本项目旨在构建一个多模态 AI 互动式教学智能体，其核心是开发一个以教师教学思路为驱动、具备深度互动与多模态解析与生成能力的课件共创系统。该智能体旨在将教师从繁琐的课件制作中解放出来，使其能够专注于教学逻辑与创意的构思，从而推动教育数字化向深层次发展。
该智能体提供以下核心功能，旨在全面提升教师备课效率与教学质量：
- 智能意图理解：通过自然语言（语音/文字）与教师进行多轮对话，主动澄清模糊需求，精准把握教学目标、知识点、讲授逻辑、重点难点及互动设计思路。
- 多模态参考融合：支持上传多种格式的参考资料（如 PDF 教案、Word 文档、参考视频片段、图片等），智能体能从中提取关键信息并融入课件生成过程。
- 课件初稿生成：基于深度理解的教学意图和参考资料，自动生成结构完整、内容丰富的多模态课件初稿，包括 PPT 演示文稿和 Word 教案文档。
- 内容生成多样性：根据教师要求生成知识点相关的动画创意、互动小游戏等，丰富教学形式。
- 迭代优化与导出：提供课件预览界面，教师可提出修改意见，智能体进行调整再生，并支持将最终课件导出为标准格式（.pptx, .docx）。
- 本地知识库 RAG：集成本地知识库，利用大模型检索增强技术实现文本处理、向量化与检索，为教学内容提供丰富支撑。
本项目包含前端和后端两部分。请按照以下步骤启动项目：
前端项目基于 Vue 3 + Vite 构建。
# 进入前端项目目录
cd teacher-platform
# 安装依赖
npm install
# 启动开发服务器
npm run dev
# 构建生产版本
npm run build后端项目基于 FastAPI 构建，提供核心 AI 服务和 API 接口。
# 进入后端项目目录
cd backend
# 安装依赖 (推荐使用虚拟环境)
pip install -r requirements.txt
# 启动开发服务器
python run.py
# 或者使用 uvicorn 直接启动
uvicorn app.main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload- 框架: Vue 3
- 构建工具: Vite
- 状态管理: Pinia
- 路由: Vue Router 4
- Web 框架: FastAPI
- 异步 ORM: SQLAlchemy (asyncio)
- 数据库: PostgreSQL (通过 asyncpg)
- 缓存/消息队列: Redis, Celery
- 数据校验: Pydantic
- 认证: python-jose (JWT)
- 其他: httpx, playwright, alembic (数据库迁移)
- 大语言模型: 集成多种大语言模型用于意图理解、对话交互和内容生成。
- RAG: 检索增强生成技术，结合本地知识库进行内容检索与生成。
- 多模态处理: 支持 PDF、Word、视频、图片等多种格式的资料解析与信息提取。
. # 项目根目录
├── backend/ # 后端服务 (FastAPI)
│ ├── app/ # FastAPI 应用核心代码
│ │ ├── api/ # API 路由定义
│ │ ├── core/ # 核心配置与工具
│ │ ├── generators/ # 内容生成模块 (如 PPT 生成)
│ │ ├── models/ # 数据库模型
│ │ ├── services/ # 业务逻辑服务 (包含 AI, RAG, 数据分析等)
│ │ └── main.py # FastAPI 应用入口
│ ├── alembic/ # 数据库迁移工具
│ ├── chroma_data/ # ChromaDB 数据存储
│ ├── media/ # 静态文件存储 (如生成的课件)
│ ├── pyproject.toml # Python 项目依赖配置
│ └── requirements.txt # Python 依赖列表
├── teacher-platform/ # 前端应用 (Vue 3 + Vite)
│ ├── public/ # 静态资源
│ ├── src/ # 前端源代码
│ │ ├── components/ # 公共组件
│ │ ├── views/ # 页面组件
│ │ ├── stores/ # Pinia 状态管理
│ │ └── router/ # Vue Router 配置
│ └── package.json # 前端项目依赖配置
├── docs/ # 项目文档与设计稿
├── 赛题信息.md # 赛题详细说明
└── README.md # 本文件
后端提供丰富的 API 接口，主要分类如下：
| 类别 | 描述 | 示例端点 |
|---|---|---|
| 认证 | 用户登录、注册、会话管理 | /api/v1/auth/... |
| 教案管理 | 生成、修改、获取教案列表与详情 | /api/v1/lesson-plan/generate |
| 课件管理 | 课件列表、上传、导出 | /api/v1/courseware/... |
| 知识库 | RAG 文档管理、来源映射、知识库容量 | /api/v1/knowledge/... |
| 聊天 | 对话式交互、历史会话 | /api/v1/chat/... |
| 数据分析 | 教学数据分析 | /api/v1/data-analysis/... |
| PPT 生成 | 自动生成 PPT 演示文稿 | /api/v1/ppt/generate |
| 资源搜索 | 外部资源搜索与整合 | /api/v1/resource-search/... |
| 上传 | 文件上传服务 | /api/v1/upload/... |
| 数字人 | 数字人相关功能 | /api/v1/digital-human/... |
| 排练 | 教学排练相关功能 | /api/v1/rehearsal/... |
Note
完整的 API 文档可在后端服务启动后访问 /doc.html 或 /redoc.html 查看。
本项目是针对“服务外包大赛 A04 赛题”——多模态 AI 互动式教学智能体的解决方案。随着教育信息化 2.0 的深入，AI 技术在教学领域的应用日益广泛。然而，现有 AI 辅助教学工具普遍存在功能单一、操作割裂、难以深度理解教师意图等问题。本项目旨在通过融合生成式 AI 和多模态理解技术，构建一个以教师教学思路为核心的智能辅助系统，赋能教师，使其从繁琐的重复性工作中解脱，专注于教学设计与创新。
该智能体致力于将教师从“事务型”工作者转变为“设计型”导师，实现以下用户期望：
- 减负增效：将课件制作时间从数小时缩短至分钟级，极大降低技术操作门槛。
- 思路聚焦：教师可将精力完全集中于教学设计和内容质量本身，而非形式制作。
- 个性化满足：智能体能够充分理解并实现其独特的教学风格和特定要求，生成“量身定制”的课件。
- 提升质量：通过融合优质参考资料和 AI 的创造性，产出内容更精准、形式更生动的课件。
- 促进创新：降低复杂互动、动画等形式的设计成本，鼓励教师尝试更多元化的教学方法。
欢迎对本项目进行贡献！如果您有任何建议或发现 Bug，请随时提交 Issue 或 Pull Request。
本项目采用 MIT 许可证。详情请参阅 LICENSE 文件。