【1902】优化后的三路径学习系统

优化后的三路径学习系统

本文提出了一种三路径学习系统优化方案，通过智能分析原始PPT内容生成三种学习路径：A路径（速通版）合并相关知识点形成精炼内容；B路径（正常版）保持原始PPT顺序；C路径（刷题版）在知识点后插入练习题。系统首先解析PPT提取内容（X slides），然后通过LLM分析生成知识点分析报告，据此构建Y slides（压缩版）和Z slides（练习版），最终自动组合成三条个性化学习路径。该方案能根据学习者需求提供差异化学习体验，提高学习效率。

阶段一：内容预处理与路径生成

1. 开始节点

输入变量：
  - original_ppt_file: 爬取的原始PPT文件
  - course_name: 课程名称

---

2. 代码节点：解析原始PPT

节点类型 ：代码执行
使用库：python-pptx

from pptx import Presentation
import json

def main(original_ppt_file):
    """
    解析原始PPT，提取X slides
    """
    # 读取PPT文件
    prs = Presentation(original_ppt_file)
    
    x_slides = []
    
    for idx, slide in enumerate(prs.slides):
        slide_data = {
            "id": f"X{idx+1}",
            "type": "X",
            "slide_number": idx + 1,
            "title": "",
            "content": [],
            "has_image": False
        }
        
        # 提取标题
        if slide.shapes.title:
            slide_data["title"] = slide.shapes.title.text
        
        # 提取文本内容
        for shape in slide.shapes:
            if hasattr(shape, "text") and shape.text:
                slide_data["content"].append(shape.text)
        
        # 检查是否有图片
        for shape in slide.shapes:
            if shape.shape_type == 13:  # 图片
                slide_data["has_image"] = True
        
        x_slides.append(slide_data)
    
    return {
        "x_slides": x_slides,
        "total_x_slides": len(x_slides),
        "x_slides_json": json.dumps(x_slides, ensure_ascii=False)
    }

---

3. LLM节点：分析X slides知识点

Prompt：

你是教学内容分析专家。请分析以下PPT slides，提取核心知识点。

原始Slides (X类型):
{{x_slides_json}}

任务：
1. 为每个X slide标注核心知识点
2. 识别哪些slides可以合并（知识点相关）
3. 识别哪些知识点需要额外练习
4. 估计每个slide的难度（1-5）

输出格式（严格JSON）：
{
  "slides_analysis": [
    {
      "slide_id": "X1",
      "knowledge_points": ["概念A", "概念B"],
      "difficulty": 3,
      "can_merge_with": ["X2"],
      "needs_practice": true
    }
  ],
  "merge_groups": [
    {
      "group_id": "G1",
      "source_slides": ["X1", "X2", "X3"],
      "combined_knowledge": ["概念A", "概念B", "概念C"]
    }
  ]
}

输出变量 ：slides_analysis

---

4. LLM节点：生成Y slides（速通版）

Prompt：

基于以下分析结果，生成Y类型slides（压缩精炼版）。

原始分析：
{{slides_analysis}}

原始X slides：
{{x_slides_json}}

要求：
1. 合并相关知识点，减少slide数量
2. 提炼核心概念，去除冗余
3. 可以适当加入超纲但相关的高级内容
4. 每个Y slide应该覆盖2-3个原始X slide的内容

例如：
- X1 (函数基础) + X2 (函数参数) + X3 (返回值) 
  → Y1 (函数完整机制：定义、参数、返回值、高阶函数预览)

输出格式（严格JSON）：
{
  "y_slides": [
    {
      "id": "Y1",
      "type": "Y",
      "title": "精炼后的标题",
      "content": [
        "核心要点1",
        "核心要点2",
        "进阶提示"
      ],
      "covers_x_slides": ["X1", "X2", "X3"],
      "advanced_topic": "高阶函数简介",
      "estimated_time": "3分钟"
    }
  ],
  "y_to_x_mapping": {
    "Y1": ["X1", "X2", "X3"],
    "Y2": ["X4", "X5"]
  }
}

输出变量 ：y_slides_data

---

5. LLM节点：生成Z slides（刷题巩固版）

Prompt：

基于以下分析，为需要巩固的知识点生成Z类型slides（刷题练习版）。

原始分析：
{{slides_analysis}}

原始X slides：
{{x_slides_json}}

要求：
1. 为每个标记为needs_practice的知识点生成一个Z slide
2. Z slide包含：
   - 概念回顾（简化版）
   - 3-5道练习题（带详细解析）
   - 常见错误提示
3. 插入位置：在对应的X slide之后

输出格式（严格JSON）：
{
  "z_slides": [
    {
      "id": "Z1",
      "type": "Z",
      "title": "练习：{{知识点名称}}",
      "insert_after": "X1",
      "concept_review": "概念回顾内容",
      "practice_questions": [
        {
          "question": "题目内容",
          "options": {"A": "...", "B": "...", "C": "...", "D": "..."},
          "correct": "B",
          "explanation": "详细解析"
        }
      ],
      "common_mistakes": ["错误1", "错误2"]
    }
  ]
}

输出变量 ：z_slides_data

---

6. 代码节点：构建三条路径

节点类型：代码执行

import json

def main(x_slides_json, y_slides_data, z_slides_data):
    """
    构建A、B、C三条学习路径
    """
    x_slides = json.loads(x_slides_json)
    y_slides = json.loads(y_slides_data)["y_slides"]
    z_slides = json.loads(z_slides_data)["z_slides"]
    y_to_x_mapping = json.loads(y_slides_data)["y_to_x_mapping"]
    
    # B路径（正常组）：所有X slides按顺序
    path_b = {
        "name": "B路径 - 正常学习",
        "description": "按照原始PPT顺序学习所有内容",
        "slides": x_slides,
        "total_slides": len(x_slides),
        "estimated_time": len(x_slides) * 5  # 每个slide 5分钟
    }
    
    # A路径（速通组）：Y slides + 未覆盖的X slides
    covered_x = set()
    for y_id, x_list in y_to_x_mapping.items():
        covered_x.update(x_list)
    
    path_a_slides = []
    x_idx = 0
    
    for y_slide in y_slides:
        path_a_slides.append(y_slide)
        # 跳过被覆盖的X slides
        while x_idx < len(x_slides) and x_slides[x_idx]["id"] in y_slide["covers_x_slides"]:
            x_idx += 1
        # 添加未覆盖的X slides
        while x_idx < len(x_slides) and x_slides[x_idx]["id"] not in covered_x:
            path_a_slides.append(x_slides[x_idx])
            x_idx += 1
    
    path_a = {
        "name": "A路径 - 速通学习",
        "description": "精炼内容，适合基础较好的学习者",
        "slides": path_a_slides,
        "total_slides": len(path_a_slides),
        "estimated_time": len(path_a_slides) * 3
    }
    
    # C路径（刷题组）：X slides + Z slides穿插
    path_c_slides = []
    z_dict = {z["insert_after"]: z for z in z_slides}
    
    for x_slide in x_slides:
        path_c_slides.append(x_slide)
        # 如果有对应的Z slide，插入
        if x_slide["id"] in z_dict:
            path_c_slides.append(z_dict[x_slide["id"]])
    
    path_c = {
        "name": "C路径 - 强化练习",
        "description": "原始内容+额外练习，适合需要巩固的学习者",
        "slides": path_c_slides,
        "total_slides": len(path_c_slides),
        "estimated_time": len(path_c_slides) * 6
    }
    
    return {
        "path_a": path_a,
        "path_b": path_b,
        "path_c": path_c,
        "summary": {
            "x_slides_count": len(x_slides),
            "y_slides_count": len(y_slides),
            "z_slides_count": len(z_slides),
            "path_a_slides": len(path_a_slides),
            "path_b_slides": len(x_slides),
            "path_c_slides": len(path_c_slides)
        }
    }

---

7. 代码节点：为每个slide生成测试题

使用迭代器遍历所有slides

def main(slide_content, slide_type):
    """
    根据slide类型生成不同难度的测试题
    """
    # 对于Y类型（速通），题目更难
    # 对于X类型（正常），题目中等
    # 对于Z类型（刷题），题目已经包含在内容中
    
    if slide_type == "Z":
        # Z slide已有题目，直接返回
        return {"quiz": slide_content.get("practice_questions", [])}
    
    # 否则需要LLM生成
    return {"needs_generation": True}

---

阶段二：用户交互流程

1. 会话初始化

输入变量：
  - user_id: 用户ID
  - course_id: 课程ID
  
初始化变量：
  - current_path: "B"  # 默认从B路径开始
  - current_slide_index: 0
  - user_history: []
  - performance_scores: []

---

2. 显示Slide节点

节点类型：模板

【当前路径：{{current_path}}路径】
进度：{{current_slide_index + 1}} / {{total_slides}}

---

# {{current_slide.title}}

{{#each current_slide.content}}
• {{this}}
{{/each}}

{{#if current_slide.type == "Y"}}
本页覆盖原始内容：{{current_slide.covers_x_slides}}
进阶内容：{{current_slide.advanced_topic}}
{{/if}}

{{#if current_slide.type == "Z"}}
概念回顾：{{current_slide.concept_review}}
常见错误：{{current_slide.common_mistakes}}
{{/if}}

---

准备好后，点击"开始测试"

---

3. 显示测试题

节点类型：问题节点

展示：当前slide的3道测试题
输入格式：A,B,C 或 A B C
变量名：user_answers

---

4. 代码节点：评分与路径切换

def main(user_answers, quiz, current_path, current_slide, all_paths):
    """
    评分并决定路径切换
    """
    # 解析答案
    answers = [a.strip().upper() for a in user_answers.replace(',', ' ').split()]
    correct_answers = [q["correct"] for q in quiz]
    
    # 计算正确数
    correct_count = sum(1 for i in range(3) if answers[i] == correct_answers[i])
    
    # 路径切换逻辑
    next_path = current_path
    switch_message = ""
    
    if correct_count == 3:
        # 答对3题
        if current_path != "A":
            next_path = "A"
            switch_message = "全对！切换到A路径（速通模式）"
        else:
            switch_message = "继续保持A路径"
    
    elif correct_count == 2:
        # 答对2题
        if current_path != "B":
            next_path = "B"
            switch_message = "不错！切换到B路径（正常模式）"
        else:
            switch_message = "继续保持B路径"
    
    else:
        # 答对0-1题
        if current_path != "C":
            next_path = "C"
            switch_message = "需要巩固，切换到C路径（强化练习）"
        else:
            switch_message = "继续C路径，加强练习"
    
    # 计算下一个slide索引
    # 如果切换了路径，需要找到对应位置
    next_index = calculate_next_index(
        current_slide, 
        current_path, 
        next_path, 
        all_paths
    )
    
    return {
        "correct_count": correct_count,
        "next_path": next_path,
        "next_index": next_index,
        "switch_message": switch_message,
        "path_changed": next_path != current_path
    }

def calculate_next_index(current_slide, old_path, new_path, all_paths):
    """
    计算路径切换后的对应位置
    """
    if old_path == new_path:
        # 路径未变，直接下一个
        return current_slide["index"] + 1
    
    # 路径变化，找到对应的知识点位置
    current_knowledge = current_slide.get("knowledge_points", [])
    new_path_slides = all_paths[new_path]["slides"]
    
    # 找到新路径中覆盖相同知识点的下一个slide
    for idx, slide in enumerate(new_path_slides):
        if any(kp in slide.get("knowledge_points", []) for kp in current_knowledge):
            return idx + 1
    
    # 如果找不到，从新路径的下一个位置开始
    return 0

---

5. 条件分支：是否结束

判断条件：
  IF {{next_index}} >= {{total_slides}}:
    → 进入"生成学习报告"
  ELSE:
    → 返回"显示Slide"（循环继续）

---

6. LLM节点：生成学习报告

用户完成了课程学习！

学习数据：
- 起始路径：B
- 最终路径：{{current_path}}
- 路径切换历史：{{path_history}}
- 总答题数：{{total_questions}}
- 正确率：{{overall_accuracy}}%

请生成学习报告：
1. 学习路径可视化
2. 知识点掌握情况
3. 强项与弱项分析
4. 后续学习建议

格式：Markdown

---

路径示例（假设有10个X slides）

原始PPT（X slides）

X1: Python简介
X2: 变量与类型
X3: 运算符
X4: 条件语句
X5: 循环基础
X6: 循环高级
X7: 函数定义
X8: 函数参数
X9: 函数返回值
X10: 模块导入

B路径（正常组）- 10个slides

X1 → X2 → X3 → X4 → X5 → X6 → X7 → X8 → X9 → X10

A路径（速通组）- 6个slides

Y1 (覆盖X1+X2+X3: 基础语法精炼)
→ X4
→ Y2 (覆盖X5+X6: 循环完整机制+列表推导式)
→ Y3 (覆盖X7+X8+X9: 函数全貌+装饰器预览)
→ X10

C路径（刷题组）- 15个slides

X1 → Z1 (Python安装练习)
→ X2 → Z2 (类型转换练习)
→ X3
→ X4 → Z3 (条件判断练习)
→ X5 → Z4 (循环练习1)
→ X6 → Z5 (循环练习2)
→ X7 → Z6 (函数练习)
→ X8
→ X9
→ X10

---

Dify实现要点

两个Workflow

Workflow 1: "内容预处理器"

1. 上传原始PPT
2. 解析X slides
3. 生成Y slides（LLM）
4. 生成Z slides（LLM）
5. 构建三条路径
6. 为每个slide生成测试题
7. 保存到数据库

Workflow 2: "自适应学习系统"

1. 加载课程数据
2. 显示当前slide
3. 用户答题
4. 评分（3题全对→A，2题→B，0-1题→C）
5. 切换路径（如需要）
6. 循环直到结束
7. 生成报告

---

数据结构示例

{
  "course_id": "python_basics_001",
  "paths": {
    "A": {
      "slides": [...],
      "total": 6
    },
    "B": {
      "slides": [...],
      "total": 10
    },
    "C": {
      "slides": [...],
      "total": 15
    }
  },
  "user_session": {
    "current_path": "B",
    "current_index": 3,
    "history": ["B", "A", "A"],
    "scores": [2, 3, 3]
  }
}

---

这个设计的优势：

不需要指数级节点

三条清晰的路径

动态路径切换

基于真实PPT内容

LLM只生成必要的Y和Z