编者按：自2025年以来，我校全面推进第二期“双高”建设，以“办学能力高水平、产教融合高质量”为牵引，锚定“服务国家战略、赋能产业升级”核心使命，稳步推进各项改革建设任务，在立德树人根本任务落实、产教融合机制创新、教学关键要素改革等关键领域落地见效，凝练形成了一批实践成效突出、创新特色鲜明、具备推广价值的典型案例。近期，学校双高办对相关案例进行系统总结与汇编整理，供学校各单位学习借鉴参考。（统筹/双高建设管理办公室 供稿/自动化工程学院 图文/郭素娜 审核/自动化工程学院 编审/赵国峰）
“智能体、教师、学生”三元协同育人教学模式
一、案例背景
传统职业教育教学中，“师授生受”的二元结构存在显著痛点：这类教育通常依赖传统的面对面教学和实际操作模式，一是教师难以兼顾几十名学生的个性化学习进度，导致“吃不饱”与“消化不了”并存；二是实践教学中，教师无法24小时提供即时、精准的操作反馈；三是学生自主学习缺乏“脚手架”，遇到问题容易中断学习进程。
随着大模型与Agent（智能体）技术的成熟，依托机电一体化技术专业群建设，引入AI智能体作为第三教学主体，构建了智能体做助教（知识传递与陪练）、教师做主导（策略设计与情感引导）、学生做主角（个性化探究与创造）的三元协同育人生态，实现了从“千人一面”到“因材施教”的范式转换。
二、主要做法
围绕机电一体化技术专业群专业技能型人才培养实施过程中发现编程调试、离线仿真、现场运维等核心技能掌握难、实训场景适配性不足等痛点，实施智能体、教师、学生“三元协同”教学模式，通过智能教学平台伴学、教师引导赋能、学生自主探究的有机融合，破解传统教学中因材施教不足、实训设备昂贵且场景单一、实操安全风险较高等问题，对工业机器人技术专业教学具有较强的示范推广价值。
（一）构建三元深度协同机制
机电一体化技术专业群在进行专业技能课程实训教学过程中发现普遍存在三大核心问题。一是学生个体差异大，生源来源差异化比较大，同专业学生在技能水平、知识结构上存在明显分化，部分学生机械基础薄弱、部分学生编程能力不足，再加上专业本身需要扎实的物理、数学、机械等基础知识，传统“一刀切”教学更难以满足不同基础学生的技能提升需求；二是实训教学资源有限，工业机器人本体、末端执行器、变位机等设备造价高昂，单台设备难以支撑全员同时实操，且实训场景存在安全风险，无法实现高频次、全场景实训；三是教师精力分散，需同时兼顾编程理论讲解、设备实操示范、学生安全管控、学情分析与个性化辅导等工作，难以实现教学全流程精准赋能。本模式以“智能赋能、教师主导、学生主体”为核心，分课前、课中和课后三个课堂教学环节进行实践。
图1 开设AI优课
（二）线上线下无缝融入
课前智能诊断。依托学习通、智慧职教、人人出彩等智能教学平台，课前采集学生机械基础测试成绩、PLC编程前置知识掌握程度、工业机器人操作兴趣倾向（如焊接、搬运、装配）等多维度信息，智能生成个性化学情报告，标注不同学生在关节运动控制、程序编写、故障排查等方面的薄弱点。教师结合学生的学习护照，优化教学目标与内容，将工业机器人核心技能（如点位运动编程、路径规划、末端执行器调试）拆解为阶梯式任务，同时利用智能体预设关节超程、碰撞风险、程序语法错误等实操易错点预警机制。
图2 学员护照
课堂协同实施环节，采用智能导学、教师精讲、小组实操递进式模式。智能AI对学生提问问题进行拆解，依托三维动画、离线仿真演示等形式，直观呈现工业机器人JOG模式调试、示教编程、IO信号配置等核心技能操作流程，实时解答学生关于程序指令含义、操作面板功能等基础疑问；教师则聚焦复杂路径规划逻辑、故障排查思路等重难点内容，开展精讲、实操示范与思维引导，并针对不同层次学生分配差异化任务——基础层重点强化点位运动规范操作与简单程序编写能力，提升层侧重复杂路径规划、离线仿真与实体设备联动训练，拓展层聚焦多机器人协同作业、典型故障排查与优化实践；学生以小组为单位，在学习通等智能虚拟实训平台完成程序编写、仿真调试并通过碰撞检测后，教师再进行巡回指导，针对性解决点位偏差校准、信号交互故障等实操难题。
图3 三元协同课堂实施过程
课后持续深化提升。智能体自动批改编程作业、离线仿真项目报告，教师结合智能评价结果，针对学生存在的路径规划冗余、故障排查不精准等共性问题进行集中讲解，对个性问题进行一对一辅导，推送典型编程案例、故障排查视频等个性化复习资源。
三、特色与创新
（一）从人机对立到人机共生
打破了AI仅作为辅助工具的传统认知。通过智能体分担学情分析、基础编程答疑、实操过程记录与初步纠错等重复性工作，让教师聚焦重难点讲解、安全管控、复杂问题引导等核心育人环节；智能体不再是简单的问答机器人，而是承担了知识传递者和知识陪伴者的角色，使教师能回归育人本质，专注于高阶思维、职业素养和情感价值观的引导。
（二）形成教师训练智能体，智能体反哺教师的进化闭环
教师可通过自然语言调整智能体的教学策略，智能体将上万名学生的交互数据脱敏分析后，像基于人工智能的高中生物教学风险预警研究那样，精准识别教学过程中的风险点，向教师推送“教学预警”；同时依托对学习数据的深度分析，挖掘潜在教育需求，推送“创新教学法建议”，如同智能体辅助教学实现因材施教一样，形成教师与智能体的双主体协同进化机制。
（三）满足各层次学生学习需求
智能体全程记录学生提问的质量、问题解决的路径、协作对话的深度等思维训练过程，在学习护照中生成沟通能力、自驱能力、专业能力、创造能力、学习能力等多维能力雷达图。利用虚拟仿真技术与设备实操相结合，既降低了设备损耗与安全风险，又解决了实训场景单一的问题；实现从基础操作到综合运维的梯度培养，满足不同层次学生的学习需求。
图4 积极参加国内外各类技能竞赛
四、实施成效
引入师生机三元互动，学生自主学习参与度、完成率得到显著提升，自主学习时长随之增加，同时学生参加专业技能竞赛的兴趣大幅提升，在省级及以上技能大赛获奖数量和质量均有所增长。借助人工智能的个性化教学等功能，能更精准地助力学生成长。学生对个性化学习支持满意度达96.7%，尤其是后进生转化率提升显著。
