计算赋能与智教融合：材料加工与制备技术实验教学改革的建构与实践_第九期_2026_教育研究创新

摘要：在新工科建设与人工智能技术快速发展的双重驱动下，材料类专业实验教学面临教学内容与科研前沿脱节、教学模式单一、学生基础科研能力培养不足等结构性挑战。本研究以太原理工大学材料加工与制备技术实验课程为研究对象，围绕“计算与实验结合 ”“人工智能赋能教学 ”“本科生基础科研能力培养 ”三大核心维度，构建了“理论-计算-实验-转化 ”四维联动的实验教学改革理论框架。研究以“专业适配 ”与“实践融合 ”为主线，融合“科教融汇 ”理念与学习金字塔理论，通过引入计算模拟工具、开发AI辅助教学模块、构建“基础-综合-创新-转化 ”四层次科研能力培养链条，打通了从实验教学到成果输出的完整通道。教学实践表明，改革后学生在原理掌握深度、数据分析能力和科研创新意识方面均有明显提升，实验成果向学科竞赛的转化通道初步建立。本研究的理论框架与实践路径为材料类专业实验教学改革提供了可推广的参考范式。

关键词：材料加工与制备技术；实验教学改革；本科教学；人工智能赋能教学；基础科研能力培养

参考文献

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作者简介：杨文静（1990—），女，山西太原，副教授，理学博士，硕导。任太原理工大学材料科学与工程学院智慧材料科学系副主任，研究方向为理论与计算光化学、机器学习、功能材料智能体。

基金项目：2024 年获批省级教改项目《应用型本科实验教学的改革与创新——以材料加工与制备技术实验教学为例》，项目编号为 J20240358。