一、建設(shè)背景與目標(biāo)

人工智能作為當(dāng)今科技發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力形成的核心動(dòng)力。隨著職業(yè)教育進(jìn)入新時(shí)代，各專業(yè)的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、用人單位的需求以及學(xué)生群體都在快速變化。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求，推動(dòng)人工智能通識(shí)課程建設(shè)至關(guān)重要，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的人工智能思維模式，提升其數(shù)字素養(yǎng)和職業(yè)技能，使其更好地適應(yīng)未來(lái)工作環(huán)境和市場(chǎng)需求。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)作為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵力量，與人工智能緊密相連，涉及多學(xué)科領(lǐng)域。建設(shè)人工智能（機(jī)器人）通識(shí)實(shí)驗(yàn)室，能為多學(xué)科交叉提供平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)科交流與合作，培養(yǎng)跨學(xué)科人才。

從現(xiàn)狀來(lái)看，在國(guó)家人工智能發(fā)展戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)高等教育雖已構(gòu)建起多維通識(shí)教育體系，但人工智能通識(shí)教育仍面臨諸多瓶頸，如跨學(xué)科融合不足、課程體系結(jié)構(gòu)失衡、教學(xué)資源配置與需求錯(cuò)位等 。

基于此，本實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)明確。一方面，面向國(guó)家人工智能發(fā)展重大戰(zhàn)略需求，以人工智能賦能專業(yè)知識(shí)體系重構(gòu)為導(dǎo)向，為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供人工智能基礎(chǔ)支撐；另一方面，以強(qiáng)化學(xué)生人工智能素養(yǎng)、提升實(shí)踐能力為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生良好職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任感和科學(xué)素養(yǎng)，使其能系統(tǒng)掌握人工智能基本理論與方法，具備專業(yè)交叉融合和創(chuàng)新運(yùn)用能力，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、建設(shè)思路

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要圍繞人工智能通識(shí)課、AI + 機(jī)器人實(shí)踐內(nèi)容展開(kāi)。在實(shí)驗(yàn)室搭建在線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，滿足零代碼、低代碼和全代碼的實(shí)訓(xùn)操作，讓學(xué)生基于平臺(tái)理解人工智能與農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)管等行業(yè)場(chǎng)景結(jié)合的應(yīng)用。同時(shí)，圍繞區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)，針對(duì)不同學(xué)科、不同能力水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，搭建不同難度的案例庫(kù)。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力，打造以實(shí)踐交互為特色的實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在與機(jī)器人互動(dòng)以及二次開(kāi)發(fā)過(guò)程中加深對(duì)人工智能的理解。

以智能機(jī)器人視覺(jué)平臺(tái)為例，該平臺(tái)以六軸智能協(xié)作機(jī)器人為核心，搭配多功能開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，具備豐富的軟硬件功能。它不僅能滿足 C++、Python 基礎(chǔ)編程、機(jī)器人操作系統(tǒng) ROS 等知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，還支持二次開(kāi)發(fā)。通過(guò)該平臺(tái)，學(xué)生可以進(jìn)行視覺(jué)定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別等實(shí)驗(yàn)，深入了解機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用 。再如智能傳感語(yǔ)音開(kāi)發(fā)平臺(tái)，基于人工智能、可二次開(kāi)發(fā)，從物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)到結(jié)合語(yǔ)音喚醒、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成等技術(shù)完成實(shí)際案例，并可實(shí)現(xiàn)智能家居等實(shí)際項(xiàng)目案例，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握人工智能語(yǔ)音技術(shù)。

此外，基于學(xué)生學(xué)習(xí)情況，以通識(shí)課、實(shí)踐課為結(jié)合點(diǎn)，選拔有能力的學(xué)生進(jìn)行深度國(guó)賽培訓(xùn)，提升學(xué)生在全國(guó)、全省大學(xué)生 “挑戰(zhàn)杯” 創(chuàng)新大賽、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等賽事的獲獎(jiǎng)率。

三、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)

構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)：建設(shè)集教學(xué)、實(shí)踐、創(chuàng)新于一體的人工智能（機(jī)器人）通識(shí)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供零代碼、低代碼和全代碼的實(shí)訓(xùn)操作環(huán)境。

促進(jìn)學(xué)科交叉融合：通過(guò)人工智能與農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)管等行業(yè)場(chǎng)景的結(jié)合，推動(dòng)學(xué)科間的交流與合作，培養(yǎng)跨學(xué)科人才。

提升學(xué)生實(shí)踐能力：通過(guò)動(dòng)手操作和具體場(chǎng)景的智能應(yīng)用，加深學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的理解，提升其創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展：培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的高素質(zhì)人才，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

四、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容

（一）硬件系統(tǒng)

智能機(jī)器人視覺(jué)平臺(tái)：以六軸智能協(xié)作機(jī)器人為核心，搭配多功能開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，包含 AIXboard 開(kāi)發(fā)板、智能音箱、麥克風(fēng)、免驅(qū)工業(yè)相機(jī)、多功能視覺(jué)支架以及 AI 視覺(jué)工具包等套件。系統(tǒng)自帶千余種圖像處理算子，具備強(qiáng)大視覺(jué)分析工具庫(kù)，可快速構(gòu)建機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)。滿足 C++、Python 基礎(chǔ)編程、機(jī)器人操作系統(tǒng) ROS 等知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，支持二次開(kāi)發(fā)能力。

智能傳感語(yǔ)音開(kāi)發(fā)平臺(tái)：基于人工智能、可二次開(kāi)發(fā)的帶顯示終端智能音箱，從物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)到結(jié)合語(yǔ)音喚醒、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成等技術(shù)完成實(shí)際案例，并可實(shí)現(xiàn)智能家居等實(shí)際項(xiàng)目案例。

具身智能機(jī)器人：是一款高度集成且功能強(qiáng)大的智能設(shè)備，專為復(fù)雜的交互式應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)。具身智能機(jī)器人配備了深度相機(jī)和3D激光雷達(dá)等傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的精準(zhǔn)感知與理解。此外，這款機(jī)器人還內(nèi)置了一個(gè)提供超大算力的拓展塢，專門(mén)為AI算法及技術(shù)支持服務(wù)，極大地增強(qiáng)了其處理復(fù)雜任務(wù)的能力。這款機(jī)器人不僅支持高層和低層的二次開(kāi)發(fā)，而且支持智能OTA升級(jí)，這使得它可以輕松適應(yīng)不斷變化的應(yīng)用需求和技術(shù)進(jìn)步，保持長(zhǎng)期的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。無(wú)論是用于教育、研究還是工業(yè)應(yīng)用，具身智能機(jī)器人都展示了其優(yōu)秀的性能和廣闊的應(yīng)用前景。

四足機(jī)器人：這是一款設(shè)計(jì)精巧、性能優(yōu)秀的智能設(shè)備，專為各種復(fù)雜地形和應(yīng)用場(chǎng)景打造。該機(jī)器人采用了觸地判斷電機(jī)全力控算法，無(wú)需在足底安裝額外的壓力傳感器或氣囊，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)同時(shí)提高了可靠性。四足機(jī)器人具備出色的機(jī)動(dòng)性能，能夠提供穩(wěn)定的行走模式以及快速步態(tài)切換，適應(yīng)快速響應(yīng)的任務(wù)需求。為了增強(qiáng)環(huán)境感知能力，機(jī)器人配備了廣角相機(jī)模塊和超聲波模塊，并集成了揚(yáng)聲器和LED燈帶，使其不僅能“看”到周圍環(huán)境，還能通過(guò)聲音和燈光進(jìn)行互動(dòng)。此外，它提供了豐富的開(kāi)發(fā)接口，包括機(jī)器人模型、運(yùn)動(dòng)開(kāi)發(fā)SDK和API、感知開(kāi)發(fā)軟件接口等，內(nèi)置ROS系統(tǒng)，支持二次開(kāi)發(fā)，極大地方便了研究人員。另外，該機(jī)器人還提供了一個(gè)安卓端的控制應(yīng)用程序，使得操作更加便捷。它支持參與中國(guó)機(jī)器人大賽、中國(guó)高校智能機(jī)器人創(chuàng)意大賽等活動(dòng)，并配有配套實(shí)驗(yàn)教材，是教育和科研領(lǐng)域的理想選擇。

（二）軟件系統(tǒng)

人工智能通識(shí)課實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：采用平臺(tái) + 課程內(nèi)容的方式交付，為純國(guó)產(chǎn)化方案。平臺(tái)安全可靠，具有教學(xué)管理的公有云平臺(tái)部署，可同時(shí)支持多人在線學(xué)習(xí)。通過(guò)批量導(dǎo)入學(xué)生等方式加入班級(jí)，支持多個(gè)班級(jí)群建設(shè)。功能完備，兼具大模型開(kāi)發(fā)與學(xué)習(xí)功能，教師可自由創(chuàng)建課程、發(fā)布課程大綱等。

多媒體教學(xué)軟件：系統(tǒng)提供廣播系統(tǒng)、課件錄播系統(tǒng)、考試系統(tǒng)等九大應(yīng)用子系統(tǒng)，融合支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)教學(xué)終端等，兼容主流虛擬化系統(tǒng)和 Windows 系列所有操作系統(tǒng)。教師端可實(shí)現(xiàn)三屏廣播、網(wǎng)頁(yè)廣播等功能，滿足教學(xué)輔助需求，如語(yǔ)音教學(xué)、分組教學(xué)等。可禁止學(xué)生端操作，實(shí)時(shí)了解學(xué)生上課紀(jì)律情況，掌控學(xué)生機(jī)上網(wǎng)和 USB 端口使用權(quán)限，還可遠(yuǎn)程維護(hù)學(xué)生電腦環(huán)境。

五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：涵蓋人工智能語(yǔ)音課程、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、無(wú)線傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)、人臉跟蹤、手勢(shì)識(shí)別、大語(yǔ)言模型、圖像分割、物體檢測(cè)等。例如，在無(wú)線傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以利用智能傳感語(yǔ)音開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行 ZigBee 和 WiFi 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如 ZigBee 傳感節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、Wi-Fi 模塊 AT 實(shí)驗(yàn)等，了解物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在大語(yǔ)言模型實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以基于人工智能通識(shí)課實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，利用國(guó)產(chǎn)大模型進(jìn)行文本交互、內(nèi)容生成等實(shí)踐操作，掌握大模型的應(yīng)用和提示詞工程技巧。

實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和課時(shí)安排：根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程目標(biāo)進(jìn)行合理安排。以人工智能通識(shí)課程為例，理論課程和實(shí)踐課程相互結(jié)合，理論課程講解生成式 AI 簡(jiǎn)介、典型 AIGC 平臺(tái)以及提示詞工程基礎(chǔ)等知識(shí)，為實(shí)踐課程奠定理論基礎(chǔ)。實(shí)踐課程則通過(guò)基于 Prompt 的綜合實(shí)踐，讓學(xué)生在實(shí)際操作中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提升實(shí)踐能力，如在新聞稿件寫(xiě)作、行業(yè)研究報(bào)告創(chuàng)作與優(yōu)化等應(yīng)用場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)踐操作，每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景安排相應(yīng)的課時(shí)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的建設(shè)：各專業(yè)按實(shí)驗(yàn)課程編寫(xiě)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等。例如，在智能機(jī)器人視覺(jué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中，明確規(guī)定學(xué)生需要掌握的機(jī)器人操作技能、編程知識(shí)以及視覺(jué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等。同時(shí)，選用或編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，實(shí)驗(yàn)教材涵蓋人工智能和機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)則針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生提供詳細(xì)的操作指導(dǎo)和注意事項(xiàng)，如在四足機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中，詳細(xì)介紹機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)控制方法、智能感知模塊的使用以及二次開(kāi)發(fā)的步驟和方法等。

六、教學(xué)模式與方法

實(shí)踐操作引導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多設(shè)計(jì)動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)技術(shù)原理。例如，在智能機(jī)器人視覺(jué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)操作機(jī)器人進(jìn)行視覺(jué)定位、測(cè)量、檢測(cè)和識(shí)別等實(shí)驗(yàn)，深入理解機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)的原理和應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)興趣和參與度，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

實(shí)例教學(xué)：引入生活實(shí)例或行業(yè)實(shí)例，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的實(shí)際生活或職業(yè)應(yīng)用。比如在講解人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，引入醫(yī)療智能診斷小助手的案例，讓學(xué)生了解人工智能如何輔助醫(yī)療診斷，提高教學(xué)的趣味性和實(shí)效性。

信息技術(shù)手段輔助：利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)室等信息技術(shù)手段，為學(xué)生提供更加豐富多樣的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)方式。學(xué)生可以通過(guò)人工智能通識(shí)課實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、完成作業(yè)和考試，還可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的模擬操作，不受時(shí)間和空間限制，提高學(xué)習(xí)效率。