大家好，我們是成都小火科技公司，今天是 2025 年 8 月 9 日，星期六。從 2024 年初開始，我們啟動(dòng)了這套 AI 在線教育系統(tǒng)的開發(fā)項(xiàng)目，目標(biāo)是打造覆蓋多終端、融合 AI 技術(shù)的新型教育解決方案。這套AI教育系統(tǒng)包含移動(dòng)端、平板端和 PC 端的系統(tǒng)。學(xué)生在主要的學(xué)習(xí)場(chǎng)景中，采用平板端學(xué)習(xí)。在第三期的功能中，我們開發(fā)了在線直播互動(dòng)功能，由于有大體量的學(xué)生同時(shí)在線上課，還有互動(dòng)，因此對(duì)服務(wù)器、帶寬和推流的要求很高，我們已經(jīng)做好了相關(guān)的方案。

項(xiàng)目啟動(dòng)初期，我們首先確定了技術(shù)架構(gòu)方案。后端開發(fā)選用了java和Node.js，看中它在高并發(fā)場(chǎng)景下的處理能力，能滿足教育系統(tǒng)同時(shí)在線用戶的訪問需求。前端部分采用 React 開發(fā)，確保 PC 端和蘋果端的界面響應(yīng)流暢，交互邏輯清晰。移動(dòng)端則選擇 Flutter 框架，實(shí)現(xiàn)了 iOS 和 Android 系統(tǒng)的跨平臺(tái)開發(fā)，減少了重復(fù)開發(fā)成本。數(shù)據(jù)庫采用MongoDB，MongoDB 的非關(guān)系型結(jié)構(gòu)更適合存儲(chǔ)教育場(chǎng)景中多樣化的用戶數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)記錄，而 AWS 的服務(wù)器部署方案則為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的算力支持和彈性擴(kuò)展能力。

在核心的 AI 功能開發(fā)上，我們第一個(gè)攻堅(jiān)的是 AI 組卷模塊。開發(fā)團(tuán)隊(duì)收集了近五年的中小學(xué)各學(xué)科考試真題、模擬題共 12 萬道，建立了基礎(chǔ)題庫。通過自然語言處理技術(shù)對(duì)每道題目進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽標(biāo)注，涵蓋難度系數(shù)、考查類型、教材章節(jié)等維度。AI 組卷系統(tǒng)會(huì)根據(jù)教師設(shè)定的年級(jí)、學(xué)科、知識(shí)點(diǎn)范圍、難度比例等參數(shù)，在 30 秒內(nèi)自動(dòng)生成完整試卷。為避免重復(fù)出題，系統(tǒng)還會(huì)實(shí)時(shí)分析歷史組卷記錄，確保每套試卷的題目覆蓋率和區(qū)分度達(dá)到教學(xué)要求。

AI 閱卷功能的開發(fā)用了八個(gè)月時(shí)間。我們先針對(duì)客觀題實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)批改，準(zhǔn)確率達(dá)到 100%。主觀題批改則通過訓(xùn)練 AI 模型完成，初期收集了 5000 份教師手工批改的作文和解答題作為樣本，讓模型學(xué)習(xí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和批改邏輯。經(jīng)過三個(gè)月的迭代優(yōu)化，語文作文批改的準(zhǔn)確率穩(wěn)定在 92% 以上，數(shù)學(xué)解答題的步驟批改準(zhǔn)確率達(dá)到 88%。教師可以在系統(tǒng)中查看 AI 的批改痕跡，對(duì)有異議的題目進(jìn)行二次調(diào)整，調(diào)整記錄會(huì)自動(dòng)反饋給模型用于后續(xù)優(yōu)化。

AI 個(gè)人學(xué)習(xí)定制功能是根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成個(gè)性化內(nèi)容。系統(tǒng)會(huì)記錄每個(gè)學(xué)生的答題時(shí)間、正確率、錯(cuò)題類型等信息，通過算法分析知識(shí)薄弱點(diǎn)。例如，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某學(xué)生在幾何證明題上的錯(cuò)誤率超過 60%，會(huì)自動(dòng)推送 10 道同類型的基礎(chǔ)練習(xí)題，并匹配 3 個(gè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解視頻。對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)度較快的學(xué)生，系統(tǒng)則會(huì)生成拓展性題目，避免重復(fù)練習(xí)已掌握的內(nèi)容。

AI 學(xué)習(xí)跟蹤匯報(bào)功能每天生成學(xué)習(xí)報(bào)告，內(nèi)容包括當(dāng)日學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、完成的任務(wù)量、知識(shí)點(diǎn)掌握變化等。周報(bào)則會(huì)匯總一周的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，用圖表展示進(jìn)步趨勢(shì)和仍需加強(qiáng)的領(lǐng)域。系統(tǒng)還會(huì)向家長(zhǎng)推送月度報(bào)告，說明孩子在學(xué)科上的優(yōu)勢(shì)和不足，并給出針對(duì)性的學(xué)習(xí)建議。教師可以通過后臺(tái)查看班級(jí)整體的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解哪些知識(shí)點(diǎn)是共性難點(diǎn)，從而調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。

開發(fā)過程中，我們遇到過不少技術(shù)難題。比如初期移動(dòng)端的 AI 模型運(yùn)行速度較慢，經(jīng)過優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)和壓縮參數(shù)，將響應(yīng)時(shí)間從 2.3 秒縮短到 0.8 秒。數(shù)據(jù)庫在存儲(chǔ)百萬級(jí)錯(cuò)題數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)查詢延遲，通過建立索引和分庫分表的方式，將查詢時(shí)間控制在 0.3 秒以內(nèi)。每輪功能開發(fā)完成后，我們都會(huì)邀請(qǐng) 20 所學(xué)校進(jìn)行測(cè)試使用，收集師生反饋后再進(jìn)行迭代完善。

這套 AI 在線教育系統(tǒng)即將在四川、重慶等地的多所學(xué)校投入使用，覆蓋小學(xué)到高中的全學(xué)科。從后臺(tái)數(shù)據(jù)來看，使用系統(tǒng)的學(xué)生平均錯(cuò)題率下降了 27%，教師批改作業(yè)的時(shí)間減少了 40%。接下來，我們計(jì)劃增加 AI 口語測(cè)評(píng)和跨學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)功能，讓系統(tǒng)更好地服務(wù)于教學(xué)場(chǎng)景。

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