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# Next_Edu 产品需求文档 (PRD) - K12 智慧教学管理系统
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**版本**: 2.0.0 (K12 Enterprise Edition)
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**状态**: 规划中
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**最后更新**: 2025-12-22
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**作者**: Senior EdTech Product Manager
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**适用范围**: 全校级教学管理 (教-考-练-评)
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## 1. 角色与权限矩阵 (Complex Role Matrix)
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本系统采用基于 RBAC (Role-Based Access Control) 的多维权限设计，并结合 **行级安全 (Row-Level Security, RLS)** 策略，确保数据隔离与行政管理的精确匹配。
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### 1.1 角色定义与核心职责
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| 角色 | 核心职责 | 权限特征 (Scope) |
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| :--- | :--- | :--- |
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| **系统管理员 (Admin)** | 基础数据维护、账号管理、学期设置 | 全局系统配置，不可触碰教学业务数据内容（隐私保护）。 |
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| **校长 (Principal)** | 全校教学概况监控、宏观统计报表 | **全校可见**。查看所有年级、学科的统计数据（平均分、作业完成率），无修改具体的题目/作业权限。 |
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| **年级主任 (Grade Head)** | 本年级行政管理、班级均衡度分析 | **年级可见**。管理本年级所有行政班级；查看本年级跨学科对比；无权干涉其他年级。 |
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| **教研组长 (Subject Head)** | 学科资源建设、命题质量把控 | **学科可见**。管理本学科公共题库、教案模板；查看全校该学科教学质量；无权查看其他学科详情。 |
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| **班主任 (Class Teacher)** | 班级学生管理、家校通知、综合评价 | **行政班可见**。查看本班所有学生的跨学科成绩、考勤；发布班级公告。 |
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| **任课老师 (Teacher)** | 备课、出卷、批改、个别辅导 | **教学班可见**。仅能操作自己所教班级的该学科作业/考试；私有题库管理。 |
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| **学生 (Student)** | 完成作业、参加考试、查看错题本 | **个人可见**。仅能访问分配给自己的任务；查看个人成长档案。 |
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### 1.2 关键权限辨析：年级主任 vs 教研组长
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* **维度差异**:
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* **年级主任 (横向管理)**: 关注的是 **"人" (People & Administration)**。例如：高一(3)班的整体纪律如何？高一年级整体是否在期中考试中达标？他们需要跨学科的数据视图（如：某学生是否偏科）。
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* **教研组长 (纵向管理)**: 关注的是 **"内容" (Content & Pedagogy)**。例如：英语科目的“阅读理解”题型得分率全校是否偏低？公共题库的题目质量如何？他们需要跨年级但单学科的深度视图。
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* **数据可见性 (RLS 策略)**:
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* `GradeHead_View`: `WHERE class.grade_id = :current_user_grade_id`
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* `SubjectHead_View`: `WHERE course.subject_id = :current_user_subject_id` (可能跨所有年级)
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## 2. 核心功能模块深度拆解
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### 2.1 智能题库中心 (Smart Question Bank)
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这是系统的核心资产库，必须支持高复杂度的题目结构。
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* **多层嵌套题目结构 (Nested Questions)**:
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* **场景**: 英语完形填空、语文现代文阅读、理综大题。
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* **逻辑**: 引入 **"题干 (Stem)"** 与 **"子题 (Sub-question)"** 的概念。
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* **父题 (Parent)**: 承载公共题干（如一篇 500 字的文章、一张物理实验图表）。通常不直接设分，或者设总分。
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* **子题 (Child)**: 依附于父题，是具体的答题点（选择、填空、简答）。每个子题有独立的分值、答案和解析。
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* **交互**: 组卷时，拖动“父题”，所有“子题”必须作为一个原子整体跟随移动，不可拆分。
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* **知识点图谱 (Knowledge Graph)**:
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* **结构**: 树状结构 (Tree)。例如：`数学 -> 代数 -> 函数 -> 二次函数 -> 二次函数的图像`。
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* **关联**:
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* **多对多 (Many-to-Many)**: 一道题可能考察多个知识点（综合题）。
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* **权重**: (可选高级需求) 标记主要考点与次要考点。
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### 2.2 课本与大纲映射 (Textbook & Curriculum)
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* **课本数字化**:
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* 系统预置主流教材版本 (如人教版、北师大版)。
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* **核心映射**: `Textbook Chapter` (课本章节) <--> `Knowledge Point` (知识点)。
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* **价值**: 老师备课时，只需选择“必修一 第一章”，系统自动推荐关联的“集合”相关题目，无需手动去海量题库搜索。
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### 2.3 试卷/作业组装引擎 (Assembly Engine)
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* **智能筛选**: 支持交集筛选（同时包含“力学”和“三角函数”的题目）。
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* **AB 卷生成**: 针对防作弊场景，支持题目乱序或选项乱序（Shuffle）。
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* **作业分层**: 支持“必做题”与“选做题”设置，满足分层教学需求。
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### 2.4 消息通知中心 (Notification System)
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分级分策略的消息分发：
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* **强提醒 (High Priority)**: 系统公告、考试开始提醒。通过站内信 + 弹窗 + (集成)短信/微信模板消息。
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* **业务流 (Medium Priority)**: 作业发布、成绩出炉。站内红点 + 列表推送。
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* **弱提醒 (Low Priority)**: 错题本更新、周报生成。仅在进入相关模块时提示。
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## 3. 数据实体关系推演 (Data Entity Relationships)
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基于 MySQL 关系型数据库的设计方案。
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### 3.1 核心实体模型 (ER Draft)
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1. **SysUser**: `id`, `username`, `role`, `school_id`
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2. **TeacherProfile**: `user_id`, `is_grade_head`, `is_subject_head`
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3. **Class**: `id`, `grade_level` (e.g., 10), `class_name` (e.g., "3班"), `homeroom_teacher_id`
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4. **Subject**: `id`, `name` (e.g., "Math")
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5. **Course**: `id`, `class_id`, `subject_id`, `teacher_id` (核心教学关系表: 谁教哪个班的哪门课)
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### 3.2 题库与知识点设计 (关键难点)
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#### Table: `knowledge_points` (知识点树)
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* `id`: UUID
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* `subject_id`: FK
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* `name`: VARCHAR
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* `parent_id`: UUID (Self-reference, Root is NULL)
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* `level`: INT (1, 2, 3...)
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* `code`: VARCHAR (e.g., "M-ALG-01-02" 用于快速检索)
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#### Table: `questions` (支持嵌套)
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* `id`: UUID
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* `content`: TEXT (HTML/Markdown, store images as URLs)
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* `type`: ENUM ('SINGLE', 'MULTI', 'FILL', 'ESSAY', 'COMPOSITE')
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* `parent_id`: UUID (Self-reference, **核心设计**)
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* If `NULL`: 这是一道独立题目 OR 复合题的大题干。
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* If `NOT NULL`: 这是一个子题目，属于 `parent_id` 对应的题干。
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* `difficulty`: INT (1-5)
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* `answer`: TEXT (JSON structure for structured answers)
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* `analysis`: TEXT (解析)
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* `created_by`: FK (Teacher)
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* `scope`: ENUM ('PUBLIC', 'PRIVATE')
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#### Table: `question_knowledge` (题目-知识点关联)
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* `question_id`: FK
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* `knowledge_point_id`: FK
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* **Primary Key**: (`question_id`, `knowledge_point_id`)
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### 3.3 课本映射设计
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#### Table: `textbooks`
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* `id`: UUID
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* `name`: VARCHAR
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* `grade_level`: INT
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* `subject_id`: FK
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#### Table: `textbook_chapters`
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* `id`: UUID
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* `textbook_id`: FK
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* `name`: VARCHAR
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* `parent_id`: UUID (Sections within Chapters)
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* `content`: TEXT (Rich text content of the chapter/section) -- [ADDED for Content Viewing]
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* `order`: INT
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#### Table: `chapter_knowledge_mapping`
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* `chapter_id`: FK
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* `knowledge_point_id`: FK
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* *解释*: 这张表是连接“教学进度”与“底层知识”的桥梁。
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## 4. 关键业务流程 (User Flows)
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### 4.1 智能组卷与发布流程 (Exam Creation Flow)
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这是一个高频且复杂的路径，需要极高的流畅度。
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1. **启动组卷**:
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* 老师进入 [教学工作台] -> 点击 [新建试卷/作业]。
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* 输入基本信息（名称、考试时长、总分）。
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2. **设定范围 (锚定课本)**:
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* 老师选择教材版本：`人教版高中数学必修一`。
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* 选择章节：勾选 `第一章 集合` 和 `第二章 函数概念`。
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* *系统动作*: 后台查询 `chapter_knowledge_mapping`，提取出这几章对应的所有 `knowledge_points`。
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3. **筛选题目**:
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* 系统展示题目列表，默认过滤条件为上述提取的知识点。
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* 老师增加筛选：`难度: 中等`, `题型: 选择题`。
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* **处理嵌套题**: 如果筛选结果包含一个“完形填空”的子题，系统在 UI 上必须**强制展示**其对应的父题干，并提示老师“需整体添加”。
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4. **加入试题篮 (Cart)**:
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* 老师点击“+”号。
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* 试题篮动态更新：`当前题目数: 15, 预计总分: 85`。
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5. **试卷精修 (Refine)**:
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* 进入“试卷预览”模式。
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* 调整题目顺序 (Drag & drop)。
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* 修改某道题的分值（覆盖默认分值）。
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6. **发布设置**:
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* 选择发布对象：`高一(3)班`, `高一(5)班` (基于 `Course` 表权限)。
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* 设置时间：`开始时间`, `截止时间`。
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* 发布模式：`在线作答` 或 `线下答题卡` (若线下，系统生成 PDF 和答题卡样式)。
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7. **完成**:
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* 学生端收到 `Notifications` 推送。
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* `Exams` 表生成记录，`ExamAllocations` 表为每个班级/学生生成状态记录。
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