AI学习搭子需求文档

1. 项目概述

1.1 项目名称

AI学习搭子 - 智能学习伙伴应用

1.2 项目背景

本项目旨在开发一款基于AI技术的学习辅助应用，帮助用户制定学习目标、智能出题、记录学习进度，并提供AI交流功能，打造个性化的学习体验。

1.3 项目目标

提供智能化的学习目标设定和管理
基于AI技术的个性化出题系统
详细的学习进度跟踪和数据分析
智能AI助手提供学习指导和答疑
丰富的学习报告和成就系统

2. 功能需求

2.1 用户管理模块

2.1.1 用户注册/登录

支持用户名密码注册登录
用户信息包含头像、用户名、年级等基本信息
支持头像上传和更换

2.1.2 个人中心

个人信息展示和编辑
学习统计数据展示
系统设置管理

2.2 学习目标管理模块

2.2.1 目标设定

支持多种学科类型选择（数学、英语、物理、化学等）
目标类型设定：学习时长、题目数量、单词量等
难度级别选择：简单、中等、困难
预计用时设定
目标描述自定义

2.2.2 目标管理

目标列表展示（未开始、进行中、已完成）
目标进度实时更新
目标编辑和删除
目标完成状态跟踪

2.3 AI出题系统

2.3.1 智能出题

根据学科、难度、知识点智能生成题目
支持多种题型：选择题、填空题、单词练习
题目内容包含题干、选项、答案、知识点
难度自适应调整

2.3.2 答题功能

在线答题界面
答题计时功能
实时答案校验
答题记录保存

2.4 AI交流模块

2.4.1 智能对话

支持文字对话交流
AI助手提供学习指导
学习问题答疑解惑
学习建议和鼓励

2.4.2 对话记录

聊天记录保存
历史对话查看
对话内容搜索

2.5 学习报告模块

2.5.1 学习统计

每日学习时长统计
各科目学习时长占比
学习目标完成情况
连续学习天数记录
答题正确率统计
知识点掌握度分析

2.5.2 学习报告生成

目标完成后自动生成学习报告
详细的学习数据统计和分析
正确率分析和趋势展示
知识点掌握情况分析
难度分析报告
学习时长和效率分析

2.5.3 学习报告详情

学习报告详情页面展示
知识点分布饼图分析
难度分布统计图表
答题记录详细列表
学习建议和改进方向

2.5.4 报告分享功能

学习报告分享链接生成
支持社交媒体分享
家长和老师查看功能
学习成果展示

2.6 成就系统

2.6.1 成就管理

多种学习成就设定
成就获得条件判断
成就展示和分享
成就激励机制

2.7 系统设置

2.7.1 个性化设置

学习提醒开关
AI助手功能开关
护眼模式设置
其他个性化配置

3. 技术架构

3.1 系统架构

前端：移动端应用（Android/iOS）
后端：Spring Boot + MySQL
AI服务：集成第三方AI API或自建AI模型
文件存储：云存储服务（头像、报告等）

3.2 技术栈

后端框架：Spring Boot 2.x
数据库：MySQL 8.0
缓存：Redis
消息队列：RabbitMQ（可选）
AI集成：OpenAI API 或其他AI服务

4. 数据库设计

4.1 用户信息表（user_info）

CREATE TABLE user_info (
    user_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID',
    avatar_url VARCHAR(255) COMMENT '头像存储路径',
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE COMMENT '用户名',
    password VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT '密码',
    grade VARCHAR(20) COMMENT '年级信息',
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    update_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
);

4.2 目标表（goals）

CREATE TABLE goals (
    goal_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '目标ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    subject VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '学科类型',
    goal_type VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '目标类型',
    goal_content TEXT COMMENT '目标描述',
    difficulty VARCHAR(20) COMMENT '难度',
    total_quantity INT DEFAULT 0 COMMENT '目标总量',
    completed_quantity INT DEFAULT 0 COMMENT '已完成量',
    estimated_time INT COMMENT '预计用时（分钟）',
    start_time TIMESTAMP COMMENT '开始时间',
    status TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '状态（0-未开始，1-进行中，2-已完成）',
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

4.3 AI对话表（ai_chat）

CREATE TABLE ai_chat (
    chat_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '对话ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    content TEXT NOT NULL COMMENT '消息内容',
    type TINYINT NOT NULL COMMENT '消息类型（0=用户，1=AI）',
    timestamp TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '消息时间戳',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

4.4 目标详情表（goal_of_detail）

CREATE TABLE goal_of_detail (
    detail_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '详情ID',
    goal_id BIGINT NOT NULL COMMENT '目标ID',
    subject VARCHAR(50) COMMENT '学科',
    content_type TINYINT COMMENT '类型（1-选择题，2-填空题，3-单词）',
    content TEXT COMMENT '内容详情',
    options JSON COMMENT '选项',
    answer TEXT COMMENT '答案',
    difficulty VARCHAR(20) COMMENT '难度',
    knowledge_point VARCHAR(100) COMMENT '知识点',
    FOREIGN KEY (goal_id) REFERENCES goals(goal_id)
);

4.5 学习报告表（study_report）

CREATE TABLE study_report (
    report_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '报告ID',
    goal_id BIGINT NOT NULL COMMENT '目标ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    generate_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '生成时间',
    accuracy DECIMAL(5,2) COMMENT '正确率',
    knowledge_analysis JSON COMMENT '知识点分析',
    difficulty_analysis JSON COMMENT '难度分析',
    share_url VARCHAR(255) COMMENT '分享链接',
    FOREIGN KEY (goal_id) REFERENCES goals(goal_id),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

4.6 用户答题记录表（user_answer）

CREATE TABLE user_answer (
    answer_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '记录ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    goal_id BIGINT NOT NULL COMMENT '目标ID',
    content_id BIGINT NOT NULL COMMENT '题目ID',
    user_answer TEXT COMMENT '用户答案',
    is_correct TINYINT COMMENT '是否正确',
    spend_time INT COMMENT '单题用时（秒）',
    answer_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '答题时间',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id),
    FOREIGN KEY (goal_id) REFERENCES goals(goal_id),
    FOREIGN KEY (content_id) REFERENCES goal_of_detail(detail_id)
);

4.7 学习统计表（study_stats）

CREATE TABLE study_stats (
    stats_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '统计ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    daily_study_hours JSON COMMENT '每日学习时长',
    subject_study_duration JSON COMMENT '各科目学习时长占比',
    completed_goals INT DEFAULT 0 COMMENT '已完成目标数量',
    streak_days INT DEFAULT 0 COMMENT '连续学习天数',
    week_start_date DATE COMMENT '统计周开始日期',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

4.8 学习成就表（achievements）

CREATE TABLE achievements (
    achievement_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '成就ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    achievement_name VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '成就名称',
    achievement_source VARCHAR(255) COMMENT '成就图片资源',
    description TEXT COMMENT '成就说明',
    is_achieved TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '是否获得成就',
    achieve_date TIMESTAMP NULL COMMENT '获得成就日期',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

4.9 系统设置表（system_settings）

CREATE TABLE system_settings (
    setting_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '设置ID',
    user_id BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID',
    study_reminder_enabled TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '学习提醒开关',
    ai_assistant_enabled TINYINT DEFAULT 1 COMMENT 'AI助手开关',
    eye_protection_enabled TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '护眼模式开关',
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id)
);

5. 接口设计

5.1 用户管理接口

POST /api/users/register - 用户注册
POST /api/users/login - 用户登录
GET /api/users/{id} - 获取用户信息
PUT /api/users/{id} - 更新用户信息
POST /api/users/{id}/avatar - 上传头像

5.2 目标管理接口

POST /api/goals - 创建学习目标
GET /api/goals/user/{userId} - 获取用户目标列表
PUT /api/goals/{id} - 更新目标
DELETE /api/goals/{id} - 删除目标
POST /api/goals/{id}/start - 开始目标
POST /api/goals/{id}/complete - 完成目标

5.3 AI出题接口

POST /api/ai/generate-questions - AI生成题目
GET /api/questions/goal/{goalId} - 获取目标题目
POST /api/questions/{id}/answer - 提交答案

5.4 AI对话接口

POST /api/ai/chat - 发送消息
GET /api/ai/chat/history/{userId} - 获取聊天记录

5.5 学习报告接口

GET /api/reports/user/{userId} - 获取用户报告
POST /api/reports/generate - 生成学习报告
GET /api/reports/{id}/share - 分享报告

5.6 统计数据接口

GET /api/stats/user/{userId} - 获取用户统计
GET /api/stats/weekly/{userId} - 获取周统计

5.7 成就系统接口

GET /api/achievements/user/{userId} - 获取用户成就
POST /api/achievements/check - 检查成就获得

5.8 系统设置接口

GET /api/settings/user/{userId} - 获取用户设置
PUT /api/settings/user/{userId} - 更新用户设置

6. 非功能性需求

6.1 性能要求

系统响应时间不超过2秒
支持并发用户数1000+
数据库查询优化，复杂查询时间不超过1秒

6.2 安全要求

用户密码加密存储
API接口权限验证
数据传输HTTPS加密
防止SQL注入和XSS攻击

6.3 可用性要求

系统可用性99.5%以上
支持数据备份和恢复
异常情况下的优雅降级

6.4 扩展性要求

支持水平扩展
模块化设计，便于功能扩展
支持多种AI模型接入

7. 开发计划

7.1 第一阶段（已完成）

✅ 基础架构搭建
✅ 用户管理模块开发
✅ 数据库设计和实现
✅ 用户注册、登录、信息管理功能
✅ 头像上传功能

7.2 第二阶段（已完成）

✅ 目标管理模块开发
✅ AI出题系统集成（模拟数据生成）
✅ 答题功能实现
✅ 目标创建、开始、完成流程
✅ 答题记录和统计功能

7.3 第三阶段（已完成）

✅ AI对话模块开发（集成DeepSeek大模型）
✅ 学习报告系统实现
✅ 统计数据功能
✅ 学习报告生成和详情展示
✅ 知识点分析和难度分析

7.4 第四阶段（进行中）

🔄 成就系统开发
🔄 系统设置功能
🔄 学习报告分享功能完善
🔄 移动端UI优化
🔄 整体测试和优化

7.5 第五阶段（计划中）

📋 性能优化
📋 安全加固
📋 数据备份和恢复机制
📋 部署上线
📋 用户反馈收集和迭代

8. 风险评估

8.1 技术风险

AI接口稳定性和响应速度
大量用户并发访问性能问题
数据安全和隐私保护

8.2 业务风险

用户接受度和使用习惯
竞品分析和市场定位
内容质量和准确性

8.3 风险应对

多AI服务商备选方案
性能测试和优化
用户反馈收集和快速迭代

9. 项目现状总结

9.1 已完成功能

✅ 用户管理系统：完整的用户注册、登录、信息管理和头像上传功能
✅ 学习目标管理：目标创建、开始、完成的完整流程，支持多种学科和难度
✅ AI出题系统：基于模拟数据的智能出题功能，支持选择题、填空题等多种题型
✅ 答题功能：完整的答题流程，包括答案提交、校验和记录保存
✅ AI对话助手：集成DeepSeek大模型，提供智能学习指导和答疑功能
✅ 学习报告系统：自动生成学习报告，包含知识点分析和难度分析
✅ 数据统计分析：详细的学习数据统计和可视化展示

9.2 技术架构

后端：Spring Boot + JPA + H2数据库
前端：Android原生应用
AI集成：DeepSeek大模型API
数据存储：H2文件数据库（持久化存储）
接口设计：RESTful API，统一响应格式

9.3 核心特色

智能化学习：AI驱动的个性化出题和学习指导
数据可视化：丰富的图表展示学习进度和分析结果
完整闭环：从目标设定到学习报告的完整学习流程
移动优先：专为移动端设计的用户体验

9.4 下一步计划

本项目已基本完成核心功能开发，目前正在进行UI优化和功能完善。下一步将重点关注成就系统开发、性能优化和用户体验提升，为正式发布做准备。

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1. 项目概述

1.1 项目名称

1.2 项目背景

1.3 项目目标

2. 功能需求

2.1 用户管理模块

2.1.1 用户注册/登录

2.1.2 个人中心

2.2 学习目标管理模块

2.2.1 目标设定

2.2.2 目标管理

2.3 AI出题系统

2.3.1 智能出题

2.3.2 答题功能

2.4 AI交流模块

2.4.1 智能对话

2.4.2 对话记录

2.5 学习报告模块

2.5.1 学习统计

2.5.2 学习报告生成

2.5.3 学习报告详情

2.5.4 报告分享功能

2.6 成就系统

2.6.1 成就管理

2.7 系统设置

2.7.1 个性化设置

3. 技术架构

3.1 系统架构

3.2 技术栈

4. 数据库设计

4.1 用户信息表（user_info）

4.2 目标表（goals）

4.3 AI对话表（ai_chat）

4.4 目标详情表（goal_of_detail）

4.5 学习报告表（study_report）

4.6 用户答题记录表（user_answer）

4.7 学习统计表（study_stats）

4.8 学习成就表（achievements）

4.9 系统设置表（system_settings）

5. 接口设计

5.1 用户管理接口

5.2 目标管理接口

5.3 AI出题接口

5.4 AI对话接口

5.5 学习报告接口

5.6 统计数据接口

5.7 成就系统接口

5.8 系统设置接口

6. 非功能性需求

6.1 性能要求

6.2 安全要求

6.3 可用性要求

6.4 扩展性要求

7. 开发计划

7.1 第一阶段（已完成）

7.2 第二阶段（已完成）

7.3 第三阶段（已完成）

7.4 第四阶段（进行中）

7.5 第五阶段（计划中）

8. 风险评估

8.1 技术风险

8.2 业务风险

8.3 风险应对

9. 项目现状总结

9.1 已完成功能

9.2 技术架构

9.3 核心特色

9.4 下一步计划

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