以作业分析和知识点诊断为核心的 AI 教学工作台,帮助教师从「经验判断」升级为「数据驱动的精准教学」。
教师教学智能体是一套面向教师的 AI 教学辅助系统,围绕学生作业、教材知识库、试题库和学生画像,帮助教师完成:
- 作业上传与智能分析
- 未批阅作业的 AI 自动批改
- 已批阅作业的教师批阅痕迹识别
- 学生知识点掌握情况诊断
- 学生能力画像构建
- 班级学情分析
- 个性化试题生成
- 教学资源沉淀与复用
系统的核心不是简单替代教师批改,而是把教师日常教学中的作业、批阅、错题、知识点、学生表现转化为结构化数据,辅助教师更高效地进行诊断、讲评、补弱和个性化教学。
教材 / 资料导入
→ 知识点抽取
→ 作业上传
→ 批阅状态判断
→ 未批阅:AI 自动批改
→ 已批阅:识别教师批阅结果
→ 错题与知识点关联
→ 学生能力画像更新
→ 诊断报告生成
→ 个性化试题生成
→ 再练习
→ 再诊断
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 未批阅 AI 批改 | AI 识别题目与答案,给出建议分、错因与知识点匹配,教师确认后更新掌握度 |
| 已批阅痕迹识别 | AI 识别对勾、叉号、扣分、评语等教师批阅痕迹,提取结构化结果 |
| 已批阅 + AI 复核 | AI 独立判分并与教师批阅对比,标记疑似不一致项供教师逐项确认 |
| 模块 | 路由 | 功能 |
|---|---|---|
| 首页智能助手 | / |
Chatbox、快捷任务、最近报告 |
| 学生管理 | /students、/students/[id] |
列表、筛选、详情、雷达图、掌握度热力图、作业历史 |
| 作业管理 | /assignments、/assignments/upload |
作业列表、上传、批阅模式选择 |
| AI 批改结果 | /assignments/[id]/grading |
图片标注、建议分、错因、教师修改与确认 |
| 知识点管理 | /knowledge/points |
知识点列表与维护 |
| 个性化出题 | /questions/generate |
薄弱点带入、题型/难度/数量配置、AI 生成与审核 |
| 班级看板 | /class-dashboard |
班级学情概览 |
| 系统设置 | /settings |
教师信息与系统配置 |
| 登录 | /login |
邮箱或手机号 + 密码登录 |
- 教材知识库解析(PDF 导入 → 知识点抽取)
- 知识图谱可视化
- 学生端 / 家长端
- 校级数据中台
- 自动替代教师最终评分
完整产品说明见 教师教学智能体产品说明书 V1.0.md。
| 层级 | 选型 |
|---|---|
| 前端 | Next.js 15 (App Router) + TypeScript + Ant Design 5 |
| 后端 | Next.js API Routes(全栈单体) |
| 认证 | next-auth v4(JWT Session) |
| 任务队列 | BullMQ + Redis |
| 数据库 | PostgreSQL + pgvector |
| ORM | Prisma |
| AI 视觉 | GLM-5V(批改痕迹识别、作业图像理解) |
| AI 文本 | DeepSeek(批改推理、出题、报告) |
| 文件存储 | 本地文件系统(MVP)→ OSS(生产可配置) |
| 前端数据 | SWR + SSE(AI 任务进度) |
| 图表 | Recharts |
| 测试 | Vitest + Playwright |
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 前端层 │
│ Next.js App Router + Ant Design 5 │
│ SWR(数据)+ SSE(AI 进度) │
└────────────────┬────────────────────────┘
│ HTTP
┌────────────────▼────────────────────────┐
│ API 层 │
│ Next.js API Routes + NextAuth │
└──────┬────────────────────┬─────────────┘
│ 快速响应+入队 │ 查询/写入
┌──────▼──────────┐ ┌──────▼─────────────┐
│ Redis Queue │ │ PostgreSQL │
│ BullMQ │ │ + pgvector │
└──────┬──────────┘ └────────────────────┘
│ 拾取任务
┌──────▼──────────────────────────────────┐
│ Worker 层 │
│ ImageAnalysisWorker → GLM-5V │
│ GradingWorker → DeepSeek │
│ QuestionGenWorker → DeepSeek │
│ MasteryUpdateWorker → 纯计算 │
└──────────────────────────────────────────┘
# macOS
brew install postgresql@16 redis
# 启用 pgvector
psql -c "CREATE EXTENSION vector;"pnpm install
pnpm prisma migrate dev
# 可选:创建测试教师账号
pnpm tsx scripts/seed-teacher.ts
# 终端 1:Next.js 开发服务器
pnpm dev
# 终端 2:BullMQ Worker(处理 AI 异步任务)
pnpm worker
# 或一键启动两者
pnpm dev:all访问 http://localhost:3000 ,使用邮箱或手机号 + 密码登录。首次登录时若账号不存在,系统会自动创建(静默注册)。
复制 .env.local 并填写以下配置:
# 数据库
DATABASE_URL=postgresql://user:pass@localhost:5432/edu_agent
# Redis
REDIS_URL=redis://localhost:6379
# 文件存储
STORAGE_TYPE=local
UPLOAD_DIR=./uploads
NEXT_PUBLIC_UPLOAD_URL=/api/uploads
# AI 模型
DEEPSEEK_API_KEY=
DEEPSEEK_BASE_URL=https://api.deepseek.com
GLM_API_KEY=
GLM_BASE_URL=https://open.bigmodel.cn/api/coding/paas/v4
# Auth
NEXTAUTH_SECRET=
NEXTAUTH_URL=http://localhost:3000- 登录方式:邮箱或手机号 + 密码(CredentialsProvider)
- 自动注册:首次登录时若账号不存在,系统静默创建,
name默认为邮箱前缀或手机号,subject默认为「未设置」 - Session:next-auth JWT,保存
teacherId/email/name/subject/role - 路由保护:Next.js middleware 保护 dashboard 页面,未登录重定向至
/login - 当前阶段不支持:独立注册页、邮箱验证、OAuth、密码找回
详见 CONTEXT.md。
基于学生 StudentMastery.masteryScore 判定薄弱点(< 60)与良好点(≥ 60),按 90/10 权重从候选知识点池抽样出题。
出题分两阶段:
- 出题大纲:按题型分别调用 LLM,生成草稿级题干与答案
- 逐题生成:按大纲逐条润色为正式题目,并校验是否偏离大纲
图表题支持几何图形与数据图表(chartSpec + 代码渲染);实验图当前仅产出 chartImagePrompt 提示词,待后续接入文生图。
| 命令 | 说明 |
|---|---|
pnpm dev |
启动 Next.js 开发服务器 |
pnpm worker |
启动 BullMQ Worker |
pnpm dev:all |
同时启动 Web 与 Worker |
pnpm build |
生产构建 |
pnpm start |
启动生产服务器 |
pnpm test |
运行 Vitest 单元/集成测试 |
pnpm test:e2e |
运行 Playwright E2E 测试 |
pnpm typecheck |
TypeScript 类型检查 |
pnpm lint |
ESLint 检查 |
edu-agent/
├── src/
│ ├── app/ # Next.js App Router 页面与 API
│ │ ├── (dashboard)/ # 需登录的仪表盘页面
│ │ ├── api/ # REST API 端点
│ │ └── login/ # 登录页
│ ├── components/ # React 组件
│ ├── hooks/ # 自定义 Hooks
│ └── lib/ # 核心业务逻辑
│ ├── ai/ # AI Provider 抽象层
│ ├── queue/ # BullMQ 队列与 Worker
│ ├── question-gen/ # 个性化出题引擎
│ ├── storage/ # 文件存储抽象层
│ └── mastery/ # 掌握度计算
├── prisma/ # 数据库 Schema 与迁移
├── scripts/ # 运维脚本(种子数据、密码迁移等)
├── docs/ # 设计文档与规格说明
├── openspec/ # OpenSpec 变更管理
├── CONTEXT.md # 领域上下文与术语定义
└── 教师教学智能体产品说明书 V1.0.md # 完整产品说明书
| 文档 | 说明 |
|---|---|
| 教师教学智能体产品说明书 V1.0.md | 完整产品需求与功能规格 |
| docs/superpowers/specs/2026-05-23-edu-agent-design.md | MVP 技术设计文档 |
| CONTEXT.md | 领域术语、认证与出题概念定义 |
| docs/adr/ | 架构决策记录 |
| 阶段 | 目标 |
|---|---|
| 第一阶段(当前) | 跑通核心闭环:作业上传 → AI 批改/识别 → 掌握度更新 → 个性化出题 |
| 第二阶段 | 教材知识库解析、能力雷达图增强、班级分析、错题本、AI 批阅复核 |
| 第三阶段 | 多学科、多教师协作、年级组看板、学生端练习、校本资源库 |