科教融汇视域下SketchUp 课程“三融通”教学改革研究

一、引言

“2023 年 1 月，全国教育工作会议强调要以“科教融汇”赋能现代职业教育体系建设，指出要“深刻认识科技革命、产业变革的深入推进对教育变革提出的迫切要求，以促进‘科教融汇’为新方向，加快构建现代职业教育体系”[1]。该战略强调职业教育内容应与技术发展同步、教学过程与产业流程对接。然而，当前高职艺术设计专业的基础技能课程的教学现状与这一战略要求存在一定差距。以 SketchUp草图大师课程为例，其教学普遍采用的是“教师演示—学生练习—综合运用”的模式，这种教学模式难以让学生灵活运用 SketchUp 软件解决工作中遇到的难题，不符合应用型人才的培养目标 [2]。

本研究以环艺系专业的 SketchUp（草图大师）软件课程为改革载体，以“融通”为核心的教学理念，构建“软件技能、设计思维、项目实训”三位一体的教学模式，并融入AIGC 等前沿技术，响应“科教融汇”的战略号召，为破解高职设计软件教学困境提供一个具有实施性的解决方案。

二、“科教融汇”引领“三融通”教学新范式

“科教融汇”是推动职业教育高质量发展的重要战略，旨在打破科技与教育之间的壁垒，实现二者在目标、过程及主体层面的有机融合。在本项目中，“科”涵盖双重内涵：既包括环境艺术设计领域的专业知识（如空间尺度、人体工程学等），也指 AIGC 生成技术、实时渲染等前沿教学技术；“教”则系统涵盖教学理念、方法及评价体系。“融通”具体体现为将先进科技融入教学全过程，并以科学教育理念整合行业技术，有效培养学生的设计思维与科技应用能力。

在“科教融汇”理念的指导下，本研究构建了“三融通”教学理念，其核心内容包括：

1. 软件技能为基础。学生需掌握SketchUp（草图大师）与其插件、Enscape、Lumion 等工具，奠定数字设计与表达的技术基础。

2. 设计思维为核心。教师在教学过程中融入设计原理、人体工程学、环境美学、功能逻辑等思维训练，引导学生由“如何操作”转向“为何设计”。

3. 项目实训为综践载体。通过社区更新设计项目、校园改造设计、设计竞赛等真实项目情景，使学生实现“做中学、学中创”，全面提升综合能力。

通过引入 AIGC 技术辅助概念生成与图像表达，并依托 Enscape、Lumion 等工具实现实时渲染与方案优化，该模式将前沿科技全面融入教学全过程，有效增强了学生的创新能力和技术表现水平，构建了一体化的复合型人才培养路径，实现了科技与教育改革的良性互动与双向促进。

三、“三融通”教学改革的实施策略

为实现“软件技能、设计思维与项目实践”的三维融通，本研究从教学内容、教学方法与评价体系三个层面进行了系统化的改革，对 4 届 12 个班级（大二上学期）进行实践，构建了一套可操作的教学模式（见表1）。

表 1：SketchUp 课程改革教学模式

）重构教学内容：“基础- 进阶- 实战”三阶课程模块

1. 基础阶段（软件技能筑基与认知思维启蒙，22 课时）：聚焦SketchUp 基础工具学习，打破传统孤岛式命令讲授模式，将人体工程学、环境美学、空间尺度等知识融入软件操作训练，引导学生理解“为何设计”，实现“工具即思维”的认知跃迁。

2. 进阶阶段（技术整合与创新拓展，50 课时）：深度践行“科教融汇”理念，系统整合 SketchUp 插件集与 Lumion 和 Enscape 等实时渲染工具，形成“SketchUp 建模—渲染表现—方案优化”的一体化工作流模式，强化技术协同与设计表现力。引入 AIGC 辅助创意生成技术和图像效果表达，贯穿从 Deepseek、即梦、Midjourney 等平台的文生图创意概念启发，至 StableDiffusion 的图生图功能对素模进行智能深化处理的全过程，显著拓展了学生的设计创新维度和表现手法。同时还通过校园空间实地测绘与数字化重构等任务，培养学生的空间感知、数据收集与技术应用能力，推动科技赋能教育，实现“科教育人、融合创新”的教学目标。

3. 项目实战阶段（项目驱动与成果产出，36 课时）：以校园微更新、社区设计等真实项目为载体，学生分组完成从概念提出至成果汇报的全流程任务。模拟企业工作流程，涵盖了从人群需求分析、地域文化解读与融入，到 AIGC 辅助概念提案、模型数字化推敲，再到效果图呈现与Lumion 沉浸式视频制作等完整环节。该过程强调“做中学、学中用”，推进课程思政、科教融汇、岗课赛证的融通，切实提升学生的综合职业能力和创新素养。

（二）创新教学方法：“企业化 + 信息化”双驱动教学机制

1. 企业化教学组织

（1）模拟真实职场生态：实施“设计公司”教学模式，学生分组组建“设计工作室”，学习和组织能力强的同学承担“设计总监”角色，以优带弱，带动班级积极的学习氛围。教师转型为“项目经理”角色，全面培养学生的团队协作与项目管理能力。

（2）贯穿企业工作流程：项目实战阶段教学严格按照“需求分析→概念设计→方案深化→成果汇报”的企业流程开展，将 AIGC 辅助分析设计、数字化工具应用等科技手段融入各环节，使学生在贴近真实的职业环境中，实现“科”与“教”在实践层面的有机统一。

2. 信息化教学手段

（1）AIGC 深度融合实战教学环节：一是创意生成阶段，指导学生用 Deepseek、即梦、Midjourney 等工具、通过文本描述快速生成设计灵感图和概念方案，学生可在 2 课时内产出 ²⁰⁺ 创意方案，传统方式仅能完成 2-3 个手绘草图，效率显著提升。二是方案深化阶段，应用 Stable Diffusion 的 ControlNet 等功能对 SketchUp 素模进行图生图处理，智能生成材质配色方案，学生可以比对不同材质搭配效果，提供多种设计可能性参考。三是设计表达阶段，将渲染效果图导入 StableDiffusion、建筑学长等 AI 工具进行智能优化与风格化润色，同时运用Deepseek 或豆包辅助优化方案汇报文本，极大提升了设计效率和成果表现力。

（2）混合式学习生态建设，构建线上线下融合的学习环境：利用学习通、微信群、小红书等平台进行每日学习打卡、新知识讨论和远程指导，通过表扬积极同学作品，激励学生学习的主动性和持续性热情。

（3）多元化教学方法融合：一是案例反转教学，先通过 AIGC 生成设计案例进行分析解构，再进行模仿创新，培养学生的批判性思维。二是任务驱动教学，通过参加设计竞赛和参加 1+X 职业技能等级证书等，激发学生的学习热情和创新潜能。

（三）教学评价改革：构建“过程+ 成果 + 社会化”评价体系

（1）过程性评价，占比 40% ：考察学生在项目中的参与度、文化认知度、协作表现及信息化平台的互动质量。

（2）成果性评价，占比 40% ：侧重评价最终方案的技术完整度、创意性、视觉表现力、文化元素应用能力及模型规范程度。

（3）社会化评价，占比 20% ：参加设计竞赛和 1+X 职业技能等级考试，通过行业评委的评分与点评，推动教学评价与行业标准和市场需求接轨。

四、成效与反思：教学改革的实践验证与深化挑战

自环境艺术设计专业试点本改革以来，教学团队每年都根据新技术，不断迭代更新教学模式，“科教融汇”深化“三融通”教学模式不仅解决了技能、思维与实践相脱节的问题，也取得了显著成效：

（一）改革成效显著，多维验证模式有效性

（1）学生学习成效实现质变：在珠海市“五项美化”街角公园设计大赛中，参赛学生获奖率达 85%；参加 1+X 产品创意设计职业技能等级（中级）考试中，参考学生通过率达 95% 。

（2）教师教学能力全面提升：教学团队角色从知识“传授者”向项目“引导者”转型。为适应改革需求，教师主动学习AIGC 新技术，形成良好的“教学相长”氛围。

（3）课程示范效益日益显现：该课程教学模式，为专业内的其他软件课程《Photoshop》《CAD》等提供了清晰范本，有效推动整个专业群发展。

（二）实践反思与深化挑战

（1）技术应用的“度”需要精准把控：AIGC 技术始终是提升效

率的辅助工具，设计师的审美判断、创意构思和价值决策才是设计的核心驱动力 [3]，教师需在教学中不断强调其作为“辅助工具”的根本属性，引导学生利用AI 而不是沦为 AI 的奴仆，这是教学的关键。

（2）师资队伍能力建设面临持续挑战：" 三融通 " 模式对教师提出了极高要求，教师队伍的知识广度、技术深度和项目实战经验，成为模式是否持续发展的关键。

五、结论与展望

本研究通过构建并实践“软件技能—设计思维—项目实训”三融通的教学模式，有效打破了传统 SketchUp 课程中技思维分离、教学与应用脱节的困境。该模式在“科教融汇”理念引领下，通过融入AIGC、实时渲染等前沿技术，不仅显著提升了学生的综合设计能力与创新素养，更实现了科技赋能教育、教育反馈创新的双向融合，为高职设计软件类课程改革提供了可复制的实践路径。

未来本研究将进一步深化 AIGC 技术在教学中的创新应用，积极探索“人工智能 +”等新技术场景下的教学新形态，持续推动“科教融汇”道路，为培养适应数字时代需求的创新型设计人才而努力。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部 . 加快建设高质量教育体系办好人民满意的教育 2023 年全国教育工作会议召开 [EB/OL].（2023-01-12）[2025-02-12].http：//www.moe.gov.cn/jyb_zzjg/huodong/202301/t20230112_1039188.html.

[2][1] 陈倩 . 基于高职应用型人才培养的教学研究—— 以SketchUp 草图大师课程为例 [J]. 美术教育研究 ，2024，（02）：129-131.

[3] 陈慧珊 .AIGC 技术融入信息可视化设计的教学探索与实践 [J]. 大 众 文 艺 ，2025，（15）：120-122.DOI：10.20112/j.cnki.ISSN1007-5828.2025.15.040.

作者简介：陈煜嘉（1995.2），女，汉族，广东汕头人，硕士，讲师，研究方向为环境艺术设计、公共艺术设计；

课题项目：2022 年度中国艺术职业教育学会科学研究项目成果，课题名称：《基于“融通”理念的SketchUp 课程教学改革——软件技能、设计思维、项目实训一体化教学》（项目编号CEFA2022071）