人工智能技術融入“角色設計”課程教學模式研究

潘欣 田詩琪

關鍵詞：人工智能技術；數字媒體藝術；角色設計；教學模式

1 概況

“角色設計”是一門新興的、充滿活力的課程，是游戲、電影、動畫等文化娛樂產業中必不可少的一部分，也是數字媒體藝術專業中的一個重要領域，需要學生具備人體解剖學、圖形設計、構成學、色彩學等多方面的專業知識和技能，旨在培養學生對角色性格、人物刻畫、職業特征、文化特征等方面的敏感度和掌握能力。它涉及知識范圍廣、專業性強、技術更新快、與實踐結合緊密，市場對角色設計的需求也在不斷變化，所傳授的知識也需具有極強的時效性，更需要學生保持創新意識和敏銳的市場洞察力。傳統的學時設計、教學內容與講授方式難以完全滿足學生對未來就業的需求。缺乏對新技術、新觀點的更新和引入，無法全面實現培養創新型人才的教學目標，在培養效果上與理想狀態存在差距。

人工智能技術是利用算法對數據進行分析和處理，模擬人類思維行為和決策過程的新興技術，為人類的文化生活帶來了新的模式，是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量[1]。近年來，人工智能技術呈現井噴式發展的趨勢，前沿性研究成果及應用已在計算機視覺、圖像生成、智能交互等領域廣泛應用，極大地推動了社會的進步和發展。人工智能技術也逐漸成為一種重要的輔助教學手段。各大高校藝術專業開始加強對于人工智能技術的教學和研究，如：引入人工智能相關課程，讓學生了解人工智能的基本概念和算法原理；探索人工智能相關的項目，通過跨學科合作，開展藝術和人工智能的融合探索。人工智能技術的融入可以突破傳統藝術與技術的界限，改變數字媒體的創意與表現方式，在一定程度上提升了藝術創作的效率和質量，也為公眾呈現了一種新型藝術體驗和更廣闊的視野。用人工智能助推學生個性化、智能化學習，讓學生了解人工智能技術在藝術創作、交互體驗、數據處理和互動設計等方面的巨大潛力。為尊重學生的發展需求，提高學生的課程參與度，改善課堂氛圍和教學效果，培養學生對數字媒體藝術專業的興趣，以及學生畢業后在數字媒體藝術領域的發展等打下堅實的基礎。

2 人工智能技術融入“角色設計”課程的必要性

2.1“人工智能+教育”發展的必然要求

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術，是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量，當前，以ChatGPT等為代表的人工智能大模型成為當今人工智能技術發展的耀眼新星。我國高度重視人工智能的發展，截至2023年7 月，我國人工智能核心產業規模達5 000億元。同時出臺了多項相關政策：《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》強調，人工智能是引領未來的戰略性技術；教育部提出中國高校“三步走”戰略，預計在2030年成為建設世界主要人工智能創新中心的核心力量和人才高地。人工智能與教育領域的漸進融合與深度發展是時代發展的大趨勢。我國正在大力推動智能教育發展，基于大數據智能的個性化教育、跨媒介學習等，推動人才培養模式和教學方法改革創新。

當代教師只有不斷更新教育理念、教育方法和教育內容，適應智能化時代的新要求，緊追人工智能發展的前沿技術，才能促進整個教育體系的改革創新。人工智能技術帶來了以自適應和智適應學習為特征的學習新模式，能夠根據學生的學習進度、認知差異、心理側寫等，量身打造個性化的教育教學方案，提高學生的學習效果和滿意度。以人工智能技術為支撐，構建新型的教學模式，例如基于虛擬現實技術的課堂教學，或者基于數據挖掘和人工智能算法的評估課程，可以增強學生的學習興趣和參與度，提高課堂教學效率和質量。同時提供跨學科思考和創作的機會，幫助學生更好地拓展創意和開展創作。

打造“人工智能+藝術教育”的創新型教育模式可以擴展數字媒體藝術專業的教育領域和教育深度，已成為未來數字媒體藝術教育的重要趨勢[2]。

2.2 豐富教育內容，提高教學質量的必要手段

人工智能技術作為新興技術，與數字媒體行業關系密切，如智能推薦系統、自動化內容生成、智能圖像和視頻編輯、語音識別和生成等。新的技術可以豐富數字媒體專業教育內容，幫助學生更好地理解數字媒體行業的最新趨勢和發展方向，使學生在日后的工作中能夠更高效地創作、管理和傳播內容。在就業時可具備更強的競爭力和適應性，還有助于創造更具創新性和高質量的數字媒體內容。

現有的“角色設計”課程教學模式通常采用“講、聽、記、練”的方式進行教學，教學過程缺乏師生互動、學生合作和自主學習的機會。且實踐環節較少，理論學習與實踐能力不匹配，學生常常出現眼高手低的現象，難以達到“知行合一”。人工智能技術可以為教師提供更豐富的資源和數據分析支持，幫助教師更好地進行信息管理和教學評估，提高教學質量。也可以使當下的課程模式更具實驗性，更強調知識產生的過程，學生在交互式、情感化、智能化的教育環境中獲得更好的學習體驗，取得更有效的學習效果。

2.3 學生學習的必備工具

人工智能技術作為一種輔助手段已經廣泛應用于實際生產和生活中。通過學習和應用人工智能技術，可幫助學生創造更多更具有創意和想象力的數字藝術作品。而“角色設計”課程本身就是一個創新性很強的課程，需要學生有積極探索的精神，更要有敏銳的觀察力和獨特的創造力[3]。人工智能技術可以輔助藝術靈感創作， 提高創意質量。例如，可以使用機器學習算法對大量的藝術作品進行分析，抽取文字、圖形圖像和音頻等數據，從而獲得更多的創意。還可以通過人工智能技術輔助設計和繪制，提高作品的質量和精度。進一步增強學生的探索精神和創新意識，為學生提供更好的學習體驗和學習效果。

人工智能技術在教育領域有著重要的應用價值，極大地豐富了藝術的各種表現形式，為數字媒體藝術帶來了無限的創新和發展空間。因此“角色設計”課程應該積極引入人工智能技術，利用科技手段解決問題，建立科學的教育體系和教學方法，對教學內容進行全面更新，優化教學方法和手段，以培養具有創新思維和實踐能力的人才為主要目標。在教學過程中，充分利用人工智能技術，提供更先進的教學平臺，更專業的教學資源，以適應當下數字媒體藝術行業復雜的人才要求，為其未來的工作和研究打下更堅實的基礎。

3 人工智能技術融入“角色設計”課程教學模式

3.1 數據賦能分層次教學

“角色設計”課程涉及的知識面廣闊，涉及的技能較為復雜和多樣化，需要學生具備創意思維和想象力，但有時存在學生想象力和創意難以實現的問題。且現代化的藝術教育應該具有個性化、定制化的特點，需要教師在實戰實踐中有針對性地應對不同學生的學習需求，輔助學生個人能力提升，量身定制不同的學習計劃和教學模式。在教學中可以針對不同學生進行分層次教學，加強學生對該內容的學習及實踐。

以人工智能為代表的智慧教學模式與傳統的教學模式實現融合創新，突破了傳統教學模式中無法真正實現因材施教的局限。利用人工智能大數據采集數據，并通過大數據分析，精準掌握不同學生的學習能力、知識積累和心理傾向等情況，提取課程教學中學生存在的共性問題與個性問題，建立學習檔案和模型，為學生提供個性化的學習方案和適合的教學策略。制定與學生學習興趣和能力水平相契合的個性化學習方案，設立開放性和多元性的課程目標，允許學生根據自己的興趣愛好、認知，帶著問題和任務，有目的地學習。以數據驅動課程教學改革創新，提升課程的教學效果。

教師遵循因材施教原則指導學生實踐，部分課程任務進行分層設置，有差異地設置教學環節，不再使用單一標準的教學手段。通過不同層次的實踐項目，加深學生對知識的理解，從而增強學生的理論實際應用和創新實踐能力。基于人工智能技術的自適應學習系統，可以了解學生在課程學習中出現的各種問題，進行相應的學習診斷，建立有效的評估體系，全面感知復雜教學場景中的學習主體狀態。通過各種數據監控、測試評估等方式，對學生的學習效果進行定期評估和反饋。精準掌握學生學情，及時向學生推送個性化的學習內容，打破學生能力參差不齊的狀態，使學生愿意參與課堂教學中來，挖掘自身學習的潛能，激發自我發展的內在動力。

3.2 技術輔助探究式學習

探究式教學是一種基于學生主動探究和發現的教學模式，以解決問題為中心，培養學生的探究和創新能力，注重學生的獨立活動，這與“角色設計”課程強調實踐和創新的特征不謀而合。但探究性學習也對學生提出了更大的挑戰，學生探究過程中需要在課前進行更多的準備工作，也必須面臨和應對大量不可預期的、隨機出現的問題；另一方面，教師面臨著什么時候介入、以怎樣的方式介入學生的研究性過程，難以把握分寸。

在探究性教學中，可以引導學生通過合理使用人工智能技術提高學習效率，利用人工智能技術進行學術探究和創意實踐。打造出以“學生為主體，技術為輔助”的新型教學模式。如利用ChatGPT模型聊天交互，ChatGPT模型是一種基于人工神經網絡的自然語言處理技術，可以模擬人類語言生成過程，生成高質量的自然語言文本。學生可以利用這種技術進行語言模擬、對話和情景演繹等方面的實踐。人工智能技術還可以幫助檢索相關的學習資料，包括教材、論文、博客文章等，讓學生獨立探索，加強學生對知識的理解和掌握。

利用虛擬現實技術、數字化制造技術、智能化交互平臺等人工智能技術進行模擬實驗等方面的探究式教學活動，可以獲得更真實的體驗感，打造具有情景性和體驗性的教育環境。組織學生對問題進行猜想并做假設性的解釋，用人工智能技術模擬，快速生成設計草案，為學生提供和項目結合的實踐機會，引導學生在真實場景中應用自身學習和技能，激發學生的創造力和創新精神，具體的流程如圖1所示。

此外，人工智能可以基于學生之前的學習記錄和習慣，推薦適合學生的課程、文章和資源，也可以提供相應的學習路徑計劃，包括學習資源分配、任務安排和時間預估等，從而提高學生整體學習效率。

3.3 助力教學智能評估

傳統的教學成果評估方法主要是基于教師和學生的主觀感受，缺乏客觀性和全面性。而人工智能技術可以通過多種技術手段，為智能評估提供支持，實現更加全面、精準和智能化的評估方式，助力教師提高教學質量和學生的學習效果，優化教學過程，降低教學成本。

通過數據挖掘和圖像處理技術對學生提交的角色設計作品造型、線條、色彩、表情和動態等方面進行自動識別、分類標記和關鍵設計元素的質量檢測。根據標準化的評估指標，對作品的質量和水平進行評估和分析，得到相應的評分和意見建議。人工智能技術還可以通過自然語言處理技術，應用情感分析技術進行情感判斷，分析學生提交的文字反饋信息，了解學生對于課程的反應和評價，更深入地了解學生的需求和意見，以此優化課程教學效果。

3.4 提升教師數字素養

數字媒體藝術專業本身具有跨學科融合的特點，融合了計算機技術、美術、設計和傳媒等多個領域的知識。面對知識與信息的爆發式增長，數字媒體專業師資力量存在技術與認知轉化不足的問題，難以全面適應教學需求。且數字媒體專業教師多為藝術類專業出身，學科背景較為單一，構建的知識圖譜也相對簡單，影響了創新能力的提升。在智能技術蓬勃發展的社會語境下，利用人工智能技術對教學進行優化是大勢所趨。需要教師不斷發展新的教育技能，以適應這一變化，確保教育系統能夠充分利用人工智能的潛力，提高教育質量。

人工智能技術可以給教師提供智能媒介知識和技能的教學課程，包括軟件應用、數字內容制作、信息檢索等，教師可以利用人工智能技術制作數字內容、設計教學活動，對學科知識和學習資源進行分析和整合，也可以充分考慮學生吸收知識的方式和效率[4]。或者利用聊天機器人和語音識別技術來和學生進行交流，從而增強課堂教學的感染力，從而激發學生的興趣和參與度。教師可以有意識地學習和運用人工智能技術為學生提供豐富的學習體驗和多元的學習方式，注重人工智能技術在教育過程中的人性化應用。教師需要不斷提高人機協同效率，從學生的興趣特點出發，將新興的技術、前沿的成果展示給學生，不斷提高課程教學的感染力，把握課堂教學的主動權。

4 結束語

人工智能技術可以用于課程設計、學習過程監督與輔導、智能評估和個性化教育等方面。挑戰了傳統的教育教學中的人才觀、教學觀、教育評價觀，強調跨學科的融合，注重培養具有人工智能思維和技能、突破性思維和創新能力的復合型人才[5]，強調了個性化學習、數據驅動的教學和技術整合。支持和推廣在“人工智能+教育”在數字媒體藝術專業課程培養中具有重要意義，用新技術賦能數字媒體藝術專業教育，把教育資源、教育環境、教育措施等變得更為智慧化，創造出眾多新的潛在領域和方向，呈現“智慧教育”的培養方向。在多學科交叉融合下，綜合數字技術、藝術設計、互聯網思維、數字化生活、萬物互聯的思維，在游戲設計、交互設計、三維影像設計、新媒體展示設計等多個領域，重視在人文、藝術、技術方面綜合素質的培養，以適應數字化時代的人才需求，推動數字媒體藝術專業的發展。