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一个专为中小学设计的现代化美育教学平台

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BAIKEMARK/artspark-ai

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🎨 艺启智AI (ArtSpark AI) - 乡村美育助教平台

“用 AI 点亮大山里的审美与创意,守护每一颗孤独的童心。”

“艺启智AI”是一个专为乡村中小学设计的现代化美育教学平台。我们不只是提供工具,更是通过先进的 AI 技术(通义万相、Qwen-VL、FLUX 等),致力于解决乡村教育中审美资源匮乏、专业师资不足、留守儿童心理关怀缺失的三大难题。

我们核心提供四重价值保障:审美培养、创意思维培养、知识普惠(打破信息差)、心理健康支持


✨ 核心功能 (Core Features)

我们将所有功能模块融入到了一个温暖的教育叙事中:

1. 审美培养与知识普惠 (Aesthetics & Knowledge)

“打破城乡信息差,让乡村孩子也能拥有全球顶级的艺术视野。”

  • 🏛️ 名画鉴赏室 (Art Gallery)
    • 功能:对接大都会艺术博物馆 (Met) API,将世界级博物馆搬进乡村教室。
    • AI 赋能:独创 “分龄 AI 讲解”。小艺助教能识别学生年龄(6岁或15岁),用童话隐喻或历史背景等不同方式深度解读名画,并打破语言障碍,让高雅艺术“听得懂、喜欢看”。
  • 🤖 艺术小百科 (Art Q&A)
    • 功能:基于大语言模型 (LLM) 的 7x24 小时百科助教。
    • 价值:解决乡村教师非专业出身、知识面受限的问题。无论是“梵高为什么割耳朵”还是“什么是波普艺术”,都能给出准确且有趣的回答。

2. 创意思维与技能实践 (Creativity & Practice)

“不仅给灵感,更给脚手架。拒绝 AI 代画,坚持 AI 助学。”

  • 🎨 创意绘练 (Creative Drawing Practice) [核心升级]
    • 痛点解决:解决学生“想画不敢画”、老师“不会评画”的难题。
    • 教学闭环
      1. 生成教材:输入天马行空的创意,AI 生成适合临摹的简笔线稿(脚手架),而非完美成品图。
      2. 线下实践:鼓励学生回归纸笔,锻炼手眼协调与线条控制力。
      3. 慧眼点评Qwen-VL 视觉大模型 化身老师,识别学生作业,从构图、线条等维度给予鼓励式点评和改进建议。
  • 🖍️ AI 智能上色 (Smart Coloring)
    • 功能:学生上传线稿,AI 提供多种配色方案(水彩、厚涂等)。
    • 价值:帮助学生直观理解色彩关系,培养色彩感知力。
  • 🖼️ 风格工坊 (Creative & Portrait Workshop)
    • 功能:包含“创意工坊”与“人像工坊”。
    • 价值:通过 AI 风格迁移技术,让学生直观感受“梵高风”、“国画风”、“赛博朋克”等不同艺术流派的视觉特征,激发创造力。

3. 心理健康支持 (Mental Health)

“每一幅画背后,都藏着孩子想说的话。”

  • ❤️ 心情画板 (Mood Painting) [公益特色]
    • 功能:融合心理学的艺术疗愈工具,关注留守儿童内心世界。
    • 机制:内置 “校验-赋能” 心理学模型。当学生表达负面情绪(如“孤独”)时,AI 生成的画面会先“接纳”这种情绪(如雨夜),再巧妙植入“希望”元素(如一盏灯),实现无声的心理疏导。

4. 易用性与乡村适配 (Accessibility & Adaptation)

“设备不设限,交互零门槛。为乡村真实教学场景量身定制。”

  • 🎙️ 全局语音交互 (Voice Input)
    • 场景洞察:在触控大屏上使用软键盘打字极其繁琐,且低龄儿童拼音熟练度低,传统的文字输入方式严重拖慢课堂节奏。
    • 适配方案:全站核心功能集成 DashScope 语音识别 (ASR)
      • 动口不动手:无论是在大屏前还是手机上,孩子只需按住说话:“我想画一只在大海里游泳的猫”,AI 即可精准识别。这不仅解决了打字难的问题,更让课堂互动如聊天般自然高效。
  • 🌐 多语言国际化支持 (Internationalization)
    • 功能:基于 Vue I18n 的完整多语言支持系统,目前支持中文简体和英文。
    • 价值:为海外华人学校、国际学校提供本土化体验,同时为未来拓展到"一带一路"沿线国家做好技术储备。
  • 💬 用户反馈系统 (Feedback System)
    • 功能:集成钉钉机器人的实时反馈收集系统,用户可随时提交使用建议和问题反馈。
    • 价值:建立产品与用户的直接沟通渠道,持续优化产品体验,确保真正解决乡村教育痛点。
  • 📱 全场景响应式设计 (Responsive Design)
    • 场景洞察:乡村学校普遍已配备多媒体触控一体机,但仍存在少数情况,或多媒体设备故障情况;同时需兼顾课后手机使用场景。
    • 适配方案
      • 触屏优化:针对教室电子白板/一体机的大屏环境优化了按钮尺寸与交互逻辑,老师和学生在无键鼠情况下也能流畅点击操作。
      • 移动端兜底:完美适配手机端。既方便老师随时查看备课,也为没有电脑的学生家庭提供“手机拍照交作业”的保底通道。

🛠️ 技术栈 (Tech Stack)

本项目采用 前后端分离 架构。

前端 (Frontend)

  • Framework: Vue 3 (Composition API, <script setup>)
  • State Management: Pinia (管理 Auth 和 Settings 状态)
  • UI Library: Element Plus (全套 UI 组件)
  • Styling: SCSS + CSS Variables (支持深色/自定义主题配置)
  • Icons: Phosphor Icons (@phosphor-icons/web)
  • Markdown: marked (用于渲染 AI 的富文本回答)
  • Internationalization: Vue I18n (多语言国际化支持)
  • HTTP Client: Axios (API 请求处理)

后端 (Backend)

  • Framework: Flask (Python)
  • API Protocol: RESTful API
  • AI Integration:
    • 阿里云 DashScope SDK (通义千问 Qwen-Plus, 通义万相 Wanx 系列)
    • ModelScope (通过 HTTP 请求调用 FLUX, Qwen-VL 等开源模型)
    • OpenAI Compatible API: 兼容 OpenAI 格式的 API 调用
  • Cloud Services:
    • Tencent Cloud TMT: 机器翻译服务
    • Cloudflare R2 (AWS S3 Compatible): 对象存储,用于处理图片上传
    • Audio (ASR): Paraformer-Realtime (语音识别)
  • Additional Libraries:
    • Pillow: 图像处理
    • PyDub: 音频处理
    • Gunicorn: WSGI HTTP 服务器 (生产环境部署)

⚙️ 核心逻辑架构

  1. 分层适配系统 (Adaptive System):
    • 前端设置“学生年龄”后,后端 prompt.py 会动态调整 AI 的策略:
    • 对低龄 (6-8岁):生成几何简笔画,讲解用词童趣,点评关注“胆量与兴趣”。
    • 对高龄 (13-15岁):生成素描线稿,讲解深入历史,点评关注“透视与结构”。
  2. 教学闭环设计 (Pedagogical Loop):
    • Input (AI): 提供“线稿脚手架”,降低门槛。
    • Action (Student): 强制“线下动手”,保留纸笔训练。
    • Feedback (AI): 利用多模态大模型 (VL) 实现即时反馈。
  3. 双轨 AI 引擎:
    • ModelScope: 灵活调用开源模型 (FLUX, Qwen-VL)。
    • DashScope (阿里云百炼): 提供高性能服务 (Wanx2.1, Qwen-Plus)。

🚀 部署与运行 (Getting Started)

前置要求

  • Node.js (v16+)
  • Python (3.8+)
  • API Keys:
    • ModelScope API Key
    • DashScope API Key (阿里云百炼)
    • (可选) Tencent Cloud SecretId/Key (用于翻译功能)
    • (可选) R2/S3 存储配置 (用于图片上传功能

1. 后端启动 (Backend)

进入 backend 目录并运行 Flask 服务:

cd backend

# 1. 安装 Python 依赖
pip install -r requirements.txt

# 2. 配置环境变量 (建议创建 .env 文件,参考 app.py 中的配置)
# 确保配置了 FLUX, Qwen 等模型的 ID 和必要的 Key

# 3. 启动服务
python app.py
# 服务将运行在 http://localhost:7860

注意app.py 配置了 CORS 允许跨域请求,方便前后端独立开发调试。

2. 前端启动 (Frontend)

进入根目录(包含 package.json 的目录):

# 1. 安装 Node 依赖
npm install

# 2. 启动开发服务器
npm run dev
# 前端页面通常运行在 http://localhost:5173

3. Docker 部署 (Production)

项目提供了完整的 Docker 部署方案,适合生产环境:

# 1. 构建 Docker 镜像
docker build -t artspark-ai .

# 2. 运行容器
docker run -d \
  --name artspark-ai \
  -p 7860:7860 \
  -e MODELSCOPE_API_KEY=your_modelscope_key \
  -e DASHSCOPE_API_KEY=your_dashscope_key \
  artspark-ai

# 3. 访问应用
# 应用将在 http://localhost:7860 运行

Docker 特性

  • 多阶段构建,优化镜像大小
  • 自动集成前端构建和后端服务
  • 内置 Gunicorn WSGI 服务器,适合生产环境
  • 支持音频处理 (ffmpeg) 和图像处理 (Pillow)

4. 正式使用

  1. 打开前端页面,系统会检测登录状态。

  2. 首次使用需在弹窗或设置中输入 ModelScope API Key 进行认证(Key 安全存储于本地 Session 中)。

  3. 在右下角“设置”中,可以选择 AI 平台(ModelScope / DashScope)及目标学生年龄段。

📁 项目结构

ArtSpark-AI/
├── backend/
│   ├── api.py             # Flask API 路由定义
│   ├── app.py             # Flask 应用主入口
│   ├── prompt.py          # AI 提示词模板
│   ├── requirements.txt   # Python 依赖
│   ├── services.py        # 与 ModelScope API 交互的服务
│   └── utils.py           # 辅助工具函数
├── frontend/
│   ├── public/
│   │   └── img/           # 存放公共图片资源
│   ├── src/
│   │   ├── components/    # Vue.js 可复用组件
│   │   │   ├── ApiKeyModal.vue      # API Key 配置弹窗
│   │   │   ├── FeedbackForm.vue     # 用户反馈表单
│   │   │   ├── LanguageSwitcher.vue # 语言切换器
│   │   │   ├── VoiceInputButton.vue # 语音输入按钮
│   │   │   └── ...        # 其他UI组件
│   │   ├── composables/   # Vue.js 组合式函数
│   │   ├── i18n/          # 国际化配置
│   │   │   ├── locales/   # 语言包
│   │   │   │   ├── zh-CN.json # 中文语言包
│   │   │   │   └── en-US.json # 英文语言包
│   │   │   └── index.js   # i18n 配置入口
│   │   ├── stores/        # Pinia 状态管理
│   │   ├── styles/        # 全局 CSS 样式
│   │   ├── views/         # 主要功能视图组件
│   │   │   ├── ArtGalleryView.vue   # 名画鉴赏
│   │   │   ├── IdeaGeneratorView.vue # 创意绘练
│   │   │   ├── MoodPaintingView.vue  # 心情画板
│   │   │   ├── LineColoringView.vue  # AI智能上色
│   │   │   ├── StyleWorkshopView.vue # 风格工坊
│   │   │   └── ArtQAView.vue        # 艺术小百科
│   │   ├── App.vue        # 根组件
│   │   └── main.js        # 前端入口文件
│   ├── index.html         # HTML 入口
│   ├── package.json       # Node.js 依赖
│   └── vite.config.js     # Vite 配置文件
├── .gitignore             # Git 忽略配置
├── .env.example       # 环境变量配置文件
├── Dockerfile             # Docker 配置文件
└── README.md              # 项目说明

📞 联系我们 (Contact)

如果您在使用过程中遇到问题,或有任何建议和反馈,欢迎通过以下方式联系我们:

  • 应用内反馈:点击右下角反馈按钮,直接提交问题和建议
  • GitHub Issues:在项目仓库提交 Issue
  • 邮箱联系:[请在此处添加联系邮箱]

我们致力于为乡村教育提供更好的 AI 美育解决方案,您的每一个反馈都是我们前进的动力!


"让每一个乡村孩子都能享受到优质的美育资源,用 AI 点亮他们的创意之光。"

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