職業教育人工智能實驗實訓室建設應用案例

隨著人工智能技術的快速發展，其在職業教育領域的應用逐漸深入。唯眾作為一家專注于教育技術領域的企業，積極響應國家關于人工智能教育的政策號召，通過建設人工智能實驗實訓室，為學生提供了一個實踐操作與創新思維相結合的學習平臺。

一、唯眾人工智能實驗實訓室應用案例

1.1 人工智能實驗實訓室典型案例

（1）【典型案例】四川信息職業技術學院人工智能實訓室

四川信息職業技術學院人工智能實訓室

（2）【典型案例】湖南環境生物職業技術學院人工智能實訓室

湖南環境生物職業技術學院人工智能實訓室

（3）【典型案例】黃岡師范學院人工智能實訓基地

黃岡師范學院人工智能產業學院實訓室

1.2 唯眾助力人工智能專業職業技能大賽

在人工智能專業職業技能大賽中，唯眾不僅提供技術支持和賽事平臺，更深層次地促進了人工智能專業實訓教學的改革，加強了教育與產業的融合，推動了教學內容、方法、師資隊伍以及實訓條件的全面優化，為培養符合行業需求的高素質人工智能專業人才作出了自己的貢獻。

（1）唯眾助力2023一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽人工智能計算機視覺在智慧城市的應用賽項

唯眾人工智能AIoT競賽平臺是一套以“AI+X”為理念的多功能綜合競賽平臺，包含了完整的邊緣計算人工智能設備的架構。既能滿足人工智能所需的算法構建、模型訓練、模型部署、模型推理等要求，同時又能將人工智能的模型與各類的終端節點設備進行聯動，讓人工智能應用變成看得見、摸得著的典型項目。

2023一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽人工智能計算機視覺在智慧城市的應用賽項

（2）唯眾承辦2022年“湖北工匠杯”技能大賽——全省物聯網及人工智能職業技能競賽。

本次技能大賽分為三個賽項：物聯網安裝調試員賽項、物聯網工程技術人員賽項、人工智能工程技術人員賽項。其中，人工智能工程技術人員賽項包含人工智能開發環境的搭建、人工智能識別應用、數據集預處理、模型的構建和訓練、模型的優化和部署方面的技術考核。

2022年“湖北工匠杯”技能大賽——人工智能工程技術人員賽項

（3）唯眾聯合承辦一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽之物聯網及其在智慧城市中的應用賽項、人工智能計算機視覺應用賽項

因疫情原因，物聯網及其在智慧城市中的應用賽項、人工智能計算機視覺應用賽項，這兩項比賽均采用線上遠程的方式進行。唯眾作為本次大賽的聯合承辦單位為大賽提供了設備和技術支持，保障了兩大賽項的順利進行。

一帶一路暨金磚國賽之物聯網賽項、人工智能賽項線上比賽現場

二、唯眾人工智能實驗實訓室建設內容及空間設計

1. 體驗區

l 展示大屏：用于展示AI技術的實時應用，如人臉識別、物體識別等。

l 展示平臺：用于放置和演示各種AI產品，如智能機器人、智能家居設備等。

l 人工智能創客產品：展示一些由學生和教師開發的AI項目，激發學生的創造力和興趣。

l 硬件模型：展示AI技術中使用的主要硬件組件，如GPU、CPU、傳感器等。

l 文化墻：介紹AI的歷史、發展和應用，以及實訓室的理念和目標。

l 燈光系統：可以通過AI控制，實現智能調光，增加互動性和趣味性。

2. 實訓區

（1）硬件平臺

l 唯眾人工智能AIoT實訓裝置：提供物聯網與AI結合的實踐環境。

l 唯眾人工智能視覺實訓平臺：專注于計算機視覺的實踐和應用。

l 唯眾人工智能語音實訓平臺：用于語音識別和合成的實踐。

l 人工智能創新實踐小車：用于機器人技術和自主導航的實踐。

l PC機：用于編程和數據分析。

l 實訓工位：配備必要的電源和網絡接口，確保實訓的順利進行。

（2）軟件平臺

l IT教學云平臺：提供在線課程和資源，方便學生自學。

l 云虛擬實訓平臺：模擬真實環境，進行遠程實訓。

l 融合云平臺：整合各種AI工具和服務，提供一站式解決方案。

l 圖形化編程工具：降低編程難度，適合初學者。

l 可視化界面設計工具：用于設計AI應用的用戶界面。

（3）資源系統

l 人工智能基礎系統資源：涵蓋AI的基本概念和技術。

l 人工智能視覺實訓資源：專注于計算機視覺的實踐和應用。

l 人工智能語音實訓資源：用于語音識別和合成的實踐。

l 人工智能綜合項目案例資源：提供完整的AI項目案例，供學生實踐。

l 人工智能Python教學資源：專注于Python在AI領域的應用。

l 人工智能TensorFlow教學資源：介紹TensorFlow框架的使用和技巧。

l Linux基礎教學資源：為那些希望在Linux環境下進行AI開發的學生提供資源。

l Hadoop和Spark基礎教學資源及實訓案例資源：為那些對大數據和分布式計算感興趣的學生提供資源。

3. 組裝測試區

l 組裝工位：提供必要的工具和空間，供學生組裝和調試AI設備。

l 組裝工具：包括螺絲刀、焊臺、示波器等必要的組裝和調試工具。

l 實驗賽道：用于測試機器人的導航和移動能力。

l 測試組件：包括各種傳感器、執行器等，用于測試AI設備的性能和功能。

實訓室建設內容分布圖

人工智能體驗廳效果圖

人工智能實訓室效果圖

三、唯眾人工智能實驗實訓室技術優勢

強大的硬件功能：該實訓平臺的核心板采用了高性能的六核ARM 64位處理器，包括雙核Cortex-A72和四核Cortex-A53，主頻高達1.8GHz。此外，還配備了強大的GPU（四核ARM Mali-T860 MP4）和專用的人工智能NPU，支持8bit/16bit運算，運算性能高達3.0TOPs。內存和存儲方面，配備了6GB LPDDR3內存和32GB eMMC存儲。通信方面，支持多種通信協議，如TCP/IP、WIFI、藍牙等，并配備了豐富的外設接口，如SPI、IIC、UART、GPIO等，充分滿足了學生和老師在不同學習和開發場景下的需求。
廣泛支持深度學習框架：唯眾人工智能AI實訓平臺支持TensorFlow、Keras、Caffe、Mxnet、Pytorch等多種主流的深度學習框架，并在基礎環境中提供了TensorFlow、Keras、YoLo v3的開發環境和依賴。這種廣泛的框架支持使得學生和老師可以靈活地選擇和使用他們熟悉的框架進行學習和開發。
零編程支持：通過采用ESP32模塊和MicroPython開發語言，唯眾人工智能AI實訓平臺使得學生和老師在無需了解底層知識的情況下，就可以結合平臺的識別結果做出AIoT的典型行業應用的小型模型。這種零編程的方式大大降低了學習和開發的難度，使得更多的人可以參與到人工智能和物聯網的應用中。
物聯網的完美融合：唯眾人工智能AI實訓平臺在硬件設計上考慮了物聯網、人工智能和嵌入式三個專業的需求，使得一臺設備可以滿足多個專業的實訓需求。這種設計大大提高了設備的復用率，減少了學校實訓室場地和資金的壓力。
可視化界面設計工具：唯眾可視化界面設計工具為師生提供了一個圖形化的界面設計環境，通過拖拽和移動控件，可以方便地完成頁面設計。這種工具大大降低了AIoT應用程序開發的難度，使得沒有編程基礎的學生和老師也可以快速上手。
模型轉換支持：唯眾人工智能AI實訓平臺提供了模型轉換工具，可以將X86架構計算機上生成的模型轉換為ARM64架構平臺能夠運行的模型。這種轉換功能解決了學生和老師的人工智能項目跨平臺部署的問題，使得項目可以在不同的硬件平臺上運行。
完整的開發環境：唯眾人工智能AI實訓平臺提供了包括TensorFlow、Keras、Python、OpenCV、PIL、gcc、scipy等在內的完整開發環境，學生和老師無需自己搭建復雜的開發環境，可以直接進行實訓項目案例的學習。同時，平臺還提供了基礎環境鏡像包，方便用戶隨時恢復初始狀態。此外，唯眾的人工智能技術團隊會不定期對開發環境進行擴展以適配新的業務場景，保證了平臺的持續更新和發展。

四、總結

唯眾《職業教育人工智能實驗實訓室建設應用案例》充分展示了唯眾在教育技術領域的專業實力和服務能力。通過與職業院校的合作，唯眾為學院提供了一所高標準的人工智能實驗實訓室，為學生的實踐能力和創新精神的培養提供了有力支持。未來，唯眾將繼續深化人工智能與職業教育的融合，探索更多跨學科、跨行業的應用場景。同時，加強與職業院校合作，共同推動人工智能教育的發展。