5G+AI赋能跨学科融合教...“中外设计史”中的应用研究_吴念姿.pdf

104纺织报告|FANGZHI BAOGAO1 “中外设计史”课程教学现状与困境现代设计丰富多样、百花齐放，不同设计类别在各自的领域具有不同的创意方式，但都有一个共同的根源“中外设计史”，是所有艺术设计专业学生的启蒙课程。该课程是高等学校面向艺术设计专业一年级学生开设的第一门基础理论课程，旨在提高学生的中外艺术设计历史及理论方面的素养，提升其审美能力，使其掌握5G+AI赋能跨学科融合教学在“中外设计史”中的应用研究吴念姿1，陈 杨2，蒲蓓蕾3（1.广州华立学院，广东 广州 510000；2.广州华立科技职业学院，广东 广州 510000；3.深圳职业技术学院，广东 广州 518000）Research on the application of 5G+AI enabling interdisciplinary integrated teaching in“Chinese and Foreign Design History”Wu Nianzi1,Chen Yang2,Pu Beilei3（1.Guangzhou Huali University,Guangzhou 510000,China;2.Guangzhou Huali Science and Technology Vocational College,Guangzhou 510000,China;3.Shenzhen Polytechnic,Guangzhou 518000,China）Abstract“Chinese and Foreign Design History”is an important theoretical enlightenment course for art design majors in colleges and universities.There are some problems in the traditional classroom teaching model,teaching methods and students learning interests of this kind of design history course that need to be solved urgently.The progress of 5G+artificial intelligence(AI)technology provides a new development opportunity for the course reform of“Chinese and Foreign Design History”.This paper interprets the performance characteristics of the interdisciplinary integration teaching model supported by 5G+AI from three perspectives,namely,the integration of virtudity and reality,human-computer collaboration and interdisciplinarity,and explores its application in five aspects,namely,teaching design,teaching means,teaching resources,teaching practice and teaching evaluation,in combination with the characteristics of the“Chinese and Foreign Design History”course,and puts forward relevant suggestions according to the application effect,with a view to promoting the training of design talents.Key words 5G+AI;interdisciplinary integration;“Chinese and Foreign Design History”;information-based teaching设计的演变和发展规律，借鉴其中有用的部分，为设计实操奠定坚实的基础1。在“中外设计史”课程教学中，笔者通过观察和访谈发现以往传统的课堂教学已经不能满足学生的学习需求。其一，“中外设计史”涵盖的内容非常广泛，且需要随行业变化、社会技术变革而不断更新，但因循守旧的教材阻碍了学生掌握新知识、接受新信息，难以与社会投稿日期：2023-04-02基金项目：广东省高等教育学会“十四五”规划2021年度高等教育研究课题“5G+AI赋能跨学科融合教学应用研究以 中外设计史 课程为例”（21GQN37）；广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“后疫情时代 元宇宙+下艺术设计专业教学模式优化策略研究”（粤教高函20234号）；广州华立学院高等教育教学改革项目“后疫情时代 互联网+下艺术设计跨学科融合教学模式改革的研究”作者简介：吴念姿（1988），女，广东揭阳人，讲师，硕士；研究方向：艺术设计教育与信息化教学。摘要“中外设计史”是高等院校艺术设计专业一门重要的理论启蒙课程，此类设计史论课程在传统课堂的教学模式、教学方式和学生的学习兴趣等方面存在一些问题亟待解决，而5G+人工智能（AI）技术的进步为“中外设计史”课程改革提供了新的发展契机。文章从虚实融合、人机协同和学科交叉3个角度诠释了5G+AI支持下的跨学科融合教学模式的表现特征，并结合“中外设计史”课程特点，探索了其在教学设计、教学手段、教学资源、教学实践以及教学评价5个方面的应用，根据应用效果提出相关建议，以期对设计人才的培养起到促进作用。关键词5G+AI；跨学科融合；“中外设计史”；信息化教学中图分类号：J110.9文献标志码：AEducation教育FANGZHI BAOGAO纺织报告|FANGZHI BAOGAO105吴念姿,等：5G+AI 赋能跨学科融合教学在“中外设计史”中的应用研究接轨；其二，艺术课程除了课堂教学之外，外出采风、调研也很有必要，但后疫情时代的特殊性限制了学生“走出去”感受艺术、体验设计的自由，学习效果大打折扣；其三，学生思维活跃，渴望将所学知识运用于自身专业中，但由于课程结构等因素无法学以致用，造成“学”与“做”严重脱节。跨进5G时代，随着人工智能（Artificial Intelligence，AI）等信息技术的发展，在新冠感染疫情背景下，教育行业亟待打破传统的教学方法，寻求更加灵活有效的教学模式。2 5G+AI的发展为“中外设计史”跨学科融合教学提供新思路近年来，大量的跨学科教学研究表明，学科融合对促进学生能力发展有重要作用。工业和信息化部信息通信发展司司长谢存、教育部科学技术与信息化司司长雷朝滋谈“5G+智慧教育”应用试点时指出：“5G+智慧教育应用试点多数项目聚焦探索集成创新和多场景融合应用，课堂互动教学成为当前5G应用的热门场景。”2纵观国内外跨学科融合教学的相关研究不难发现，其发展离不开技术的支持。2020年是5G和AI的井喷发展之年，一方面，国家明确将“加快商用部署、加速产业链成熟、加快应用创新”作为5G重点工作，力争2020年年底实现全国所有地级市覆盖5G网络3；另一方面，AI赋能教学是信息化发展的新阶段，是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。教育部印发的 教育信息化2.0行动计划4表明，人工智能产业已上升为国家战略。人工智能+设计的应用及交叉学科的发展近年来越来越受重视，5G为各个领域的技术、设备等提供了优质的网络环境，尤其在教育方面，以高网速、低功耗、泛在网等特点，为智能化的教育方式提供了基础条件；而AI发展呈现出人机协同、跨界融合、深度学习、自主学习等特征，为教学资源共享、智慧型课堂以及远程互动教学等教育发展和改革注入了新动能。新冠感染疫情推动了虚拟技术快速发展，线上线下混合式教学模式现已被广大师生接受，但大多数在线教学实际上是传统授课模式的线上延伸，学生融会贯通和知识迁移的能力受限，而艺术设计学科的教学方式具有一定的独特性，对创意思维能力的培养具有较高要求。因此，5G+AI以其虚实融合、沉浸式互动等特性，在“中外设计史”课程教学中具有极大的应用潜力，可在沉浸与专注、想象与创造两个方面对未来教育提供更好的支持。3 5G+AI赋能跨学科融合教学应用的特征随着信息技术的高速发展，5G+AI也广泛应用于教育行业，在跨学科融合教学应用中呈现出以下特征。3.1 虚实深度融合5G+AI将现实中的教育元素（教育目的、教育内容、师生角色、管理评价等）纳入虚拟世界，将相应的教育体系与现实世界重新融合，师生可以基于视听动触等感官体验穿戴设备，在虚拟世界中沉浸式实现学习互动与交流。3.2 人机全面协同5G+AI基于人工智能、大数据等数字技术应用于教育中，进一步促进师生与数字技术之间的关系：教育者与信息技术系统协同，构建和设计个性化的教育场景；学生与信息技术系统协同，开发个性化创意思维。此外，借助AI算法、云计算等实时获取学生听课效果的相关教学数据，利用数据可视化技术，为教师提供展示科学的行为分析报告，实现差异化教学和个性化学习，使人机得到更全面的协同发展5。3.3 学科多元交互跨学科融合教学模式注重创新思维能力的培养，强调学生“做中学”，重视知识的交叉整合，而5G+AI赋能教育也主张发展学生在复杂的知识解构过程中的问题解决和创新能力，可见5G+AI技术与跨学科融合教学模式是相辅相成的关系。5G+AI支持下的跨学科融合教学课堂形成多元交互（包括生生交互、师生交互、资源交互与环境交互等）的良性循环，通过多元交互，促进知识共享6。4 5G+AI在“中外设计史”课程跨学科融合教学中的应用研究5G+AI赋能跨学科融合教学通常以项目或问题为实现途径，运用高新科技手段，在项目完成或问题解决的过程中培养学生的创造能力和实践能力。在“中外设计史”的教学设计中，第一，借助网络资源拓展艺术设计类课程的教学内容，对利用AI技术提取的非结构化数据进行有效分析和总结，加强针对性知识的筛选和整理；第二，可以综合性问题为载体，将艺术设计与工程、科学等学科贯穿起来，利用5G+AI技术解决问题，使学生综合应用多学科的零散知识，为后续课程的学习奠定扎实的基础；第三，借助AI技术实施差异化教学，通过信息技术整理出学生的学习曲线和数据分析，进而有针对性地指导学生，提升其学习效率。4.1 教学设计跨学科融合教学强调交叉学科的知识整合，将教学内容转化为可实施的引导式项目，通过多学科、多视角来解决实际问题。例如在第十一章 中世纪的艺术设计中，先提炼出教学重点哥特设计风格和教学难点，学生对年代久远的设计缺乏直观认识，由此归纳相关的交叉知识地图，制定出“哥特式服饰造型虚拟设计”的引导106纺织报告|FANGZHI BAOGAO性题目，综合应用艺术审美+5G+AI+服装结构等学科的知识开展教与学。4.2 教学手段通过“短书AI微课”“荔枝微课”等平台录制特色微课，AI微课具有边学边练的互动性和游戏化的特点，且能追踪学生的学习数据，针对学生的薄弱项进行专项练习，有效强化学生的知识结构。4.3 教学资源对“中外设计史”课程内容进行梳理，结合虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，将现实中难以实现或体验的教学内容（如古代设计作品、设计大师等）运用VR技术呈现，并整合国内外各种虚拟艺术设计博物馆内的资源应用于教学中，让学生身临其境地感受商周青铜器的气势磅礴、中世纪哥特建筑的高耸肃穆等。这种浸入式学习可以强化学生的记忆点，弥补教材更新不及时的缺陷。5G网络打破了4G网络带宽及速率的限制壁垒，为虚拟教学资源的提取和应用提供了便利。4.4 教学实践跨学科融合模式以项目制定项目学习项