人工智能技术融入“角色设计”课程教学模式研究

潘欣 田诗琪

关键词：人工智能技术；数字媒体艺术；角色设计；教学模式

1 概况

“角色设计”是一门新兴的、充满活力的课程，是游戏、电影、动画等文化娱乐产业中必不可少的一部分，也是数字媒体艺术专业中的一个重要领域，需要学生具备人体解剖学、图形设计、构成学、色彩学等多方面的专业知识和技能，旨在培养学生对角色性格、人物刻画、职业特征、文化特征等方面的敏感度和掌握能力。它涉及知识范围广、专业性强、技术更新快、与实践结合紧密，市场对角色设计的需求也在不断变化，所传授的知识也需具有极强的时效性，更需要学生保持创新意识和敏锐的市场洞察力。传统的学时设计、教学内容与讲授方式难以完全满足学生对未来就业的需求。缺乏对新技术、新观点的更新和引入，无法全面实现培养创新型人才的教学目标，在培养效果上与理想状态存在差距。

人工智能技术是利用算法对数据进行分析和处理，模拟人类思维行为和决策过程的新兴技术，为人类的文化生活带来了新的模式，是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量[1]。近年来，人工智能技术呈现井喷式发展的趋势，前沿性研究成果及应用已在计算机视觉、图像生成、智能交互等领域广泛应用，极大地推动了社会的进步和发展。人工智能技术也逐渐成为一种重要的辅助教学手段。各大高校艺术专业开始加强对于人工智能技术的教学和研究，如：引入人工智能相关课程，让学生了解人工智能的基本概念和算法原理；探索人工智能相关的项目，通过跨学科合作，开展艺术和人工智能的融合探索。人工智能技术的融入可以突破传统艺术与技术的界限，改变数字媒体的创意与表现方式，在一定程度上提升了艺术创作的效率和质量，也为公众呈现了一种新型艺术体验和更广阔的视野。用人工智能助推学生个性化、智能化学习，让学生了解人工智能技术在艺术创作、交互体验、数据处理和互动设计等方面的巨大潜力。为尊重学生的发展需求，提高学生的课程参与度，改善课堂氛围和教学效果，培养学生对数字媒体艺术专业的兴趣，以及学生毕业后在数字媒体艺术领域的发展等打下坚实的基础。

2 人工智能技术融入“角色设计”课程的必要性

2.1“人工智能+教育”发展的必然要求

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术，是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，当前，以ChatGPT等为代表的人工智能大模型成为当今人工智能技術发展的耀眼新星。我国高度重视人工智能的发展，截至2023年7 月，我国人工智能核心产业规模达5 000亿元。同时出台了多项相关政策：《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》强调，人工智能是引领未来的战略性技术；教育部提出中国高校“三步走”战略，预计在2030年成为建设世界主要人工智能创新中心的核心力量和人才高地。人工智能与教育领域的渐进融合与深度发展是时代发展的大趋势。我国正在大力推动智能教育发展，基于大数据智能的个性化教育、跨媒介学习等，推动人才培养模式和教学方法改革创新。

当代教师只有不断更新教育理念、教育方法和教育内容，适应智能化时代的新要求，紧追人工智能发展的前沿技术，才能促进整个教育体系的改革创新。人工智能技术带来了以自适应和智适应学习为特征的学习新模式，能够根据学生的学习进度、认知差异、心理侧写等，量身打造个性化的教育教学方案，提高学生的学习效果和满意度。以人工智能技术为支撑，构建新型的教学模式，例如基于虚拟现实技术的课堂教学，或者基于数据挖掘和人工智能算法的评估课程，可以增强学生的学习兴趣和参与度，提高课堂教学效率和质量。同时提供跨学科思考和创作的机会，帮助学生更好地拓展创意和开展创作。

打造“人工智能+艺术教育”的创新型教育模式可以扩展数字媒体艺术专业的教育领域和教育深度，已成为未来数字媒体艺术教育的重要趋势[2]。

2.2 丰富教育内容，提高教学质量的必要手段

人工智能技术作为新兴技术，与数字媒体行业关系密切，如智能推荐系统、自动化内容生成、智能图像和视频编辑、语音识别和生成等。新的技术可以丰富数字媒体专业教育内容，帮助学生更好地理解数字媒体行业的最新趋势和发展方向，使学生在日后的工作中能够更高效地创作、管理和传播内容。在就业时可具备更强的竞争力和适应性，还有助于创造更具创新性和高质量的数字媒体内容。

现有的“角色设计”课程教学模式通常采用“讲、听、记、练”的方式进行教学，教学过程缺乏师生互动、学生合作和自主学习的机会。且实践环节较少，理论学习与实践能力不匹配，学生常常出现眼高手低的现象，难以达到“知行合一”。人工智能技术可以为教师提供更丰富的资源和数据分析支持，帮助教师更好地进行信息管理和教学评估，提高教学质量。也可以使当下的课程模式更具实验性，更强调知识产生的过程，学生在交互式、情感化、智能化的教育环境中获得更好的学习体验，取得更有效的学习效果。

2.3 学生学习的必备工具

人工智能技术作为一种辅助手段已经广泛应用于实际生产和生活中。通过学习和应用人工智能技术，可帮助学生创造更多更具有创意和想象力的数字艺术作品。而“角色设计”课程本身就是一个创新性很强的课程，需要学生有积极探索的精神，更要有敏锐的观察力和独特的创造力[3]。人工智能技术可以辅助艺术灵感创作， 提高创意质量。例如，可以使用机器学习算法对大量的艺术作品进行分析，抽取文字、图形图像和音频等数据，从而获得更多的创意。还可以通过人工智能技术辅助设计和绘制，提高作品的质量和精度。进一步增强学生的探索精神和创新意识，为学生提供更好的学习体验和学习效果。

人工智能技术在教育领域有着重要的应用价值，极大地丰富了艺术的各种表现形式，为数字媒体艺术带来了无限的创新和发展空间。因此“角色设计”课程应该积极引入人工智能技术，利用科技手段解决问题，建立科学的教育体系和教学方法，对教学内容进行全面更新，优化教学方法和手段，以培养具有创新思维和实践能力的人才为主要目标。在教学过程中，充分利用人工智能技术，提供更先进的教学平台，更专业的教学资源，以适应当下数字媒体艺术行业复杂的人才要求，为其未来的工作和研究打下更坚实的基础。

3 人工智能技术融入“角色设计”课程教学模式

3.1 数据赋能分层次教学

“角色设计”课程涉及的知识面广阔，涉及的技能较为复杂和多样化，需要学生具备创意思维和想象力，但有时存在学生想象力和创意难以实现的问题。且现代化的艺术教育应该具有个性化、定制化的特点，需要教师在实战实践中有针对性地应对不同学生的学习需求，辅助学生个人能力提升，量身定制不同的学习计划和教学模式。在教学中可以针对不同学生进行分层次教学，加强学生对该内容的学习及实践。

以人工智能为代表的智慧教学模式与传统的教学模式实现融合创新，突破了传统教学模式中无法真正实现因材施教的局限。利用人工智能大数据采集数据，并通过大数据分析，精准掌握不同学生的学习能力、知识积累和心理倾向等情况，提取课程教学中学生存在的共性问题与个性问题，建立学习档案和模型，为学生提供个性化的学习方案和适合的教学策略。制定与学生学习兴趣和能力水平相契合的个性化学习方案，设立开放性和多元性的课程目标，允许学生根据自己的兴趣爱好、认知，带着问题和任务，有目的地学习。以数据驱动课程教学改革创新，提升课程的教学效果。

教师遵循因材施教原则指导学生实践，部分课程任务进行分层设置，有差异地设置教学环节，不再使用单一标准的教学手段。通过不同层次的实践项目，加深学生对知识的理解，从而增强学生的理论实际应用和创新实践能力。基于人工智能技术的自适应学习系统，可以了解学生在课程学习中出现的各种问题，进行相应的学习诊断，建立有效的评估体系，全面感知复杂教学场景中的学习主体状态。通过各种数据监控、测试评估等方式，对学生的学习效果进行定期评估和反馈。精准掌握学生学情，及时向学生推送个性化的学习内容，打破学生能力参差不齐的状态，使学生愿意参与课堂教学中来，挖掘自身学习的潜能，激发自我发展的内在动力。

3.2 技术辅助探究式学习

探究式教学是一种基于学生主动探究和发现的教学模式，以解决问题为中心，培养学生的探究和创新能力，注重学生的独立活动，这与“角色设计”课程强调实践和创新的特征不谋而合。但探究性学习也对学生提出了更大的挑战，学生探究过程中需要在课前进行更多的准备工作，也必须面临和应对大量不可预期的、随机出现的问题；另一方面，教师面临着什么时候介入、以怎样的方式介入学生的研究性过程，难以把握分寸。

在探究性教学中，可以引导学生通过合理使用人工智能技术提高学习效率，利用人工智能技术进行学术探究和创意实践。打造出以“学生为主体，技术为辅助”的新型教学模式。如利用ChatGPT模型聊天交互，ChatGPT模型是一種基于人工神经网络的自然语言处理技术，可以模拟人类语言生成过程，生成高质量的自然语言文本。学生可以利用这种技术进行语言模拟、对话和情景演绎等方面的实践。人工智能技术还可以帮助检索相关的学习资料，包括教材、论文、博客文章等，让学生独立探索，加强学生对知识的理解和掌握。

利用虚拟现实技术、数字化制造技术、智能化交互平台等人工智能技术进行模拟实验等方面的探究式教学活动，可以获得更真实的体验感，打造具有情景性和体验性的教育环境。组织学生对问题进行猜想并做假设性的解释，用人工智能技术模拟，快速生成设计草案，为学生提供和项目结合的实践机会，引导学生在真实场景中应用自身学习和技能，激发学生的创造力和创新精神，具体的流程如图1所示。

此外，人工智能可以基于学生之前的学习记录和习惯，推荐适合学生的课程、文章和资源，也可以提供相应的学习路径计划，包括学习资源分配、任务安排和时间预估等，从而提高学生整体学习效率。

3.3 助力教学智能评估

传统的教学成果评估方法主要是基于教师和学生的主观感受，缺乏客观性和全面性。而人工智能技术可以通过多种技术手段，为智能评估提供支持，实现更加全面、精准和智能化的评估方式，助力教师提高教学质量和学生的学习效果，优化教学过程，降低教学成本。

通过数据挖掘和图像处理技术对学生提交的角色设计作品造型、线条、色彩、表情和动态等方面进行自动识别、分类标记和关键设计元素的质量检测。根据标准化的评估指标，对作品的质量和水平进行评估和分析，得到相应的评分和意见建议。人工智能技术还可以通过自然语言处理技术，应用情感分析技术进行情感判断，分析学生提交的文字反馈信息，了解学生对于课程的反应和评价，更深入地了解学生的需求和意见，以此优化课程教学效果。

3.4 提升教师数字素养

数字媒体艺术专业本身具有跨学科融合的特点，融合了计算机技术、美术、设计和传媒等多个领域的知识。面对知识与信息的爆发式增长，数字媒体专业师资力量存在技术与认知转化不足的问题，难以全面适应教学需求。且数字媒体专业教师多为艺术类专业出身，学科背景较为单一，构建的知识图谱也相对简单，影响了创新能力的提升。在智能技术蓬勃发展的社会语境下，利用人工智能技术对教学进行优化是大势所趋。需要教师不断发展新的教育技能，以适应这一变化，确保教育系统能够充分利用人工智能的潜力，提高教育质量。

人工智能技术可以给教师提供智能媒介知识和技能的教学课程，包括软件应用、数字内容制作、信息检索等，教师可以利用人工智能技术制作数字内容、设计教学活动，对学科知识和学习资源进行分析和整合，也可以充分考虑学生吸收知识的方式和效率[4]。或者利用聊天机器人和语音识别技术来和学生进行交流，从而增强课堂教学的感染力，从而激发学生的兴趣和参与度。教师可以有意识地学习和运用人工智能技术为学生提供丰富的学习体验和多元的学习方式，注重人工智能技术在教育过程中的人性化应用。教师需要不断提高人机协同效率，从学生的兴趣特点出发，将新兴的技术、前沿的成果展示给学生，不断提高课程教学的感染力，把握课堂教学的主动权。

4 结束语

人工智能技术可以用于课程设计、学习过程监督与辅导、智能评估和个性化教育等方面。挑战了传统的教育教学中的人才观、教学观、教育评价观，强调跨学科的融合，注重培养具有人工智能思维和技能、突破性思维和创新能力的复合型人才[5]，强调了个性化学习、数据驱动的教学和技术整合。支持和推广在“人工智能+教育”在数字媒体艺术专业课程培养中具有重要意义，用新技术赋能数字媒体艺术专业教育，把教育资源、教育环境、教育措施等变得更为智慧化，创造出众多新的潜在领域和方向，呈现“智慧教育”的培养方向。在多学科交叉融合下，综合数字技术、艺术设计、互联网思维、数字化生活、万物互联的思维，在游戏设计、交互设计、三维影像设计、新媒体展示设计等多个领域，重视在人文、艺术、技术方面综合素质的培养，以适应数字化时代的人才需求，推动数字媒体艺术专业的发展。