新工科建设更强调学生从知识到能力、再到综合素养的形成性培养。为践行"专业基础知识、实践创新能力、综合科研素养"三位一体的人才培养理念,本文以北京航空航天大学人工智能方向相关课程为例,探索了学生综合素养导向的研究型教学与实践模式,通过主动性知识挖掘、系统化综合实践和精准化教学实施等具体教学与实践改革措施,强化了学生知识、能力与综合素养的形成性培养,为新工科建设背景下人工智能方向的人才培养提供了一种新思路。