國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力實(shí)踐教學(xué)

李少波 王磊 朱傳奇 范浩 胡浩 劉斌

摘要：培養(yǎng)具有科技創(chuàng)新能力的大學(xué)生，是我國(guó)實(shí)施創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)的重要環(huán)節(jié)。高校作為培育創(chuàng)新型人才的重要基地，往往忽視高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)。而且目前普通高?？蒲袑?shí)踐平臺(tái)無(wú)法滿足教學(xué)要求，影響了大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果。國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為重要的科研平臺(tái)，擁有高端的創(chuàng)新人才和先進(jìn)的儀器設(shè)備資源，能夠開(kāi)展科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，基于虛擬仿真教學(xué)、人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)等不同教學(xué)模式，有效提高了本科生創(chuàng)新能力。采用“問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)—啟發(fā)式教學(xué)—互動(dòng)式教學(xué)”的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力，通過(guò)開(kāi)展不同形式的科研實(shí)踐教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力具有重要作用。

關(guān)鍵詞：科研實(shí)踐? 大學(xué)生? 實(shí)驗(yàn)室? 創(chuàng)新培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Cultivating college students with scientific and technological innovation ability is an important link in the implementation of an innovative power in China. As an important base for cultivating innovative talents， colleges and universities often neglect the practical teaching for the cultivation of innovative talents in colleges and universities， and the current scientific research practice platform of ordinary colleges and universities cannot meet the teaching requirements， which affects the effect of the cultivation of university students innovative ability. As an important scientific research platform， the State Key Laboratory has high-end innovative talents and advanced instrumentation resources， which is able to carry out practical teaching of science and technology innovation， and has effectively improved undergraduates innovation ability based on different teaching modes such as virtual simulation teaching and artificial intelligence experimental learning. The teaching method of "problem-oriented teaching—heuristic teaching—interactive teaching" is adopted to cultivate students' ability to combine theory with practice. Through carrying out different forms of practical teaching of scientific research， it plays an important role in cultivating university students scientific and technological innovation ability.

Key Words： Scientific research practice; College student; Laboratory; Innovative cultivation

科技是國(guó)家強(qiáng)盛之基，創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)家級(jí)的科研平臺(tái)，匯聚了大量高科技人才，集聚了高端的科研儀器設(shè)備，是我國(guó)科技創(chuàng)新的重要實(shí)施平臺(tái)[1-4]。高校國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室往往是研究生及以上學(xué)歷的學(xué)生及教師進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所，忽視了本科生參與科研的需求，對(duì)本科生創(chuàng)新培養(yǎng)貢獻(xiàn)很少，不利于本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[5-6]。

目前，有部分高校已經(jīng)開(kāi)展科研實(shí)踐教學(xué)，科研實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力有一定的幫助，但存在的問(wèn)題如下：（1）學(xué)?？蒲性O(shè)備及平臺(tái)達(dá)不到教學(xué)要求，尤其是地方“雙非”高校；（2）對(duì)科研實(shí)踐教學(xué)重視不足，科研實(shí)踐教學(xué)效果無(wú)法量化，高校管理者僅重視理論教學(xué)；（3）學(xué)生積極性不足，由于以往實(shí)踐教學(xué)模式比較單一，學(xué)生參與積極性不夠，且全校大學(xué)生專業(yè)比較多，涉及的行業(yè)比較廣，實(shí)驗(yàn)室的研究方向比較聚焦[7-8]，以筆者所在的安徽理工大學(xué)深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)驗(yàn)室專業(yè)特色為煤礦安全開(kāi)采，主要開(kāi)展深部煤礦采動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與災(zāi)害防控的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，主要研究方向包括深部煤巖體采動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、深部開(kāi)采多場(chǎng)耦合災(zāi)變機(jī)理及煤礦深部采動(dòng)災(zāi)害防控。

高校本科生人數(shù)較多，專業(yè)覆蓋較廣，以筆者所在的安徽理工大學(xué)為例，安徽理工大學(xué)擁有6個(gè)博士后科研流動(dòng)站，6個(gè)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)，33個(gè)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)，21個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，109個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，87個(gè)本科專業(yè)。學(xué)校科研平臺(tái)較高，本科生數(shù)占全日制在校生總數(shù)的比例為90%以上，本科生資源豐富。因此，有必要充分利用豐富的本科生資源，調(diào)動(dòng)本科生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，使得本科生參與到科研活動(dòng)中，有力促進(jìn)科研人員的科技創(chuàng)新，形成良性循環(huán)。

1 創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑

針對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)，通過(guò)介紹國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研水平、科技團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的了解，培養(yǎng)大學(xué)生參與科技創(chuàng)新的興趣，啟發(fā)科技創(chuàng)新精神。根據(jù)教學(xué)目的制定針對(duì)性教學(xué)方法，主要包括互動(dòng)式教學(xué)、問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)，具體教學(xué)方式如下。

1.1 實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)

利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研實(shí)踐教學(xué)，組織大學(xué)生到國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研認(rèn)識(shí)參觀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室宣傳視頻、宣傳展板、宣傳手冊(cè)、科研成果展示墻，詳細(xì)介紹采動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研水平、科技團(tuán)隊(duì)精神，了解國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究方向及取得的研究成果，感受實(shí)驗(yàn)室濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，由實(shí)驗(yàn)室科研人員與實(shí)驗(yàn)人員講解實(shí)驗(yàn)儀器的功能及進(jìn)行的科學(xué)研究。

以筆者所在的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為例，開(kāi)展科研的大型儀器設(shè)備包括數(shù)字巖芯X射線掃描系統(tǒng)、瓦斯煤巖動(dòng)靜組合加載系統(tǒng)、煤與瓦斯突出模擬試驗(yàn)系統(tǒng)、MTS-816巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)、微機(jī)控制萬(wàn)能試驗(yàn)系統(tǒng)、智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、試樣加工實(shí)驗(yàn)室、相似模擬實(shí)驗(yàn)室等。通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)目前實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知，并配合教師的講解，使得學(xué)生能夠了解高端儀器設(shè)備功能，掌握設(shè)備的使用原理，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

1.2 創(chuàng)新項(xiàng)目指導(dǎo)

實(shí)驗(yàn)室設(shè)立“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”，對(duì)于申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”，由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行篩選，并評(píng)選優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目給予資助，項(xiàng)目實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，導(dǎo)師負(fù)責(zé)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的指導(dǎo)，并負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目報(bào)告及項(xiàng)目成果進(jìn)行審核。大學(xué)生進(jìn)行科研論文檢索、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)備使用及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等科研實(shí)踐活動(dòng)。在整個(gè)科研實(shí)踐過(guò)程中導(dǎo)師給予學(xué)生親自實(shí)踐的機(jī)會(huì)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力及分析解決問(wèn)題的能力。

本科生通過(guò)負(fù)責(zé)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”的實(shí)施，參與項(xiàng)目的最大意義不在于做出來(lái)的項(xiàng)目能夠真正孵化出一個(gè)技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司，更大的意義在于在這些項(xiàng)目中訓(xùn)練出大學(xué)生正確思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力出來(lái)，培養(yǎng)出創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的意識(shí)和思維。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備的學(xué)習(xí)和使用，可以將理論知識(shí)和實(shí)踐技能結(jié)合起來(lái)。通過(guò)與科研人員的近距離接觸與交流，可以掌握最新的科研動(dòng)態(tài)和學(xué)科發(fā)展的方向，有助于延伸和拓展知識(shí)面，提高大學(xué)生科研能力，為自身的科研創(chuàng)新活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

1.3 科技創(chuàng)新比賽參與

科技創(chuàng)新比賽一直是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力重要途徑，通過(guò)組織大學(xué)生參與科技創(chuàng)新比賽，基于國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研平臺(tái)，激發(fā)大學(xué)生參與比賽及科技創(chuàng)新的熱情。而且能夠讓本科生及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的科學(xué)研究情況，及時(shí)掌握當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)及研究動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)本科生開(kāi)展科學(xué)研究的濃厚興趣，提高本科生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力。

通過(guò)科技創(chuàng)新比賽教學(xué)實(shí)踐，深刻體會(huì)到開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新技能，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)中所起到的重要作用。本科生參與國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新比賽如“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競(jìng)賽”“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的科研設(shè)備，設(shè)計(jì)比賽課題，在參與比賽的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室組建高水平團(tuán)隊(duì)給予專業(yè)指導(dǎo)，保證高質(zhì)量完成比賽。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式創(chuàng)新

2.1 問(wèn)題導(dǎo)向式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

問(wèn)題導(dǎo)向式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法根本在于開(kāi)放性，包括開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主體、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。教師在課堂開(kāi)始時(shí)，向?qū)W生拋出問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生制訂具體可行的研究實(shí)驗(yàn)方案去解決，在學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)方案及操作實(shí)驗(yàn)儀器過(guò)程中給予針對(duì)性的指導(dǎo)。問(wèn)題導(dǎo)向式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用，展現(xiàn)了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的開(kāi)放性與綜合性。

2.2 啟發(fā)式教學(xué)理念

啟發(fā)式教學(xué)就是采用啟發(fā)誘導(dǎo)辦法傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生身心發(fā)展。積極引導(dǎo)學(xué)生在思考問(wèn)題的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新方法，舉一反三，不拘泥于現(xiàn)狀，大膽創(chuàng)新，推陳出新。好的科技創(chuàng)新教育要充分挖掘人的潛能，讓學(xué)生大膽思考，充分實(shí)踐，完成自認(rèn)為做不到的科技創(chuàng)新。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新的重要教學(xué)方式，是理論與實(shí)踐、抽象與具體相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的重要載體，承擔(dān)著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用。所以，進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式創(chuàng)新，以學(xué)生為本，給學(xué)生以更大的自由空間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，推動(dòng)創(chuàng)新型人才隊(duì)伍建設(shè)具有十分重要的意義。

2.3 互動(dòng)式教學(xué)理念

互動(dòng)式教學(xué)是以學(xué)生主體為核心，教師與學(xué)生互動(dòng)交流為主，共同建立民主、和諧、熱烈的教學(xué)氛圍，讓不同層次的學(xué)生都擁有參與和發(fā)展機(jī)會(huì)的一種有效的教學(xué)方式。這種方式以學(xué)習(xí)者為主體，通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生互動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，使學(xué)習(xí)者能深刻地領(lǐng)會(huì)和掌握所學(xué)的知識(shí)，并能將這種知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。

在本科實(shí)踐教學(xué)方面，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法，并通過(guò)教育教學(xué)實(shí)踐，將最新的科研成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，極大地激發(fā)了本科生考研及參與與本專業(yè)相關(guān)科研項(xiàng)目的熱情。采用“問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)—啟發(fā)式教學(xué)—互動(dòng)式教學(xué)”的教學(xué)方法，基于國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室這個(gè)平臺(tái)下，本科生學(xué)習(xí)到該領(lǐng)域最先進(jìn)的設(shè)備與操作方法，認(rèn)識(shí)從理論到實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程，并能夠很好地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，提高本科生參與科研活動(dòng)的積極性。

針對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)，根據(jù)大學(xué)生創(chuàng)新能力的要求和現(xiàn)代高等教育的發(fā)展趨勢(shì)，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面進(jìn)行創(chuàng)新，基于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備，創(chuàng)新不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，如“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)”“人工智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)”等，可以有效提高大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

3 教學(xué)模式創(chuàng)新

目前我校國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要科研人員及研究生專業(yè)為采礦工程、安全工程、機(jī)械工程及地下工程等工科專業(yè)，因此對(duì)于其他專業(yè)如經(jīng)管、財(cái)會(huì)等本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)就會(huì)存在一定的困難。所以國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該主動(dòng)打破專業(yè)壁壘，針對(duì)不同專業(yè)本科生創(chuàng)新培養(yǎng)需要，開(kāi)展多種形式的本科生創(chuàng)新實(shí)踐及科普教育活動(dòng)，并制訂針對(duì)性的教學(xué)大綱，目前實(shí)驗(yàn)室教學(xué)形式包括虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)、參與科研項(xiàng)目、人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)等。

3.1 虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)

安徽理工大學(xué)采動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)大場(chǎng)景寬視野的3D教學(xué)環(huán)境，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及三維建模技術(shù)，創(chuàng)造出一個(gè)1﹕1的虛擬場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)室可用于大型工程三維漫游、高精端儀器虛擬拆裝及操作、危險(xiǎn)系數(shù)較高的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)操作過(guò)程演練、不可逆公共安全災(zāi)害應(yīng)急展示等。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室LED小間距立體顯示系統(tǒng)作為虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)關(guān)鍵性硬件系統(tǒng)，系統(tǒng)具有高分辨率、超寬視野、立體顯示等特點(diǎn)。系統(tǒng)在硬件、軟件設(shè)計(jì)上已充分考慮到系統(tǒng)的安全性、可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，存儲(chǔ)和處理能力滿足遠(yuǎn)期擴(kuò)展的要求。教師采用交互設(shè)備，模仿真實(shí)世界的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，學(xué)生佩戴立體眼鏡，仿佛置身于真實(shí)的操作環(huán)境中，提高學(xué)生參與感與主動(dòng)性。

針對(duì)理工科專業(yè)本科生，本系統(tǒng)可以在網(wǎng)上開(kāi)展的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)逼真形象地模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，以及實(shí)驗(yàn)用到的器材和設(shè)備。目前，實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括立井表土段施工工藝實(shí)驗(yàn)、立井基巖段施工工藝實(shí)驗(yàn)、立井凍結(jié)法施工工藝實(shí)驗(yàn)、斜井施工工藝實(shí)驗(yàn)、巷道快速施工工藝實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化礦山建設(shè)實(shí)驗(yàn)和沿空留巷施工工藝實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)習(xí)，可對(duì)礦山建設(shè)工程的學(xué)習(xí)起到重要作用。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)習(xí)，可對(duì)礦山建設(shè)工程的學(xué)習(xí)起到重要作用，有利于采礦工程、地下工程及安全工程專業(yè)本科生認(rèn)識(shí)實(shí)踐。

通過(guò)國(guó)家免費(fèi)的實(shí)驗(yàn)空間網(wǎng)站資源，訪問(wèn)國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程教學(xué)平臺(tái)，訪問(wèn)針對(duì)不同專業(yè)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，主要包括智能實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課、線上實(shí)驗(yàn)課、線上線下混合式實(shí)驗(yàn)課等課程，涵蓋工學(xué)、理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、生物科學(xué)、體育學(xué)、植物學(xué)、歷史學(xué)等專業(yè)。學(xué)生可以在宿舍通過(guò)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)、學(xué)習(xí)和開(kāi)展科研實(shí)踐，這種學(xué)習(xí)模式有著比較大的優(yōu)勢(shì)，能夠激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)高級(jí)思維和應(yīng)變能力，全面提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、剖析解決問(wèn)題的綜合能力。

3.2 科研項(xiàng)目及科研設(shè)備使用

對(duì)大學(xué)生而言，通過(guò)參與國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的各項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)研究，不僅鍛煉了動(dòng)手能力，讓學(xué)生走出宿舍，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在理論學(xué)習(xí)之后能夠積極進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，使得理論與實(shí)踐結(jié)合，更重要的是在實(shí)踐過(guò)程中，形成符合優(yōu)秀科技人才所具備的科技創(chuàng)新精神和素養(yǎng)。

國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)采取設(shè)立創(chuàng)新課題項(xiàng)目的形式，支持本科生創(chuàng)新活動(dòng)，提高本科生參與科技創(chuàng)新的積極性，還可以采取學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目的形式，在教師的指導(dǎo)下，真正參與到具體的科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新及協(xié)作能力。

科研設(shè)備使用方面，指導(dǎo)教師主要從儀器設(shè)備簡(jiǎn)介、設(shè)備功能、設(shè)備應(yīng)用、使用操作介紹，讓學(xué)生了解設(shè)備原理，掌握設(shè)備使用方法，并結(jié)合參與的創(chuàng)新課題，主動(dòng)制訂實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)展科學(xué)研究，有力促進(jìn)本科生科技創(chuàng)新。

3.3 人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)

位于國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室是基于機(jī)器視覺(jué)的機(jī)電綜合創(chuàng)新平臺(tái)，平臺(tái)圍繞機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，通過(guò)各種模塊的組合可體現(xiàn)出現(xiàn)代工業(yè)特別是制造業(yè)中大多數(shù)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制特性，并可以模擬數(shù)控加工、3D打印等現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)備的特性。

針對(duì)機(jī)械工程、電氣工程、人工智能等專業(yè)本科生，人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)機(jī)電傳動(dòng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知能力、電氣控制系統(tǒng)分析能力及運(yùn)動(dòng)控制算法設(shè)計(jì)、圖像處理等的能力，全面培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制及機(jī)器人技術(shù)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

4 實(shí)踐教學(xué)意義

通過(guò)開(kāi)展針對(duì)性的本科生教學(xué)實(shí)踐，革新教學(xué)方法，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，創(chuàng)新了教學(xué)方法，對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有積極的意義，主要意義如下。

4.1 開(kāi)拓大學(xué)生視野

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)，讓本科生參與科研項(xiàng)目，參加科技創(chuàng)新比賽，充分利用實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新平臺(tái)及資源，提高大學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力，極大地?cái)U(kuò)展了本科生創(chuàng)新思維。

4.2 豐富科研實(shí)踐教學(xué)模式

通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法，豐富了本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的結(jié)合。積極指導(dǎo)學(xué)生參與“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競(jìng)賽”“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”，培養(yǎng)本科生科技創(chuàng)新能力。

4.3 提高本科生創(chuàng)新能力

通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目，使學(xué)生對(duì)科研實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新實(shí)踐有了深刻系統(tǒng)理解，可增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力，為學(xué)生今后的科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；谔摂M仿真教學(xué)、人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)等不同教學(xué)形式，針對(duì)不同專業(yè)本科生有效提高教學(xué)質(zhì)量，提高本科生創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語(yǔ)

國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為重要的科研平臺(tái)，能夠開(kāi)展各種科技創(chuàng)新活動(dòng)。通過(guò)組織實(shí)驗(yàn)室參觀、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目指導(dǎo)、參與科技創(chuàng)新比賽等不同形式的科研實(shí)踐教學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力具有重要作用。采用“問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)—啟發(fā)式教學(xué)—互動(dòng)式教學(xué)”的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，顯著提升本科生科技創(chuàng)新能力。

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通信作者：李少波（1990—），男，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榈V山壓力與巖層控制，E-mail：lsb1467@163.com。

基金項(xiàng)目：安徽理工大學(xué)校級(jí)資助一般項(xiàng)目（xjyb2020-01）；安徽理工大學(xué)大學(xué)生科普創(chuàng)新及科研育人示范項(xiàng)目（KYJ202113）；安徽高校協(xié)同創(chuàng)新資助項(xiàng)目（GXXT-2020-055）。