团队作业3--需求改进&系统设计

广工枢纽：需求改进&系统设计

这个项目属于哪个课程 课程链接
作业要求 作业链接
作业的目标 完成需求改进与系统设计、规划sprint阶段任务
Github链接 仓库地址
  • 李恺凝 3223004469
  • 吴佳童 3223004472
  • 戴军霞 3223004815
  • 王韵清 3223004816（组长）
  • 徐伊彤 3223004818
  • 曾钰仪 3223004820
  • 张洁 3223004822

一、需求&原型改进

1. 需求改进

整理课堂讨论环节收获如下：

1) 对于项目叙述的准确性

  • 问题：经过老师的多次提问，才让老师大致了解我们想实现的东西，缺乏完整的数据流叙述以及清晰的功能流程表达。

  • 修改：重新整理项目概述。

    本系统“广工枢纽”旨在为广东工业大学师生提供一个一站式校园信息服务平台。系统算法通过自动化爬取校园通知、水电服务、后勤公告、教务信息等数据，构建结构化知识库，并结合大语言模型提供智能问答与信息检索功能，实现以下目标：

    • 集中信息：将分散在多个网站的校园公告和服务信息统一呈现；
    • 智能查询：用户可通过自然语言提问，由大语言模型结合知识库生成准确、易理解的回答；
    • 高效更新：爬虫定期采集信息，保证数据及时、可靠；
    • 增强用户体验：通过清晰界面与交互设计，提高信息获取的便利性和视觉体验。

    用户使用我们的项目时，可以选择使用问答功能或是信息检索功能。比如想要知道“图书馆近期闭馆时间”，只需要在问答功能中用自然语言输入自己的问题，页面即可给出问题的回答。而如果想对于近期水电服务的修改有整体的了解，可以直接进入水电服务栏目，查看近期发布在各个通知网上的所有水电相关通知。

2) 痛点问题的更深入了解

  • 问题：痛点问题仅仅由组员讨论得出，缺乏身边同学更多视角的信息。

  • 修改：采访身边的同学，倾听更广泛的看法，凝练更本质的痛点问题。

    • 访谈内容

      考虑到视频不便于在博客中展示，我们整理访谈文稿如下：

      采访同学：同学你好，想先问问你平时查校园信息，比如课表、活动、通知、成绩这些，一般会打开几个不同的平台呀？
      受访同学：至少得3个吧，查学校新闻用官网，看比赛活动用通知公文网，查图书馆信息又得打开图书馆的官网，挺麻烦的。

      采访同学：有没有遇到过找一个信息，得在好几个平台里翻半天，或者漏掉了某个平台的重要通知的情况？可以具体说说吗？
      受访同学：有一次学校发了补办学生证的通知，发在我之前很少打开的通知公文网，我没看到就错过了时间，那条信息被压在新的信息下面一直找不到，最后折腾了好久才补好，特别耽误事。

      采访同学：如果我们能开发一个通知信息平台，你觉得最想解决的哪个麻烦？
      受访同学：如果有一个能把所有校园平台信息都汇总起来的地方就好了，解决“记不住哪个信息在哪个平台”的问题，不用再一个个点开找，省好多时间。

      采访同学：要是这个平台还能直接用聊天的方式问问题，你会更愿意用吗？为什么？
      受访同学：会呀！直接问比自己到处翻方便太多了，比如想知道“明天图书馆闭馆吗”，发一句话就能得到答案，不用特意去图书馆官网里翻通知了。

    • 我们总结了具体用户即场景如下：

      • 张凯：大二工科学生，信息检索频繁

        • 用户身份：广东工业大学计算机学院学生，需要经常查询课程信息与校园公告
        • 年龄：20岁
        • 用户所占市场比例：35%
        • 用户重要性：★★★★★，属于主体用户
        • 使用此软件的典型场景：
          • 需要快速查询课程安排、实验室开放时间、考试安排等信息
          • 查找校园通知、讲座公告，了解活动安排
        • 使用环境：教室、宿舍、实验室
        • 生活工作情况：课程繁忙，经常需要在短时间内获取准确信息
        • 知识层次和能力：熟练使用计算机和常用办公软件，具备基础的信息检索能力
        • 用户动机：希望减少在学校多个网站间查找信息的时间
        • 用户困难：现有校园网站分散，信息查找效率低
        • 用户偏好：喜欢集中、结构化的信息展示和自然语言查询

        用户需求/迫切需要解决的问题

        张凯想了解图书馆开放时间，同时查看校园最新公告。

        假设

        1）平台已经整合课程安排、校园通知、后勤公告等信息
        2）自然语言问答功能可以处理用户查询
        3）用户界面清晰易用，支持多终端访问

        使用场景

        张凯登录“广工枢纽”系统后，直接在问答框输入“我什么时候可以去图书馆还书？”系统即时返回相关安排和开放时间。他随后进入“校园公告”栏目查看近期的讲座安排和通知。通过系统，张凯节省了在多个网站查找信息的时间，获取的信息也更加准确和集中。

      • 李慧敏：新生，对校园信息不熟悉

        • 用户身份：广东工业大学新生，刚加入学校
        • 年龄：18岁
        • 用户所占市场比例：20%
        • 用户重要性：★★★★，新生群体是增长用户
        • 使用此软件的典型场景：
          • 查询入学报到、宿舍安排、校园卡充值等基础信息
          • 了解校内活动、讲座、社团招新信息
        • 使用环境：宿舍、校园、图书馆
        • 生活工作情况：对学校资源不熟悉，需要依赖信息平台
        • 知识层次和能力：基础计算机操作能力
        • 用户动机：快速了解校园生活和学术资源
        • 用户困难：对多个网站或公众号信息来源不熟悉，信息获取难度大
        • 用户偏好：喜欢简单、可操作的指引和FAQ式查询

        用户需求/迫切需要解决的问题

        李慧敏需要了解报到流程、宿舍安排和校园卡使用方法。

        使用场景

        新生李慧敏在入学前访问“广工枢纽”，通过问答功能输入“我的宿舍怎么走？如何开通校园卡？”系统提供清晰的操作指引，并附带流程图和二维码链接。她可以快速完成报到前的准备工作，无需在多个网站或公众号中翻找信息。

      • 王晨：教职员工，日常事务频繁

        • 用户身份：广东工业大学讲师
        • 年龄：28岁
        • 用户所占市场比例：15%
        • 用户重要性：★★★★，涉及校务信息处理
        • 使用此软件的典型场景：
          • 查询实验室设备维修通知、水电报修、后勤服务信息
          • 发布和跟进实验室公告及教学通知
        • 使用环境：办公室、实验室
        • 生活工作情况：日常工作需要及时获取信息和通知
        • 知识层次和能力：熟悉计算机操作和信息管理工具
        • 用户动机：希望减少信息获取环节，提高工作效率
        • 用户困难：现有信息渠道分散，通知可能错过
        • 用户偏好：喜欢集中化、查询功能

        用户需求/迫切需要解决的问题

        王晨需要及时获知实验室水电维修、设备更新和后勤服务通知。

        使用场景

        王晨打开“广工枢纽”系统，进入“水电服务”栏目，查看最近发布的所有通知，并使用问答功能提问“下周实验室停水停电安排是什么？”系统即时返回信息，并可生成提醒通知。他再也不用通过邮件、微信群或多个后台查询，提高了工作效率。

2. 考虑补全的地方

  • 问题1：问答系统可能无法处理复杂多步骤的查询（如“下周实验室和图书馆都有哪些开放时间”），只描述了单一的问答或信息检索功能，没有展示用户如何将多个功能组合使用解决实际问题。

  • 解决：引入多agent机制，增加长难句的问题拆解步骤，提升对于用户提问理解的准确性。

  • 问题2：网站使用高峰时可能响应慢。

  • 解决：增加本地部署缓存的自动更新机制，保证绝大部分时间仍有良好体验。

  • 问题3：文档缺少“典型用户场景”的示例，用户行为和系统交互未具体化，对潜在问题（如数据滞后、信息来源差异、隐私安全等）未在需求中体现。

  • 解决：增加上面的访谈内容，并重述使用场景如下。

    • 张凯的期末备考

      • 背景：张凯是广东工业大学计算机学院大二学生，期末考试临近，他需要查询图书馆开放时间，以及最新的校园公告，以合理安排复习与活动时间。

      • 使用过程

        1. 登录与身份验证
          张凯打开“广工枢纽”，使用学号登录系统。
        2. 智能问答解决信息分散问题
          张凯在问答框中输入：“下周图书馆开放时间和社展活动的日期？”系统拆他的两个问题和提问意图，自动结合图书馆官网、通知公文网和知识库，生成一条整合的回答，告知张凯图书馆的开放、闭馆时间与社展时间。
        3. 信息检索查看公告
          张凯随后进入“通知公告”栏目，查看近期发布的讲座和活动通知。他通过筛选功能，只浏览与自己学科和兴趣相关的公告。

  • 需求规格改进点

    • 增加多功能组合使用的场景描述，让需求文档不再局限于单一功能。
    • 明确用户与系统交互流程，包括登录、问答、信息检索和日程管理。
    • 数据来源、更新频率、信息整合策略以及潜在问题的应对方案。
    • 强化用户体验相关需求，比如筛选、提醒和高效反馈机制。

3. 功能分析四象限

象限 描述 功能
第一象限（核心且易实现） 高价值、低成本的功能，应优先开发 自然语言问答功能（基础信息查询）
校园公告集中展示
水电服务通知栏目筛选
第二象限（高价值但难实现） 高价值、实现难度大，需要重点规划和迭代 个性化推荐和智能提醒（结合日程与用户偏好）
多轮上下文问答处理复杂查询
第三象限（低价值且易实现） 价值低但实现容易，可以后期补充 简单动画或界面美化效果
第四象限（低价值且难实现） 低价值且成本高，可暂时忽略或舍弃 高度复杂的数据可视化分析
非核心系统集成（例如社交功能或非校内服务）

调整任务分解及相应进度计划见章节三的Alpha计划。

二、系统设计

1. 架构设计

  • 我们采用前端+后端的架构，前后端间通过HTTP协议进行交互，前端使用Vue架构，后端使用python，使用FastAPI对接与前端。

2. 前端设计

1) 前端概述

i. 前端基本描述
  • 前端采用 Vue 3 作为主框架，利用 Composition API 提高组件复用性和可维护性
  • 通过 Vue Router 实现多页面路由管理和动态跳转，并支持懒加载优化性能
  • 使用 Axios 与后端进行 HTTP 请求交互，实现数据的获取、提交和异步更新
  • 界面基于 Element Plus 组件库构建，提供统一的表单、表格、分页、对话框等组件，确保前端开发效率和界面一致性，同时支持响应式布局与现代化交互体验
ii. 前端基本功能划分
功能模块 功能概述 功能描述
登录页 用户身份验证 用户输入账号和密码，点击登录按钮提交后台验证，验证通过后跳转到首页，验证失败提示错误信息。支持基本输入校验，如非空和格式检查。
首页导航栏 功能选择与模式切换 整合问答模式与表单模式导航，用户可在导航栏选择进入问答页面提交问题，或进入表单模式查看信息/公告。导航栏保持全局可访问，便于快速切换。
首页 用户提问与智能回答 用户在输入框输入问题，系统通过后台大模型或知识库查询生成回答，页面实时显示结果。支持历史记录查看、复制和收藏功能。用户通过表单选择条件或关键字，查询公告、通知或其他结构化信息。支持分页显示、分类筛选及导出功能
对话页 历史对话管理 显示用户在问答模式下的全部历史提问和系统回答，支持继续提问、标记收藏或删除单条记录。
通知详情页 查看公告详细信息 用户点击公告摘要或表单查询结果进入此页，可查看完整公告内容，包括发布时间、发布部门及附件。支持返回列表页或直接收藏。
iii. 前后端交互图稿

2) 首页

  • 设计原型图

  • 功能层次交互和跳转

    按钮 功能
    问答模式 展示可输入对话的窗口
    表单模式 展开下方可以选择的导航栏目，包括通知公告、水电服务、后勤服务以及叫教务信息，这些栏目也属于可操作的按钮，点击后可以进入对应的通知信息界面
    对话框 可输入想要询问的内容并点击发送按钮提交问题，进入问答界面。

  • 设计层次描述

    • 主页面左侧栏提供问答模式和表单模式两栏，其中表单模式可以点击展开，并选择想要查看的信息栏目。栏目包含通知公告、水电服务、后勤服务、教务信息（后续优化中可能给出更多）。
    • 左侧栏下方还包括关于我们、个人设置、退出登录和个人中心四个部分，分别可以查看我们开发团队的更新情况以及使用说明、界面的设置、退出系统以及查看个人搜索记录。
    • 主页面中间是对话框，与现有各类大模型交互界面类似，这里支持用户的各类输入，并返回对话结果，在这里对话后会转至查询页，即进入完整的对话功能界面。
    • 主页的中下部分是我们项目的简介，让用户进入界面即可得知我们网页的目标和功能。同时，系统有更新之类的公告也会在这里展示。

3) 查询页

  • 功能层次交互和跳转

    按钮 功能
    输入窗口 输入想询问的问题。
    发送按钮 输入完内容后点击发送按钮，即可提交问题至后台算法。

  • 设计层次描述

    • 主页面左侧栏内容与首页保持不变。
    • 主页面中间是对话历史，可以看到用户输入的内容以及系统给出的回复。
    • 主页面中间下方是输入窗口，用户在下方输入问题发送后后台算法进行信息整合。

4) 信息展示页

  • 功能层次交互和跳转

    按钮 功能
    各个通知公告的总结 点击进入，查看详细的通知公告。
    翻页 点击页码按钮到达不同页面。

  • 设计层次描述

    • 主页面左侧栏内容与首页保持不变。
    • 主页面中间通知公告的汇总，可以选择关注的内容查看详情。

5) 登录页

  • 功能层次交互和跳转

    按钮 功能
    用户名密码输入框 用户输入自己的账号及密码。
    登录按钮 点击提交输入的信息，系统进行验证，若正确跳转到首页，否则提示错误。

  • 设计层次描述

    • 界面中间可以输入自己的账号密码，并点击登录验证。

3. 后端设计

1) 后端概述

  • 后端采用 Python 作为主要开发语言，结合 Flask构建 Web 服务，实现 RESTful API 接口和请求路由管理
  • 通过 Requests 和 DrissionPage 实现对外部数据源和第三方接口的异步抓取和访问
  • 利用pandas进行数据处理

2) 爬虫模块

  • 功能层次交互和跳转

    功能点 描述
    校园公告抓取 定时爬取学校官网、后勤、水电、教务等系统发布的通知公告。
    数据清洗 对爬取的 JSON 数据进行解析和清理，保证格式统一。
    标签分类 对爬取的公告内容按主题（课程、活动、后勤、水电等）进行分类。
    数据更新策略 定期抓取和增量更新，保证知识库数据及时有效。

  • 设计层次描述

    • 爬虫模块运行在后台定时任务中，负责抓取最新的校园信息。
    • 数据清洗和标签分类模块在爬虫抓取后执行，生成标准化数据，存入用户本地。
    • 更新策略保证用户查询时获取到的数据是最新的，同时支持版本管理和日志记录。

3) 知识库构建

  • 功能层次交互和跳转

    功能点 描述
    数据结构化 将清洗后的信息组织成统一的数据结构，如 JSON 或数据库表。
    索引建立 为公告内容建立关键词索引、主题索引，提高查询效率。
    多维度查询支持 支持按时间、类别、关键词、地点等维度进行信息检索。
    数据安全与权限管理 对敏感数据进行权限控制和访问记录，保证安全性。

  • 设计层次描述

    • 知识库作为系统核心数据层，存储所有处理过的校园信息。
    • 通过索引和分类，后台查询接口可以快速响应前端的自然语言查询。
    • 支持按需扩展，例如增加新的数据来源或新的查询维度。

4) 数据本地部署

  • 功能层次交互和跳转

    功能点 描述
    本地数据库部署 JSON格式部署存储爬取和清洗后的数据。
    数据备份与恢复 定期备份数据文件，保证数据安全与可恢复性。
    数据同步 支持与爬虫模块和知识库构建模块的数据同步，保持一致性。

  • 设计层次描述

    • 本地部署保证系统即使在网络波动或外部接口不可用时，仍能提供基础查询服务。
    • 数据库与后台算法和前端接口对接，实现数据的快速访问和安全管理。

5) 大模型 API 接入

  • 功能层次交互和跳转

    功能点 描述
    API 接入 将大语言模型接入系统，实现自然语言理解和问答。
    请求处理 前端用户提交的查询请求发送到模型 API，模型返回结构化答案。
    答案整合 将模型生成的回答与知识库数据结合，提供准确、可信的结果。
    异常与超时处理 对 API 请求失败、超时或返回异常结果进行处理，保证用户体验。

  • 设计层次描述

    • 大模型 API 模块负责用户自然语言查询的理解和生成答案。
    • 系统结合本地知识库数据，对模型回答进行验证和补充，提高准确性。
    • 提供日志记录和监控，便于后续优化模型调用和系统性能。

三、Alpha任务分配计划

任务 预估时间(小时) 参与人员
搭建前端基础框架（Vue 3 + Vue Router + Element Plus） 2 前端
搭建后端基础框架（FastAPI/Flask + JSON格式规范）2 2 后端
爬虫模块初步设计与数据抓取脚本编写 4 后端
前端登录页与路由页面初步实现 4 前端
建立知识库结构及本地部署 4 后端
前端公告列表页 UI 与分页组件开发 4 前端
后端爬虫数据清洗与分类逻辑实现 4 后端
前端问答交互输入框与结果展示组件开发 4 前端
大模型 API 接入与问答接口联调 4 后端
前端问答功能请求与展示接口联调 4 前端
前端与后端整体功能整合测试 6 全员
Bug 修复和 UI 优化 2 前端+后端
Alpha阶段内部演示与功能验收 2 全员
迭代总结，任务回顾与下阶段准备 1 全员
测试 10 测试

  • Project Backlog

  • SpringBacklog

  • 甘特图

四、测试计划

时间段 测试任务 测试内容 预估时间(小时) 负责人 备注
**Day 1 ** 功能需求理解与测试准备 阅读 Alpha 阶段需求文档，明确测试目标与测试用例 1 测试人员 测试用例初稿
**Day 2 ** 登录页与路由测试 检查登录流程、账号验证、错误提示 1 测试人员 与前端开发同步
**Day 3 ** 公告列表页测试 检查分页、分类、点击查看详情功能 1 测试人员 与前端开发同步
**Day 4 ** 爬虫与知识库接口测试 校验爬虫数据是否入库，知识库查询接口返回正确 1.5 测试人员 与后端开发同步
**Day 5 ** 问答功能接口测试 测试前端输入请求、后端模型接口返回、显示正确 2 测试人员 与前后端联调同步
**Day 6 ** 综合功能联调测试 前端问答、公告、路由等功能整体联调 1.5 测试人员 验证整体工作流
**Day 7 ** Bug回归测试与验收 修复已发现问题后的回归测试，Alpha阶段验收 2 测试人员 提交测试报告
posted @ 2025-11-22 21:18  sevanthea7  阅读(3)  评论(0)    收藏  举报