一、院校介绍

汕尾职业技术学院位于广东省汕尾市，是汕尾市的全日制公办高等职业院校。学校坚持面向区域产业发展和技术技能人才培养，持续推进专业建设、实践教学和产教融合。

学校是教育部“AI+智慧学习”共建人工智能学院首批试点院校和“互联网+中国制造2025”产教融合计划建设院校，计算机应用技术专业入选广东省高水平专业群建设项目。随着人工智能技术不断向智能制造、智慧城市、机器视觉和机器人等领域延伸，学校对相关课程的实践性、综合性和工程化提出了更高要求。

此次人工智能综合实训室建设，进一步完善了学校从基础感知、算法学习到设备控制和工业应用的实践教学环境。

二、建设背景

人工智能相关课程既涉及Python、机器学习、深度学习和计算机视觉等软件知识，又涉及传感器数据采集、边缘计算、机械臂控制、工业通信以及系统联调。

如果实践教学长期停留在代码运行或单一算法验证阶段，学生往往能够完成模型训练，却不熟悉真实设备如何采集数据、算法如何部署到边缘端，以及感知结果如何驱动机械设备完成实际任务。

结合学校专业教学和实训组织需求，项目重点解决以下问题：

1. 满足班级规模化开展人工智能实验教学的需要。

2. 让学生接触摄像头、传感器、机械臂和工业执行机构等真实设备。

3. 将算法学习与设备控制、系统集成和工业应用结合起来。

4. 支持基础实验、课程实训、综合项目和学生创新实践。

5. 为教师提供可重复使用、可以继续扩展的实验环境和课程资源。

风扬信息对实验工位、课程内容和设备应用场景进行整体规划，构建覆盖“数据采集—算法训练—边缘部署—设备控制—工业应用”的实践教学环境。

三、建设内容

本次实训室配置30套人工智能感知实验箱、1套智能场景沙盘、4套智能机械臂和1套智能工业综合实训平台。不同设备分别承担基础实验、场景应用、机器人控制和工业系统综合实训任务。

1. 人工智能感知实验箱

人工智能感知实验箱是实训室开展日常课程实验的主要设备。30套设备能够满足班级集中授课和分组实验需要，让更多学生获得操作、编程和调试的机会。

实验箱集成边缘计算、视觉、语音以及多种智能传感器模块，可开展以下教学内容：

· Python程序设计、Linux基础操作与传感器数据采集

· 摄像头调用、OpenCV图像处理与目标检测

· 智能语音识别、环境监测与多传感器联动

· 机器学习和深度学习模型训练与边缘端推理

· 智能安防、智能家居等综合应用项目

相比在计算机上运行现成数据集，学生可以直接从传感器和摄像头获取真实数据，观察光照、噪声和环境变化对算法结果产生的影响。

30套人工智能感知实验箱完成部署，可满足班级规模化实践教学。

2. 智能场景沙盘

智能场景沙盘为人工智能算法提供接近实际应用的验证环境，可将视觉识别、环境感知、设备通信和联动控制等内容放入完整场景中进行教学。学生可以围绕智慧交通、智能园区、环境监测和自动巡检等方向设计项目。

沙盘既用于展示，还帮助学生理解多个系统之间如何交换数据、触发任务和协同运行，使课程从单一设备操作进一步延伸到系统级应用。

3. 智能机械臂

4套智能机械臂主要用于机器人控制、机器视觉和人工智能综合项目教学。学生可以从机械臂基础控制开始，逐步完成坐标理解、关节运动、目标识别、视觉定位和自动抓取等实验。

· 机械臂关节控制、位姿控制与坐标转换

· 摄像头标定、颜色与形状识别、目标定位

· 视觉引导抓取、物料分类和自动分拣

· 机械臂与传感器联动及综合任务程序设计

智能机械臂与场景设备投入教学使用，支撑视觉定位、目标抓取和智能分拣等项目。

4. 智能工业综合实训平台

智能工业综合实训平台位于实训室前端，集成工业传感器、机器视觉、输送机构、执行机构和控制系统，用于开展接近工业现场的综合实训。平台采用模块化结构，既可拆分为单独实验，也可组合成完整生产流程。

· 工业传感器信号采集与PLC控制

· 输送系统运行、流程编排与执行机构控制

· 机器视觉定位、质量检测和工件识别

· 自动分拣、生产状态监控和数据可视化

· 多设备通信、系统联调、故障分析和安全停机

该平台将人工智能算法与工业设备控制结合起来，使学生不但能够完成算法实验，也能够理解算法在真实生产流程中的部署位置和应用价值。

四、分层递进的实践教学体系

首层：基础认知与编程

面向低年级或人工智能入门课程，开展Python、Linux、传感器认知、数据采集和设备基础控制实验，帮助学生熟悉实验环境和软硬件通信方式。

第二层：算法训练与智能感知

围绕机器学习、深度学习、数字图像处理和机器视觉课程，组织数据处理、模型训练、目标检测和结果评估等实验，并使用人工智能感知实验箱获取真实数据。

第三层：机器人控制与场景应用

通过智能机械臂和智能场景沙盘，开展视觉定位、自动抓取、智能分拣和场景联动项目，训练多个模块之间的通信和配合。

第四层：工业系统综合实训

依托智能工业综合实训平台，组织生产流程编排、机器视觉检测、设备联调和故障排查等综合任务，完成从方案设计到成果展示的完整实践。

五、项目实施与教学培训

项目实施过程中，风扬信息结合实验室场地、工位布局、设备供电和网络条件，完成设备安装、软件环境部署、功能调试和实验项目验证。

交付阶段，风扬信息技术团队围绕人工智能感知实验箱、智能场景沙盘、智能机械臂和智能工业综合实训平台开展操作培训，向教师介绍设备组成、实验流程、课程资源和常见问题处理方法。

6. 人工智能感知实验箱的基础操作与课程实验。

7. 传感器、摄像头和边缘计算环境的使用。

8. 智能机械臂控制、视觉定位和抓取项目。

9. 智能场景沙盘的设备接入与联动控制。

10. 智能工业综合实训平台的流程编排和系统调试。

11. 实验环境恢复、设备维护及课堂管理方法。

六、建设成效

满足班级规模化实践教学

30套人工智能感知实验箱为日常课程提供充足工位，使学生能够真正参与数据采集、代码编写和设备调试。

贯通感知、算法、控制和工业应用

人工智能感知实验箱、场景沙盘、机械臂和工业综合实训平台之间形成清晰的教学递进关系。

推动项目化教学

教师可以围绕智能安防、环境监测、视觉抓取、物料分拣和工业检测等任务组织课程。

强化工程实践能力

学生在实践中面对数据噪声、识别误差、设备通信、程序调试和执行机构配合等真实问题。

支撑竞赛和创新项目

相关设备可用于课程设计、学生创新项目、专业技能竞赛和毕业设计。

七、持续服务实践教学

实训室建成并不意味着项目服务结束。后续教学过程中，课程内容、实验案例和设备应用方式仍需要根据专业建设和技术发展持续调整。

风扬信息将继续围绕设备运行、课程实验、教师技术交流、学生竞赛训练和项目拓展等方面提供支持，协助汕尾职业技术学院进一步完善人工智能和智能制造实践教学体系。

通过本次建设，学校形成了覆盖人工智能感知、机器视觉、机器人控制、场景应用和智能工业系统的综合实训环境，为培养具有编程能力、设备操作能力和系统集成能力的技术技能人才提供实践条件。