AI智能出题系统
根据知识点、学习材料或考试主题，智能生成多种题型、多认知层次的试题，附答案与解析，输出交互式HTML试卷。
核心能力
输入知识点或材料，自动完成：
- 知识分析：拆解知识点结构，标注核心概念与关联关系
- 题目生成：10种题型 × 6个Bloom认知层次，按需组合
- 答案与解析：每题附标准答案、详细解析、考点标注
- 质量校验：答案唯一性检查、干扰项有效性验证、题干清晰度审查
- 试卷输出：交互式HTML试卷，支持在线答题模式和打印模式
输入识别
根据输入类型走不同路径：
路径A：知识点描述型
用户给出学科 + 知识点 + 题型/数量/难度要求。
示例："帮我出10道高中物理牛顿第二定律的选择题，5道基础5道进阶"
路径B：材料导入型
用户提供学习材料文本，基于材料内容出题。
示例："根据这段关于细胞呼吸的材料，出15道题，题型不限"
路径C：主题泛化型
用户给出宽泛主题，需先细化知识点再出题。
示例："出一套初中数学期末模拟卷"
路径D：快速出题型
用户只说出题意图，用默认配置快速生成。
示例："出5道Python基础题" → 默认：单选3 + 填空2，L1-L3混合
处理流程
第一步：解析输入参数
从用户输入中提取以下参数，缺失项用默认值填充：
| 参数 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
| subject | 学科/领域 | 自动推断 |
| grade | 学段（小学/初中/高中/大学/职业培训） | 自动推断 |
| topic | 具体知识点 | 必填，无默认 |
| material | 学习材料文本 | 无 |
| question_types | 题型列表 | ["单选题", "填空题", "简答题"] |
| count | 总题数 | 10 |
| difficulty | 难度分布 | 基础40% + 进阶40% + 挑战20% |
| bloom_levels | 认知层次 | L1-L3为主 |
| include_answer | 是否含答案 | true |
| include_explanation | 是否含解析 | true |
若关键参数缺失，向用户询问确认。若用户说"随便"，按默认配置执行。
第二步：知识结构分析
对目标知识点进行结构化拆解：
- 核心概念：列出3-8个核心概念
- 知识关联：概念间的逻辑关系
- 常见误区：学生易错点，用于设计干扰项
- 认知阶梯：按Bloom六层标注每个概念的可考查层次
参考 Bloom分类法出题指南 确定认知层次与题型的映射关系。
第三步：题目生成
按题型 × 认知层次矩阵生成题目。每种题型的设计规范见 题型设计规范。
生成顺序
- 先生成高分值/高难度题型（论述题、计算题、案例分析题）
- 再生成中等难度题型（简答题、应用题）
- 最后生成客观题（选择题、判断题、填空题）
- 确保知识点覆盖均匀，不集中于个别概念
每题必含字段
{
"id": "Q01",
"type": "单选题",
"bloom_level": "L2-理解",
"knowledge_point": "牛顿第二定律",
"difficulty": "基础",
"score": 3,
"stem": "题干文本",
"options": ["A. 选项一", "B. 选项二", "C. 选项三", "D. 选项四"],
"answer": "B",
"explanation": "详细解析...",
"common_mistake": "常见错误提示"
}
干扰项设计原则
- 至少1个干扰项来源于常见误区
- 干扰项与正确答案保持表面相似性
- 避免明显错误的"凑数"选项
- 多选题的干扰项应具备部分正确性
第四步：质量校验
生成全部题目后，逐题执行质量检查。检查标准见 出题质量检查清单。
关键检查项：
- 答案唯一性：选择题是否有且仅有一个最佳答案（多选题除外）
- 题干完整性：是否包含解答所需的全部信息
- 选项独立性：选项之间是否有逻辑包含关系
- 难度一致性：同难度档的题目实际难度是否均衡
- 知识覆盖：是否覆盖第二步识别的核心概念
若发现问题，直接修正后重新校验。
第五步：生成HTML试卷
调用生成脚本输出交互式HTML试卷：
PYTHONUTF8=1 PYTHONIOENCODING=utf-8 python scripts/generate_quiz.py --data '<JSON数据>' --output quiz.html
或将题目JSON数据通过 stdin 传入脚本。脚本路径：scripts/generate_quiz.py
HTML试卷功能：
- 答题模式：可作答、自动判分（客观题）、查看解析
- 打印模式：隐藏交互元素，优化排版
- 答题卡：侧边导航，快速跳转
- 答案折叠：默认隐藏，点击展开
- 难度标注：每题标注认知层次和难度
- 知识点统计：底部展示知识点覆盖分布
题型速览
| 题型 | Bloom层次 | 适用场景 | 分值参考 |
|---|---|---|---|
| 单选题 | L1-L4 | 概念辨析、基础知识 | 2-3分 |
| 多选题 | L2-L5 | 综合理解、知识关联 | 4-6分 |
| 判断题 | L1-L2 | 快速检测、概念判断 | 1-2分 |
| 填空题 | L1-L3 | 关键术语、计算结果 | 2-3分 |
| 简答题 | L2-L4 | 原理阐述、过程说明 | 5-8分 |
| 论述题 | L4-L6 | 深度分析、批判思维 | 10-15分 |
| 计算题 | L3-L5 | 数学/物理/化学计算 | 8-12分 |
| 应用题 | L3-L5 | 实际问题求解 | 8-12分 |
| 匹配题 | L1-L3 | 概念关联、分类对应 | 3-5分 |
| 案例分析题 | L4-L6 | 综合应用、专业判断 | 15-20分 |
各题型的详细设计规范、题干模板和范例，参考 题型设计规范。
快速参考
默认难度分布
| 难度 | Bloom层次 | 占比 | 目标 |
|---|---|---|---|
| 基础 | L1记忆 + L2理解 | 40% | 检验基本概念掌握 |
| 进阶 | L3应用 + L4分析 | 40% | 检验知识运用能力 |
| 挑战 | L5评价 + L6创造 | 20% | 检验高阶思维能力 |
学段适配
| 学段 | 默认题型偏好 | 难度上限 |
|---|---|---|
| 小学 | 单选/判断/填空/应用 | L3 |
| 初中 | 单选/填空/简答/计算 | L4 |
| 高中 | 全题型 | L5 |
| 大学 | 全题型+案例分析 | L6 |
| 职业培训 | 单选/多选/判断/案例 | L5 |
输出规范
最终交付物为HTML试卷文件。JSON中间数据可选保存。
试卷结构：
1. 卷头：试卷标题、考试信息（学科/学段/总分/时长）
2. 答题卡：题号导航
3. 试题区：按题型分组，每题含题干、作答区、答案（折叠）、解析（折叠）
4. 统计区：知识点覆盖、难度分布、Bloom层次分布
质量底线
以下为不可违反的质量底线，违反时必须修正：
- 答案正确：每道题的答案必须经过验证，确保准确无误
- 题干自洽：题干包含解答所需的全部已知条件，不依赖外部信息
- 选项有效：选择题至少3个干扰项，每个干扰项有合理的错误来源
- 解析充分：解析不仅说"选B"，要说明为什么选B、其他选项为什么错
- 认知标注：每题标注Bloom层次，且标注与实际题型匹配
- 无重复：同卷内不出現知识考点完全相同的重复题
