项目名称

基于 Spring Boot + Vue 3 的校园考试与权限管理系统

一、项目概述

本系统面向学校/教育机构，提供完整的用户与权限管理、学生信息管理、题库管理、练习/模拟/正式考试流程、成绩统计与导出、教师阅卷、以及利用本地大模型（本地部署的 LLM）进行单选题与填空题自动批阅的能力。系统目标是易用、安全、可扩展，便于日常教学考试管理与成绩分析。

二、主要功能模块（高层）

身份与权限管理（RBAC）
- 角色：学生、教师、管理员、领导/部门
- 权限管理：细粒度权限点管理（增删改查、批量导入、阅卷、发布考试等）
用户与学生管理
- 学生信息增删改查、按班级/年级/学号/姓名查询
- 批量上传（CSV/Excel）并校验（重复/缺失/数据格式）
考试与题库管理
- 题型支持：单选、多选、判断、填空（可扩展：主观题）
- 题库批量导入（CSV/Excel/JSON）并校验
- 题目标签、科目、难度、分数配置
刷题/模拟/考试功能
- 刷题（针对题库练习）与模拟（随机试卷/组卷规则）
- 正式考试（在线计时、题目随机化、试卷发布/下发）
阅卷与批改
- 自动批改：单选/多选/判断题 + 基于本地大模型的填空题（可配置阈值与人工复核）
- 教师手动批阅主观题并留评语
成绩与分析
- 单人成绩查看、班级/年级排名、分数分布、错题统计
- 支持按班级/年级快速导出 Excel/CSV（可自定义字段）
日志/审计与安全
- 操作日志、考试完整性（防作弊基本措施）
管理后台与接口文档（Swagger）

三、技术栈推荐

后端

Java 17+
Spring Boot 3.x
Spring Security（JWT 或 OAuth2 资源服务器）用于认证/授权
Spring Data JPA（或 MyBatis-Plus）用于 ORM
数据库：PostgreSQL（推荐），可选 MySQL
文件存储：本地文件系统或对象存储（MinIO）用于保存上传文件/试卷答题日志
缓存：Redis（会话、频率限制、考试临时状态）
异步任务：Spring Task / RabbitMQ（用于批量导入、成绩批量统计、LLM 批阅队列）
文档：Springdoc OpenAPI（自动生成 Swagger）

前端

Vue 3 + Vite
TypeScript
Pinia（状态管理）
Vue Router
Element Plus（或 Ant Design Vue）作为 UI 组件库
Axios（HTTP 客户端）
xlsx / sheetjs（Excel 导入导出）

本地大模型集成（快速批阅）

本地推理服务（例如：Llama.cpp, Ollama 本地服务，或其他兼容的本地推理服务）
后端通过 gRPC/HTTP 调用本地模型推理服务
使用微调或 prompt-engineering 来控制评分规则与相似度阈值

辅助/DevOps

Docker / Docker Compose（容器化）
CI：GitHub Actions / GitLab CI
日志：ELK 或 Loki + Grafana（可选）
监控：Prometheus & Grafana（可选）

四、数据库设计（核心表，含字段及说明）

以下为主要表的建议字段（已省略常见的 create_time/update_time、deleted_flag 等审计字段，请按需添加）

1. users（系统用户）

id (bigint, PK)
username (varchar, 唯一)
password_hash (varchar)
real_name (varchar)
email (varchar)
mobile (varchar)
role_id (bigint) — 默认角色或主角色
status (int) — 状态：正常/禁用
last_login (timestamp)

2. roles（角色）

id (bigint, PK)
name (varchar)
code (varchar) — 如 ROLE_ADMIN/ROLE_TEACHER
description (text)

3. permissions（权限点）

id (bigint, PK)
name (varchar)
code (varchar) — 如 student:import, exam:publish
description (text)

4. role_permission（角色-权限关联）

id
role_id
permission_id

5. user_role（用户-角色多对多，可选）

id
user_id
role_id

6. students（学生信息）

id
student_no (varchar, 唯一)
name
gender
birthday (date)
class_id (FK)
grade (int)
address
contact_parent
admission_year (int)

7. classes（班级）

id
name
grade (int)
major (varchar)

8. teachers（教师信息，可合并 users 表并加 role）

id
teacher_no
name
department_id

9. departments（组织/领导部门）

id
name
parent_id

10. subjects（科目）

id
name
code

11. question_bank（题库主表/题目表）

id
title (text)
type (enum: SINGLE,MULTI,TRUE_FALSE,BLANK,ESSAY)
options (json) — 对单选/多选保存选项
answer (text/json) — 标准答案
score (decimal)
difficulty (int)
subject_id
tags (json)
created_by (user_id)

12. question_import_job（题库导入任务）

id
file_path
status (PENDING/PROCESSING/FAILED/SUCCESS)
total_count
success_count
fail_count
error_log (text)

13. exam_paper（试卷模板/考次）

id
name
description
start_time
end_time
duration_minutes
total_score
shuffle_questions (bool)
publish_status (DRAFT/PUBLISHED/ENDED)
grade_scope (班级/年级/指定学生)

14. exam_paper_question（试卷-题目关联）

id
exam_paper_id
question_id
seq_no
score

15. exam_session（学生参加的考试记录/答卷实例）

id
exam_paper_id
user_id (student)
start_time
end_time
status (IN_PROGRESS/SUBMITTED/GRADED)
total_score
metadata (json) — 如 IP、设备、试题顺序等

16. student_answer（学生答案）

id
exam_session_id
question_id
answer (text/json)
score_awarded (decimal, nullable)
is_auto_graded (bool)
grader_id (teacher_id nullable)
graded_at (timestamp)
remark (text)

17. grading_job（异步批阅任务）

id
exam_session_id
status (QUEUED/PROCESSING/COMPLETED/FAILED)
engine (AUTO/LLM/HUMAN)
result_summary (json)

18. score_snapshot（用于快速统计的成绩快照表，按班/年级）

id
exam_session_id
student_id
class_id
grade
total_score
rank_in_class
rank_in_grade

19. upload_jobs（通用批量上传任务表）

id
type (STUDENT/QUESTION)
file_path
status
errors (text)

五、API 接口列表（按模块列出主要接口，示例请求/响应要点）

所有接口建议统一前缀 /api/v1，并使用标准的 HTTP 状态码与错误格式。

鉴权与用户

POST /api/v1/auth/login — 登录（返回 JWT token、refresh token）
- body: { username, password }
- resp: { accessToken, refreshToken, user: {id, username, roles}}
POST /api/v1/auth/refresh — 刷新 token
GET /api/v1/users/me — 获取当前用户信息
POST /api/v1/users — 新建用户（管理员）
GET /api/v1/users — 用户列表（分页+筛选）
PUT /api/v1/users/{id} — 更新用户
DELETE /api/v1/users/{id} — 删除/禁用

角色与权限

GET /api/v1/roles — 列表
POST /api/v1/roles — 新建角色
PUT /api/v1/roles/{id} — 更新（含权限）
GET /api/v1/permissions — 列出所有权限点

学生与班级管理

POST /api/v1/students — 新增学生
POST /api/v1/students/import — 批量导入学生（multipart file）
- 返回导入任务 id
GET /api/v1/students — 列表（支持按班级、年级、学号、姓名过滤）
GET /api/v1/students/{id}
PUT /api/v1/students/{id}
DELETE /api/v1/students/{id}
GET /api/v1/classes — 班级列表
POST /api/v1/classes、PUT /api/v1/classes/{id}、DELETE /api/v1/classes/{id}

题库管理

POST /api/v1/questions — 新建题目
POST /api/v1/questions/import — 批量导入题目（multipart file），返回 job id
GET /api/v1/questions — 题目分页查询（按科目、标签、难度）
GET /api/v1/questions/{id}
PUT /api/v1/questions/{id}
DELETE /api/v1/questions/{id}
POST /api/v1/questions/{id}/preview — 试题预览/渲染（用于前端）

组卷与考试发布

POST /api/v1/exams — 创建试卷/考试（含题目列表或组卷规则）
PUT /api/v1/exams/{id} — 编辑
POST /api/v1/exams/{id}/publish — 发布（学生可见）
POST /api/v1/exams/{id}/unpublish — 下线
GET /api/v1/exams — 列表
GET /api/v1/exams/{id} — 详情（含题目顺序）

学生考试流程

POST /api/v1/exams/{id}/start — 学生开始考试（创建 exam_session）
POST /api/v1/exams/{id}/submit — 学生交卷（提交 answers）
GET /api/v1/sessions/{sessionId} — 获取答卷状态/题目/剩余时间

答案与阅卷

POST /api/v1/sessions/{sessionId}/answers — 保存临时答案（自动保存）
POST /api/v1/sessions/{sessionId}/submit — 学生提交（重复说明）
GET /api/v1/sessions/{sessionId}/answers — 获取学生答案
POST /api/v1/grading/{sessionId}/queue — 发起自动/LLM 批阅（异步）
GET /api/v1/grading/{jobId} — 批阅任务状态与结果
POST /api/v1/grading/{sessionId}/manual — 教师提交人工阅卷分数与评语

成绩与统计

GET /api/v1/exams/{id}/results — 本次考试成绩列表（分页、可导出）
GET /api/v1/exams/{id}/results/export?scope=class|grade|all&classId=xxx — 导出 Excel
GET /api/v1/students/{studentId}/scores — 学生成绩历史
GET /api/v1/exams/{id}/analysis — 分数分布、易错题、题目命中率

文件/上传任务

GET /api/v1/imports/{jobId}/status — 查询导入任务状态
GET /api/v1/files/{fileId} — 下载/查看上传文件

六、关键设计/实现细节与建议

鉴权设计：采用 JWT 做前后端分离鉴权；后端接口统一校验 token 与权限点（注解 + 方法拦截）。管理员可在后台分配权限点到角色。
批量导入实现：
- 前端上传文件 -> 后端保存到临时存储 -> 入库由异步任务消费（RabbitMQ 或 Spring Async）
- 导入过程中记录校验错误并生成错误报告供管理员下载
- 对大文件支持分片上传（若需要）
考试实时性与防作弊：
- 考试期间采用 WebSocket/Server-Sent Events 保持客户端与服务端心跳，用于检测断线、同步倒计时
- 保存客户端答题快照（防止断线丢失）
- 可选：限制 IP、禁止复制粘贴、截图检测（浏览器插件限制）、监考端记录异常行为
自动批阅（本地大模型）：
- 仅用于客观题与较短的填空题。流程示例：
  1. 后端将待批问题与标准答案、评分规则拼装为 prompt。
  2. 将 student answer 发送给本地 LLM 推理服务，模型返回打分与置信度说明。
  3. 若置信度 >= 阈值（可配置），自动采用模型分数；否则标记为人工复核。
- 对填空题，先做 tokenizer/简单归一化（大小写/全半角/数字格式），再送模型判断相似度。可使用向量相似度（Faiss）提高判断准确性。
- 结果应该保存为 grading_job 与 student_answer 的 score_awarded 字段，并保留模型返回的 result_summary。
并发与扩展性：
- 使用 Redis 做分布式锁和缓存考试临时状态
- 批阅任务与数据统计做异步队列，避免写堵塞主请求线程
导出表格：
- 后端生成 Excel（使用 Apache POI 或 easyexcel），支持导出字段模板选择、按班级/年级聚合
- 若数据量大，可先生成异步导出任务并返回下载链接
数据权限：
- 角色细化：例如教师只能查看自己任课班级的学生成绩；领导可查看所在部门/年级范围
- SQL 层/服务层加入数据权限过滤
日志审计：记录关键操作：试卷发布、分数变更、导入任务、登录异常等

七、开发里程碑（建议的迭代顺序）

项目初始化：代码仓库、基本框架、用户鉴权、数据库连接、基本 CRUD 框架
用户/角色/权限模块 + 管理后台基础页面
学生/班级管理 + 批量学生导入
题库基本 CRUD + 题目导入/校验
组卷、考试流程（发布/考试/提交/保存答题快照）
基本自动评分（客观题）与成绩保存
教师阅卷界面（主观题人工评阅）
LLM 批阅集成（本地推理服务） + 异常复核流程
成绩统计/导出/排名/分析功能
日志/监控/性能优化/安全审计

八、测试策略

单元测试：Service 层、工具类、校验逻辑
集成测试：Controller -> Service -> DB 流程（可用 Testcontainers）
E2E 测试：使用 Playwright 或 Cypress 测试关键用户流程（学生考试、教师阅卷）
压力测试：模拟并发考试场景（大量学生同时提交）

九、可选增强项（未来迭代）

题目智能解析：OCR 识别试题导入纸质题
更复杂的防作弊（视频监考、行为分析）
AI 生成试题/组卷（基于 LLM 自动出题）
移动端原生 App 或 PWA 支持

十、交付物（建议）

源代码仓库（后端、前端、部署脚本）
数据库建表 SQL 脚本与 ER 图
API 文档（OpenAPI/Swagger）
部署文档（Docker Compose / Kubernetes YAML）
测试报告与导出示例数据