1.成果简介及主要解决的教学问题

1.1成果简介

本成果瞄准数字化时代国家战略需求，聚焦解决教学中新知识与新技能更新迭代慢的痛点问题，以培养具有学科交叉融合意识、创新融合能力，适应数字化时代的拔尖创新人才为总目标。面向“AI+”重构数字化时代教学内容，聚源提“智”，将生成式人工智能（AIGC）、超级计算、大国重器与数智化教学深度融合，基于云环境创设学科专属智慧教学底座，利用整合AI技术的学科教学知识（AI_TPACK），构筑知识体系、能力培养、实训实操互联互通的多功能型化学智慧教学空间网络平台，创新“AI+化学”的教学模式，构建人机双师协同育人体系，并将AIGC应用于课堂教学、课外实践、线上学习为代表的三大教育场景，形成“AIGC+大国重器+科教融汇”助力“跨学科、多平台、自适应”整合式教学实践范式。并将该范式在化工化学类人才培养、跨学科教学、科普活动中进行推广和应用，获全国“慕课十年典型案例”，全国教学创新大赛（黑龙江省赛赛区）特等奖、国赛三等奖，教育部工科化学虚拟教研室首届教学设计创新大赛特等奖，第七届中国石油和化工教育教学成果特等奖。

教学实践秉承“实效为先，能力为重；交互为法，遵教学相长之道”理念。本成果可为“AI+化学化工”新质型人才培养加“数”提“智”，为人机协同教育的发展、应用和实践提供范例，为推动教育数字化转型提供理论与实践参考，相应教学学术成果发表在《中国大学教学》和《化工高等教育》等国内重要教学期刊，受邀在清华大学、北京大学、浙江大学、东北大学等高校主办的重要教学会议和教学培训中分享教学成果，近三年开展20余场次教学培训，在哈工大中心 “哈工大课堂”中面向全国青少年科普讲座，为加快建设教育强国注入新动能。

1.2标志性成果概述

（1）创建了化学智慧教学空间网络平台、获国家级一流课程1门、材料化学专业获国家级一流专业建设点（2023~2024软科中国大学专业排名均为全国第一）、省级一流专业建设点2个、省级一流课程5门、知识图谱课程5门、AI课程2门、智慧共享课1门，基于各类一流课程累计服务人数超过75万人次，获教学成果奖和教学竞赛奖共10项。

（2）将国之重器——超级计算，大科学装置应用于实践和实操教学场景中。自主创建了可在线实操的项目式实践教学案例，辅助5门课程的实践教学，在中国高等教育出版社正式出版3门数字化课程，并创建了“化学思政”数字化资源、《计算思维与人工智能化学》“知识图谱+AI课程”——智慧共享课，出版新形态教材1部（获省十四五规划教材）并被推荐参评国家十四五规划教材，创建了可服务“AI+化学化工”类课程的知识图谱和AI资源，发表教学学术文章20余篇，2篇CSSCI论文，核心期刊教学文章7篇；国内重要教学会议受邀发言6次，国内媒体相关报道多次，深受国内同行的广泛认可和好评。

（3）打造了“素质过硬、能力精湛、育人水平高超”的一流师资队伍。成果完成人获宝钢优秀教师、黑龙江省教学名师、全国石油和化工教育教学名师、国家级高层次人才、国家级青年人才、“强国青年科学家”提名奖和首届“工信杰出青年入围者”；所在的“无机化学”教学团队获全国石油和化工优秀教学团队，在拔尖创新型人才培养方面取得显著成效。连续入选爱思唯尔“中国高被引学者”（化学工程与技术），连续入选全球顶尖前10万科学家榜单，连续入选美国斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家排行榜”。

1.3解决的主要教学问题

（1）基于学生视角，破解学生数字化素养和知识储备参差不齐的痛点问题。数字化时代需要师生具有一定的数字素养和“AI+学科知识”，交叉融合创新能力协同培养与提升尤为重要，通过筑牢“智慧教学底座”发挥“AIGC+TPACK”技术和理论优势，强化学生高阶性、挑战性的创新与实践能力的培养。

（2）面向未来数字化人才的重大需求，解决如何培育“AI+”数字人才的方法和路径问题。借助AI技术，创设人机双师教学场景，引导学生提升处理多样性信息的能力，实现人机协同提升学习效率。

（3）解决数字化时代如何实施“AI+”教育教学创新，知识体系更新迭代问题。创设新型泛在化的数字学习环境，人师-机师双师协同、人机师生协同，进而唤醒学生求知欲，满足学生个性化成长需求。