人工智能绘图技术在环境艺术设计教学中的实践应用

[摘 要]在人工智能技术的推动下，环境艺术设计教学正面临一系列的变革。人工智能绘图技术为环境艺术设计教学提供了更加便捷、高效和个性化的参考，针对传统环境艺术设计教学中存在的问题，在教学中加入人工智能绘图技术，以学生为主体，融合学科竞赛内容，充分发挥人工智能绘图技术的积极作用，进而激发学生的创新思维，以适应新时代背景下环境艺术设计人才的培养需求，为今后环境艺术设计教学改革提供参考。

[关 键 词]人工智能绘图技术；环境艺术设计；人才培养；教学实践

[中图分类号]G41 [文献标识码] A [文章编号] 2095-7556（2024）21-0075-03

文献著录格式：温苏皖，邓颜如，吴洁，等.人工智能绘图技术在环境艺术设计教学中的实践应用[J].天工，2024（21）：75-77.

基金项目：2023年度江南影视艺术职业学院校级科研课题“人工智能绘图技术在环境艺术设计教学中的应用”。

随着科技的快速发展，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）技术逐渐成为各个领域的研究热点。2023年，MJ、SD等新型人工智能绘画技术横空出世，颠覆了人们对艺术绘画的认知。同时，人工智能绘图技术也为环境艺术设计教学提供了新的教学手段和工具，改变了教学的理念和方法，为环境艺术设计教育的发展带来了新的机遇和挑战。

本文旨在为环境艺术设计教学的实践提供参考，推动人工智能绘图技术在环境艺术设计教学中的应用，为环境艺术设计领域培养更多适应时代需求的设计人才，为今后环境艺术设计教学改革提供参考。

一、现有课程阐述与改革

（一）现有课程教学存在的问题

传统的环境艺术设计教学模式主要依靠教师从基础的设计理论开始，以设计对象为导向逐渐引导学生进行案例分析，为学生提供设计思路。学生通过案例寻找自己的设计灵感，并通过阶段性的草图、模型不断地深化自己的设计，教师则会通过自己的设计经验来完善学生的设计方案，为学生补充盲区、解答疑惑。[1]

在这种模式下，学生的设计更多来源于其对设计对象的初步认知，受教师以及相关案例的影响较大，学生的主观能动性不能被充分调动。而人工智能绘图技术的发展为环境艺术设计教学提供了更加高效、便捷和个性化的教学方式[2]。学生可以通过人工智能绘图技术快速实现自己的设计想法，从而提高教学质量[3]。

（二）引入人工智能绘图技术与传统环境艺术设计教学的对比

环境艺术设计专业涉及范围广、信息量大、内容繁多，在有限的学时内运用信息化教学的方式将人工智能技术与环境艺术设计专业相融合，可以从根本上提高学生的设计能力，使其成为信息时代下掌握新型技术的人才。引入人工智能绘图技术教学与传统环境艺术设计教学的不同主要有以下三点：

1.学生对设计的初步认知不同

传统环境艺术教学中往往需要大量设计项目的累积才能帮助学生构建起设计认知体系，而低年级学生由于缺乏项目设计经验，面对设计往往会出现不知所措的局面。这时就需要教师带领学生去寻找他们感兴趣或是擅长的领域，其中教师的主观认知会对学生的设计产生影响。通过人工智能绘图技术，学生可以自发地在短时间内接触到大量自己感兴趣的相关设计，帮助学生快速构建设计对象的认知。

2.学生对设计思路的选择不同

在传统的环境艺术教学中，学生会根据自己的初步方案不断深化自己的设计，但往往摆脱不了自己一开始“一条路走到黑”的想法，从而忽略了许多岔路中的优秀解法。人工智能绘图技术则可以根据学生的初始意向生成更多的设计选择和变量，从而激发学生的创造力和想象力，帮助他们开拓新的设计思路和领域，以此带来更多的创新设计。

3.教学设计效率不同

传统环境艺术教学从初步方案构思到阶段性汇报都需要花费较长的时间，如果学生的初步方案成果表现不太理想甚至需要重做时，会大大削弱学生的设计积极性，而人工智能绘图技术的引入，可以让学生在短时间内根据自己的设计意向（体块、草图）生成大量的设计方案以供选择，学生在明确自己的设计方向后再进行细化设计，避免了不必要的劳动。

二、教学应用实践—以古运河历史街区城市更新为例

（一）课题设置

城市更新是“基建潮”衰退环境下的热门选题，也是未来环境艺术设计的主要发展方向之一。随着经济的快速发展和城市化进程的加快，城市更新成为解决城市发展问题、改善居民生活条件的重要手段。课题目标就是改善城市现有的历史街区环境，提高居民的生活质量，促进城市的可持续发展。

教学注重学生自主设计与人工智能绘图技术的结合运用，以呈现出更多样的设计效果。例如，教师讲授内容以文化建设为主，弱化案例分析，在彰显建筑历史文脉的同时不让案例限制学生的思想；教师指导使用人工智能绘图技术强化多方案迭代筛选机制，用“饱和轰炸”的手段激发更具有创意的城市空间；丰富课程评价方式，给予学生多角度、多方面的建议，激发其设计热情，课程设计见表1。

（二）人工智能绘图技术在课程中的应用

历史街区改造需要设计师在积累大量古建筑知识的同时了解当地特色文化并加以融合改造，因此此类项目的课题设置更多集中在高校研究生学习阶段。对专科类院校学生而言，多数学生对传统建筑风格的改造认知有限，因此在传统专科类院校中鲜有历史街区改造这样的热门课题，人工智能绘图技术丰富的数据库恰好填补了这一教育空白。具备发散性算法的人工智能绘图技术在城市更新设计中展现出独特的适应性，特别是针对那些以立面改造为主的设计。

将现状照片和关键词“Wuxi street view modern city”分别输入人工智能软件中，现场照片输入的功能巧妙地突破了人工智能在模型和线条控制上的局限，使之成为建筑改造的理想工具。通过设置不同参数，可以产出多份初步设计效果图，衍生效果图展示见表2。从中挑选出较理想的一张，利用软件的衍生功能，反复尝试修改关键词，不断进行微调，以生成一系列高度契合的设计方案。这样就能为学生提供多种风格的立面改造选择。通过以上案例，我们可以看到人工智能绘图技术在环境艺术设计教学中的应用具有以下优势：

1.丰富学生首次设计项目的设计思路，提高教学效率

学生由于见识与项目经验不足，对首次设计的项目往往缺乏创新，人工智能生图可以生成更多的设计选择和变量，从而激发学生的设计灵感，帮助学生开拓设计思维。人工智能绘图技术可以帮助学生快速完成初步设计方案并直观地展示给学生，节省了大量的课堂时间，使教师能够有更多的时间进行教学指导和解答学生的疑问。

2.弥补专科类学生不足，培养学生的创新能力和实践能力

部分设计项目需要学生具备足够的理论知识才能进行设计，但这往往是专科类院校学生所欠缺的，而人工智能绘图技术能够较好地补足专科类学生此方面的缺陷。通过利用人工智能绘图技术进行设计实践，学生可以更好地掌握设计原理和方法，提高创新能力和实践能力。

（三）评价方式

教师评价对环境艺术设计专业学生的艺术设计至关重要，尤其在以人工智能绘图技术为依托的背景下，可以帮助学生快速获取更多的方案和设计思路，但低年级的学生也会囿于自身创意不足，“陷入”人工智能创意中无法自拔。因此，教师需要时刻关注学生的设计，更要关注学生作品的原创性，建立对应的评价方式来帮助学生摆脱对人工智能设计的依赖。

在课程结束时，教师通过发放问卷的形式，收集了反馈信息。问卷由三部分组成：第一部分为参与者基本信息的填写；第二部分为以教师为主体，对作业与人工智能设计的各个方面进行比较和评价，包含是否存在借助人工智能直接出图的问题、人工智能设计元素的应用、造型与空间功能的匹配、环境关系的处理、对历史肌理的破坏等；第三部分采用SD方法对所有作业进行评估。本次问卷共发出84份，并且全部回收，回收率达到100%。参与的学生有79人，被分成5个小组，每组由一名老师带领并指导评分。根据课程的性质，教师选择了5组形容词，并使用5级李克特量表[4]（-2，-1，0，1，2）进行评分，教师的评分权重值为5，学生的评分权重值为1，本组教师不参与对本组作业的评分，学生也不对自己的作业进行评价。最后，我们对所有评分进行汇总和累加，最终选出得分最高的前十名作业参与竞赛，评价表见表3。

三、教学实践总结

实践后，学生的作业质量明显提升，其中两位学生课程作业获得“国青杯”高校艺术设计大赛二等奖。

通过课后针对实践效果的调查问卷以及个别学生的访谈发现，实践激发了学生对方案设计的兴趣，人工智能绘图技术的引入也极大地为学生的艺术创作提供了帮助，补足学生初次接触设计构思不足的缺陷，增强学生的自信心。与此同时，人工智能绘图技术的应用还优化了课程教学，使课程有了较大的改善。

四、结束语

通过此次教学实践，学生摆脱了初次接触设计的恐惧心理，能够较好地应用人工智能绘图技术进行辅助设计，同时积极采纳人工智能绘图技术中的设计元素并加以理解应用，而非生搬硬套地使用。

课程实践中亦存在一些不足：在任务书策划环节，部分学生过度依赖人工智能绘图技术，甚至直接套用人工智能绘图设计，无法真实反映学生的设计思路，教师需要时刻跟进学生的设计进度，防止部分学生出现投机取巧的行为。

未来，一方面可增设思维拓展练习项目，提升学生的思维拓展能力，帮助学生摆脱“AI依赖”；另一方面，对课程作业的评价，更注重考核学生的设计过程以及学生的原创思维设计，以此避免依赖人工智能所产生的设计问题。

参考文献：

[1]连海涛，李高梅，王晓健.向史而新·寻脉而行：既有建筑改造教学改革[J].中国建筑教育，2018（1）：84-89.

[2]叶长昊.人工智能技术在建筑设计领域的探索[J].江苏建筑，2024（1）：151-156.

[3]刘加纯.环艺手绘课程思政教学设计策略与实践[J].艺术教育，2023（12）：281-284.

[4]胡雨薇.基于李克特量表的课程思政融入高中数学课堂教学的有效性研究[D].南昌：东华理工大学，2023.

（编辑：高 琼）