人工智能对产品设计教育的影响

【摘 "要】 人工智能的快速发展，对各行各业都产生了不同程度的影响，对教育行业的影响也日益深远，文章从人工智能不同的技术层面，分析了人工智能对产品设计教育各方面的影响，希望能为今后产品设计教育的发展提供思路和研究基础。

【关键词】 人工智能（AI）；产品设计；设计教育

一、背景

人工智能（Artificial Intelligence，英文缩写为AI）的出现与发展已经深深地影响着各行各业以及人们的生活，它的出现对产品设计也带来了一定的变革和冲击。在教育领域，人工智能提供了一种新的方式来教授和探讨产品设计，不仅改变了人们学习的方式，也改变了产品设计本身。

二、人工智能

人工智能的起源可以追溯到20世纪50年代，当时美国科学家麦卡锡、明斯基等人在达特茅斯学院召开会议，讨论如何让机器变得智能化，这次会议被认为是人工智能诞生的标志。随后的几十年里，人工智能领域涌现了许多重要成果和思想，例如图灵测试、专家系统、自然语言处理、计算机视觉等。人工智能技术也在不断发展和创新，如机器学习、深度学习、强化学习等。

人工智能的定义是模仿人类大脑的机器，根据AI技术分类为：传统机器学习、深度学习、强化学习、自然语言处理、计算机视觉、机器人技术、专家系统、模糊逻辑。传统机器学习是指较为简单的指令和回答，数据量小，训练机器人以特定目标的简单回应；深度学习是指在网络的输入和输出之间使用多层神经元，以人脑的神经元结构为启发；强化学习是指计算机给出好的答案会给奖励，给出不够优秀的答案会有惩罚；深度学习训练能够使计算机在多个选择中得到最优解；自然语言处理是指让计算机理解阅读人类的语言，这是基于机器深度学习训练出来的效果；计算机视觉主要为分析图片、视频等多媒体的数据，从多维数据中提取信息；机器人技术是指操纵机器运动、平衡、有感应；专家系统是由知识库、推理机、控制器组成，通过调取知识库中专家领域的知识和经验，模仿人类专家决策；模糊逻辑是指使用不完整或不确定的信息进行计算机的训练，不依赖于公理或逻辑规则。从人工智能的技术层面的功能对应人类大脑的功能区域，可以发现，人工智能是无限趋向于模仿人类大脑的机器，具体的对比和应用分析表1所示如下：

三、人工智能与产品设计教育

人工智能技术的快速发展对设计领域的影响非常大，与此同时对设计教育也产生了巨大的影响。设计是一个与科技结合非常紧密的职业，设计师需要快速反应和了解人工智能技术的发展。现有的人工智能与教育的相关研究文献大多是关于人工智能发展过程中教育应该教什么、如何教、谁应该教的问题。讲述了人工智能对当前教学课程的影响、教学方法的影响以及人工智能带来的需求变化等。比如学生利用AI作弊等行为促使教师思考作业的设计和布置技巧，对学生进行诚信教育和学习监督。

人工智能可以进行艺术领域的创造。比如音乐、舞蹈、绘画、文学、影视、综合艺术等。人工智能创作的歌曲和人类创作的歌曲，有时候很难被区分。人工智能在协调身体动作方面的舞蹈动作也是其技术发展的体现。AI绘画、AI设计是机器学习和呈现艺术成果过程的结果。利用人工智能技术创作诗歌、编辑小说、编写剧本，提升创作效率。AI应用于影视，呈现视觉享受。人类利用AI进行艺术创作的灵感素材采集，利用AI进行设计方案的前期信息研究，使用AI创建平面或三维效果图。AI帮助设计师和艺术家提高创作效率，可以进行素材收集、提供绘画技巧，这让艺术家和设计师可以更专注于创作，释放更多的灵感和思维。

产品设计是一个集合需求、技术、材料、工艺、功能、外观等要素的创造性过程。产品设计专业旨在培养掌握产品设计理论和技能，能够结合市场需求、用户体验和技术实现进行产品创新和设计的人才。产品设计专业主要课程包括：产品造型设计、产品结构设计、产品材料与工艺、产品交互设计、产品品牌设计、产品营销策略等。这些课程涵盖产品设计的各个方面，可以培养学生从美学、人机交互、工程、材料、工艺、生产等多个角度设计和创新产品的能力。产品设计专业还需要培养学生具备良好的团队合作能力、市场洞察力、用户研究能力、创新思维和项目管理能力。培养这些能力和技能将帮助学生在未来的职业生涯中更好地应对市场和技术变化，为用户提供更好的产品和服务。

四、人工智能在产品设计教育中的影响和应用

教学内容上，产品设计中现有的一些可以用人工智能来完成，例如“计算机辅助三维建模”或者“设计二维表现”等课程，需要用到设计软件来完成设计效果图的课程，目前基本可以利用人工智能来完成。现在教师应该教学生如何使用人工智能，而不是像过去那样试图教学生怎么使用软件。例如“计算机辅助三维建模”的课程，目前可以使用ChatGPT或文心一言等语言交互类的人工智能进行教学，通过与人工智能对话，以聊天的方式向人工智能索要代码。比如要求人工智能写一段Python语言的代码，该代码中需要有十个矩形三维模型，并能在建模软件Blender中使用。待人工智能写出代码后，可以将代码导入到建模软件 Blender中，Blender中就直接拥有了十个矩形三维模型，不需要学生再一个一个建立三维模型。因此，学生不需要学习如何使用建模软件Blender，而是应该学习如何使用人工智能来帮助他们完成建模作业。这就是教学内容需要改变的地方。

还有些课程，例如“产品营销策略”或者“产品品牌设计”等，在实践课程作业的环节，需要在设计前期收集和调研相关的资料，在收集材料和灵感素材的环节，可以借助大数据人工智能来筛选和分析设计初期需要的图文资料，教师应该教学生如何快速精准地去抓取这些资料，让学生通过多样的方式来获取自己所需要的数据和材料等内容。教师可以通过检索图片和视频来收集设计前期或者是备课的素材。人工智能还可以应用在设计方法论等课程中，协助前期材料的收集。

人工智能可以在一定程度上预测和模拟产品设计的未来趋势。通过分析大量的数据，预测设计元素的流行趋势，比如颜色、形状、材料等。这为设计师提供了强大的决策支持，可以帮助他们更好地预测市场反应，优化产品设计。AI也可以帮助设计师完成一些重复性的烦琐任务，比如图像处理、数据分析等。这使设计师可以将更多的时间和精力投入到创新和优化设计中，提高产品设计的整体质量。

教学方式上，AI驱动的教学工具能提供个性化的学习体验。这些工具可以根据学生的个人能力和理解来定制教学内容，提供实时反馈，以及预测学生的学习轨迹。这种定制化的教学方法使每个学生都能按照自己的节奏和方式学习，提高了学习效率和成果。人工智能可以收集并分析学生的学习数据。可以在长期的教学活动中积累和记录每个学生的行为习惯和性格特征，在大量的数据收集和记录后，对每个学生的数据进行分析，这样人工智能可以为每个学生制订个性化的培训计划，更有针对性地进行教育教学活动，使教学更加个性化、定制化，真正做到因材施教。这有助于教师更好地培养学生的个性，更好地发现学生的潜力。人工智能还可以完成在线教学，为偏远地区的学生提供优质的教学内容，减弱地理因素对教育教学的影响，更好地实现教育的公平和平等。人工智能与教师合作可以实现混合式教学。这有助于学生根据自己的时间安排需要学习的课程，使学习时间更加灵活。

教学场景上，随着计算机视觉的发展，AR、VR、MR等技术逐渐贴近现实场景。例如教师可以让学生将MR带入课堂，体验海边场景，激发船舶设计专业学生的灵感。学生在设计船舶外观时，对不在海洋附近的学校学生来说，会有更真实的海边和海洋的实景体验感，帮助学生获得更多设计灵感。

在其他设计类专业中的应用上，人工智能也起着巨大的作用。在AI生成图像、绘画的领域中，可以利用AI完成各种风格的绘图作品，以更加具体和明确的指令来引导AI作画，使用的一些软件有Mid Journey、Stable Diffusion等；在平面设计专业的领域中，可以将关键词输入直接生成LOGO，例如输入品牌的名字加上品牌的领域再将自己想做出的效果找一个形容词输入，AI可以快速生成很多个LOGO的设计方案；在包装设计专业领域，也可以进行类似的操作，将设计主题通过AI技术形成包装设计的多套设计方案；在IP形象设计、插画领域、UI设计领域、电子游戏道具的设计、游戏场景的设计、环境艺术设计专业中的效果图呈现、景观设计专业的效果图呈现、服装设计专业中的模特变真人穿衣展示服装、室内设计专业中的毛坯装修、电商摄影领域等等，都可以AI来辅助完成。

五、结语

人工智能对产品设计教育方面的影响是多方面的，教师应该尽快学习和认识人工智能的发展，主动接受和应用人工智能，并在教育教学中体验人工智能的对教育带来的帮助，同时规避人工智能可能带来的弊端，在设计作业和实践任务的时候，进行巧妙的作业设计，积极主动地将人工智能体现在产品设计的教育教学活动过程中。虽然人工智能带来了许多好处，但也需要意识到它并不能完全替代人类设计师，人类设计师的创造力、直觉和情感是其所不能复制的。因此，需要教育学生将AI作为辅助工具，而不是人类的替代品，以发挥其最大的潜力。

总的来说，人工智能对产品设计教育产生了深远的影响。它提供了一种新的、高效的教学及学习方式，同时也为设计师提供了强大的工具。但是，也需要意识到人工智能的局限性，只有这样，才能充分利用人工智能的优势，提高产品设计的质量和效率。

参考文献：

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