基于知识图谱的Android移动编程课程学习系统

项目概

主要目的和价值
本项目旨在构建一个面向Android移动编程课程的在线学习系统，借助知识图谱技术实现课程内容的结构化管理与智能推荐，为学习者提供系统化、个性化的学习体验。通过集成多媒体教学资源与习题练习，促进学习效果，提升学习效率。
解决的核心问题
传统编程课程往往缺乏系统的知识关联和智能推荐，本项目通过知识图谱技术，关联不同章节、习题、考试及用户错误反馈，实现精准的知识点推荐与个性化学习路径规划，解决学习碎片化、资源不连贯难以有效掌握的问题。
目标用户群体
Android移动编程学习者
教育机构及在线教育平台教师与管理员
课程内容设计者与教学资源管理者

技术架构

主要技术栈
Python 3.9
Django 3.2（Web框架）
Neo4j图数据库（知识图谱存储）
CKEditor（富文本编辑器）
SQLite关系数据库（传统数据存储）
前端技术：HTML5, CSS, JavaScript（含jQuery、Bootstrap等）
项目框架和依赖
项目基于Django框架，使用虚拟环境管理依赖（.venv中的多个库如py2neo、openai、jieba、simpleui等，用于图数据库操作、AI辅助、中文分词及UI优化等）。引入了ckeditor及其上传组件支持富文本与多媒体文件的管理。
架构设计模式
MVC（Model-View-Controller）框架结构，模型定义数据结构，视图层负责页面呈现与交互，控制器处理业务逻辑及请求响应。
采用图数据库（Neo4j）和关系数据库混合存储，实现结构化和图形化数据管理。
利用中间件和装饰器（如login_required）保障安全与权限控制。
数据库设计
关系型数据：用户信息（UserProfile模型自定义用户）、章节、习题、习题类型、考试及错题记录等。
图数据库：通过py2neo操作知识图谱，建立章节、习题、考试等节点关系，支持复杂语义查询与推荐算法。

功能模块

用户管理（accounts）
用户注册、登录、登出
忘记密码与密码修改
用户信息查看与修改（包括头像上传）
管理端用户管理与权限配置
教学内容管理（teaching）
章节内容管理，包括章节名称、介绍、富文本内容、PPT及视频资源上传
习题类型与习题管理（单选、多选、填空）
习题与错题管理，连结章节，支持练习和复习
考试管理，包括考试记录和详细做题信息
知识图谱查询与推荐
基于Neo4j，支持知识图谱中开始节点、关系、结束节点的查询
根据用户学习记录和错题，推荐习题和章节
智能陪练问答模块，实现知识问答
前端交互与展示
课程章节浏览、搜索功能
试题页面与错题展示
用户个人信息页面
登录、注册及异常信息提示页面

核心特性

知识图谱驱动的课程内容组织
利用Neo4j知识图谱技术，将章节、习题、考试数据通过语义关系进行关联，实现知识点的精细组织和智能导航。
智能推荐与个性化学习
根据用户答题错误和学习历程，自动推荐相关习题和章节，提升学习针对性和效果。
多媒体资源集成
整合PPT与视频教学资源，为每个章节提供详尽的学习材料，兼顾文本与视听体验。
高级文字编辑支持
通过ckeditor及其上传插件，支持富文本及多媒体内容编辑，满足章节和习题内容丰富性。
安全性与用户管理优化
扩展 Django自带AbstractUser模型，增加头像及密码处理，管理后台提升用户管理体验，密码通过哈希加密存储。

项目结构

xy25_android_platform/
├── accounts/                  # 用户管理模块
│   ├── admin.py              # 用户管理后台注册及定制
│   ├── models.py             # 用户模型扩展（头像、自定义密码字段）
│   ├── views.py              # 用户视图：登录、信息修改等
│   ├── urls.py               # 用户相关路由配置
│   ├── forms.py              # 表单定义
│   └── migrations/           # 数据库迁移文件
├── teaching/                 # 教学内容模块
│   ├── models.py             # 章节、习题、考试数据模型
│   ├── views.py              # 教学相关视图处理，包括知识图谱查询
│   ├── admin.py              # 教学内容管理后台配置
│   ├── urls.py               # 教学相关路由
│   └── migrations/           # 数据库迁移文件
├── datas/                    # 课程数据文件（视频，PPT，文本）
├── media/                    # 用户上传及资源媒体文件
│   ├── avatar/               # 用户头像存储
│   ├── mp4/                  # 视频资源
│   └── ppt/                  # PPT资源
├── static/                   # 静态文件（CSS/JS/图片/插件）
├── templates/                # 前端模板文件 (html)
├── xy_wrong/                 # 项目配置相关
│   ├── settings.py           # 项目配置文件
│   ├── urls.py               # 全局路由配置
│   ├── wsgi.py
│   ├── asgi.py
│   └── admin_config.py       # 管理相关定制配置
├── manage.py                 # 管理工具入口
├── requirements.txt          # 依赖库清单
└── .venv/                    # Python虚拟环境

关键文件说明
accounts/models.py：扩展用户模型，增加头像、密码明文字段mpassword，保持Django默认认证兼容。
accounts/admin.py：定制用户管理后台，重写保存逻辑以保存哈希密码，取消Django默认Group模型注册。
accounts/views.py：实现用户登录、注册、个人信息修改、忘记密码等功能，包含头像文件保存逻辑。
teaching/models.py：定义章节、习题类型、习题、错题点数等数据模型，使用CKEditor富文本字段存储章节详情。
teaching/admin.py：注册章节与习题的后台管理，使用TabularInline方式管理习题与错题。
teaching/views.py：包含章节列表分页、基于知识图谱的推荐系统、考试提交和错题管理等业务逻辑；集成了OpenAI及py2neo用于智能问答和图谱查询。
templates/ 中包括用户相关页面、课程资源展示、试题页、错题页面及知识图谱查询页面等。

部署和运行

环境要求
操作系统：支持Linux、macOS、Windows的Python运行环境
Python版本：3.9
数据库：图数据库Neo4j（推荐使用本地HTTP API，默认地址 http://localhost:7474，及默认用户密码neo4j/123456）；关系数据库可根据settings.py配置选择。
依赖库：Django 3.2.x, py2neo, OpenAI SDK, jieba, CKEditor及其上传插件等。
安装步骤