一、建设背景与目标
人工智能作为当今科技发展的前沿领域，是推动新质生产力形成的核心动力。随着职业教育进入新时代，各专业的学科知识结构、用人单位的需求以及学生群体都在快速变化。为适应经济发展和产业需求，推动人工智能通识课程建设至关重要，这有助于培养学生的人工智能思维模式，提升其数字素养和职业技能，使其更好地适应未来工作环境和市场需求。同时，机器人技术作为推动制造业转型升级的关键力量，与人工智能紧密相连，涉及多学科领域。建设人工智能（机器人）通识实验室，能为多学科交叉提供平台，促进学科交流与合作，培养跨学科人才。
从现状来看，在国家人工智能发展战略驱动下，我国高等教育虽已构建起多维通识教育体系，但人工智能通识教育仍面临诸多瓶颈，如跨学科融合不足、课程体系结构失衡、教学资源配置与需求错位等 。
基于此，本实验室建设目标明确。一方面，面向国家人工智能发展重大战略需求，以人工智能赋能专业知识体系重构为导向，为新质生产力发展提供人工智能基础支撑；另一方面，以强化学生人工智能素养、提升实践能力为目标，培养学生良好职业道德、社会责任感和科学素养，使其能系统掌握人工智能基本理论与方法，具备专业交叉融合和创新运用能力，推动社会进步和产业发展。
二、建设思路
实验室建设主要围绕人工智能通识课、AI + 机器人实践内容展开。在实验室搭建在线实训平台，满足零代码、低代码和全代码的实训操作，让学生基于平台理解人工智能与农业、工业、经管等行业场景结合的应用。同时，围绕区域特色经济，针对不同学科、不同能力水平学生的学习需求，搭建不同难度的案例库。为激发学生学习兴趣和动手能力，打造以实践交互为特色的实验室，让学生在与机器人互动以及二次开发过程中加深对人工智能的理解。
以智能机器人视觉平台为例，该平台以六轴智能协作机器人为核心，搭配多功能开发者实验箱，具备丰富的软硬件功能。它不仅能满足 C++、Python 基础编程、机器人操作系统 ROS 等知识点教学，还支持二次开发。通过该平台，学生可以进行视觉定位、测量、检测和识别等实验，深入了解机器人视觉技术的应用 。再如智能传感语音开发平台，基于人工智能、可二次开发，从物联网基础开发到结合语音唤醒、语音识别、语音合成等技术完成实际案例，并可实现智能家居等实际项目案例，让学生在实践中掌握人工智能语音技术。
此外，基于学生学习情况，以通识课、实践课为结合点，选拔有能力的学生进行深度国赛培训，提升学生在全国、全省大学生 “挑战杯” 创新大赛、机电产品创新设计竞赛、电子设计竞赛等赛事的获奖率。
三、实验室建设目标
构建实践教学平台：建设集教学、实践、创新于一体的人工智能（机器人）通识实验室，为学生提供零代码、低代码和全代码的实训操作环境。
促进学科交叉融合：通过人工智能与农业、工业、经管等行业场景的结合，推动学科间的交流与合作，培养跨学科人才。
提升学生实践能力：通过动手操作和具体场景的智能应用，加深学生对人工智能技术的理解，提升其创新能力和解决实际问题的能力。
服务地方经济发展：培养符合市场需求的高素质人才，为地方经济发展贡献力量。
四、实验室建设内容
（一）硬件系统
智能机器人视觉平台：以六轴智能协作机器人为核心，搭配多功能开发者实验箱，包含 AIXboard 开发板、智能音箱、麦克风、免驱工业相机、多功能视觉支架以及 AI 视觉工具包等套件。系统自带千余种图像处理算子，具备强大视觉分析工具库，可快速构建机器视觉应用系统。满足 C++、Python 基础编程、机器人操作系统 ROS 等知识点教学，支持二次开发能力。
智能传感语音开发平台：基于人工智能、可二次开发的带显示终端智能音箱，从物联网基础开发到结合语音唤醒、语音识别、语音合成等技术完成实际案例，并可实现智能家居等实际项目案例。
具身智能机器人：是一款高度集成且功能强大的智能设备，专为复杂的交互式应用场景设计。具身智能机器人配备了深度相机和3D激光雷达等先进传感器，可以实现对周围环境的精准感知与理解。此外，这款机器人还内置了一个提供超大算力的拓展坞，专门为AI算法及技术支持服务，极大地增强了其处理复杂任务的能力。这款机器人不仅支持高层和低层的二次开发，而且支持智能OTA升级，这使得它可以轻松适应不断变化的应用需求和技术进步，保持长期的技术竞争力。无论是用于教育、研究还是工业应用，具身智能机器人都展示了其卓越的性能和广阔的应用前景。
四足机器人：这是一款设计精巧、性能卓越的智能设备，专为各种复杂地形和应用场景打造。该机器人采用了先进的触地判断电机全力控算法，无需在足底安装额外的压力传感器或气囊，简化了结构同时提高了可靠性。四足机器人具备出色的机动性能，能够提供稳定的行走模式以及快速步态切换，适应快速响应的任务需求。为了增强环境感知能力，机器人配备了广角相机模块和超声波模块，并集成了扬声器和LED灯带，使其不仅能“看”到周围环境，还能通过声音和灯光进行互动。此外，它提供了丰富的开发接口，包括机器人模型、运动开发SDK和API、感知开发软件接口等，内置ROS系统，支持二次开发，极大地方便了研究人员和开发者。另外，该机器人还提供了一个安卓端的控制应用程序，使得操作更加便捷。它支持参与中国机器人大赛、中国高校智能机器人创意大赛等活动，并配有配套实验教材，是教育和科研领域的理想选择。
（二）软件系统
人工智能通识课实训平台：采用平台 + 课程内容的方式交付，为纯国产化方案。平台安全可靠，具有教学管理的公有云平台部署，可同时支持多人在线学习。通过批量导入学生等方式加入班级，支持多个班级群建设。功能完备，兼具大模型开发与学习功能，教师可自由创建课程、发布课程大纲等。
多媒体教学软件：系统提供广播系统、课件录播系统、考试系统等九大应用子系统，融合支持无线网络、移动教学终端等，兼容主流虚拟化系统和 Windows 系列所有操作系统。教师端可实现三屏广播、网页广播等功能，满足教学辅助需求，如语音教学、分组教学等。可禁止学生端操作，实时了解学生上课纪律情况，掌控学生机上网和 USB 端口使用权限，还可远程维护学生电脑环境。
五、实验教学体系
实验项目：涵盖人工智能语音课程、机器学习、深度学习、无线传感网开发实验、人脸跟踪、手势识别、大语言模型、图像分割、物体检测等。例如，在无线传感网开发实验中，学生可以利用智能传感语音开发平台进行 ZigBee 和 WiFi 基础实验，如 ZigBee 传感节点组网实验、Wi-Fi 模块 AT 实验等，了解物联网无线传感网络的开发和应用。在大语言模型实验中，学生可以基于人工智能通识课实训平台，利用国产大模型进行文本交互、内容生成等实践操作，掌握大模型的应用和提示词工程技巧。
实验课程内容和课时安排：根据不同的实验项目和课程目标进行合理安排。以人工智能通识课程为例，理论课程和实践课程相互结合，理论课程讲解生成式 AI 简介、典型 AIGC 平台以及提示词工程基础等知识，为实践课程奠定理论基础。实践课程则通过基于 Prompt 的综合实践，让学生在实际操作中应用所学知识，提升实践能力，如在新闻稿件写作、行业研究报告创作与优化等应用场景中进行实践操作，每个应用场景安排相应的课时进行深入学习和实践。
实验教学大纲、实验教材和实验指导书的建设：各专业按实验课程编写详细的实验教学大纲，明确教学目标、教学内容、教学方法和考核方式等。例如，在智能机器人视觉平台的实验教学大纲中，明确规定学生需要掌握的机器人操作技能、编程知识以及视觉应用实验内容等。同时，选用或编写相关的实验教材和实验指导书，实验教材涵盖人工智能和机器人技术的基础知识、实验原理、实验步骤等内容，实验指导书则针对具体的实验项目，为学生提供详细的操作指导和注意事项，如在四足机器人的实验指导书中，详细介绍机器人的硬件结构、运动控制方法、智能感知模块的使用以及二次开发的步骤和方法等。
六、教学模式与方法
实践操作引导：在实验教学中，多设计动手操作环节，引导学生通过实际操作发现技术原理。例如，在智能机器人视觉平台的实验中，学生通过操作机器人进行视觉定位、测量、检测和识别等实验，深入理解机器人视觉技术的原理和应用，提高学习兴趣和参与度，培养创新思维和实践能力。
实例教学：引入生活实例或行业实例，使教学内容更加贴近学生的实际生活或职业应用。比如在讲解人工智能在医疗领域的应用时，引入医疗智能诊断小助手的案例，让学生了解人工智能如何辅助医疗诊断，提高教学的趣味性和实效性。
信息技术手段辅助：利用在线学习平台、虚拟实验室等信息技术手段，为学生提供更加丰富多样的学习资源和学习方式。学生可以通过人工智能通识课实训平台进行在线学习、完成作业和考试，还可以利用虚拟实验室进行一些复杂实验的模拟操作，不受时间和空间限制，提高学习效率。