内置工业电脑，强劲性能，搭载HDBaseT端口，支持信号传输，性能稳定，运行流畅，功耗更低； 音视频解码，定时推送，可将融合管理平台的音视频任务进行解码播放，任意终端收到任务信息都会自动运行播放，任务结束后设备自动关闭，实现自动化管理； 智能联动：内置无线物联网关，可以接入无线物联设备；支持无线麦克风接入，实现教室无线扩声； 反向扫码，语音对讲功能：对接校园IC 卡，可插卡、刷卡、扫码或者反向扫码开机

轻量化设计，极简操作：轻量化设计，一键开关所有多媒体设备；支持与麦克风智能连接； 音视频解码，定时推送，智能化管理； 智能联动：内置无线物联网关，可管理灯光、空调、风扇、窗帘等用电设备； 强电管理，能耗监测。

现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示： 器件的基本结构由波导和功能层（由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料（硫系化合物）层）所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能，即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层，然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触，通过较小的接触面积使接触处的热量集中，从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能，同时在近 C 波段具有较低的光损耗，可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金（如 GSST）作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数，且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差，可在更恶劣的高温环境下进行操作，适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括： ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性，通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能：  存储功能的实现：拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’，实现数据存储（编程）功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲，所产生电流流经加热层时，生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处，使得接触处的相变材料发生相变，实现存储功能。在完成上述编程操作后，从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异，因此当输入光经过波导后，其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变，进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比（即透过率），可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现：通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度，使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值，实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积，因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相，把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’；同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比，把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’；通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片，实现图像、语音和文本识别功能：  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础，也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性，拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触，左右两端电极分别代表突触前和突触后，分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控，进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用，脉冲强度发生变化，对应于乘法器。进而借助于微环结构，将不同波长的脉冲导入进同一波导中，该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时，读取光与微环发生共振，在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后，读取信号不再和微环发生共振，而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发，实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构，验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习，权重的数值通过外部管理器设置；对于非监督式机器学习，不再需要外部管理器来设置权重值，而是通过输出光脉冲进行反馈控制，调整权重值。在单个神经元结构的基础上，更复杂的光学脉冲神经网络结构，证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元，即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给多个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析：①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输，具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比，以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触，填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析：①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性，且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性，且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点，具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析：根据已取得成果正在撰写专利，以获得该关键技术的独有权。 

1. 痛点问题 目前硅基太阳能电池占据着太阳能电池的主导地位，其中单晶硅电池转换效率已可以达到25%左右，但它们需要比较多的单晶硅材料，生产成本高。而对于多晶硅，由于缺陷较多，转换效率比较低。III-V族材料转换效率高，但是材料和生产成本居高不下，难以推广使用。虽然可以利用纳米柱阵列来提高光吸收能力及减少材料成本，但是由于纳米柱结构具有很大的表面积，载流子较大的表面复合严重影响着器件的性能，而且需要昂贵的设备生长径向异质结和控制掺杂浓度。 2. 解决方案 本项目提出一种磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的简单制备方法，目前已完成高效太阳能电池验证和原型器件的制备，另还有可见光探测器等在研。 本方法是在磷化铟纳米柱制备过程中，利用刻蚀气体中加入氢气，可以同时实现了磷化铟纳米柱阵列和径向同质结的制备，通过控制刻蚀时间及氢气含量，精确控制磷化铟表面掺杂浓度及深度，相比于其他生长径向同质结的方法，本方法设备简单，制备效率高。在降低成本方面，纳米柱结构相比于平面结构具有更好的陷光效应，只需使用少量的材料便可以实现高效光吸收。 合作需求 本项目下一步发展需求主要集中在与太阳能电池相关企业的技术和产品合作，优化和固定产品制作工艺流程，降低生产成本。其次是资本投资、政府政策等方面的扶持。需要的外部资源主要是产业的工程化和市场资源。

一种具有微纳结构的α-Fe2O3光电极的制备方法，具体作法是：取不锈钢片和钛片，用砂纸抛光，清洗，将洗净的材料超声处理，取出备用；配制电镀液，以钛片做阴极，不锈钢片做阳极，采用稳压直流电源电镀时间分别3-5s，室温30℃，电镀完后将钛片取出，洗净，晾干，得纳米铁立方体，再将覆盖有纳米铁立方体的钛片至于马弗炉中焙烧，取出即得微纳结构的α-Fe2O3光电极。该方法设备简单，能耗低，适合大规模生产；同时用该法制备的所制得的微纳结构的α-Fe2O3呈球形，可以对光进行全方位的反射，同时微米球表面分布很多纳米带，可进一步增强电极的比表面积，作为光电极，其光的利用率高，电流密度大。

本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 基于新材料、新架构的硅基高密度集成信息功能器件的自主发展是国家重大战略需求。本项目围绕新型低维半导体材料的大规模可控制备、物性调控及其电子、光电器件展开系统研究，主要技术创新点有： 一、二维半导体材料及其异质结构的大规模可控制备。本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。在晶圆级二维半导体材料的基础上构建出大规模的二维异质结构，得到了具有高可靠性和稳定性的集成器件。相关成果发表在Science Advances、Advanced Materials等国际知名刊物上，共计40余篇，授权专利16项；与中国电子科技集团公司第十三研究所等合作，成功实现了非层状GaN在大失配硅基衬底上的高质量外延，为第三代半导体的硅基集成提供了新的技术路线。 二、基于低维半导体材料的高灵敏光电器件。本项目通过发展高质量硫族半导体的外延生长新工艺，系统研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余种二维半导体材料的光电性质，极大地拓展了传统的半导体光电材料体系；首次提出一种桥接的异质结构筑方式，大大降低了范德华间隙引入的光生载流子注入势垒，获得了高性能二维异质结光电器件；发展了纳米线场效应晶体管器件表面修饰方法，调节晶体管特性为强增强型，利用这种设计，实现了“锁钥”式高选择性、高灵敏度气体检测器件。本项目实现了从深紫外区到中远红外区的宽波段高灵敏度检测，相关成果发表在Science Advances、ACS Nano等国际知名刊物上，共计30余篇，授权专利6项。 三、后摩尔时代新型低维电子信息器件。本项目基于低维半导体材料及其异质结构的物性调控，首次提出了二维半导体材料中的“增强陷阱效应”物理模型，实现了高性能的亚带隙红外探测器和非易失性光电存储器；利用双极性沟道中横向载流子分布的特定电场依赖性，在二维黑磷晶体管中实现了室温负微分电阻特性；通过构筑亚5 nm沟道二维铁电负电容晶体管，使得亚阈值摆幅突破玻尔兹曼物理极限，有效降低了器件能耗；创新性的提出多层二维范德华非对称异质结构，实现了器件高性能与多功能的集成，器件性能为当时最高指标；发展了新型存算一体架构电子器件技术，首次演示了兼具信息存储和处理能力的二维单极性忆阻器，有望突破当前算力瓶颈，提供集成电路发展的新途径。相关成果发表在Nature Electronics、Nature Communications等国际知名刊物上，共计60余篇，授权专利7项。

本文介绍了近年来拉曼分布式光纤传感技术的研究进展和典型应用，目标是让该领域和相关领域的读者能充分了解这一重要技术，并提供了一个可行的研究进程路线图。

本项目围绕我国典型工业废水处理/城镇污水提标处理关键技术难题，通过基础研究-材料开发-技术发明-工程应用，设计开发了一系列经济、高效的新型废水处理功能材料及其水处理集成技术，并应用于典型工业废水/城镇污水处理工程。本项目开发的新型废水处理功能材料及其水处理技术已成功应用于多个城镇污水提标改造/典型工业废水处理与回用等水处理工程，解决了相关行业废水处理中的诸多难题，促进了相关行业的节能减排，取得了显著的社会经济效益，显著提升了城镇污水/工业废水处理的技术水平，具有广阔的推广应用前景。

北京化工大学先进复合材料研究中心依托学校211工程项目引进了先进的MAW-20-LS1-6型六维缠绕机，该缠绕机可实现芯模转动、机械手臂的水平、上下和前后移动以及丝嘴的旋转和摆动功能，是迄今为止国内第一台实验室用的六维缠绕机。目前中心已建成一套先进的碳纤维缠绕工艺技术研发平台，利用CNC21计算机缠绕控制软件和ETS计算机纱线张力控制系统，可制备最大直径为0.5米、最大长度为1.5米的多种碳纤维缠绕复合材料制品，还可用于其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)等复合材料制品的成型。中心先后承担了数项国家863和民口配套项目，重点开展高性能碳纤维(T700、T800、T1000)以及其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)界面相容的树脂体系及成型工艺研究，研发了系列化的缠绕用环氧树脂体系，实现了高性能纤维的强度转化。还研发了如Φ200mm壳体、复合材料线轴以及高压气瓶等制品。中心可开展高性能纤维缠绕成型的结构设计、树脂基体、成型工艺以及产品开发等方面的合作研究或者技术转让。应用范围为碳纤维缠绕成型可充分发挥其高的比强度、比模量以及低密度的特点，可应用于压力容器、大型贮罐、高压管道、火箭发动机壳体等国防和民用领域。

全国先进独立学院 ●全国教育改革创新示范(院)校 ●中国影响力“独立学院” ●教育部—中兴通讯ICT产教融合创新实践基地 ●教育部-- 中软国际产学合作协同育人项目深度合作伙伴 ●国家职业技能鉴定所 ●湖北省大学生创业示范基地 ●湖北省大学生实习实训基地 ●湖北省平安校园 ●湖北省高校“先进基层党组织” 学院简介 学院国标代码：13238 湖北招生代码：4627 【办学性质】 湖北工业大学工程技术学院始建于2002年，是由湖北工业大学举办，经国家教育部批准独立设置的全日制普通高等学校，在第二批本科招生，具有学士学位授予权。 【办学理念】 学院秉持“育人为本、质量立校、特色发展”的办学理念，紧紧围绕建设应用型大学和培养高素质应用型人才的办学目标，深化内涵建设，锐意改革创新，积极推进“4321”人才培养模式，全面实施“学历证书+职业证书”双证书教育制度;围绕产业需求和职业标准构建“四位一体”的质量监控与保障体系。 【办学优势】 *学院地处风景秀丽的武昌南湖之滨，毗连湖北工业大学，地理位置优越，学术氛围浓郁。 *学院教学及生活设施齐全，师资与管理队伍精良，是莘莘学子明德修身、探求真知的理想殿堂。 *学院每专业均配备高水平教学实验室，另可共享湖北工业大学各类重点实验室、实践教学基地、图书馆等教学资源。 *本院学生报考湖北工业大学硕士研究生，同等条件优先录取。 *本院学生可就近辅修湖北工业大学第二专业和攻读双学位。 *本院学生可直接参加湖北工业大学各类校园社团和科技文化活动。 *本院学生与湖北工业大学共享校园人才市场资源，可获得更大的就业空间和高质量就业机会。 【专业建设】 学院以湖北工业大学“绿色工业”学科优势为依托，着力建设机械制造、电气通讯、土木建筑、生化工程、工业设计、经济管理、外国语等七大专业群，已形成以工学为主，经、管、文、理、艺等多学科协调发展的办学格局。学校设有八系三部一学院，即机械工程系、电气信息系、生化工程系、土木工程系、管理系、经济系、外国语系、艺术设计系、公共课部、马列课部、体育课部和中兴通讯学院，开设有38个本科专业，17个专科专业，其中物联网、生物工程、物流管理三个专业被列入湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目，电子信息工程和环境设计被列为湖北省专业综合改革项目，土木工程专业获批湖北省普通本科高校“荆楚卓越人才”协同育人计划项目。目前全日制在校学生近11000人。 【产教融合】 学院聚焦国家重大战略，加快转型步伐，先后与阿里巴巴、华润新龙、深圳五鑫、成都华迪、武汉软帝、中铁大桥局、武汉嘉禾装饰等一批行业知名企业，拓展了包括订单班、学徒制、共建实训实习基地等多种校企合作协同育人模式。尤其是紧密结合本地信息技术产业转型升级需求，2015年开始与全球500强企业——中兴通讯公司进行深度合作，共建中兴通讯学院，协同打造通讯工程、物联网工程、电子信息工程专业群。学院和中兴通讯公司共同投资1500万打造的“教育部—中兴通讯ICT产教融合创新实践基地”，成为国家级的产教融合创新示范引领项目;2016年学院联手知名的软件服务商——中软国际，共建软件工程、计算机科学与技术专业，并获两项“教育部·中软国际产学合作协同育人项目”立项;2017年学院成为阿里巴巴跨境电商“百城千校”合作伙伴。 【素质教育】 学院高度重视学生综合素质能力提升和多样化的发展要求，注重通识教育和专业培养相结合，学院在全国本科院校中率先开设职业核心能力系列课程，开展30多种职业资格认证培训工作;开办考研辅导班、四六级英语培训班;成立有大学生艺术团、金石合唱团、体育运动大队等60多个学生社团。近三年来，本院学生在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和中国大学生创业计划竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生电子设计大赛、全国大学生软件设计与开发大赛、全国大学生机械设计制造创新大赛等众多国家级的科技创新和技能竞赛中，赢得400多项奖励，获奖数量和层次位列全省同类院校前茅。 【学籍管理】 学院对符合学籍管理规定、成绩合格的毕业生颁发湖北工业大学工程技术学院毕业证书;符合学士学位授予条件者，授予湖北工业大学工程技术学院学士学位。 【助学体系】 学院高度重视学生的实际需求，学生奖、助、贷、勤、补、减体系完善。学院设有国家奖学金、国家励志奖学金、国家助学金、素质发展奖学金、考研究生专项奖学金、企业冠名奖学金、生源地助学贷款、勤工助学岗位、特殊困难补助及特殊困难学费减免等，积极帮助家庭经济困难学生办理生源地助学贷款，奖助覆盖率达到55%。 【师资力量】 学院全力推进“人才强校”战略，拥有一支治学严谨、结构合理的师资队伍。目前,教师总数为530人，其中硕士以上学历教师占教师总数80%以上，副高以上职称者达50%，双师型教师占比已达到35%。学院还积极提供条件选派和资助教师赴国(境)外研修，目前拥有境外学习或工作经历的教师比例超过10%。同时学院聘请一批知名高校教授及企业家为兼职教授。 【就业服务】 学院积极拓展就业渠道，面向行业需求，建立100多个校企合作就业实习基地。通过建立与企业无缝对接的人力资源服务体系，实现毕业生高质量就业。学院毕业生综合素质得到社会良好评价和用人单位认可，多年来就业率保持在90%以上。 【校园建设】 学院占地面积千余亩，校舍面积20余万平方米，建有专业实验室42个，图书馆馆藏纸质图书70余万册。学院建有各类交流中心、标准化学生公寓、现代化图书馆、先进的网络信息化平台等完备的教学和生活设施。所有教室全都安装了多媒体设备;学生公寓配备安装了冷暖双制空调、热水洗澡系统、宽带网络;学院建成了集教务管理系统、学籍管理系统、OA办公系统、校园卡系统、学生收费系统和固定资产管理系统等十余个应用系统于一体的校园网络信息化平台。