智能交互設計與視覺傳達設計教育融合探究

人工智能技術的發展不僅為社會經濟發展提供了強大動能，同時也在逐步改變著文化和藝術設計教育的實踐機制。人工智能是一個極其寬泛的技術概念，包括了計算智能、感知智能、認知智能等多種智能技術類型，所衍生的應用性數字技術產品更是數不勝數。因此，人工智能技術向教育領域的滲透也呈現出多維并進的形態，對教育的課程內容、教學形式、教學系統、教學管理、教學機制、評價體系的創新改革提供了充分賦能，極大地改變了學科教育的實踐形式，提高了專業學科的教學質量。當前形勢下，推進人工智能賦能教學的方法與理論研究具有重要現實意義，將對傳統教育過程中的“教”與“學”模式創新提供重要理論指導。由陳凱強、仲國強撰著的《人工智能教育應用的理論與方法》一書是系統研究人工智能技術在教育領域應用的理論專著，通過對國內外人工智能教育應用案例的詳細分析，闡明了多模態學習分析、適應性反饋、人機協同等人工智能教育的主要應用范疇，探索了以人工智能和機器學習為基礎的智能交互設計在專業教學中的應用機制，對依托智能交互設計打造沉浸式學習機制展開深入探究，立足實踐描繪了人工智能課程教學的演化發展路徑。

鑒于視覺傳達設計專業教學與智能交互設計存在廣泛而深入的融合基礎，可作為探究人工智能教育發展模式與路徑的一個典型切入口，本文將在系統分析《人工智能教育應用的理論與方法》一書內容特征與研究成果的基礎上，以視覺傳達設計與智能交互設計的融合為主題，對人工智能技術在具體專業學科中的教學應用作深入探析，為進一步改革專業教學機制、人工智能技術應用方式提供實踐經驗參考。

人工智能已經成為挖掘教育新質生產力的一個重要方向，正逐漸以智能化、寬領域、應用性的形勢向教育領域滲透，衍生出許多突破傳統學科教學理念的新思維、新技術、新認知。本書對人工智能教育應用理論與方法的揭示涉及多個維度，視野廣泛而解析深入，詳細為讀者分析了人工智能賦能學科教學的實現機制，系統呈現了當前人工智能教育的具體應用趨勢與范疇。首先，本書以“多模態學習分析”為核心，對人工智能語境下的多模態學習的運行邏輯與技術支撐進行專業闡釋，在詳解多模態學習分析概念和多模態數據層次的基礎上，從人機交互視角梳理多模態數據與多模態交互的發展歷程。同時，為幫助讀者深入了解多模態學習分析的應用邏輯，本書以視覺傳達設計課程教學為例，從不同角度講解了學習者、教師等不同教學主體參與多模態學習的機制，具體包括學習者聲音搜集分析與ITS 的適應性反饋、學習者身體移動軌跡跟蹤與合作學習能力評估、教師非語言行為搜集分析與自動化教學評估等。通過對不同教學主體參與智能教學的機制進行分析，具體呈現出人工智能語境下視覺傳達設計課程多模態學習分析的運行邏輯。其次，本書分別從學習者學習模式改進、人工智能技術輔助和人機協同等角度闡釋人工智能教育的具體應用，系統呈現人工智能教育發展的多維度、寬領域、智能化趨勢，幫助讀者構建對人工智能教育應用的系統性認知框架。這其中，既有從適應性反饋的角色分類與實現形式描繪的智能學習機制、從智能教學系統功能拓展與應用實效層面開展的實例展示，也有從適應性學習與沉浸式學習形態打造的技術特征與實踐策略參考，還有從人機協同角度探究人工智能向增強智能躍進的理論與實踐分析。作者憑借多年來在人工智能教育領域的深耕經驗，系統專業、全面深入地解析了人工智能技術在專業學科教育中的應用原理與發展趨勢，從課程、學生、教師等不同教學要素角度分析人工智能技術參與教學創新的路徑，為完善讀者對人工智能賦能學科教學的實現機制的認識提供了多元化認知角度。

本書作為一本以智能技術原理介紹和教學機制創新形態分析為主的理論專著，作者并未遵照常規著述思維，以專業晦澀的理論分析和一板一眼的行文結構將本書編撰為一本“人工智能教育實踐指南”，使對智能教育感興趣的讀者望而卻步。而是在以通俗易懂的語言進行必要的學理闡釋的基礎上，以大量專業學科教學實例來呈現智能交互、虛擬現實、人機交互、沉浸式學習、適應性學習等技術與方法在智能教學課堂上的實現邏輯，秉持理論發展服務于教學實踐的原則，對三代人工智能技術的主要發展成果及其教育應用轉化機制進行實踐展示，為具體學科開展智能教學提供操作性很強的經驗指導。

以視覺傳達設計的智能教學為例，本書先是分析了現代視覺傳達設計教育的主要目標和技術特征，從傳統視覺傳達設計教學課堂的技術依托與教學成效指出了對應問題，再從當前視覺傳達設計智能教學發展方向角度梳理了可供應用的主要人工智能技術，以及為適應人工智能教學必須對傳統專業課程建設機制進行的改革，尤其是圍繞具有“用戶核心思維”的智能交互設計的智能教學系統在學科教學中的應用進行了實例分析，微觀呈現出以視覺傳達設計為代表的工科專業的未來發展趨勢。其一，本書對智能交互設計在視覺傳達設計教學中的應用作了細致分析。智能交互設計采用先進的圖形和動畫技術，使用戶界面既美觀又操作簡單，甚至關注到無障礙設計的開發運用，確保所有用戶可輕松訪問并使用產品。視覺傳達設計教學需要借助各種智能交互設計產品，以豐富教學內容視聽形式，增強學習者感官機能，使學習過程更加形象生動。其二，本書展示了智能交互設計在智能教學系統設計中的應用，并闡釋了智能交互設計如何影響智能教學系統設計與運行，賦予視覺傳達設計等專業教學以技術性支持的原理，為視覺傳達設計教學融入智能教學系統梳理了問題與實踐邏輯。

本書基于虛擬現實正成為智能教育領域一個熱門應用方向，對虛擬現實的發展歷程、擴展現實概念作了詳細梳理辨析，強調了擴展現實（XR）在營造沉浸式學習環境中的資源技術支撐作用。具體到學科教育領域，以視覺傳達設計為代表的學科課程的智能化教學需要保持創新探索的力度與深度，而擴展現實（XR）作為融合了AR、VR、MR等多種技術的集成體，能夠為學科智慧教學提供強有力的技術支撐，為師生構造能夠自如游走于虛擬世界和現實世界之間，并實現兩者無縫銜接的“沉浸式”教學課堂。尤其對視覺傳達設計這種追求圖像視覺表現力的學科，對課堂教學的內容呈現方式、教學模式、人性化設計、教學互動性等要求較高。而擴展現實技術以豐富視覺效果、增強視覺體驗、擴展人體感官機能見長，將其應用到視覺傳達設計智能教學中，對視覺傳達設計課程教學的內容、呈現方式、課堂互動性、知識學習過程革新起到重要革新作用，為學生創造一個沉浸式學習環境，更加真切地感受視覺傳達設計課堂的立體性、智能化。

進一步，作者介紹了沉浸式學習課堂的基本實現形式。其以打造虛實融合的混合式學習空間為目標，以擴展現實技術為依托打造虛擬實驗室為路徑，使構建基于擴展現實的游戲化學習模式成為可能。擴展現實不僅對學科課堂智能教學具有創新推動力，在職業培訓、藝術教學、家庭課堂中同樣具有廣泛應用前景，作者以教學實例演示了在這些教學中打造沉浸式學習情境的具體做法，進一步革新了讀者對擴展現實應用的認知。總體來看，擴展現實在STEM教育等偏重知識與技能的學科教育中顯示出明顯教學創新力。

人工智能教育技術的點陣式應用極大地創新了以視覺傳達設計為代表的學科教學形式，但這并不代表著專業教學可以從此高枕無憂。作者深知，專業人才培養質量不僅受教育技術的影響，更取決于教學機制對學生核心素養培養的重視程度。本書在闡釋核心素養對人才培養質量的重要意義的同時，對人工智能賦能核心能力培養的可行性進行了深入分析，從專業理論素養夯實、實踐操作技能提升、創新創造潛力挖掘、思想政治教育成效提升等角度探討人工智能教育技術的賦能機制，構建了人工智能教育背景下的核心素養培育運行機制。進一步本書系統探究了智能教學系統設計理念與核心能力培養目標的契合性，以視覺傳達設計等學科教學為例，分析了智能教學系統設計的底層技術運行邏輯，結合智能教學系統的功能與資源優勢合理設計符合核心素養優質培育的課程，為智能教學系統充分發揮技術賦能夯實基礎。本書堅持“以人為本”的智能教育建設理念，將人才核心素養培育置于教育技術創新發展的前位，例如作者通過對視覺傳達設計人才核心素養的分析，認為現代視覺傳達設計人才的核心素養主要體現在數據建模能力、平面設計能力、空間結構定位與表現能力、色彩搭配能力、數字化設計軟件應用水平、視覺圖像審美品位的培養等方面，人工智能教育技術要朝著專業人才核心素養培育精進的方向發展，確保智能教育體系實現教學模式創新與核心素養高效培育兩手抓。