AI技术与美术教学融合创新实践

臧澄 桑圆圆

STEAM教育注重实践和应用，帮助学生将跨学科的知识和技能应用到实际问题中。本STEAM课例是美术与信息技术为主的跨学科课程，以主题式教学任务为主，借助先进的AI文生图模型Stable Diffusion加强学生创意思维能力训练，助力学生实现美术名校校考目标。

一、跨学科合作的起因

《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》强调课程内容与学生经验、社会生活的联系，注重学科内知识整合，要求统筹设计综合课程和跨学科主题学习。因此，跨学科项目式学习，成为课堂教学的一种新形态。近年来，伴随着AI技术突飞猛进发展，教学改革不断推进。紧跟时代不断探索是新时代教学的根本使命和担当，如何在美术学科内融合AI技术，成为课题着力研究的目标。

习近平总书记在清华大学考察时指出，美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进、相得益彰。我校在课题引领下开创的“美术与科技”跨学科课群（如图1），辐射多个专业课程及美术领域活动。本STEAM课例依托AI技术，用命题创作引领教学，紧紧围绕学情设计，将知识和技能应用到真实情境中解决相应的问题，强化对学生个性化、创新思维和综合实践能力的培养，助力提升美术名校校考通过率，致力培养学生成为未来的优质艺术专业人才。美术与科技的跨学科课程，更具创新性，符合学校育人定位和发展方向，在美高课程体系中具有重要地位，体现课程改革趋势，符合学生身心特点和学习水平。

二、跨学科课程条件分析

1.指导思想理论依据

本STEAM课例设计以《普通高中美术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称课程标准）为指导。课程标准对现代媒体艺术的教学内容要求是运用多媒体设备与技术表达具有思想与情感的新兴艺术种类。了解其科技、艺术和人文理念相结合的特征，既需要掌握现代数码媒体技术，又需要艺术感悟、造型和设计能力，还需要深度的人文思考和社会关注。

课程标准中选择性必修模块4对人工智能教学内容的要求是熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理，利用开源人工智能应用架构，搭建简单的人工智能应用模块，要求了解人工智能的新进展、新应用，并能适当运用在学习和生活中。

2.AI绘画工具的作用

过去无论是传统手绘还是CG绘画，创作者都需要花一定的时间才能完成一张作品。但今年引爆绘画行业的AI绘画工具，只需要输入一些清晰易懂的文字标签，即可在很短的时间内得到一张效果不错的画作。

AI绘画的成本低、速度快，让不少人感受到了危机，觉得美术从业者会被AI取代，但是大多数AI产出的作品与真正的专业美术创作相比，有很大差距。真正的美术工作者更加了解不同派别不同风格画作的特点，同时拥有扎实的绘图功底和丰富的工具使用经验，他们可以随时调用大脑中的美术素材库，在选题和构图上有着与众不同的个人理解和风格，再加上后期的修改调整就有了精妙绝伦的画作。对创作者而言，AI绘画是拿来激发灵感创作草图的新式工具。由此可见，AI绘画不能脱离人的智慧，但它给设计者提供了更加广阔、丰富的创意空间，在设计中运用AI绘画是设计艺术的需要，也是未来艺术创作的重要工具和手段。

3.我校学情分析

我校是北京市示范校，有美术专业高中部，学生参加艺术类高考。本课例对应的是校考培养方向，课例对象是美高一整个年级和美高二设计创意选修课程的学生，他们已经有一定的造型基础能力，但水平参差不齐。有课前调查问卷显示，他们对校考的创意创作考查，畏难情绪较强，基本无设计基础。采用AI绘画工具助力艺术构思，然后确立主题、收集素材、完善构思到绘画创意的实践过程，利于学生短时间内快速开阔思维，提高设计能力，突破传统设计校考教学困境。

据调查问卷结果反馈可知，65%学生对AI在绘画和美术方面的应用情况有所了解，个别学生近期使用过AI绘画工具，并认为掌握这项技能十分重要。另外30%的学生虽然对科技在美术上的应用了解不多，但是有兴趣学习。

三、跨学科课程实施情况

1.我校教学资源

（1）硬件资源

AI绘画教具由科技教师使用开源AI软件搭建而成。特点是多人排队等候机制，高效利用显卡资源。我校AI绘画教学使用Pad平板电脑，Pad比计算机房的台式机更灵活，适合学生在画室教学活动中使用，对线上课十分友好。

（2）软件资源

AI绘画使用Stable Diffusion，一个足够开源、简单、流行的AI文生图模型，可以在消费级别的显卡上简单操作、运行流畅，效果强大。另外，还需要结合平面图片处理软件，如Pinterest、Photoshop以及AI文生图提示词探索网站Openart等。

2.跨学科课程实施过程

以“未来城市”命题，将课程分解成四个主题递进完成。命题引导学生关注社会，提升对世界的认识和理解，体验创作的乐趣。教师根据学生已有的专业基础，将绘画教材最终章节第三单元进行调整，计划举办学生画展。课程以终为始，从开始就让学生明确最终的学习成果——个人策展，展示个人作品，提升综合实践能力。

项目设计框架主要围绕四个主题，每个主题下的核心问题串起项目整体问题串，让学生通过美术鉴赏、项目式合作学习等活動形式一一探寻问题的答案。教师设计了相应的任务，让学生以自主、合作、探究的方式投入美术创作学习，掌握每节课教学重难点。

第一主题：未来城市——表达自我之意，构思草稿。第二主题：AI设计——畅想未来城市，为本单元提供创作素材，完善草稿。第三主题：触摸创新——材料改变观念，以“技法升级”完成作品。第四主题：我形我秀——我主场我做主，由学生策展，通过项目式合作学习综合运用美术学科及其他学科的知识与技能。课前、课中、课后进行自评、师评、互评，多元化评价贯穿始终。

其中第二主题AI设计——畅想未来城市，教学目标是通过AI绘画工具，助力创意实践。教学重点为探索AI提示词，进行绘画主题表达。教学难点是完善提示词，优化AI画面出图效果。整节课经历了情景导入、走入AI、融合探索、创意实践、评价展示、总结提升六个教学环节。通过有效的教学活动（如图2），学生以饱满的情绪体验创作乐趣，上机实践完成了AI作品（如图3），并将AI作品作为素材进行创作草稿。

四、跨学科课程效果评价

ClassIn课程现场问卷调查显示，70%的学生认为AI绘画能非常有效地助力创意构思，无一学生认为AI绘画在助力创意构思方面效果一般或差。学生现场学习表现和他们的感受回访，都显示学生喜欢AI绘画，觉得很新奇，画得很开心，感到有所收获。

AI绘画对美术的创意和构图、造型方面有着明显的提升作用。传统设计课程在构思创意方面是教学难点，教师需要准备大量教具图片资料进行引导，学生的参与感不强，效果也不是很明显，课时需求多。现在选修课仅用4课时，就能达到学生顺利创作出草稿的目标，并且画面质量明显提升，更具创意，造型也能由AI采集的大师图画要素辅助完成，有着与之前教学无法比拟的优势。

五、跨学科课程特色反思

1.特色效果

科技+艺术融合，构建的智慧课堂有效提高了学生的创意思维能力，增强了学习兴趣，使课堂形成了积极互动、生动活泼的学习局面，也创新提升了校考教学的质量。本STEAM课例坚持创新引导，推动新一代信息技术在教学上的使用，如Pad、ClassIn、AI绘画Stable Diffusion等数字化工具，应用技术涉及人工智能、大数据、云计算、5G移动端设备。

现代教学观强调以学生为中心，学生主动参与课堂是评价教学效果的重要标准之一。AI绘画活动不仅给学生提供了亲自体验的机会，让学生自己发现、思考、分析、解决问题，使学生自主学习能力得到提高。

2.反思總结

教师在教学探索中深刻感悟到学生只靠科技与绘画技能并不能创作出好作品，还需要有社会参与和责任担当的意识，做到善于观察、善于提出问题、善于研究问题，才能对命题、试题、任务、项目内涵作出正确而深刻的理解，最终能创作出好作品。

当新事物出现，师生都会遇到挑战，需要不断调试，寻求解决方案。如，学生最初实践感到AI查图时间花费多，效果不是很理想，因此教师在教学中应加大对主题立意分析，将提示词优化，教学成效明显显著提高。经反复测试，大师的艺术风格对AI作品质量至关重要（如图4），因此，大师的画风与创作主题的契合度需要教师加强研究，深入备课，为学生提供更有效的指导，提高学生AI绘画的质量与效率。

双师融合离不开协调合作，因此在教学理念、课程结构、实施方法、评价手段方面需要制订统一的方案，反复打磨每一个教学环节，对已实施的教学行为进行反思改进。目前课时少是制约课程的主要问题。课程需要一定量的专业教学时间和学生绘制实践时间（包括课上查图所需时间）以及教师指导时间，目前课时少，教师为保障课程质量，只能加大课下辅导，已多次在课下使用AI云进行AI绘画设计辅导。

艺术课程在教学探索中需要突破校内外边界，整合优质资源构建协同发展。大学美术专业中有数字媒体专业，这次跨学科的尝试也有效衔接了高校教育，是一次理念先进、方向正确、实施有效的探索。以需求为牵引，科技赋能，实施信息科技与美术课堂教学深度融合，优化教学方式，创新教学模式，提升AI支持下的课堂教学质量，未来将大有可为。