“科教思政”双轮驱动下的人工智能拔尖人才培育新路径
一、选题背景
（一）国内外研究现状与学术进展
国外人工智能拔尖人才培养研究起步较早，以美、英、德、日为代表，聚焦跨学科融合、科研与教学协同、创新能力训练，形成了项目制教学、科研导师制、产学研联动等成熟模式，侧重科学精神与技术伦理培育，但缺乏中国特色思政教育与专业培养深度融合的理论建构与实践范式，难以适配我国立德树人与国家战略人才需求。国内研究伴随新工科建设与人工智能专业扩容快速推进，围绕科教融合、课程思政、人工智能人才培养形成大量成果，但多聚焦单一维度：或探讨科教融合的教学改革，或研究专业课程思政融入路径，或设计跨学科课程体系，尚未形成“科教融合+课程思政”双轮驱动、系统耦合的人工智能拔尖人才培养理论体系与落地模式，针对全国教育科学规划同类项目的体系化、可推广、可评价的研究成果仍显不足。
（二）本研究的独特学术价值
本研究突破单一维度研究局限，首次构建“科教+思政”深度耦合的人工智能拔尖人才培养理论框架，明晰科研育人、教学育人、价值引领的内在逻辑与协同机制，填补新工科背景下人工智能拔尖人才“三位一体”培养的理论空白。创新提出“人工智能+义”跨学科课程体系与四类课程科教融合实施路径，完善拔尖人才培养的课程论与教学论体系。构建四维一体课程质量保障模型，丰富高等教育教学评价理论，为同类交叉学科拔尖人才培养提供学理支撑，提升我国高等工程教育人才培养研究的体系化与原创性水平。
（三）本研究的独特应用价值
本研究直面传统工科培养模式下科研教学脱节、学科交叉不足、思政融入浅表化三大现实困境，形成可复制、可落地、可迭代的人工智能拔尖人才培养实施方案，为全国高校人工智能专业提供标准化实践指南。通过师生双向激励机制与质量保障体系，破解改革落地难、动力不足、评价模糊的实践难题，有效提升学生创新能力、知识泛化能力与使命担当素养。成果直接服务国家新一代人工智能发展战略，为科技强国建设输送兼具专业硬实力与家国情怀的拔尖人才，同时为计算机、自动化等相关新工科专业提供借鉴，推动高等工程教育高质量转型。
二、研究内容
（一）研究对象
1.人工智能拔尖人才培养中科教融合与课程思政的耦合机制，解析二者协同育人的内在逻辑、作用路径与融合边界，适配AI多学科交叉特性。
2.新工科视域下人工智能“科教+思政”融合的课程体系、教学方法、实践环节与质量保障体系的构建逻辑与实施规范。
3.高校人工智能专业拔尖人才培养的现实困境、改革路径、长效激励机制与实践成效评估的完整实施范式。
（二）主要目标
1.系统梳理传统工科模式下人工智能拔尖人才培养的三大核心痛点，构建“科教+思政”融合的总体改革框架，明确目标、思路与实施维度。
2.设计包含基础素质、专业技能、跨学科能力、创新实践能力的四层课程体系，形成理论、实训科创、毕业设计三类课程的科教融合实践路径。
3.探索课程思政深度嵌入专业教学的案例开发与教学实施方法，建立学生反馈、校院评估、督导评价、教师互评四维一体质量保障体系。
3.形成可推广的人工智能拔尖人才培养模式，通过实践验证优化，为高校新工科人工智能专业人才培养提供标准化范本与操作手册。
（三）研究重点
1.传统文化与基础化学知识点的榫卯式精准融合本课题重点挖掘中华优秀传统文化与无机化学、分析化学核心知识点的内在契合点，以榫卯结构设计理念，对高中—大学、无机化学—分析化学的知识节点进行嵌套式衔接。将古典诗词、传统工艺、成语俗语、工匠精神等文化元素，自然融入酸碱理论、四大平衡、滴定分析、公式推导等教学环节，杜绝文化元素的碎片化堆砌与形式化植入，确保文化融入服务于知识理解、能力培养与素养提升，实现科学理性与人文情怀的有机统一。
2.适配两极分化学情的分层混合式教学体系构建针对地方高校化工类新生化学基础两极分化、调剂生占比高、学习习惯数字化的核心学情，重点构建线上模块化分层、线下差异化精讲、课后泛在化巩固的混合式教学体系。重点设计面向无高中化学基础学生的线上补弱模块、面向有基础学生的线上进阶模块，配套线下分层练习、小组异质分组、同伴互助任务，破解传统混班统一教学与差异化需求的矛盾，让不同层次学生均能获得适配的学习支持与成长空间。
3.指向专业情感培育的多元过程性评价体系优化以专业情感教育为核心，重点重构兼顾知识掌握、能力发展、素养培育的三维评价体系。重点优化课堂积分、章节任务、小组作业、主题讨论、思维训练的评价权重，增设专业认同、学习情绪、文化理解等隐性素养评价指标，通过学习通平台数据追踪、问卷调查、词云分析等方式，真实反馈学情，降低作业抄袭、视频刷课等虚假学习行为，确保评价结果能精准反映教学成效与学生成长状态。
（四）研究难点
1.传统文化融入的适度性与内在关联性把控难点在于平衡化学学科的科学性、严谨性与传统文化的人文性、审美性，避免文化元素与化学知识“两张皮”。需精准提炼传统文化中与化学原理、实验操作、学科思维高度匹配的内容，在概念阐释、公式推导、案例分析中自然嵌入文化元素，既不弱化化学知识的核心地位，也不夸大文化元素的装饰作用，实现以文化赋能教学、以知识承载文化，克服文化融入生硬、浅表化的实践难题。
2.分层教学的动态适配与教育公平性保障地方高校新生化学基础差异极大，部分学生从零起步、部分学生已掌握选修内容，难点在于构建动态可调、公平普惠的分层教学机制。既要为基础薄弱学生设计低门槛、高反馈的基础任务，保障学习获得感；又要为基础较好学生提供高阶性、挑战性的拓展任务，避免学习倦怠。同时需防止分层标签化、固化分层带来的心理落差，在差异化教学中坚守教育公平，实现全员最优发展。
3.专业情感的量化评估与长效培育机制构建专业情感属于隐性素养，具有主观性、内隐性、渐进性特征，难点在于建立可测量、可追踪、可反馈的专业情感评估工具，精准量化学生从“专业迷茫”到“专业认同”的转变过程。同时需突破短期情感激发的局限，构建贯穿无机化学、分析化学课程群全周期的长效培育机制，将专业情怀、行业认知、职业信念融入教学各环节。
（五）研究计划
（六）可行性分析
一、理论基础可行性
新工科建设理念、科教融合理念与课程思政育人要求为项目提供坚实理论支撑，人工智能多学科交叉的学科特性与拔尖人才培养规律已形成学界共识。现有研究已分别论证科教融合对创新能力培育、课程思政对价值引领的核心作用，本研究将二者深度耦合，契合立德树人与国家战略人才培养导向。研究框架紧扣传统工科培养的三大现实困境，理论逻辑自洽、问题导向明确，能够为培养模式设计、课程体系构建、实施路径探索提供完整学理支撑，确保研究方向科学可行。
二、实践资源可行性
高校具备人工智能专业建设的完整实践载体，拥有校内外实训基地、科创竞赛平台、校企合作实验室与科研项目资源，可直接支撑项目制教学、科研导师制、毕业设计真题真做等改革落地。依托人工智能拔尖班、卓越班开展闭环试点，学生参与科创竞赛、工程实践的渠道通畅，能够为教学改革提供真实应用场景与实践检验环境。实训、科创、毕业设计三类课程的实践路径均有成熟资源匹配，保障培养模式可落地、可验证。
三、师资队伍可行性
项目依托高校已建成的人工智能专业教学与科创指导团队，教师兼具科研能力与教学经验，具备将科研成果、前沿技术转化为教学内容的能力，能够开发专业课程思政案例、实施研讨型与项目制教学。部分教师已在国家级科创竞赛中获得优秀指导资质，熟悉拔尖人才成长规律与创新能力培育方法。师资队伍可覆盖理论教学、实践指导、思政融入、质量评价全环节，能够稳定支撑课程改革与模式落地，确保教学实施质量。
四、制度保障可行性
学校与学院已构建完善的本科教学质量保障体系，形成学生评价、学校抽评、学院督导、教师互评四维监督反馈机制，可全程跟踪科教融合与课程思政实施效果。学院已建立教师项目后补助、课程教改激励、拔尖人才选拔等长效机制，从政策层面激发教师教改热情与学生学习动力。完善的教学管理制度、评价制度与激励制度形成配套保障，能够破解改革落地难、动力不足、评价模糊等问题，确保项目长期稳定推进。
三、创新点
（一）在学术观点上
1.提出“科教+思政”双融耦合的人工智能拔尖人才培养新范式，突破单一科教融合或单一课程思政研究局限，将科研创新、教学育人、价值引领纳入统一框架，明晰三者协同育人的内在逻辑与运行机制，首次构建适配中国国情与AI学科特性的拔尖人才培养理论体系，填补国内相关研究空白。
2.创新构建“四层四模块”人工智能拔尖人才课程体系，以“人工智能+义”跨学科为核心，整合基础素质、专业技能、跨学科能力、创新实践能力四层结构，破解传统单一学科培养导致的知识结构单一、泛化能力弱问题，为交叉学科拔尖人才课程设计提供原创性思路。
3.首创四维一体闭环质量保障体系与师生双向成长激励机制，将学生反馈、学校评估、学院督导、教师互评有机结合，配套教师项目后补助、拔尖班选拔等制度，解决改革落地难、动力不足、评价模糊的实践难题，实现培养全过程可监控、可评价、可优化。
（二）在研究方法上
1.采用文献研究与实证调研深度结合法，系统梳理国内外理论成果，运用问卷、访谈、实地考察等方法调研多所高校AI培养现状，量化分析困境成因与需求，确保研究基于真实实践，结论客观、针对性强，避免理论与实践脱节。
2.运用顶层设计与行动研究循环法，先完成培养框架、课程体系、保障机制顶层设计，再通过试点教学、数据收集、反馈优化的行动研究，边实践边修正，实现理论与实践双向赋能，保障培养模式的可操作性与适配性。
3.采用案例深度分析与量化评价结合法，选取科教融合、思政融入典型课程与培养案例，开展多维度剖析；构建可量化评价指标体系，评估学生创新能力、思政素养、教学质量与培养成效，提升研究的科学性、精准性与推广价值。