項目驅動和人工智能在教學中的融合應用

摘要：在教育部《高等學校人工智能創新行動計劃》《中國教育現代化2035》等政策引導下，高校須將人工智能技術融入課堂教學。文章以圖像處理技術課程為例，探討項目驅動與人工智能融合面臨的多維度挑戰。通過構建跨學科知識體系，采用項目任務案例實踐，分析人工智能技術、教學內容與方法的交互融合，形成體系化教學模式。實踐運用AI工具輔助教學，學生通過角色扮演與團隊合作完成項目任務，培養團隊協作、溝通及跨學科知識綜合應用能力。結果表明，該模式能提高學生參與度與學習動機，增強對AI技術的認識與應用能力，使學生深刻理解UI設計全流程。

關鍵詞：人工智能；智慧教學工具；項目驅動；角色扮演；圖像處理技術

中圖分類號：G434 文獻標志碼： A

0 引言

2019年2月國務院發布了《中國教育現代化2035》，提出統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺［1］。黨的二十大要求學校要將實踐教學融入理論教學中，提升實踐教學的效率和質量。在這些政策的引導下， 高校如何將人工智能技術融入課堂，是教育從業者必須面對的課題。

隨著呈現載體從紙質到智能屏幕的發展，圖像處理延伸為視覺設計，應用范圍變得更加廣泛。圖像處理技術中的課程內容，主要針對移動應用界面設計，簡稱移動端用戶界面（User Interface， UI）設計。移動端UI的設計是基于對手持設備產品的理解，在設計行業稱為圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）。而基于移動端用戶的研究和對界面使用場景，目前更注重交互操作的可用性和用戶體驗。以圖像處理技術課程為例，構建課堂、項目任務、人工智能，研究智慧教學環境下融合人工智能技術的學科教學實驗過程。主要對智慧教學環境下教師學科教學知識、人工智能賦能課堂的必要性、人工智能賦能課堂的價值進行實驗研究，以此為教師綜合知識、教學方法、課堂教學提供深度和客觀研究。

1 項目驅動融合人工智能的意義

項目驅動教學法是通過引導學生在完成項目的同時，實現對專業知識的理解和掌握［2］。本文嘗試研究對課堂中項目驅動融合人工智能的探索，在教學過程中，使用項目驅動教學法，教師運用AI工具輔助教學，賦予專業課程教學的時代性和創新性。

項目驅動顛覆了傳統以“教”為主的教學模式，轉變為以學生“實踐”為中心。課堂上將人工智能在項目任務中分解。學生扮演角色，團隊合作，將知識與實際應用相結合，完成對應的項目任務，打造出充滿活力和創新的學習模式。

項目驅動模式以開發團隊作為主要形式，分工協作，通過項目驅動和AI技術的應用，提高學生的參與度和學習動機，激發學生的學習興趣。特別是角色扮演與團隊協作，學生在項目中扮演不同的角色，如產品策劃、交互設計、UI設計等角色，這種角色扮演讓學生能夠從不同角度理解項目，共同完成項目，從而培養學生的團隊協作能力、溝通能力和領導能力。同時培養學生跨學科知識綜合應用能力，結合人工智能技術，增強學生對AI技術的認識和應用能力。

對智慧云平臺的運用，學生能夠體驗從設計到代碼生成的全流程，這種實踐操作使學生對項目設計的整個流程有更深刻的理解。教學過程中，人工智能賦能課堂實踐意義，專業課程通過運用AI工具輔助教學，使學生運用人工智能技術的能力得以提升。

2 項目驅動融合人工智能面臨的挑戰

梁志勛等［3］認為“案例教學+項目驅動”模式以實踐為導向，通過跨學科來整合。圖像處理技術課程面臨跨學科的挑戰，課程中的項目任務涉及視覺、聲音、代碼、協作、管理等。

完成任務須要進行開發工具的選擇和升級，圖像處理技術的發展對開發人員的能力要求越來越高；不再局限于視覺，須要模擬產品的操作功能，表現交互體驗等跨學科訴求；甚至協助活動運營，須要具備產品思維，配合產品經理實現產品效果等，這對圖像處理課程和課堂教學都提出了新的挑戰，傳統的Photoshop、Illustrator、Axure等工具已無法滿足產品的開發要求。而面對Sketch、XD、Figma、即時設計等新的設計工具，學生卻難以選擇。

項目驅動區別于傳統的學和練模式，學生對項目任務模式教學能否產生興趣是最大挑戰，也是對人工智能的課程效果的挑戰。例如，面對項目任務中設計制作圖像元素，由于沒有藝術設計基礎，多數計算機專業學生會對項目任務產生畏難情緒，進而排斥跨學科知識學習，導致學習興趣降低。

3 項目驅動融合人工智能在課程中的設計

項目任務設計涵蓋不同領域的知識，如語言處理、圖像視覺、流程管理等，確保學生可以將所學理論知識應用于項目任務中。首先，將項目作為課程的任務目標；其次，建立并選擇平臺或系統，用于學生和教師提交、交流和歸檔項目；最后，學生可以根據自己的興趣選擇角色，與同學、教師合作進行協助開發。

教師運用任務驅動教學法，在課程中采用“結果倒推”的方式，從項目目標出發，分解任務，明確每節課須要掌握的知識點和工具，讓學生能夠清晰地看到目標和學習路徑，提高教學和學習效率。

智能化教學工具的應用可以優化高校教學過程，幫助提高教學效率和質量［4］。本文結合DeepSeek工具，設計問卷形成知識圖譜，課程在于其實踐性和互動性。解決學生的各種疑問，結合AI技術如DeepSeek，設計調查問卷和AI語音題庫，課程能夠更精準地解決學生的需求和困惑。

通過智能問卷，確認課程目標為移動UI設計項目，參考DeepSeek工具明確各種角色的任務，允許學生承擔多個角色。教師結合學生實際情況，明確各角色在項目中承擔的相應任務。

產品策劃：為項目立項提供各種分析；提供產品文檔、產品框架形態、產品功能。對競品調研、行業分析等。

交互設計：設計信息架構、操作流程、手勢、滑動等。梳理頁面的邏輯關系，形成初級原始文檔。同時負責聲效以及相關音樂等輸出交互文檔。

UI設計：產品的界面設計、風格定位、界面排版、圖標繪制。配合甲方反復修改；完稿后進行界面標注、切圖提交、對接代碼等。

代碼設計：負責代碼梳理，效果設計實現；負責所有軟件包、平臺技術等。

甲方：負責各環節檢查，體驗所有功能效果，提出合理的反饋意見。

課程中角色扮演模式，學生被賦予不同的項目角色，如產品策劃、交互設計、UI設計和代碼設計等，每個角色都有其特定的任務和責任，學生也可以體驗扮演多種角色。

這種項目角色扮演的模式，鍛煉了學生的協作和溝通能力。

生成式人工智能與應用任務融合，將與“圖”有關的元素，如圖標、按鈕等圖形元素，結合各種AI工具生成，如使用通義萬相、Adobe XD和藍湖等工具和平臺［5］，讓學生體驗從設計到代碼生成的全過程；實現智能原型語音功能，增加課堂的互動性和趣味性。

項目任務的多樣性，涵蓋不同學科的知識，如自然語言處理、圖形元素設計、AI代碼編寫、流程管理等。另外，須要將專業課程與項目任務整合，確保學生可以將所學理論知識應用于項目開發中。項目任務可以分解為單節課程的任務節點。選擇或建立智能平臺或系統，用于學生和教師提交、討論、和歸檔項目。學生可以根據自己的興趣選擇角色，與指導教師合作進行開發。

課程流程設計采用課前、課中、課后的階段設計，便于各類專業課程范圍的統一規劃。

4 “人工智能+項目驅動”教學模式的應用

項目驅動教學法是通過引導學生在完成項目的同時，實現對專業知識的理解和掌握。課程以制作移動UI為具體案例，進行倒推分解。參考AI對課堂項目目標進行規劃，制作項目任務融合人工智能的課程知識圖譜。借助DeepSeek工具制作項目知識圖譜，將項目涉及的所有知識點、知識背景融入項目在課堂中的各個階段。這其實是課堂、項目與人工智能的分解圖譜，基于圖譜進行教學和學習。

4.1 DeepSeek輔助課前準備

引入基于iOS的移動UI設計項目，設計相關知識的智能問卷。當學生扮演項目成員時，會引出一些問題，例如：如果按任務組團，學生希望擔任什么角色等。教師使用DeepSeek設計并審核修訂調查問卷內容，確保其既能了解學生的基本情況，又能涵蓋課程各階段的關鍵知識點及每節課每階段任務的相關問題，然后通過教學平臺發送給學生填寫。

教師借助DeepSeek輔助準備課堂資料，包括智能手機各種產品視頻資料以及iOS移動UI的標準套件；教師在教學平臺上傳Photoshop、Sketch、XD、Figma等UI設計工具安裝包，供學生下載。

學生須在通義萬相、Adobe XD、即時設計、Creative Cloud和藍湖等官方網站上注冊個人賬號，選擇合適的工具進行安裝，為課堂學習做好準備。

4.1.1 課堂智能問卷的設計與應用

教師根據問卷反饋，了解學生的情況、困惑點、關注點、興趣點和疑問等。例如：沒有藝術基礎、沒有設計圖標的基礎能力，能否完成任務；若選擇甲方作為角色，是否不用完成任務等。

綜合學生問卷反饋情況，確定移動UI設計項目作為課程目標。參考DeepSeek工具，根據學生選定的角色，明確各種角色的任務。如：甲方、商務、產品策劃、交互設計、UI設計等承擔相應的任務內容，允許學生承擔多個角色。結合課程知識點，制作智能問卷并根據反饋制作AI語音題庫。學生可在課前、課中、課后隨時了解相關知識點。

4.1.2 角色扮演之完成項目任務

讓學生從產品策劃、交互設計、UI設計、代碼設計、甲方等角色中選定一個或多個角色，承擔相應的任務。學生可承擔多個角色，在過程中也可以互換。

組織學生體驗用XD制作AI語音智能問卷，選擇幾位學生代表以不同身份進行提問，學生選定自己在流程中的角色，了解該角色的工作范圍。選相同角色的學生可以組成角色組，也可同時參加幾組，但須以某一角色為主。

4.1.3 任務之iOS移動UI基礎框架

學生在Adobe的開發官網下載iOS標準UI套件，掌握iOS的UI規則；根據開發需要選擇對應的版本。課程中的案例選擇iPhone X、XS、11 Pro-1套件，主要為適配學生各種類型、不同屏幕尺寸的手機，便于正常演示效果。

代表交付設計師角色組的學生須繪出項目的原型邏輯順序，UI設計師則根據原型設計視覺層級構圖，將圖形、圖標、按鈕等元素設計到對應的功能位置。例如：聊天頁上大量好友頭像的位置。期間，交付設計師須要經常組織功能驗證討論，與其他環節的角色進行反復交流和確認。學生可從Sketch、XD、Figma、即時設計等軟件工具中，根據自身情況任意選擇一種進行原型設計，以iOS標準UI套件為基礎，根據項目任務繪制所有原型。

4.1.4 生成式人工智能和項目任務的應用

項目任務中設計制作圖像元素，是多數計算機專業學生的難題。隨著大眾對扁平化應用型UI風格的認可，對工科學生而言降低了難度。在Google官方圖標、阿里巴巴矢量圖標庫、字節跳動圖標網等基礎上，結合以通義萬相為代表的AI制圖工具，解決圖形元素有關的問題。

在移動UI項目任務中，對于圖案、圖標等圖形元素，在課堂上借助 AI 實現。在通義萬相注明要求：風格、動作、表情、服飾等。反復得到AI生成效果，直到符合項目風格，滿足審美要求。

學生可在阿里巴巴、字節跳動、Google等圖標網站進行選擇，也可使用甲方提供的參考圖元素，將其傳入通義萬相，進行圖標風格的定向生成。

在移動UI設計中，對于高頻模擬的用戶頭像，XD中的UI face插件提供了很多公版頭像，可按男女、老幼、東西方角色等分類。利用AI填充功能可一鍵生成，AI工具有效解決了圖形元素相關問題。讓學生體會到人工智能的高效。

4.1.5 交付設計與語音原型制作

交互設計任務中，學生模擬用戶行為，實現基本手勢：左右滑動，上下滑動、手指放大縮小等。盡量模擬真實的用戶行為以及頁面邏輯順序、功能交互、語音交互。

教師分解問答和聊天等頁面涉及的語音功能，演示語音原型與XD的集成制作過程［6］，通過語音命令觸發交互。在 Adobe XD 的原型制作模式中添加特定表述作為觸發條件。通過“語音播放”功能，訪問功能強大的文本到語音引擎，利用語音引擎實現與原型的交互。通過模擬呈現產品的交互示意圖，利用智能原型的語音功能，可以讓團隊成員和客戶體驗并感受到語音命令和按鈕觸發的功能及效果。

4.1.6 項目的流程管理

項目成型后，將文件導入藍湖平臺。藍湖平臺兼容性較強，可導入Photoshop、Sketch、XD、Figma等格式的項目文件。根據學生所代表的不同角色進行分組管理，各組可獨立進行討論、標注和修改。統一修改意見后，學生在XD中進行修訂，再將文件導入藍湖供所有人進行測試。學生使用藍湖平臺，可以在其中扮演角色，仿佛置身于項目真實情境中進行討論，角色的設定增強了學生交流的積極性。

藍湖平臺最重要的部分是管理流程，項目成型后，甲方和開發團隊加入其中進行交流，通過討論、標注、修改解決甲乙雙方因認知差異而出現功能誤判的問題；模擬與甲方交付行為，管理開發團隊移交UI指南的過程。特別是藍湖切圖和AI代碼的功能，為后期UI交付、項目順利結算提供了保障，避免了重復開發。

5 課后驗證與實踐

課后，要求學生將課堂所學進行延伸，關注移動應用程序中的語音搜索；關注語音設備中的第三方應用程序，例如 Amazon Alexa、Google Assistant 或 Microsoft Cortana。

項目驅動模式強調學生所學知識和技能，通過實際項目的實施，體驗真實的應用場景。學生最終使用人工智能工具高效地完成了任務。楊凱鴿等［7］認為人工智能時代，單方面傳授知識的時代已經結束。關鍵是要激發學生自主學習興趣。課程要求學生課后盡可能去參與各種項目，爭取在實踐應用中檢驗學習效果。對于學生參與的項目，期末形成項目報告，總結人工智能融合課程的學習收獲，重點對實踐情況進行考核。

課程以項目為驅動，學生在解決實際問題的過程中學習，提高了學生的參與度和學習動機。角色扮演讓學生能夠從不同角度理解項目，增強了團隊協作能力，提高了學生的項目管理和溝通能力。人工智能技術的應用不僅提高了教學的互動性和趣味性，還讓學生親身體驗到AI技術在實際項目中的應用價值，增強了學生對AI技術的認識和應用能力。智慧云平臺的使用，使學生能夠體驗管理、設計、討論、修訂、交付的全流程，讓學生對UI設計的整個流程有了更深刻的理解。

6 結語

人工智能與項目驅動融合，使得教師也須具備相應的人工智能應用能力，能夠與課程原有的教學體系進行融合、優化和革新發展。人工智能融合實際項目設計，實現了任務驅動式的教學方法，通過模擬真實的項目任務，讓學生在項目操作中學習和掌握移動UI設計的關鍵技能。這種教學模式不僅提高了學生的參與度，還增強了學生對知識的理解和應用能力。

將智慧教學工具、人工智能、項目任務引入圖像處理技術課堂，在有效提升教學效果的同時，能夠達到培養學生團隊協作能力、綜合實踐能力的目標，傳統課堂轉化成了人工智能的實踐課堂，形成了跨學科知識領域的綜合體系。未來會繼續探索任務驅動融合人工智能的教學模式，以適應不同專業的培養需求，為專業的深化打下基礎。

參考文獻

［1］新華社.中共中央 國務院印發《中國教育現代化2035》［EB/OL］.（2019-02-23）［2025-01-13］.https：//www.xinhuanet.com/politics/2019-02/23/c_1124154392.htm.

［2］張宇星，高鎖軍.項目驅動教學法在高校計算機課程中的運用：以“Linux操作系統”課程為例［J］.山西開放大學學報，2024（2）：73-76.

［3］梁志勛，易云飛，范源源，等.“案例教學+項目驅動”模式在人工智能課程教學中的應用探索［J］.電腦知識與技術，2024（12）：155-157，161.

［4］代熊莉.人工智能時代下高校教學的探索與思考［J］.漢字文化，2024（24）：190-192.

［5］藍湖.高效的產品設計協作平臺 ［EB/OL］.（2017-11-07）［2025-01-13］.https：//tongyi.aliyun.com/wanxiang/.

［6］Adobe.使用語音命令和語音播放創建原型［EB/OL］.（2022-4-20）［2025-01-13］.https：//helpx.adobe.com/cn/xd/help/create-voice-prototypes.chrome less.html.

［7］楊凱鴿，董雪.人工智能技術在教育中的應用現狀與展望［J］.科技創新與應用，2022（12）：189-192.

（編輯 沈 強編輯）

Integration and application of project driven and artificial intelligence in teaching

PU "Weisheng1， YAO "Hao1*， WEI Xiurong1， JI Tingting1， XIE Hongmei2

（1.Yanching Institute of Technology， Sanhe 065201， China; 2.Beijing Pixel Soft Technology Co.， Ltd.， Beijing 100107， China）

Abstract： Under the guidance of policies such as the Ministry of Education’s “Action Plan for Artificial Intelligence Innovation in Higher Education Institutions” and “China’s Education Modernization 2035”， universities need to integrate artificial intelligence technology into classroom teaching. This article takes the image processing technology course as an example to explore the multidimensional challenges faced by the integration of project driven and artificial intelligence. By constructing an interdisciplinary knowledge system and adopting project task case practices， analyzing the interaction and integration of artificial intelligence technology， teaching content， and methods， a systematic teaching model is formed. By using AI tools to assist teaching， students complete project tasks through role-playing and teamwork， cultivating teamwork， communication， and interdisciplinary knowledge application abilities. The results indicate that this model can improve students’ participation and learning motivation， enhance their understanding and application ability of AI technology， and enable students to deeply understand the entire process of UI design.

Key words： artificial intelligence; smart teaching tools; project driven; cosplay; image processing techniques