前言:
在化工类大专及以上院校的教学与实训中,“高危、高成本、难重复、难评估”始终是绕不开的核心矛盾:真实装置与材料投入大、训练机会有限;学生理论懂但上手弱;大班授课互动不足、实训过程难复盘;同时教师在备课、答疑、出题与过程性评价上长期高负荷。基于此,我们推出面向专业的 化工 AI 智能教学机器人,通过“大屏呈现 + 语音交互 + 数字人讲解/引导 + 校本知识库 + 数据统计”,构建“教—学—练—考”闭环,帮助院校在更安全、更可控的条件下实现标准化训练、可追溯评价与智慧化展示。
一、化工院校教学的五个核心痛点
高危与高成本:真实装置与实验材料成本高,安全风险高,学生“想练但不敢练”。
理实脱节:原理懂了不会做,流程懂了不会控,故障来了不会判断。
课堂互动弱:大班授课提问少,学生不敢问/问不出,老师也难以兼顾。
训练难复盘:实训过程数据少、记录不完整,难以定位薄弱点与过程性评价。
师资压力大:备课、答疑、出题、批改占用大量时间,课程更新迭代跟不上产业节奏。
二、化工 AI 智能教学机器人,为化工教学提供“教—学—练—考”闭环
化工 AI 智能教学机器人集成大屏呈现 + 语音交互 + 数字人讲解/引导 + 教学知识库 + 数据统计,面向化工专业可落地为三类能力:
1.课堂“随问随答”的专业 AI 助教
支持课程知识点讲解、概念辨析、例题推导、关键参数解释
支持“反问式”引导:帮助学生把问题说清楚、把思路讲完整
支持多轮对话:从“问一个点”延伸到“连成一条工艺链路”
2.实训“可重复”的流程/工艺训练教练
适配单元操作训练:精馏/吸收/萃取/传热/流体输送等
适配DCS/仪表与控制:PID概念、联锁逻辑、报警处置、操作规程
支持“标准作业步骤”引导:一步一步提示、纠错、复盘
3.安环“可追溯”的安全准入与演练助手
事故案例推演:泄漏、超温超压、静电、火灾、误操作等情境问答
过程记录:训练过程与测评结果可统计、可追溯
三、化工 AI 智能教学机器人支持化工专业的六大应用场景
1.化工原理/单元操作:关键概念讲解 + 参数敏感性分析 + 典型错误纠正
2.化工工艺学:工艺路线对比、能量与物料衡算思路、工艺风险点提示
3.DCS/仪表与自动化:控制策略讲解、联锁/报警处置演练、操作规程问答
4.化工安全与环保:危化品识别、SOP/应急处置、事故案例推演与测评
5.化工数据分析与决策:对生产数据、质量数据、能耗数据做教学化展示与解读
6.实训中心导览与答疑:设备介绍、课程安排、操作注意事项、学生自助问答
四、对学校真正“看得见”的成果:效率、质量、数据
1.教学效率提升:日常答疑与重复讲解由AI机器人承担,教师更聚焦课程设计与高阶指导
2.学习质量提升:互动变多、练习变密、错误可复盘,学生技能形成更快
3.过程数据沉淀:学习与训练数据可统计,利于过程性评价、教学改进与评估材料准备
4.对外展示加分:实训中心/智慧教室可视化升级,校企合作、招生宣传更具亮点
五、落地方式灵活:适配院校信息化与数据要求
化工 AI 智能教学机器人可作为智慧教室/实训中心固定终端部署;
可对接学校现有的课程资源、题库、规范文件(SOP/安全制度/实验指导书)形成“校本知识库”;
支持按院校需求选择本地/内网/私有化部署策略(满足数据与管理要求);
六、化工 AI 智能教学机器人产品介绍
立式大屏:沉浸式展示与触控交互、尺寸994*1880*550
AI模块:接入大模型(LLM)+ 知识库(RAG)+ 工具调用(Tool Use)
私有化可控:支持内网部署、权限分级、数据不出域(可选架构)
算力核心:4060-A100高性能GPU、内存DDR4-64GB、I7-12700CPU(可选可升配)
摄像头:人脸/身份核验/表情与注意力检测(可选)
麦克风阵列 + 扬声器:远场拾音、语音对话
语音交互:ASR(语音识别)、TTS(语音合成)、唤醒词(可选)
对话能力:支持多轮对话、支持课程问答/流程引导
知识库:支持校本知识库导入(PDF/Word/PPT/网页等)与检索增强(RAG)
数字人:支持 2D/3D 数字人形象、口型驱动、表情动作(如有)
内容管理:课程/题库/话术配置后台(可选、可配置)
数据安全:本地存储/不落盘可选、日志脱敏、权限分级
传输安全:HTTPS/TLS、内网部署支持
账号与审计:管理员/教师/学生角色,操作审计
隐私:摄像头物理遮挡/可关闭、语音数据保留策略可配置