智慧职教平台混合式教学设计与AI拓展教学实践研究
2024-02-09石瑞
摘""要:以图形图像处理课程为例,探讨了在智慧职教平台支持下的混合式教学设计过程,并分析了在此基础上利用相关AI技术拓展教学实践的方式和效果。首先,阐述了智慧职教平台的发展背景和意义,概括了利用智慧职教平台教学的优势。其次,根据课程的性质分析了在平台上完成前期建课的方法和混合式教学的路径。再次,从图像识别与智能修图、自动生成图像与风格转换、VR技术下课程融通3个方向,论述了使用AI工具拓展教学的具体操作方法。最后,分析得出教学实践的效果,指出教学实践过程中遇到的问题并提出相应的建议,促进课程的创新发展。
关键词:智慧职教""图形图像处理""混合式教学""AI拓展教学
中图分类号:TN919.8
Research"on"Blended"Teaching"Design"in"the"ICVE"Platform"and"AI-Expanded"Teaching"Practice
—"A"Case"Study"of"Graphics"and"Image"Processing"Course
SHI"Rui
Institute"of"Art,"Changsha"Social"Work"College,"Changsha,"Hu’nan"Province,"410004"China
Abstract:Taking"Graphics"and"Image"Processing"course"as"an"example,"this"article"explores"the"process"of"blended"teaching"design"supported"by"the"ICVE"platform,"analyzes"the"methods"and"effects"of"expanding"teaching"practices"through"the"utilization"of"related"AI"technologies"on"this"basis."Firstly,nbsp;it"elaborates"on"the"development"background"and"significance"of"the"ICVE"platform,"summarizes"the"advantages"of"using"this"platform"for"teaching."Secondly,"based"on"the"nature"of"the"course,"it"analyzes"the"methods"for"completing"initial"course"construction"on"the"platform"and"the"pathways"for"blended"teaching."Again,"it"discusses"the"specific"operational"methods"for"expanding"teaching"using"AI"tools"from"three"directions:"image"recognition"and"intelligent"image"editing,"automatic"image"generation"and"style"conversion,"and"curriculum"integration"under"VR"technology."Finally,"it"analyzes"the"effects"of"teaching"practices,"identifies"the"problems"encountered"in"the"process,"and"proposes"corresponding"suggestions"to"promote"innovative"development"of"the"course.
Key"Words:"ICVE;"Graphics"and"Image"Processing;"Blended"teaching;"AI-expanded"teaching
随着智慧职教平台的普及,混合教学模式已成职业教育教学创新的大方向,并在“互联网+教育”的长河中逐渐走向深处。图形图像处理技术是媒体融合传播技术的基础,是学习其他软件技术的“第一道门”。图形图像处理课程作为传播与策划专业的必修课,其教学方式和方法须顺应媒体融合的发展不断创新和挑战。因此,亟须探索平台建课方法和混合式教学路径,积极拥抱AI技术完成拓展教学实践,促进课程发展。
1"智慧职教平台的发展背景与意义
高等职业教育为国家和地方经济的发展和建设培养了一大批基础应用型人才,是区别于理论性学科和其他教育层次的独特教育部分。除开港澳台地区,截至2024年6月20日,全国高等学校共计3"117所,其中高职(专科)学校1"560所[1]。随着“互联网+教育”被提上议事日程,数字化教育已逐渐融入各个高校和专业领域,旨在培养高素质的技能型人才。在这样一个职业教育发展背景下,智慧职教平台被开发并且得到广泛应用。
智慧职教通常是一种泛称,在英文缩写上统称ICVE,它包括智慧职教和职教云两个系统,但又不局限于它们。它依托国家职业教育智慧教育平台获得庞大数据资源和功能支撑,但是又具有自己相对独立的使用功能和网络空间。职业教育专业教学资源库为它提供了非常全面的教学资源和相关平台的链接。因此,教师通过智慧职教能有效地丰富教学方式和方法,与“互联网+教育”紧密接触,有效开展数字化教学。
2"智慧职教平台的优势
2.1"资源丰富助学
据AI教育平台“知了爱学”的搜索结果显示,智慧职教平台“拥有30"000余门专业资源库课程与在线精品课程、700余万条优质素材资源、500余万道各类题目免费共享调用。”同时,平台还配有MOOC学院、智慧教研室、国际频道、数字教材等教学和学习平台链接。
2.2"教学灵活自主
智慧职教平台的登录方式多样,但是教师和学生可以仅通过学校的网站通道一键登录,非常方便。注册登录后,每个教师都能拥有自己的教师空间,在空间内进行不同课程的建设,如发布课程通知、设计线上课堂教学、完善课程题库、布置和批改线上作业、组织线上考核等。学生也能通过自己的学生空间随时随地完成学习任务。
2.3"互动多元激趣
师生的线上互动主要体现在多样的课堂活动中,包括签到、讨论、提问、投票、小组PK等。在教室硬件条件允许的前提下,还可以体验极致的投屏互动,将同学们的学习作品、相关数据展现在教室大屏幕上。必要时可以设计第三方链接,比如二维码、文字链接,完成其他诸如心理测试、问卷调查等有意思的教学互动环节。
2.4"考核多样评估
教师可以通过线上讨论、小组PK等方式满足日常考核的需求,通过线上试卷的设计,包括单选题、多选题、简答题、实操题等完成期末考核。学生完成线上交卷后,可以在题目界面上找到参考答案和分析。教师空间还提供了数据统计功能,能有效显示学生出勤、平时作业,以及在其他学习环节和每次考核中的数据,统计方式多样。
3""课程混合式教学设计
3.1""图形图像处理课程的性质
图形图像处理课程是传播与策划专业的一门专业必修课程,依据传播与策划专业人才培养方案制订。课程基于多媒体内容规划、制作和运营领域的典型工作任务和工作流程而开发。它侧重于全媒体传播的主要工作流程和技术中的图形和图像处理技术,为多媒体广告策划和内容创作提供图形和图像支持。课程的主要学习软件为Adobe"Photoshop。
3.2""智慧职教平台的前期建课
混合式教学是线上线下结合教学的一种教学模式,它的渠道更多样,时间空间范围更大。图形图像处理课程的线上教学部分,主要依托智慧职教平台来完成。在展开教学前,应先完成前期建课。智慧职教平台提供了一个建课五步法:完善基本信息、建设课程设计、创建课程题库、组建作业考核、班级管理。
依据建课五步法,应在课程导学中上传课程标准、实践大纲等指导性文件,帮助学生了解该门课程的学习目标和任务。目录的设计应明晰各模块节点上的知识点。课程大纲通过模块的方式进行创建,有针对性地进行教学资源分布。为覆盖当前新媒体环境下图片处理的热门技能,本课程设计了六大模块:首先,通过课程导入模块建立基础认知;随后,依次深入抠图技巧、修图技术、色彩调整、图像合成等专项应用;最终,通过综合实践模块,将所学技能整合应用于实际项目中。为保证模块的资源丰富,课程题库中导入教师提前准备好的Excel、Word、PPT等教学文件于知识点下,也可以在MOOC等平台搜索相关题目直接导入。平时的作业可以在平台的作业板块中提前设计好。完成前期建课,后续的操作就是包含课件设置、课堂教学、测试、互动等在内的班级管理。
3.3"混合式教学路径
3.3.1""重构图形图像处理课程内容
同学们均是从零开始学习这门技术,但是班级里有统招生和单招生,文化基础水平不一样,同时,有些学生具有绘画基础,如素描、水彩、油画等,他们对软件的调色、构图等内容会学习得较快,所以在设计课程内容时要考虑学生们的艺术基础和文化知识程度,合理安排课程内容。抠图,修图,调色,合成,综合应用的模块设计符合不同学生的核心技能培养要求。
3.3.2""图形图像处理课程教学过程设计
课前,教师发布教学资源链接并提出预习要求,学生通过智慧职教等平台线上预习,夯实基础。预习中教师应告知行业标准,可对标赛证内容。课中,教师通过精准讲解和现场演示,指导学生现场操作,融入思政素材进行讨论分享,突破课程重点。师生共同归纳评价课程作业。课后,教师发布任务帮助学生做好知识延伸,进一步实操,做好课后巩固提升[2]。
3.3.3""图形图像处理课程资源的整合和完善
根据最新修订的人才培养方案、课程标准拟好教学方案、授课计划和实践大纲,做好微课录制或者搜集课程实操视频,以及教学PPT。教师可尝试借助AI工具完成相关素材和资料的整理,大大提高教学效率。
3.3.4""图形图像处理技能考核与评价
注重多元化考核,比如从学习态度、学习过程、学习成果等方面进行师生互评,校企合作单位专业人士点评。平时的出勤情况、课程作业效果、期末考核成绩等都计入其中。其中,过程性评价占40%,包括线上学习、职业素养、任务过程;结果性评价占40%,主要为整体合格性评价;增值性评价占20%,包含能力增值和素质增值两个方面[3]。
3.3.5""图形图像处理工作中的素养融入
不能只学技巧而不重视政治素养的提高,应合理设计思政内容的课程分数占比。其次是职业素养,如工匠精神、团队精神、行业规范意识等,是学生们毕业后走向工作岗位必备的基本条件。
4"""AI拓展教学实践
4.1""对AI软件、插件与增效工具的需求
人工智能(Artificial"Intelligence,简称AI)技术在未来的教育教学场景中会被使用得越来越多,这种趋势是不可避免的。如果有学生将来在传媒工作中遇到图形图像处理的问题超过了教学大纲的核心要求,很难在短时间内解决又急需解决时,教师则可以利用一些AI工具及专业插件,辅助完成对这些问题的处理。
4.2""在图像识别与智能修图中的拓展教学
教师可以利用Adobe"Sensei技术对目标图像进行读取,快速精准地智能抠图,得出目标素材,再用Luminar"AI对其进行后期处理。例如:通过智能抠图得出一个目标人像,将人像与选好的背景图片合成,再导入Luminar"AI。在Luminar"AI界面模板中选择人像专用预设效果,利用工具如人像散景对脸、眼睛、嘴巴、皮肤等各个细节进行数据调试,输出图片。如果此时的色彩和光线还不理想,可以继续在Luminar"AI界面其它模板中进行调试,也可以用Lightroom"AI调整色彩平衡和曝光等参数,直到达到预期效果。如果为了进一步增强氛围感,Luminar"AI中可以增加雾绕、阴霾等效果。这些工具可以绕过Photoshop的蒙版、通道等专业性很强且复杂的版面操作而实现[4]。
4.3""在自动生成图像与风格转换中的拓展教学
利用AIGC(生成式AI)完成背景图像生成,填充、替换背景等任务是图形图像处理的常见方式。在Generative"Fill中,可以删除目标对象并智能生成删除部分的背景,智能识别填充、延展和替换背景。例如:一对情侣在拍照时刚好有些游客入镜,通过建立选区,点击Generative"Fill,在输入框内输入需要填充的内容,人工智能会自动理解和识别需要去掉的人物,最后点击Generative按钮进行计算。计算会得出多个修图结果供人们选择,如果仍不满意,可以点击Generative按钮继续生成。如果需要把图片扩展为视野更广的图片,可以通过Photoshop设置更大的白色背景图层,导入图片放在合适的位置,保存后再用Generative"Fill选择图片空白区域,点击Generative按钮完成智能填充,它会对空白部分进行合适的图像延展,并且能够完美匹配原有图片的构图、色调、风格。完成背景更换的操作与其一样。需要添加人物、物品、风景、建筑等时,也只要在图像中的目标区域做好选区,点击Generative"Fill输入需要的内容,如湖泊、雪山、河流、马群、木屋等,即可完成AI创作[5]。
4.4"VR技术下课程融通的拓展教学
AI与VR(虚拟现实)技术的结合是未来图形图像领域的一个发展趋势。VR在沉浸临场感上提供逼真的虚拟场景,在触觉、听觉、视觉的三位一体融合上带来较强的学习体验[6]。尽管目前关于图形图像处理课程与VR相关课程或技术的融合研究极少,但是随着技术发展和对岗位人才的技能要求,它们的融合是迟早的事,只是应用范围会根据不同学校和专业有所差异。教师在学校条件允许的前提下可以尝试课程融通。例如:院校开设的有虚拟现实技术应用专业,在某种程度上教师可以采取跨专业团队育人的方式互补技能。将传播与策划专业的融媒体实训中心,联合虚拟现实技术应用专业的VR头盔+PC/屏实实训室,进行现场实操示范和作业展示。随着Adobe将生成式人工智能Firefly登录"Apple"Vision"Pro头显,并于2023年9月份向Creative"Cloud用户开放测试,图形图像处理功能在头显中的应用将逐步进入人们视野。未来可能实现通过学生在头显中输入文字或言语描述将图像转为具象展示。Firefly在对话框中输入填充要求能实现填充效果,可以实现自动生成延伸画面,快速移除和修复画面中的部分要素和背景,移除多余人物和物品,快速合成背景,替换人物和物品等,它与Generative"Fill有异曲同工之妙。
5"教学实践效果评估与建议
教师可以通过智慧职教平台的数据资源,实时掌握学生们的学习进度和效果。学生可以通过智慧职教进行课前预习和课后延伸学习,以及课堂上课掌握具体的素材收集和整理技巧,通过对Photoshop的学习掌握素材加工、色彩调整、色调调整、构图、抠图、合成、海报设计制作等技巧。同时,教师还可以通过AI拓展教学简化更为复杂而繁多的操作。Generative"Fill和Firefly能帮助学生们有效完成自动化图片生成,创意内容的智能填充,元素的精确提取,背景图像的替换。其中,Firefly整合到了Lightroom、Fresco和Behance等应用程序,加强了软件之间的融合和增效。Luminar"AI能增加场景氛围,增强画面细节和质感,对人像进行计算,矫正图像的明亮对比度、色彩饱和度,矫正变形的图像等,帮助学生实现图像处理的智能化。但是,这些工具也会带来一些问题,比如可能会增加学生们对“傻瓜式”操作的依赖,产生对Photoshop等软件深入学习的惰性。因此,在教学设计上,应该将AI工具的学习放在掌握Photoshop核心技能之后。另外,这些工具对于硬件、软件甚至语言的要求也会更高,比如Generative"Fill就需要基于Photoshop"Beta"2023进行操作,目前只能通过英语输入指令。比较容易忽视的是,在进行AI修图和创作前没能及时了解相关法律问题。
为了更好地基于智慧职教平台进行混合教学,同时又能有效结合新的AI技术提高工作效率,建议在人才培养方案中提供相应的支持,同时对教师进行理念、技能、法律等方面的培训,减少对传统教学思维的依赖,改变教学理念;尝试搭建基于智慧职教的AI教学平台,开放和进一步建设VR实训室,融合校园融媒体中心,尝试跨学科融合教学[7]。在人工智能时代,应进一步尝试人机协同教学,升级师生人际交互率、学生参与度、交互行为类型、人际交互层次等方面的操作方式[8];进而借助“人-机”共生教育推进教学智能化:通过智能扩充教育信息容量打破低容性限制,借助算法算力向教师推荐优选教学方案克服教学僵化,搭建逼真虚拟教育场景解决教学工作单调、静态、缺乏弹性的状态[9]。
6""结语
2024年10月31日智慧职教移动端开始了整合升级。届时,“智慧职教icve”App将升级至“智慧职教+”App,智慧职教的教育方式一定会有新的调整。同时,伴随AI技术的出现,图形图像处理课程的教学形式也将带来新的变化。尽管这一变化过程还在一个实验或启蒙阶段,但是它会随着时代的发展而对课程设计和教学实践做出新的要求。在智慧职教平台的混合式教学模式下,结合AI工具拓展图形图像处理的技术和课程范围,具有一定的创新价值。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.全国高等学校名单[EB/OL].(2022-06-17)http://www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/s5743/s5744/202406/t20240621_1136990.html.
[2]甘慧萍,杨玲玲.基于智慧职教平台的混合式教学模式课程设计与教学实践研究:以Auto"CAD绘图课程为例[J].专用汽车,2024(6):129-131.
[3]黄瑾之.基于“智慧职教-职教云”平台的线上线下混合式教学模式在“机械零件质量检测”课程中的实践及其思考[J].现代农机,2024(5):115-117.
[4]何映彤.人工智能技术下图像处理教学的应用研究[J].科学咨询(教育科研),2022(6):124-126.
[5]谢亚兰.基于AI智能生成工具Generative"Fill的PS课程教学改革[J].中国高新科技,2023(16):158-160.
[6]魏建,霍智勇.基于VR/AR技术的虚拟仿真实验教学系统模型研究[J].科技与创新,2024(18):55-57.
[7]"LIU"X."Exploration"of"art"teaching"mode"in"colleges"and"universities"based"on"artificial"intelligence[J]."Advances"in"Computer"and"Communication,2024,5(1):59-63.
[8]张梦丽.人工智能时代人机协同教学模式构建与实践研究[D].杭州:浙江师范大学,2023.
[9]龙宝新.人工智能时代的教育变革及其走向[J].南京社会科学,2023(3):123-133.