学页｜作业设计与模板工具

概述

学页｜作业设计与模板工具是一款面向中小学教师的课后作业设计技能。教师只需提供学段、学科、课题（或上传教案/课件/旧题目），即可获得一套「设计合规 + 结构分层 + 答案齐全」的成套作业，解决教师"作业设计没标准""分层作业没精力""双减时长难把控""参赛文书不会写"四大痛点，把"抄配套练习册"变成"专业化的作业设计"。

本技能以王月芬单元作业设计方法论（科学性/类型/难度/时间/结构/评价六要素）为知识内核，内置双减合规规则库（时长红线、机械重复检测、超纲预警）与官方大赛文书模板（双向细目表、题目属性表、评价量规），并通过确定性脚本在交付前强制校验——这是与"直接跟大模型对话出题"的本质区别：合规不靠模型自觉，靠规则校验。

触发场景

以下情况触发本技能：

• 直接关键词：布置作业、设计作业、分层作业、单元作业、作业设计、双减作业、校本作业、作业设计大赛、假期作业、实践作业、项目作业、作业模板
• 语境触发：用户描述作业布置需求（如"明天讲完课布置什么作业""帮我出一套第八单元的分层作业""下个月作业设计比赛，帮我按模板做一份"）
• 材料触发：用户上传教案/课件/教材照片/旧作业/配套练习册题目，要求基于材料设计作业或对旧题分层改编
• 组合触发：用户已用 xueye-lesson-prep 生成过教案，要求深化作业设计；或已用 xueye-quiz-generator 出过课堂互动题，要求配套课后作业

不触发的场景：课堂互动题设计（用 xueye-quiz-generator）、教案与课件生成（用 xueye-lesson-prep）、完整试卷命题组卷（考试场景，非作业场景）、课程体系规划（用 xueye-curriculum-builder）。

与其他学页技能的关系：
- xueye-lesson-prep（AI备课）→ 其 Step 5 仅生成写进教案的简版分层作业；需要独立成套作业、单元统筹、合规校验或大赛文书时，移交本技能
- xueye-quiz-generator（课堂互动）→ 时间轴互补：课上互动题 vs 课后作业题；共享布鲁姆分层理念
- xueye-curriculum-builder（课程体系）→ 体系层工具，与本技能（课后巩固层工具）互补

交付物一览

工作流程

作业设计遵循六步标准化工作流。按顺序执行，每一步的输出作为下一步的输入。

Step 1: 作业需求采集

从用户输入中提取作业设计关键要素。如信息不完整，提问补充。

需采集的要素：

采集规则：
1. 最多提问 3 个问题，一轮问完，禁止多轮追问
2. 只问缺失的必填项；用户已表达的信息不重复问
3. 若用户上传教案/课件/旧作业，先提取信息（课题、知识点、已有题目），减少提问
4. 非必填项未提供时使用默认值，不提问
5. 信息齐全时直接进入 Step 2，无需确认
6. 硬性前置检查：小学 1–2 年级 + 课后家庭作业 → 必须走非书面模式（口头/实践/阅读任务单），并在需求采集时告知用户此合规约束

Step 2: 作业蓝图设计

基于采集的信息，设计整套作业的蓝图。

加载参考文档： references/homework-design-methodology.md — 单元/课时作业设计方法论

蓝图要素：

1. 作业目标拆解：从课标要求（可复用 xueye-lesson-prep 的 curriculum_query.py 查询）推导单元作业目标，再拆解到课时作业目标；每条目标编号（如 U1/U2/K1/K2），后续每题标注对应目标编码
2. 双向细目表：知识点 × 认知维度（了解/理解/掌握/运用）矩阵，标注每格的题量分配——这是"为什么选这些题"的依据
3. 分层结构设计：按 A 基础必做（50–60%）/ B 提升选做（25–35%）/ C 挑战自愿（10–20%）规划题量与认知层级
4. 时长预算：按学段红线倒推总预算，再分配到各层（A 层占时约 60%，B 层约 30%，C 层不计入红线）；用基准时长表（题型 × 学段）逐题预估
5. 题型结构：客观题与主观题搭配；按需融入实践性/项目式/跨学科/长周期作业（课后巩固场景至少考虑 1 道非纯书面题，除非用户拒绝）
6. 单元递进关系（单元作业时）：课时作业之间体现"巩固→综合→迁移"递进，避免跨课时重复训练同一知识点同一维度

Step 3: 题目与任务生成

按蓝图逐题生成，每道题/任务必须包含完整八要素。

加载参考文档： references/assignment-type-library.md — 六类作业模板库与写作规范

作业八要素：

六类作业模板概览（详见模板库文档）：

生成规则：
1. 题干语言匹配学段：小学口语化有画面感，高中可用学科术语；严禁超纲（知识点不超出该学段课标要求）
2. 每题的认知维度必须与双向细目表的分配一致，不得随意标"应用"实为"识记"
3. 同一知识点 + 同一题型连续不超过 3 题（防机械重复）
4. 每题预估时长使用基准时长表（见合规规则库文档），预估按中等学生水平
5. 理科计算题答案必须附验算步骤；无法确保准确的史地事实类内容标注"请教师课前核对"
6. 改编模式（用户带题来）：保留原题考点，改情境/改问法/改数据做分层变式，并标注"改编自用户素材"
7. 题量参考：课时作业 10–20 题（含任务）；单元作业 25–40 题；小学低年级任务单 3–5 项非书面任务

Step 4: 合规校验

生成 homework.json 后，运行校验器进行确定性检查，不合格自动回炉修正。

加载参考文档： references/compliance-rules.md — 双减合规规则库

实现方式： python scripts/homework_validator.py homework.json

校验项（脚本自动执行）：
1. 八要素完整性：逐题检查八要素字段非空
2. 时长红线：小学 1–2 年级书面题数必须为 0；小学 3–6 年级 A+B 层总预估 ≤60 分钟；初中 ≤90 分钟；高中参照 ≤90 分钟（C 层不计入红线但单独显示）
3. 分层比例：A 层题量占比 50–60%，B 层 25–35%，C 层 10–20%（容差 ±5pt，超出报警告）
4. 机械重复：同知识点 + 同题型连续 >3 题报错；纯抄写类题占比 >20% 报警（小学语文写字类豁免）
5. 难度标注一致性：A 层题的认知维度应为识记/理解/简单应用；B 层为应用/分析；C 层为分析/评价/创造——错位报错
6. 超纲预警：知识点字段与学段课标关键词对照（简化规则库），疑似超纲标注警示

处置规则： 校验报错 → 定位违规题目 → 修正（压缩题量/调整层级/替换题型）→ 重跑校验直至通过；警告项在教师版文书中如实呈现供教师决断。

Step 5: 成果装配

将校验通过的 homework.json 转化为交付文件。

实现方式： 调用 tencent-docx 生成 .docx 文档，表格能力生成 .xlsx 登记表

文件生成顺序：
1. 先写 homework.json（机器可读源）
2. 运行 python scripts/homework_validator.py homework.json 校验合格
3. 运行 python scripts/homework_export.py homework.json --outdir ./output 导出登记表 xlsx 与 Markdown 底稿
4. 基于 Markdown 底稿调用 tencent-docx 生成：学生作业卷（去掉答案/意图/属性，保留题面与答题区）、教师版设计文书（全要素 + 细目表 + 校验报告）；参赛迎检场景追加大赛文书（见 references/competition-templates.md）
5. 调用 present_files 统一交付

文件命名： {学科}_{年级}_{课题}_学生作业卷.docx、_教师版设计文书.docx、_大赛文书.docx、_作业登记表.xlsx

Step 6: 交付与复用

交付后提示：
- 告知教师文件位置，可预览/下载
- 理科计算题、史地事实类答案提示"建议课前核对"
- 提示预估时长基于中等学生水平，可按班情微调题量
- 提示登记表 xlsx 可持续积累为校本作业库，下次可带题回来改编复用
- 提示教师审核微调——AI 生成的是设计方案，最终布置决策权归教师

参考文档索引

以下参考文档按需加载，不必一次性全部读取：

工具脚本

校验器用法：

python scripts/homework_validator.py homework.json
python scripts/homework_validator.py homework.json --json

导出器用法：

python scripts/homework_export.py homework.json --outdir ./output

依赖的 WorkBuddy 内置技能

重要约束

1. 合规是底线：时长红线与低年级非书面约束是硬校验，任何情况下不得交付超线作业；教师明确要求超线时，说明政策依据并给出压缩方案。
2. 设计先行：每道题必须有目标编码与设计意图，禁止"凑题"；双向细目表是整套作业的合法性来源。
3. 教育专业性：认知维度标注必须真实可信；分层比例、难度结构与蓝图一致；严禁超纲内容。
4. 学生立场：题干语言匹配学段认知水平；情境素材健康正向，不得出现暴力、恐怖、商业广告等不当内容。
5. 答案准确性：理科计算题附验算步骤；不确定的标注"请教师核对"；小学低年级任务单须家长可执行。
6. 教师主导：AI 生成的是作业设计方案，最终布置决策权归教师；交付时须提示审核微调；警告项如实呈现不隐瞒。