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作者:张金海;吕庆功;高琴;樊静;王丽;
单位:北京科技大学高等工程师学院;
摘要:在新工科建设的时代浪潮下,工程训练教学面临着体系化设计不足、实施路径模糊和效果评估缺失等挑战。传统工程训练模式在实践内容、过程、管理和资源配置等方面难以适应新工科的要求,因此,探索利用人工智能赋能工程训练教学管理,实现智能化升级与模式创新,成为提升工程人才培养质量的关键。研究旨在构建一套融合AI的工程训练实践教学体系,以应对新工科建设对工程人才培养的新要求,推动人工智能技术与高等工程教育的深度融合。研究基于工程教育专业认证理念,采用实证研究方法,构建了“教学系统-实施路径-管理平台”三位一体的AI工程训练实践教学体系。教学系统涵盖教师、学生、AI等关键要素,通过多方协同提升学生工程实践能力。教学路径设计了“六度循环”模式,包括认知引导、信息检索、逻辑判断、实践应用、效果评价和迭代优化,实现教学过程的闭环提升。智能化管理平台融合了Neo4j知识图谱与自研算法,实现了教学全流程赋能。实证结果显示,该体系成效显著:学生预习效率提升56.7%,实践耗时降低35.9%,教师报告批改工作量减少72.7%,86.3%的学生认可个性化能力提升路径。这表明该体系有效提升了教学效率和质量,减轻了教师负担,促进了学生的个性化发展。综上所述,研究中构建的融合AI的工程训练教学体系为工程训练智能化转型提供了可复制的系统解决方案。建议高校进一步推广和应用该体系,加强AI技术在工程训练教学中的深度融合,持续优化教学路径和管理平台,以培养更多适应新时代需求的工程人才。
关键词:融合AI;;工程训练教学;;智能教学管理
基金资助:北京科技大学2023重大集成项目(JG2023ZD01-01);; 北京科技大学教改基金项目(JC2024YBKCSZ002)