信息科技备课助手 v3.4.0（Node.js 版）

概述

支持湘教版和湘科版《信息科技》教材的一站式备课解决方案。结合《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》核心素养理念，自动生成完整备课资料包（五件套）。

默认版本：湘教版。首次使用时询问用户确认；一旦用户在任意会话中说过"湘教版"或"湘科版"，将选择永久记录到 USER.md，后续所有会话不再询问，直接使用已记录的版本。

✅ 全 Node.js 实现，可打包共享到 SkillHub。

> 湘教版 vs 湘科版 区别：

> | 项目 | 湘教版 | 湘科版 |

> |------|--------|--------|

> | 每册单元数 | 3个单元 | 4个单元 |

> | 每单元课数 | 4课（共12课） | 4活动（共16活动） |

> | 课程称谓 | "第X课" | "第X活动"（活动=课） |

生成内容（五件套）

教材版本选择（重要）

激活时，先检查 USER.md 中是否已记录 教材版本 偏好：

step 1: 读取 C:\Users\Administrator\.workbuddy\USER.md
step 2: 查找"教材版本"字段
step 3:
  - 已记录（如"湘教版"）→ 直接使用，不询问
  - 未记录（真正首次）→ 询问用户，确认后写入 USER.md 永久保存

首次使用询问模板：

您好！我是信息科技备课助手，支持以下两个教材版本：

1. 湘教版（3单元×4课=12课/册）
2. 湘科版（4单元×4活动=16活动/册）

请问您使用的是哪个版本？
（确认后我会记住您的选择，以后不再询问）

确认后写入 USER.md：

在 USER.md 的## 教学设计偏好章节下新增一行：

- **教材版本**：湘教版（已确认，无需重复询问）

后续会话行为：

• USER.md 中已有版本记录 → 直接使用，回复中注明"教材版本：湘教版（已记忆）"
• 用户临时切换版本（如说"湘科版 六下第5活动"）→ 按用户本次指定的版本处理，并更新 USER.md 中的记录

课次/活动自动计算规则（重要）

湘教版（默认）

每册教材结构：3个单元，每单元4课，共12课。

当用户说"X年X下第N课"时，自动转换为单元+课次：

单元计算：unit = ceil(N / 4)  →  第unit单元
课次计算：lesson = N - (unit-1)*4  →  第unit单元第lesson课

同理适用于：三上/三下/四上/四下/五上/五下/六上/六下 等所有册次。

湘科版

每册教材结构：4个单元，每单元4活动，共16活动。

（湘科版教材中"活动"即"课"，两者含义相同）

当用户说"X年X下第N活动"时，自动转换为单元+活动次：

单元计算：unit = ceil(N / 4)  →  第unit单元
活动计算：activity = N - (unit-1)*4  →  第unit单元第activity活动

同理适用于：三上/三下/四上/四下/五上/五下/六上/六下 等所有册次。

确认流程（通用）

收到课次/活动简写后，必须先向用户确认识别结果，例如：

> 湘教版："好的，我理解为：六年级下册 第二单元第1课，是这个吗？"

> 湘科版："好的，我理解为：六年级下册 第二单元第1活动，是这个吗？"

确认后再读取对应版本的课程大纲匹配具体课题。

工具脚本（Node.js）

scripts/
├── generate_ppt.js                      # PPT生成工具（pptxgenjs，15页深蓝科技风格）
├── generate_teaching_design_v2.js       # 教案生成工具（docx，v2深蓝九章节格式）
├── generate_html.js                     # 互动HTML工具生成器（三模块）
├── generate_doc.js                      # Word文档入口（学生任务单）
├── doc_builder.js                      # 底层Word组件库（docx）
├── html_builder.js                     # 底层HTML组件库
└── templates/                         # 模板目录（预留）

依赖（已安装）：

node_modules/
├── pptxgenjs/        # PPT生成（npm install pptxgenjs）
└── docx/              # Word生成（npm install docx@9）

参考资料目录：

references/
├── 湘教版信息科技教材课程大纲_含目标内容.md   # 湘教版大纲（含教学目标，优先用于湘教版）
├── 湘科版信息科技教材课程大纲.md              # 湘科版大纲（每册4单元×4活动=16活动）
├── 信息科技备课教案模板.docx                  # 空白教案模板
└── 教案示例_推荐算法.docx                     # 已生成示例（参考）

完整备课流程（五件套）

Step 1：解析用户需求（版本判断 + 课次计算 + 全套生成）

⚡ 全套默认生成规则（核心行为，v3.3.0 新增）：

当用户要求制作某节课的任何一份资料（教案/课件/任务单/互动HTML）时：

• 自动生成全套四件套：PPT课件 + 教学设计 + 学生任务单 + 互动HTML工具
• 跳过已存在的文件：生成前检查当前目录下是否已有对应文件，只生成缺失的
• 除非用户明确要求只生成某一份：如用户说"只需要教案"，则只生成教案

检查文件存在性的方法（Node.js）：

const fs = require('fs');
const topic = '课题名';   // 如 '推荐算法'
const grade = '五年级下册'; // 如 '五年级下册'
const prefix = `${grade}${topic}`; // 如 '五年级下册推荐算法'

const needed = ['课件', '教学设计', '学生任务单', '互动工具'];
const extensions = ['.pptx', '_教案.docx', '_学生任务单.docx', '_互动工具.html'];

const toGenerate = [];
for (let i = 0; i < needed.length; i++) {
  if (!fs.existsSync(prefix + extensions[i])) {
    toGenerate.push(needed[i]);
  }
}
if (toGenerate.length === 0) {
  console.log('所有文件已存在，无需重复生成！');
} else {
  console.log('需要生成：', toGenerate.join('、'));
}

版本判断 + 课次计算：

1. 判断教材版本（首次使用已询问，后续直接使用已记录版本）
2. 按对应规则计算单元+课次/活动次：
• 湘教版：3单元×4课=12课，公式 unit=ceil(N/4), lesson=N-(unit-1)*4
• 湘科版：4单元×4活动=16活动，公式 unit=ceil(N/4), activity=N-(unit-1)*4
3. 向用户确认：年级 + 单元 + 课次/活动次 + 将生成的全套资料列表
4. 根据用户确认，读取对应版本的课程大纲文件匹配课题名、教学目标、主要内容

> 术语注意：湘科版称"活动"，不称"课"，但两者含义相同，计算逻辑一致。

Step 2：读取课程大纲

根据已确认的教材版本，选择对应的大纲文件：

const fs = require('fs');
const path = require('path');
const skillDir = 'C:\\Users\\Administrator\\.workbuddy\\skills\\信息科技备课助手';

// 根据版本选择大纲文件
const version = '湘教版'; // 或 '湘科版'，根据用户输入确定
const outlineFile = version === '湘科版'
  ? '湘科版信息科技教材课程大纲.md'
  : '湘教版信息科技教材课程大纲_含目标内容.md';

const outline = fs.readFileSync(
  path.join(skillDir, 'references', outlineFile),
  'utf-8'
);
// 搜索对应课题内容（年级+单元+课次/活动次）

Step 3：生成 PPT 课件

使用 generate_ppt.js 中的 PPTGenerator 类，pptxgenjs，深蓝科技风格，15页标准结构：

const { PPTGenerator } = require('./scripts/generate_ppt.js');
const path = require('path');

const config = {
  topic: '课题名',
  grade: '六年级下册',
  unit: '第二单元第1课 课题名',
  duration: '1课时（40分钟）',
  objectives: [
    ['知识与技能', '了解xxx概念\n掌握xxx方法', 'BLUE'],
    ['过程与方法', '通过实践探究\n培养解决问题的能力', 'TEAL'],
    ['情感与素养', '体会技术价值\n培养信息科技核心素养', 'ORANGE'],
  ],
  intro: '情境导入文字（思考题/生活情境）',
  sections: [
    { title: '知识点1标题', content: '概念说明', points: ['要点1', '要点2', '要点3'] },
    { title: '知识点2标题', content: '概念说明', points: ['要点1', '要点2'] },
    // 最多5个知识点
  ],
  activity: {
    title: '实验/活动标题',
    materials: ['材料1', '材料2', '材料3'],
    steps: ['步骤1', '步骤2', '步骤3', '步骤4'],
  },
  summary: '方法总结文字',
  expand: ['拓展应用1', '拓展应用2', '拓展应用3'],
  exercises: [
    ['选择题', '1. 下列说法正确的是：\n   A. 选项1  B. 选项2  C. 选项3', 'BLUE'],
    ['判断题', '2. 判断正误：\n   （  ）', 'TEAL'],
    ['应用题', '3. 请设计一个解决方案', 'ORANGE'],
  ],
  board: '板书设计文字',
  gains: [
    ['收获1', '描述1', 'BLUE'],
    ['收获2', '描述2', 'TEAL'],
    ['收获3', '描述3', 'GREEN'],
    ['收获4', '描述4', 'ORANGE'],
  ],
  homework: {
    required: ['必做任务1', '必做任务2'],
    optional: ['选做任务1', '选做任务2'],
  },
};

const outputPath = path.join(process.cwd(), '课题名_课件.pptx');
const gen = new PPTGenerator();
gen.generate(config, outputPath);

PPT结构（15页）：

1. 封面 - 深蓝背景，课题+单元+年级
2. 学习目标 - 三栏卡片（知识技能/过程方法/情感素养）
3. 情境导入 - 思考题/生活情境

4-8. 新知讲解 - 每页一个知识点（最多5页）

1. 实验活动 - 左侧材料准备+右侧步骤
2. 方法总结 - 知识框架
3. 拓展应用 - 生活中的信息科技
4. 课堂练习 - 选择题/判断题/应用题
5. 板书设计 - 核心概念框架
6. 课堂小结 - 四格收获卡
7. 作业布置 - 必做+选做

Step 4：生成教案（Word）

使用 generate_teaching_design_v2.js，docx 库，深蓝主题（#1F6BB7），九章节完整结构：

const { generateTeachingDesign, makeConfig } = require('./scripts/generate_teaching_design_v2.js');
const path = require('path');

const cfg = makeConfig({
  title: '课题名',
  grade: '六年级下册',
  unit: '第二单元第1课 课题名',
  period: '1课时（40分钟）',
  class_type: '新授课',
  curriculum_points: '课标要点说明...',
  student_analysis: {
    knowledge: '已有知识技能基础...',
    habits: '学生学习习惯与认知特点...',
    experience: '相关生活经验...',
    difficulty: '预期学习难点...',
  },
  objectives: {
    knowledge: ['知识技能目标1', '知识技能目标2'],
    process:   ['过程方法目标1', '过程方法目标2'],
    emotion:   ['情感素养目标1', '情感素养目标2'],
  },
  key_points: ['重点1', '重点2'],
  difficult_points: ['难点1', '难点2'],
  preparation: {
    teacher: ['教师准备1', '教师准备2', '教师准备3'],
    student: ['学生准备1', '学生准备2'],
  },
  process_summary: [
    { 环节: '情境导入', 时长: '约3′', 教师活动: '...', 学生活动: '...', 设计意图: '...' },
    { 环节: '新知讲解', 时长: '约15′', 教师活动: '...', 学生活动: '...', 设计意图: '...' },
    { 环节: '实践探究', 时长: '约15′', 教师活动: '...', 学生活动: '...', 设计意图: '...' },
    { 环节: '总结评价', 时长: '约7′', 教师活动: '...', 学生活动: '...', 设计意图: '...' },
  ],
  process_details: {
    '环节1  情境导入（3分钟）': [
      { type: 'text', text: '【教师活动】教师播放...' },
      { type: 'text', text: '【教师提问】同学们，...' },
      { type: 'text', text: '【预设回答】学生回答...' },
      { type: 'text', text: '【教师小结】...' },
    ],
  },
  assignments: {
    basic:    ['基础任务1', '基础任务2'],
    advanced: ['提升任务1', '提升任务2'],
  },
  board_design: [
    ['课题名', '副标题'],
    ['一、核心概念：', true],
    ['具体内容...', false],
  ],
  reflection: [
    ['目标达成情况', '评价问题...'],
    ['课堂亮点', '描述...'],
    ['待改进之处', '描述...'],
    ['下次改进计划', '描述...'],
  ],
});

const outputPath = path.join(process.cwd(), '课题名_教案.docx');
await generateTeachingDesign(cfg, outputPath);

九章节教案结构：

Step 5：生成学生任务单（Word）

使用 doc_builder.js 中的 generateTaskSheet() 函数，docx，A4竖版，标准五段结构：

const { generateTaskSheet } = require('./scripts/doc_builder.js');
const path = require('path');

const taskInfo = {
  title: '课题名',
  grade: '六年级下册',
  objectives: [
    '能说出xxx的概念和特点',
    '能使用xxx方法完成实践活动',
    '体验信息技术的价值与趣味',
  ],
  preview: [
    ['思考探索', '生活中哪些地方用到了xxx技术？请举3个例子'],
    ['预习填空', '___是指___，它的主要特点是___'],
  ],
  explore: [
    ['活动一：认识xxx', '参考教材第xx页，完成以下步骤：\n1. ...\n2. ...\n3. ...',
     ['编号', '现象/结果', '原因分析'], 4],
  ],
  knowledge: [
    'xxx的定义：___是指___',
    'xxx的特点：① ___ ② ___ ③ ___',
  ],
  exercises: [
    ['选择题', '下列关于xxx说法正确的是（  ）', ['A. 说法1', 'B. 说法2']],
    ['判断题', '（  ）xxx一定比yyy更好', null],
  ],
  extension: '和家长讨论后写下你的想法',
};

const outputPath = path.join(process.cwd(), '课题名_学生任务单.docx');
await generateTaskSheet(taskInfo, outputPath);

任务单结构（五段）：

• 顶部：蓝色标题栏（课题名）+ 副标题（年级）+ 班级/姓名/日期填写行
• 学习目标：深蓝横幅 + 勾选框目标列表（最多4条）
• 课前预习：青色横幅 + 每项预习任务 + 填写横线
• 课堂探究：蓝色横幅 + 活动步骤说明 + 记录表格（可选）
• 知识整理：绿色横幅 + 填空式概念整理
• 巩固练习：灰色横幅 + 选择/判断/应用题
• 课后拓展：淡紫色横幅 + 延伸任务

Step 6：生成互动教学工具（HTML）

使用 generate_html.js 中的 HTMLGenerator 类，三模块互动工具：

const { HTMLGenerator } = require('./scripts/generate_html.js');
const path = require('path');

const htmlConfig = {
  topic: '课题名',
  knowledge_title: '本节核心知识',
  knowledge_content: '知识点介绍文字（支持换行）',
  quiz: [
    { q: '问题1？', options: ['A. 选项1', 'B. 选项2', 'C. 选项3', 'D. 选项4'], answer: 0 },
    { q: '问题2？', options: ['A. 选项1', 'B. 选项2', 'C. 选项3'], answer: 2 },
  ],
  drag_items: [
    { text: '概念A', category: '类别1' },
    { text: '概念B', category: '类别2' },
    { text: '概念C', category: '类别1' },
  ],
  categories: ['类别1名称', '类别2名称'],
};

const outputPath = path.join(process.cwd(), '课题名_互动工具.html');
const gen = new HTMLGenerator(htmlConfig);
gen.generate(outputPath);

HTML工具三模块：

• 模块1：知识学习 — 核心知识点展示，配图说明
• 模块2：拖拽分类 — 概念/案例拖拽分类互动练习，自动评分
• 模块3：随堂测验 — 单选题测验，即时反馈正确答案

模糊匹配规则

当用户提到模糊关键词（如"小夜灯"、"系统组成"）：

1. 搜索课程大纲找到所有相关条目
2. 列出所有匹配结果请用户确认
3. 用户确认后再生成

配色规范

教案（Word）

• 主色：#1F6BB7（深蓝，用于章节标题横幅）
• 表头底：#D6E4F7（浅蓝，用于表格标签列）
• 章节底：#EEF4FB（极浅蓝，用于内容区分）
• 边框：#A0BFE0（淡蓝边框）

PPT

• 背景：#1A233A（深蓝背景，封面）
• 主蓝：#1A73E8（标题栏）
• 青色：#00BFD8（副标题/强调）
• 橙色：#FF6D00（实验活动）
• 绿色：#00C853（拓展应用）

HTML

• 主色：#00796b（深绿青）
• 辅色：#004d40（深色标题）
• 强调：#ef6c00（橙色按钮）

核心素养要求

教学原则

• 问题驱动：真实情境导入，激发探究欲望
• 项目式学习：以任务/项目为载体，做中学
• 跨学科融合：与数学、科学、艺术等结合
• 螺旋递进：衔接已学概念，逐步深化

每次完成后必须告知用户的使用方法

每次完成备课资料生成后，在回复末尾附上以下提示：

> 💡 信息科技备课助手使用方法（v3.4.0 Node.js版）

>

> ⚡ 全套默认生成：

> - 用户要求制作某节课的任何一份资料时，自动生成全套四件套

> - 已存在的文件自动跳过，不重复生成

> - 如只需某一份，请明确说明"只需要教案"

>

> 教材版本（已记忆，不再重复询问）：

> - 首次使用时确认版本，确认后永久记录在 USER.md

> - 后续所有会话直接使用已记录版本，不再询问

> - 如需切换版本，请主动说明，如：湘科版 六下第5活动

> - 湘教版：3单元×4课=12课/册；湘科版：4单元×4活动=16活动/册

> - 湘科版称"活动"不称"课"，两者含义相同

>

> 触发方式（任选一种）：

> - 湘教版说课次：六下第5课、五下第3课（自动识别单元）

> - 湘科版说活动：六下第5活动（自动识别单元）

> - 说课题名：帮我做推荐算法的课件

> - 选择功能：做六下第7课的教案、生成五下第2课的任务单

>

> 支持生成的内容：

> | 内容 | 触发关键词 |

> |------|-----------|

> | PPT课件 | 课件、PPT、幻灯片 |

> | 教学设计/教案 | 教案、教学设计、备课 |

> | 学生任务单 | 任务单、导学案 |

> | 互动HTML工具 | 互动工具、HTML、互动页面 |

> | 全套四件套 | 全套、四件套、完整备课 |

>

> 课次/活动速查规则：

>

> 湘教版（3单元×4课=12课）：

> - 第1-4课 → 第一单元第1-4课

> - 第5-8课 → 第二单元第1-4课

> - 第9-12课 → 第三单元第1-4课

>

> 湘科版（4单元×4活动=16活动）：

> - 第1-4活动 → 第一单元第1-4活动

> - 第5-8活动 → 第二单元第1-4活动

> - 第9-12活动 → 第三单元第1-4活动

> - 第13-16活动 → 第四单元第1-4活动

>

> ✅ Node.js 全量实现，可共享到 SkillHub