EudPrison 项目开发过程记录
AI 赋能高中阶段教与学 — TRAE × 脉脉「AI 无限职场」SOLO 挑战赛
项目背景
EudPrison 是一个专注于研究人工智能如何赋能高中阶段教与学的教育科技项目。本文档记录了项目的完整开发过程，从需求分析到前后端工程脚手架搭建，全程采用 Trae SOLO 多任务 和 AI Vibe Coding 开发方式，在 4小时内 完成了从概念到可运行系统的全流程开发。
开发方式亮点
- Trae SOLO 多任务：通过 Trae 平台的多任务并行处理能力，实现了需求分析、架构设计、前端开发、后端开发等多个环节的高效协同
- AI Vibe Coding：充分利用 AI 辅助编程能力，从用户画像生成、技术架构设计到代码实现，全程融入 AI 辅助，大幅提升开发效率
- 4小时快速交付：从项目启动到完整工程脚手架搭建完成，仅用4小时，展示了 AI 辅助开发的强大潜力
开发步骤总览
项目提案
→
用户画像
→
用户故事
→
看板卡片
→
架构设计
→
前端构建
→
后端构建
→
API 契约
→
契约服务器
→
用户故事开发
Prompt 源文件: notebook.ipynb
第一阶段：需求分析
1. 用户画像 (Persona)
Prompt: 查看 Prompt
针对高中阶段（15-18岁）的典型用户进行了深入分析，生成了 3 个具有明显差异的用户画像：
| 角色 | 描述 |
|---|---|
| Persona A | 成绩中游、存在偏科现象的高二学生（选考物理/历史） |
| Persona B | 有5-10年教龄、班级学生水平差异大的高三班主任兼数学/语文教师 |
| Persona C | 对技术既期待又担忧的高一学生家长（孩子处于青春期、面临选科压力） |
每个画像从 行为动机、技术接受度、学习痛点 三个维度进行了深入分析。
2. 用户故事 (User Story)
基于 Persona 文件，生成了结构化的用户故事，包含：
- 用户故事格式：As a… I want to… so that…
- 验收标准：具体、可验证的条件
- UX 交互流程：采用二次元动漫风格设计
- AI 特定需求：知识追踪、自然语言理解、个性化推荐等
- 成功指标：定量和定性指标
3. 任务看板 (Kanban)
将用户故事转化为可直接用于开发团队排期与实现的看板卡片：
| Card ID | 功能模块 | 优先级 | 工作量 |
|---|---|---|---|
| EDU-001 | AI智能批改 | P0 | M |
| EDU-002 | 个性化学习路径 | P0 | L |
| EDU-003 | 苏格拉底式答疑 | P1 | XL |
| … | … | … | … |
第二阶段：架构设计
技术选型 (Tech Stack)
| 类别 | 技术选型 | 说明 |
|---|---|---|
| 后端运行时 | Node.js 20+ | TypeScript 运行时 |
| 后端框架 | NestJS | 模块化、依赖注入、DDD 友好 |
| 数据库 | PostgreSQL 15+ | 关系型数据库 |
| ORM | Prisma | 类型安全的数据库访问 |
| 缓存 | Redis 7+ | 消息队列、缓存 |
| 前端框架 | React 18+ / Next.js 14+ | 组件化开发 |
| AI 编排 | LangChain.js | RAG 链管理 |
AI Agent 工作流
设计了苏格拉底式辅导代理，包含以下节点：
[学生输入] → [护栏检测] → [混合检索] → [苏格拉底引擎] → [理解度评分] → [输出]
↑ ↓
└──────────── [对话历史] ←───────────┘
第三阶段：工程实现
前端项目搭建
目录结构：eduprison/frontend
技术栈：
- Vite（构建工具）
- TypeScript（严格模式）
- React 18+
- Tailwind CSS + shadcn/ui
- TanStack Query + Zustand
- React Router v6
- Axios
初始化命令：
cd eduprison/frontend
npm create vite@latest . -- --template react-ts
npm install
npx shadcn-ui@latest init
后端项目搭建
目录结构：eduprison/backend
技术栈：
- NestJS 框架
- TypeScript 5+
- Prisma ORM
- Redis 7+
- class-validator + Zod
- Winston 日志
- Swagger / OpenAPI 3.0
核心模块：
| 模块 | 功能 |
|---|---|
health |
健康检查（数据库、Redis 连接状态） |
prisma |
数据库连接与服务 |
redis |
缓存服务封装 |
可用脚本：
npm run dev # 开发环境启动
npm run build # 生产构建
npm run start:prod # 生产环境启动
npm run test # 运行测试
npm run migrate:dev # 数据库迁移
Docker 支持
提供了完整的容器化部署方案：
# docker-compose.yml
services:
postgres: # PostgreSQL 15
redis: # Redis 7
app: # NestJS 应用
API 契约 (API Contract)
生成了完整的 OpenAPI 3.0.1 格式 API 契约，覆盖以下核心领域：
- AI 智能对话答疑：学生提问，AI 结合知识图谱回答
- 个性化作业生成：教师基于薄弱知识点生成分层作业
- 作业智能批改与反馈：主观题 AI 评分 + 诊断
- 班级学情诊断报告：知识点掌握热力图、高风险学生
- 教学建议备课卡片：为教师提供下一节课 AI 建议
技术要求：
- 协议：RESTful
- 版本：
/api/v1/ - 认证：JWT Bearer Token，需 RBAC（student / teacher / admin）
- 数据隔离：按
tenant_id（学校级）隔离 - 幂等性：支持
Idempotency-Keyheader - 限流：返回
X-RateLimit-Limit/Remaining/Retry-After
API 契约服务器 (API Contract Server)
基于 OpenAPI 规范生成了 Mock API 服务器：
功能：
- 完整实现
openapi.yaml中定义的所有端点 - 使用 faker.js 生成符合高中教育场景的真实感 Mock 数据
- 支持可配置的响应延迟（环境变量控制）
- 支持通过查询参数模拟错误（如
?_error=400） - 提供 Swagger UI 端点用于 API 浏览和测试
- 使用内存数据库存储，支持基本的 CRUD 操作
前端代理配置：
next.config.js中的 rewrites 配置，将/api请求代理到契约服务器- 环境变量配置文件（
.env.local、.env.production） - TypeScript API 客户端封装（支持请求重试、错误处理）
运行脚本：
dev:api- 启动契约服务器dev:web- 启动前端dev- 并发启动两者
项目产出物
| 文件 | 描述 |
|---|---|
notebook.ipynb |
开发工作流笔记（含所有 Prompt） |
persona.md |
用户画像分析 |
userstory.md |
用户故事文档 |
kanban.md |
开发任务看板 |
tech.md |
技术架构蓝图 |
openapi.yaml |
API 契约规范 |
eduprison/contract-server/ |
API 契约服务器（Mock API Server） |
post.md |
项目开发过程记录 |
eduprison/frontend/ |
前端工程脚手架 |
eduprison/backend/ |
后端工程脚手架 |
核心设计原则
基于三个典型用户画像，项目遵循以下核心设计原则：
- 以学习者为中心：界面简洁、反馈及时、鼓励学习
- 教育场景适配：苏格拉底式引导而非直接给答案
- 可解释性：AI 决策过程透明可追溯
未来规划
- 实现 AI 智能批改功能
- 开发个性化学习路径推荐
- 构建苏格拉底式答疑机器人
- 部署知识图谱系统
- 完善学情分析 Dashboard
项目截图
界面预览
