AIGC與美術教育深度融合與創新應用

【摘 要】本研究探討了生成式人工智能（AIGC）如何助力美術創作，旨在幫助學生將信息技術與美術跨學科的知識融合，解決實際問題。研究以主題式創作教學任務為導向，結合ChatGPT和AI繪畫Stable Diffusion生成優質素材，輔助學生手繪創作。通過多維度評價學生作品及學習過程，驗證了AIGC為美術創作提供了豐富的素材資源和智能化的教學支持，解決了美術教學的難題，提高了教學效果。

【關鍵詞】美術創作；AIGC；跨學科融合；教學創新

【中圖分類號】G434" "【文獻標志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）05-090-03

近年來，以ChatGPT、Midjourney、Stable Diffusion為代表的人工智能技術席卷全球。AIGC技術極大降低了創作門檻，北京市第一零九中學積極擁抱技術，學校的高中美術辦學已有38年，現已發展為北京市獨家示范性普通高中美術專業班，我們將AIGC與美術教學相融合，旨在解決創作時面臨的構思立意難題。2022年9月，由美術專業教師與信息科技教師合作開發的“美術與科技”跨學科融合課程正式開課，課程引入ChatGPT和AI繪畫Stable Diffusion工具助力教學，這一舉措與藝考改革目標高度契合，旨在落實核心素養，培養更多優質藝術人才。

課程設計思路分析

利用人工智能技術，我們深入探究“AIGC與美術創作”融合課程的具體實施方案、教學策略及有效性的檢驗，以學生美術創作的綜合素養評價為核心，構建一個綜合性的課程框架。課程通過引導學生以“未來城市”為創作命題，展現他們對未來社會問題的敏銳洞察和深刻思考，如全球氣候變化、可持續發展等話題。我們根據AI提供的素材進行手繪再創作的方式，既守正又創新，融入學生個人的理解和感受，以確保作品的深度和獨特性，培養了學生繪畫造型能力與藝術表現力。課程結束時，學校舉辦了以“未來已來”為主題的AI和手繪畫展，為學生提供一個展示創作成果的平臺，同時也檢驗了課程的有效性。

在AI應用于課堂教學中，“穩定可控”是關鍵。我們首選開源代碼的AI項目，并采用“開源AI+國內VPS云端服務器”DIY方案，不僅解決了軟件的外網技術屏障問題，還能降本增效；同時，彈性配置服務器顯卡數量，方便教師根據需要進行二次開發調整。

軟件方面，我們選擇了Stable Diffusion作為AI繪畫工具，這一模型代碼開源，能在消費級別的顯卡上流暢運行，操作簡單且效果出色。此外，還結合平面圖片網站Pinterest、繪圖軟件Photoshop以及AI文生圖提示詞探索網站Openart等資源。在利用大模型助力教學時，我們注重其使用的適度性，并持續關注采用最新技術，進行更新迭代，以確保教學內容的時效性和前沿性。

本課程緊密貼合藝考學生的實際需求，突破傳統教學的局限。在科技的推動下，藝術表達形式更加多樣。師生共同探索人工智能大模型時代背景下的設計思維和方法，構建個性化的學習支持體系，使其成為學生的“伴學教師”與教師的“備課助教”，展現未來學校的創新面貌，為培養優質藝術人才開辟新路徑。

融合大模型技術的美術教學策略

1.引入AIGC技術設計教學

面向高一美術設計創意選修課的學生，前期我們開展了調查問卷，學生們雖然具備一定的造型基礎能力，但水平參差不齊，專業成績高低相差值達76分。學生對創意創作的畏難情緒較強，信心值僅為6.7（滿分10分），特別是對構思立意感覺到困難，創意思維值僅為5.2（滿分10分）。如何提升學生的創意思維能力和造型能力，成為我們教學的重要任務。因此，我們設計了融合AIGC技術的教學策略，深入挖掘他們藝術創作的無限可能。

以“AI設計‘未來城市’”為例，基于建構主義理論，我們設計了以大單元為主線貫穿主題創作任務的課程，通過四節課循序漸進展開，精心構建了問題鏈和任務群，如“未來城市的‘空間’和‘形式’會有哪些變化？”等具體問題，引導學生大膽想象，深入探索AI繪畫技術在創作過程中的應用方法和可能性。課程采用教學評一體化方式，通過美術鑒賞、項目式合作學習等形式，制定課前、課中、課后學習評價量規，將自評、師評、互評等多元化評價貫穿始終，引導學生以自主、合作、探究的方式投入美術創作學習。學生不僅能夠在實踐中掌握AI繪畫與創作，還能在解決問題的過程中培養創意思維和合作能力。

在課堂上，首先，我們引入大語言模型作為智能助手，協助學生完善創作構思和提煉提示詞。學生向大語言模型輸入相關問題或描述，大語言模型則迅速生成與主題緊密相關的詞匯、短語或句子，為學生提供豐富的靈感，并幫助他們學會如何運用語言精準地表達藝術思想，讓他們的創意思維得到進一步拓展。然后，利用AI繪畫工具Stable Diffusion，輔助學生進行繪畫創作。在實踐中，教師指導學生熟悉Stable Diffusion的操作界面和基本功能。學生可以根據自己的創作需求，選擇適合的繪畫風格、筆觸效果和權重等參數，生成初步的繪畫作品。在此基礎上，可以進一步調整和優化作品，使其更符合個人創作意圖。

我們充分發揮大語言模型和Stable Diffusion的優勢，助力整個教學過程。例如，在主題立意環節，大語言模型能夠激發學生的思考，提供多種方案方向；在欣賞和技法環節，利用AI繪畫的藝術家魔法詞進行繪畫作品風格的快速遷移，幫助學生熟悉并掌握大師的技法；在構思環節，AI繪畫能迅速提供多圖方案，為構思構圖提供有價值的參考素材；在創作環節，AI的圖生圖功能能夠為學生提供畫面修改完善的參考，而圖生文功能則能輔助師生對作品進行個性化的點評。

2.AI與教學融合面臨的難題與應對

在課程實踐中，我們遇到了諸多挑戰，例如，教師需要具備相應的技術能力和教學經驗，才能找到適合的AI工具和與美術創作結合的方式。同時，人工智能藝術創作需要技術支持，而相關軟件的使用大多仍較為專業，學習成本較高。此外，AI繪畫工具有多種類型和風格，要求學生具備一定的美學素養和創意能力，才能有效調整參數和指導創作方向。

我們還觀察到，學生們在AI工具實際操作和應用方面展現出顯著的差異。起初，學生們對AI繪畫技術充滿興趣和好奇心，他們積極參與課堂討論與實踐，不斷嘗試新的創作方式。然而，隨著課程內容的逐漸深入，學生之間的差異凸顯。一部分學生依舊保持對AI繪畫技術的興趣，逐步掌握、熟練運用相關工具進行創作；而另一部分學生則因初學AI繪畫工具時，往往需要較長時間才能生成滿意的素材，對此逐漸失去了耐心和興趣。為了解決這個問題，教師加強了對學生AI繪畫的指導，幫助學生更好地理解和掌握AI繪畫的核心要點和技巧（圖1、圖2）。

圖1" 傳統教學和AI助力后作品對比

圖2" AI學生作品公眾號展示

在AI繪畫中，提煉出優質的“提示詞”，即創意的關鍵詞是至關重要的。教師引導學生通過觀察和分析優秀的藝術作品，提煉出其中的設計元素和創意靈感，然后將其轉化為自己的“提示詞”。通過不斷地練習和實踐，學生逐漸掌握了這一技巧，能夠更加準確地表達自己的創作意圖和風格。經反復測試，我們發現大師的藝術風格對AI作品質量起著重要作用，因此，加大了對藝術家風格的學習。教師將提示詞組成技巧歸納為：設計描述+藝術風格+工藝要求，使學生能夠迅速掌握。通過對生成AI繪畫作品的質量觀察分析，我們發現“圖生圖”比“文生圖”更簡單高效，以線稿再增強等方式都是適合學生使用的方法。因此，我們鼓勵學生們多嘗試以上方式，更快地獲取滿意的創作素材。

同時，我們也意識到AI仍有很多不足之處，特別是人物造型細節方面，手、表情和人體結構等存在較大問題，需要甄別，不能完全借鑒，仍需要采用傳統查圖、拍攝和寫生的方式來彌補這一缺陷。當前，AIGC與美術教育融合仍處于起步階段，教師還需繼續尋找更多有效的方法來降低AI繪畫生成可用作品的難度，減少學生的挫敗感。因此，我們需要加強學習研究，深入備課，以提高AI繪畫的質量與效率。隨著技術不斷發展，相信AI大模型將越來越符合人們的需求。

AI帶來的教學效果

我們的課程有效解決了教學難點問題，成為學校美術專業課程體系的創新亮點，并影響了其他多項美術課程及學科活動。2022年底，學校美高專業課程榮獲北京市普通高中特色課程認定。2023年3月，學校更是躋身首批28所“北京市高中藝體特色發展研究體”之列。今年，AIGC融合美術創作項目通過了北京市級重點課題立項。

我們的研究融合了AIGC和美術教學，有助于打破學科邊界，雙師教學模式將藝術與科技緊密結合，在各自領域有較高建樹的兩位教師共同指導學生，確保教學質量和專業性，培養了學生的綜合學科思維和素養。注重通過創作任務立德樹人，將科技、藝術和人文理念相結合，致力于培養既掌握先進技術又擁有先進思想和扎實基本功的藝術人才。

教師們在此過程中獲得了成功。一是改變了教學模式，實現人機交互新體驗。在教學中使用AI文生圖技術，結合大語言模型完善提示詞，使學生的創作構思得以更早落實。這種人機交互的教學模式使學生全程參與且深度投入，大大縮短了創作周期，提升了教學效率。借助AIGC技術的強大作用，我們成功將原本只在高二年級開設的創意創作課程提前至高一年級開設，讓更多的學生受益。二是借助AI解決構思難點，激發創意靈感。創意創作課程在構思部分一直是教學的難點，以往教師需要準備大量圖片資料引導學生，但學生的參與感和創作效果往往不盡如人意，通常需要8課時來完成。現在，通過AIGC技術，我們成功將課程周期縮短至4課時，幫助學生迅速產生豐富多樣的設計草稿，并順利完成創作。三是提升造型能力，創作更精細的畫面。AI畫面因其寫實性強，在幫助學生提升畫面效果方面展現出顯著優勢。在AI繪畫的助力下，學生的作品在構圖、色彩運用和主題表達等方面均有更加成熟的表現。

學生在實踐中親身體驗著先進科技的魅力，通過AI生成的圖像激發了他們的想象力，讓他們深刻體會到了AI在助力創意思維方面的巨大潛力。一名學生利用AI成功完成了一幅美術作品《鯤之國》，并在語文課的作文《未來的學校》中表現出活潑的文筆和激揚的想象力。同時，學生們在實踐中也意識到AI仍十分依賴使用者的智慧，需要不斷學習。

思考與總結

回顧一年多的實踐探索，AI大模型技術為美術教育帶來的變革令人矚目。在利用AIGC技術時，我們既要發揮其優勢，也要關注其局限性。首先，AIGC技術為教育提供了新的可能性，但并非萬能。傳統教育中師生之間的情感交流、面對面的指導等仍具有不可替代性。因此，需要找到技術與傳統教育的最佳結合點，實現優勢互補。其次，美術是一門強調實踐和創新的學科，AIGC技術為學生提供更多實踐性創作機會。然而，技術本身可能存在的偏見和不準確性等問題不容忽視，需審慎篩選和評估。同時，要避免學生因過度依賴技術而喪失獨立思考和創新能力，需平衡技術與自主創新能力的培養。因此對AI生成數據的驗證意識顯得尤為重要。這離不開扎實的知識儲備，我們要不斷加強自身的學習能力，以更好地應對這一新技術帶來的挑戰。在未來的教育實踐中，我們將繼續深化探索，以科技為引擎，不斷開拓教育新視界，促進學生創新精神和實踐能力的提升。

注：本文系北京市數字教育2023年度研究重點課題 “AIGC與美術創作深度融合課程實施研究”（課題編號：BDEC2023010002）研究成果之一