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# 小学生数学交互系统 🧮
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> **Math Tutor** — 基于 Hermes Agent 的苏格拉底式数学学习系统
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小学生通过网址访问，输入数学问题，获得**可量化、可图形化**的苏格拉底式引导回答。
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## 🎯 设计理念
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| 原则 | 说明 |
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| **苏格拉底教学法** | 不直接给答案，通过提问引导学生自己发现 |
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| **可视化优先** | 每个数学概念配合 SVG 图形（数轴/饼图/格子阵/柱状图） |
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| **知识追踪** | LLM Wiki 三层架构追踪学生知识掌握状态 |
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| **全年级覆盖** | 小学 1-6 年级全部知识点 |
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## 🏗️ 技术架构
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浏览器 (HTML/CSS/JS)
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↕ HTTP
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Flask Web 服务器 (app.py)
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↕ CLI 调用
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Hermes Agent (推理引擎)
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↕
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├── tutor/socratic.py ← 苏格拉底引导引擎
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├── tutor/visualize.py ← SVG 可视化生成
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├── tutor/wiki.py ← 学生知识追踪 (LLM Wiki)
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└── tutor/hermes_bridge.py ← Hermes 桥接层
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### 前端三栏布局
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- **📝 对话区**：苏格拉底式问答
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- **🎨 SVG 区**：数学图形实时渲染
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- **✏️ 涂鸦画布**：学生自由书写
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### 降级策略（三级）
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1. Hermes API → 完整推理
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2. 本地规则引擎 → 基础问答
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3. 预设回复 → 兜底
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## 📦 项目结构
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math-tutor/
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├── app.py # Flask 主入口
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├── requirements.txt # Python 依赖
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├── Dockerfile # 容器部署
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├── tutor/
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│ ├── __init__.py
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│ ├── socratic.py # 苏格拉底引导（三级难度·追问链）
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│ ├── visualize.py # SVG 生成（数轴/饼图/格子阵/柱状图）
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│ ├── wiki.py # 知识追踪（sources→knowledge→schema）
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│ └── hermes_bridge.py # Hermes CLI 桥接
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├── templates/
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│ └── index.html # 前端三栏界面 + 涂鸦画布
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├── data/
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│ └── student_be3d928d/
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│ └── schema.json # 学生知识状态
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└── static/ # CSS/JS 静态资源
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## 🚀 快速启动
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```bash
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# 1. 安装依赖
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pip install -r requirements.txt
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# 2. 启动服务
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python app.py
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# 3. 浏览器访问
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# http://localhost:5000
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### Docker 部署
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```bash
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docker build -t math-tutor .
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docker run -p 5000:5000 math-tutor
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```
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## 🌐 部署
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目标：香港 ECS (43.255.30.205) — `math.arabiancloud.online`
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```bash
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# 待部署步骤
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scp -r math-tutor/ root@43.255.30.205:/opt/
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ssh root@43.255.30.205 "cd /opt/math-tutor && docker build -t math-tutor . && docker run -d -p 5000:5000 math-tutor"
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```
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## 🧠 知识追踪 — LLM Wiki 参考
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基于 [Karpathy 的 LLM Wiki 构想](https://gist.github.com/karpathy/442a6bf555914893e9891c11519de94f)（⭐5000+）：
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> 不是 RAG 的每次重新发现，而是增量构建持久复利的 wiki
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| 参考项目 | ⭐ | 借鉴点 |
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| [lucasastorian/llmwiki](https://github.com/lucasastorian/llmwiki) | 737 | SQLite schema · MCP 三层架构 |
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| [Luc1104/Understand-Anything](https://github.com/Luc1104/Understand-Anything) | 9,513 | 知识图谱可视化 |
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| [agricidaniel/claude-obsidian](https://github.com/agricidaniel/claude-obsidian) | 3,720 | 持久化知识编辑 |
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| [THU-MAIC/OpenMAIC](https://github.com/THU-MAIC/OpenMAIC) | 17.8k | 清华多Agent互动课堂·多模型热切换 |
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| [karpathy/nanochat](https://github.com/karpathy/nanochat) | — | 最小代码·最深道理·全程hackable |
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| 收藏笔记 [[2026-05-21_微信_Karpathy加入Anthropic-5个开源项目|Karpathy 5大开源项目]] | — | 含 LLM Wiki / llm-council / nanochat / autoresearch / jobs |
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## 📚 参考资源
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- [PhET Interactive Simulations](https://phet.colorado.edu) — 理科仿真可视化
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- [Desmos](https://www.desmos.com) — 公式→实时图形
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- [GeoGebra](https://www.geogebra.org) — 动态几何画板
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- [Mathigon](https://mathigon.org) — 交互式数学教科书
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- [Manim](https://github.com/3b1b/manim) — 数学动画引擎
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- [牛津儿童数学](https://home.oxfordowl.co.uk/maths/)
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- [NRICH 剑桥数学](https://nrich.maths.org)
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- [TapXWorld/ChinaTextbook](https://github.com/TapXWorld/ChinaTextbook) (⭐71.1k) — 小初高+大学全部 PDF 教材开源库
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- [wuwangzhang1216/ChinaTextbookStudyFree](https://github.com/wuwangzhang1216/ChinaTextbookStudyFree) (⭐16) — 🔥 小学全科 AI 学习平台（最接近本项目的开源参考）
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- Web+iOS 双端 | TTS 全站语音 | AI 出题 | 课本原页 | SRS 学习追踪
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- [📋 详细分析](docs/references/2026-05-22_ChinaTextbookStudyFree.md)
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## 📄 License
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MIT
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