環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育中AI 技術(shù)的整合與發(fā)展趨勢(shì)分析

楊衛(wèi)波

（鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院）

在數(shù)字化時(shí)代人工智能技術(shù)正迅速滲透到各行各業(yè)，為環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)提供了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。面對(duì)其趨勢(shì)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育亦需積極響應(yīng)，整合AI技術(shù)以更好地培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)需求的專業(yè)人才。本文將從AI技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用、環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育中AI技術(shù)的整合以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行探討。

一、AI 技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

人工智能（AI）技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)深刻地改變了各個(gè)領(lǐng)域的格局，為社會(huì)帶來(lái)了前所未有的變革。在醫(yī)療領(lǐng)域AI技術(shù)通過(guò)圖像識(shí)別、疾病預(yù)測(cè)等方式提高了醫(yī)學(xué)影像診斷的準(zhǔn)確性，也能夠輔助醫(yī)生制定更有效的治療方案。在金融領(lǐng)域AI算法被廣泛應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)管理、欺詐檢測(cè)和智能投資，從而提高了金融決策的效率和精確性。在制造業(yè)AI技術(shù)的自動(dòng)化和智能化應(yīng)用使生產(chǎn)線更加靈活高效，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。在交通領(lǐng)域自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展使得智能交通系統(tǒng)成為可能，提高了交通流暢性和安全性。在教育領(lǐng)域個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)、智能教輔工具等應(yīng)用推動(dòng)了教學(xué)方式的創(chuàng)新，滿足了學(xué)生個(gè)性化需求。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)業(yè)機(jī)器人和智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程并提高了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量[1]。

二、環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育中AI 技術(shù)的整合

（一）課程內(nèi)容更新與擴(kuò)展

隨著人工智能（AI）技術(shù)的迅猛發(fā)展其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用正在深刻地改變著我們的生活和工作方式，在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中教育機(jī)構(gòu)需要緊密關(guān)注其趨勢(shì)，通過(guò)不斷審視和更新課程內(nèi)容將AI技術(shù)融入到環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域，進(jìn)而確保學(xué)生能夠獲得最新的專業(yè)知識(shí)并更好地適應(yīng)未來(lái)的職業(yè)要求。課程內(nèi)容的更新和擴(kuò)展需要從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，在理論層面課程可以涵蓋機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等與AI密切相關(guān)的知識(shí)領(lǐng)域。學(xué)生應(yīng)該理解AI的基本原理、算法和模型以及其在環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用潛力，其包括了解AI在空間規(guī)劃、材料選擇、環(huán)境影響評(píng)估等方面的應(yīng)用并能夠?qū)⑵淙谌氲皆O(shè)計(jì)過(guò)程中。在實(shí)踐層面學(xué)生應(yīng)該有機(jī)會(huì)應(yīng)用所學(xué)的AI技術(shù)于實(shí)際項(xiàng)目中，教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)工作坊、項(xiàng)目實(shí)踐、實(shí)地考察等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，學(xué)生可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行場(chǎng)地分析預(yù)測(cè)使用者行為或者通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)學(xué)生將更好地理解AI技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題能力。

課程內(nèi)容的更新也需要與行業(yè)發(fā)展保持同步，由于AI技術(shù)的不斷演進(jìn)環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新趨勢(shì)和技術(shù)應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn)。教育機(jī)構(gòu)可以通過(guò)建立與行業(yè)的緊密合作關(guān)系，邀請(qǐng)行業(yè)專家參與課程設(shè)計(jì)和授課以確保課程內(nèi)容能夠及時(shí)反映行業(yè)最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)。此外，與行業(yè)企業(yè)合作開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目為學(xué)生提供與真實(shí)項(xiàng)目相關(guān)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受AI技術(shù)的價(jià)值和局限性。此外，課程內(nèi)容更新也需要注重跨學(xué)科的整合，AI技術(shù)與其他領(lǐng)域的交叉，計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人機(jī)交互等都會(huì)對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此，課程內(nèi)容可以考慮引入相關(guān)的跨學(xué)科知識(shí)進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生具備更廣泛的學(xué)科視野和綜合解決問(wèn)題的能力。課程內(nèi)容的更新需要關(guān)注教學(xué)方法的創(chuàng)新，采用靈活多樣的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。同時(shí)引入在線學(xué)習(xí)資源和虛擬實(shí)踐環(huán)境使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，更好地適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的需求。

（二）創(chuàng)新的教學(xué)方法與學(xué)習(xí)體驗(yàn)

創(chuàng)新的教學(xué)方法與學(xué)習(xí)體驗(yàn)在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中的應(yīng)用至關(guān)重要，特別是在整合AI技術(shù)的背景下。其創(chuàng)新不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣還能培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜環(huán)境中靈活運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)是一種注重實(shí)踐、注重問(wèn)題解決和注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作的教學(xué)方法，在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中教師可以通過(guò)設(shè)立具有挑戰(zhàn)性的實(shí)際項(xiàng)目要求學(xué)生圍繞AI技術(shù)應(yīng)用展開(kāi)設(shè)計(jì)。學(xué)生可以以AI技術(shù)為基礎(chǔ)探討創(chuàng)造智能化辦公空間、可持續(xù)城市設(shè)計(jì)等方向。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，還能夠提高學(xué)生對(duì)AI技術(shù)應(yīng)用的理解。團(tuán)隊(duì)合作是創(chuàng)新教學(xué)方法中的一個(gè)關(guān)鍵元素，通過(guò)組織學(xué)生參與團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目可以模擬真實(shí)工作環(huán)境中的合作與溝通。在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中學(xué)生可以包含來(lái)自不同專業(yè)背景的成員共同解決一個(gè)涉及到環(huán)境設(shè)計(jì)和AI技術(shù)的復(fù)雜問(wèn)題，利于培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維和協(xié)同工作的技能進(jìn)而提升其整體解決問(wèn)題的能力。實(shí)踐案例分析是另一個(gè)有效的教學(xué)方法可以通過(guò)真實(shí)案例的深入剖析使學(xué)生更好地理解AI技術(shù)在環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，教育者可以引入已有的成功案例讓學(xué)生分析其中的AI技術(shù)應(yīng)用如何改善設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)果。此外，學(xué)生也可以通過(guò)分析失敗案例更深入地了解AI技術(shù)的局限性和可能的改進(jìn)方向。為了加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)還可以引入虛擬實(shí)踐環(huán)境和模擬工具，利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)和評(píng)估以更直觀地體驗(yàn)AI技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)中的影響，其學(xué)習(xí)體驗(yàn)不僅增加了趣味性的同時(shí)也提供了更貼近實(shí)際的學(xué)習(xí)場(chǎng)景。

（三）教學(xué)工具與平臺(tái)的更新

教學(xué)工具與平臺(tái)的更新在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中是整合AI技術(shù)的關(guān)鍵一環(huán)，通過(guò)引入先進(jìn)的工具和平臺(tái)教育機(jī)構(gòu)可以更好地滿足學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐和模擬設(shè)計(jì)的需求，提升學(xué)生的設(shè)計(jì)體驗(yàn)和技能。教育機(jī)構(gòu)可以考慮引入AI驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)軟件，軟件可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)而為學(xué)生提供更智能、高效的設(shè)計(jì)支持。設(shè)計(jì)軟件可以通過(guò)分析大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)為學(xué)生提供個(gè)性化的建議和優(yōu)化方案，幫助學(xué)生更好地理解設(shè)計(jì)問(wèn)題并做出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)決策，其工具不僅提高了設(shè)計(jì)效率的同時(shí)也促使學(xué)生深入了解AI技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[2]。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的應(yīng)用也是更新教學(xué)工具與平臺(tái)的有效手段，通過(guò)使用VR和AR技術(shù)學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)踐，模擬真實(shí)的設(shè)計(jì)場(chǎng)景以提升學(xué)生的設(shè)計(jì)感知和空間理解能力。學(xué)生可以通過(guò)VR技術(shù)漫游在自己設(shè)計(jì)的建筑內(nèi)部進(jìn)而更全面地感受設(shè)計(jì)方案的實(shí)際效果，互動(dòng)性和沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和設(shè)計(jì)思維的同時(shí)增加了設(shè)計(jì)過(guò)程的趣味性。教育機(jī)構(gòu)還可以考慮引入在線協(xié)作平臺(tái)以促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，平臺(tái)可以支持實(shí)時(shí)在線協(xié)作使學(xué)生能夠共同參與設(shè)計(jì)項(xiàng)目并分享想法和資源，并從不同背景和視角中獲取反饋利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，提高學(xué)生在實(shí)際工作中與他人協(xié)同工作的能力。

（四）師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍的建設(shè)是環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)整合AI技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，確保教育機(jī)構(gòu)能夠?yàn)閷W(xué)生提供最新、最具前瞻性的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。師資隊(duì)伍的培訓(xùn)是不可或缺的一部分，由于人工智能技術(shù)日新月異，教師需要不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備以保持與技術(shù)發(fā)展同步。學(xué)校可以組織定期的培訓(xùn)課程，課程內(nèi)容要涵蓋機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析、智能設(shè)計(jì)工具等方面的最新知識(shí)，培訓(xùn)可以由內(nèi)部專家或外部專業(yè)人士進(jìn)行確保教師對(duì)AI技術(shù)的應(yīng)用有深入了解。

教師可以通過(guò)參與專業(yè)培訓(xùn)課程進(jìn)一步提升自己的專業(yè)水平，其課程可以由行業(yè)專業(yè)組織、高校聯(lián)盟等機(jī)構(gòu)提供，內(nèi)容覆蓋從基礎(chǔ)理論到實(shí)際應(yīng)用的全方位知識(shí)。通過(guò)課程教師可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)與AI技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域，使其具備更為全面的教學(xué)能力。與此同時(shí)與行業(yè)專業(yè)人士合作也是一種有效的師資隊(duì)伍建設(shè)方式，邀請(qǐng)?jiān)贏I技術(shù)領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士參與教學(xué)、項(xiàng)目指導(dǎo)或研討會(huì)并將實(shí)際行業(yè)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)引入課堂，其合作可以為學(xué)生提供更實(shí)際、貼近行業(yè)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也豐富了教師的教學(xué)資源[3]。

（五）實(shí)踐與實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的拓展

在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中為了更好地整合AI技術(shù)實(shí)踐與實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的拓展是至關(guān)重要的，通過(guò)與行業(yè)建立更緊密的合作關(guān)系為學(xué)生提供與AI技術(shù)相關(guān)的實(shí)踐和實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)可以使學(xué)生更好地將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，從而提升學(xué)生的實(shí)際工作能力。學(xué)校與行業(yè)的緊密合作關(guān)系是實(shí)踐與實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)拓展的基礎(chǔ)，建立合作框架中包括與設(shè)計(jì)公司、科技企業(yè)、智能建筑項(xiàng)目等有關(guān)AI技術(shù)應(yīng)用的組織進(jìn)行合作。通過(guò)與行業(yè)的緊密合作學(xué)生可以參與到真實(shí)項(xiàng)目中，接觸到最前沿的AI技術(shù)應(yīng)用進(jìn)而了解行業(yè)的實(shí)際需求，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題的能力。

提供多樣化的實(shí)踐和實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)以及與外部機(jī)構(gòu)合作的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)促使學(xué)生可以參與到AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)并應(yīng)用新的設(shè)計(jì)方法和工具。通過(guò)多樣化的實(shí)踐機(jī)會(huì)學(xué)生可以在不同領(lǐng)域和項(xiàng)目中獲取經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而更全面地了解AI技術(shù)的應(yīng)用范圍。此外，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐性的競(jìng)賽和項(xiàng)目，參與活動(dòng)可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新能力和問(wèn)題解決能力。學(xué)生可以參加智能建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽，利用AI技術(shù)為設(shè)計(jì)方案增添創(chuàng)新元素，競(jìng)賽不僅是實(shí)踐的機(jī)會(huì)也是與行業(yè)專業(yè)人士交流和展示自己作品的平臺(tái)。

三、環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育中AI 技術(shù)整合的發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能化設(shè)計(jì)工具的普及與深化

隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟智能化設(shè)計(jì)工具將在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中迎來(lái)廣泛應(yīng)用，其工具不再僅僅是輔助性的軟件，更可能演變成為設(shè)計(jì)過(guò)程中不可或缺的合作伙伴。其核心特征在于具備更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和模擬能力，能夠自動(dòng)化處理一些重復(fù)性、繁瑣的任務(wù)，從而使設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒏嘧⒁饬性趧?chuàng)造性和戰(zhàn)略性的決策上。智能化設(shè)計(jì)工具的深度整合將顯著提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)也有望拓展設(shè)計(jì)的創(chuàng)新邊界，通過(guò)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法其工具能夠快速分析大量設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)師提供個(gè)性化的建議和優(yōu)化方案。教育機(jī)構(gòu)將在培訓(xùn)方面投入更多精力確保學(xué)生能夠充分掌握并靈活運(yùn)用智能化設(shè)計(jì)工具，培訓(xùn)內(nèi)容將涵蓋工具的基本操作，深入理解其背后的算法原理以及如何在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中最大程度地發(fā)揮工具的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)培訓(xùn)學(xué)生將更好地適應(yīng)未來(lái)設(shè)計(jì)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為其職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[4]。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)將在環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)中迎來(lái)廣泛應(yīng)用，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更為沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過(guò)技術(shù)的運(yùn)用學(xué)生將能夠更直觀地理解設(shè)計(jì)效果，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案的實(shí)際感知。VR技術(shù)將使學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬，通過(guò)佩戴VR設(shè)備學(xué)生可以仿佛置身于自己設(shè)計(jì)的環(huán)境中，實(shí)時(shí)感受和評(píng)估設(shè)計(jì)方案的空間感和氛圍。沉浸式的體驗(yàn)利于學(xué)生更全面地了解設(shè)計(jì)效果，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中做出更明智的決策。AR技術(shù)則能夠?qū)⑻摂M設(shè)計(jì)與實(shí)際環(huán)境相結(jié)合，通過(guò)手機(jī)或其他AR設(shè)備學(xué)生可以在實(shí)際場(chǎng)地上疊加虛擬設(shè)計(jì)元素進(jìn)而直觀地觀察設(shè)計(jì)方案在真實(shí)環(huán)境中的呈現(xiàn)效果，實(shí)時(shí)疊加的方式使學(xué)生能夠更靈活地進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整的同時(shí)提高學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)與實(shí)際空間互動(dòng)的理解。

（三）跨學(xué)科融合與聯(lián)合課程的增加

未來(lái)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的教育將更加強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的融合，與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人機(jī)交互等領(lǐng)域的緊密結(jié)合將推動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育的創(chuàng)新。學(xué)校將增加跨學(xué)科聯(lián)合課程使學(xué)生能夠在多個(gè)領(lǐng)域獲取知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生更全面的綜合能力，其融合將使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用AI技術(shù)，提高其解決問(wèn)題的能力。

（四）個(gè)性化學(xué)習(xí)和評(píng)估體系的建立

個(gè)性化學(xué)習(xí)和評(píng)估體系將成為未來(lái)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教育的一項(xiàng)關(guān)鍵趨勢(shì)，通過(guò)使用學(xué)習(xí)分析和人工智能技術(shù)學(xué)校可以更好地了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和進(jìn)展情況，進(jìn)而為其提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。評(píng)估體系也將更注重學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力，而不僅僅是傳統(tǒng)的考試分?jǐn)?shù)。利于培養(yǎng)出更具創(chuàng)新力和實(shí)踐能力的學(xué)生，更好地適應(yīng)未來(lái)環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展需求[5]。

四、結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)中AI技術(shù)的整合將持續(xù)引領(lǐng)教育創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生更深層次的設(shè)計(jì)思維和實(shí)踐能力。未來(lái)智能設(shè)計(jì)工具、虛擬實(shí)踐環(huán)境以及跨學(xué)科合作將成為教育的新常態(tài)，為學(xué)子打造更具競(jìng)爭(zhēng)力的專業(yè)素養(yǎng)。環(huán)境設(shè)計(jì)教育在與時(shí)俱進(jìn)中將為學(xué)生描繪出更廣闊、更具前瞻性的職業(yè)發(fā)展路徑，也為構(gòu)建可持續(xù)、智能的未來(lái)社會(huì)貢獻(xiàn)更多創(chuàng)新力量。