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［摘要］國務院把文件《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》列入政府工作報告，在規(guī)劃中指出：“要實施全民智能教育項目。”從這里可以看出，人工智能已經(jīng)被列入國家戰(zhàn)略高度，并且引發(fā)眾人對于“教育革命”的思考，現(xiàn)有的傳統(tǒng)教育模式迎來了不少機遇與挑戰(zhàn)。環(huán)境藝術設計作為一門藝術設計專業(yè)，因專業(yè)涉及范圍廣、信息量大、內容繁多、關乎人群切身利益，在有限的學時內運用人工智能技術與環(huán)境藝術設計專業(yè)相融合，運用信息化教學的方式手段，從而從根本上提高教師的教學水平。本文以環(huán)境藝術課程為立足點，從人工與智能融合、虛擬與現(xiàn)實的融合、客觀與主觀的評價等方面實施改革，力求人工智能技術與環(huán)境藝術設計課堂能夠更好地融合。

［關鍵詞］人工智能技術；環(huán)境藝術設計；VR虛擬技術

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、AI和VR等人工智能技術的不斷出現(xiàn)和更替，很多新能源產(chǎn)業(yè)例如生物科技、納米技術、新材料、新能源、新工藝的突然興起，“智能家居，智慧生活”市場導向由比較傳統(tǒng)機械化處理空間的設計模式向借助虛擬現(xiàn)實技術手段和體感影視交互系統(tǒng)轉變。人工智能技術在現(xiàn)實生活中和工作中顯現(xiàn)出重要的地位。學校是未來設計師成長啟蒙的搖籃，從事教育事業(yè)的一線教師更需要重新梳理傳統(tǒng)的教學模式，并進行調整，開拓新型的教學模式，改變以往傳統(tǒng)的教學思維，能在一定條件下改變傳統(tǒng)教學環(huán)境，提升教師自身的現(xiàn)代化教學的手段和能力，改變傳統(tǒng)的教與學方式，同時應當提升自身的自我素養(yǎng)和相關的專業(yè)技能，讓教育突破技術與藝術的隔閡，時間與空間的界限，“本我”與“超我”的維度，為培養(yǎng)具有互聯(lián)網(wǎng)思維與設計美感兼?zhèn)涞亩喽挝唤K身學習型人才而進行自我和專業(yè)的變革。

1總論

人工智能的概念誕生至1956年，迄今為止已經(jīng)61年。各國政府高度重視人工智能相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，紛紛加大對人工智能的科研和教學投入，搶占市場份額和戰(zhàn)略制高點。國外對教育人工智能（EducationalArtificialIntelligence）相對而言已經(jīng)較為成熟。美國在人工智能領域處于世界領先地位。去年10月，美國白宮科技政策辦公室《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》兩份重要報告，指出人工智能技術對社會各領域的影響越來越深刻，教育是人工智能應用的一個重要領域；英國擁有迄今為止最強大的人工智能生態(tài)系統(tǒng)；日本學者新井紀子（NorikoArai）開發(fā)的機器人TodaiRobot，參加東京大學的入學考試中完成數(shù)學、英語、科學測試和寫作，成績超過80%的學生。國內許多專家學者對人工智能的教育教學應用，從自身研究的不同領域，展開了深入的研究，取得了一定的成果。近年來，國內教育技術界對于人工智能的教育教學應用的關注度逐漸提高，研究范圍逐漸擴大為了進一步了解國內人工智能教育教學應用的研究趨勢。最早在2005年有學者開始研究虛擬現(xiàn)實技術在教學課堂中的應用，《虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的應用》一文歸納出：可視化和虛擬現(xiàn)實技術、智能技術協(xié)同工作，可以讓環(huán)境藝術設計能夠突破“平面、立面、剖面”的常規(guī)模式，從各個不同的角度直觀地面對設計對象；從2007年開始，人工智能在高職教學中應用的研究逐漸興起。《人工智能在園林設計中的應用》提出基于現(xiàn)有園林基礎，借助人工智能技術將科學性、生態(tài)性和低碳發(fā)展落實到實處，提升居民生活質量的作用。環(huán)境藝術設計是一項對建筑室內外空間與現(xiàn)代風景園林相融合的實用課程。廣義上來講，她包含建筑學和景觀規(guī)劃學，以及設計心理學和環(huán)境學的一系列知識。學生在學習的同時，還需要掌握CAD制圖，3Dmax建模，SU草圖大師，PS后期處理，AI或ID排版，以及l(fā)umion視頻動畫制作等多類軟件。在學科支撐和軟件輔助的同時，學生還需要有空間想象能力和創(chuàng)造力，以及項目經(jīng)驗才能進入優(yōu)秀設計公司實現(xiàn)自身的價值與夢想。在前期的走訪中，我們走訪了很多地產(chǎn)公司、新銳設計公司，調研發(fā)現(xiàn)很多經(jīng)典老牌名企均頻頻開始與阿里巴巴，百度、騰訊、海爾、HUAWEI等互聯(lián)網(wǎng)公司合作，在開發(fā)智能人居環(huán)境、智能地產(chǎn)、智能醫(yī)療、智能養(yǎng)老、智能社區(qū)、智慧公寓、智慧城市等新型空間設計格局上很有研究成果。未來環(huán)境設計師應是藝術設計、數(shù)據(jù)分析、信息可視化、計算機編程、多媒體技術等跨行專業(yè)的多能操控手，因此，學校的學生如若需要在這些公司占得一席位置的話，需要在校期間就積累相關的經(jīng)驗，這樣才能順應社會的發(fā)展，符合人才的需求要求，早日實現(xiàn)自己的價值和夢想。面對人工智能對學生專業(yè)技能的要求，我們需要思考的是，要如何使學生具備核心競爭力，免遭行業(yè)淘汰？同樣，作為人才孵化場的學校應該如何培養(yǎng)更為優(yōu)質的學生，這些都值得我們思考。

2人工智能技術與環(huán)境藝術設計課堂教學相融合

鑒于環(huán)境藝術設計，是一門涉及學科廣泛，包括建筑學、城市規(guī)劃學、人類工程學、環(huán)境心理學、設計美學等學科交叉的學科，筆者希望通過藝術設計的方式進行整合設計的一門實用藝術。因而在人工智能技術日益成熟的當下，運用人工智能技術與環(huán)境藝術設計課堂教學緊密結合，靈活運用多媒體教學方式，能夠較好地實現(xiàn)以下教學目標。

2.1人工智能+教育

傳統(tǒng)課堂強調以“教”為中心，講授法、演示法講等傳統(tǒng)教學方法，教學內容受限于教師個人教學經(jīng)驗、知識結構、個人風格偏好等主觀因素。智能教育將融合互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)，將學習內容從書本擴展到屏幕，學習地點從教室延伸到隨處可學。以環(huán)境藝術設計里的《植物造景》一門課為例，目前大部分課堂中對于植物科普工作主要停留在傳統(tǒng)的模式下，在與人工智能技術結合方面相對薄弱。在課堂中，可以適當運用一些APP或者小插件，掃碼識植物，通過這種手段可以使學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣，便于教學的趣味性。其次可以開發(fā)一些軟件，適當運用獎勵機制激發(fā)大家學習的熱情。這些方式對人工智能科普技術在課堂的科普有一定的傳播力度，一些專注于研究植物的植物園進行了一定的探索和實踐，推出了很多適合我們借鑒的APP。例如中國科學院武漢植物園近期研發(fā)了一種基于NFC植物近場通信的自助解說系統(tǒng)，幫助游客更加了解植物和認識植物。另外例如像“花伴侶”、“形色”這些APP，也和武漢植物園研發(fā)的APP相似，通過拍照即可獲取該物種的科普知識，這些在娛樂的同時，還能不斷滿足游客的需求，也可以增強植物園整體的游覽需求。

2.2虛擬現(xiàn)實+教育

把虛擬現(xiàn)實技術應用在環(huán)境藝術設計專業(yè)的實際教學中去是一項新的體驗和手段。筆者力求通過虛擬現(xiàn)實和教育相結合的方式，改善部分教學手段和教學場所、優(yōu)化部分教學手段和方式。同時，也需要去解決一些信息化教學帶來的新型挑戰(zhàn)。例如教師如何把仿真的項目，用虛擬現(xiàn)實的教學手段呈現(xiàn)；二是如何把實踐與教育理論相結合，用虛擬教學手段更好地呈現(xiàn)在課堂，相輔于教學，使二者完美地融合，力求達到最佳的教學效果。如圖1，即是項目化教學過程中，將教學方案與VR虛擬現(xiàn)實技術相結合的案例。學生通過建模，再導入系統(tǒng)，可以看到實際仿真的項目效果。當然，仿真的效果只能部分體現(xiàn)出真實的項目，而不能完全代替現(xiàn)場真實的環(huán)境。但是，也從一個方面，體現(xiàn)出了虛擬和教學方案相結合的優(yōu)越性。

2.3平臺+教育

虛擬仿真實訓的關鍵是建立一個健全完善豐富的信息化教學平臺。教師要懂得分配和選取適當?shù)捻椖浚瑢⑻摂M仿真實訓教學系統(tǒng)的功能、組成和體系結構相結合，挑選出適合教學的平臺，進行系統(tǒng)開發(fā)、測試等。本研究針對學習任務設計環(huán)節(jié)，根據(jù)智能大數(shù)據(jù)重要度篩選，以《植物造景》課程劃分為：居住區(qū)綠地、立體綠化、濱水綠地、花壇植物、花境植物種植設計，共5大類課程項目模塊。例如Sketchup2017、EZland軟件支持這類開發(fā)平臺和SQL2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)制作教育教學系統(tǒng)平臺。平臺需要包括系統(tǒng)管理員模塊、任課教師模塊和學生模塊，同時平臺還需要具備一定的權限管理，后臺對植物素材數(shù)據(jù)要進行維護，系統(tǒng)整體需要支持植物配置，另外還需要有一定的教學管理及教學評價等功能。在這個基礎上，還可以根據(jù)用戶需求而設立界面。比如在創(chuàng)建繼續(xù)深度學習的推薦列表，就可以根據(jù)學生的興趣愛好來進行設立，充分考慮學生的愛好，及時推送相關的科普活動和展覽信息給學生，拉近學科教學與學生之間的距離。這個方式同樣可以用于植物園的相關科普系統(tǒng)。游客和學生一樣，對于深度學習的事物，在個體上會呈現(xiàn)差異化、因人而異的特點。相關科普APP，可以通過分析游客的不同需求，推薦相應的植物科普和園區(qū)活動內容，更加顯示出人工智能的優(yōu)異化服務。另外在相關小程序的開發(fā)中，開發(fā)者也可以通過分析需求者的個體差異，把植物科普知識的列表、園區(qū)活動等內容根據(jù)用戶的喜好進行劃分和歸類，為用戶篩選和提供最優(yōu)結果，推送給各個用戶。這種根據(jù)用戶需求劃分推送內容的推薦系統(tǒng)會提高原本推廣的效率，更好滿足用戶的需求，從而推動著植物園向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，為游客提供更高質量的科普服務。

2.4人工智能+評價

運用人工智能系統(tǒng)對學生的表現(xiàn)進行監(jiān)控，進行信息采集與分析，諸如追蹤成績，查看各個學生的學習漏洞，教師可以深入了解學生在數(shù)學方面的薄弱環(huán)節(jié)。利用神經(jīng)網(wǎng)絡方法，給學生發(fā)送為他定制的鼓勵和指導信息。能夠彌補現(xiàn)有的教學考核中個人因素決定成績的不足，大部分停留在以教師考核為準，僅有少部分加入學生自評、互評，現(xiàn)有的評價模式都是人為評價，缺乏一定的客觀性。這種評價模式是不夠客觀的，平臺的評價模式也就失去了本身存在的意義。所以在評價的過程中，就要縮小平臺中過于主觀的人為評價部分，加入一些客觀評價的部分，對學生的教學效果進行一定全面的主客觀相結合的評價。在教學效果中，評價有兩方面：一是通過評價學生的學習過程和最終展示；二是需要教師分析和解決學生在信息化教學過程中存在的問題，并進行優(yōu)化，做到客觀公平公正地進行教學評價。

3結語

課題立足于當前“人工智能”視域下的高職環(huán)境藝術設計專業(yè)教改研究，將《植物造景》課程實訓設計的更具有智能性、綜合性、設計性，充分運用人工智能技術調動學生積極性，提高學生實踐能力。在當前將人工智能技術融入到環(huán)境藝術設計課堂中，為學生學習和教師教學提供了新的思路和方法。也希望通過開發(fā)相關的教育教學平臺，使人工智能技術有良好的應用前景。運用人工智能技術的環(huán)境藝術設計的課堂注重學生在學習過程中的感受，豐富的課外科普時間和學生感興趣的知識深入和延伸，期望使學生獲得良好的用戶體驗。平臺還會設立手機的移動端，讓學生的學習不再受空間、時間的限制，學生可以隨時隨地用手機的移動端獲取學習內容，也為環(huán)境藝術設計的教育教學提供了有效途徑。借鑒其他高校人工智能技術應用于教學的經(jīng)驗，對環(huán)藝課堂與人工智能技術結合方面實踐總結，探討藝術設計類專業(yè)課程教學與互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術融合，同時為我院其他專業(yè)課程改革提供參考依據(jù)，也為同類院校人工智能課堂開展提供示范作用。

參考文獻

[1]韓麗.武漢植物園基于.NFC移動導覽的探索和實踐[C].北京數(shù)字科普協(xié)會、首都博物館聯(lián)盟、北京博物館學會、中國博物館協(xié)會博物館數(shù)字化專業(yè)委員會、中國文物學會文物攝影專業(yè)委員會、北京聯(lián)合大學、中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心.博物館的數(shù)字化之路.北京：北京數(shù)字科普協(xié)會、首都博物館聯(lián)盟、北京博物館學會、中國博物館協(xié)會博物館數(shù)字化專業(yè)委員會、中國文物學會文物攝影專業(yè)委員會、北京聯(lián)合大學、中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心，2015：4.

[2]高玉卓，劉樹老.環(huán)境藝術設計智慧教學模式初探[J].家具與室內裝飾，2019（9）.

[3]尼爾•林奇.人工智能時代的設計[J].景觀設計學，2018.

作者:錢抒辰 單位:浙江農(nóng)業(yè)商貿職業(yè)學院