基于远缘学科交叉的音乐学研究与实践

板俊荣，张 进，孙丽君，Oscar Caravaca Gonzalez

（南京航空航天大学 艺术学院，江苏 南京 211106）

学科交叉融合是学科创新发展的重要路径之一。工科院校的艺术学科如何借势发展，是我们从事艺术研究的学者要思考的问题。我们经过较长时间地摸索、思考、交流，大家达成共识，一致认为可以通过“艺工融合”的路径，将学术研究和专业特色发展引向深入。“艺工融合”旨在凭借学校工科优势，强化艺术学科与工科的深度交叉融合。然而，学科交叉融合发展从何入手？跟什么样的工科团队对接？等问题，是开展实践必须要首先解决的问题。为此，我们组织艺术领域各学科的老师进行反复讨论、沟通，之后达成了共识，以学科带头人为中心，培育和组建科研团队，分别与相关工科团队对接。以实际行动推进学科交叉融合，借助学校工科优势资源，加强特色性学术研究的合作与交流。对接顺利的团队在初步取得一些成果和经验，并在总结与提升之后，为其他团队提供借鉴。

一、解决学科间的沟通交流障碍与学术话语分歧

就学科交叉而言，理科、工科学科门类内部之间的学科交叉与融合是比较容易做到的，在学术话语和研究方法方面的沟通与交流也比较顺畅。但理工科与文科，尤其与艺术各学科之间的沟通，显得非常困难。主要是许多理工科领域的专家对艺术感到极其陌生，当大家讨论音乐、美术、电影、电视等领域的学术研究话题时，理工科的专家普遍觉得无从下手，甚至认为这样的研究在没有实验数据或计算方法支撑的情况下，其成果未必客观。另外，受限于我国基础艺术教育相对薄弱的历史与现状，大部分理工科专家对艺术的认知多停留在歌唱、绘画等技艺环节，往往认为自己“五音不全”或没有绘画基本功，感觉与艺术之间有着不可逾越的鸿沟。还有，部分从事理工科研究的学者还持有比较传统或者极端的认知，他们觉得艺术是可有可无的东西，在和平时期只要跳跳唱唱，娱乐一下足以，不需要推进艺术领域的学术研究。正如沈致隆先生说：“科学对艺术的影响，艺术家是承认的。的确，科学为艺术提供了物质技术基础和传播手段，在电影、电视、摄影、建筑、园林、雕塑、戏剧等艺术门类中看得很明显，有些艺术门类如电影、电视，完全是科学催生的。……艺术同样给科学以灵感，影响了科学的发展。对此有些科学家却不大承认或者说没有意识到。”［1］

情况的确如此，我们在组织艺术团队与理工科团队进行沟通的过程中，一开始并不顺利，曾经遇到非常大的障碍。首先是学术语境不同，沟通不畅。艺术团队总会将学术研究与个人的情感体会紧密结合，语言表达中也往往会流露出“我认为”“我感觉”等术语，这在理工科学者看来是很不切合实际的，是不客观的。理工科团队的专家总会问到这样的问题：“你们的学术痛点在哪里？”“你们想用什么研究方法来解决问题？”“你们有可供使用的数据库吗？”等等。事实上这是学术思维的惯性问题，研究方法的差异性问题。艺术学科的学者总会将艺术情感付诸“自我”的感知层面，而理工科团队则希望将学术研究建立在客观的实验、计算与数据层面，用数据说话，用逻辑推理，用计算结果求证。

可喜的是，经过与学校几个工科团队为期一年多的交流与沟通，相关团队逐渐取得了共识。一起合作的几个工科团队在多次交流中都认为：以解决艺术研究中存在的问题为目标，借助学科交叉融合的思路和理工科比较成熟的研究方法，多运用实验和实证研究，获取客观数据之后，艺术学科和理工科团队可以立足本学科的研究视角，分别撰写和发表研究成果。基于这一共识，部分项目逐渐得以规划，具有学科交叉内涵的课程也已开设，部分研究工作也逐渐得以落实，个别实验工作也已设计或完成。经过两年多的实践，个别实验研究获取较有价值的数据，部分研究成果得以发表，著作得以出版，各类项目申报工作有序推进。

二、组建“艺工融合”远缘学科交叉融合团队

在现实中，学科交叉融合多发生在近缘学科之间，如“文史哲不分家”，化学与物理的交叉，生物与医学的交叉，化学与生物的交叉，等等。这样的学科交叉便于打破学科壁垒，可以尽快地产出认可度较高的创新性学术成果。就艺术学科来说，推进其与传播学、心理学、教育学、社会学等学科交叉，很容易就形成了艺术传播学、艺术心理学、艺术教育学、艺术社会学等交叉学科。可见，这些近缘学科在交叉融合中，研究方法相差不大，成果表述与学术语境相近，是比较好沟通的。所以，近缘学科之间的交叉融合容易发生，且也早已发生，学者们只要转变一下思路、视角，尝试不同的研究方法，往往都会达到预期目标。

艺术学科与工科之间的联系不怎么紧密，交叉需要跨越大的学科门类。工科以实验、计算等为核心研究方法的实证性研究见长，强调计算方法和客观数据的支撑，这与以作品分析和情感体验为核心的艺术学科的经验性研究差距较大，交叉融合非常困难。本文将这种跨越大的学科门类的学科交叉称之为远缘学科交叉，是与近缘学科交叉相对而论。融合度较低的远缘学科交叉往往需要充分交流，反复论证，不断沟通，方可取得初步成效。

在学科交叉中，首先需要解决沟通中学术语境及其目标指向的错位问题。从一般认知上看，艺术与工科之间关联度不大，两个领域的陌生程度几乎是对等的。在与工科团队的交流中发现，一旦触及艺术技能或作品本体问题的时候，交流是受到阻碍的。当提及“和声、音准、复调、曲式、色彩、构图”等术语，工科团队的专家们往往不知如何应对。这就像艺术学科不清楚工科研究中常用的实验设计、数据分析、定量分析、公式推导、算法等术语一样，学术语境成为顺畅交流最大的拦路虎。其实，关于学科领域的基础性理论知识，不论对哪个学科来说，都需要较长时间系统性学习方可掌握。而在现实中，大多数工科团队的老师课题都较多，时间非常紧张，他们不可能花费较多时间去学习那些与自己学术研究没有直接关联的艺术技能。同样，艺术团队的老师也不可能在短时间内掌握理工学科中深奥的公式和实验方法等。因此，大家彼此不能要求对方改变太多，以适应自己熟悉的研究方法与学术体系。鉴于这种客观情况，在与工科团队交流中，艺术团队不得不改变思路，将之前习惯表述的音乐、美术、戏剧、书法、影视等领域的专业或学科称谓，整体上汇总为听觉艺术、视觉艺术和综合性艺术三类，立足人的感知觉进行表述，以便与工科团队取得共识。这一思路的基本逻辑如图1所示。

图1 基于感知觉的艺术类型划分与信息处理

这是站在对方的立场，用工科团队熟悉的话语体系和思路来表达艺术及其本体内涵的。将沟通的话语体系聚焦主体（人）的感知层面，回避了艺术学科表达上的偏技巧性描述，便于两个学科门类的专家都能从自身的体验出发，共同面对研究对象，设计研究路径。进而课题组将复杂的艺术作品归纳为声音和图像两种核心信息，输入设备（计算机或智能产品）进行计算和数据处理。方便了实验方案的设计，解决了信息的处理规范，进而获取客观数据。最后，在对数据进行综合分析和比对、归纳、计算的基础上，撰写研究成果。实践证明，这样的思路和视角是可行的，正是基于这一创新模式的构建，才使得后面的研究工作顺利推进。

另外，影响本课题研究顺利推进的问题还包括科研团队的组建与协调。一般来说，在人文社科领域的学术研究中，“科研团队”在概念认知和组织架构上都与工科存在很大差别。工科的科研团队组建是个非常严肃的问题，且各成员在团队中分工明确，承担的阶段性实验是具体和不可替代的，且需要环环相扣，密切合作。而人文社会科学的研究团队往往表现得比较松散，最常见的形式是在课题申报环节中，课题负责人一般会根据研究方向相近和成果互补等原则临时拼凑人员，组成所谓的团队。在课题研究过程中，团队内虽有分工，但各成员的工作内容相对独立，契合度不高。为切实推进学科交叉与深度融合，使相关研究能够产出高质量的学术成果，艺术学科组经过与工科团队的不断协调，在推进“艺工融合”交叉学科进程中，研究团队计划先从学科带头人熟悉的音乐学领域入手，规划如图2所示：

图2 音乐学与工科远缘学科交叉融合团队组建架构

这种学术研究团队的组建来之不易，是经过较长时间的沟通与协调逐步组建而成的。团队成员在专业构成和研究方向上都具有很强的互补性，并饱含对新研究领域积极探索的意愿和热情。团队组建中首先需要两个门类的学科带头人在研究内容、实验方法、成果表达等方面达成共识，并在不断合作与探索中寻求新的研究课题，以推动本交叉学科的优化与发展。团队组建后，基本研究思路和成果表达方法如图3所示：

图3 基于音乐本体研究的学科交叉研究思路与构架

学科交叉团队组建之后，经过认真研讨，课题组选定了具体研究内容，确定了研究方法，选择和整合了研究设备，准备了研究素材，选取了实验对象。经过多次反复实验，获取一定量的数据。在实验中，学科交叉团队成员全程跟踪了实验过程，及时解决了实验中出现的问题，并总结了实验积极推进的经验和不足。经过一段时间的合作与实践，学科交叉团队产出一些研究成果，音乐学和工科团队从各自的学术研究视角及需要解决的相关问题出发，撰写了部分研究成果。

三、探索远缘学科交叉融合创新成果形成的机理

学科交叉的目的就是要积极推进学科研究的创新内涵，向各原学科不能触及的领域进发，借助或整合研究方法，突破研究定式和思维，积极产出创新性科研成果。经过几年的尝试，围绕音乐学相关论题的研究，学科交叉团队完成了科研项目①汪晓露：骨传导录音技术介入下歌唱音色质量评辩与优化研究，立项单位：南京航空航天大学，在研时间：2018-2019；邱爱金.高音质发声的频谱分析和智能控制研究及其在声歌发音中的应用，立项单位：南京航空航天大学，在研时间：2019年；邱爱金：可视化声谱介入下的江苏曲艺音乐创腔研究，江苏省社会科学基金一般项目，2018-2020年.，联合培养了研究生，共同开发了新生研讨课②课程名称：“自适应控制与歌唱艺术”，春季学期开设，连续开设3年，深受学生欢迎。，出版了学术专著①张进.声乐表演虚拟仿真教学研究[M].东南大学出版社，2021（12）；软著：艺术嗓音基频参数研究系统V1.0.中华人民共和国版权局，2020（05）.，申请了国家发明专利②张进，王亮，张道强，板俊荣.一种声乐表演教学方法及系统[P].中国专利，CN112734946A,2021-07-30.和实用新型专利③汪晓露，板俊荣，蔡伟.一种声乐表演用到口型调整镜[P].中国专利，CN213070221U，2021-04-27.，联合组建团队，并成功申报和获批了省级重点实验室④文物无损检测与安全溯源江苏省文化和旅游重点实验室，获批时间2022年7月，主管单位：江苏省文化和旅游厅。，发表了学术论文⑤TIAN R,CHEN F,DONG S.Compound Fault Diagnosis of Stator Interturn Short Circuit and Air Gap Eccentricity Based on Random Forest and XGBoost[J].Mathematical Problems in Engineering,2021,2021；TIAN R,CHEN F,JIN Q.Study on Jiangsu Folk Melody Forms Using the Visual Spectrum[J].Journal of Literature and Art Studies,2021,11(2):92-98；田睿，陈复扬，邱爱金.基于CiteSpace可视化分析的国内外昆曲研究热点与态势对比[C].“科学与艺术”国际学术论坛,2019.11，等等.。下文仅就一个实验案例展开论述，以洞悉远缘学科交叉融合之后，创新性成果形成的基本机理。

2018年初，由五位师生组成的以研究音乐表演情感沟通与表达为核心的艺术学团队，与本校张道强教授带领的人工智能领域的工科团队初步对接，多次讨论了有关歌唱情感认知的实验方案。本研究设想由艺术学团队提出，旨在解决歌唱教学中的情感沟通与理解及表达等问题，立足客观数据，分析学习者的情感带入度和音乐情感表达的深入，以及它们与教师的语言表述和场景塑造之间的差异性研究。

在歌唱艺术中，歌唱者的情感体验和表达与歌曲内容的情景内涵之间的关系非常密切。但在日常声乐教学中，教师多以语言描述为主要情感带入手段，学生仅凭想象来理解歌曲所描绘的基本内涵，一般与“触景生情”有着较大差异。从音乐心理认知的层面看，在这种传统声乐教学模式中，学生对老师的语言描绘和情感启发能够理解多少，艺术表现力的个体差异如何，“触景生情”与“空间想象”的差异程度多大，等等，这些问题都是无法清晰知晓的，更无法用数据表达。为此，课题组经过研讨，提出了借助VR场景渲染，以脑电的数据采集为目标的歌唱情感理解差异性实验。该实验的设计方案和基本流程如图4所示［2］。

图4 基于脑电的虚拟现实诱发下情绪状态分类实验流程

这一实验设计是基于专业教师评分和数据分析相互验证的基础提出的，既尊重了声乐教学和歌唱艺术传统的评价标准，又以客观数据分析为支撑，旨在对歌唱情绪表达与分类尽可能地进行量化且客观描述。在整个艺术与工科交叉的学科组实验过程中及实验之后，分别撰写了基于各自学科视角和具有交叉学科内涵的研究成果。并在实践与摸索中解决了许多困难。受此启发，在实验和研究过程中，课题组又提出了较多具有创新内涵的研究论题，为进一步地开展学术研究做好准备。

为推进课题深入研究，课题组进一步就学生的情绪状态及演唱效果进行了分析，撰写了学术论文。文章聚焦于“基于表演者自我想象和VR诱发2种方式，采集3种不同情绪歌曲下的情绪脑电信号、自我情绪评定量表及演唱音频。从主、客观2个角度研究表演者感受情绪刺激的差异，并通过同行评议方式分析表演者在接收不同刺激后的演唱阶段表达出的演唱情感和演唱技巧方面的异同。”［3］665结果，这一研究达到预期目标，“结果表明，VR技术作为声乐表演中的情绪诱发工具可以更好地调动表演者的情绪，同时表演者的表演效果也会有所加强。”［3］670获得实验数据、撰写文论后，课题组再结合当前声乐教学的现状，提出了“基于虚拟现实系统的声乐教学平台优化设计”［4］，并初步在实践教学中完成了尝试，获得学生和同行的认同，教学效果得以显著提升。

学术界对“学科交叉”的理解差异较大，“对于音乐与舞蹈学这一新合并、建设不过六七年的学科来讲，什么是真正意义上的学科交叉，如何限定音乐与舞蹈学学科交叉的内涵和外延，怎样进行学科交叉，未来的学科交叉研究范式和具体研究方法如何创新等一系列的问题，都需要一代代研究者不断地探索、分析和忖量。音乐与舞蹈学的学科交叉之路注定是艰辛而漫长的。”［5］但从以上实验流程和最终结果看，当前这种具有“艺工融合”特质的学科交叉模式是可行的。以实验设计及数据获取为主要方法的工科团队与艺术团队密切合作，提出实验方案，以解决艺术各学科研究中面临无计算逻辑和研究结果无数据支撑的现实问题，最后形成具有学科交叉融合内涵的研究成果。在这个学科交叉团队中，从提出研究目标开始，就体现了很强的创新内涵，且团队成员分工明确，密切合作。在研究过程中，工科团队成员解决了实验程序设计、数据获取与整理、数据解读等问题。同样，艺术学科的成员基于学术研究现实，提出了研究目标与需求，在工科团队成员的协助下，参与完成了整个实验和研究流程。最后两个学科均基于各自的学科研究领域，分别完成学术成果的撰写工作。实践证明，只要两个学科门类的成员不断沟通，持续交流，及时解决面临的棘手问题，突破学科壁垒，珠联璧合，优势互补，就能实现既定研究目标。