人工智能背景下藝術類院校信息交互設計課程改革研究*

（南京藝術學院,江蘇南京 210013）

人工智能技術隨著科技的迅速發展，已經逐漸深入到我們日常工作、學習、生活的各個領域。教育教學領域作為人工智能技術的一個新的應用與增長點，人工智能相關技術應用將與教育教學關聯得更加密切。在近期召開的教育部新文科建設工作會議中，特別強調了新文科建設要重視藝術與科技的融合，與理工醫農等多學科融通，打造全新的藝術與科技融合的新格局，而人工智能技術必將成為聯通藝術與科技融合的新載體。隨著我國產業結構提升、新型技術產業的突破性發展，面向多方位交叉融合，全方位重視藝術與文化、藝術與科技融合也將成為教育教學面向未來的重要課題。信息交互設計專業方向作為與人工智能技術關聯較為緊密的新興設計專業方向，其課程設置的探索也將為未來設計專業課程設置改革作出有益的嘗試。

一、當前國內外院校課程設置現狀

信息交互設計類專業方向伴隨著信息技術與人工智能而飛速發展，作為一種新興的設計類專業方向，各個院校都在結合自身特點積極開展課程與教學探索，尤其在科技與藝術相融合方面都在做著一些積極探索，各自在此專業方向的課程設置、教學與設計實踐、未來發展趨勢等方面也都在不斷根據智能科技、人才需求等方面的發展變化，并進行不斷總結與調整，如何在交叉學科背景下開展信息交互設計課程教學，是教育從業者當前需要去面對并探索解決的問題。信息交互設計專業方向較在國外高等院校的設計專業中起步發展較早，并通過課程時間逐步發展成熟。例如，英國皇家藝術學院、美國羅德島設計學院、美國卡耐基梅隆大學、美國帕森斯設計學院、荷蘭埃因霍溫科技大學設計學院、瑞典于默奧大學等國外知名設計類院校，這些院校都是在交互設計教育教學中具有一定特色，在課程設置與教學方法理念較為先進的院校。其中，英國皇家藝術學院的交互設計專業近些年一直排名第一，其與英國帝國理工學院合作創新設計工程（Innovation Design Engineering，簡稱IDE）專業方向很有特點，此方向是一個重視跨學科的創新項目，專業及課程學習的重點也并不局限于交互設計、工業設計或用戶體驗設計，該項目課程中更多的是鼓勵學生通過研究和設計，獲得創造性的設計思維、實踐經驗、新興技術能力、課程設置更加強調設計專業學生的工程能力、創新意識以及對企業和市場的思辨能力。

國內的清華大學美術學院也較早地建立了信息藝術設計方向，之后國內很多院校也結合研究和用人需要，也陸續建立了與信息與交互設計的相關課程或專業研究方向。清華大學美術學院作為國內信息交互設計方向建立最早的領軍者，經過多年的發展并充分利用清華大學頂尖多學科交叉的有利條件，在信息交互設計教育與課程體系建設方面有了較為成熟的內容與豐富的成果。此外，國內很多設計類的院校也都為了適應教學科研與用人需求的需要，在部分設計專業名錄下開設了信息與交互設計的相關課程或課程群，同時結合各自院校特點在課程設置、教學實踐等方面又有所不同。理工類綜合大學更加強調交互設計的人機交互與用戶體驗的工程化研究，藝術類院校更加強調信息藝術可視化與交互前端的商業化實踐應用。

二、藝術與科技融合的課程改革

人工智能技術發展與實踐應用能力的增強，對于教育教學帶來的沖擊是必然的，教學模式與方法，課程構架與設置等方面也會帶來較大的，甚至顛覆性的改變。在教與學的過程中，人工智能技術的加入會使這個看似傳統的教學過程發生改變，學生的思維和認知方式也相應地會產生變化。“未能真正完成轉型的中國設計藝術又在電子和信息技術的推廣和應用中，又一次對設計的存在形態造成巨大的沖擊。”[1]藝術設計類專業的課程在此背景影響下，顯現出更多藝術與科技融合的新趨勢。首先，設計類課程的課程平臺與載體更加多元化、融媒體化，專業教師不再是唯一的課程講授者。其次，設計類課程內容越來越重視新技術與新材料的創新性實踐應用，先進技術的人文藝術化轉化更加凸顯，藝術與科技的融合將更加全面與深入。

“南京藝術學院作為一所綜合性藝術院校，在20世紀末和21世紀初，積極投入到深化教育教學改革的大潮中，構建了具有時代特征和學校特色的人才培養模式。”[2]以南京藝術學院工業設計學院信息交互設計專業方向為例，此專業方向自2008年至今，經過多年的專業與課程建設，也初步建立了相對獨立的信息交互設計課程群，從本科二年級到四年級有較為系統的課程設置。現有課程體系中，二年級課程主要強調專業基礎能力的掌握，例如“圖示設計”“信息整合設計”“人機交互”“交互軟件”等課程強調結合藝術類院校特點，注重信息交互設計的意識和基礎能力的培養。三年課程開始的“交互概念設計”“目標導向設計”“界面設計”“用戶體驗”等課程，逐漸引入交互設計相關的專業能力提升的課程，通過這些課程使學生逐步增強專業素養，掌握專業的一些基礎設計能力。四年級課程中的“信息產品系統設計”“虛擬現實設計”“設計專題”等課程則對學生的專業能力提升提出了更高的要求，專業課程更加強調結合信息交互設計方向在移動與體驗設計、智能硬件設計、信息可視化設計、虛擬現實設計、智能光影設計等實驗室研究方向，并為課題方向多元化的畢業設計做好準備。

在課程教學方面，南藝工業設計學院信息交互設計專業方向一直在努力嘗試將課程教學與實驗室教學相結合，其實也是通過相關的交互實驗設備將藝術設計與技術相融合，強調創新設計概念通過與相關智能技術結合的部分課程成果的實體化顯現。

三、藝術與科技融合的課程案例分析

南京藝術學院工業設計學院信息交互設計方向的“交互軟件2”即創意硬件編程課在本科二年級開設。課程一方面承接前修的“交互軟件1”即創意軟件編程課程，在學生具備初步編程概念的基礎上引入硬件交互元素；另一方面也開始培養學生制作硬件交互原型的能力，為高年級的設計專題課程打下基礎。課程以數字電路基礎為引入，說明以二進制信號為基礎的現代計算機的計算原理，同時綜合介紹與電子電路相關的通識性基礎知識。課程主體內容以Arduino為硬件技術平臺，主要介紹Arduino的語法規范標準，培養學生對“輸入——輸出”概念的基本理解，在實踐中初步接觸簡單的傳感器和執行器，了解物理計算的概念內涵。在課程的深入階段，結合學生的學習反饋，視學生的學習程度進一步講授包括無線傳輸協議在內的較復雜的硬件交互內容。

課程的實踐作業結合前修的Processing軟件語言，將Arduino采集的傳感數據引入計算機，控制屏幕繪圖的圖形內容，制作出可以物理交互的簡單原型，從而將課堂內教授的基本硬件知識與課外探索的代碼案例相結合，驅動學生自主研究和相互學習；同時也將新授課程與前修課程融會貫通，形成有機的課程整體，進一步深化學生的編程能力。從教學實踐的反饋來看，大部分學生能夠在教師的幫助下展開帶有自主性的學習探索，能夠結合案例編寫或改寫軟硬件程序，實現自己的設計原型構思；主要的學習難點在于學生的動手能力有待提高，對電路等問題容易產生畏難情緒，也往往會過度關注硬件技術的多樣性，造成不必要的復雜度，使得交互技術凌駕于原型設計之上。因此，在教學中需要教師時刻提醒學生回歸到交互設計的本質上來，不斷審視自己的硬件方案與設計構想之間的契合度，從而實現出符合邏輯和交互場景的硬件原型，真正將編程能力融入交互設計的綜合能力之中。

在南藝工業設計學院信息交互設計方向課程中，除了重視藝術類學生的計算機視覺與智能硬件編程外，也十分重視如何將最新技術如人工智能技術與設計結合，例如，隨著我國互聯網服務高速發展，以卷積神經網絡、生成對抗網絡、視覺分析為代表的先進技術進入了產品化轉型的熱潮，業界對視覺圖形界面（GUI）設計者的需求與從業人員的短缺造成了GUI設計迅速成為高校信息交互設計方向的重點研究方向，交互產品對界面功能的需求優于對圖形品質的需求。根據這些變化，在“設計專題”課程中，開展對機器視覺與圖形生成技術的研究，探索相關技術在GUI設計與生成領域的應用可能性。在“常用GUI生成器”這一課程課題成果中，學生根據圖形界面設計的規范步驟，通過GUI設計師的工作的流程特征，選取了其中關鍵的若干步驟，實現自動化生成。首先，設置了以多種線框元件以構建GUI生成的基本架構；其次，通過將已經出現的超過12大類的120余套GUI方案與對應線框元件組合作為學習樣本訓練生成模型；隨后，根據使用者所提出的線框元件組合作為框架生成多套功能適應性較高的GUI方案；最后，該產品還可以根據使用者需求生成支持再次編輯的圖形文件。此次設計實踐案例是較早開展的一次設計研究與人工智能技術轉化相結合的嘗試，產品原型符合現階段“由大規模標準化工業生產向訂制化智慧服務轉移”的國際設計研究趨勢，也為后續以“魯班機器人”為代表的智能GUI解決方案提供了充裕的想象空間。

四、結語

綜上所述，我們可以發現傳統藝術類院校的信息交互設計類課程，逐漸呈現出與現代科技相融合的趨勢,但這并不意味著教與學會完全轉向工科的思維方式與表達，而現代先進技術尤其以人工智能為代表的智能新技術，呈現出更加呼喚能與活躍性創造性的思維與設計相融合的趨勢，而這些正是藝術學院設計類學生的特點和優勢，但前提是課程教學過程中也需要讓學生先學習和了解相關智能技術，這也必然導致藝術類院校信息交互設計相關課程中，藝術與科技相融合的課程會更加豐富起來。未來已來，信息智能化的趨勢已經不可阻擋，藝術與科技的融合也將更加緊密，多學科交叉的復合型人才也可能成為藝術類院校人才培養的新目標。