人工智能繪圖技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

[摘 要]在人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)正面臨一系列的變革。人工智能繪圖技術(shù)為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)提供了更加便捷、高效和個(gè)性化的參考，針對(duì)傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題，在教學(xué)中加入人工智能繪圖技術(shù)，以學(xué)生為主體，融合學(xué)科競(jìng)賽內(nèi)容，充分發(fā)揮人工智能繪圖技術(shù)的積極作用，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，以適應(yīng)新時(shí)代背景下環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)需求，為今后環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)改革提供參考。

[關(guān) 鍵 詞]人工智能繪圖技術(shù)；環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)；人才培養(yǎng)；教學(xué)實(shí)踐

[中圖分類號(hào)]G41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-7556（2024）21-0075-03

文獻(xiàn)著錄格式：溫蘇皖，鄧顏如，吳潔，等.人工智能繪圖技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用[J].天工，2024（21）：75-77.

基金項(xiàng)目：2023年度江南影視藝術(shù)職業(yè)學(xué)院校級(jí)科研課題“人工智能繪圖技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用”。

隨著科技的快速發(fā)展，人工智能（Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI）技術(shù)逐漸成為各個(gè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。2023年，MJ、SD等新型人工智能繪畫技術(shù)橫空出世，顛覆了人們對(duì)藝術(shù)繪畫的認(rèn)知。同時(shí)，人工智能繪圖技術(shù)也為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)提供了新的教學(xué)手段和工具，改變了教學(xué)的理念和方法，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教育的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

本文旨在為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)踐提供參考，推動(dòng)人工智能繪圖技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域培養(yǎng)更多適應(yīng)時(shí)代需求的設(shè)計(jì)人才，為今后環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)改革提供參考。

一、現(xiàn)有課程闡述與改革

（一）現(xiàn)有課程教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)模式主要依靠教師從基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論開始，以設(shè)計(jì)對(duì)象為導(dǎo)向逐漸引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析，為學(xué)生提供設(shè)計(jì)思路。學(xué)生通過(guò)案例尋找自己的設(shè)計(jì)靈感，并通過(guò)階段性的草圖、模型不斷地深化自己的設(shè)計(jì)，教師則會(huì)通過(guò)自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完善學(xué)生的設(shè)計(jì)方案，為學(xué)生補(bǔ)充盲區(qū)、解答疑惑。[1]

在這種模式下，學(xué)生的設(shè)計(jì)更多來(lái)源于其對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的初步認(rèn)知，受教師以及相關(guān)案例的影響較大，學(xué)生的主觀能動(dòng)性不能被充分調(diào)動(dòng)。而人工智能繪圖技術(shù)的發(fā)展為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)提供了更加高效、便捷和個(gè)性化的教學(xué)方式[2]。學(xué)生可以通過(guò)人工智能繪圖技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)想法，從而提高教學(xué)質(zhì)量[3]。

（二）引入人工智能繪圖技術(shù)與傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的對(duì)比

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)涉及范圍廣、信息量大、內(nèi)容繁多，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)運(yùn)用信息化教學(xué)的方式將人工智能技術(shù)與環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)相融合，可以從根本上提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，使其成為信息時(shí)代下掌握新型技術(shù)的人才。引入人工智能繪圖技術(shù)教學(xué)與傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的不同主要有以下三點(diǎn)：

1.學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的初步認(rèn)知不同

傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)教學(xué)中往往需要大量設(shè)計(jì)項(xiàng)目的累積才能幫助學(xué)生構(gòu)建起設(shè)計(jì)認(rèn)知體系，而低年級(jí)學(xué)生由于缺乏項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)設(shè)計(jì)往往會(huì)出現(xiàn)不知所措的局面。這時(shí)就需要教師帶領(lǐng)學(xué)生去尋找他們感興趣或是擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，其中教師的主觀認(rèn)知會(huì)對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。通過(guò)人工智能繪圖技術(shù)，學(xué)生可以自發(fā)地在短時(shí)間內(nèi)接觸到大量自己感興趣的相關(guān)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生快速構(gòu)建設(shè)計(jì)對(duì)象的認(rèn)知。

2.學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)思路的選擇不同

在傳統(tǒng)的環(huán)境藝術(shù)教學(xué)中，學(xué)生會(huì)根據(jù)自己的初步方案不斷深化自己的設(shè)計(jì)，但往往擺脫不了自己一開始“一條路走到黑”的想法，從而忽略了許多岔路中的優(yōu)秀解法。人工智能繪圖技術(shù)則可以根據(jù)學(xué)生的初始意向生成更多的設(shè)計(jì)選擇和變量，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，幫助他們開拓新的設(shè)計(jì)思路和領(lǐng)域，以此帶來(lái)更多的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3.教學(xué)設(shè)計(jì)效率不同

傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)教學(xué)從初步方案構(gòu)思到階段性匯報(bào)都需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，如果學(xué)生的初步方案成果表現(xiàn)不太理想甚至需要重做時(shí)，會(huì)大大削弱學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性，而人工智能繪圖技術(shù)的引入，可以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)根據(jù)自己的設(shè)計(jì)意向（體塊、草圖）生成大量的設(shè)計(jì)方案以供選擇，學(xué)生在明確自己的設(shè)計(jì)方向后再進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，避免了不必要的勞動(dòng)。

二、教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐—以古運(yùn)河歷史街區(qū)城市更新為例

（一）課題設(shè)置

城市更新是“基建潮”衰退環(huán)境下的熱門選題，也是未來(lái)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向之一。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市更新成為解決城市發(fā)展問題、改善居民生活條件的重要手段。課題目標(biāo)就是改善城市現(xiàn)有的歷史街區(qū)環(huán)境，提高居民的生活質(zhì)量，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

教學(xué)注重學(xué)生自主設(shè)計(jì)與人工智能繪圖技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，以呈現(xiàn)出更多樣的設(shè)計(jì)效果。例如，教師講授內(nèi)容以文化建設(shè)為主，弱化案例分析，在彰顯建筑歷史文脈的同時(shí)不讓案例限制學(xué)生的思想；教師指導(dǎo)使用人工智能繪圖技術(shù)強(qiáng)化多方案迭代篩選機(jī)制，用“飽和轟炸”的手段激發(fā)更具有創(chuàng)意的城市空間；豐富課程評(píng)價(jià)方式，給予學(xué)生多角度、多方面的建議，激發(fā)其設(shè)計(jì)熱情，課程設(shè)計(jì)見表1。

（二）人工智能繪圖技術(shù)在課程中的應(yīng)用

歷史街區(qū)改造需要設(shè)計(jì)師在積累大量古建筑知識(shí)的同時(shí)了解當(dāng)?shù)靥厣幕⒓右匀诤细脑欤虼舜祟愴?xiàng)目的課題設(shè)置更多集中在高校研究生學(xué)習(xí)階段。對(duì)專科類院校學(xué)生而言，多數(shù)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)建筑風(fēng)格的改造認(rèn)知有限，因此在傳統(tǒng)專科類院校中鮮有歷史街區(qū)改造這樣的熱門課題，人工智能繪圖技術(shù)豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)恰好填補(bǔ)了這一教育空白。具備發(fā)散性算法的人工智能繪圖技術(shù)在城市更新設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出獨(dú)特的適應(yīng)性，特別是針對(duì)那些以立面改造為主的設(shè)計(jì)。

將現(xiàn)狀照片和關(guān)鍵詞“Wuxi street view modern city”分別輸入人工智能軟件中，現(xiàn)場(chǎng)照片輸入的功能巧妙地突破了人工智能在模型和線條控制上的局限，使之成為建筑改造的理想工具。通過(guò)設(shè)置不同參數(shù)，可以產(chǎn)出多份初步設(shè)計(jì)效果圖，衍生效果圖展示見表2。從中挑選出較理想的一張，利用軟件的衍生功能，反復(fù)嘗試修改關(guān)鍵詞，不斷進(jìn)行微調(diào)，以生成一系列高度契合的設(shè)計(jì)方案。這樣就能為學(xué)生提供多種風(fēng)格的立面改造選擇。通過(guò)以上案例，我們可以看到人工智能繪圖技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.豐富學(xué)生首次設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路，提高教學(xué)效率

學(xué)生由于見識(shí)與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)首次設(shè)計(jì)的項(xiàng)目往往缺乏創(chuàng)新，人工智能生圖可以生成更多的設(shè)計(jì)選擇和變量，從而激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)靈感，幫助學(xué)生開拓設(shè)計(jì)思維。人工智能繪圖技術(shù)可以幫助學(xué)生快速完成初步設(shè)計(jì)方案并直觀地展示給學(xué)生，節(jié)省了大量的課堂時(shí)間，使教師能夠有更多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)和解答學(xué)生的疑問。

2.彌補(bǔ)專科類學(xué)生不足，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力

部分設(shè)計(jì)項(xiàng)目需要學(xué)生具備足夠的理論知識(shí)才能進(jìn)行設(shè)計(jì)，但這往往是專科類院校學(xué)生所欠缺的，而人工智能繪圖技術(shù)能夠較好地補(bǔ)足專科類學(xué)生此方面的缺陷。通過(guò)利用人工智能繪圖技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)生可以更好地掌握設(shè)計(jì)原理和方法，提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

（三）評(píng)價(jià)方式

教師評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的藝術(shù)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，尤其在以人工智能繪圖技術(shù)為依托的背景下，可以幫助學(xué)生快速獲取更多的方案和設(shè)計(jì)思路，但低年級(jí)的學(xué)生也會(huì)囿于自身創(chuàng)意不足，“陷入”人工智能創(chuàng)意中無(wú)法自拔。因此，教師需要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的設(shè)計(jì)，更要關(guān)注學(xué)生作品的原創(chuàng)性，建立對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方式來(lái)幫助學(xué)生擺脫對(duì)人工智能設(shè)計(jì)的依賴。

在課程結(jié)束時(shí)，教師通過(guò)發(fā)放問卷的形式，收集了反饋信息。問卷由三部分組成：第一部分為參與者基本信息的填寫；第二部分為以教師為主體，對(duì)作業(yè)與人工智能設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，包含是否存在借助人工智能直接出圖的問題、人工智能設(shè)計(jì)元素的應(yīng)用、造型與空間功能的匹配、環(huán)境關(guān)系的處理、對(duì)歷史肌理的破壞等；第三部分采用SD方法對(duì)所有作業(yè)進(jìn)行評(píng)估。本次問卷共發(fā)出84份，并且全部回收，回收率達(dá)到100%。參與的學(xué)生有79人，被分成5個(gè)小組，每組由一名老師帶領(lǐng)并指導(dǎo)評(píng)分。根據(jù)課程的性質(zhì)，教師選擇了5組形容詞，并使用5級(jí)李克特量表[4]（-2，-1，0，1，2）進(jìn)行評(píng)分，教師的評(píng)分權(quán)重值為5，學(xué)生的評(píng)分權(quán)重值為1，本組教師不參與對(duì)本組作業(yè)的評(píng)分，學(xué)生也不對(duì)自己的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，我們對(duì)所有評(píng)分進(jìn)行匯總和累加，最終選出得分最高的前十名作業(yè)參與競(jìng)賽，評(píng)價(jià)表見表3。

三、教學(xué)實(shí)踐總結(jié)

實(shí)踐后，學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量明顯提升，其中兩位學(xué)生課程作業(yè)獲得“國(guó)青杯”高校藝術(shù)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)。

通過(guò)課后針對(duì)實(shí)踐效果的調(diào)查問卷以及個(gè)別學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，實(shí)踐激發(fā)了學(xué)生對(duì)方案設(shè)計(jì)的興趣，人工智能繪圖技術(shù)的引入也極大地為學(xué)生的藝術(shù)創(chuàng)作提供了幫助，補(bǔ)足學(xué)生初次接觸設(shè)計(jì)構(gòu)思不足的缺陷，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。與此同時(shí)，人工智能繪圖技術(shù)的應(yīng)用還優(yōu)化了課程教學(xué)，使課程有了較大的改善。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)此次教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生擺脫了初次接觸設(shè)計(jì)的恐懼心理，能夠較好地應(yīng)用人工智能繪圖技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，同時(shí)積極采納人工智能繪圖技術(shù)中的設(shè)計(jì)元素并加以理解應(yīng)用，而非生搬硬套地使用。

課程實(shí)踐中亦存在一些不足：在任務(wù)書策劃環(huán)節(jié)，部分學(xué)生過(guò)度依賴人工智能繪圖技術(shù)，甚至直接套用人工智能繪圖設(shè)計(jì)，無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，教師需要時(shí)刻跟進(jìn)學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，防止部分學(xué)生出現(xiàn)投機(jī)取巧的行為。

未來(lái)，一方面可增設(shè)思維拓展練習(xí)項(xiàng)目，提升學(xué)生的思維拓展能力，幫助學(xué)生擺脫“AI依賴”；另一方面，對(duì)課程作業(yè)的評(píng)價(jià)，更注重考核學(xué)生的設(shè)計(jì)過(guò)程以及學(xué)生的原創(chuàng)思維設(shè)計(jì)，以此避免依賴人工智能所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]連海濤，李高梅，王曉健.向史而新·尋脈而行：既有建筑改造教學(xué)改革[J].中國(guó)建筑教育，2018（1）：84-89.

[2]葉長(zhǎng)昊.人工智能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的探索[J].江蘇建筑，2024（1）：151-156.

[3]劉加純.環(huán)藝手繪課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)策略與實(shí)踐[J].藝術(shù)教育，2023（12）：281-284.

[4]胡雨薇.基于李克特量表的課程思政融入高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性研究[D].南昌：東華理工大學(xué)，2023.

（編輯：高 瓊）