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。 ❤️
🌱 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
📸 功能预览
Web 端
 年级选择 |
 学科总览 |
 学习路径 |
 单元答题 |
 课文听读 |
 课外故事 |
 错题回顾 |
 个人中心 |
iOS 端
 学习路径 |
 答题反馈 |
 商店 |
 我的 |
 课文听读 |
 错题本 |
 每日任务 · 周报 |
 深色模式 |
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）。
✨ 主要特性
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 单元小测 | 跟着课本章节走，学完一课就能练 |
| 知识讲解 | 已有资料支持概念、公式和易错点讲解；部分课程仍需补齐 |
| 课文听读 | 语文/英语课文逐句朗读，支持跟读练习，展示课本原页 |
| 跟读录音 | 浏览器内录音与回放，不上传录音；需要 HTTPS 和麦克风授权，暂无语音识别评分 |
| 课外故事 | 每单元 2 篇 AI 分级故事 + 阅读理解题 + 儿童插画配图 |
| 全站 TTS | 题目、选项、讲解、故事文本均可朗读；Web 使用 65,694 个兼容 MP3 音频，保留原 Opus 资源 |
| 首次讲解 | 进入课程自动尝试播放，听完才解锁下一步；按钮边框光环跟随真实播放进度，不显示秒数 |
| 学习进度 | 当前浏览器保存完成情况、正确率与阅读星级；暂无云端账号和跨设备同步 |
| 连击系统 | 连续答对触发连击动画与语音激励 |
| 错题与学习报告 | 错题复习、每日目标、本周报告与家长每日学习时间限制 |
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：
| 学科 | 版本 | 年级 | 课外故事 |
|---|---|---|---|
| 数学 | 人教版 | 一至六年级 | — |
| 语文 | 统编版 | 一至六年级 | 188 篇 |
| 英语 | 人教版 PEP | 三至六年级 | 96 篇 |
| 科学 | 教科版 | 一至六年级 | — |
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。
🚀 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 ChinaTextbookStudyFree2. 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。
| 文件 | 内容 | 大小 | 解压到 |
|---|---|---|---|
audio.tar.gz |
81,017 个原音频文件，以 Opus 为主 | 1.29 GB | apps/web/public/audio/ |
story-images.zip |
472 张图，含 284 张原图与 188 张新版图 | 550.7 MB | apps/web/public/story-images/ |
textbook-pages.zip |
1,562 张课本页图 + 20 个页码映射 JSON | 211.6 MB | apps/web/public/textbook-pages/ |
data.zip |
前端构建数据 (JSON) | 4.9 MB | apps/web/public/data/ |
data-source.zip |
passages + stories 源 JSON | 833 KB | data/ |
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：
| 令牌 | 内容 |
|---|---|
DuoColors |
品牌色 + 语义色（bg / surface / border / ink…），浅色为主、深色为可选，同一份代码自动适配 |
DuoFont |
圆体字号角色（display / title / heading / body / caption…），根部统一 .fontDesign(.rounded) |
DuoLayout |
Space / Radius / Motion 三组令牌，全局共用一套动效曲线 |
DuoButtonStyle·DuoCardStyle |
标志性的立体「下沿」按压质感 |
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
🏗️ 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）
📖 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：
- 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
- 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
- 项目的 MIT 代码许可不代表授予第三方教材内容的使用权
- 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
🤝 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
🛣️ 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
📜 许可协议
本项目采用 MIT License 开源发布，详见 LICENSE。
💌 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。
如果你认同我们的理念，欢迎 ⭐ Star 支持，也欢迎把它转发给任何一位你认识的老师和家长。
让每一个中国孩子，都能在玩中学。