Python, C++开发社会工作人员学习手册APP

# 社会工作人员学习手册APP设计方案

## 系统架构设计

```
移动端（Flutter/React Native） 
       |
    REST API / gRPC
       |
Go核心服务（Gin/Echo）  ←─── Python AI服务（FastAPI）
       |                    （学习路径规划/智能问答）
       |
Rust高性能模块（数据处理/安全）
       |
    PostgreSQL（知识库+用户数据）
       |
    Redis（缓存+实时协作）
       |
    MinIO（学习资源存储）
```

## 技术分工与优势

**Go负责**：
1. 核心业务逻辑（用户管理、学习进度跟踪）
2. 高并发API服务
3. 实时协作系统
4. 微服务协调

**Python负责**：
1. 智能学习路径规划
2. 自然语言处理（政策解读、案例解析）
3. 知识图谱构建
4. 数据分析与可视化

**Rust负责**：
1. 敏感数据处理（加密/脱敏）
2. 大规模数据导入导出
3. 高性能搜索与索引
4. 跨平台本地模块（Windows/macOS/Linux）

## 核心功能模块

### 1. 智能知识库（Rust + PostgreSQL）
```rust
// 社会工作知识结构
struct SocialWorkKnowledge {
    id: Uuid,
    title: String,
    category: String, // 儿童福利/社区矫正/社会救助
    tags: Vec,
    content: String,
    references: Vec, // 政策文件引用
    case_studies: Vec,
}

struct CaseStudy {
    scenario: String,
    challenge: String,
    solution: String,
    outcome: String,
}
```

### 2. 个性化学习路径规划（Python）
```python
# 基于用户画像的学习路径生成
def generate_learning_path(user_profile):
    """生成个性化学习路径"""
    # 1. 评估用户能力
    skill_gap = assess_skill_gap(user_profile)
    
    # 2. 匹配学习资源
    recommendations = recommend_resources(
        user_profile.role, 
        skill_gap,
        user_profile.learning_style
    )
    
    # 3. 生成学习计划
    schedule = optimize_schedule(
        recommendations,
        user_profile.available_time
    )
    
    return {
        "skill_gap_analysis": skill_gap,
        "recommended_modules": recommendations,
        "learning_schedule": schedule
    }

# 能力评估算法
def assess_skill_gap(user_profile):
    """评估社会工作技能差距"""
    # 使用预训练模型分析用户历史数据
    from transformers import pipeline
    classifier = pipeline("text-classification", model="social-work-skill-model")
    
    # 分析案例处理记录
    skill_scores = {}
    for case in user_profile.case_records:
        analysis = classifier(case.notes)
        for skill in analysis:
            skill_scores[skill['label']] = skill_scores.get(skill['label'], 0) + skill['score']
    
    # 标准化分数
    return normalize_scores(skill_scores)
```

### 3. 实时案例协作系统（Go）
```go
// 实时协作服务
func (s *CollaborationService) HandleCollaboration(stream pb.Collaboration_JoinSessionServer) error {
    // 加入协作会话
    req, err := stream.Recv()
    sessionID := req.SessionId
    userID := req.UserId
    
    // 注册用户到会话
    session := s.getSession(sessionID)
    session.AddParticipant(userID, stream)
    
    // 处理实时消息
    for {
        msg, err := stream.Recv()
        if err != nil {
            session.RemoveParticipant(userID)
            return err
        }
        
        // 广播消息给所有参与者
        session.Broadcast(msg)
    }
}

// 案例讨论数据结构
type CaseDiscussion struct {
    CaseID      string
    Messages    []DiscussionMessage
    Annotations []CaseAnnotation
    Decisions   []GroupDecision
}

type DiscussionMessage struct {
    UserID    string
    Timestamp time.Time
    Content   string
    Type      string // 问题/建议/决策
}
```

### 4. 政策智能解读（Python + Rust）
```rust
// 政策文件解析器（Rust）
pub struct PolicyDocument {
    title: String,
    issuing_authority: String,
    effective_date: String,
    key_provisions: Vec,
    related_documents: Vec,
}

impl PolicyDocument {
    pub fn parse(file_path: &str) -> Result {
        // 使用Python NLP服务提取关键条款
        let python_service = PyServiceClient::new();
        let analysis = python_service.analyze_policy(file_path)?;
        
        // 构建结构化数据
        Ok(PolicyDocument {
            title: analysis.title,
            issuing_authority: analysis.issuing_authority,
            effective_date: analysis.effective_date,
            key_provisions: analysis.provisions,
            related_documents: analysis.related_docs,
        })
    }
}
```

## 数据库设计

```sql
-- 知识库表
CREATE TABLE knowledge_base (
    id UUID PRIMARY KEY,
    title TEXT NOT NULL,
    category VARCHAR(50) NOT NULL,
    tags TEXT[],
    content TEXT NOT NULL,
    references TEXT[],
    last_updated TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW()
);

-- 用户学习进度表
CREATE TABLE learning_progress (
    user_id UUID NOT NULL,
    module_id UUID REFERENCES knowledge_base(id),
    status VARCHAR(20) CHECK (status IN ('not_started', 'in_progress', 'completed')),
    progress INTEGER DEFAULT 0,
    last_accessed TIMESTAMPTZ,
    quiz_score INTEGER,
    PRIMARY KEY (user_id, module_id)
);

-- 案例协作表
CREATE TABLE case_collaborations (
    session_id UUID PRIMARY KEY,
    case_data JSONB NOT NULL,
    participants UUID[] NOT NULL,
    created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
    ended_at TIMESTAMPTZ
);
```

## 前端界面设计

```dart
// Flutter 学习界面
class LearningPathScreen extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('我的学习路径')),
      body: FutureBuilder(
        future: fetchLearningPath(),
        builder: (context, snapshot) {
          if (snapshot.connectionState == ConnectionState.waiting) {
            return Center(child: CircularProgressIndicator());
          }
          
          if (snapshot.hasError) {
            return Center(child: Text('加载失败'));
          }
          
          final path = snapshot.data!;
          return Column(
            children: [
              // 技能差距分析
              SkillGapRadarChart(skills: path.skillGapAnalysis),
              
              // 学习模块列表
              Expanded(
                child: ListView.builder(
                  itemCount: path.recommendedModules.length,
                  itemBuilder: (context, index) {
                    return LearningModuleCard(
                      module: path.recommendedModules[index],
                      onTap: () => _openModule(path.recommendedModules[index]),
                    );
                  },
                ),
              ),
              
              // 学习计划时间表
              ScheduleCalendar(schedule: path.learningSchedule),
            ],
          );
        },
      ),
    );
  }
}

// 案例协作界面
class CaseCollaborationScreen extends StatefulWidget {
  final String caseId;

  CaseCollaborationScreen({required this.caseId});

  @override
  _CaseCollaborationScreenState createState() => _CaseCollaborationScreenState();
}

class _CaseCollaborationScreenState extends State {
  final CollaborationClient _client = CollaborationClient();
  List messages = [];

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _client.joinSession(widget.caseId);
    _client.messages.listen((msg) {
      setState(() => messages.add(msg));
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('案例协作')),
      body: Column(
        children: [
          // 案例详情
          Expanded(
            child: CaseDetailsView(caseId: widget.caseId),
          ),
          
          // 协作讨论区
          CollaborationPanel(
            messages: messages,
            onSend: (content) {
              _client.sendMessage(content);
            },
            onAnnotate: (annotation) {
              _client.addAnnotation(annotation);
            },
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}
```

## 关键技术实现

### 1. 三语言协同工作流
```mermaid
sequenceDiagram
    participant Flutter as 移动端
    participant Go as Go服务
    participant Python as Python AI
    participant Rust as Rust引擎
    
    Flutter->>Go: 请求学习路径规划
    Go->>Python: 用户数据分析请求
    Python->>Python: 能力评估+资源匹配
    Python->>Go: 返回学习路径
    Go->>Rust: 请求加密存储进度
    Rust->>Go: 返回存储结果
    Go->>Flutter: 返回学习路径
```

### 2. 知识图谱构建（Python）
```python
# 社会工作知识图谱构建
def build_knowledge_graph():
    """构建社会工作知识图谱"""
    # 1. 数据收集
    policies = load_policy_documents()
    cases = load_case_studies()
    guidelines = load_guidelines()
    
    # 2. 实体识别
    ner_model = load_ner_model("social-work-ner")
    entities = {}
    for doc in policies + cases + guidelines:
        entities.update(extract_entities(ner_model, doc.text))
    
    # 3. 关系抽取
    relation_model = load_relation_model("social-work-relations")
    relations = []
    for doc in policies + cases + guidelines:
        relations.extend(extract_relations(relation_model, doc.text))
    
    # 4. 构建图谱
    graph = KnowledgeGraph()
    for entity in entities.values():
        graph.add_node(entity)
    
    for rel in relations:
        graph.add_edge(rel.source, rel.target, rel.type)
    
    return graph

# 图谱查询
def query_graph(graph, question):
    """自然语言查询知识图谱"""
    # 解析问题
    parsed = parse_question(question)
    
    # 图谱查询
    if parsed.query_type == "concept_relation":
        return graph.find_relations(parsed.concept, parsed.relation)
    elif parsed.query_type == "case_example":
        return graph.find_case_studies(parsed.scenario)
```

### 3. 敏感数据处理（Rust）
```rust
// 案主数据加密处理
pub struct ClientData {
    id: Uuid,
    name: String,
    contact: String,
    case_details: String,
}

impl ClientData {
    pub fn encrypt(&self, key: &[u8]) -> Result {
        let name_cipher = sm4::encrypt(&self.name.as_bytes(), key)?;
        let contact_cipher = sm4::encrypt(&self.contact.as_bytes(), key)?;
        let details_cipher = sm4::encrypt(&self.case_details.as_bytes(), key)?;
        
        Ok(EncryptedData {
            id: self.id,
            name: name_cipher,
            contact: contact_cipher,
            case_details: details_cipher,
        })
    }
    
    pub fn anonymize(&self) -> AnonymizedData {
        AnonymizedData {
            age_group: self.calculate_age_group(),
            case_category: self.classify_case(),
            location: self.generalize_location(3), // 三级泛化
            outcome: self.outcome.clone(),
        }
    }
}
```

### 4. 实时协作白板（Go + WebRTC）
```go
// WebRTC白板协作
type WhiteboardServer struct {
    rooms map[string]*WhiteboardRoom
}

func (ws *WhiteboardServer) HandleWhiteboard(stream pb.Whiteboard_StreamActionsServer) error {
    // 加入白板房间
    req, err := stream.Recv()
    roomID := req.RoomId
    userID := req.UserId
    
    room := ws.getOrCreateRoom(roomID)
    client := NewWhiteboardClient(userID, stream)
    room.AddClient(client)
    
    // 处理白板动作
    for {
        action, err := stream.Recv()
        if err != nil {
            room.RemoveClient(userID)
            return err
        }
        
        // 广播动作给房间内其他用户
        room.Broadcast(action, userID)
    }
}

// 白板数据结构
type WhiteboardAction struct {
    Type     string // draw/erase/move
    Tool     string // pen/highlight/text
    Color    string
    Points   []Point
    Text     string
    UserID   string
    Timestamp time.Time
}
```

## 特色功能

### 1. 智能场景模拟器
```python
# 社工场景模拟
class ScenarioSimulator:
    def __init__(self, knowledge_graph):
        self.graph = knowledge_graph
        
    def generate_scenario(self, category):
        """生成随机社工场景"""
        # 从知识图谱中抽取要素
        client_profile = self.graph.random_node("ClientProfile")
        problem = self.graph.random_related_node(client_profile, "has_problem")
        constraints = self.graph.random_node("Constraint", limit=2)
        
        return {
            "client": client_profile.attributes,
            "presenting_problem": problem.attributes,
            "constraints": [c.attributes for c in constraints],
            "resources_available": self.graph.random_node("CommunityResource").attributes
        }
    
    def evaluate_response(self, scenario, user_actions):
        """评估用户响应"""
        # 使用AI模型评估响应质量
        evaluation_model = load_evaluation_model("scenario-response")
        return evaluation_model.predict({
            "scenario": scenario,
            "actions": user_actions
        })
```

### 2. 政策更新追踪
```rust
// 政策更新监测
pub struct PolicyTracker {
    sources: Vec,
}

impl PolicyTracker {
    pub fn new(sources: Vec) -> Self {
        PolicyTracker { sources }
    }
    
    pub fn monitor(&self) -> Receiver {
        let (tx, rx) = channel();
        
        for source in &self.sources {
            let source_url = source.clone();
            let tx_clone = tx.clone();
            thread::spawn(move || {
                loop {
                    if let Ok(updates) = check_source(&source_url) {
                        for update in updates {
                            tx_clone.send(update).unwrap();
                        }
                    }
                    thread::sleep(Duration::from_secs(3600)); // 每小时检查一次
                }
            });
        }
        
        rx
    }
}

fn check_source(url: &str) -> Result> {
    // 爬取政策网站并检测更新
    // ...
}
```

### 3. 督导反馈系统
```go
// 督导反馈处理
type SupervisionFeedback struct {
    SupervisorID string
    WorkerID     string
    SessionDate  time.Time
    Strengths    []string
    AreasForImprovement []string
    ActionPlan   string
    Resources    []string
}

func (s *SupervisionService) GenerateActionPlan(feedback SupervisionFeedback) (ActionPlan, error) {
    // 使用AI生成个性化改进计划
    aiResponse, err := aiClient.GenerateActionPlan(feedback)
    if err != nil {
        return ActionPlan{}, err
    }
    
    // 匹配学习资源
    resources := matchResources(aiResponse.SkillsNeeded)
    
    return ActionPlan{
        WorkerID: feedback.WorkerID,
        SupervisorID: feedback.SupervisorID,
        Goals: aiResponse.Goals,
        Timeline: aiResponse.Timeline,
        Resources: resources,
        Checkpoints: generateCheckpoints(aiResponse.Timeline),
    }, nil
}
```

## 部署方案

1. **核心服务**：
   - Go服务编译为Docker容器
   - Kubernetes集群部署，自动扩缩容

2. **AI服务**：
   - Python服务使用FastAPI部署
   - Triton Inference Server托管NLP模型

3. **本地模块**：
   - Rust编译为跨平台本地库
   - Windows/macOS/Linux兼容版本

4. **数据存储**：
   - PostgreSQL分片集群
   - Redis集群管理实时状态
   - MinIO存储学习资源文件

5. **安全合规**：
   - 通过等保三级认证
   - 数据本地化存储选项
   - 国密算法加密敏感数据

## 开发计划

| 阶段 | 时间 | 重点任务 |
|------|------|----------|
| 核心架构 | 1.5个月 | 三语言通信框架、知识库构建、用户系统 |
| 学习系统 | 2个月 | 学习路径算法、知识图谱、测试评估 |
| 协作功能 | 1个月 | 实时协作、案例模拟、督导系统 |
| 安全加固 | 0.5个月 | 数据加密、权限控制、合规审计 |
| 测试部署 | 1个月 | 社工机构试点、用户反馈迭代 |

本方案结合了Go的高并发服务能力、Python的AI优势以及Rust的安全高性能特性，为社工人员提供全方位的学习支持。系统不仅包含知识学习和技能训练，还提供案例协作和督导支持功能，帮助社工在实际工作中不断提升专业能力。