一、基本情况
人工智能学院教学基础设施优良,截至2024年底,建有网络工程实验室、融合通信实验室、软件工程实验室、物联网工程实基础验室、物联网综合实训室、高频电子线路实验室、汽车电子实验室、微电子综合实验室、智能语音图像处理实验室、大数据实验室、人工智能综合实训室等26个实验室。实验室总面积2670.5平米,总价值16737284.02元。具体情况如下表所示:
实验场所 | 实验场所名称 | 所属单位名称 | 性质 | 使用面积(平方米) |
1102 | 大学物理实验室(二) | 实验教学中心 | 专业实验室 | 84 |
3401 | EDA&DSP技术实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3402 | 电子技术实验室(一) | 实验教学中心 | 基础实验室 | 128 |
3403 | 电路与系统实验室 | 实验教学中心 | 基础实验室 | 128 |
3404 | 大数据分析实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3405 | 传感器技术实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 96 |
3406-1 | 电子电工实训实验室(二) | 实验教学中心 | 基础实验室 | 64 |
3406-2 | 电子技术实验室(二) | 实验教学中心 | 基础实验室 | 64 |
3407 | 光纤通信实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 96 |
3409 | 嵌入式系统实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 96 |
3501 | 移动互联应用实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3502 | 物联网工程实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3503 | 融合通信实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3504 | 微电子基础实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3505 | 区块链技术实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3506 | 集成电子线路设计实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
3507 | 电子电工实训实验室(一) | 实验教学中心 | 基础实验室 | 128 |
3508 | 物联网技术实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 96 |
3602 | 网络通信实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 128 |
1-105-1 | 大学物理实验室(一) | 实验教学中心 | 专业实验室 | 60.5 |
1-109-1 | 大学物理实验室(三) | 实验教学中心 | 专业实验室 | 60.5 |
1-109-2 | 大学物理实验室(四) | 实验教学中心 | 专业实验室 | 57.5 |
15-328 | 人工智能综合实训室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 120 |
15-333 | 数据科学实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 120 |
15-336-1 | 智能图像语音处理实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 85 |
15-336-2 | 物联网综合实训实验室 | 实验教学中心 | 专业实验室 | 35 |
3306 | 虚拟资源中心 | 实验教学中心 | 服务器 | 35 |
二、新建实验室使用成效
2023至2024年,学院新建了人工智能综合实训室、数据科学实验室、智能图像语音处理实验室、物联网综合实训实验室、网络通信实验室。
1、人工智能专业实验室使用成效
(1)设备所在实验室
人工智能专业自有实验室共有两间,智能图像语音处理实验室(15栋328)和人工智能综合实训室(15栋336),建于2023年。
(2)设备明细
智能图像语音处理实验室(15栋328设备明细) | |||||
资产名称 | 型号 | 供货商 | 数量 | 单价 | 总价 |
多媒体设备 | *JUSBEXF-E500 | 武汉众信久远科技有限公司 | 1 | 4400 | 4400 |
计算机 | *启天650 | 武汉统维高校后勤服务有限责任公司 | 73 | 6970 | 508810 |
交换机 | *交换机S5735S-L24T4S-QA2 | 武汉三江世纪科技有限公司 | 4 | 1950.8 | 7803.2 |
中控莱拓 | *SCS-3000H | 武汉众信久远科技有限公司 | 1 | 1100 | 1100 |
合计 | 522113.2 |
人工智能综合实训室(15栋336设备明细) | |||||
资产名称 | 型号 | 供货商 | 数量 | 单价 | 总价 |
戴尔服务器 | *戴尔PowerEdge R750 | 武汉长和同创软件信息技术 | 1 | 111000 | 111000 |
*戴尔PowerEdge R750*A | 武汉长和同创软件信息技术 | 6 | 220000 | 1320000 | |
多媒体设备 | *JUSBEXF-E500 | 武汉众信久远科技有限公司 | 1 | 4400 | 4400 |
计算机 | *启天650 | 武汉统维高校后勤服务有限责任公司 | 63 | 6970 | 439110 |
Think Station P360 | 武汉统维高校后勤服务有限责任公司 | 10 | 19370 | 193700 | |
交换机 | *交换机S5735S-L24T4S-QA2 | 武汉三江世纪科技有限公司 | 4 | 1950.8 | 7803.2 |
华为24口千兆L24T4S | 武汉市洪山区东大盛天科技经营部 | 1 | 1850 | 1850 | |
中控莱拓 | *SCS-3000H | 武汉众信久远科技有限公司 | 1 | 1100 | 1100 |
合计 | 2078963.2 |
(3)设备总金额
两间实验室总金额为260万元。
(4)设备使用情况
实验室主要承担图像识别技术、智能推荐技术、音频处理与分析、自然语言处理技术、深度学习等十余门专业课程。专业课实验项目约有100个。实验室同时可接纳学生140余人,年承担实验人时数约23000人时。
本实验室搭建有华育兴业实验、实训平台和智慧环保虚拟仿真教学平台,可以支撑除了机器学习和深度学习等大规模网络模型的实验实训项目之外,还可以支撑智能环境监测、智慧环保信息处理技术、智慧环境工程应用实践三门智慧环保方向的课程教学。
另外本实验室的每套戴尔GPU高性能服务器拥有4块NVIDIA A30 24GB PCIe 第 4 代被动式 GPU卡,可为教师提供人工智能方向科研的计算机资源开支,也可为日常教学中涉及神经网络模型的训练和测试提供坚实的保障和支持。
(5)总结
本实验室通过其先进的硬件设施和丰富的实验平台,为教学提供了强大的支持,能够满足图像识别、智能推荐、音频处理、自然语言处理和深度学习等专业课程的教学需求。同时,实验室的高性能服务器和GPU资源为教师的科研工作和神经网络模型的训练与测试提供了坚实的保障,极大地促进了人工智能领域的教学和科研工作。
2、网络通信实验室使用成效总结
(1)设备所在实验室
设备所在实验室名称为网络通信实验室,位于实验楼3602,占地面积128㎡,可容纳学生人数64人。
(2)设备明细
设备明细如下表所示:
仪器设备名称 | 型号规格 | 数量 |
路由器 | 华为:AR6121E-S | 32 |
三层交换机 | 华为:S5735S-S24T4S-XA | 16 |
二层交换机 | 华为:S5735S-L24T4S-QA2 | 16 |
防火墙 | 华为:USG6525E | 8 |
无线控制AC | 华为:AC6508 | 8 |
无线AP | 华为:AirEngine 5761S-21 | 16 |
管理交换机 | 华为:S5735S-L24T4S-QA2 | 8 |
接入交换机 | 华为:S5735S-L48T4S-A1 | 2 |
机柜及机柜辅材 | 图腾:G26042 | 9 |
(3)设备使用情况
从2024年9月设备投入使用以来,该实验室能满足64人以内的通信工程、物联网工程等专业的专业课程以及实习实训课程学习,包括《计算机网络》、《HCIA数据通信技术》、《网络安全》、《课程实习》等课程的教学。在专业课程教学过程中,学生不仅可以使用华为仿真平台ENSP进行软件仿真,更可以在实体设备上进行操作,学生使用后均感受到相比以前只能做仿真而言,更真实,更贴近实际应用场景,实现实训过程中遇到的问题就有可能是实际项目中遇到的问题,学生从发现问题到分析解决问题的过程中受益颇丰,同时也感受到我们这新的实验室设备的先进性、稳定性和易操作性。实验室配置的硬件设备还满足了学生参与专业相关学科竞赛的需求。此外,我们也接待了同类院校的来访参观交流,在网络通信实验室建设规模、实验室实践教学及学科竞赛等方面进行了深入交流,彰显了我们在行业内的影响力和认可度。
(4)总结
通过实验室建设,引入企业人才培养体系和ICT认证体系,增强学生的实践动手能力,通过实战项目实践的开展,可学习掌握当前最新的企业中岗位技能,加强自身项目经验,获得行业认可度高的职业资格证书。通过结合行业认证,发挥掌握主流技术知识的优势,在未来培养ICT复合型应用型人才,形成一套完整的由浅入深的网络实训实验体系和课程资源,推动学科建设,培养出能够参加各类竞赛、争取优异成绩的竞赛团队,提高学生的就业竞争力
2、物联网综合实训实验室使用成效总结
(1)设备所在实验室
设备所在实验室名称为物联网综合实训实验室,位于15栋336-2,占地面积35㎡,可容纳学生人数30人。
1、设备明细如下表所示:
设备名称 | 数量单位 | 数量 |
智慧网络系统 | 套 | 1 |
智慧大屏系统 | 套 | 1 |
边缘小站系统(智慧灯杆) | 套 | 4 |
智慧交通系统 | 套 | 1 |
自动驾驶系统(智慧小车) | 套 | 2 |
UWB定位系统 | 套 | 1 |
2、设备总金额
设备名称 | 数量单位 | 数量 | 单价(万元) |
智慧网络系统 | 套 | 1 | 5.5 |
智慧大屏系统 | 套 | 1 | 3.8 |
边缘小站系统(智慧灯杆) | 套 | 4 | 10.5 |
智慧交通系统 | 套 | 1 | 19.8 |
自动驾驶系统(智慧小车) | 套 | 2 | 4.8 |
UWB定位系统 | 套 | 1 | 1.8 |
总金额 | 82.5 |
(2)设备使用情况
从2023年下半年设备投入使用以来,物联网综合实训实验室能满足30人以内的物联网专业及实训课程学习,包括《智能环境监测》、《课程实习》等课程的教学。在专业课程教学过程中,使用该设备中智慧灯杆构建全面覆盖的Wi-Fi互联网和IoT异构无线传感网,形成城市服务综合体,可完成照明、充电桩、气象站、广告、监控等功能,实现了从感知层、传输层、平台层、应用层的数据采集传输及展示和分析,充分利用设备完善学生知识体系并开展实验及实训教学。实验室配置的硬件设备还满足了学生参与专业相关学科竞赛的需求。此外,物联网综合实训实验室在建设规模、实验室实践教学及学科竞赛等方面与来访的教师进行了深入交流,显示了实验室在行业内的影响力和认可度。
(3)总结
物联网综合实训实验室基于智慧城市产学研创理念,以智慧灯杆及智能交通为项目原型,涵盖物联网、人工智能、大数据、云计算等前沿技术。其亮点在于全栈开发支持,创新性地采用远程在线编程与一体化支撑平台,实现教学实训的便捷与高效。该实验室不仅满足学校日常教学实训需求,还助力师生参与行业竞赛,推动产教融合发展。它的建立对于提升学校产业服务能力、促进地方经济发展及行业需求紧密结合具有重要意义,是培养卓越工科人才与创新技术的重要平台。
4、微电子系实验设备使用情况
(1)设备所在实验室
2023年微电子科学与工程系共引进三项实验项目,包括1项硬件2项软件。硬件是6套集成电路三合一仪表,位于实验楼502。1项软件是集成电路虚拟仿真教学系统,502实验室和15栋328实验室均有安装。1项软件是九同方EDA软件云服务,有电脑的实验室均可以使用。
(2)设备明细
设备名称 | 数量单位 | 数量 |
集成电路三合一仪表 | 套 | 6 |
集成电路虚拟仿真教学系统 | 套 | 若干 |
九同方EDA软件云服务 | LICENSE个数 | 35个,三年 |
(3)设备金额
设备名称 | 数量 | 单价 | 总价 |
集成电路三合一仪表 | 6 | 8万 | 48万 |
集成电路虚拟仿真教学系统 | / | 10万 | 10万 |
九同方EDA软件云服务 | / | 10万 | 10万 |
总金额 | 68万 |
(4)设备使用情况
自2023年引入实验设备后,微电子科学与工程系的多门程课程的实验得以正常开展。
集成电路三合一仪表用于《射频集成电路基础》教学中,学生可以使用 FPC1500 测量射频电路中各种元件的参数,如电感、电容在高频下的实际值,以及了解它们对信号传输和频率特性的影响。还可以观察射频放大器的增益、带宽等特性,学习放大器的设计和调试方法。下图是集成电路三合一仪表的操作图片:
集成电路虚拟仿真教学系统用于《微电子工艺原理及应用》和《微电子封装与测试》课程的实验教学,通过在虚拟仿真软件模拟工艺流程,学生能对工艺流程能有很清晰的了解。通过虚拟仿真平台上进行封装与测试操作,学生能较好的掌握封测的主要知识。下图是使用软件的界面:
九同方EDA软件云服务用于《模拟集成电路设计》课程的实验教学,学生可以使用该软件进行电路原理图的绘制、电路参数的设置和仿真分析,直观地观察电路的工作原理和性能指标变化,可以利用软件进行从电路设计到版图绘制的全流程操作。因为是远程访问,存在网络访问不稳定的情况。下图是使用软件的界面:
(5)设备使用总结
以上软硬件目前已经在两届学生的课堂上得到了使用。学生对实验设备的使用情况反应良好,基本能覆盖对应课程的主要知识点,并能提高学生的实践能力。
4、数据科学实验室使用成效总结
(1)设备所在实验室:15栋333数据科学实验室
(2)设备明细:计算机*73、交换机*4,多媒体设备*1,中控莱拓*1
(3)设备总金额:52.2
(4)设备使用情况:
自数据科学实验室建设以来,其设备广泛服务于数据科学与大数据技术专业的核心课程,如数据结构与算法设计、数据可视化技术、机器学习基础等,支持了包括大数据批处理技术及其平台、数据挖掘技术、大数据分析技术与R语言在内的实验实训,为学生提供了一个实践操作的平台,使学生能够将理论知识应用于实际操作中,有效提升了学生的数据分析、处理和可视化等专业技能,同时也增强了学生的团队协作能力和解决复杂工程问题的能力。同时实验室开放为我院学生备赛蓝桥杯起到了积极的推动作用,获奖比例得到了保障。
(5)总结
本实验室自投入使用以来,对我系专业建设、教科研、学科竞赛及学生培养产生了深远影响。该实验室配备了先进的服务器和存储设备,包括高性能计算节点和大容量存储系统,能够满足人工智能训练、大数据分析和云计算等多种高算力需求,并拥有教学实验平台和大数据虚拟仿真平台,为师生提供了优越的实践环境。在专业建设上,它强化了理论与实践的结合,提升了教学质量。在教科研方面,实验室成为创新研究的摇篮,推动了多项科研成果的转化。在学科竞赛中,学生依托实验室资源屡获佳绩,展现了良好的专业能力。实验室为学生提供了丰富的实践机会,培养了他们的创新思维和解决实际问题的能力,为未来的职业发展奠定了坚实基础。本实验室已成为我系人才培养和科研创新的重要平台。
三、实验室资产
见附件——人工智能学院实验室资产清单。
四、2025 年实验室建设规划
1、基础仪器设备更新与增购
当前,部分电子类实验设备已连续服役 10 年之久,老化问题严重。这不仅干扰了实验教学的有序推进,还给实验室埋下巨大安全隐患。各实验室普遍存在仪器设备数量缺口,亟待整体采购补充。此外,404、501、505 三间实验室的布局已无法满足当下教学科研需求,亟需开展针对性改造。
2、设备淘汰规划
依据最新的专业培养方案,为适配实验教学内容调整,计划淘汰 401 实验室的 EDA 实验箱、DSP 实验箱、高频实验箱,为新设备入驻腾出空间。
3、新设备购置清单
数模二合一实验箱:购置 54 台,其中 402 实验室分配 32 台,406 - 2 实验室分配 22 台,满足多课程综合性实验需求。
直流稳压电源:购入 30 台,406 - 2 实验室配备 20 台,3 - 406 - 1 实验室配备 10 台,保障实验电路稳定供电。
100M 数字示波器:采购 20 台,投放至大学物理实验室,助力物理实验精准测量。
函数信号发生器:添置 40 台,406 - 2 实验室 20 台、3 - 406 - 1 实验室 10 台、大学物理实验室 10 台,丰富信号源类型。
万用表:购置 50 台,406 - 2 实验室 20 台、402 实验室 10 台、3 - 406 - 1 实验室 10 台、大学物理实验室 10 台,满足基础电学测量。
STM32F407 开发板:30 块,专供 401 实验室,服务嵌入式系统开发教学。
车刀角度测量仪:采购 2 台,投放至 15 栋机械实验室,提升机械加工精度测量能力。
集成电路测试平台:购入 1 套,完善集成电路相关课程实践条件。
4、实验室改造方案
406 - 2 实验室:在现有桌面加装一层隔板,重新规划布线,提升桌面空间利用率与用电安全性。
404、501、505 三间实验室:更换电脑桌,为显示器加装底座,并依据新布局开展系统性布线,打造舒适、高效的实验环境。