
教育创新与实践
Journal of Educational Innovation and Practice
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3599(P)
- ISSN:3080-0803(O)
- 期刊分类:教育科学
- 出版周期:月刊
- 投稿量:5
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AI全流程赋能的信息图形设计教学模式研究
AI-Powered Infographic Design Throughout the Entire Process:A Study of Teaching Models
引言
数字化转型和人工智能技术革新的双重驱动下,传统设计教育面临着前所未有的挑战和机遇。传统信息图形设计存在学科壁垒森严、教学流程线性化、工具链固化、教学反馈滞后等痛点,难以满足当前社会对创新设计人才的需求。信息图形设计是信息可视化设计和视觉艺术表达的交叉领域,其教学亟需突破单向知识传授模式和传统设计实践方式,建立动态适应智能技术发展的新型培养体系。以生成式AI为代表的技术突破,为重构教学方式、探索教学新模式提供未来新机遇。本文聚焦于如何通过生成式人工智能技术打破学科边界、重构课程体系、优化教学流程以及如何利用AI促进教学迭代和学生创新设计能力的提升,采用理论探讨和实证研究相结合的方法,基于以学生为中心的教学理念,构建“破界-融合-进化”的框架理念,探索覆盖“课前AI赋能备课—课中智能协同教学和设计实践—课后反馈及迭代优化”全流程的AI赋能教学模式,通过AI改变教和学,让技术赋能回归人,实现信息图形设计教学的目标调整、内容创新、方式创新,让人机协同为信息视觉设计人才培养服务。研究揭示了AI全流程赋能信息图形设计教学模式的可行性和有效性,展示了师生对该模式的高接受度和满意度,为设计教育数字化转型提供了新的思路,也为未来相关领域的教学改革和实践探索提供了重要参考。
一、人工智能在设计教育中的应用
人工智能(AI)包括了计算智能、认知智能、感知智能等多方面内容,是一个宽泛概念。其中生成式人工智能技术的迅猛发展促使教育领域正在经历从教学理念到教学模式、教学内容等各个方面的深刻变革。2024年3月,教育部高等教育司发文《人工智能引领高等教育数字化创新发展》,正式开启了人工智能融入高等教育数字化创新的全新推进工作。2024年9月,国务院新闻办举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会,吴岩副部长指出,“我们将以人工智能赋能专业内涵建设,有针对性地优化人才培养方案,完善各专业知识图谱、能力图谱,全面提升教育教学质量”。2025年1月,国务院发布的《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》明确提出“促进人工智能助力教育变革”,要求高等教育深化课程体系改革,将人工智能通识教育纳入学科建设,推动教育数字化转型。2025年3月,教育部宣布我国将正式发布《人工智能教育白皮书》,标志着中国教育正式迈入AI深度赋能的新时代。这一系列的举措无不表明人工智能赋能教育势在必行。
国内多个高校都已陆续开始了将人工智能融入教育各个领域的探索。人工智能技术在数据挖掘和内容生成方面的优势为设计教育变革提供了机会。探讨将人工智能引入并应用到艺术设计的多项研究表明人工智能有助于提高设计教学的效率和质量,有助于激发学生的学习兴趣和创新能力培养。有从宏观视角研究人工智能在高校艺术设计教育中应用策略;亦有从室内环艺设计、产品设计、视觉传达设计、城市规划等具体设计领域探究人工智能赋能设计的具体应用情况;还有研究致力于探讨AI赋能设计教育相关的伦理及社会性问题等。
尤其是生成式人工智能在设计教育教学中以及设计实践的各个流程和阶段均能发挥重要作用:就教师层面来说,AI可以提供丰富课程资源,优化教学内容,提高备课效率和质量,提高课程趣味性和互动性,还可以了解学生学习情况,为学生定制个性化的学习路径,实现精准教学;就学生层面而言,AI在鼓励学习自主学习、尝试创意探索和设计表达、培养批判性思维和创新能力等方面具有极大优势,有助于将传统设计教学中学生被动接受转变为主动探究,激发学生进行跨学科、跨领域、前瞻性、突破性的设计探索。
毫无疑问,AI正在推动设计教育面貌的重塑以及设计教育框架的优化和重构。人工智能推动设计教育理念的更新,对于设计教育变革具有深远意义,使得设计教育教学更加注重以学生为中心,并通过人机协同的创新设计方式,为培养未来具有创造力、竞争力和综合素养的设计人才提供了强大支持。人工智能的原理机制决定了其虽有人类无法企及的优势,亦无法完全替代人的主体角色。因此,在借助人工智能变革设计教育教学的过程中,需注意不能陷入极端技术主义,亦不能完全抛弃经验主义,还要兼顾道德伦理和社会责任等方面的考虑,充分应用并用好AI赋能设计教育和设计实践的变革和创新。与此同时,当前AI赋能设计教学的研究相对缺乏成熟的理论框架和完整的指导原则,对教育教学实践的指导比较有限,尚有较大探讨空间。
二、“破界—融合—进化”理论框架
(一)信息图形设计课程学情分析
信息图形设计是综合了设计学、传播学、计算机科学、统计学、心理学等多个学科知识的交叉设计领域,是信息可视化和艺术表达的重要工具,具有高度实用性和强大跨学科性质,要求设计者具备跨学科的视野和综合设计能力。信息图形设计是理性和感性的融合,是融入了设计者对于信息本身的理解和外化表达以及情感输出的高级思维活动。传统信息图形设计教学大多基于视觉传达设计教学模式,强调设计基础和技能要求,通过课堂教学和设计实训的方式培养学生运用原理知识和方法进行设计实践,注重综合视觉表达效果。
研究者通过综合运用观察法、访谈法等定性研究方法对任课班级学生以及相关任课教师展开调研,收集师生对于信息图形教学的意见、想法,了解存在的问题,并收集反馈、建议。研究发现,一方面,信息图形设计教学中存在教学资源形式单一、数量有限、更新不及时的情况。课堂教学以传统教师讲授、学生实训练习为主要形式,缺乏互动性和参与性,学生在教学过程中难以产生兴趣。课后难以延续对学生作业实训的指导和反馈跟进;另一方面,学生在信息图形设计实训中,普遍存在收集整理信息等非创造性活动占据其大量时间和精力,传统信息收集整理方式效率低下,设计作品整改困难,设计质量难以提高,且易引发学生抵触情绪等问题,亟需智能技术的介入以替代和辅助效率低下的工作内容,帮助教师提升教学质量,让学生更多专注于信息图形的设计表达。基于此现状,将人工智能引入到信息图形设计教学中,探索全流程赋能信息图形教学具有可行性和必要性,并具有重要意义。
(二)“破界—融合—进化”理论框架
本研究旨在探索AI全流程赋能信息图形设计的教学模式变革。基于信息图形设计教学原则和人才培养目标,即知识目标、能力目标和素质目标在内的三大教学目标,聚焦三大核心问题,即破界、融合和进化。具体而言,破界机制,即如何通过生成式AI工具打破信息图形设计的学科边界和技术限制,构建动态教学资源库和智能设计流程;融合路径,即如何重构教师角色与学生能力体系,实现人机共生教学模式;进化逻辑,即如何依托AI动态反馈机制,建立实践—反馈—优化的教学迭代模型,提升设计作品的视觉效能和信息传达效率。通过查阅教育教学方法以及人工智能赋能教育的文献资料,总结出AI赋能信息图形设计教育的“破界—融合—进化”理论框架,如图1所示。
破界,即通过应用多种生成式AI工具打破学科边界和技术限制,课前通过AI丰富拓展教学资源,课中讲授知识点并演示AI赋能设计,课后AI延续课程指导和信息反馈,推动信息图形设计流程的动态迭代和智能转型;
融合,即以人机协同的思路重构课程体系,将教师角色定义为知识传授者+AI工具策展人的融合体,促使学生积极使用AI各种工具技术进行创新探索和优化设计,并以课题项目为契机开展跨学科设计实践;进化,即依托AI动态分析反馈设计作品的视觉效能和信息传达效率,形成“实践—反馈—优化”的教学迭代机制,全面了解掌握学生的学习情况,并及时做出教学安排的调整。
三、理论框架的应用
“破界—融合—进化”理论框架在信息图形设计教学过程中的具体应用包括了课前—课中—课后三个阶段。如图2所示,AI全流程赋能的信息图形设计教学在教学形式、教学内容上相较于传统信息图形设计教学更加注重以学生为中心,更能突出破界、融合、进化的内涵。
(一)课前
课程的教学设计是至关重要的环节,直接关系到学习效果和学生的学习体验。在信息图形课程上课之前,首先需要在明确教学目标的基础上进行课程教学设计。过去的教学设计都是基于课程大纲逐条逐项地安排教学任务。而在人工智能时代,任课教师首先可以通过使用AI查阅课程教学设计的文献资料,选择适合本门课程的教学设计方法或框架,例如TPACK框架(整合技术的学科教学法知识框架)以及BOPPPS模型(以学生为中心注重教学效果的教学设计框架)都较为适合信息图形设计课程教学设计,通过和AI交互,让AI帮助制定合适的课程教学安排建议;然后可使用多种生成式AI工具完成课程知识点梳理、课件PPT设计、设计案例筛选和新案例制作,尝试不同模态的知识点和案例展示方式,丰富教学资源,增强教学效果,如图3所示。还可以通过AI平台创建各种开放图文和视频教学资源库和微课学习模块,为学生提供丰富多样又灵活个性的学习体验,实现破界的效果。
(二)课中
传统的信息图形设计教学课堂上是以教师讲授、案例分析和学生设计作业实训为主。人工智能时代,过去师生主客体关系被打破,教师应积极转变角色为知识传授者+AI工具策展人的融合体,不仅要讲授课程知识要点,还要向学生介绍各种好用、易用的AI工具;具体演示如何使用AI赋能信息图形设计,让学生切实感受到AI的高效率和优质产出;引导学生正确认识AI工具和作用;鼓励学生积极应用AI技术进行创新设计探索、激发创意和创造力,并以课题项目为契机开展跨学科设计实践。还可以通过组织小组讨论、翻转课堂等形式,促使学生对于AI生成内容进行思考、比较、评价,强调批判性思维和对AI生产内容的甄别和评判,并从中提取有价值的元素进行优化和调整;鼓励学生突破传统设计框架的束缚和限制,大胆探索视觉风格迁移,思考如何应用AI创造出有创新性且具良好视觉表达效果的作品,达到融合的目的,如图4所示。
(三)课后
设计教育特别强调实训实践。信息图形设计实践通常涉及十个流程步骤,即1.选择主题;2.调查研究;3.汇总数据;4.分析数据;5.探索表现形式;6.创意草图;7.编辑;8.设计;9.检验;10.信息图完成。AI可实现全流程赋能信息图形设计实训。在信息收集整理阶段(阶段1-5),AI高效生成相关信息资源,帮助学生更加专注于信息可视化的创新设计表达,有利于设计出更加高品质的作品。在设计探索阶段(阶段6-10)学生可以通过应用AI生成内容获得版式、色彩、字体等视觉审美启发和设计草图训练,有助于拓宽设计视野,突破设计创意瓶颈,培养创新设计思维。学生使用AI实现自主化学习、选择式学习,在AI对于设计作品反馈的基础上优化迭代设计,与AI实现人机协同创新和教学相长的效果。此外,教师可以通过学生使用AI工具和作品反馈评估情况,全面了解学生的学习情况,实时调整教学安排,通过“实践—反馈—优化”的教学迭代机制,实现教学进化。
四、研究结果、评价
(一)研究结果
本研究构建了针对AI全流程赋能信息图形设计教学的“破界—融合—进化”理论框架,并通过课前—课中—课后三阶段展开理论框架的应用探索。研究者通过问卷、访谈等方法进行教学结果的评估,并在不同班级进行使用和不使用AI的教学对比分析,结果总结如下:
第一,任课老师和学生对于AI全流程赋能信息图形设计教学和设计实践方面的可接受度高达95%,课程评教优;
第二,师生的AI使用满意度良好,整体持积极拥抱态度;
第三,AI分析学生设计作品以及专家评估的情况均表明使用AI赋能完成的信息图形设计作品相较未使用AI的设计作品,耗时更少(从传统14小时降至4小时),完成率更高(85%),整体评分原始分和均值都偏高;
第四,学生反馈意见表明AI在信息收集整理方面具有绝对优势,在创意启发方面有较强启发和激励效果,但在信息图形设计表达实践实训中很难直接快速实现想要效果;
第五,与AI交互本身是耗时费力的,对提示词有一定要求。
(二)研究评价
上述研究结果表明,将AI全流程引入信息图形设计教学,有助于弥补传统信息图形设计教学模式上的弊端,有助于解决长期以来信息图形设计实践存在的设计效率低下、品质不高、信息精准度不够等痛点。改变教师讲授知识、学生被动输入的单一教学模式,提供更为丰富的教学资源,激发学生自主探索积极性,提高课堂参与度和收获感;应用AI不仅缩短信息收集整理的工作时长,还能拓展信息收集范围和数量,效率大幅提升,为学生节约出更多时间专注于信息的视觉可视化设计和创意表达,从而实现提升信息图形设计质量,清晰高效传递信息、传播知识的目的。学生得到了专业知识学习和人工智能思维及技能的训练。
AI赋能信息图形设计教学探索也引发相关问题的思考,具体包括以下几点:
首先,专业知识和素养是AI赋能信息图形设计教育的前提。人工智能展现出在大数据挖掘、信息分类整理、内容生成等强大能力和独特优势,但AI是逻辑理性、经验性的、不具备意识和审美判断,没有情感意识。人工智能无法代替人的智能进行思考,也不具备人的综合分析理解能力、洞察力和创新能力,因此,对于AI提供的信息要进行甄别真伪,筛选合适的信息用于信息图形设计教学和设计实践中。而在研究过程中,仍然需要任课教师帮助学生梳理其已利用AI生成的知识点和信息架构,帮助其甄别信息的可适用性。
其次,AI赋能信息图形设计教学有助于培养学生逻辑思维、设计思维和科学素养。艺术类学生擅长发散思维和具象思维,在逻辑思维层面相对偏弱。因此,要在信息图形设计的教学和实训注重培养学生的逻辑思维。传统教学方法依赖任课老师的引导,AI实现了自主、灵活、有针对性的互动支持,有助于提升学生的逻辑思维能力。此外,AI帮助学生发现问题并主动解决问题,直接培养学生的设计思维。由于AI的局限性,学生被要求必须对于AI提供的信息进行严谨的甄别和辨识,以确认信息的真实性和可靠性,为做好信息图形设计奠定科学素养。
最后,基于破界—融合—进化理论框架的AI赋能信息图形设计教学探索以设计教育创新具有重要意义。应用AI全流程赋能实现破界、融合和进化,有助于实现将专业知识和人工智能各自所擅长的优势进行融合和互补。人工智能可以被视为信息图形设计教学的规划助力工具而非替代者,帮助学生获得启发和成长,但设计决策和创意产出依赖于设计者的专业判断和设计表达。人工智能在逐步改变设计者的工作方式,师生都需要适应新技术,让人工智能帮助实现提高工作效率,提升创造力,提高信息图形设计质量的辅助手段。
五、结论与建议
人工智能超强的类人能力为设计教育提供了机遇和挑战,对设计专业人才的培养具有较大影响。以AI赋能设计教育教学是新兴教学方式的探索,旨在为设计专业学生提供更加积极、有效、有趣的学习体验,以提高学生的创新能力、新技术应用能力和迎接未来挑战的竞争力。但当前人工智能仍然存在伦理问题、幻觉问题,信息数据的真实性亟需辨别和考证。AI的高效率大批量生成方式也可能让人产生明显的依赖和偷懒意识。因此,必须坚持以人为主、人机协同创新的立场。设计教育需要回归人的本质,明确设计人才培养目标和教学目标,夯实理论学习和综合技能训练,理性拥抱并会用、善用人工智能新兴技术。主动适应调整人工智能技术催生的变化,秉持以人为本、人机协同创新,注重学生未来竞争力和终身学习能力的培养才是信息图形设计教学的变革之道。
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