智慧教學(xué)背景下交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

注：本文系山東藝術(shù)學(xué)院2022年度校級本科教學(xué)改革研究項目《智慧教學(xué)背景下交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)的應(yīng)用研究》的研究成果，項目編號20220106。

周筠（1982.08-），女，山東文登，博士研究生，副教授，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計、交互媒體技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。

摘要：隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，交互技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成為一種引人注目的趨勢。本文探討了交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，并通過分析實際案例和學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，系統(tǒng)地研究其對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)體驗和參與度造成的影響。研究發(fā)現(xiàn)，交互技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于提升學(xué)生的學(xué)術(shù)成績，還可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計技能和創(chuàng)意潛力。本研究闡述交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)中的優(yōu)勢，并為未來教育實踐提供了有益的啟示，強(qiáng)調(diào)了其在智慧教學(xué)背景下的重要性和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵詞：智慧教學(xué)；交互技術(shù)；設(shè)計專業(yè)教學(xué)；創(chuàng)新結(jié)合

一、引言

隨著智慧教學(xué)和教育技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式正在被重新塑造。為了給學(xué)生提供更具互動性、個性化和創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)體驗，這一趨勢在高等教育中尤為顯著。設(shè)計專業(yè)的教育是一項復(fù)雜的工作，要求學(xué)生不僅具備理論知識，還需要具備創(chuàng)造力和實踐技能。而借助交互技術(shù)可以更好地模擬設(shè)計工作的實際情境，為學(xué)生提供更貼近實際的學(xué)習(xí)體驗。通過深入研究交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用，有望為教育者和決策者提供有益的見解，以推動未來的教育發(fā)展，為學(xué)生提供更具創(chuàng)新性和實用性的教育體驗。

二、智慧教學(xué)與教育技術(shù)

（一）智慧教學(xué)的發(fā)展歷程

智慧教學(xué)的發(fā)展歷程可以追溯到計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的普及過程。從20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，隨著計算機(jī)硬件和軟件的不斷進(jìn)步以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，教育領(lǐng)域開始逐漸應(yīng)用這些技術(shù)來改進(jìn)教學(xué)[1]。最初，教育技術(shù)主要集中在電子課本和教育軟件上。隨著時間的推移，教育技術(shù)不斷演化，包括在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境、在線課程、應(yīng)用程序以及更高級的虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用。

（二）不同教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

智慧教學(xué)被廣泛應(yīng)用于多個教育領(lǐng)域，包括高等教育、中學(xué)和高中教育、職業(yè)培訓(xùn)、企業(yè)培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)教育以及繼續(xù)教育等。在高等教育中，大學(xué)和高等教育機(jī)構(gòu)利用智慧教學(xué)技術(shù)提供在線課程、混合式課程和虛擬實驗室等；中學(xué)和高中利用智慧教學(xué)支持學(xué)生的學(xué)業(yè)發(fā)展并提高教育質(zhì)量。此外，職業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域使用智慧教學(xué)提供遠(yuǎn)程培訓(xùn)、模擬實驗和技能培訓(xùn)；企業(yè)利用智慧教學(xué)培訓(xùn)員工，包括在線培訓(xùn)模塊、員工發(fā)展課程和虛擬培訓(xùn)環(huán)境；醫(yī)學(xué)院和醫(yī)療培訓(xùn)機(jī)構(gòu)使用智慧教學(xué)來模擬手術(shù)過程、病例研究和臨床技能培訓(xùn)；繼續(xù)教育和自主學(xué)習(xí)也受益于智慧教學(xué)，為成年學(xué)習(xí)者提供便捷的學(xué)習(xí)機(jī)會。

總之，智慧教學(xué)是一個多功能的教育方法，通過整合先進(jìn)的技術(shù)和教育原理，為學(xué)生提供更富有意義和有趣的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，不僅適用于學(xué)校教育，還在終身學(xué)習(xí)和職業(yè)培訓(xùn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[2]。

三、交互技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

（一）虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）的應(yīng)用

化學(xué)實驗?zāi)M：在化學(xué)課程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以用于模擬危險化學(xué)實驗。學(xué)生可以戴上虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備，進(jìn)入虛擬化學(xué)實驗室測試，而無須實際操作危險的化學(xué)品，讓學(xué)生能夠在安全的環(huán)境中進(jìn)行實驗，并且可以隨時重復(fù)操作以加深理解。

歷史考察：在歷史課堂上，增強(qiáng)現(xiàn)實應(yīng)用程序可以用于觀察歷史事件的重建和演示。學(xué)生可以使用手機(jī)或平板電腦上的AR應(yīng)用程序，將歷史場景疊加到實際環(huán)境中，以親身體驗歷史事件。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用提供了沉浸式學(xué)習(xí)體驗，使學(xué)生置身于虛擬仿真世界中，增強(qiáng)了他們的參與度和專注力，有助于更深入地理解和記憶所學(xué)內(nèi)容。此外，學(xué)生通過虛擬實驗或增強(qiáng)現(xiàn)實演示能夠?qū)嶋H體驗和探索概念，而不僅僅是被動接收信息。這種實際體驗和互動促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和概念理解。在危險的實驗教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還提供了安全的實驗環(huán)境[3]。因此，虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用不僅改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，還使教育更富有創(chuàng)新性和互動性。

（二）在線協(xié)作工具和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）的應(yīng)用

遠(yuǎn)程協(xié)作：在設(shè)計專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生和教師可以使用在線協(xié)作工具進(jìn)行遠(yuǎn)程合作。師生可以共享設(shè)計文檔、草圖、圖片和其他材料，進(jìn)行實時地討論和反饋，使得學(xué)生可以跨越地理限制，與同學(xué)和導(dǎo)師協(xié)同工作，進(jìn)而提升團(tuán)隊合作效率。

作業(yè)和測驗：學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）為學(xué)生提供了便捷的平臺，用于提交作業(yè)、完成在線測驗和接收實時反饋。教師可以輕松地創(chuàng)建和分發(fā)作業(yè)，并及時提供反饋，進(jìn)行自動評估，有助于學(xué)生更好地管理學(xué)業(yè)，提高作業(yè)的質(zhì)量和及時性。

綜上所述，在線協(xié)作工具和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的應(yīng)用增加了學(xué)生之間的互動，促進(jìn)了師生協(xié)作和團(tuán)隊合作，其靈活度提高了學(xué)習(xí)的便捷性，使學(xué)生能夠隨時隨地訪問學(xué)習(xí)資源、參與協(xié)作，并按照個人時間表完成作業(yè)[4]。

（三）游戲化教育的應(yīng)用

數(shù)學(xué)游戲：通過游戲化元素，以互動的方式讓學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題，增強(qiáng)數(shù)學(xué)技能，學(xué)生可以在解題中獲得成就感，鼓勵他們更積極地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念和技能。

歷史模擬游戲：歷史模擬游戲允許學(xué)生扮演不同的歷史角色，在歷史情境中深入了解歷史事件。這種角色扮演的互動性學(xué)習(xí)方式可以幫助學(xué)生更好地理解歷史，深刻領(lǐng)會事件的背景和影響。

綜上所述，游戲化教育的應(yīng)用提高了學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)動力，通過游戲中的競爭和獎勵機(jī)制激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠積極地參與課程并享受學(xué)習(xí)過程的趣味性，從而更加愿意探索和解決復(fù)雜的學(xué)術(shù)問題。最重要的是，游戲化教育使學(xué)生更容易理解和掌握課程內(nèi)容，從而提高學(xué)習(xí)成績。

（四）社交媒體和在線教育社區(qū)的應(yīng)用

社交媒體小組：教師可以創(chuàng)建社交媒體小組，以便學(xué)生分享與課程相關(guān)的資源和信息，也使學(xué)生可以在社交媒體平臺上共享鏈接、文章、圖片和其他有關(guān)設(shè)計專業(yè)的內(nèi)容。

在線討論論壇：學(xué)生可以利用在線論壇討論課程內(nèi)容、提出問題和分享觀點。同學(xué)和教師們可以在平臺上互動，進(jìn)行深入地討論和交流。

綜上所述，社交媒體和在線教育社區(qū)的應(yīng)用首先促進(jìn)了學(xué)生之間的互動和合作，鼓勵學(xué)生分享想法、觀點和資源，從而加深對課程內(nèi)容的理解。其次，擴(kuò)展了學(xué)生的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，使他們能夠與同學(xué)、導(dǎo)師以及其他專業(yè)人士建立聯(lián)系，獲取更多的學(xué)術(shù)和職業(yè)支持。最后，該應(yīng)用使學(xué)生能夠更加深入地參與學(xué)習(xí)，在自己的節(jié)奏下討論和探索課程內(nèi)容，從而更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識。

（五）虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（VLE）的應(yīng)用

在線課程：學(xué)生可以通過虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境訪問在線課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)材料和資源，并根據(jù)自己的時間表和地理位置進(jìn)行學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)過程提供了更大的靈活性。

虛擬實驗室：在科學(xué)和工程課程中，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境可以用于進(jìn)行虛擬實驗和模擬。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實驗、觀察結(jié)果，并獲得實驗數(shù)據(jù)，而無須使用實際的實驗室設(shè)備[5]。綜上所述，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（VLE）的應(yīng)用在教學(xué)中效果顯著。首先，提供了跨越地理位置的學(xué)習(xí)機(jī)會，學(xué)生可以根據(jù)自己的進(jìn)度和時間表訪問學(xué)習(xí)資源，使學(xué)習(xí)更具靈活性。其次，鼓勵自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以自行選擇學(xué)習(xí)材料和資源，根據(jù)個性化需求和興趣進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。這種資源豐富的學(xué)習(xí)體驗有助于提高學(xué)術(shù)質(zhì)量，并滿足個性化學(xué)術(shù)需求。

四、智慧教學(xué)與設(shè)計專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)新融合

（一）智慧教學(xué)與設(shè)計專業(yè)教學(xué)的關(guān)聯(lián)性

智慧教學(xué)提供了創(chuàng)新的教學(xué)方法，可以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和設(shè)計思維。通過虛擬實驗、多媒體演示、在線合作和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，教育者可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計技能和創(chuàng)新潛力。智慧教學(xué)強(qiáng)調(diào)個性化學(xué)習(xí)，能夠根據(jù)每位學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格制定教育體驗。在設(shè)計專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生可以選擇感興趣的設(shè)計領(lǐng)域定制課程內(nèi)容，從而更好地滿足自身的學(xué)習(xí)需求。

智慧教學(xué)工具可以提供實時反饋，幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)進(jìn)度，有利于設(shè)計專業(yè)的學(xué)生不斷改進(jìn)設(shè)計作品。互動和協(xié)作也是智慧教學(xué)的核心要素，學(xué)生可以使用在線協(xié)作工具共同完成設(shè)計項目，分享觀點和資源，從而提高團(tuán)隊合作能力。

此外，智慧教學(xué)鼓勵跨學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生獲得廣泛的知識和技能。設(shè)計專業(yè)通常需要學(xué)生具備多方面的知識，包括藝術(shù)、科學(xué)、工程和商業(yè)等領(lǐng)域。多媒體和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等在智慧教學(xué)中也得到了充分利用，多用于呈現(xiàn)信息和模擬實際情境[6]。

（二）智慧教學(xué)與設(shè)計專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)新融合路徑

1.制定教育技術(shù)融合戰(zhàn)略

制定針對設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)的教育技術(shù)融合戰(zhàn)略需要充分考慮學(xué)校的具體情況和目標(biāo)，明確教育技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)中的角色和戰(zhàn)略目標(biāo)，包括提高學(xué)生的創(chuàng)造性、設(shè)計技能和實際應(yīng)用能力、提高學(xué)生的畢業(yè)生就業(yè)率、增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計思維能力等。

2.基礎(chǔ)設(shè)施和資源建設(shè)

為了支持設(shè)計專業(yè)的教育和創(chuàng)新，學(xué)校應(yīng)當(dāng)確保有適當(dāng)?shù)挠布途W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以支持智慧教學(xué)工具的使用，包括計算機(jī)實驗室、高性能計算機(jī)、VR/AR設(shè)備等，并為師生提供教育軟件和應(yīng)用程序。此外，學(xué)校應(yīng)當(dāng)設(shè)立3D打印和制造實驗室，提供各種3D打印機(jī)、切割機(jī)、激光切割機(jī)等制造設(shè)備，以支持學(xué)生將設(shè)計從數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實際原型的能力。同時，學(xué)校還需要組建專門的技術(shù)支持團(tuán)隊，負(fù)責(zé)維護(hù)和管理所有硬件和軟件資源，為學(xué)生和教師提供技術(shù)支持服務(wù)。

3.師資培訓(xùn)

在教育技術(shù)融合戰(zhàn)略中，師資培訓(xùn)至關(guān)重要，學(xué)校需要為教師團(tuán)隊提供個性化培訓(xùn)計劃，確保教師能夠充分理解和利用智慧教學(xué)工具和技術(shù)。同時，學(xué)校應(yīng)當(dāng)鼓勵教師積極參加教育技術(shù)研討會和培訓(xùn)課程，以不斷更新技能，促使教師能夠有效地將智慧教學(xué)工具融入教學(xué)活動中。此外，學(xué)校還需建立資源庫，為教師提供教程、教材和在線課程資料，以滿足教學(xué)需求。

4.課程設(shè)計

教師應(yīng)當(dāng)重新審視設(shè)計專業(yè)課程，確定如何整合智慧教學(xué)元素，并重新考慮課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，以提高課程的吸引力和實用性，確保課程目標(biāo)反映了行業(yè)趨勢和最新技術(shù)的變化。為了激發(fā)學(xué)生的興趣和提高參與度，教師可以開發(fā)具有互動性和多媒體元素的課程材料，包括在線虛擬設(shè)計項目、虛擬實驗室體驗、多媒體演示和案例研究等。同時，教師應(yīng)當(dāng)利用各種智能教育技術(shù)工具，如在線討論板、虛擬團(tuán)隊合作平臺和實時互動教學(xué)方法，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

5.項目和團(tuán)隊合作

教師應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)實際項目和跨學(xué)科團(tuán)隊合作，旨在培養(yǎng)具備綜合設(shè)計能力的學(xué)生，鼓勵學(xué)生共同解決實際設(shè)計問題。通過這種方式，學(xué)生將獲得更加豐富的實踐經(jīng)驗，能夠在真實情境下應(yīng)用設(shè)計技能，從而提高職業(yè)競爭力。此外，教師利用在線協(xié)作工具來促進(jìn)遠(yuǎn)程團(tuán)隊合作，有助于培養(yǎng)學(xué)生的遠(yuǎn)程工作技能，使其適應(yīng)全球化的工作環(huán)境。

而學(xué)校需要積極推動校企合作，與設(shè)計行業(yè)的合作伙伴建立緊密聯(lián)系。這樣不僅可以為學(xué)生提供實際項目的機(jī)會，還能夠讓學(xué)生與行業(yè)專業(yè)人士互動，了解行業(yè)趨勢和實踐過程。這將使設(shè)計專業(yè)的教育更加契合實際需求，并為學(xué)生提供更多職業(yè)發(fā)展的機(jī)會，促進(jìn)教育與行業(yè)之間的緊密聯(lián)系。

（三）在設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用效果

交互技術(shù)與設(shè)計專業(yè)教學(xué)結(jié)合在教育領(lǐng)域取得了顯著成果。這種融合創(chuàng)新了教育方法，充分利用虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實和多媒體等技術(shù)工具，為學(xué)生創(chuàng)造引人入勝的學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)了他們的興趣和參與度。首先，這種融合強(qiáng)調(diào)了實踐導(dǎo)向的學(xué)習(xí)，學(xué)生通過參與真實項目，應(yīng)用所學(xué)技能解決實際問題，為未來職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。其次，多媒體和互動性的強(qiáng)化提高了學(xué)生對知識的理解和吸收，而跨學(xué)科合作培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生在職場中更具競爭力。再次，這種融合能夠幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)進(jìn)度，幫助教師更加準(zhǔn)確地評估學(xué)生的工作，并提供指導(dǎo)和建議。最后，這一融合激發(fā)了數(shù)字創(chuàng)意和藝術(shù)表現(xiàn)力，培養(yǎng)了實際的技能，為學(xué)生提供了與行業(yè)合作、實習(xí)和職業(yè)發(fā)展相關(guān)的機(jī)會，幫助他們更好地準(zhǔn)備就業(yè)，成功應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)和機(jī)會。

五、結(jié)束語

本研究深入探討了智慧教學(xué)背景下交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用。該應(yīng)用增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，提高了學(xué)生的學(xué)術(shù)成績和技能水平，改進(jìn)了團(tuán)隊協(xié)作能力，并支持了跨學(xué)科整合。交互技術(shù)滿足了設(shè)計專業(yè)的需求，幫助學(xué)生更好地準(zhǔn)備應(yīng)對設(shè)計挑戰(zhàn)和技術(shù)要求。同時，交互技術(shù)通過提供多樣化的學(xué)習(xí)機(jī)會和個性化學(xué)習(xí)途徑，豐富了設(shè)計教育，有利于培養(yǎng)更具創(chuàng)造力和全面能力的設(shè)計專業(yè)人才。

交互技術(shù)在設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)中具有重要的應(yīng)用潛力，能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)術(shù)成績、技能水平和創(chuàng)意潛力。在不斷變化的數(shù)字化設(shè)計環(huán)境中，交互技術(shù)的應(yīng)用對于培養(yǎng)具備全面設(shè)計能力的專業(yè)人才至關(guān)重要。此外，交互技術(shù)也能夠滿足設(shè)計專業(yè)的特定需求，如沉浸式學(xué)習(xí)、跨學(xué)科整合和遠(yuǎn)程合作。

作者單位：周筠 山東藝術(shù)學(xué)院設(shè)計學(xué)院

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