AI辅助《焊接过程传感与控制》课程教学方法改革与实践

摘要

在工程教育数字化转型与焊接智能制造迅速发展的背景下，传统《焊接过程传感与控制》课程的教学模式已难以满足新时代人才培养的需求。鉴于该课程概念抽象、体系复杂且实践性强的特点，以及学生在知识整合能力、抽象思维和实践机会方面存在的不足，本文探讨了人工智能技术（AI）与焊接工程教育深度融合的创新路径。构建了涵盖“理论-仿真-实践”三位一体的教学体系，系统性地引入基于机器学习的焊缝成形预测与参数优化、基于计算机视觉的焊缝跟踪数字孪生系统等智能化案例，创新性地融入智能评测系统与项目驱动式学习方法，实现了教学理念从单纯知识传授向能力培养的转变。教学改革前后对比结果显示，学生理论作业平均得分提升了14.3%，实践操作优秀率提高了21%，平均出勤率提升了11.5%，迟到率下降至2.1%。本研究不仅在量化指标上取得显著进步，更在学习过程的质量与效率方面实现了根本性提升，有效促进了学生批判性思维、创新意识及自主学习能力的培养，为工程教育数字化转型提供了具有推广价值的实践范例与理论支持。