实验要求
（1）专业与年级要求
本实验主要面向江苏海洋大学船舶与海洋工程专业学生，服务于三年级专业核心课《船舶与海洋结构物制造技术》的授课内容、三年级《船舶与海洋工程专业生产实习》的驻厂实践操作环节，以及一年级专业基础课《船舶与海洋工程导论》的智能辅学内容。
实验中的“分段建造基本组成”、“船体分段装焊工艺示例——双层底分段”与“分段建造仿真实训环节”三个模块具有极强的连贯性与递进性，并全程融入人工智能辅助与智能体交互逻辑，形成从初步认知、工艺理解到综合实训的完整学习链条。
（2）基本知识和能力要求
1.专业知识与工具基础：学习者需具备一定的船体结构、船体制图知识及计算机操作能力；同时需了解人工智能基础知识，熟悉大模型或虚拟仿真系统的基本交互逻辑。
2.智能体应用与人机协同能力：具备操作知识图谱构建、PINN变形预测、调度寻优、机器视觉质检等科研智能体的初步能力；能够在虚拟仿真环境中与AI智能体协同完成参数配置、结构选型与工况优化，并具备对AI生成结果的工程合理性进行批判性思考与判断的能力。
3.自主学习与探究能力：具有自主学习和探索能力，能够在“基础认知、分析设计、应用探索”三个层次的实验中，借助AI工具总结分析特定实验结果背后的工程原因，实现专业理论知识的活学活用。
教学成果
实验背景
中国造船三大指标连续多年稳居世界第一，船舶工业正加快向未来制造演进，人工智能成为贯通设计、建造与验证的关键支撑。江苏海洋大学立足“面向海洋、服务产业”定位，依托江苏船舶海工产业集群，以真实建造案例建设本课程。
本实验处于《船舶与海洋工程导论》（认知体验）、《船舶与海洋结构物制造技术》（设计实践）、《船舶与海洋工程专业生产实习》（生产仿真实践）三门课程的交汇环节，对应“认知—设计—生产”的能力递进。传统教学中，三者偏重参观、计算与现场实习，受周期、安全和工况条件制约，缺乏可贯通、可交互、可评价的虚拟实践载体。本课程以人工智能赋能分段建造全流程，将工艺认知、结构设计、强度校核与入水仿真有机衔接，弥补现场实习受限与设计教学缺少建造情境的不足，突出“懂规范、能设计、会仿真”的工程能力培养，厚植家国情怀、海洋意识与创新精神，服务船舶产业智能化转型。
设计原则
本课程立足船舶智能制造转型对复合型工程人才的需求，遵循工程教育专业认证OBE理念，以人工智能与虚拟仿真技术深度融合为主线，确立以下五项课程设计原则：
1.产业需求导向，虚实深度融合原则
课程以船舶海工产业智能化升级的真实需求为牵引，摒弃“重展示、轻工程”的浏览式仿真，以散货船、集装箱船真实建造数据为底座构建数字孪生场景。设计上坚持“能实不虚、以虚补实”，将现实中受限于安全、成本、周期的高风险、高能耗工况转化为可反复操作的虚拟实验，确保教学场景与产业现场、工程逻辑高度一致。
2. AI原生驱动，智能体协同赋能原则
摒弃将人工智能作为外挂工具的做法，坚持AI作为系统运行的底层内核。将领域知识图谱、代理模型与多目标优化算法深度植入实验逻辑，通过多智能体的自主判断与协同响应，实现从“人机交互操作”向“人与智能体协同决策”的模式跃升，体现“人工智能+”的实质内涵。
3.认知进阶驱动，全流程闭环建构原则
遵循“认知—设计—验证—评价”的工程认知规律，系统设计从船厂全局浏览、工艺分解训练到局部结构设计、流固耦合仿真的递进式任务链。各环节既可独立成篇，又通过能力节点相互关联、数据互通，构建从底层认知到高阶综合的完整建构闭环，避免实验内容的碎片化。
4.学生中心导向，探究迭代式学习原则
设计容纳多路径探索的实验环境，赋予学生参数调整、方案修正与自定义路径的自主权。在结构校核与入水仿真环节，鼓励学生在反馈中分析成因、修正错误并开展多轮迭代，经历“试错—诊断—优化”的真实工程探究过程，培养其在复杂约束下解决工程问题的系统性思维。
5.价值引领交融，工程素养与情怀共育原则
将立德树人贯穿实验全过程，依托国产重大装备与自主建造案例，在规范应用与方案优化中强化质量意识与工匠精神。通过实验任务背景的设计，引导学生关注海洋强国战略与造船强省建设，在技术训练中潜移默化地厚植家国情怀与海洋意识，实现专业能力与核心价值观的有机统一。
实验目标
本实验坚持“以学生为中心、以立德树人为根本”的教学理念，依托虚拟仿真情景体验环境，引导学生完成“基础认知—分析设计—应用探索”三个层次的递进式训练。实验围绕船体分段建造组成认知、双层底装焊工艺、虚拟建造实训、思政拓展及AI科研素养五个方面展开，据此确立以下三维课程目标：
一、知识目标
1.掌握船体分段的分类方法与建造工艺流程，掌握双层底、横舱壁及带舭部C段等典型部位的建造逻辑与工艺要点。
2.了解船舶建造领域最新进展与典型工程案例特征，能够联系专业知识进行案例分析。
3.掌握知识图谱、PINN变形预测、复杂扰动调度寻优、机器视觉质检等科研智能体的基本原理与适用场景，理解智能船厂数字化管控机制。
二、能力目标
1.能够识别分段建造特点与装焊工艺关键环节，具备依据不同结构特点合理设计建造工艺的能力。
2.熟练完成典型分段虚拟仿真建造实训全流程，形成从“基本构件”到“船舶系统”的整体思维，具备综合分析工艺合理性并提出改进方案的能力。
3.能够熟练操作4个科研智能体，综合运用虚拟仿真、AI算法与工程知识，开展复杂工程问题科研求解与未来智能船厂数字化管控创新探索。
三、素养目标
1.增强对船舶与海洋工程专业的认同感，厚植投身“海洋强国”建设的情怀与使命感。
2.将思政教育内化于建造学习全过程，形成严谨求实的工程态度、责任意识与职业价值观。
3.具备适应未来智能船厂需求的科研素养，形成创新思维、科学探索意识及运用AI技术服务船舶工程的责任感。