Zhang Jing Xuan
0841b1a103
- 前端：Vue3 + TS + Element Plus，24 个页面路由（课件/组题/教案/动画/思维导图/作文批改/命题/课堂/资源/社区等） - 后端：FastAPI + SQLAlchemy + SQLite，17 个路由模块，AI 服务层含降级模板 - AI：glm-5.x 推理模型已禁用思维链，确保输出真实内容 - 修复：ai_service 两处请求体注入 enable_thinking/thinking disabled - 测试账号：13900999999 / test1234
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# 系统架构设计
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## 整体架构
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┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Nginx 反向代理 │
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│ 前端 (Vue 3 SPA) │ 静态资源 / CDN │
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├────────────────────────┴────────────────────────────────┤
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│ API Gateway (FastAPI) │
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├──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬─────────────┤
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│ 认证模块 │ 课件模块 │ AI模块 │ 课堂模块 │ 社区模块 │
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├──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────────┤
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│ 服务层 (Business Logic) │
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│ ┌─────────┐ ┌──────────┐ ┌─────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │AI服务 │ │课件引擎 │ │动画引擎 │ │ 练习生成引擎 │ │
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│ └─────────┘ └──────────┘ └─────────┘ └──────────────┘ │
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├─────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 数据层 (Data Layer) │
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│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌─────────────────────┐ │
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│ │PostgreSQL │ │ Redis │ │ 文件存储 (OSS) │ │
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│ └──────────┘ └──────────┘ └─────────────────────┘ │
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└─────────────────────────────────────────────────────────┘
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## 模块划分
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### 1. 用户与认证模块 (auth)
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- 教师注册/登录 (手机号 + 验证码)
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- JWT Token 认证
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- 角色权限管理 (教师/管理员)
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- 个人信息管理
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### 2. AI课件生成模块 (courseware)
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**核心流程:**
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教师输入 → AI理解意图 → 结构化课件大纲 → 逐页生成内容 → 互动元素注入 → 预览/编辑 → 发布
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**子功能:**
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- 文本输入 → 课件生成
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- 语音输入 → 转写 → 课件生成
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- 上传教材/文档 → 内容提取 → 课件生成
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- 课件模板管理
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- 课件在线编辑 (富文本 + 互动组件)
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### 3. 教学动画模块 (animation)
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**动画类型:**
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- 数学: 函数图像动画、几何变换、公式推导
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- 物理: 力学模拟、电路实验、光学实验
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- 化学: 分子结构、化学反应过程
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- 通用: 流程图动画、时间轴动画
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**技术实现:**
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- 基于 Canvas/SVG 的动画引擎
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- AI生成动画参数配置 (JSON Schema)
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- 动画模板库 + 自定义动画
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### 4. 互动练习模块 (exercise)
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**练习类型:**
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- 游戏化练习: 贪吃蛇(单词)、消消乐(配对)、闯关
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- 选择题 / 判断题 / 填空题
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- 拖拽排序 / 连线匹配
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- 口语跟读 (语音识别)
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- AI自适应出题
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**生成流程:**
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知识点/单词表 → AI分析 → 选择游戏模板 → 生成题目 → 预览 → 发布
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### 5. 教案生成模块 (lesson-plan)
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- 根据课程标准和知识点生成教案
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- 教案模板: 导入→新授→练习→总结→作业
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- 支持自定义教案结构
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- 教案与课件/练习关联
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### 6. AI命题模块 (exam)
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- 按知识点、难度、题型智能组卷
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- 题型支持: 选择、填空、判断、简答、计算
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- 题目去重与相似度检测
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- 自动生成答案与解析
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### 7. 作文批改模块 (essay)
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- 多维度评分: 内容、结构、语言、书写
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- 逐段/逐句批注
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- 优秀范文推荐
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- 常见错误统计分析
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### 8. 课堂互动模块 (classroom)
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- 在线授课 (WebRTC)
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- 实时白板 (Canvas)
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- 计时器 / 随机点名
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- 课堂答题器 (实时统计)
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- 课堂评价
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### 9. 资源库模块 (resource)
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- 个人资源管理
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- 课件/动画/教案收藏
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- 标签分类与搜索
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- 资源版本管理
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### 10. 教师社区模块 (community)
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- 资源发布与分享
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- 经验交流帖
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- 点赞/评论/收藏
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- 关注体系
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## 数据库设计 (核心表)
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```sql
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-- 用户表
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users: id, phone, name, avatar, subject, school, role, created_at
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-- 课件表
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coursewares: id, user_id, title, subject, grade, description,
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content(JSON), status, version, created_at, updated_at
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-- 动画表
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animations: id, user_id, title, type, config(JSON),
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thumbnail, status, created_at
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-- 练习表
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exercises: id, user_id, title, type, questions(JSON),
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subject, knowledge_points, created_at
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-- 教案表
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lesson_plans: id, user_id, title, subject, grade, content(JSON),
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objectives, key_points, created_at
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-- 试卷表
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exams: id, user_id, title, subject, questions(JSON),
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|
answers(JSON), duration, total_score, created_at
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-- 资源表
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resources: id, user_id, type, title, content_ref,
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tags, downloads, likes, status, created_at
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-- 社区帖子表
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posts: id, user_id, title, content, type, tags,
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views, likes, comments_count, created_at
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-- 评论表
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comments: id, post_id, user_id, content, created_at
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## AI服务架构
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┌──────────────────────────────────────┐
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│ AI Service Layer │
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├──────────────────────────────────────┤
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│ │
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│ ┌────────────┐ ┌────────────────┐ │
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│ │ Prompt模板 │ │ 教育知识库 │ │
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│ │ 管理 │ │ (RAG) │ │
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│ └────────────┘ └────────────────┘ │
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│ │
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│ ┌────────────────────────────────┐ │
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│ │ LLM API 调用层 │ │
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│ │ (OpenAI / 自研模型 / 本地模型) │ │
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│ └────────────────────────────────┘ │
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│ │
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│ ┌────────────────────────────────┐ │
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│ │ 输出处理与验证 │ │
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│ │ (JSON Schema验证/安全过滤) │ │
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│ └────────────────────────────────┘ │
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│ │
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└──────────────────────────────────────┘
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### Prompt 工程
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每种AI功能对应一套精心设计的Prompt模板:
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1. **课件生成Prompt**: 输入教学意图 → 输出结构化课件JSON
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2. **动画生成Prompt**: 输入知识点 → 输出动画参数配置
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3. **练习生成Prompt**: 输入知识点/单词 → 输出游戏化练习数据
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4. **教案生成Prompt**: 输入课程信息 → 输出结构化教案
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5. **命题Prompt**: 输入知识点/难度 → 输出题目+答案+解析
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6. **批改Prompt**: 输入作文 → 输出评分+批注+建议
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## 安全设计
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- JWT认证 + Refresh Token
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- API限流 (Redis)
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- 输入校验 (Pydantic)
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- XSS/CSRF防护
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- 文件上传安全检查
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- 数据库参数化查询
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- 敏感信息加密存储
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