摘要:目的:文章結(jié)合職業(yè)院校建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程的特點和需求,提出基于AI技術(shù)的線上教學設(shè)計策略,以提升教學效果和學習質(zhì)量。方法:通過分析課程特點、線上教學需求,結(jié)合AI技術(shù),從教學理念、應(yīng)用挑戰(zhàn)、教學方法、教學過程等方面入手進行教學設(shè)計,提出模擬真實崗位+案例教學、強調(diào)實用與精通相結(jié)合、注重實踐與學生主體性等策略。結(jié)果:教學設(shè)計應(yīng)注重模塊化、微課化,教學資源多樣化、數(shù)字化,有機融入AI智能生圖技術(shù)和AI輔助教學系統(tǒng),同時以學生為中心、強化互動、注重實踐。結(jié)論:結(jié)合AI技術(shù)與線上教學的優(yōu)勢和特點,可以構(gòu)建智能化、個性化、高效化的教學模式,提升職業(yè)院校建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程的教學效果和學習質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:職業(yè)院校;室內(nèi)設(shè)計;CAD制圖;線上教學;教學設(shè)計;人工智能
中圖分類號:G712;TU204-4 文獻標識碼:A 文章編號:1004-9436(2024)22-0-03
0 引言
隨著時代發(fā)展,科學技術(shù)的更新迭代推動了傳統(tǒng)教育觀念和教育方式的深刻變革。2018年教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》提出,到2022年要基本實現(xiàn)教學應(yīng)用覆蓋全體教師、學習應(yīng)用覆蓋全體學生、數(shù)字校園建設(shè)覆蓋全體學校,信息化應(yīng)用水平和師生信息素養(yǎng)普遍提高,構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺[1]。2020年受疫情影響,線上教學進一步普及,同時也暴露出傳統(tǒng)線上教學模式的局限性。如何將AI技術(shù)與線上教學有效結(jié)合,以提升教學質(zhì)量和效率,成為當前教育改革的重要課題。與此同時,全球建筑業(yè)正經(jīng)歷第四次技術(shù)革命,Autodesk公司發(fā)布的2023年行業(yè)報告顯示,78%的設(shè)計企業(yè)已部署AI輔助設(shè)計系統(tǒng)。因此,本文結(jié)合職業(yè)院校建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程的教學實踐,探討如何將AI技術(shù)與線上教學深度融合,從教學理念、應(yīng)用挑戰(zhàn)、教學方法、教學過程等方面入手進行教學設(shè)計,以期為職業(yè)院校線上教學改革提供參考。
1 課程概述
1.1 課程特點
建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的核心課程之一,旨在培養(yǎng)學生的空間思維能力、設(shè)計能力和技術(shù)應(yīng)用能力。該課程要求學生掌握CAD軟件的基本操作,并能夠運用CAD軟件繪制室內(nèi)施工圖紙。與傳統(tǒng)的手繪制圖相比,CAD制圖具有精確度高、效率高、易修改等優(yōu)點,已成為建筑設(shè)計行業(yè)的標準工具。
1.2 線上教學需求
在AI技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,線上教學模式呈現(xiàn)出新的特點。2024年國家職業(yè)教育智慧平臺遴選通過914門職業(yè)教育國家在線精品課程,反映出職業(yè)教育對線上教學模式的新標準,主要表現(xiàn)為:一是靈活的學習方式,以滿足不同學生的學習需求和時間安排;二是提供豐富的教學資源,包括課程視頻、教學課件、案例素材等,以支持學生的學習和實踐;三是注重師生互動,通過在線討論、答疑解惑、AI助手等方式,及時解決學生在學習過程中遇到的問題并拓展其知識面;四是借助AI大模型提供操作更高效、內(nèi)容更豐富的線上教學服務(wù)及個性化學習支持。
2 教學理念設(shè)計
2.1 找準課程專業(yè)定位
課程教學設(shè)計不能僅考慮單一課程建設(shè),應(yīng)從整體專業(yè)建設(shè)入手。在學生完成基礎(chǔ)繪畫學習后,室內(nèi)設(shè)計專業(yè)方向?qū)W生應(yīng)掌握談單、量房、CAD放樣、方案設(shè)計、草圖建模、3D渲染、AI技術(shù)應(yīng)用等全部專業(yè)技能。
2.2 分析課程行業(yè)定位
根據(jù)用人單位反饋的信息,雖然最新版CAD軟件具備完整的建模、燈光、材質(zhì)等三維功能,但在實際應(yīng)用中,依舊無法與3Dmax、SketchUP等三維軟件相提并論。因此,在建筑裝飾行業(yè),CAD軟件的優(yōu)勢主要在于繪制二維施工圖,對學生繪圖速度以及材料、施工工藝等有著較高的要求。
2.3 明確課程內(nèi)容定位
線上教學最大的難點在于無人監(jiān)管,無論系統(tǒng)功能多么強大,都只能起到輔助作用,關(guān)鍵是教學內(nèi)容要經(jīng)得起學生和企業(yè)的檢驗。因此,課程教學應(yīng)注意CAD命令取舍,根據(jù)室內(nèi)制圖的需要選擇命令,使學生在復(fù)雜的軟件體系面前能“避虛就實”,直指目標[2]。
綜合三大定位原則(見圖1),提煉課程內(nèi)容關(guān)鍵詞:量房、CAD放樣、方案設(shè)計、二維施工圖、教學“干貨”。具體設(shè)計為:①CAD基本操作與環(huán)境設(shè)置;②CAD常用命令;③圖塊、圖層、標注設(shè)置;④量房與量房圖繪制;⑤平面圖、吊頂圖、立面圖、大樣圖繪制;⑥圖紙輸出及AI輔助設(shè)計。其中,①②③注重軟件操作技能的訓(xùn)練;④⑤培養(yǎng)學生將專業(yè)設(shè)計需求與CAD軟件功能有機結(jié)合的能力;⑥輸出,注重CAD軟件與PS、SU、3D、AI創(chuàng)作等軟件的銜接,為后續(xù)學習做準備。
3 應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
3.1 AI技術(shù)在CAD線上教學中的應(yīng)用現(xiàn)狀
一是融入AI智能生圖技術(shù)。利用AI技術(shù)+CAD平面圖智能生成多種風格彩平圖和方案效果圖等,如酷家樂AI彩平圖、建E網(wǎng)AI等。二是借助人工智能輔助學情技術(shù)。調(diào)用平臺數(shù)據(jù)生成學習助手,幫助學生了解自己的學習情況或智能答疑等[3]。
3.2 面臨挑戰(zhàn)
盡管AI技術(shù)在職業(yè)院校線上教學中展現(xiàn)出巨大潛力,但其應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施不完善。根據(jù)2022年教育部的統(tǒng)計數(shù)據(jù),僅有約60%的職業(yè)院校具備完善的在線教學平臺和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。許多學校難以充分利用AI技術(shù)進行教學創(chuàng)新。其次,教師的AI素養(yǎng)普遍不足?!吨行W階段人工智能普及教育現(xiàn)狀調(diào)研報告》顯示,僅有35%的教師表示有過人工智能相關(guān)教學經(jīng)驗。這種技能缺口嚴重制約了AI技術(shù)在教學中的有效應(yīng)用。最后,AI技術(shù)在特定專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用深度不足。以本課程為例,雖然AI技術(shù)可以輔助設(shè)計和自動生成方案,但在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和專業(yè)判斷力方面仍顯不足。
4 教學方法設(shè)計
4.1 模擬真實崗位+案例教學法
通過模擬真實崗位,學生能夠在實踐中學習和掌握相關(guān)知識和技能;通過案例講解,學生能夠了解行業(yè)中的實際問題和解決方案,增強解決實際問題的能力[4]。模擬時,可以設(shè)計一些與室內(nèi)設(shè)計相關(guān)的虛擬項目,如家居設(shè)計、商業(yè)空間設(shè)計等,讓學生在虛擬環(huán)境中模擬實際操作。開展案例教學,選取一些典型的室內(nèi)設(shè)計案例,通過分析和討論,讓學生了解案例的設(shè)計思路、技術(shù)手段和實際效果,從而增強學生的設(shè)計能力和實際應(yīng)用能力。
4.2 強調(diào)實用與精通相結(jié)合
在教授基礎(chǔ)知識的同時,還應(yīng)注重培養(yǎng)學生的實際操作能力和專業(yè)技能。通過大量的實踐練習,學生能夠熟練掌握CAD軟件的應(yīng)用和相關(guān)設(shè)計技巧,具備解決實際問題的能力。注重精通,則通過深入學習和探索,使學生掌握更高級的設(shè)計技巧和方法,從而行業(yè)中脫穎而出。
4.3 注重實踐與學生主體性
通過項目實踐練習,學生能夠親身體驗和感受相關(guān)知識和技能的應(yīng)用過程,加深對所學內(nèi)容的理解。同時,還應(yīng)注重培養(yǎng)學生的主體性和自主學習能力,鼓勵學生運用AI助教進行自主學習和探索??梢栽O(shè)計一些與課程相關(guān)的實踐項目或作業(yè),讓學生在實踐中學習和掌握相關(guān)知識和技能。還可以采用翻轉(zhuǎn)課堂等教學模式,讓學生在課前進行自主學習、線上交流和討論,提高學生的參與度和積極性。
5 教學過程設(shè)計
建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD為“理論+實踐”課程,周課時6節(jié)。有別于在校課程理論2節(jié)、實踐4節(jié)的課時安排,線上課時采取錄課3~4節(jié)、自主學習2~3節(jié)的安排。每周錄課總時長控制在90~120分鐘,并按知識點結(jié)構(gòu)分割為20~30分鐘1節(jié),確保學生能集中精力反應(yīng)和消化知識點,剩余時間用于完成筆記、測驗、練習作業(yè)以及拓展知識面等。
5.1 線上教學平臺
線上教學平臺是線上教學的重要支撐,選擇線上教學平臺,應(yīng)注重平臺的穩(wěn)定性和易用性,確保學生能夠順利進行在線學習和交流。同時,還應(yīng)根據(jù)課程特點和需求,選擇合適的線上教學平臺發(fā)布課程教學視頻、PPT、案例等材料,為學生提供豐富的學習資源;通過在線答疑、討論等方式,與學生進行實時交流和互動;通過作業(yè)、測驗等方式,對學生的學習情況進行檢測和評估。
5.2 教學視頻
教學視頻是線上教學的重要資源之一。制作教學視頻,應(yīng)注重視頻的質(zhì)量和效果??梢酝ㄟ^線上教學平臺發(fā)布視頻資源,供學生進行自主學習和預(yù)習;可以在課堂上播放視頻,輔助教學講解和演示;還可以在課后提供視頻回放,供學生進行復(fù)習和鞏固。
5.3 互動答疑
互動答疑是線上教學的重要組成部分。及時解決學生在學習過程中遇到的問題和困惑,能夠有效提升學生的學習效果。設(shè)計在線答疑和互動環(huán)節(jié)時,可以設(shè)立專門的答疑時間和渠道,如在線答疑室、AI助手等,鼓勵學生提出問題和疑惑,并及時給予解答和指導(dǎo)[5]。
5.4 測驗作業(yè)
測驗作業(yè)是檢驗學生學習效果的重要手段。測驗作業(yè)應(yīng)注重題目的針對性和實效性,確保能夠準確反映學生的學習情況和能力水平。同時,還應(yīng)根據(jù)學生的學習特點和需求,合理設(shè)計題目的形式和難度。管理方面,可以通過線上教學平臺發(fā)布測驗作業(yè),供學生進行在線作答和提交;通過自動評分和人工批改相結(jié)合的方式,對學生的測驗作業(yè)進行及時評估和反饋;通過平臺統(tǒng)計和分析學生的測驗成績,了解學生的學習情況,為后續(xù)教學提供參考和依據(jù)。
5.5 學情分析和反饋
學情分析和反饋是線上教學的重要環(huán)節(jié)。在學情分析方面,通過統(tǒng)計和分析學生的學習數(shù)據(jù),如登錄次數(shù)、學習時間、作業(yè)完成情況等,了解學生的學習態(tài)度和進度。在反饋方面,可以根據(jù)學情分析結(jié)果,借助AI技術(shù)及時調(diào)整教學策略和方法,提升教學效果;通過表揚、鼓勵等方式,激發(fā)學生的學習積極性。
5.6 融入思政元素
融入思政元素是提升學生綜合素質(zhì)的重要途徑。通過案例分析、項目實踐等方式,引導(dǎo)學生樹立正確的價值觀和職業(yè)道德觀。在案例分析中,引導(dǎo)學生關(guān)注設(shè)計的社會責任和環(huán)境影響;在項目實踐中,培養(yǎng)學生的團隊合作精神和服務(wù)意識。邀請行業(yè)專家或企業(yè)代表開展線上講座或分享,讓學生了解行業(yè)的社會責任和職業(yè)道德要求;設(shè)計一些與思政相關(guān)的實踐項目或作業(yè),讓學生在實踐中體驗和感受思政元素的重要性[6]。
6 結(jié)語
在AI技術(shù)蓬勃發(fā)展的時代背景下,本研究綜合分析了職業(yè)院校建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程的特點以及線上教學實際需求,并從教學理念、應(yīng)用挑戰(zhàn)、教學方法、教學過程四個方面入手進行教學設(shè)計,提出有機融入AI智能生圖和人工智能輔助學情技術(shù)。通過模擬真實崗位+案例教學、強調(diào)實用與精通相結(jié)合、注重實踐與學生主體性等教學策略,并通過線上教學平臺、教學視頻、互動答疑、測驗作業(yè)、學情分析和反饋以及融入思政元素等手段,實現(xiàn)線上課程模塊化、微課化,教學資源多樣化、數(shù)字化。
然而,本研究仍存在一些不足之處。首先,雖然提出了結(jié)合AI技術(shù)的線上教學設(shè)計策略,但由于技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和教師AI素養(yǎng)的限制,這些策略在實際應(yīng)用中可能面臨一定挑戰(zhàn)。其次,本研究主要聚焦職業(yè)院校建筑室內(nèi)設(shè)計制圖CAD課程,對于其他專業(yè)或課程的適用性尚需進一步驗證。最后,本研究主要基于理論分析和教學實踐,缺乏大規(guī)模實證研究的數(shù)據(jù)支持,未來可通過量化研究進一步優(yōu)化所提出的策略。隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展和教育信息化的深入推進,線上教學模式將更加智能化、個性化和高效化,為培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新能力和實踐技能的高素質(zhì)人才提供有力保障。
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