人工智能對產品設計教育的影響

【摘 "要】 人工智能的快速發展，對各行各業都產生了不同程度的影響，對教育行業的影響也日益深遠，文章從人工智能不同的技術層面，分析了人工智能對產品設計教育各方面的影響，希望能為今后產品設計教育的發展提供思路和研究基礎。

【關鍵詞】 人工智能（AI）；產品設計；設計教育

一、背景

人工智能（Artificial Intelligence，英文縮寫為AI）的出現與發展已經深深地影響著各行各業以及人們的生活，它的出現對產品設計也帶來了一定的變革和沖擊。在教育領域，人工智能提供了一種新的方式來教授和探討產品設計，不僅改變了人們學習的方式，也改變了產品設計本身。

二、人工智能

人工智能的起源可以追溯到20世紀50年代，當時美國科學家麥卡錫、明斯基等人在達特茅斯學院召開會議，討論如何讓機器變得智能化，這次會議被認為是人工智能誕生的標志。隨后的幾十年里，人工智能領域涌現了許多重要成果和思想，例如圖靈測試、專家系統、自然語言處理、計算機視覺等。人工智能技術也在不斷發展和創新，如機器學習、深度學習、強化學習等。

人工智能的定義是模仿人類大腦的機器，根據AI技術分類為：傳統機器學習、深度學習、強化學習、自然語言處理、計算機視覺、機器人技術、專家系統、模糊邏輯。傳統機器學習是指較為簡單的指令和回答，數據量小，訓練機器人以特定目標的簡單回應；深度學習是指在網絡的輸入和輸出之間使用多層神經元，以人腦的神經元結構為啟發；強化學習是指計算機給出好的答案會給獎勵，給出不夠優秀的答案會有懲罰；深度學習訓練能夠使計算機在多個選擇中得到最優解；自然語言處理是指讓計算機理解閱讀人類的語言，這是基于機器深度學習訓練出來的效果；計算機視覺主要為分析圖片、視頻等多媒體的數據，從多維數據中提取信息；機器人技術是指操縱機器運動、平衡、有感應；專家系統是由知識庫、推理機、控制器組成，通過調取知識庫中專家領域的知識和經驗，模仿人類專家決策；模糊邏輯是指使用不完整或不確定的信息進行計算機的訓練，不依賴于公理或邏輯規則。從人工智能的技術層面的功能對應人類大腦的功能區域，可以發現，人工智能是無限趨向于模仿人類大腦的機器，具體的對比和應用分析表1所示如下：

三、人工智能與產品設計教育

人工智能技術的快速發展對設計領域的影響非常大，與此同時對設計教育也產生了巨大的影響。設計是一個與科技結合非常緊密的職業，設計師需要快速反應和了解人工智能技術的發展。現有的人工智能與教育的相關研究文獻大多是關于人工智能發展過程中教育應該教什么、如何教、誰應該教的問題。講述了人工智能對當前教學課程的影響、教學方法的影響以及人工智能帶來的需求變化等。比如學生利用AI作弊等行為促使教師思考作業的設計和布置技巧，對學生進行誠信教育和學習監督。

人工智能可以進行藝術領域的創造。比如音樂、舞蹈、繪畫、文學、影視、綜合藝術等。人工智能創作的歌曲和人類創作的歌曲，有時候很難被區分。人工智能在協調身體動作方面的舞蹈動作也是其技術發展的體現。AI繪畫、AI設計是機器學習和呈現藝術成果過程的結果。利用人工智能技術創作詩歌、編輯小說、編寫劇本，提升創作效率。AI應用于影視，呈現視覺享受。人類利用AI進行藝術創作的靈感素材采集，利用AI進行設計方案的前期信息研究，使用AI創建平面或三維效果圖。AI幫助設計師和藝術家提高創作效率，可以進行素材收集、提供繪畫技巧，這讓藝術家和設計師可以更專注于創作，釋放更多的靈感和思維。

產品設計是一個集合需求、技術、材料、工藝、功能、外觀等要素的創造性過程。產品設計專業旨在培養掌握產品設計理論和技能，能夠結合市場需求、用戶體驗和技術實現進行產品創新和設計的人才。產品設計專業主要課程包括：產品造型設計、產品結構設計、產品材料與工藝、產品交互設計、產品品牌設計、產品營銷策略等。這些課程涵蓋產品設計的各個方面，可以培養學生從美學、人機交互、工程、材料、工藝、生產等多個角度設計和創新產品的能力。產品設計專業還需要培養學生具備良好的團隊合作能力、市場洞察力、用戶研究能力、創新思維和項目管理能力。培養這些能力和技能將幫助學生在未來的職業生涯中更好地應對市場和技術變化，為用戶提供更好的產品和服務。

四、人工智能在產品設計教育中的影響和應用

教學內容上，產品設計中現有的一些可以用人工智能來完成，例如“計算機輔助三維建模”或者“設計二維表現”等課程，需要用到設計軟件來完成設計效果圖的課程，目前基本可以利用人工智能來完成。現在教師應該教學生如何使用人工智能，而不是像過去那樣試圖教學生怎么使用軟件。例如“計算機輔助三維建模”的課程，目前可以使用ChatGPT或文心一言等語言交互類的人工智能進行教學，通過與人工智能對話，以聊天的方式向人工智能索要代碼。比如要求人工智能寫一段Python語言的代碼，該代碼中需要有十個矩形三維模型，并能在建模軟件Blender中使用。待人工智能寫出代碼后，可以將代碼導入到建模軟件 Blender中，Blender中就直接擁有了十個矩形三維模型，不需要學生再一個一個建立三維模型。因此，學生不需要學習如何使用建模軟件Blender，而是應該學習如何使用人工智能來幫助他們完成建模作業。這就是教學內容需要改變的地方。

還有些課程，例如“產品營銷策略”或者“產品品牌設計”等，在實踐課程作業的環節，需要在設計前期收集和調研相關的資料，在收集材料和靈感素材的環節，可以借助大數據人工智能來篩選和分析設計初期需要的圖文資料，教師應該教學生如何快速精準地去抓取這些資料，讓學生通過多樣的方式來獲取自己所需要的數據和材料等內容。教師可以通過檢索圖片和視頻來收集設計前期或者是備課的素材。人工智能還可以應用在設計方法論等課程中，協助前期材料的收集。

人工智能可以在一定程度上預測和模擬產品設計的未來趨勢。通過分析大量的數據，預測設計元素的流行趨勢，比如顏色、形狀、材料等。這為設計師提供了強大的決策支持，可以幫助他們更好地預測市場反應，優化產品設計。AI也可以幫助設計師完成一些重復性的煩瑣任務，比如圖像處理、數據分析等。這使設計師可以將更多的時間和精力投入到創新和優化設計中，提高產品設計的整體質量。

教學方式上，AI驅動的教學工具能提供個性化的學習體驗。這些工具可以根據學生的個人能力和理解來定制教學內容，提供實時反饋，以及預測學生的學習軌跡。這種定制化的教學方法使每個學生都能按照自己的節奏和方式學習，提高了學習效率和成果。人工智能可以收集并分析學生的學習數據。可以在長期的教學活動中積累和記錄每個學生的行為習慣和性格特征，在大量的數據收集和記錄后，對每個學生的數據進行分析，這樣人工智能可以為每個學生制訂個性化的培訓計劃，更有針對性地進行教育教學活動，使教學更加個性化、定制化，真正做到因材施教。這有助于教師更好地培養學生的個性，更好地發現學生的潛力。人工智能還可以完成在線教學，為偏遠地區的學生提供優質的教學內容，減弱地理因素對教育教學的影響，更好地實現教育的公平和平等。人工智能與教師合作可以實現混合式教學。這有助于學生根據自己的時間安排需要學習的課程，使學習時間更加靈活。

教學場景上，隨著計算機視覺的發展，AR、VR、MR等技術逐漸貼近現實場景。例如教師可以讓學生將MR帶入課堂，體驗海邊場景，激發船舶設計專業學生的靈感。學生在設計船舶外觀時，對不在海洋附近的學校學生來說，會有更真實的海邊和海洋的實景體驗感，幫助學生獲得更多設計靈感。

在其他設計類專業中的應用上，人工智能也起著巨大的作用。在AI生成圖像、繪畫的領域中，可以利用AI完成各種風格的繪圖作品，以更加具體和明確的指令來引導AI作畫，使用的一些軟件有Mid Journey、Stable Diffusion等；在平面設計專業的領域中，可以將關鍵詞輸入直接生成LOGO，例如輸入品牌的名字加上品牌的領域再將自己想做出的效果找一個形容詞輸入，AI可以快速生成很多個LOGO的設計方案；在包裝設計專業領域，也可以進行類似的操作，將設計主題通過AI技術形成包裝設計的多套設計方案；在IP形象設計、插畫領域、UI設計領域、電子游戲道具的設計、游戲場景的設計、環境藝術設計專業中的效果圖呈現、景觀設計專業的效果圖呈現、服裝設計專業中的模特變真人穿衣展示服裝、室內設計專業中的毛坯裝修、電商攝影領域等等，都可以AI來輔助完成。

五、結語

人工智能對產品設計教育方面的影響是多方面的，教師應該盡快學習和認識人工智能的發展，主動接受和應用人工智能，并在教育教學中體驗人工智能的對教育帶來的幫助，同時規避人工智能可能帶來的弊端，在設計作業和實踐任務的時候，進行巧妙的作業設計，積極主動地將人工智能體現在產品設計的教育教學活動過程中。雖然人工智能帶來了許多好處，但也需要意識到它并不能完全替代人類設計師，人類設計師的創造力、直覺和情感是其所不能復制的。因此，需要教育學生將AI作為輔助工具，而不是人類的替代品，以發揮其最大的潛力。

總的來說，人工智能對產品設計教育產生了深遠的影響。它提供了一種新的、高效的教學及學習方式，同時也為設計師提供了強大的工具。但是，也需要意識到人工智能的局限性，只有這樣，才能充分利用人工智能的優勢，提高產品設計的質量和效率。

參考文獻：

［1］ 李詩藝. 人工智能對設計教育的影響［J］. 藝術教育，2019（06）：261-262.

［2］ 李文杰. 人工智能的發展對設計行業與設計教育的影響［J］. 工業設計，2019（12）：103-104.

［3］ 李姍. 淺談人工智能時代的設計教育［J］. 大眾文藝，2018（24）：205.

［4］ 胡曉琛. 數智藝術——人工智能與數字媒體藝術設計教育［J］. 藝術教育，2018（16）：100-101.

［5］ 李璐. 探析人工智能背景下的未來藝術設計教育［J］. 新聞傳播，2022（12）：28-30.