南京航空航天大学：理工与艺术碰撞的多彩课堂

■徐悦，本报见习记者

在南京航空航天大学，每个星期六都有20多名学生早早起床，吃早餐，然后满怀期待地来到教室等待上课。在过去，此时他们可能还在睡觉。

这门让学生如此“着迷”的课程是由两位老师联合开设的。有趣的是，这两位老师分别来自自动化学院和艺术学院，如此长时间的“跨学科”甚至在今天的大学里也是罕见的。在课堂上，他们共同主持不同专业的学生，一边在声乐课堂上练习和唱歌，一边热情地讨论控制学科的知识。这两个看似不相关的科目在班上与其他火花相撞。

本课程由中国南方航空自动化学院音乐系青年教师、博士生导师陈富阳联合艺术学院邱主讲。

探索新模式:新生研讨课具有独特的创造力

从今年上半年开始，南京航空航天大学首次在其校园内开设了“新生研讨会”这一特殊课程。它的目的是激发新生的研究和探索兴趣，体验学术活动的一般过程。“适应性控制与歌唱艺术”是本项目的课程之一。

简而言之，“自适应控制与歌唱艺术”是通过跨学科的教学活动，运用易于理解的控制和艺术学科的原则和实践，教授人们熟悉的歌唱艺术。新生通过本课程体验研究性教学，激发学生兴趣，促进学生对控制技术的探索。

在接受《中国科学》采访时，陈富阳表示，将自适应控制与歌唱相结合的想法是因为他在读研究生时曾在南京军区前线歌舞团学习过歌唱。那时，他意识到歌唱的各个方面都离不开“控制”。

“在我们的日常生活中，所谓的自我适应是生物学能够改变习惯以适应新环境的一个特征。要唱一首优美的歌曲，必须不断调整和调整自己的发音，这本质上是一个自适应的控制过程。”陈富阳说。

大学毕业后，陈富阳成了一名教师。当他解释控制学科中一些深奥而复杂的理论时，他会用歌唱中的一些元素来解释它们，这将使学生更容易接受和理解。

“例如，在控制过程中，当我们评估控制系统的优缺点时，我们必须检查系统是否满足稳定性、快速性和准确性这三个性能要求。唱歌也是如此。唱歌时，呼吸需要稳定，这就是稳定。节奏必须跟上节奏，节奏很快。歌唱的声音必须准确，这就是准确性。只有掌握这三个性能指标，歌唱效果才能完美。这样，学生可以很容易地理解并立即记住这三种控制的本质。”陈富阳说。

陈富阳在多年课堂实践的基础上开设了“适应性控制与歌唱艺术”课程。

合作与跨学科:技术与艺术的完美结合

在成为陈富阳的“合作伙伴”之前，邱绝不会想到有一天他能和一位理工科老师一起开设一门课程。

“我通常在声乐课上使用音乐专业的理论体系。我从未想过‘控制’的科学和工程理论。与陈教授交流后，我发现他对艺术和控制的理解非常新颖，所以我也想尝试一下。我们可以说我们一拍即合。”邱对说:

来自不同院系的两位教师，在探索不同学科之间的相似性的同时，开设了这样一门科学技术与艺术相结合的课程。

“我们的课程总共有16个课时。前4个课时主要由邱老师系统讲解声乐、歌唱及如何控制呼吸等声乐基础知识，为学生打下基础。后12节课我们都要参加。我们将从艺术和控制的不同角度来讨论两者之间的逻辑关系，这样学生就可以在理论和实践相结合时发现和解决问题。”陈富阳说。

在课堂上，学生们将在邱的指导下一个一个地练习和演唱。陈富阳录下这首歌，让学生们听，引导他们找出演唱中的技术问题。“例如，唱歌需要腹部的呼吸，但许多学生做不到。这是一个涉及我们控制学科中自我控制的问题，也就是说，不管一个人的外部和内部条件有多糟糕，他都必须学会控制。我会让他们体验举重物蹲下时的发声感觉，腹部下沉的姿势，然后进行自己的控制，以便站立时腹部逐渐下沉。”陈富阳举了一个例子。

在控制学科知识的支持下，运用科学的方法，学生们很快掌握了下腹。“在教音乐专业的学生时，他们会用一些抽象的和感性的语言来教。然而，工科学生强调更严格的逻辑思维，可能想知道哪些部分发音以及如何发音。因此，在教这些学生的时候，我会强调更多的逻辑和实践，清楚地解剖每个部分，告诉他们如何发音和控制每个器官和部分。”邱对说:

在同一堂课上，相关的控制理论解释了音乐，而音乐的实践使控制理论更加生动和易懂。选修该课程的大一新生朱敬德说:“以前，我一直认为控制与高新技术有关，这种感觉非常深刻。但是在老师解释之后，他发现人体也是一个控制系统。当人体发出悦耳的声音时，它需要一个控制系统来控制它的器官，就像一台机器一样。”

课程初探:师生的丰收

现在，《自适应控制与歌唱艺术》已经完成了一门课程，完成了这门新课程的初步探索。

在这个过程中，自然会有无休止的艰苦工作。教材的编写是目前需要解决的问题之一。“编写教材需要容易理解。秋老师在艺术领域没有问题，我在控制领域也没有问题。然而，很难将这两个学科的内容有机地整合到一个教材中，并以真实的语言编写，以便学生能够理解它们并提高他们的兴趣。”陈富阳说。

事实上，在采访的前一天晚上，陈富阳和邱还在讨论教材的编写和课程的改进措施。由于平时的教学任务已经很重，所以“自适应控制与歌唱艺术”的所有准备和讨论只能牺牲休息时间。

但在这个过程中，陈富阳和邱获得了更多的快乐。课后，陈富阳还带学生去KTV练习，把所学付诸实践。“学生们都很想听我唱歌，因为我在课堂上说了很多，但没有张嘴唱歌。”陈富阳笑道:

课程结束了，但是学生们对课程的热情丝毫没有降低。两位老师和学生甚至建立了一个微信群。“课程结束后，学生们还会在微信上问一些与唱歌相关的问题。他们真的对这门课程感兴趣，并开始积极思考。例如，他们会问我音乐作为一种艺术形式和绘画、文学等有什么不同。我认为这门课的目的已经达到了。”邱对说:

作为教师，陈富阳和邱对顺利完成初级课程并不满意。他们仍在探索。教材《适应性控制与歌唱艺术》将于明年出版。我们已经把课堂内容和新的研究成果纳入了教科书。我们希望将来我们能把这个课程从线下发展到线上，转移到中国大学的MOOC，推广到全国，让更多的学生受益。”陈富阳说。

《中国科学新闻》(第六版，2017年9月19日)