荣耀的“技绎”⑤|毫秒定“镍”,一个“小方盒”的国赛逆袭
2025-10-11 19:24  来源:交汇点新闻  作者:谢诗涵  
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8月底,2025年世界职业院校技能大赛生态保护与环境治理赛道决赛备赛区,摆满了各式各样的大型精密仪器——有些是价格高昂的分析设备,个头足足有半人高;有些是连接着复杂管路的实验装置,轻松占据了整个操作台。各队参赛选手们正在紧张地调试这些“庞然大物”,做最后的演示准备。

相比之下,常州工业职业技术学院参赛团队的设备显得格外“迷你”——一个仅如外卖箱大小的黑色方盒,安静地躺在操作台一角,在周围大型设备的映衬下,显得很不起眼。“当时心里确实有些发怵,别人的设备看起来那么专业、那么复杂,而我们的就这么个小盒子。”团队成员张静怡回忆道。

这份不安并非没有道理,因为他们要挑战的,是一个在新能源材料领域沿用多年的检测难题。在新能源电池回收这个新兴产业中,高效提取稀缺金属镍是关键环节。然而,传统的镍浓度检测方法——人工滴定法,却严重制约着研发效率。

“按照国家标准方法,人工滴定法检测一个样品需要30分钟。”团队指导老师周凯解释道,这包括配制试剂、逐滴加入、观察颜色变化、记录数据、计算结果等一系列繁琐步骤。对于需要大量重复实验的工艺研发而言,这样的速度显然太慢了。

针对这一痛点,团队研发的基于AI视觉的镍含量快速检测系统,将检测时间从30分钟缩短到了毫秒级别。那个不起眼的黑色方盒,内置了特殊的光源系统和摄像头,配合团队自主开发的识别算法,能够在毫秒间完成对溶液颜色的捕捉和分析,直接输出浓度结果。

面对“这么简单的方法能准吗”的质疑,团队则选择用最扎实的方式进行回应。在比赛演示中,他们不仅展示了AI系统的快速检测,还同时进行了传统的滴定实验作为对照。“创新必须建立在科学的基础上。因此,我们用国家标准方法作为尺子,来验证新方法的准确性。”周凯说。

当两套体系得出的数据高度吻合时,该项目的有效性与科学性便不言自明。这个“不起眼”的小方盒,最终却“四两拨千斤”,助力团队一举夺金,上演了一场逆袭奇迹。

这套方法快且准,其背后是团队自主训练的大模型算法和海量数据支撑。团队成员胡露苗告诉记者,为了训练AI模型,大家采集了数千组不同浓度、不同光照条件下的溶液图像,建立了完善的数据库。“每一个参数的优化,都经过了反复验证。”

更让人意想不到的是,完成这项创新的是三位大一学生,从确定参赛到正式比赛,她们只有40天的准备时间。在指导老师的严格要求下,队员们从最基本的实验操作练起,每一个细节都力求完美。“我们三个不仅是队友,还是同一个寝室的舍友,因此我们每天白天在实训室里练完,晚上回宿舍里还会再复盘。”团队成员姚婷涓感慨道,“真正经历过才明白,原来我们可以为一件事情这么拼。”

这支原本只是抱着锻炼心态参赛的大一团队,却最终凭借扎实的技术和稳定的发挥,赢得了评委的一致认可,摘得金牌。然而,比金牌更珍贵的是队员们的成长。那个曾经在训练时因紧张而莫名大笑的胡露苗,最终能在评委的近距离注视下,沉稳地完成一个小时的操作与讲解;曾经算十几遍公式都出错的张静怡,在国赛场上却展现了堪比资深检测员的严谨。

“松散的队伍是打不赢胜仗的。那些挑灯夜战的日子,虽然辛苦,但让大家真正理解了什么是工匠精神。”周凯望着那个见证了团队一路走来的“小方盒”,深有感触地说:“很多人都认为创新一定要用最尖端的设备、最复杂的技术,但我们用实践证明,真正的创新源于对问题的深刻理解,而非对形式的盲目追求。在这个追求‘高精尖’的时代,最重要的创新工具始终是我们善于思考的大脑,最宝贵的创新资源永远是独立思辨的能力。”

谈及未来,胡露苗目光坚定:“我们已经在着手将这项技术拓展到锂、钴等其他金属离子的快速检测领域。同时,我们正在与相关企业合作,推动这套AI检测方法的标准化进程,希望它能早日成为行业认可的检测手段。”

新华日报·交汇点记者 谢诗涵

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