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高等数学学习助手 Skill - 帮助准大一新生个性化学习高等数学

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高等数学学习助手 Skill

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⚠️ 本项目是一个 Trae IDE Skill 配置文件,用于在 Trae IDE 中为 AI 提供高等数学学习规划的能力。它不是独立的应用程序,需要配合 Trae IDE 使用。

帮助准大一新生在入学前高效预习《高等数学》,根据院校层次、专业要求和学习阶段自动定制个性化学习方案,融合 MIT 高效学习方法提升学习效果。


项目简介

本项目是一个 Trae IDE Skill,旨在为即将进入大学的新生提供个性化的《高等数学》学习规划服务。通过采集学生的就读院校和所学专业信息,结合院校层次难度分级和专业对应高数级别,在网络上检索相关院校的期末试卷出题规律,并融合MIT高效学习方法,最终输出个性化学习方案。

前置依赖

  • Trae IDE(需支持 Skill 功能)
  • AI 模型需支持 WebSearch 工具调用(用于检索院校培养方案、期末试卷等信息)
  • 不同 AI 模型的检索能力可能存在差异,建议使用支持联网搜索的模型

核心特性

  • 量化打分模型 — 院校档位分值 × 专业系数 → 总分 → 五档难度评级,输出一致
  • 内置院校-专业知识库 — JSON 内置库优先匹配 50+ 院校和 40+ 专业,未命中走 WebSearch
  • 培养方案校验 — 通过 WebSearch 检索实际培养方案修正默认专业-高数级别映射
  • 试卷可信度判别 — 来源权威性 + 年份新鲜度标注可信度级别
  • 未知院校降级 — WebSearch 查证 → 置信度标注,禁止编造
  • MIT 方法落地映射 — 四种方法论映射为具体可执行动作(输出练习、复述挑战、间隔复习、分块学习)
  • 学习效果评估与动态调优 — 2 周后自动出诊断题,按正确率分流继续/复习/重学
  • 反馈闭环 — 支持学生反馈进度后动态修订后续计划

目录结构

📦 higher-math-learning-assistant/
├── 📄 README.md                          # 项目说明文档
├── 📄 LICENSE                            # MIT 开源协议
├── 📄 .gitignore                         # Git 忽略规则
├── 📄 CONTRIBUTING.md                    # 贡献指南
├── 📄 CHANGELOG.md                       # 版本变更记录
├── 📂 .github/
│   └── 📂 workflows/
│       ├── 📄 ci.yml                    # 基础 CI 工作流
│       ├── 📄 validate-skill.yml        # Skill 专项验证工作流
│       └── 📄 mlc_config.json           # 链接检查配置
├── 📂 references/                        # 参考文件
│   ├── 📄 examples.md                   # Few-Shot 示例对话
│   └── 📄 scoring-model.md              # 量化评分模型说明
├── 📂 tests/                             # 测试用例
│   └── 📄 test-cases.md                 # 典型场景测试
└── 📂 .trae/
    ├── 📂 skills/
    │   └── 📂 higher-math-learning-assistant/
    │       ├── 📄 SKILL.md              # Skill 核心定义文件
    │       ├── 📄 TEST.md               # 手动测试文档
    │       └── 📂 resources/
    │           ├── 📄 institutions.json  # 院校映射数据
    │           └── 📄 major-mapping.json # 专业映射数据
    └── 📂 specs/
        ├── 📂 create-higher-math-learning-skill/
        ├── 📂 refine-higher-math-learning-skill/
        ├── 📂 v1.2.0-core-enhancement/
        ├── 📂 v1.2.1-docs-and-ci-enhancement/
        ├── 📂 push-to-github-and-docs-enhancement/
        └── 📂 archive/                   # 历史规格存档
            └── 📂 enhance-skill-v1.1.0/

如何导入使用

在 Trae IDE 中使用

  1. 克隆本仓库到本地工作目录:

    git clone https://github.com/GZgreywolfy/higher-math-learning-assistant.git
  2. 在 Trae IDE 中打开该项目目录。

  3. 当用户输入以下触发词时,Skill 将自动激活:

    • "帮我学高数"
    • "高等数学怎么学"
    • "大一高数预习计划"
    • "我是 XX 大学 XX 专业,高数怎么学"
  4. Skill 激活后,AI 将按照 SKILL.md 中定义的 8 步流程交互式地收集信息并输出个性化方案。

验证 Skill 是否生效

在 Trae IDE 中打开项目后,输入以下任一触发词:

  • "帮我学高数"
  • "高等数学怎么学"

如果 AI 按照 SKILL.md 中定义的 8 步流程(收集信息 → 院校分级 → 专业判断 → 量化打分 → 试卷检索 → 学习规划 → 综合输出 → 反馈追踪)响应,则说明 Skill 已成功加载。


使用示例

示例对话:985 工科(极高难度)

用户:我今年高考完了,想预习一下高等数学。我是浙江大学的,计算机专业。

AI:你好!让我来帮你制定个性化高数预习计划。
首先确认一下时间:你现在是暑假初期还是已经到暑假中期了?

用户:刚考完没多久,现在6月底。

AI:好的。让我先分析你的情况——

📊 院校分析:浙江大学 → C9顶尖985 → Tier 1+(分值:5)
📖 专业分析:计算机 → 工科 → 高数A(系数:1.0)
📐 综合难度评分:5 × 1.0 = 5.0 → 【极高】难度

[检索培养方案、试卷信息...]

═══════════════════════════════════════════
  高等数学个性化学习方案
═══════════════════════════════════════════
· 院校:浙江大学(C9顶尖985)
· 专业:计算机科学与技术(高数A)
· 综合难度评分:5.0 → 极高
· 每日建议时长:2-3小时
· 重点:极限与连续 → 中值定理证明 → 定积分 → 级数 → 微分方程
· MIT方法:费曼技巧 + 间隔复习 + 主动学习
═══════════════════════════════════════════

更多示例对话请参考 references/examples.md。


实际运行演示

以下为高等数学学习助手在 Trae IDE 中的实际运行截图/录屏,展示完整的交互流程。

运行演示截图 图:Skill 激活后的初始对话界面 — 用户输入"帮我学高数"后,AI 开始采集信息

输出方案截图 图:个性化学习方案输出示例 — 综合院校分析、专业判断、难度评分与阶段计划

⏳ GIF 录屏与更多截图正在制作中,欢迎贡献!


功能模块说明

模块 功能描述
学习规划引擎 根据学生当前时间节点自动生成阶段性学习计划
院校难度分级 按 C9/985/211 双一流/普通本科/专科五档判断,未知院校支持 WebSearch 查证
试卷检索参考 网络检索目标院校或同层次院校的高数期末试卷,分析题型分布和高频考点
专业难度判断 按工科/理科/经管/文科/医学/农学/艺术等判断高数级别(A/B/C/D)
MIT 高效学习法 融合主动学习策略、费曼技巧、间隔复习法、分块学习法
学习效果评估 学习 2 周后自动出诊断题,按正确率分流继续/复习/重学,动态调优
计划执行追踪 支持学生反馈进度,动态修订后续阶段计划

如何贡献

我们欢迎各种形式的贡献!具体方式包括:

提交新的院校-专业-高数级别映射数据

如果你了解某所院校某个专业的高数级别信息,且不在现有映射规则覆盖范围内,欢迎提交:

  1. 在 Issues 中创建新 Issue,标题格式为 [映射数据] 院校名称 - 专业名称
  2. 提供以下信息:
    • 院校全称及层次(C9/985/211/普通本科/专科)
    • 专业全称
    • 该专业对应的高数级别(A/B/C/D)及学分
    • 信息来源(如:培养方案截图链接、教务官网链接等)
  3. 我们核实后会更新到默认映射规则中

提交 Bug 或功能建议

请先检查现有 Issues 中是否已有相关讨论,如果没有则创建新的 Issue。

提交 Pull Request

请参考 CONTRIBUTING.md 中的详细指引。


Roadmap

以下是本项目的后续规划:

  • v1.2.0 — 扩充院校库:覆盖更多双一流、普通本科、专科院校的默认映射数据(已完成)
  • v1.2.1 — 文档完善与自动化验证:新增 validate-skill.yml 工作流、FAQ 章节、评分模型文档、测试用例扩充
  • v1.3.0 — 自适应学习算法:根据学生反馈的学习进度数据,自动优化后续阶段分配
  • v2.0.0 — 移动端适配:提供微信小程序或 H5 版本的交互入口
  • 长期规划 — 社区共建:开放院校-专业-高数级别映射数据的 PR 审核机制,建立社区贡献者名单

免责声明

本项目提供的所有试卷分析、难度评估和学习建议均基于网络检索结果与通用规则,仅供学习参考,不保证与实际情况完全一致。具体考试范围、题型和难度请以开学后授课教师公布为准。


常见问题 (FAQ)

Q: Skill 没有自动激活怎么办?

如果输入触发词后 AI 没有按 SKILL.md 定义的工作流程响应,可能的原因及解决方法:

  1. 检查项目是否正确加载:确认 Trae IDE 中打开的项目目录是本仓库的根目录,包含 .trae/skills/ 目录结构
  2. 检查 Skill 是否安装:在 Trae IDE 的 Skill 管理面板中确认 higher-math-learning-assistant 已启用
  3. 手动触发:尝试重启 Trae IDE 或在新的对话中重新输入触发词("帮我学高数"、"高等数学怎么学"、"大一高数预习计划")
  4. 权限问题:确保 AI 模型具备调用 WebSearch 工具的权限
  5. 如果仍然无效:请在 GitHub Issues 中提交问题,附带你的 Trae IDE 版本信息

Q: AI 不支持 WebSearch 怎么办?

WebSearch 是本 Skill 检索院校培养方案和期末试卷的重要依赖。如果 AI 模型不支持 WebSearch:

  1. 使用支持 WebSearch 的模型:建议切换到支持联网搜索功能的 AI 模型(如 Claude、GPT-4 等集成了搜索能力的版本)
  2. 降级运行:即使没有 WebSearch,Skill 仍可基于内置院校-专业知识库(institutions.json 和 major-mapping.json)进行院校分级和专业判断,但将无法:
    • 检索目标院校的实际培养方案来修正默认高数级别
    • 检索期末试卷来分析题型分布
    • 查证未知院校的层次档位
  3. 手动补充信息:用户可自行查找院校培养方案信息,在对话中提供给 AI,AI 可以基于用户提供的信息进行分析
  4. 标注不可用:所有因缺少 WebSearch 而未检索到的内容,AI 会在结论中标注"检索不可用",输出基于默认值的估算结果

Q: 我的院校不在内置库中怎么办?

内置院校库(institutions.json)目前覆盖了 55 所常见院校。如果你的院校不在其中:

  1. WebSearch 自动查证:Skill 会自动通过 WebSearch 检索你的院校层次信息,识别后使用对应档位和分值
  2. 默认降级:如果 WebSearch 也无法查证,将采用 Tier 3(普通本科)作为默认档位,并在结论中标注"默认值(检索不可用)"
  3. 贡献数据:欢迎在 GitHub Issues 中提交新的院校映射数据,格式为:[映射数据] 院校名称 - 专业名称,并附上院校层次的官方来源链接。我们核实后会更新到内置库中
  4. 临时处理:你也可以自己在对话中说明院校层次(如"我是 XX 学院,一所普通本科"),AI 会采纳你的描述进行分析

版本

当前版本:v1.2.0

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