人工智能技术在教育领域的应用为高校实验教学活动的开展注入强劲效能和动力。人工智能技术深度赋能实验教学变革，既体现技术应用泛在化的需求，又实现实验教学的价值突破；具体呈现高校师生采用人机交互型教学方式、学生与人工智能教学平台共同构成双核心主体、课堂采用智能化教学评价方式三大特征。文章在创新路径层面阐释了人工智能技术支持高校实验教学的能力向度和系统模型，分析了虚拟实验室作为人工智能技术赋能高校实验教学的典型应用，提出了提高高校教师的人机协同实验教学能力、提升高校学生的人工智能素养以及自主学习和终身学习的能力、推动高校工程伦理教育等人工智能视域下提升高校实验教学有效性的三个策略，助力实现实验教学的创新发展。