一、電腦輔助直笛教學相關研究
楊淑茹(民 90)在「多媒體電腦輔助教學：國中音樂直笛教學自製教具之實徵 研究」中，使用 PowerPoint 簡報軟體自製教材，以電腦多媒體輔助進行音樂基本 能力教學，並配合直笛二部缺一的伴奏 CD 進行合奏練習。結果顯示，實驗組學 生的音樂基本能力測驗成績進步達顯著差異，且在使用直笛合奏的 CD 練習後，
實驗組學生的吹奏能力優於控制組學生。近七成的學生認同 CD 有助於熟練節 奏、保持速度、穩定節拍、練習多聲部合奏，還能提醒、示範老師上課的講解內 容。學生也開始覺得學習音樂是簡單、有趣而有成就感的，會願意主動參與音樂 活動。研究亦提到此種教學方式之優點在於老師不用抄寫黑板，可減少時間浪 費，相對能增加學生的學習時間以吸收更多知識；同時老師也能輕鬆教學，兼顧 同學的學習情形。
楊麗雪(民 92)於「電腦輔助直笛合奏教學」的研究中，將樂理教材數位化，
編製成 PowerPoint 簡報，配合 midi 檔進行基礎樂理教學，並運用打譜軟體 Finale 編製直笛二部合奏譜，配合電腦、投影機播放；藉著曲譜與音響同步呈現的特性，
以不同速度的編曲輔助學生進行合奏練習。另外也利用錄影帶教學，讓學生能更 清楚演奏者正確的運指及換氣。結果顯示，運用電腦輔助直笛合奏教學能有效提 昇音樂基本能力，也能培養學生主動積極的學習態度；學生對該數位化教材之接 受度高，其學習成效亦優於傳統直笛合奏教學。
許芳禎(民 93)在「資訊科技融入直笛教學對不同學習型態的國小三年級學童 學習成就與學習態度之研究」中，以台北市多媒體教學資源中心之「笛韻」直笛 教材(許世宏、鄭惠文，民 92)進行直笛相關知識、技巧與指法講解的教學，並進 行直笛吹奏練習，讓學生跟著教材之曲譜同步播放吹奏。結果顯示，以資訊科技 融入教學的實驗組學生，在直笛知識、直笛吹奏的學習成效以及對於直笛學習的
態度等方面皆優於控制組學生，且實驗組學生對於資訊科技融入直笛教學大多持 正向且積極之態度；其中 83.6%的學生喜歡以電腦輔助直笛教學軟體進行學習，
80%的學生希望教師能多利用資訊科技融入直笛教學。
張文君(民 96)在『Moodle 網路學習平台線上音樂課程發展之研究－以「直笛 E 學園」之建置與教學應用為例』的研究中，以 Moodle 建置「直笛 E 學園」的 網路線上課程，並針對國小學生進行教學；藉由網頁資源的連結，提供教學及課 後練習的課程。課程運用「網頁編輯模組」呈現譜例及教師吹奏示範影音的網頁，
可依照樂句分段呈現，並加入認譜影音教學、歌曲教唱的譜例及伴奏 MP3 檔等 線上資源，提供教師進行音樂基礎訓練、歌唱教學及學生課後複習之用。研究結 果顯示，使用 Moodle 網路課程能提昇學生直笛吹奏的學習成效；其中有 83%的 學生認為透過網路課程能提高音樂學習的興趣，且有助於直笛學習的進步。
吳明峰(民 96)於「資訊融入音樂教學對直笛吹奏之效益」的研究中，以 DVD 攝影機錄下吹奏示範者的影像及聲音，並透過投影機與音響設備播放來輔助直笛 教學。結果顯示，實驗組學生的音樂成就、直笛吹奏技巧優於一般學生，對此種 教學方式的學習反應亦持正面態度。
鄭雅方(民 97)於「資訊科技應用於直笛教學輔助系統之建置研究」的研究中，
製作「快樂直笛音樂風」的直笛學習網頁。除了用文字介紹直笛的相關知識外，
還用動畫配合教學示範影片介紹單音及歌曲指法，並提供直笛樂曲欣賞及小遊 戲。結果顯示，教師將教學網頁運用於實驗組班級的教學活動中，並提供學生網 頁及電腦視聽設備進行課後複習，確實可以提昇學習者的學習興趣與學習成效，
同時也提供學習者課後練習的資源。尤其對低成就學習者而言，透過影片動畫提 供學習者吹奏學習的模仿對象，能提昇其練習次數及學習成效。
二、電腦輔助直笛教學系統之研究
(一) IMUTUS(Interactive Music Tuition System，互動式音樂教學系統)
本系統為希臘的語言及語音處理研究中心(Institute for Language and Speech Processing, ILSP）的 Spyros Raptis 博士於 2002 年所主持之研究計畫。針對 9-14 歲、從初學到中級程度的直笛學生所設計，目的是藉由結合新科技發展出可供直 笛練習的平台環境。系統的核心分為兩大部份，一是後端的系統運作區，作用類 似虛擬教師，可藉由「聆聽」學生的演奏輸入，來記錄、即時追蹤學生吹奏在譜 上的正確位置，並自動翻頁；也可分析吹奏的錄音，並將評價結果輸出作為回饋。
系統的另一核心為樂譜瀏覽區，即前端的使用者操作介面；除了能瀏覽樂譜外，
還能呈現系統的回饋資訊，並標示出吹奏錯誤處，再附加文字訊息針對該錯誤予 以分類及提示修正方法。除了兩大核心外，系統也提供練習所需的其它元件，如：
調音器、節拍器、和直笛指法圖表等。
系統開發的演奏評量工具(Performance Evaluation Module, PEM) 能分析學生 的吹奏表現，並藉由提供立即的回饋、讓學生明瞭自己的錯誤，提昇其練習效率。
系統開發之初，先藉由直笛教師的問卷及訪談，歸納出 9 個基本吹奏技巧(Basic Performance Skill Categories, BPSC)，分別歸類為「樂器控制」(Instrument control, IC)及「音樂表現」(Music Performance, MP)兩類，並根據其重要性加以排序，前 兩名分別為「運氣」和「運指」，皆屬於「樂器控制」(IC)類，同時也被認為是學 習初期階段最應受重視的部份。此外，經由分析直笛學生的吹奏錄音也歸納出其 它特定錯誤類型，並依據 BPSC 加以分類，做為 PEM 演算法的發展基礎。PEM 的設計，可針對演奏錄音分析其基本的頻率(音高)、振幅(強度)、音準以及開始吹 奏和持續的時間，並將分析所得的資訊和樂譜進行比對，做為輸入的資訊。系統 會檢測輸入的資訊是否符合特定的吹奏錯誤，並依照 BPSC 以優先順序分類，從 其中挑選 3 個較嚴重的錯誤做為評價回饋。除了分析錯誤外，PEM 也能辨識好的 吹奏表現，給予學習者正面的評價，藉由獎勵性的回饋使學生保持學習動機。系
統的回饋是透過圖型化使用者介面呈現；在顯示分析出的演奏錯誤前，會先根據 吹奏錯誤及正面評價的加權結合，以最高 3 顆星星的評分標準針對整體演奏給予 初步的評價，有助於短暫的刺激和獎勵。
課程設計上，系統內建整套直笛學習與技巧練習的課程，在學生完成課程、
並獲得相關技能後，個人的學習資訊會被蒐集到「學生個人檔案」，並用來和下 一單元所需的必要條件做比對。除了提供學生在家自我練習外，本系統也可做為 遠距學習的平台。學生可以從伺服器下載課程，並將吹奏表現傳給遠端的教師。
教師也可以利用系統所提供的「內容編輯工具」，將新的學習課程加到伺服器上，
或是修改原有的學習內容，如：增加樂譜註解，標示出樂譜上較難演奏的段落，
包含臨時記號、節奏型態、或指法轉換等。教師也能透過特定課程計畫編輯的功 能，鎖定小範圈的學習重點來設計課程內容；除了能解決學習者特定的技巧困難 外，也使系統的回饋更聚焦。藉由此項功能，PEM 不但能更明確、詳盡地結合教 師的知識與經驗；相對的，當學生能正確地吹奏經老師註解為難度較高的段落 時，PEM 也能給予正面的回饋。
系統經測試，將 PEM 的評量結果與直笛教師的評量結果作比對，發現兩者 有高度的一致性，顯示辨別錯誤並加以歸類的方法能作為樂器自動演奏評量系統 的基礎。研究結果顯示，實驗組學生在使用系統課程進行直笛學習後，學生的音 樂吹奏技巧有進步，且相較於控制組學生，在指法、音準、節奏和彈舌等方面的 錯誤，也減少更多。問卷及訪談的結果也顯示，實驗組學生認為系統的操作方式 簡單，學習方式也很有趣；另外，教師從原先抱持好奇、懷疑的態度，轉為肯定、
正面的態度，並且認為本系統有繼續開發的必要(Schoonderwaldt, Hansen, &
Askenfeld, 2004, 2005)。
(二) VEMUS (Virtual European Music School，虛擬歐洲音樂學校)
本系統為 2005 年 10 月開始，由歐盟執行委員會資訊社會科技總署(European
2006 年第六期科學研究架構計畫」(The 6th Framework Programme, 2002-2006)所 支持進行的研究計劃。其架構由 IMUTUS 發展而來，基本理念是藉由「結構化的 回饋」來增強樂器練習的效率，即在學習者完成吹奏後，給予立即且適性的回饋。
教學法聚焦在「延伸的樂譜」(An Extended Music Score)，亦即將樂譜加入多元的 註解功能，除了圖形、文字外，還包括表情符號、手寫註記及聲音說明和即時聲 音加工處理等。此外，由於部份的聲音特性難以用口頭來描述，為使初學者也能 如專家般分辨自身的演奏缺失，系統以圖形物件來呈現學習者每個吹奏音的特 性，亦即將吹奏音視覺化。系統以不同的曲線表示聲音的不同面向，如：運舌、
微分音、音準、抖音、音調、音高和音量穩定度等，並以圖表方式平行呈現於樂 譜下方，如：音頻、聲波圖、封包曲線等，使初學者能以看的方式了解自己的吹 奏音。這些物件也成為教師可額外利用的教學工具，能用來和學習者溝通音樂想 法，或提醒學習者吹奏的錯誤。學習者自行在家練習時，系統也能利用圖形物件 虛擬地傳達評價意見，替代教師的意見。另外，圖形物件也能客觀地呈現不同演 奏者的比較，如教師範例吹奏和學生吹奏。在 VEMUS 的架構下，樂譜成為學習 者視覺和聽覺上的鏡子，能幫助學生了解自己的吹奏，利於自我學習。
微分音、音準、抖音、音調、音高和音量穩定度等，並以圖表方式平行呈現於樂 譜下方，如：音頻、聲波圖、封包曲線等，使初學者能以看的方式了解自己的吹 奏音。這些物件也成為教師可額外利用的教學工具，能用來和學習者溝通音樂想 法，或提醒學習者吹奏的錯誤。學習者自行在家練習時，系統也能利用圖形物件 虛擬地傳達評價意見，替代教師的意見。另外，圖形物件也能客觀地呈現不同演 奏者的比較，如教師範例吹奏和學生吹奏。在 VEMUS 的架構下，樂譜成為學習 者視覺和聽覺上的鏡子，能幫助學生了解自己的吹奏，利於自我學習。