文献修复与数智化加工教学工具
一期核心功能与资源需求
围绕一份古籍文献,组织学生完成“资料整理—修复学习与演练—文字校订—知识整理”,形成可提交、可评价的学习成果。建设简单的管理端、实用的教师端,以及学生网页端和微信小程序,支持约50名学生同时上课。
一、管理端
- 人员与班级:管理教师、学生及班级,设置各自可使用的课程和资料。
- 教学资源:管理文献案例、工具材料介绍、步骤示范及题目,支持分类、开放和停用。
- 基础维护:查看文件使用量和异常情况,做好资料与作业备份。
二、教师端
- 课程与任务:建立课程,选择教学专题,向班级发布学习、练习、测试及作业要求。
- 备课与案例:选用已有案例,补充图片、视频、工具方法、修复步骤、题目解析及参考方案。
- 过程指导:查看学生学到哪一步、哪些题目或操作出现问题,提供针对性反馈。
- 作业评阅:查看修复方案、文字校订和知识整理成果,批注、评分、退回修改,导出成绩与报告。
教师可以只布置某个环节,也可以组织一次完整的文献加工任务。
三、学生网页端
电脑端用于完整操作和成果整理,重点包含四个模块。
| 模块 | 学生可以做什么 | 形成什么成果 |
|---|---|---|
| 数据建设 | 导入图片或PDF、使用手机上传资料、从平台内部案例库选材;整理册页顺序、检查缺页并填写来源 | 文献资料包 |
| 修复学习与交互 | 学习完整方案和步骤,观察病害,选择工具、材料和方法;在教学图片上操作,查看错误原因并重练 | 修复方案、操作记录和前后对照 |
| 文字识读与校对勘误 | 对照原图录入文字,或修改老师提供的初稿;改错、补录、标记疑难字并说明依据 | 校订文本、勘误表 |
| 内容理解与知识整理 | 从原文中选取人物、地点、事件、术语等内容,填写解释、出处及相互关系 | 知识卡片、关系图和知识报告 |
修复模块是重点操作环节。 学生需要经历“看案例—学步骤—选方法与工具—动手演练—检查结果—修改重练—编写方案”,不能只看视频或答题。演练支持工具拖放、区域选择、步骤判断和局部示意操作。
完整修复方案覆盖收书清点、修前检查、病害调查、工具方法、修复步骤、自检验收、包装存放或交还。开展线下实训时,可补充操作照片和教师评价。学生还可将整理出的图文知识用于简单文创作品,并提交来源说明。
四、学生微信小程序
小程序用于随时学习、课堂演练和现场采集,与网页端使用同一份课程和作业资料。
- 选课与学习:进入老师的课程,选择“古籍缺损修补”等专题,查看图文、短视频和步骤说明。
- 答题与测试:完成观察题、方法选择、步骤排序及单元测试,查看解析和需要复习的内容。
- 修复演练:在预设场景中选择工具并拖到指定区域,判断方法与处理顺序,答错或操作有误时查看原因并重练。
- 资料与作业:拍照上传文献和实操过程,完成短段校订、简单知识卡片及修复方案分章填写。
- 反馈与接续:查看教师意见、修改重交;复杂图像操作、长文编辑和关系整理可转到电脑继续。
课堂示例: 老师发布“古籍缺损修补与内容整理”任务,学生领取文献资料,学习并演练修补步骤,校订指定页面的文字,再提取知识点,最终提交修复方案、校订稿和知识报告,由老师统一评阅。
文献修复与数智化加工教学工具:业务流程图
先看总流程,再按图号查看详细流转。箭头表示下一步,菱形表示判断;退回与重练均回到具体处理环节。学生网页端和小程序使用同一份课程、文献与作业。
一期不使用人工智能,不接外部文献数据库。文字处理为人工识读或导入教师初稿后的校订。教学演练与真实修复记录分别标明。
图1:管理、教学与学生操作总流程
图中展示综合任务。单环节任务只执行教师选定环节:修复任务可直接提交修复成果,知识任务可使用教师给定文本;跳过环节不记为已完成。无修复需求的学生应说明依据,不必编造修复记录。
图2:文献资料建设
原始资料始终保留,调整图片另存副本。上传失败不会被标为完成;教师允许保留的缺页或未知项随成果一起展示。
图3:修复学习、演练与完整方案
完整方案按收书清点、修前检查、病害调查、方法工具、工序安排、自检验收、包装存放或交还组织。示意操作成功与测试达标,不代表实体修复已完成。
图3A:有线下实训时的审批、实施与存放
临时保管不等于正式入库。终止项目保留未完成状态和实际去向,不标成验收通过;后续教学范围由教师确定。
图4:文字识读与校对勘误
原文、校订改动及阅读解释分别保留;无法辨认的内容不强行补成确定文字。教师复核意见通过图6退回到对应字词。
图5:内容理解、知识整理与应用
待核实内容不会自动变成确定知识。关系图展示学生录入且有状态标记的内容,不自行推断关系;是否允许带存疑提交由教师任务要求决定。
图6:提交、教师反馈与修改重交
每次提交、重交和评分均保留记录。教师正在评阅的内容不会被学生的新草稿改变;上游修改影响知识或作品时,重交前一并核对。
图7:学生网页与小程序如何接续
换端只接续已成功保存的内容,未上传完成的照片不能显示为另一端可用。需网页完成的精细活动提前标明,手机已完成的非等价练习不自动替代该活动。
流转结果核对
| 起点 | 流向与返回 | 最终落点 |
|---|---|---|
| 管理端准备资源 | 教师建课、发布 → 学生领取 | 课程与任务 |
| 数据建设 | 三种来源 → 检查 → 补充或教师确认 | 文献资料包 |
| 修复训练 | 学习 → 判断 → 操作 → 反馈重练 → 方案 | 修复方案与操作成果 |
| 线下实训 | 审批 → 实施 → 异常处理或返工 → 验收与交接 | 实际档案,或保留终止状态的记录 |
| 文字校订 | 识读 → 改错或标疑 → 核查 → 保存 | 校订文本与勘误表 |
| 知识加工 | 原文 → 卡片 → 关系 → 核查 → 应用 | 知识报告与可选文创成果 |
| 提交评阅 | 提交 → 教师反馈 → 对应环节修改 → 重交 | 成绩、报告与归档 |
| 双端操作 | 保存 → 冲突或失败处理 → 接续或提交 | 同一份课程作业 |
二期接入人工智能后的流程调整
一期按“完整排除人工智能”建设。二期加入 AI,在原有环节前插入一步“机器出草稿”,原有的人工核对、教师审核、退回重交路径全部保留。下列图8至图11对应图1、图4、图5、图3的改造点,未画出的环节与一期一致。
三条基本原则:
- AI 只出草稿,人工负责定稿。 识别、抽取、推荐的结果一律进入待确认状态,学生逐条核对、教师审核后才成为正式成果,不得直接流入提交版本。
- 每条结果可追溯、可退回。 记录人工还是机器产生、模型版本、生成时间与把握程度,界面明确标识,随时可撤回改回人工。
- 不碰专业判断与实物责任。 实体工艺选择、修复验收、成绩认定仍由教师负责。AI 生成的补配效果图只作示意,加标记并与原图、处理图分开保存,不作为修复完成的证据。
- 二期不做模型训练。 全部采用现成模型、开放接口与传统算法,不组织标注、不做微调、不自建训练集。这直接决定能力边界:机器只承担定位、转写、比对、生成示意这类通用工作,凡需要古籍修复专业知识才能判断的部分一律留给师生。
图8:AI 辅助下的任务总流程
服务不可用或超出额度时自动退回一期人工流程,课堂不中断。未经学生逐条确认的草稿不计入完成进度,也不能提交。
图9:AI 辅助文字识读与校对,对应图4
机器初稿与学生定稿分别保存,改动统计供教师判断学生是否真正核对。未经核对的识别结果仍标为机器来源,不能充当校订成果。
图10:AI 辅助知识整理,对应图5
机器候选不自动成为知识卡片,未判断的候选不计入成果数量。否决记录同样保留,可作为学生理解程度的评价依据。
图11:AI 辅助病害圈选与方法参考,对应图3
不训练的前提下,模型只负责“圈得准”,不负责“判得对”。病害类型、程度与处理方法全部由学生判定、教师审核;方法参考是按学生填写的类型去检索教师已审定的案例库,属于检索与条件匹配,不是模型推断。这样既免去标注与训练投入,又把专业判断完整留在教学环节里,反而更贴合课程目标。成对资料继续归档,是否值得训练留到三期再评估。
二期能力优先级
| 模块 | 可增加的能力 | 建议优先级 |
|---|---|---|
| 文字识读与校对 | 古籍识别生成初稿、自动断句标点、异体字与疑难字候选、对校提示疑似讹误 | 高,见图9 |
| 内容理解与知识整理 | 自动提取实体、推荐关系与出处、生成知识报告初稿 | 高,见图10 |
| 数据建设 | 自动裁边纠偏、图像增强、册页顺序与缺页初判、自动分类命名 | 高,并入图2 |
| 教学管理 | 自动出题组卷、客观题判分、主观题评语建议、学情与薄弱环节分析 | 中,并入图6 |
| 修复学习与交互 | 病害区域交互式圈选、案例库方法检索、演练过程按规则点评 | 中,见图11,用现成分割模型 |
| 学习辅导 | 基于本课程资料的问答助手,只答教材与案例范围内问题并给出处 | 中 |
| 修复效果与文创 | 补配效果示意图、纹样提取再设计、文创文案生成 | 低,风险最高,最后做 |
建议二期先做文字与知识两块:投入小、效果直观、对一期结构冲击最小,正好补上一期最费人工的环节。
AI 技术在不训练前提下的可参与程度
针对需求中提出的图像分割、图像修复模型、古籍专项 OCR、智能勘误算法四项,结论是四项都能参与,但参与方式与原设想不同:都改为使用现成能力,把需要专业知识的判断交回师生。
| 技术项 | 可参与程度 | 用什么现成能力 | 教学定位 |
|---|---|---|---|
| 图像分割 | 高,见图11 | 通用交互式分割模型零样本可用,点选即出边界;版面与栏行切分用现成版面分析组件 | 机器做描边这类体力活,病害类型与程度由学生判定 |
| 图像修复模型 | 中,限定为示意 | 现成图像补全模型可补纸张缺口、去污渍褶皱,生成修复后效果预览 | 只用于修前修后对比与方案讨论,加水印、独立保存,不进修复档案 |
| 古籍专项 OCR | 高,见图9 | 三选一或并用:已开放的古籍识别平台接口、通用视觉大模型零样本识别、开源古籍识别权重直接推理 | 只出初稿,逐字标把握程度,低把握处提示重点核对 |
| 智能勘误算法 | 高,且最不依赖训练 | 传统比对算法加字表规则,辅以现成大模型判断文意 | 输出疑似清单交学生判断,与校勘学方法直接对应 |
智能勘误这一项最值得优先做,它本来就不需要训练,且能与课程内容严丝合缝地对应:
| 校勘方法 | 系统实现方式 | 是否需要训练 |
|---|---|---|
| 对校 | 两种识别结果或两个版本逐字比对,差异处自动标出 | 否,纯比对算法 |
| 本校 | 统计全书内部同一人名、地名、术语的用字不一致处 | 否,统计规则 |
| 他校 | 与教师提供的权威电子文本比对 | 否,比对算法 |
| 理校 | 现成大模型判断文意是否通顺、是否存在形近字讹误 | 否,提示词即可 |
| 字形规则 | 避讳字、异体字、常见形近字对照表比对 | 否,字表由教师提供,属资料录入 |
字表与权威文本属于教学资料录入,不是模型训练,由教师提供后系统直接使用,这也正是一期第六节“需学校与教师提供的教学资源”的自然延伸。
两条技术路线
| 路线 | 做法 | 适用情况 |
|---|---|---|
| 调用外部模型服务 | 按次付费调用成熟的识别与语言模型,学校不购置显卡服务器 | 起步快、投入低;需确认文献授权允许外发,并做脱敏与额度控制 |
| 校内私有化部署 | 在校内服务器部署开源模型,资料不出校园 | 涉及未公开馆藏或合规要求严格时采用;需增配显卡服务器与运维人员 |
也可混合:公开教学案例走外部服务,未公开文献走校内部署。古籍识别应选用已针对古籍的现成模型或开放平台,通用识别对竖排、异体字与批注效果通常不足;因二期不做微调,选型只能靠实测比选。两条路线都要设置调用上限与失败兜底,如图8所示退回人工流程。
路线一价格参考:以 DeepSeek 开放平台为例
| 计费项 | 时段 | 通用对话模型 | 深度思考模型 |
|---|---|---|---|
| 每百万 tokens 输入,缓存命中 | 空闲时段 | 0.02元 | 0.15元 |
| 每百万 tokens 输入,缓存命中 | 高峰时段 | 0.04元 | 0.30元 |
| 每百万 tokens 输入,缓存未命中 | 空闲时段 | 1元 | 4.5元 |
| 每百万 tokens 输入,缓存未命中 | 高峰时段 | 2元 | 9.0元 |
| 每百万 tokens 输出 | 空闲时段 | 4元 | 13.5元 |
| 每百万 tokens 输出 | 高峰时段 | 8元 | 27.0元 |
| 并发限制 | — | 2500 | 500 |
需注意上述价格只适用于纯文本环节,即知识抽取、断句标点、评语建议与问答助手。古籍文字识别与病害识别需要能看图的模型,费用另计,DeepSeek 目前不提供视觉模型,需另选视觉服务商或按路线二自建。图片输入的 token 消耗远高于文本,涉及批量识图时须先用实际课件做小批量试算,再确定额度。
路线二自建推荐模型
以下均为直接部署现成权重做推理,不含训练与微调。
| 用途 | 推荐模型 | 硬件需求 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 知识抽取、断句标点、理校提示、评语建议、问答助手 | Qwen3-14B 或 Qwen3-32B 量化版;备选 GLM-4 系列、DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B | 14B 单卡 24G 可跑,32B 建议 48G 或双卡 | 中文与文言表现较好,靠提示词与教师提供的字表规则约束,不靠微调 |
| 古籍文字识别 | GOT-OCR2.0、PaddleOCR 古籍与竖排相关现成模型、Qwen-VL 系列直接推理 | 单卡 24G 起 | 用开源权重原样推理,效果以实测为准;效果不足的版本类型退回人工识读,不靠训练补救 |
| 病害区域圈选 | SAM2 等通用分割模型交互式使用,学生点选即出边界 | 单卡 24G 即可推理 | 零样本可用,无需标注;不做类型判定 |
| 修复效果示意 | LaMa 等图像补全模型,或现成生成模型的局部重绘能力 | 单卡 24G 起 | 仅生成示意图,输出加水印独立存放;禁止用于补文字笔画 |
| 图像纠偏、去污、增强 | OpenCV 传统算法为主,配合 Real-ESRGAN 超分与文档展平模型 | 单卡或纯 CPU | 多数处理不需要大模型 |
| 资料检索与问答底座 | bge-m3 等中文向量模型,配合开源向量库 | 显存占用很小 | 支撑“只答教材与案例范围内问题”的助手 |
不建议自建满血级大模型(DeepSeek-V3、R1 等 600 亿参数以上的原版):需要 8 卡整机,采购与机房改造在数十万元以上,50 人教学场景远用不满,这类能力用路线一更合适。自建应以 14B 至 32B 级别模型加专用小模型为主。
| 档位 | 配置 | 可支撑 |
|---|---|---|
| 起步 | 1 张 24G 显存显卡 | 14B 以内语言模型、分割、识别、补全推理;50 人需错峰使用 |
| 推荐 | 1 至 2 张 48G 显存显卡 | 32B 量化语言模型与识别模型同时常驻,50 人基本并发 |
| 过度配置 | 8 卡整机或训练用集群 | 超出本项目教学需要,二期不做训练即无此需求 |
不做训练也就不需要训练用显卡集群、标注工具与标注人力,这是二期成本能够控制住的主要原因。模型迭代很快,以上为二期规划时的可用选型,正式部署前按当时的最新稳定版本与授权条款复核。开源模型的商用授权范围需逐个确认后写入交付清单。