证据驱动与跨界内化:AI赋能环境工程专业课程教学重构

何莹; 孙赫楠; 齐靓; 岳珊珊; 王东旭; 张婉玉

黑龙江国土资源 ›› 2026, Vol. 24 ›› Issue (7) : 192 -197.

何莹, 孙赫楠, 齐靓, 岳珊珊, 王东旭, 张婉玉

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摘要

针对本科教学中，环境工程课程数字化转型中跨学科知识衔接不清、AI应用“黑箱化”及复杂工程问题解决能力不足等问题，以《环境工程微生物》课程为例，构建并实施“导向性知识图谱+内化型AI实践”的混合教学模式。理论上，基于建构主义与具身认知理论，构建“知识—体系—问题—能力”四维知识图谱，厘清跨学科逻辑；实践上，设计基于生物形态特征映射的CNN实践模块，引导学生从算法层面理解AI监测机理。以59名学生为样本开展实证研究，ANCOVA结果显示，控制前测后，实验组在学业成绩(提升12%)及复杂工程决策能力上显著优于对照组(P<0.001)。研究表明，该模式可促进AI教学由工具应用向逻辑内化转变。