teaching-materials

SKILL.md

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name: teaching-materials
description: 中小学教学文档智能生成工具。当用户需要制作课件（PPT）、编写教学设计（教案）、或创建学生任务单（导学案）时使用此技能。支持数学、语文等学科的备课、课堂巩固、课后作业等教学场景的文档生成。
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# 中小学教学文档技能

## 概述

本技能为中小学教师提供课件、教学设计、学生任务单等教学文档的智能化生成能力。通过预设的模板框架和结构化提示，帮助快速生成规范的教学文档。

## 适用场景

- 制作课件（PPT）- 数学、语文等学科
- 编写教学设计/教案
- 创建学生任务单/导学案
- 备课、说课、公开课文档准备
- 课后作业单、单元测试卷设计
- **下载/获取网络教学资源**（课件、教案、任务单等）

## 支持的学科

- **语文**：古诗词、现代文阅读、作文指导等
- **数学**：数与代数、图形与几何、统计与概率等

## 支持的文档类型

### 1. 课件（PPT）
适用于新授课、复习课、练习课等课型。

**【强制要求】课件必须有配图**：
- 数学课：情境图、示意图、思维导图、几何图形
- 语文课（古诗词）：诗人画像、诗意意境图、时代背景图
- 具体配图要求参考 `references/ppt_guide.md`

**【强制要求】课件必须美观专业**：

生成 PPT 时必须使用 `dragon-ppt-maker` 脚本（`~/.workbuddy/skills/dragon-ppt-maker/ppt_maker.py`），该脚本支持：
- 渐变背景（非纯色）
- 图文混排布局
- 多种主题风格（tech/modern/corporate）
- 自动排版与对齐

禁止使用 pptxgenjs 直接生成简陋的纯文字 PPT。

**课件视觉设计规范**（参考 PPT视觉设计技能）：

| 设计要素 | 规范 |
|----------|------|
| 配色 | 不超过3种主色，参考下方的学科配色方案 |
| 字体 | 标题≥36pt粗体，正文14-18pt，最多2-3种字体 |
| 留白 | 页边距≥10%，元素间距≥20px |
| 每页内容 | ≤5个要点，不堆砌文字 |
| 图文比例 | 每页至少1个视觉元素（图/图标/图表/形状） |

**学科配色方案**：

| 学科/场景 | 主色 | 辅色 | 强调色 | 背景 |
|-----------|------|------|--------|------|
| 语文（古诗词） | `8B0000` 深红 | `F5F5DC` 米色 | `DAA520` 金色 | 浅米色 |
| 语文（现代文） | `2E86AB` 蓝色 | `A23B72` 紫红 | `F18F01` 橙色 | 白色 |
| 数学 | `0D9488` 青绿 | `065F46` 深绿 | `F97316` 橙色 | 米白 |
| 英语 | `6366F1` 靛蓝 | `8B5CF6` 紫色 | `EC4899` 粉色 | 浅灰 |
| 复习课 | `1E2761` 深蓝 | `CADCFC` 冰蓝 | `FFFFFF` 白色 | 深色 |

**【思维导图生成】**：
- 本技能集成了 diagram-generator 技能，可以自动生成高质量的思维导图
- 支持三种格式：drawio(可编辑)、mermaid(代码化)、excalidraw(手绘风格)
- 适用于知识梳理、概念关系展示、教学重点归纳等场景
- 在制作课件时，系统会自动判断是否需要思维导图并生成

### 资源获取（自动执行）

当用户要求制作课件/教案/任务单时，**必须自动执行以下步骤**：

1. **搜索网络资源**：使用 web_search 搜索相关的课件、教案、图片资源
2. **下载相关资源**：
   - 对腾讯文档链接：使用 scrape_url 工具保存
   - 对外部网站（学科网等）：尝试使用 web_fetch 获取公开内容，登录后可下载的资源需提示用户
   - 对公开图片：下载到 `参考资源/images/`
3. **整合到课件**：将下载的图片/资料整合到生成的课件中
4. **保存到对应目录**：所有资源保存到当前课程的文件夹下 `d:/WorkBuddy/MyTeacher/{课程文件夹}/参考资源/`

**注意**：
- 学科网等外部网站通常需要登录/付费才能下载资源
- 优先使用免费的公开资源
- 如果需要登录，提示用户手动登录后下载

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## 首次使用设置

### 资源网站账号配置

**首次使用技能时**，必须询问用户以下信息：

1. **是否有学科网/21世纪教育网等资源网站账号？**
   - 如果有，请用户提供用户名和密码
   - 如果没有，跳过此步骤

2. **需要保存的账号信息**：

| 网站 | 用户名 | 密码 | 用途 |
|------|--------|------|------|
| 学科网(zxxk.com) | 用户名 | 密码 | 下载课件、教案 |
| 21世纪教育网(21cnjy.com) | 用户名 | 密码 | 下载课件、教案 |
| 其他网站 | 用户名 | 密码 | 按需添加 |

3. **账号保存方式**：
   - 保存到 `d:/WorkBuddy/MyTeacher/accounts.json`（仅本地保存，不上传）
   - 后续下载资源时自动读取账号信息

### 账号安全说明
- 账号信息仅用于自动登录下载资源
- 不会用于其他用途
- 用户可随时更新账号信息

### 2. 教学设计（教案）
适用于详细教学方案设计，包含教学目标、重难点、教学过程等完整环节。

### 3. 学生任务单/导学案
适用于学生自主学习引导，包含预习任务、课堂活动、课后巩固等模块。

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## 文件输出规范

### 工作目录

所有生成的文档统一保存在用户工作区：

```
d:/WorkBuddy/MyTeacher/
```

### 文件夹组织结构

**每个课程单独建一个文件夹**，文件夹命名格式：

```
{年级}{册次}_{单元名}_第{N}课_{课程名}/
```

**命名要素**：

| 要素 | 说明 | 示例 |
|------|------|------|
| 年级 | 年级简称 | 五上、五下、六年级 |
| 册次 | 上下册 | 上（可省略）、下 |
| 单元名 | 单元序号 | 第一单元、Unit1 |
| 课序 | 第几课 | 第1课、第2课 |
| 课程名 | 具体课题 | 古诗三首、积的近似数 |

**文件夹内部结构**：

```
d:/WorkBuddy/MyTeacher/
└── 五上_第一单元_第1课_古诗三首/
    ├── 古诗三首_课件.pptx          # 生成的课件
    ├── 古诗三首_教学设计.docx       # 生成的教案
    ├── 古诗三首_任务单.docx         # 生成的学生任务单
    └── 参考资源/                    # 搜索/下载的参考资源
        ├── 学科网_古诗三首课件.docx
        ├── 21世纪教育网_古诗三首教案.docx
        ├── 古诗意境配图1.png
        └── ...
```

**文件夹命名示例**：

| 课程 | 文件夹名 |
|------|----------|
| 五上第一单元第1课古诗三首 | `五上_第一单元_第1课_古诗三首/` |
| 五上第一单元第5课积的近似数 | `五上_第一单元_第5课_积的近似数/` |
| 五下第三单元第2课因数与倍数 | `五下_第三单元_第2课_因数与倍数/` |

### 文件命名规则

文件夹内的文件使用简短命名 `{课程名}_{类型}.扩展名`：

| 类型 | 命名示例 |
|------|----------|
| 课件 | `古诗三首_课件.pptx` |
| 教学设计 | `古诗三首_教学设计.docx` |
| 任务单 | `古诗三首_任务单.docx` |

参考资源文件夹内按来源命名：`{来源}_{描述}.扩展名`

### 参考资源（自动保存）

**搜索到的参考资源必须保存到对应课程的 `参考资源/` 子文件夹中**：

1. 网页资源 → 保存为腾讯文档或本地文件
2. 图片资源 → 下载到 `参考资源/images/`
3. 课件/教案参考 → 保存到 `参考资源/`

### 简写规则
- 五年级上册 → 五上，五年级下册 → 五下
- 单元：第X单元
- 课程文件夹中的文件名不再重复年级/单元信息（已在文件夹名中体现）

### 文件输出方式

- **PPT/Word 文件**：生成到对应课程文件夹
- **在线文档**：可生成腾讯文档链接返回给用户
- **参考资源**：保存到对应课程的 `参考资源/` 子文件夹

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## 资源获取功能

### 支持的平台

| 平台 | 网址 | 说明 |
|------|------|------|
| 学科网 | https://www.zxxk.com/ | 中小学教育资源库 |
| 国家智慧教育平台 | https://basic.smartedu.cn/ | 官方教育资源平台 |
| 人教智慧平台 | https://pep.smartedu.cn/ | 人教版教材配套资源 |
| 其他支持 | 通用网页 | 支持截屏保存任意网页 |

### 获取方式

根据用户提供的资源链接，采用以下方式获取：

1. **网页剪藏** → 使用 `scrape_url` 工具保存为腾讯文档
2. **截屏保存** → 使用浏览器自动化截取页面
3. **内容提取** → 读取页面内容，提取课件/教案/任务单信息

### 使用示例

用户可能这样触发：
- "帮我下载学科网的《小数乘法》课件"
- "获取智慧教育平台上这个教案"
- "截取这个网页的教学设计"
- "把学科网的这个资源保存下来"

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## 文档生成流程

### Step 1：收集教学信息

向用户确认以下关键信息：

| 信息项 | 说明 | 示例 |
|--------|------|------|
| 课题 | 具体教学内容 | 《勾股定理》 |
| 教材版本 | 使用哪个版本教材 | 人教版/北师大版 |
| 年级 | 学生年级 | 初二/七年级 |
| 课型 | 授课类型 | 新授课/复习课/练习课 |
| 课时 | 预计时长 | 1课时(45分钟) |
| 学生学情 | 学生基础水平 | 已掌握三角形基本知识 |

### Step 2：选择文档模板

根据用户需求选择对应的模板框架：

**教学设计模板** → 参考 `references/teaching_design_template.md`

**学生任务单模板** → 参考 `references/task_sheet_template.md`

**课件结构建议** → 参考 `references/ppt_guide.md`

### Step 3：生成文档内容

根据模板框架和收集的教学信息，生成完整的教学文档：

- **教学设计**：按模板结构逐一填充内容，确保教学目标明确、过程完整
- **学生任务单**：设计分层任务，兼顾基础巩固与能力提升
- **课件**：规划每页内容，合理使用动画和可视化
- **思维导图**：对于知识点较多或需要梳理逻辑关系的内容，自动生成思维导图

**思维导图生成流程**：
1. 识别课程中的核心知识点和概念关系
2. 选择合适的导图格式（默认使用 mermaid，适合快速生成）
3. 调用 diagram-generator 生成思维导图文件
4. 将导图文件插入到课件的相应页面
5. 同时保存原始导图文件到工作目录供后续编辑

### Step 4：输出交付物

根据用户选择的输出格式生成文档：

- **PPT 课件**：使用 pptx skill 生成 .pptx 文件
- **Word 教案**：使用 docx skill 生成 .docx 文件
- **在线文档**：可生成腾讯文档链接

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## 教学设计内容要求

### 教学目标
- 知识与技能：具体、可测量
- 过程与方法：体现探究过程
- 情感态度：适当即可

### 教学重难点
- 重点：本节课核心知识
- 难点：学生理解困难的点

### 教学过程
- 导入：2-3分钟，生活情境引入
- 新知探究：15-20分钟，核心环节
- 巩固练习：10-15分钟，梯度练习
- 总结：3-5分钟，知识梳理

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## 学生任务单设计原则

### 预习任务
- 自主阅读指导
- 基础自测题目
- 预习疑问收集

### 课堂任务
- 探究问题设计
- 例题变式训练
- 小组讨论话题

### 巩固练习
- 基础达标（全员必做）
- 能力提升（选做）
- 拓展挑战（学有余力）

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## 数学学科特殊处理

### 公式与符号
- 关键公式用彩色标注
- 重要定理用框图突出

### 几何图形
- 配合图示说明
- 标注关键要素（角度、长度）

### 例题设计
- 提供规范解题步骤
- 包含易错点提示
- 适当提供变式训练

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## 常用提示词示例

用户可能这样触发技能：

**文档生成**：
- "帮我设计一节《二次函数》的教学设计"
- "制作一个《全等三角形》复习课的PPT"
- "创建一个《有理数运算》的导学案"
- "帮我写一份《圆》的教案"
- "生成一个《一次函数》预习任务单"

**资源获取**：
- "帮我下载学科网的《小数乘法》课件"
- "获取智慧教育平台上这个教案"
- "截取这个网页的教学设计"
- "把 https://www.zxxk.com/xxx 这个资源保存下来"

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## 参考资源

### templates/
- `teaching_design_template.md` - 教学设计通用模板
- `task_sheet_template.md` - 学生任务单通用模板
- `ppt_guide.md` - 课件制作指南

### 使用建议

1. 先生成通用框架，再根据具体课题填充内容
2. 数学概念要确保表述准确
3. 例题选择要有代表性
4. 练习要有梯度，从易到难
5. **思维导图的使用**：
   - 适合知识复习课、单元总结、概念梳理等场景
   - 对于逻辑关系复杂的知识点，优先使用思维导图呈现
   - 生成的导图文件保存在 `d:/WorkBuddy/MyTeacher/diagrams/` 目录
   - 如需调整导图样式或内容，可直接编辑生成的文件

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## 思维导图技能集成

本技能已集成 **diagram-generator** 技能，提供专业的思维导图生成能力。

### 支持的导图格式

| 格式 | 特点 | 适用场景 |
|------|------|----------|
| **Mermaid** | 代码化、版本控制友好、生成快速 | 课件内嵌、快速预览、文档集成 |
| **DrawIO** | 功能强大、可精细编辑、支持复杂布局 | 需要后续编辑、复杂知识体系 |
| **Excalidraw** | 手绘风格、创意性强、非正式感 | 吸引学生注意力、轻松氛围 |

### 导图应用场景

**数学学科**：
- 单元知识梳理（如"小数运算"、"平面图形"）
- 公式推导过程（如"勾股定理证明步骤"）
- 易错点归类（如"分数运算常见错误"）
- 解题思路梳理（如"应用题解题流程"）

**语文学科**：
- 古诗词意象梳理
- 文章结构分析
- 人物关系图
- 写作技巧归纳

### 导图示例

**数学知识梳理导图**：
```
小数乘法
├── 小数乘整数
├── 小数乘小数
├── 积的近似数
├── 连乘、乘加、乘减
└── 解决问题
    ├── 估算
    └── 精确计算
```

**语文古诗意象导图**：
```
《望天门山》
├── 景物
│   ├── 天门山
│   ├── 楚江
│   └── 孤帆
├── 动态描写
│   ├── 断
│   ├── 开
│   └── 出
└── 情感
    └── 豪迈豁达
```

### 技术实现

当用户要求制作课件时，系统会：
1. 分析课程内容，判断是否适合使用思维导图
2. 如果适合，自动生成导图 JSON 规范
3. 调用 `mcp-diagram-generator` MCP 服务器生成导图文件
4. 将导图插入到课件中（作为图片或可编辑对象）
5. 保存导图原始文件供后续修改