ChinaStudyFree · 小学全科 AI 学习平台

在线体验：小猫头鹰课堂 · 支持电脑和手机浏览器，无需安装。

版本说明（2026-10-05）：当前线上 Web 已部署 main 的判分与音频兼容更新，并保留首次听完讲解才解锁的边框光环体验。下文本地启动步骤使用 main。

完整资源包：v1.2.0-assets。包含新版 188 篇语文阅读、936 道配套题及既有四科资源；无需先安装旧版本。Release 中的 web-source.zip 是资源包发布时的源码快照，早于当前线上语音兼容和界面修复。详见 安装与升级说明。

一个免费、开源、纯公益的小学全科学习平台

我们相信：每一个中国孩子，无论身处北上广深，还是大山深处的乡村小学，都应该拥有一样好的学习资源。

让孩子在玩中学，让 AI 方便你我他。 ❤️

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🌱 项目愿景

中国的教育资源分布不均是一个长期存在的问题。一线城市的孩子可以购买数百元一套的教辅、上价格高昂的补习班；而偏远地区的孩子，往往连一本配套练习册都难以获得。

ChinaStudyFree 希望借助 AI 的力量，改变这件事：

• 📚 覆盖小学全科：语文、数学、英语、科学
• 🆓 免费使用：不卖课、不做广告；Web 学习记录保存在当前浏览器
• 🤖 AI 生成题目：基于教材知识体系生成单元小测与知识讲解，持续接受教师复核
• 🔊 全站语音：题目、选项、知识讲解均配有 TTS 语音朗读
• 📖 课文听读：语文/英语课文逐句跟读，配合课本原页展示
• 📚 课外故事：AI 生成 284 篇分级读物 + 阅读理解题 + 配图，巩固课内知识
• 🎮 在玩中学：题目形式生动、即时反馈，让孩子在闯关和互动中建立对知识的兴趣
• 🌏 服务每一个孩子：从一年级到六年级，只要有一台能上网的设备，就能用

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📸 功能预览

Web 端

iOS 端

全部 12 张界面截图与说明见 docs/ios-ux-gallery.html（本地打开即可，支持点击放大）。

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✨ 主要特性

浏览器可能限制首次自动播放；可点标题旁的小喇叭恢复播放。静音或播放失败时提供“阅读后继续”。清除浏览器数据会影响本地学习记录。

覆盖学科与版本：

当前资源规模：44 册教材、2,166 个课节、6,545 道单元练习、779 篇课文、284 篇故事和 1,226 道故事阅读题（语文 936 道、英语 290 道）。这是资源覆盖统计，不代表所有题目已通过教师逐题审核。

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🚀 快速开始

Docker 家庭部署：包含 Dockerfile 的当前代码版本支持 docker compose up -d --build，会自动下载完整资源并构建，无需自行安装 Node.js、Python 或 FFmpeg；见 Docker 安装说明。本节以下命令用于启动当前 main 版本。

安卓自行安装：用 Android Studio 打开 apps/android，或从 GitHub Actions 下载构建成功的调试 APK。当前是加载 HTTPS 课堂的在线客户端；构建步骤、录音权限和已知限制见 安卓工程说明。

1. 克隆仓库

以下步骤启动当前线上版本。需要 Node.js 20+、Python 3.9+，以及带 libmp3lame 的 FFmpeg；请将 Python 和 FFmpeg 加入系统 PATH。

git clone --branch main https://github.com/wuwangzhang1216/ChinaTextbookStudyFree.git
cd ChinaTextbookStudyFree

2. 下载资源文件

音频、配图、课本原页和题库数据体积较大，通过 GitHub Release 分发，不包含在 Git 仓库中。

# macOS / Linux：在仓库根目录执行
python3 scripts/install-release.py --tag v1.2.0-assets

# Windows PowerShell
py -3 scripts/install-release.py --tag v1.2.0-assets

安装器下载并校验以下 5 个包的 SHA-256，再解压到对应目录；升级时会更新已有文件。下载总量约 2.06 GB，解压、依赖和 Web MP3 转码还需要额外磁盘空间。已有自定义数据时，请先备份；旧版 download-assets.sh / .ps1 会跳过已存在的目录，不适合资源升级。

以上为 Release 压缩包大小，按十进制计。manifest.json 和 SHA256SUMS 提供精确大小及校验值。另附 web-source.zip（约 2.1 MB），供复现资源发布时的历史 Web 版本。

3. 运行 Web 端

在仓库根目录执行：

npm ci
npm run dev

访问 http://localhost:3000 即可。首次启动会构建数据，并从 Release 的原音频生成 65,694 个 Web 兼容 MP3；这一步可能较慢，后续启动复用校验缓存，无需调用付费语音模型。Release 中尚未单独提供这些 Web MP3。

生产构建执行 npm run build，静态站点输出到 apps/web/out/；部署静态文件即可，不需要 Node.js 业务后端。类型检查使用 npm run type-check。

电脑、手机与部署

电脑使用侧栏和宽屏阅读布局，手机使用底部导航和单列阅读。此前线上版本已检查 23 类页面 × 7 种尺寸（320×568 至 1920×1080），并测试完整答题、阅读、刷新恢复、错题、商店和家长时间限制。2026-10-05 的 main 更新另通过 45 项线上 HTTP 检查、完整文件与媒体引用核对，并验证 320、390 和 1440 像素宽度的课程讲解播放与边框进度。手机尺寸模拟不等于真机验收：真实 iPhone/Android、抖音内置浏览器的播放和麦克风权限仍需复核。详见 Web 深测报告。

线上使用东京区域的私有 S3 + CloudFront HTTPS，使用 AWS 提供的链接；没有 EC2/Lightsail、数据库或业务后端。按存储、请求和流量计费，没有 $7.50/月的服务器固定费用。部署步骤见 AWS Web 部署说明。

4. 运行 iOS 端

需要 macOS + Xcode 16+ + XcodeGen：

brew install xcodegen      # 首次安装
cd apps/mobile
xcodegen generate          # 生成 .xcodeproj
open ChinaTextbookStudy.xcodeproj

在 Xcode 里选 iPhone / iPad 模拟器，Cmd+R 即可运行。App 内置一本数学书（一年级上册 + 第一节课的 TTS 音频）作为离线种子，无需网络就能体验完整流程。

iOS 端特点：

• SwiftUI 原生（非 React Native），支持 iPhone + iPad（iPad 自动分栏布局）
• 域逻辑（SRS / 判分 / 成就 / 宝箱 / 吉祥物）从 packages/core 逐文件对译为 Swift
• 音频：Opus 预转码为 AAC m4a，AVAudioPlayer 播放，无第三方解码依赖
• 数据按书从 GitHub Release 按需下载，无需首启下载全部教材
• 包含单元测试与 UI 测试（答题闭环、退出确认、标签导航、装扮购买、每日任务）

统一设计系统（DesignSystem/）

全端共用一套令牌，没有任何页面掉回原生系统控件：

学习体验

• 路径即首页：当前节点呼吸动效 + 真实单元进度环，点击弹出开始气泡
• 答错回炉重练：进度条只在答对时前进，且必定走满；错题自动进入 SRS 错题本
• 爱心耗尽拦截、退出二次确认、答错震屏与抖卡、每次点选都有触感与音效
• 结算页连胜与每日达标庆祝；错题复习不扣爱心且奖励经验值
• 课文/故事支持「朗读全文」逐句高亮跟随，读完奖励经验值
• 吉祥物「聪聪」（熊猫）以 SwiftUI Canvas 绘制，含呼吸、眨眼与情绪反应

装扮系统（earn → spend → express 闭环）

• 用学习赚来的宝石购买皮肤 / 主题 / 课程背景，购买即装备
• 皮肤：11 款配饰（学士帽、圆框眼镜、皇冠、法师帽、宇航员头盔、DJ 耳机…）直接画在聪聪身上，全局生效
• 主题：10 套配色通过 DuoColors.themeOverride 重绘全局品牌色；深色系主题（暗夜模式 / 曜石黑）自动切换深色外观
• 课程背景：8 款渐变作用于答题页，按对比度需要自动降低强度，保证题目始终可读
• 商店里的每个格子都是实时预览：皮肤格是戴着该配饰的聪聪本人，主题格是该主题的真实配色

留存机制

• 每日任务：每天 3 个不同类型的任务（赚经验 / 完成小课 / 复习错题 / 读课文）， 由日期做种子确定性生成——同一天任何时候打开都是同一组，且不需要服务端； 完成后可领取宝石奖励
• 本周报告：近 7 天经验值柱状图 + 与上周的增减对比，作为离线版的「和自己比」
• 连胜提醒：可选的本地通知，每晚 20:00 提醒保住连胜；当天已学习则自动顺延到 次日，绝不打扰。默认关闭，在设置里开启时才申请系统授权

更多上架相关细节见 apps/mobile/APPSTORE.md。

5. （可选）运行数据生成 Pipeline

语文课外阅读的课文难度校准、题库审计，以及 GPT-6 Luna / Muse / Gemini TTS 修订流程见 内容质量审计与升级说明。 新版流程先生成各年级样例，审核、配图和配音完成后再替换，并保留原数据备份。

如需从教材 PDF 重新生成题库数据：

python -m venv .venv
source .venv/bin/activate  # Windows: .venv\Scripts\activate
pip install -r requirements.txt

# 配置 .env（填入 API Key）

# 生成题库
python scripts/quiz/pipeline.py --subject all

# 生成课外故事
python scripts/stories/pipeline.py --subject all

# 生成故事配图
python scripts/stories/images.py --subject all

# 生成 TTS 音频
python scripts/tts/collect_texts.py
python scripts/tts/api_tts.py

# 构建前端数据
npm run build:data --workspace=china-study-free

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🏗️ 项目结构

ChinaStudyFree/
│
├── scripts/
│   ├── quiz/                       # 题库生成 Pipeline
│   │   ├── pipeline.py             #   PDF → 大纲 → 题库
│   │   ├── prompts.py              #   AI Prompt 模板（按学科定制）
│   │   └── subjects.py             #   学科 / 版本 / 年级配置
│   ├── stories/                    # 课外故事生成 Pipeline
│   │   ├── pipeline.py             #   大纲 → 分级故事 + 阅读理解题
│   │   ├── prompts_story.py        #   故事 Prompt 模板 + JSON Schema
│   │   └── images.py               #   Gemini AI 配图生成
│   ├── passages/                   # 课文抽取
│   │   ├── extract_passages.py     #   PDF → 逐句课文 JSON
│   │   └── render_pages.py         #   PDF → 课本原页 JPG
│   ├── tts/                        # TTS 语音合成
│   │   ├── collect_texts.py        #   扫描全部文本，生成待合成清单
│   │   └── api_tts.py              #   DashScope API 批量合成
│   ├── install-release.py          # 校验并安装/升级 Release 资源（线上版本分支）
│   ├── download-assets.sh          # 旧版资源下载器（Linux/macOS）
│   ├── download-assets.ps1         # 旧版资源下载器（Windows）
│   └── package-release.sh          # 打包资源为 Release 附件
│
├── output/                         # Pipeline 产出（大纲 + 题库 JSON）
│   ├── math/chinese/english/science/
│   │   ├── outlines/               #   教材知识大纲
│   │   └── quizzes/                #   单元题库
│
├── data/                           # 源数据（通过 Release 下载）
│   ├── passages/                   #   课文听读源 JSON（语文/英语）
│   └── stories/                    #   课外故事源 JSON（语文/英语）
│
├── packages/core/                  # TypeScript 共享域逻辑（Web 端运行时 + iOS 翻译蓝本）
│
└── apps/
    ├── mobile/                         # iOS SwiftUI 端（iPhone + iPad）
    │   ├── project.yml                 #   XcodeGen 项目定义
    │   ├── ChinaTextbookStudy/
    │   │   ├── App/                    #   SwiftUI @main + NavigationStack/SplitView + 路由
    │   │   ├── DesignSystem/           #   DuoColors / DuoFont / DuoLayout / Button / Card / Effects
    │   │   ├── Models/                 #   CoreTypes.swift（对译 packages/core/types.ts）
    │   │   ├── Domain/                 #   SRS / Grade / Achievements / Chest / Cosmetics / MascotTriggers
    │   │   ├── Services/               #   DataLoader / AssetDownloader / AudioPlayer / Haptic / SFX
    │   │   ├── Stores/                 #   ProgressStore / SettingsStore（持久化）
    │   │   ├── Features/               #   Onboarding / Home / Lesson / Review / Reading /
    │   │   │                           #   Stories / Shop / Profile / Settings / Achievements
    │   │   └── Components/             #   PathMapView / MascotView / BottomTabBar / 反馈与庆祝件
    │   ├── ChinaTextbookStudyTests/    #   单元测试（域逻辑 + 每日任务）
    │   └── ChinaTextbookStudyUITests/  #   UI 测试（答题闭环 / 导航 / 装扮 / 任务）
    │
    └── web/                            # Next.js 前端（原 frontend/）
        ├── scripts/
        │   └── build-data.ts           #   output/ + data/ → public/data/ 构建
        ├── src/
        │   ├── app/                    # 路由与页面
        │   │   ├── book/               #   教材详情 / 学习路径
        │   │   ├── reading/            #   课文听读
        │   │   ├── stories/            #   课外故事阅读 + 答题
        │   │   ├── lesson/             #   答题页面
        │   │   ├── grade/              #   年级总览
        │   │   ├── profile/            #   学习档案
        │   │   ├── review/             #   错题回顾
        │   │   └── shop/               #   商店 / 奖励
        │   ├── components/             # UI 组件
        │   ├── lib/                    # 工具库（TTS、音效、状态）
        │   ├── store/                  # Zustand 状态管理
        │   └── types/                  # TypeScript 类型定义
        └── public/
            ├── audio/                  # TTS 音频（通过 Release 下载）
            ├── data/                   # 题库+故事 JSON（通过 Release 下载）
            ├── story-images/           # AI 故事配图（通过 Release 下载）
            └── textbook-pages/         # 课本原页图片（通过 Release 下载）

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📖 教材来源与版权

本项目引用的教材结构来自开源项目 TapXWorld/ChinaTextbook。

内容说明：

1. 资源包包含教材知识大纲、课文文本及课本原页；教材文本与图片的版权属于各自权利人
2. 单元练习和课外故事由 AI 生成并持续修订，生成内容仍需教师审核
3. 项目的 MIT 代码许可不代表授予第三方教材内容的使用权
4. 如相关版权方认为本项目存在任何问题，请与我们联系，我们会第一时间响应处理

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🤝 如何参与

这是一个纯公益项目，我们非常欢迎任何形式的参与：

• 👩‍🏫 一线老师：帮我们审核题目质量、指出错误、建议题型
• 👨‍👩‍👧 家长：把平台分享给需要的家庭，反馈孩子的使用体验
• 💻 开发者：提交 PR 修 bug、加功能、优化 UI
• 🎨 设计师：帮我们让界面对孩子更友好、更有趣
• 📣 任何人：把这个项目告诉一所乡村小学的老师

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🛣️ 路线图

• 数学、语文、英语、科学 Pipeline
• Web 前端（单元小测 / 知识讲解 / 学习路径）
• Web 兼容 MP3 朗读与浏览器跟读录音回放
• PC / mobile 布局深测与东京 S3 + CloudFront 部署
• 课文听读（语文 / 英语，779 篇）
• 课外故事阅读（语文 188 篇 + 英语 96 篇，含 AI 配图）
• iOS 端（SwiftUI，iPhone + iPad）
• iOS 统一设计系统与游戏化学习体验（浅色为主 + 可选深色）
• 装扮系统闭环（皮肤 / 主题 / 课程背景购买后全局生效）
• 留存机制（每日任务 / 本周报告 / 连胜提醒推送）
• 道德与法治内容
• 语文扩展阅读升级与题库质量审计
• 持续教师复核、补齐知识讲解与题量：审计发现 1,498 课缺讲解、1,183 课仅 1 题，见 待修记录
• 离线版 / 校园内网部署包
• 云端学习记录与跨设备同步
• 老师端与班级学习报告
• 多端 App

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📜 许可协议

本项目采用 MIT License 开源发布，详见 LICENSE。

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💌 写在最后

我们不知道这个项目能走多远， 但我们知道，只要多一个孩子因为它而多做对一道题、 多理解一个知识点、多喜欢上一门课， 这件事就是值得的。

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让每一个中国孩子，都能在玩中学。