基于AI的课程内容生成系统技术解析

基于AI的课程内容生成系统技术解析

系统架构

该解决方案整合了两个核心模块：

• 课程大纲生成：通过LLM模型自动创建包含周模块/子模块的课程结构
• 课程内容生成：为每个模块生成文本/视频脚本及配套选择题

技术栈包含：

• 实时通信：WebSocket API + Lambda函数
• AI核心：某机构Bedrock服务的Claude 3.5模型
• 基础设施：SQS消息队列、S3存储、DynamoDB会话管理
• 安全防护：Cognito身份认证 + WAF防护 + CloudFront加速

WebSocket认证机制

采用三层路由设计：

$connect   # 记录connection_id到DynamoDB
$disconnect # 清理失效连接
$default    # 异常流量处理

认证流程：

1. 用户通过Cognito获取JWT令牌
2. WebSocket连接时携带令牌
3. Lambda授权器验证令牌有效性
4. 会话信息持久化存储

课程大纲生成实现

典型请求负载：

{
  "action": "courseOutline",
  "course_title": "机器学习基础",
  "course_duration": 4,
  "user_prompt": "请根据教学大纲生成每周3个主学习目标和9个子目标..."
}

处理流程：

1. 请求进入SQS队列
2. Lambda触发Bedrock模型调用
3. 响应结构化存储至S3
4. 通过WebSocket实时返回JSON格式大纲

课程内容生成模块

内容生成规范：

• 每个主学习目标包含：
  • 1套阅读材料
  • 3个3分钟视频脚本
  • 每个视频配套选择题

技术实现要点：

# 内容生成Lambda核心代码片段
converse_response = bedrock_runtime_client.converse(
    system_prompt="你是一个教育内容生成专家...",
    model_id=model_id,
    messages=[{"role":"user","content":user_msg}],
    tool_config=tool_config
)

部署实践

使用CDK基础设施即代码：

cdk deploy --all

关键配置项：

• 确保Bedrock模型在目标区域可用
• 通过CloudFront部署WebSocket分发层
• 使用Cognito用户池管理访问权限

安全设计

多层防护体系：

1. 网络层：CloudFront + WAF防护DDoS
2. 接入层：JWT令牌校验
3. 数据层：S3加密存储 + DynamoDB TTL
4. 运维层：最小权限IAM策略

该架构已通过某机构Well-Architected框架评估，具备生产级可靠性。
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