2018年教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》明确提出，要以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。新工科建设强调学科交叉融合与实践创新能力培养，对原有教学模式提出了严峻挑战。材料科学与工程专业(简称材料专业)作为新工科的核心专业之一，课程具有理论性强、实验要求高、前沿知识更新快等特点，以往“课堂讲授+线下实验”的教学模式已难以满足个性化培养需求[1]。2023年初，哈尔滨工程大学完成全校267间教室智慧化升级，建成包含基础型、交互研讨型、沉浸式等多种类型的智慧教室体系，具备录直播、远程互动、虚拟仿真等多功能教学支持，为混合式教学改革提供了坚实基础。

　　目前已有许多平台提供智能学习服务，如Knewton是全球领先的自适应学习平台，基于大数据分析和推荐系统，根据学生特点和学习习惯，及时调整教学内容。随着人工智能、大数据等新技术的快速发展，各种智能辅助工具已在专业教学中得到广泛应用[2-3]。但这些智能学习平台支持下的混合式教学仍存在三大突出问题。一是重知识传授轻创新实践培养，教学内容与工程实际结合不紧密;二是学生参与度与成就感激励不足，难以维持长期的学习热情;三是缺乏科学的量化评价体系，教学效果评估不够精准。人工智能与教育教学的融合研究虽取得一定进展，但在材料专业教学中的应用仍处于探索阶段，现有研究多集中于智能辅助工具开发、虚拟仿真实验平台建设等单一维度，尚未形成“硬件—平台—技术—课程”深度融合的一体化教学模式[4-6]。

　　本研究突破原有混合式教学的局限性，建立人工智能赋能的新教学模式，丰富新工科教育的理论体系。新教学模式充分利用智慧教室的硬件资源和人工智能技术，结合智慧树的平台资源，解决材料专业教学中理论与实践脱节，以及无法针对不同学生进行个性化教学的问题[7-8]，实现学生个性化学习支持、实践能力强化、教学效果动态优化以及一流课程建设助力四大突破，对新工科材料专业教学改革具有重要作用。

　　1 基于智慧教室的人工智能赋能混合式教学模式构建

　　2 人工智能赋能混合式教学模式的核心优势与实践案例

　　3 研究反思与改进方向

　　4 结语

　　本研究面向新工科材料专业教学需求，实施了智慧教室与人工智能深度融合的混合式教学，构建了“师—生—课程—智慧教室—智慧平台”一体化教学模式，实现了教学全过程个性化、精准化助力。该模式有效突破了原有教学中学生个性化培养不足、实践能力薄弱及评价体系不完善等痛点，显著提升了学生学习成绩、实践创新能力与学习满意度，为材料专业一流课程建设和人才培养提供了新方法，也为新工科专业教学改革提供了创新思路，对推动教育数智化与教学创新具有重要意义。

　　参考文献

　　[1] 刘巧婷.教育信息化2.0背景下大学生信息素养教育研究[J].内江科技,2024,45(5):136-137,140.

　　[2] 梁策,李欣,于歌,等.人工智能赋能材料学科教育教学改革研究[J].高教学刊,2025,11(32):42-45.

　　[3] 李慧,李肖,聂梦雅,等.人工智能赋能“PLC应用技术”课程教学改革与实践探索[J].交通企业管理,2026,41(1):156-158.

　　[4] 周进,杜娟.数智赋能本科高质量教学的非线性发生机制:教育部“人工智能+高等教育”应用典型案例启示[J].高等工程教育研究,2026(1):110-115.

　　[5] 王丽黎,赵敏玲.高等教育线上线下混合教学模式探索和实施[J].陕西教育(高教),2024(1):27-29.

　　[6] 王哲,韩凤翚,李文华.新工科背景下轮机工程专业基础课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,2022(11):89-92.

　　[7] 杨天野.人工智能赋能工程教育课程改革：逻辑缘起、维度重构与实践路径[J].职业技术教育,2025,46(34):75-80.

　　[8] 罗大海,王波.人工智能赋能高校工程教育新范式探索[J].高教学刊,2025,11(29):16-19,26.

刘金娜 郑卫 陆红梅 张洋 代晓宇　哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院