至 89％之间， 可授予学生 1 颗 星； 学生得分在 90％至 94％之间为 2 颗星， 如果学生得分在 95％至 100％之间为三颗星。 在计分系统中， 对每首曲目的重要性进行不同的权重分配。例如初学者的曲目可能为音符 50％、 节奏 50％和时长 0％。相比之下， 较高级的曲目可能为音符 40％、 节奏 40％和时长 20％。下面是可能的音符比较示例。
初始音符比较
假定指示学生演奏一个片段中的多个音符， 将包含在测试数据中的每个音符与包 含在 “正确答案” 参考数据中的每一个音符相比较。将匹配最接近 ( 利用演奏的音符和演 奏音符的时刻的组合 ) 的两个音符联系在一起， 并且给出得分。通常， 计分算法如下 ：
1. 音符开始的分数为可能结果 100 分中的 0 分。
2. 增加音符准确度的分数 ( 例如当要求 C4 时演奏 C4)。按缺省值， 这相当于音 符分数的 60/100， 并且可以调整。被对比的两个音符的差别较大将造成分数一定数量的损 失， 默认为 20 分。例如如果音符是 C4， 那么 C4 得 60 分， B3( 低一个半音 ) 或 C#4( 高一个 半音 ) 得 40 分， A#3( 低两个半音 ) 或 D4( 高两个半音 ) 得 20 分， 并且其它任何音符得分 为 0。
3. 增加节奏的分数 ( 在正确的时间演奏音符 )。 按缺省值， 这相当于 20/100 分， 并 且可以调整。对离开音符节奏的每 0.1 秒， 学生 18 丢失 3 分的缺省值。例如脱离节奏 0.2 秒的音符得 14 分。
4. 增加音符时长的分数 ( 音符持续的时间 )。按缺省值， 这相当于 20/100 分， 并 且可以调整。音符长或短每 0.1 秒， 学生丢失 3 分的缺省值。例如将应当持续 0.8 秒的音 符持续 0.9 秒， 得 17 分。
处理列表
包括额外的操作以防止两个音符与单个参考音符相关联 ( 为了捕捉学生快速连 续击中音符两次的错误 )。偶尔会有这样的情况， 发现了比已经被关联的音符更好的匹配 ； 这是可能的， 例如如果学生已经弹奏了正确的音符， 但是弹了两次， 一次略早， 一次略晚。 当 此情况发生， 将移除旧的音符之间的关联， 增加新的关联作为合适的关联， 并且将旧的学生 的讯息添加至列表， 如果可能的话， 旧的学生的讯息会被重新评价及再次关联。
确定最终分数
一旦已经评价来自学生的全部数据， 检查两个音符列表 ( 学生的测试数据音符和 参考数据音符 )， 计算三个不同的值 ：
_ 匹配的音符 ( 发现匹配的模板音符的学生的音符 )_ 额外的音符 ( 学生弹奏的没有要求的音符 )，
_ 遗漏的音符 ( 学生没有弹奏的模板中的音符 )。
将这些值加起来得到一个总音符值。 然后将与学生弹奏的每个音符相关的分数加 总， 除以总音符值以得到平均数， 对学生弹奏额外的音符进行惩罚。
把复习分解成段
如果没有成功的通过曲目 ( 达到 80％的准确度 )， 产生了学生必须复习的曲目的 段的清单。用这些段来确定学生必须练习什么。与复习中的其它段相分离， 又再次对每一 段进行评分过程， 一旦确定左手的得分， 然后再确定右手的得分。如果特定段 / 手得分低于 80， 将之增加至学生必须练习的段的列表。大多数时间， 他们必须先使用没通过的手， 然后 另一次再使用双手。 可能设定整首要用一只手弹奏， 但是这种情况下， 将只要求他们再次使 用那只手弹奏。
参照图 1， 学习者终端 12 具有输出装置 24， 输出装置 24 允许学习者终端通过诸如 有线或无线网络的网络与远程终端 60 进行通讯。可作为输出 26 被送至远程终端的作为输 出的信息是学生迄今为止使用音乐教育系统的表现的进展数据。远程终端的处理器装置、 或监视器， 或音乐教师可利用此进展数据来变更指令和其它用来指导学生的内容。然后传 递输入 22 至学习者终端， 以调整或改变向学生提出的问题或指令。通常用与向远程终端发 送作为输出的进展数据时使用的相同的通信网络， 传递输入至学习者终端。
音乐教育系统 10 在预先确定阶段可包括一个步骤、 或最后多个步骤， 在所述预先 确定阶段可要求学生 18 演奏包含在课程中、 或构成音乐教育系统的系列课程中的音乐曲 目。这些表现可被记录并作为输出提交至远程终端以供评审。在一周之内作出判断的网 站管理者将会做出认可。如果学生通过， 会通过任何适当的方式鉴定他们合格， 例如获得 Musiah 等级， 通过电子邮件接收证书。如果他们没有通过， 他们将接收到他们作品的反馈， 并被要求再次尝试。
根据本发明， 提供了一个系统以向学生提供世界上第一个虚拟键盘 / 钢琴课程环 境中的在家虚拟组键盘音乐课程。提供的关注程度是一对一的， 就像每周 7 天每天 24 小时 你自己的教师随叫随到， 但是在计算机屏幕上与虚拟的朋友 / 同伴学生进行学习和 / 或弹 奏歌曲。
本发明的系统是真实的虚拟的钢琴 / 键盘教师产品 / 服务 / 应用。系统的虚拟的 课程提供真实的互动， 而并非仅在视频课程过程中按暂停按钮的能力。学生将拥有音乐的 具有乐器数字接口形式的键盘， 连接至他们的计算机。本发明的系统的我们的虚拟的键盘 教师监控学生弹奏的每个音符， 并对他们的情况和为了改进他们所要做的给予他们连续的 反馈和指导 - 就像真实的钢琴 / 键盘教师。
也可以有虚拟组课程， 并不仅仅为单人课程。 提供的曲目中许多是合奏曲目， 所述 合奏曲目允许学生弹奏他们的部分， 而屏幕上虚拟的人物 / 同学同时弹奏其他部分。屏幕 上虚拟的朋友 / 同学为外星人 ( 如来自其它行星的孩子 )。
本发明的系统是具有真实音乐学校的真实的课程。 尽管课程大部分在学生的计算 机上进行， 要访问课程要求学生经由互联网定期地登陆。这使得系统采用在线数据库跟踪 每个学生的进展， 并且按需要调整课程内容。采用其它任何视频钢琴 / 键盘课程 / 软件包， 一旦产品售出， 没有任何主动监控 / 正在进行的材料的调整以满足学生的需要。采用此系统， 如果学生在课程的特定点上正感到困难， 难点将被挑出并且通过修改课程内容进行应 对。每次学生登陆时下载所有对课程内容的改变 / 更新到学生的计算机。
本发明的系统的虚拟的键盘课程具有独特的次要情节 / 故事情节， 该次要情节 / 故事情节在课程间进行， 由此创造出高度原创的游戏 - 像是使孩子以持久的、 吸引人的和 独特地富有创造性的方式参加的环境。
系统也提供独特的教学策略。孩子不断地复习和学习音符阅读， 准确地弹奏个人 的曲目， 但也作为一种鼓励可以在合奏中弹奏以学习及时停止和与其它人员配合一致。评 估可以对孩子的进展进行准确地描述， 尤其能准确地指出孩子弹奏中的错误。 TM
Musiali 方法是教学的独特形式。传统地， 孩子用一节课学习以单手练习整首音 乐曲目。然后在下周的课程中， 他们必须独立地努力学习用双手弹奏。程序使用的独特方 法是分割音乐为 1 至 2 小节长度。孩子先学习右手和左手乐谱， 接着是该段内的双手乐谱， 而后允许学生前进至下一段。这使得学生有效地学习双手弹奏， 同时建立他们的信心并鼓 励他们继续下一段。对随后的每一段重复此方法直至完成整首曲目。
此外， 本发明阐示了帮助孩子学习如何用双手弹奏乐器的若干技巧。尤其是在复 杂的曲目中， 本发明教授学生阅读活页乐谱， 如 “双手” “左” 和 “右” 表示他们是用左手、 右 手或双手弹奏。如果他们回答正确， 那么向学生揭示下一音符， 学生必须再次回答 “左” “右” 或 “双手” 。
故事情节示例
在本发明的系统的创造性概念的一个示例中， 虚拟键盘教师或教授是 Musiah TM Fandango ， 他 是 锆 石 行 星 (Planet Zircon) 上 活 着 的 最 好 的 作 曲 家。 他 和 他 的 儿 子 “Scratch Fandango” 正在进行一次冒险， 以寻找 “丢失的歌曲” ， 该歌曲由据说是宇宙中已 知的最伟大的作曲家的神秘的不明身份的作曲家写作。不论谁发现了丢失的歌曲， 将被邀 请在享有声望的银河系音乐会演奏丢失的歌曲， 并且如果他们成功完成这个挑战， 将被授 TM 予锆石行星的最高荣誉 -“Musiah ” 的等级 / 头衔 - 这个词标志着教授身份 / 结合了非凡 智慧和精神意识的音乐技能和知识的最高层次， 并且有时附有特殊的能力。 换言之， 本发明 TM 的系统是绝地武士 (Jedi knight) 在音乐领域的等价物。
本发明的系统和 Scratch 从盘旋在地球某处上空的宇宙飞船， 与学生通过 “实时 传输” 通讯， 因为他们在地球大气中无法生存， 这便是为什么他们需要地球上某人的帮助。 此外， 为了寻找丢失的歌曲， 地球学生必须使用称为转发器的装置来探测丢失的歌曲位置 的线索， 但是转发器仅在某个音乐人的手中才工作， 这便是为什么地球学生必须学习弹奏 键盘 / 钢琴。
当学生学习课本中的每首曲目时， 他们接收到显示在他们进展页面上的奖。每次 完成五首， 学生被 “发射” 至地球上的另一位置， 在那里他们使用转发器找到丢失的歌曲位 置的下一线索。这在课程之间以动画序列的形式进行。
课程还被分为不同层次。 当他们完成每一层次， 奖励学生到达更高的一级， 并且他 TM 们将接收到 ( 通过电子邮件 / 下载 ) 由 Musiah Fandango 签字的证书。
最后， 学生进展到课程的末尾， 在那里揭示丢失的歌曲和其作者的身份， 并且学生 TM 被邀请演奏丢失的歌曲 ( 大挑战 )。如果成功， 将奖励学生具有” Musiah ” 的最高等级的完 成等级 / 头衔。组课程
本发明的系统和其它屏幕上动画角色模拟组键盘音乐课程环境。为了帮助教学 过程， 有时将本发明系统的问题针对组中的虚拟的学生， 这样 “地球” 学生可以听到其他学 生是如何回答的。对于针对地球学生的问题， 要求学生在屏幕上的一系列可能的答案中点 击， 或者在乐器数字接口键盘上弹奏些什么， 所述乐器数字接口键盘连接至他们计算机上 的 USB 插口。他们在他们的乐器数字接口键盘上弹奏的所有东西， 都被记录为乐器数字接 口数据， 并且采用多种算法对之进行评估。然后动画角色以非常自然的类似人类的方式提 供反馈 / 指导。简言之， 已经详细预先考虑了来自学生的每个可能的回复 / 非 - 回复 ； 并且 对于来自学生的每个回复， 本发明的系统依程序设定依次回复。
课程结构
课程由下述关键部分构成 ：
·任务是要求学生做的一些事情， 在正常情况下只能做对或做错。
·游戏是一系列的任务， 对于每个正确完成的任务学生收到 10 分的得分， 或对于 每个错误完成的任务丢失 10 分。为完成游戏， 学生必须获得 100 分的得分。
·曲目是要求学生弹奏曲目的全部或部分， 在其过程中应用程序将连续评估， 然后 给出一个满分为 100 的得分。 ( 在任务中不要求不断地评估， 因为只能正确地或错误地完成 任务 )。
· 得分。 在每首曲目的评估过程中 ( 试演过程 )， 每小节得到一个满分为 100 的得分 ( 得分的衡量可以曲目间各不相同， 但作为示例， 可以音符的准确度为 40％、 节奏为 40％， 以及音符的时长为 20％ )。在曲目末尾学生得到的得分为所有小节得分的平均。然而， 无 论总体得分如何， 只有学生弹完了整首曲目并且每小节得分为 80％或更多， 才允许学生前 进至下一任务 / 曲目。 采用此方法 ( 如果曲目要求更多的工作 )， 本发明系统可要求学生努 力学习最需要关注的特定小节， 而非无特定方向 / 指导地泛泛要求学生再次练习曲目。
示例课程
在本发明的系统示例中， ( 在其他虚拟的学生的旁观下 ) 虚拟的教师会打开课本 中的音乐曲目 ( 学生的最近完成曲目之后的下一页 )， 开始复习。 复习常由音符阅读游戏组 成， 其中本发明的系统指向 / 突出活页乐谱上的一系列音符， 并要求学生通过点击图上匹 配的音符， 或通过鼠标点击从一系列可能的答案中作出选择来识别所述一系列音符。依照 内容， 游戏可以包含给学生评分。通过复习， 如果学生回答错误， 系统的回复会随机地从一 系列可能的回复， 诸如 “啊， 啊， 不完全是， 不， 再试试， 等” 中选择。如果学生回答正确， 本发 明的系统的回复也会随机地从一系列可能的回复， 诸如 “是， 做的好， 非常好， 正确， 等” 中选 择。这样， 本发明的系统的回复将看起来尽可能的拟人化和个人化。
本发明的系统对页面上任何不寻常的事物的任何新的概念 / 挑战 / 观点进行说 明， 并对为了开始学习曲目， 学生必须完成的最初的一些步骤进行简要描述。通常， 说明会 有点像， “好的， 这首曲子的一件新东西是音符 B……你可以为我在键盘上弹这个音符吗？ ” 如果学生弹奏得正确， 本发明的系统说 “非常好， 等等” 。如果孩子弹奏错误， 键盘会出现在 屏幕上， 本发明的系统会说， “你弹的是这个 ( 指向 / 突出错误的键 )， 正确的键是这个 ( 指 向 / 突出正确的键 )” 。
通常在学习过程中， 要求学生采取小片段 ( 诸如 1-2 小节 ) 学习的方式学习每首曲目， 在该片段中学习左手 (LH)、 然后右手 (RH)， 然后双手 (BH)。在向下一段前进前， 他们 必须按照合理的标准将此完成。在虚拟课程中， 本发明系统每次分配一个要求学生完成的 任务。如果学生做的不好 / 不正确， 程序将向学生回放他们所弹奏的， 然后以正确的方式为 他们弹奏， 并要求学生再次尝试。这是大部分课程进行的方式。
示例 ：
1. 本发明的系统说， “好的， 首先我们要学习仅在这两小节中的左手音符 ( 突出要 求的音符 )” 。第一个任务 ： “给我弹第一个音符” ( 本发明的系统回复的方式是标准的肯定 的 “是” 回复， 或 “再试试” 回复。如果学生错 3 次， 本发明的系统将演示 )。
2. 第二个任务 ： “下一音符 ( 突出该音符 )” ( 此语句随机地从一系列能指示 “下 一音符” 的语句中选取， 如 “以及这个， 现在是这个， 下一个等”……本发明的系统如前所述 进行肯定和否定的回复。
3. 第三个任务 ： “下一个” ( 来自 “下一音符” 语句列表， 依照学生弹奏的是否正确， 采用来自本发明系统的相同的可能的肯定 / 否定回复。一旦学生用 LH 一次一个音符弹奏 完了整个片段， 本发明的系统将要求他们用 LH 开头至结尾地弹奏这个片段， 依照准确度， 系统将给出来自预先确定的语句清单的指导 / 回复。
4. 接着在前进至随后的片段之前， 学生将用 RH， 然后 BH 弹奏完所述片段。
在课程的组部分， 当学生已经用 BH 完成所有的片段时， 本发明的系统将要求他们 没有停顿地弹奏整首曲。如果该曲子包括多于一个部分， 如果学生充分地完成了他 / 她的 部分， 本发明的系统可要求 Scratch 和 / 或其他虚拟学生中的一些弹奏其它部分， 而学生弹 奏部分 1。
示例评估 ：
样品课程对话 ：
介绍 ： 好的， 现在你已经完成了第 1 页， 你只要再学习 4 首歌曲以接收你的转发 器——关键的装置， 你将会需要它来找到带领你通向丢失的歌曲的位置的线索。
在我们开始之前， 让我们做一些复习。Scratch 请你清空你的书包。Scratch 在地 板上清空他的书包， 本发明的系统以随机的顺序捡起每一项， 要求学生从如下一系列可能 的答案中识别 ：
复习游戏 ：
显示得分为 0。在游戏结束前， 学生必须连续正确识别 10 项以获得 100 分的得分 ( 每项 10 分 )。
本发明的系统 ： 这是什么 ( 展示随机选定的项目 ) ？ ( 可能的答案是高音谱号、 右 手、 长音符、 短音符、 中央 C， 如迄今为止收集的所有知识 )。
如果答案正确 ： ( 随机地从下述回复中选择回复 ) “是， 那么这个呢” “做的好…… ， 那么这个呢……” ， “好， 那么这个呢” 。( 直到正确确认最后一项……” 非常好” ) 得分以 10 分的幅度增加。
如果答案错误 ： ( 随机地从这里选择回复 )，
“嗯， 再试试” ， “不太对” ， “差不多了” ， “加油， 再来一个” 得分以 10 分的幅度减少， 但是从来不会低于 0 分。
一旦得到了 100 分的得分， 掌声响起。任务 ： 好的， 在我们开始第二首歌曲之前， 我们要学会怎样用每只手在键盘上找到 G。Scratch， 准备好了吗？ (Scratch 说好了 )。
我的 RH 在 C 的位置， 如果我的拇指在 C 上， 那么 G 就是我的小指的位置的这个键。 ( 本发明的系统演示 RH C， 然后 G)
在我的 LH， 如果我的小指在 C 上， 那么 G 就是我手的另一侧我拇指位置的这个键 (Scratch 说……“所以在任何一只手， 只要你知道 C 的位置， G 就在你手的相反方向” )非 常正确。
游戏 ： ( 如上所述， 显示出 0 的得分……每个正确回复得 10 分， 每个错误回复以 10 分的幅度减少得分， 但从不低于 0 分…… 100 的得分完成游戏 )。
本发明的系统 ： 所 以 让 我 们 玩 本 发 明 系 统 的 一 个 小 游 戏， 说 …… 你 也 是 Scratch( 屏幕视图改变显示 Scratch 的侧视图 )……本发明的系统说， 手放在膝盖上。本 发明的系统说……把双手放在 C 的位置……开始。好的， Scratch 已经好了。XXX， 让我看 看你好了吗， 本发明的系统说， 用 ( 双手 ) 弹奏 C。
可能的回复 ： ( 多种 )
总结 因此本发明的系统提供虚拟组键盘课程， 虚拟组钢琴课程， 虚拟键盘课程， 虚拟钢 琴课程， 在线钢琴课程， 在线键盘课程， 互联网键盘课程， 互联网钢琴课程， 虚拟钢琴教师， 虚拟钢琴学校， 虚拟键盘教师， 虚拟键盘学校。
本发明克服的不准确和 / 或困难的领域包括 ：
·现有产品的有限互动或没有互动， 如视频课程。
·不能监控学生所弹奏的， 以及在每节课中提供反馈和指导。
·在完成产品设计后不能跟踪学生的进展以评估产品在本领域的有效性， 不能按 照需要修改课程内容。
·学习乐器的孤独这一方面 ( 我们提供具有多种个性的虚拟的朋友 )。
·缺乏保持学生的兴趣的激励工具。
·缺乏娱乐 - 申请人了解的其它产品为无趣的视频类型显示， 大部分是老人独自 坐在他们的乐器前——对孩子们而言不够刺激。
·由不合格的个人提供的低标准的教学。我们的教学纲要是已在全澳大利亚的数 百所小学使用的经认可的程序。
因此本发明对任何当前产品和方法的改进 / 优势包括 ：
·与学生点击屏幕上的答案或在乐器数字接口键盘上弹奏进行的高水平的互动
·在每节课中通过预期每个可能的学生的响应和相应地指导， 能够监控 ( 通过记 录乐器数字接口数据 ) 学生正在弹奏的内容， 并提供反馈和指导。
·在完成产品设计后能够跟踪学生的进展以评估产品在本领域的有效性， 并按照 需要修改课程内容。我们不仅跟踪完成每节课的时间， 而且跟踪完成每节课中每个任务的 时间， 并在我们的在线数据库中记录这些信息。可为花长时间完成特定任务 / 任务组的学 生提供替代的课程版本以适应他们的需要。如他们的音符阅读较差， 可通过额外复习的方 式予以加强。
·我们虚拟的角色使这些课程像是， 学生是小组的一部分， 与其他人互动和一起演
奏， 因此去除了常与传统的私人课程和各种目前可获得的被普遍接受的视频类型课程相联 系的孤独方面。 此外与真的组课程相比， 我们可以提供如同一对一教师般相同程度的关注， 在真的组课程中教师必须花时间注意组中其他学生的需要。 因此学生受到的关注程度就像 私人课程的一样， 而同时得到了组课程的益处。
· 保持学生的兴趣的激励工具。 每次学生完成我们的曲目之一， 他们收到小号吹奏 声、 在个人虚拟进展页面上的贴纸 ( 现在是货币 )， 奖励积分部分鉴于他们完成每首曲子的 情况， 部分鉴于他们完成每首曲子所用的时间。 随着学生顺着课程进展， 这些奖励积分是累 积的。用我们的在线数据库， 我们有能力给学生指示， 与其他学生相比他们进展得如何 ( 如 我们可适当地向学生指示在他们的国家 / 州 / 社区 / 街道 / 学校 / 家庭最先进 )。我们对 完成 5 首曲目也提供更大的奖励……学生开始使用转发器找到通向丢失的歌曲的位置的线 索。当学生完成每个层次时， 奖励他们到达更高的等级， 最高等级为本发明系统的最高等 级。
·娱乐—我们动画角色非常有趣和具有独创性。我们独特的次要情节也提供了令 人兴奋的情节， 由此学生与动画角色一起冒险去发现丢失的歌曲的位置。
·我们课程中游戏的使用 ： 我们的课程包括游戏、 幽默以及积极的对知识价值的强 调。请考虑， 例如我们的复习方法 ： 在每首曲目末尾， 要求学生通过用他们的鼠标点击突出 项， 总结在那首曲目中所学的所有知识。当他们点击每一项时， Scratch 将其捡起并放入他 的书包， 之后可复习书包中的项目。在下节课的开始， Scratch 将他的书包清空在地板上， 虚拟教师或教授从那堆中随机地选择之前所学的知识项目， 并要求学生识别它们。学生必 须连续地正确识别 10 项得到 100 分的得分 ( 每项 10 分 ) 来完成游戏。一旦得到了 100 分 的得分， 掌声响起。
·由不合格的个人提供的低标准教学。我们的教学纲要是已经在全澳大利亚的数 百所小学使用的经认可的程序。
虽然本文中我们描述了音乐教育系统的特定的实施例， 进一步设想本发明的其它 实施例可展示之前描述特征中任何数量和任何一个的组合。 但是应当理解在不脱离本发明 的范围和精神的前提下， 可对本发明做出各种其他修改和修正。