智慧教學背景下交互技術在設計專業教學中的應用研究

注：本文系山東藝術學院2022年度校級本科教學改革研究項目《智慧教學背景下交互技術在設計專業實踐教學的應用研究》的研究成果，項目編號20220106。

周筠（1982.08-），女，山東文登，博士研究生，副教授，研究方向：產品設計、交互媒體技術的創新應用。

摘要：隨著教育技術的不斷發展，交互技術在教育領域的應用逐漸成為一種引人注目的趨勢。本文探討了交互技術在設計專業教學中的應用，并通過分析實際案例和學術文獻，系統地研究其對學生的學習成果、學習體驗和參與度造成的影響。研究發現，交互技術的應用不僅有助于提升學生的學術成績，還可以培養學生的設計技能和創意潛力。本研究闡述交互技術在設計專業實踐教學中的優勢，并為未來教育實踐提供了有益的啟示，強調了其在智慧教學背景下的重要性和發展潛力。

關鍵詞：智慧教學；交互技術；設計專業教學；創新結合

一、引言

隨著智慧教學和教育技術的迅速發展，傳統教學模式正在被重新塑造。為了給學生提供更具互動性、個性化和創新性的學習體驗，這一趨勢在高等教育中尤為顯著。設計專業的教育是一項復雜的工作，要求學生不僅具備理論知識，還需要具備創造力和實踐技能。而借助交互技術可以更好地模擬設計工作的實際情境，為學生提供更貼近實際的學習體驗。通過深入研究交互技術在設計專業實踐教學中的應用，有望為教育者和決策者提供有益的見解，以推動未來的教育發展，為學生提供更具創新性和實用性的教育體驗。

二、智慧教學與教育技術

（一）智慧教學的發展歷程

智慧教學的發展歷程可以追溯到計算機和互聯網的普及過程。從20世紀末至21世紀初，隨著計算機硬件和軟件的不斷進步以及互聯網的普及，教育領域開始逐漸應用這些技術來改進教學[1]。最初，教育技術主要集中在電子課本和教育軟件上。隨著時間的推移，教育技術不斷演化，包括在線學習管理系統（LMS）、虛擬學習環境、在線課程、應用程序以及更高級的虛擬現實和增強現實技術應用。

（二）不同教育領域中的應用

智慧教學被廣泛應用于多個教育領域，包括高等教育、中學和高中教育、職業培訓、企業培訓、醫學教育以及繼續教育等。在高等教育中，大學和高等教育機構利用智慧教學技術提供在線課程、混合式課程和虛擬實驗室等；中學和高中利用智慧教學支持學生的學業發展并提高教育質量。此外，職業培訓領域使用智慧教學提供遠程培訓、模擬實驗和技能培訓；企業利用智慧教學培訓員工，包括在線培訓模塊、員工發展課程和虛擬培訓環境；醫學院和醫療培訓機構使用智慧教學來模擬手術過程、病例研究和臨床技能培訓；繼續教育和自主學習也受益于智慧教學，為成年學習者提供便捷的學習機會。

總之，智慧教學是一個多功能的教育方法，通過整合先進的技術和教育原理，為學生提供更富有意義和有趣的學習經驗，不僅適用于學校教育，還在終身學習和職業培訓中發揮著關鍵作用[2]。

三、交互技術在教育領域中的應用分析

（一）虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的應用

化學實驗模擬：在化學課程中，虛擬現實技術可以用于模擬危險化學實驗。學生可以戴上虛擬現實頭戴設備，進入虛擬化學實驗室測試，而無須實際操作危險的化學品，讓學生能夠在安全的環境中進行實驗，并且可以隨時重復操作以加深理解。

歷史考察：在歷史課堂上，增強現實應用程序可以用于觀察歷史事件的重建和演示。學生可以使用手機或平板電腦上的AR應用程序，將歷史場景疊加到實際環境中，以親身體驗歷史事件。

綜上所述，虛擬現實和增強現實技術的應用提供了沉浸式學習體驗，使學生置身于虛擬仿真世界中，增強了他們的參與度和專注力，有助于更深入地理解和記憶所學內容。此外，學生通過虛擬實驗或增強現實演示能夠實際體驗和探索概念，而不僅僅是被動接收信息。這種實際體驗和互動促進了學生進行深度學習和概念理解。在危險的實驗教學中，虛擬現實技術還提供了安全的實驗環境[3]。因此，虛擬現實和增強現實技術的應用不僅改善了學生的學習體驗，還使教育更富有創新性和互動性。

（二）在線協作工具和學習管理系統（LMS）的應用

遠程協作：在設計專業教學中，學生和教師可以使用在線協作工具進行遠程合作。師生可以共享設計文檔、草圖、圖片和其他材料，進行實時地討論和反饋，使得學生可以跨越地理限制，與同學和導師協同工作，進而提升團隊合作效率。

作業和測驗：學習管理系統（LMS）為學生提供了便捷的平臺，用于提交作業、完成在線測驗和接收實時反饋。教師可以輕松地創建和分發作業，并及時提供反饋，進行自動評估，有助于學生更好地管理學業，提高作業的質量和及時性。

綜上所述，在線協作工具和學習管理系統的應用增加了學生之間的互動，促進了師生協作和團隊合作，其靈活度提高了學習的便捷性，使學生能夠隨時隨地訪問學習資源、參與協作，并按照個人時間表完成作業[4]。

（三）游戲化教育的應用

數學游戲：通過游戲化元素，以互動的方式讓學生解決數學問題，增強數學技能，學生可以在解題中獲得成就感，鼓勵他們更積極地學習數學概念和技能。

歷史模擬游戲：歷史模擬游戲允許學生扮演不同的歷史角色，在歷史情境中深入了解歷史事件。這種角色扮演的互動性學習方式可以幫助學生更好地理解歷史，深刻領會事件的背景和影響。

綜上所述，游戲化教育的應用提高了學生的參與度和學習動力，通過游戲中的競爭和獎勵機制激發學習興趣，讓學生能夠積極地參與課程并享受學習過程的趣味性，從而更加愿意探索和解決復雜的學術問題。最重要的是，游戲化教育使學生更容易理解和掌握課程內容，從而提高學習成績。

（四）社交媒體和在線教育社區的應用

社交媒體小組：教師可以創建社交媒體小組，以便學生分享與課程相關的資源和信息，也使學生可以在社交媒體平臺上共享鏈接、文章、圖片和其他有關設計專業的內容。

在線討論論壇：學生可以利用在線論壇討論課程內容、提出問題和分享觀點。同學和教師們可以在平臺上互動，進行深入地討論和交流。

綜上所述，社交媒體和在線教育社區的應用首先促進了學生之間的互動和合作，鼓勵學生分享想法、觀點和資源，從而加深對課程內容的理解。其次，擴展了學生的學習網絡，使他們能夠與同學、導師以及其他專業人士建立聯系，獲取更多的學術和職業支持。最后，該應用使學生能夠更加深入地參與學習，在自己的節奏下討論和探索課程內容，從而更好地理解和應用所學知識。

（五）虛擬學習環境（VLE）的應用

在線課程：學生可以通過虛擬學習環境訪問在線課程內容、學習材料和資源，并根據自己的時間表和地理位置進行學習，為學習過程提供了更大的靈活性。

虛擬實驗室：在科學和工程課程中，虛擬學習環境可以用于進行虛擬實驗和模擬。學生可以在虛擬環境中進行實驗、觀察結果，并獲得實驗數據，而無須使用實際的實驗室設備[5]。綜上所述，虛擬學習環境（VLE）的應用在教學中效果顯著。首先，提供了跨越地理位置的學習機會，學生可以根據自己的進度和時間表訪問學習資源，使學習更具靈活性。其次，鼓勵自主學習，學生可以自行選擇學習材料和資源，根據個性化需求和興趣進行深入學習。這種資源豐富的學習體驗有助于提高學術質量，并滿足個性化學術需求。

四、智慧教學與設計專業教學的創新融合

（一）智慧教學與設計專業教學的關聯性

智慧教學提供了創新的教學方法，可以有效激發學生的創造力和設計思維。通過虛擬實驗、多媒體演示、在線合作和項目導向學習，教育者可以更好地培養學生的設計技能和創新潛力。智慧教學強調個性化學習，能夠根據每位學生的需求和學習風格制定教育體驗。在設計專業教學中，學生可以選擇感興趣的設計領域定制課程內容，從而更好地滿足自身的學習需求。

智慧教學工具可以提供實時反饋，幫助學生了解學習進度，有利于設計專業的學生不斷改進設計作品。互動和協作也是智慧教學的核心要素，學生可以使用在線協作工具共同完成設計項目，分享觀點和資源，從而提高團隊合作能力。

此外，智慧教學鼓勵跨學科學習，讓學生獲得廣泛的知識和技能。設計專業通常需要學生具備多方面的知識，包括藝術、科學、工程和商業等領域。多媒體和虛擬現實技術等在智慧教學中也得到了充分利用，多用于呈現信息和模擬實際情境[6]。

（二）智慧教學與設計專業教學的創新融合路徑

1.制定教育技術融合戰略

制定針對設計專業實踐教學的教育技術融合戰略需要充分考慮學校的具體情況和目標，明確教育技術在設計專業實踐教學中的角色和戰略目標，包括提高學生的創造性、設計技能和實際應用能力、提高學生的畢業生就業率、增強學生的設計思維能力等。

2.基礎設施和資源建設

為了支持設計專業的教育和創新，學校應當確保有適當的硬件和網絡基礎設施，以支持智慧教學工具的使用，包括計算機實驗室、高性能計算機、VR/AR設備等，并為師生提供教育軟件和應用程序。此外，學校應當設立3D打印和制造實驗室，提供各種3D打印機、切割機、激光切割機等制造設備，以支持學生將設計從數字模型轉化為實際原型的能力。同時，學校還需要組建專門的技術支持團隊，負責維護和管理所有硬件和軟件資源，為學生和教師提供技術支持服務。

3.師資培訓

在教育技術融合戰略中，師資培訓至關重要，學校需要為教師團隊提供個性化培訓計劃，確保教師能夠充分理解和利用智慧教學工具和技術。同時，學校應當鼓勵教師積極參加教育技術研討會和培訓課程，以不斷更新技能，促使教師能夠有效地將智慧教學工具融入教學活動中。此外，學校還需建立資源庫，為教師提供教程、教材和在線課程資料，以滿足教學需求。

4.課程設計

教師應當重新審視設計專業課程，確定如何整合智慧教學元素，并重新考慮課程結構和內容，以提高課程的吸引力和實用性，確保課程目標反映了行業趨勢和最新技術的變化。為了激發學生的興趣和提高參與度，教師可以開發具有互動性和多媒體元素的課程材料，包括在線虛擬設計項目、虛擬實驗室體驗、多媒體演示和案例研究等。同時，教師應當利用各種智能教育技術工具，如在線討論板、虛擬團隊合作平臺和實時互動教學方法，以增強學生的學習體驗。

5.項目和團隊合作

教師應當強調實際項目和跨學科團隊合作，旨在培養具備綜合設計能力的學生，鼓勵學生共同解決實際設計問題。通過這種方式，學生將獲得更加豐富的實踐經驗，能夠在真實情境下應用設計技能，從而提高職業競爭力。此外，教師利用在線協作工具來促進遠程團隊合作，有助于培養學生的遠程工作技能，使其適應全球化的工作環境。

而學校需要積極推動校企合作，與設計行業的合作伙伴建立緊密聯系。這樣不僅可以為學生提供實際項目的機會，還能夠讓學生與行業專業人士互動，了解行業趨勢和實踐過程。這將使設計專業的教育更加契合實際需求，并為學生提供更多職業發展的機會，促進教育與行業之間的緊密聯系。

（三）在設計專業教學中的應用效果

交互技術與設計專業教學結合在教育領域取得了顯著成果。這種融合創新了教育方法，充分利用虛擬現實、增強現實和多媒體等技術工具，為學生創造引人入勝的學習體驗，激發了他們的興趣和參與度。首先，這種融合強調了實踐導向的學習，學生通過參與真實項目，應用所學技能解決實際問題，為未來職業生涯做好準備。其次，多媒體和互動性的強化提高了學生對知識的理解和吸收，而跨學科合作培養了學生的綜合能力，使學生在職場中更具競爭力。再次，這種融合能夠幫助學生了解學習進度，幫助教師更加準確地評估學生的工作，并提供指導和建議。最后，這一融合激發了數字創意和藝術表現力，培養了實際的技能，為學生提供了與行業合作、實習和職業發展相關的機會，幫助他們更好地準備就業，成功應對未來的挑戰和機會。

五、結束語

本研究深入探討了智慧教學背景下交互技術在設計專業實踐教學中的應用。該應用增強了學生的學習體驗，提高了學生的學術成績和技能水平，改進了團隊協作能力，并支持了跨學科整合。交互技術滿足了設計專業的需求，幫助學生更好地準備應對設計挑戰和技術要求。同時，交互技術通過提供多樣化的學習機會和個性化學習途徑，豐富了設計教育，有利于培養更具創造力和全面能力的設計專業人才。

交互技術在設計專業實踐教學中具有重要的應用潛力，能夠顯著提升學生的學術成績、技能水平和創意潛力。在不斷變化的數字化設計環境中，交互技術的應用對于培養具備全面設計能力的專業人才至關重要。此外，交互技術也能夠滿足設計專業的特定需求，如沉浸式學習、跨學科整合和遠程合作。

作者單位：周筠 山東藝術學院設計學院

參" 考" 文" 獻

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[3]歐夢吉，劉永貴.虛擬現實技術教學應用影響因素研究綜述[J].軟件導刊，2022，21（5）：17-23.

[4]柳瑞雪，石長地，孫眾.學習管理系統和社交平臺協作學習知識建構層次分析[J].中國遠程教育，2016（7）：10-19.

[5]錢莉娜.基于交互式微課平臺的翻轉課堂教學模式探究[J].池州學院學報，2017（3）：133-137.

[6]趙華，高丹.數智化時代高校在線教學模式和實踐探索——以西安歐亞學院為例[J].江蘇科技信息，2022，39（06）：48-50，61.