楊 浩

（黃河科技學(xué)院，河南 鄭州 450061）

人工智能（Arificial lintellience，簡(jiǎn)稱AI）的出現(xiàn)和發(fā)展得益于數(shù)據(jù)量的快速增長、計(jì)算能力的大幅提升、機(jī)器學(xué)習(xí)算法的持續(xù)優(yōu)化和互聯(lián)網(wǎng)的普及。人工智能最早由約翰·麥卡錫（John Mccarhy）于1956在達(dá)特茅斯會(huì)議上正式提出[1]。麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)家帕特里克·亨利·溫斯頓（Patrick Henry Winston）教授在其《人工智能》一書中對(duì)“人工智能”的定義是，研究人類智慧的行為規(guī)律（如：學(xué)習(xí)、計(jì)算、推理、思考、規(guī)劃等），構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，以完成往常需要人的智慧才能勝任的工作[2]。近年來，國內(nèi)的專家學(xué)者們對(duì)人工智能提出了各自的理解，如王萬森從“能力”和“學(xué)科”兩方面對(duì)人工智能進(jìn)行解釋：從能力上來看，人工智能是“用人工的方法在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的智能”；從學(xué)科上來看，“人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器或者智能系統(tǒng)，使它能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的學(xué)科”[3]。

結(jié)合國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)人工智能的理解與定義，可以認(rèn)為人工智能是指以大數(shù)據(jù)、并行計(jì)算、深度學(xué)習(xí)為驅(qū)動(dòng)，通過研究人類智能，使得機(jī)器能夠模擬、延伸、擴(kuò)展人類的智能行為，從而構(gòu)造出具有一定智慧能力的人工系統(tǒng)，能夠完成通常需要人類智能才能勝任的工作，實(shí)現(xiàn)解放人的生產(chǎn)力和協(xié)助創(chuàng)新生產(chǎn)的目的。

自“深度學(xué)習(xí)”[4]這一概念提出后，人工智能取得突破性發(fā)展，2016年“AI圍棋”的出現(xiàn)引發(fā)了人工智能將如何改變?nèi)祟惿鐣?huì)的思考，各行各業(yè)也在不斷探索與人工智能技術(shù)的結(jié)合與創(chuàng)新。其中，藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域和教育領(lǐng)域的人工智能探索已取得了一定的成果，并呈現(xiàn)融合并舉的趨勢(shì)。

一、人工智能在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

2018年谷歌推出了“Deep Mind”人工智能程序，它可讓使用者獨(dú)立學(xué)習(xí)繪畫，并通過分解和重建許多圖畫信息來實(shí)現(xiàn)不同的藝術(shù)表現(xiàn)。這是人工智能技術(shù)在藝術(shù)創(chuàng)作中取得的實(shí)質(zhì)性突破，激發(fā)了藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域關(guān)于人工智能創(chuàng)作的探討，以及社會(huì)層面的廣泛關(guān)注。在同年的佳士得拍賣會(huì)上，一幅人工智能畫作（如下頁圖1）《埃德蒙·貝拉米肖像》（Portrait of Edmond Belamy）以超出估價(jià)四十倍的43.25萬美元被藏家拍下收藏，這是全球首件進(jìn)入大型拍賣會(huì)的人工智能藝術(shù)作品。

圖1 《愛德蒙·貝拉米肖像》1 圖片來源:佳士得官網(wǎng)。

這件作品被藝術(shù)市場(chǎng)熱烈追逐后，越來越多的藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師關(guān)注到人工智能介入藝術(shù)和設(shè)計(jì)創(chuàng)作的問題，并采用人工智能創(chuàng)作的方式表現(xiàn)其藝術(shù)主張。2021年，OpenAI公司，為致敬《WALL-E》以及超現(xiàn)實(shí)主義畫家達(dá)利，推出了新型人工智能模型DALL-E，并在短短一年后升級(jí)到DALL-E-2。DALL-E模型先在訓(xùn)練階段，將文本和圖像同時(shí)編碼到一個(gè)數(shù)據(jù)空間。并在推理階段，也就是圖像生成階段，模型根據(jù)輸入的文本信息，從這個(gè)數(shù)據(jù)空間中得到對(duì)應(yīng)的圖像信息，進(jìn)行解碼、重組和輸出[5]。通過DALL-E模型，使用者只需提供一句話的想法和創(chuàng)意，就可以在短短幾秒鐘之內(nèi)獲得數(shù)張符合設(shè)計(jì)邏輯且完整美觀的圖片，極大程度上解放了藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的生產(chǎn)力（如圖2）。

圖2 《愛德蒙·貝拉米肖像》2 圖片來源:OpenAI官網(wǎng)。

直至今日，在無數(shù)次人工智能技術(shù)迭代、藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐和資本市場(chǎng)參與中，人工智能已廣泛應(yīng)用在一些付費(fèi)網(wǎng)站、社交軟件和游戲軟件等新媒體藝術(shù)領(lǐng)域，以及廣告設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。在復(fù)合化多元化時(shí)代的今天，藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)人才的需求也從耐力型轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新型。適應(yīng)并跟隨時(shí)代腳步，尋找藝術(shù)與科技二者的契合點(diǎn)，把人工智能融入藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作中，利用大數(shù)據(jù)、AI、VR等技術(shù)輔助創(chuàng)作，將有助于節(jié)省藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師收集處理創(chuàng)作素材的時(shí)間，突破既有模式，創(chuàng)造新的藝術(shù)世界[6]。

二、人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教育形態(tài)被解構(gòu)和重塑，施教者傳授知識(shí)的方式、受教者獲取知識(shí)的方式、施教和受教的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了深刻的變革。人工智能促使教育目標(biāo)發(fā)生了變化，由以知識(shí)為核心向以人的發(fā)展為核心[7]。傳統(tǒng)意義上以人為載體的“教師”和以書本為載體的“教材”，將逐步轉(zhuǎn)化為以人工智能為載體的“教師”和以互聯(lián)網(wǎng)信息為載體的“教材”，提高規(guī)?；虒W(xué)“坪效”，降低個(gè)性化教學(xué)“能耗”。解放更多工作在一線、重復(fù)勞動(dòng)的施教者人力，讓他們將精力和經(jīng)驗(yàn)真正投入到教學(xué)研究、課程設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)之中。

基于人工智能對(duì)教育的深刻影響，黨中央、國務(wù)院“積極推動(dòng)人工智能和教育深度融合”[8]。為此，教育部出臺(tái)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》[9]，并在2018年和2021年先后啟動(dòng)兩批人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)試點(diǎn)工作[10-11]；中央網(wǎng)信辦等八部門在教育領(lǐng)域聯(lián)合認(rèn)定了十九個(gè)國家智能社會(huì)治理實(shí)驗(yàn)特色基地[12]，探索“人工智能+教育”場(chǎng)景下智能治理機(jī)制；科技部等六部門聯(lián)合印發(fā)通知，將智能教育納入首批人工智能示范應(yīng)用場(chǎng)景，嘗試形成可復(fù)制可推廣的成果和經(jīng)驗(yàn)[13]。

在人工智能背景下，人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方法要能夠適應(yīng)智能學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠開展高層次智能教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)習(xí)者智能素養(yǎng)和實(shí)現(xiàn)教育高績效，以期最終構(gòu)建精準(zhǔn)、個(gè)性、多樣和開放的教育生態(tài)。然而人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的思路和路徑，目前仍處于摸索階段。現(xiàn)階段的主要目標(biāo)是為了在“教、學(xué)、測(cè)、評(píng)”模式上融入和嫁接人工智能技術(shù)，使之成為支持和優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)的技術(shù)手段。所以，人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用過程中，難免存在一定脫節(jié)、照搬，甚至濫用的問題。

近年來，越來越多的研究學(xué)者、教師和工程師對(duì)人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了諸多研究、探索和實(shí)踐。2022年5月，黃河科技學(xué)院設(shè)計(jì)藝術(shù)科教中心與企業(yè)合作，嘗試運(yùn)用人工智能解決高校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)中設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)中差異化教學(xué)和個(gè)性化干預(yù)不足的問題。

三、人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育

文中談到的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，主要針對(duì)的是環(huán)境設(shè)計(jì)、視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)中的繪畫基礎(chǔ)（包括：素描、速寫、色彩等課程）、構(gòu)成基礎(chǔ)（包括：平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成等課程）、工程基礎(chǔ)（包括：工程制圖、建筑模型制作、人體工程學(xué)、材料與構(gòu)造等課程）、軟件基礎(chǔ)（包括：PS軟件、CAD軟件、3D軟件等課程）等[14]（如圖3）。

圖3 黃河科技學(xué)院環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程1 圖片來源:張曉輝“黃河科技學(xué)院環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)課程體系”情況匯報(bào)PPT,2023年1月。

與其他學(xué)科略有不同的是，推進(jìn)人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育，不僅是設(shè)計(jì)類院校和教師的選擇，越來越多的設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生也會(huì)自發(fā)選擇使用人工智能技術(shù)和工具。從受教方自身激發(fā)學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能的原生動(dòng)力，并借助互聯(lián)網(wǎng)和智能學(xué)習(xí)平臺(tái)獲取學(xué)習(xí)資源和設(shè)計(jì)素材，滿足其在藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作等方面的需要，并轉(zhuǎn)化為具有實(shí)用場(chǎng)景和商用價(jià)值的設(shè)計(jì)作品。因此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育，憑借其對(duì)人工智能天然的主動(dòng)需求和特殊的創(chuàng)作條件，或?qū)⒊蔀槿斯ぶ悄茉诮逃虒W(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的示范。

1.人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)的現(xiàn)狀

基于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)模式，目前人工智能技術(shù)在“教”的環(huán)節(jié)相對(duì)滯后脫節(jié)，在“學(xué)”的環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性，在“測(cè)”的環(huán)節(jié)融合度不高，而在“評(píng)”的環(huán)節(jié)也存在局限性，仍存在“人工智能”和“設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育”“兩張皮”的問題。

第一，人工智能技術(shù)并非高度成熟技術(shù)，而是處于一個(gè)快速發(fā)展和進(jìn)步的階段。其技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用至設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，與當(dāng)下前沿和先進(jìn)的技術(shù)之間，必將發(fā)生滯后和脫節(jié)，難以與發(fā)展和需求同步接軌，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐活動(dòng)、商用產(chǎn)業(yè)間的轉(zhuǎn)化動(dòng)力不足。

第二，人工智能和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育尚未形成系統(tǒng)性和遞進(jìn)性的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)科課程方面結(jié)合度不深且呈碎片化，教師方面尚未具備成熟的跨專業(yè)學(xué)科知識(shí)和人工智能教學(xué)素養(yǎng)，這也是人工智能在各學(xué)科教育教學(xué)中的通病。

第三，作為傳統(tǒng)教育難點(diǎn)之一，教育成果測(cè)試在人工智能介入后也未能實(shí)現(xiàn)真實(shí)反映問題和提供準(zhǔn)確反饋結(jié)果的目標(biāo)，較難改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)則和工具，融合度和革新度不高，一定程度上限制了個(gè)性化、動(dòng)態(tài)化和智能化的教育教學(xué)成果測(cè)試體系形成與發(fā)展。

第四，缺乏人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育相應(yīng)的體制機(jī)制保障和評(píng)價(jià)促改體系，評(píng)價(jià)過程和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)流于形式和線性單一，難以測(cè)評(píng)人才培養(yǎng)質(zhì)量和政策改進(jìn)效果。

2.人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革

針對(duì)人工智能在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育對(duì)人工智能的需求，既要打破程式的、單一的、被動(dòng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)，又要避免淺顯的、照搬的、激進(jìn)的人工智能套用式教育教學(xué)。綜上，人工智能背景下設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革應(yīng)從“教育思路改革”“教學(xué)模式改革”和“教育體系改革”三個(gè)方面展開。

（1）教育思路改革

教育思路改革包括改革設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育目的、人工智能教育目標(biāo)和協(xié)同教育教學(xué)模式等。在人工智能背景下，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育目的是培養(yǎng)具有自主創(chuàng)新能力和原創(chuàng)設(shè)計(jì)思維的專業(yè)人才。該類專業(yè)人才還應(yīng)細(xì)分為藝術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用人才、藝術(shù)設(shè)計(jì)算法編程人才、藝術(shù)設(shè)計(jì)人工智能課程研發(fā)人才等。人工智能教育目標(biāo)并非在傳統(tǒng)教育思路基礎(chǔ)上，將人工智能單純地定位為提高傳統(tǒng)教學(xué)效率賦能的“教具”身份，應(yīng)將人工智能轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖滩摹焙汀袄蠋煛鄙矸?，充分發(fā)揮人工智能的“智性”，提供古今海量和實(shí)時(shí)更新的設(shè)計(jì)知識(shí)信息，才是人工智能“人性”的優(yōu)勢(shì)。以此樹立與人工智能技術(shù)協(xié)同教育的思路，為教學(xué)模式和教學(xué)體系改革做好統(tǒng)一思想工作。

（2）教學(xué)模式改革

教學(xué)模式改革包括改革設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、評(píng)估反饋模式、交互學(xué)習(xí)模式、產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化模式，分別通過人工智能“智適應(yīng)”“智評(píng)估”“智拓展”“智應(yīng)用”技術(shù)實(shí)現(xiàn)深入融合和突破創(chuàng)新?！爸沁m應(yīng)”和“智評(píng)估”技術(shù)是各學(xué)科教育教學(xué)與人工智能結(jié)合的必由之路，而“智拓展”和“智應(yīng)用”，則是設(shè)計(jì)這門學(xué)科有別于其他基礎(chǔ)教育的重中之重，以及進(jìn)行改革創(chuàng)新的突破點(diǎn)。

①智適應(yīng)技術(shù)是人工智能助力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)過程個(gè)性化的關(guān)鍵技術(shù)

對(duì)于受教者而言，智適應(yīng)技術(shù)通過構(gòu)建學(xué)科知識(shí)內(nèi)在關(guān)系的知識(shí)圖譜，跟蹤受教者學(xué)習(xí)過程并收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。以此測(cè)算分析受教者的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)深度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，為每一位受教者量身定制個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，有方向性和目標(biāo)性地提供最佳學(xué)習(xí)資源和引導(dǎo)最佳學(xué)習(xí)方法，有助于提高學(xué)習(xí)興趣，滿足成就感，建立良好的、正向的交互關(guān)系。經(jīng)過算法反復(fù)測(cè)試、推送、反饋、分析和驗(yàn)證，實(shí)時(shí)記錄受教者學(xué)習(xí)歷程并及時(shí)更新受教者最新動(dòng)態(tài)，最終形成日趨龐大的智能大數(shù)據(jù)庫和模型庫，讓人工智能算法成為施教者的“同事”和“助教”，受教者的“老師”和“學(xué)伴”，以此來逐步實(shí)現(xiàn)教育個(gè)性化，具有普適化價(jià)值。

對(duì)于施教方而言，智適應(yīng)技術(shù)主要應(yīng)用在院校等教育機(jī)構(gòu)的教研工作上，由施教方的教師篩選和導(dǎo)入設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)信息，搭建設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程體系框架，協(xié)同人工智能研究分析數(shù)據(jù)，糾偏修正數(shù)據(jù)和模型，使改革后的教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)模式能更智能地適應(yīng)教研和教學(xué)工作。智適應(yīng)技術(shù)也將有助于培養(yǎng)教師的智能教育素養(yǎng)，助力教師積極探索人工智能背景下的教育教學(xué)策略，極大提高施教方整體教育教學(xué)水平和成果。

②智評(píng)估技術(shù)是人工智能助力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)測(cè)評(píng)科學(xué)化的關(guān)鍵技術(shù)

智評(píng)估技術(shù)以實(shí)時(shí)跟蹤、動(dòng)態(tài)捕捉的即時(shí)優(yōu)勢(shì)，獨(dú)立建檔、海量記錄的存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，以及智能分析、更新迭代的算法優(yōu)勢(shì)，改革傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)以結(jié)果評(píng)價(jià)為主的教學(xué)測(cè)評(píng)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為主的人工智能教學(xué)測(cè)評(píng)方式。智評(píng)估技術(shù)主要體現(xiàn)在智能教學(xué)平臺(tái)、智能課堂行為、智能學(xué)習(xí)助手和智能考務(wù)應(yīng)用等終端。

借助智慧教室的臺(tái)式電腦、智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)控筆、攝像儀和錄音器等終端設(shè)備，采集每一位受教者課堂學(xué)習(xí)行為、課后作業(yè)行為、小組研討行為、考試測(cè)試形式和作品創(chuàng)作行為等各方面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立成果測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)庫。智評(píng)估技術(shù)由智適應(yīng)技術(shù)發(fā)展而來，為學(xué)情診斷、綜合評(píng)價(jià)和學(xué)業(yè)規(guī)劃提供支撐。以多元化和差異化的測(cè)評(píng)體系促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，將改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育中僅以掌握設(shè)計(jì)知識(shí)和展示設(shè)計(jì)技能為結(jié)果導(dǎo)向的測(cè)評(píng)體系，將自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主創(chuàng)作的“三自主”，以及交互溝通、交互協(xié)作、交互反饋的“三互動(dòng)”共同融入測(cè)評(píng)體系，最終實(shí)現(xiàn)測(cè)評(píng)的科學(xué)化。

③智拓展技術(shù)是人工智能助力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)交互性和自主化的關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)兼有基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、共通性、交叉性、綜合性、公共性的特征，相較于其他學(xué)科其對(duì)實(shí)踐應(yīng)用性的要求高于學(xué)術(shù)知識(shí)性的要求。在學(xué)理上需注重在現(xiàn)代藝術(shù)與其設(shè)計(jì)的結(jié)合與銜接，引導(dǎo)受教者理解藝術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系，并辯證性地、創(chuàng)造性地探尋這種關(guān)系對(duì)于中國教育、中國審美和中國社會(huì)的未來走向。因此在從“學(xué)”到“用”的道路中，還將經(jīng)歷“思”和“練”的過程，使受教者樹立學(xué)術(shù)意識(shí)、培養(yǎng)科研精神、形成交互習(xí)慣、構(gòu)建創(chuàng)作思維。

通過小組協(xié)作、師生協(xié)作、跨專業(yè)學(xué)科協(xié)作的設(shè)計(jì)交互練習(xí)，智拓展將有助于提供匹配創(chuàng)作主題和為交互任務(wù)的設(shè)計(jì)元素、設(shè)計(jì)風(fēng)格、設(shè)計(jì)作品以及設(shè)計(jì)模板作創(chuàng)意參考，將理論知識(shí)和數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化拓展為實(shí)踐作品，在練習(xí)和拓展過程中不斷打磨和深化，不斷比對(duì)和優(yōu)化，形成原創(chuàng)和成熟的設(shè)計(jì)風(fēng)格。智拓展還應(yīng)體現(xiàn)在引導(dǎo)受教者自主了解藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域國際、國內(nèi)的動(dòng)態(tài)，協(xié)助培養(yǎng)搜集并整理相關(guān)前沿理論與專業(yè)數(shù)據(jù)的能力。樹立獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的意識(shí)，進(jìn)而拓展出具有預(yù)測(cè)與研判中國藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育未來趨勢(shì)的專業(yè)素質(zhì)與學(xué)術(shù)素養(yǎng)，拓展出具有適配與適用藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域的專業(yè)能力與實(shí)用價(jià)值，為智應(yīng)用夯實(shí)理論和創(chuàng)意基礎(chǔ)。

④智應(yīng)用技術(shù)是人工智能助力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)成果實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)智能化發(fā)展，我國已構(gòu)建智能產(chǎn)業(yè)、智能制造和智能應(yīng)用“三位一體”的新格局，不論是人工智能，還是設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育，都不僅停留在學(xué)術(shù)研究和教學(xué)研究的理論層面，而是真正擁有產(chǎn)業(yè)商用和使用場(chǎng)景的應(yīng)用層面。人工智能應(yīng)用技術(shù)主要是通過人工智能技術(shù)構(gòu)建和擴(kuò)充設(shè)計(jì)素材庫，并通過使用者的設(shè)計(jì)思維語言，既面向施教者，也面向受教者使用和共創(chuàng)，如“智能供圖”“智能搜圖”“智能生圖”功能，大幅提高繪畫基礎(chǔ)、構(gòu)成基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)課程的設(shè)計(jì)素材檢索和收集效率，開拓設(shè)計(jì)賦能制造產(chǎn)業(yè)和媒體傳播視野，并結(jié)合應(yīng)用端的需求達(dá)成產(chǎn)學(xué)研的實(shí)際效應(yīng)。這既是當(dāng)今設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域的要求和標(biāo)準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育的使命和擔(dān)當(dāng)，也是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育尚未破局和跨界的痛點(diǎn)之一。

通過智應(yīng)用教學(xué)改革，為受教者營造良好的學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)術(shù)環(huán)境，引導(dǎo)其感受和體驗(yàn)藝術(shù)與科技結(jié)合下的設(shè)計(jì)之美，了解當(dāng)下時(shí)代高速發(fā)展下企業(yè)、客戶和社會(huì)大眾對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)的要求變化，設(shè)計(jì)出符合市場(chǎng)和使用者需求的產(chǎn)品[15]。并在該過程中掌握藝術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品生成原理、制作流程和產(chǎn)品工藝等行業(yè)知識(shí)，不斷思考如何利用人工智能技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，使受教者在校學(xué)習(xí)期間能夠提前與社會(huì)、市場(chǎng)和未來接軌。

（3）施教方和平臺(tái)方的改革

教育思路改革和教學(xué)模式改革，將激發(fā)施教方和平臺(tái)方的變化和調(diào)整。針對(duì)施教方，主要體現(xiàn)在師資專業(yè)結(jié)構(gòu)、教育科研方向和人才培養(yǎng)計(jì)劃改革等；針對(duì)平臺(tái)方，主要體現(xiàn)在教學(xué)空間及設(shè)備、系統(tǒng)算法等方面。

①施教方改革

一是師資專業(yè)結(jié)構(gòu)改革。首先以人工智能為核心驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革需注重提升教師團(tuán)隊(duì)的綜合能力和協(xié)作能力，應(yīng)融合數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)、數(shù)字媒體技術(shù)等專業(yè)背景人才，加強(qiáng)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教師在人工智能基礎(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用等方面的能力培訓(xùn)，從教師層面做好兼顧模型算法、機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能“硬技能”與批判性思維、人工智能應(yīng)用倫理等“軟實(shí)力”的研究和培育，以便將正確、客觀和科學(xué)的教育內(nèi)容教授給每一位受教者。

二是教育科研方向改革。在人工智能賦能設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育的背景下，教師職業(yè)發(fā)展方向也將逐步發(fā)生裂變、細(xì)分和融合、新生，未來人工智能代替一線教育工作者的大量基礎(chǔ)性和重復(fù)性的工作，使得大部分施教方的教師得以轉(zhuǎn)向教研、教育管理等領(lǐng)域和崗位，促進(jìn)科研教學(xué)雙向賦能。改革設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育科研方向，注重跨專業(yè)多學(xué)科協(xié)作，注重科研教學(xué)雙結(jié)合，細(xì)分人工智能教育模式研究、人工智能設(shè)計(jì)知識(shí)學(xué)習(xí)研究、人工智能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究、人工智能設(shè)計(jì)倫理研究以及測(cè)試評(píng)估研究等。

三是人才培養(yǎng)計(jì)劃改革。創(chuàng)新機(jī)制體制改革，完善人才培養(yǎng)保障體系，通過專業(yè)師資隊(duì)伍，系統(tǒng)探索和構(gòu)架專、本、碩、博等不同層次的設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)計(jì)劃，增設(shè)“人工智能與設(shè)計(jì)教育”交叉學(xué)科碩博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，形成多層次、多類型的培養(yǎng)體系。促進(jìn)課程體系改革和課程結(jié)構(gòu)調(diào)整，壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)學(xué)分，增加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)比重，引導(dǎo)受教者參與人工智能教學(xué)、教研、實(shí)踐和應(yīng)用等環(huán)節(jié)。針對(duì)不同受教者在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的天賦、興趣和志向，全面推進(jìn)人工智能與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育深度融合，有靶向性地培養(yǎng)應(yīng)用型人才、研究型人才和創(chuàng)新型人才。此外，還要打破校企壁壘，促進(jìn)產(chǎn)教融合，探索“大學(xué)—政府—企業(yè)”三方合作的人才培養(yǎng)模式，為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育中的智應(yīng)用功能提供制度保障和實(shí)踐基礎(chǔ)。以及重視人工智能相關(guān)法律知識(shí)和心理學(xué)知識(shí)的課程內(nèi)容設(shè)置，培養(yǎng)正確的人工智能道德觀和價(jià)值觀，避免因?yàn)E用或誤用人工智能技術(shù)導(dǎo)致社會(huì)倫理問題。

②平臺(tái)方改革

一是教學(xué)空間改革。在網(wǎng)絡(luò)空間上，構(gòu)建擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的教學(xué)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)師生擁有個(gè)人網(wǎng)絡(luò)空間，日常教學(xué)將緊密圍繞此空間開展，學(xué)生可以隨時(shí)、隨地進(jìn)行“移動(dòng)學(xué)習(xí)”。構(gòu)建設(shè)計(jì)專業(yè)專屬智能系統(tǒng)，在常規(guī)的“云課堂”基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育需求定制智能助教和伴讀功能的教學(xué)平臺(tái)。在物理空間上，打造可視化群控管理智慧教室，即“云端一體化、互動(dòng)多樣化、模式多元化、學(xué)習(xí)協(xié)作化、行為可視化、管控智能化”的新型智慧教室，實(shí)現(xiàn)課堂多媒體內(nèi)容呈現(xiàn)、即時(shí)師生互動(dòng)、學(xué)習(xí)情境感知、自適應(yīng)教學(xué)服務(wù)，最終形成線上線下打通、課內(nèi)課外一體、實(shí)體虛擬結(jié)合的教學(xué)空間。

二是設(shè)備系統(tǒng)改革。通過軟硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和編程算法，支持多種設(shè)計(jì)教育教學(xué)模式，全流程管理學(xué)習(xí)、作業(yè)和實(shí)踐任務(wù)，全方位建模學(xué)生畫像和學(xué)習(xí)模型，全面支持小組協(xié)作和產(chǎn)學(xué)研應(yīng)用，提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“教、學(xué)、測(cè)、評(píng)”服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)“智適應(yīng)”“智評(píng)估”“智拓展”“智應(yīng)用”技術(shù)助力知識(shí)傳遞和思維培養(yǎng)融合。

四、人工智能背景下設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革探索

在主動(dòng)適應(yīng)數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的背景下，2019年黃河科技學(xué)院成立了“設(shè)計(jì)藝術(shù)科教中心”。中心依托學(xué)校在信息學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和特色，并于2022年5月聯(lián)合企業(yè)，以藝術(shù)與科技的交叉融合為突破口，將設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)模式與信息技術(shù)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行有效“嫁接”，堅(jiān)持“以創(chuàng)意見長，拿作品說話”[16]的成才途徑，培養(yǎng)能熟練運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的復(fù)合性設(shè)計(jì)人才。

在學(xué)校和企業(yè)的共同推動(dòng)下，采用人工智能支持下的“翻轉(zhuǎn)校園”教學(xué)平臺(tái)，依托設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教研室，圍繞人工智能背景下設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)特點(diǎn)，從人才培養(yǎng)方案、課程設(shè)置等方面，探索整合設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)體系，推進(jìn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革。

第一，通過智能教學(xué)平臺(tái)使教師有效掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師通過學(xué)情數(shù)據(jù)觀察可以看到學(xué)生在線學(xué)習(xí)的時(shí)間、考勤次數(shù)、參與討論等數(shù)據(jù)（如圖4），也可以通過對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)態(tài)度，幫助學(xué)生突破時(shí)間空間限制，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，有效減少學(xué)生拖延。

圖4 《設(shè)計(jì)素描》課程計(jì)劃上課時(shí)間和點(diǎn)名1 圖片來源:任課教師運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)校園”教學(xué)平臺(tái)實(shí)施《設(shè)計(jì)素描》教學(xué)的數(shù)據(jù)截屏。

第二，通過智能教學(xué)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)的轉(zhuǎn)變，使課堂教學(xué)有的放矢。在《人體工程學(xué)》課程資源庫中的數(shù)據(jù)顯示（如圖5），通過智能教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用，初步實(shí)現(xiàn)了教師“以學(xué)定教”，學(xué)生精準(zhǔn)復(fù)習(xí)。有利于分層教學(xué)的有效落實(shí)，有利于全方位多層次了解學(xué)生狀態(tài)。

圖5 《人體工程學(xué)》課程資源庫2 圖片來源:任課教師運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)校園”教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建課程資源庫的列表截屏。

第三，通過智能教學(xué)平臺(tái)為教師實(shí)施差異化教學(xué)提供了契機(jī)。教師通過教學(xué)記錄的觀察，可以看到哪些學(xué)生對(duì)課堂上的哪些具體的知識(shí)點(diǎn)還不理解，于是就可以對(duì)不同的學(xué)生分層分類，再次進(jìn)行指導(dǎo)。教師按照學(xué)生的個(gè)體知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力等差異，對(duì)不同學(xué)生制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過分解學(xué)習(xí)任務(wù)、分層輔導(dǎo)與干預(yù)，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)（如圖6）。

圖6 分層教學(xué)指導(dǎo)記錄3 圖片來源:任課教師運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)校園”教學(xué)平臺(tái)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)記錄截屏。

第四，智能教學(xué)平臺(tái)支持個(gè)性化干預(yù)的實(shí)現(xiàn)。在智能教學(xué)平臺(tái)中，教師可以針對(duì)個(gè)別學(xué)生發(fā)起教學(xué)活動(dòng)。在《設(shè)計(jì)色彩》《中外建筑史》等課程中，教師針對(duì)個(gè)別學(xué)生所開展的個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)互動(dòng)頻繁、效果良好，初步實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化干預(yù)指導(dǎo)（如圖7）。

圖7 個(gè)性化教學(xué)信息反饋表4 圖片來源:任課教師運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)校園”教學(xué)平臺(tái)針對(duì)部分學(xué)生發(fā)起的個(gè)性化討論記錄截屏。

五、結(jié)語

人工智能背景下，藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域正發(fā)生著一系列的變革，要求設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育能夠培養(yǎng)兼具前瞻性設(shè)計(jì)視野、智能軟件操作應(yīng)用和編程開發(fā)水平，以及綜合解決問題和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力的高素質(zhì)、專業(yè)化、創(chuàng)新型設(shè)計(jì)專業(yè)人才，迫切要求設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育擁抱人工智能。

正如Obvious公開發(fā)布的宣言“不是只有人類才有創(chuàng)造力”，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育在面對(duì)人工智能技術(shù)時(shí)，不應(yīng)囿于其他傳統(tǒng)學(xué)科教育單純疊加人工智能相關(guān)應(yīng)用的既定思維，不只是簡(jiǎn)單解放“人工”，放任其為傳統(tǒng)教育模式做低級(jí)代工。重新審視設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育與時(shí)代發(fā)展需求的適配度，從人工智能的創(chuàng)造力出發(fā)，挖掘好、研究好、利用好人工智能的“智性”，使之成為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)的參與者、研發(fā)者和實(shí)踐者。

基于此，本文提出如何在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)中應(yīng)用智適應(yīng)技術(shù)賦能教育過程個(gè)性化、智評(píng)估技術(shù)賦能教育測(cè)評(píng)科學(xué)化，智拓展技術(shù)賦能教育交互自主化和智應(yīng)用技術(shù)賦能教育成果實(shí)用化的創(chuàng)想，并重新審視和構(gòu)建“施教方”和“平臺(tái)方”的內(nèi)在聯(lián)系和協(xié)同關(guān)系，為該創(chuàng)想提供一定制度保障和硬件支持。

為此,在黃河科技學(xué)院設(shè)計(jì)藝術(shù)科教中心與企業(yè)的共同努力下，通過智能教學(xué)平臺(tái)掌握了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，驅(qū)動(dòng)了精準(zhǔn)教學(xué)，初步實(shí)施了差異化教學(xué)和個(gè)性化干預(yù)。今后，項(xiàng)目組將在此基礎(chǔ)上繼續(xù)梳理人工智能在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)中的應(yīng)用案例，總結(jié)應(yīng)用的成果和不足，更加深入地探索新技術(shù)條件下的差異化教學(xué)和個(gè)性化干預(yù)。