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CoursePilot

可追溯、会进化的课程学习助手

Python FastAPI React TypeScript SQLite License

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上传这门课的教材,得到一个记得你学到哪的学习 agent。 每句结论都能落回教材页码,做过的题按概念沉淀成掌握度,计划按掌握度调整。

它自己决定这一轮查什么、加载哪份规程、要不要写计划写笔记写记忆,信息不够时反问你;该做没做的步骤由服务端检出来补上。底下是一套完整的 agent harness,清单在这里

个人开源项目,本地运行。接任何说 OpenAI Chat Completions 或 Responses 协议的模型服务。

对话取证

目录

  1. 和「把教材喂给聊天工具」有什么不同 — 三件决定它是 agent 的事
  2. 安装 — 五行命令跑起来,含模型配置
  3. 能做什么 — 取证问答 · 知识页 · 计划 · 档案 · 开发者模式
  4. Harness 里有什么 — 工具循环 · 权限 · 上下文预算 · 可观测
  5. 边界 — 明确不做的事
  6. 开发 — 检查脚本与文档索引

1. 和「把教材喂给聊天工具」有什么不同

三件事决定了它是 agent 而不是问答框:

一、回答有出处,而且出处可核对。 每句结论标到教材文件名与页码,点开看原文片段。 教材里没有的内容会明确标出「以下不是当前教材结论」,联网查来的资料带独立标记。 三类来源统一编号,底部「依据」面板一行一条列出,左侧色条区分类别、出处右对齐成列——带页码的教材原文、标了概念名的知识页转述 (点开还能看到它依据的教材页),以及网页链接。你永远知道这句话是从哪来的。

二、掌握度是算出来的,不是模型说的。 做过的题按概念沉淀成证据事件,数值走确定性 算法,模型只负责判断这道题考的是哪个概念。证据不够的概念显示「数据不足」而不是编一个 百分比。答题记录只增不改,掌握度随时能从记录重算。

两个算法都是现成的,不是自研——教育测量与间隔重复这两个领域各有多年积累,重新发明只会 更差。这里用的是它们的简化版,参数固定、逐步可追:

算法 出处 在这里做什么
BKT(Bayesian Knowledge Tracing) Corbett & Anderson, Knowledge tracing: Modeling the acquisition of procedural knowledge, 1994(原文 四参数版本,答对答错都不直接下结论,更新「已掌握」的概率
FSRS(Free Spaced Repetition Scheduler) 开源项目 open-spaced-repetition,DSR 模型 用 Difficulty / Stability / Retrievability 三个量算遗忘与下次复习日

实现取舍与已知边界见掌握度建模参数没有在真实答题数据上标定过, 所以那个分数在同一门课内横向比较有意义,「掌握了 88%」这种绝对解读没有依据——文档里写明了这一点。

三、规程由服务端兜底,不只靠提示词。 提示词能表达要求,不能保证执行——实测只靠 SKILL.md 约束时,9 条冒烟用例里练题闭环只过了 6 条:模型会跳过概念归因、漏写题目、批改完不闭合状态。 所以出题、评分、归因这些必须发生的副作用由服务端校验,漏了就补救。


2. 安装

在 Claude Code 或 Codex 里打开这个项目链接,说:

帮我安装这个项目

仓库里的 AGENTS.md 写清了步骤、依赖和配置要点,Agent 照着做即可。

环境依赖:Python 3.11+、Node 18+、pnpm:

python3 -m venv .venv
.venv/bin/python -m pip install -r backend/requirements.txt
cd frontend && pnpm install && cd ..
cp .env.example .env        # 填入你的模型服务信息
./scripts/dev.sh

打开 http://127.0.0.1:5173,输任意用户名进入。每个用户名一份独立的数据。

登录

2.1 配置模型

.env 里这五项决定能不能真的调模型:

TEXT_PROVIDER=            # 显示用的名字,随便填
TEXT_BASE_URL=            # 填到 /chat/completions 之前那一段
TEXT_API_KEY=             # 你自己的 key
TEXT_MODEL=               # 模型 id
COURSEPILOT_ENABLE_REMOTE_LLM=1

任何说 OpenAI Chat Completions 或 Responses 协议的服务都能接入。后者要加 TEXT_PROTOCOL=responsesTEXT_BASE_URL 填到 /responses 之前那一段。两条协议都要求支持流式和 function calling,否则工具循环跑不起来。厂商私有参数走 TEXT_EXTRA_BODY

TEXT_EXTRA_BODY={"thinking":{"type":"disabled"}}

没配齐或开关是 0 时服务照样启动,回答由本地兜底生成并明确标注——避免误耗你的额度。

VISION_* 配好才支持拍照提问和扫描版 PDF 转文字;RESEARCH_SERPAPI_API_KEY 配好才会把 联网工具下发给模型。两者都可选。VISION_CHAT_MODEL 单独留给拍照提问,留空就复用 VISION_MODEL——专用 OCR 模型擅长逐页抄字,看懂手写、图表与版面要靠通用多模态模型。

2.2 想先看看效果

.venv/bin/python scripts/example_setup.py

下载一份公开教材(约 120 KB)、建课、建索引,落在 example 这个用户名下。 用它登录就有东西可问。教材不在仓库里,脚本从各自官网下载。


3. 能做什么

取证问答。 每轮先解析这个问题属于哪门课,再在那门课的资料里检索。 解析不出唯一课程时会先问你,不跨课程猜。检索是语义向量 + 关键词混合, 中文问题能命中英文教材;而且一次检索同时覆盖两处——教材原文与这门课自己的知识页, 各占固定名额,谁也挤不掉谁。

模型给自己写的知识页。 给一门课打开它,教材自己的目录会被自底向上走一遍: 最细的小节页只读它那几页的原文,往上的章节页读它下面的小节页,根节点写课程首页。 这条路径上没有任何检索,所以不会因为相似度低而漏掉哪一节。写成的页面成为第三类可引用来源, 课程结构也常驻在每一轮的上下文里——「这门课整体分成哪几部分」不用去查就答得出。 开始构建之前会先告诉你这次要花多少次模型调用。

知识页

看得见它在做什么。 用了哪个工具、查了什么、命中几段、耗时多久,都显示出来。 失败的那一步也显示,不悄悄跳过。

工具链

开发者模式。 在设置里打开开关,Agent 回复开头的名字就变成可点的;二次确认之后 从右侧滑出一块面板,装着这一轮完整的 trace。它先讲 ReAct 循环——逐轮列出 reasoning_contentassistant.content、发出的 tool_calls,以及厂商真正返回的 finish_reason——统计那部分(课程判定、usage、原始字段)折在下面。工具的 content 只在你点开那一步时才去取,所以列表本身是两 KB 左右,而不是三百 KB。 开关关掉时那个名字就是普通文本,页面上根本没有按钮。

开发者模式

五个内置 Skill。 说出对应的话会自动加载,不用手动选:

能力 什么时候用
practice 练题、提交作答、要讲评或变式题
flashcards 学习卡片、抽认卡、知识点清单
diagram 流程图、思维导图、时序图
mistake_review 复盘错题、找薄弱环节
research 查教材外的资料,深度研究

也能导入自己写的 skill:单个 SKILL.md、含它的 zip,或直接选一个目录。 带的参考文件会一起并进规程;导入的 skill 默认关着,权限按白名单收窄。

图示直接渲染成 SVG,可以下载:

图示

学习计划。 在对话里说要排计划,助手写进来。每次改动升一版,过去的条目不动。 顶部一张周网格看这周排满了没、今天要做什么,下面按天分段列出完整条目。

学习计划

学习档案。 按概念看掌握度与它背后的每一条证据,还有一本按概念记账的错题本—— 同一个概念连续答对两次就从里面清掉。

学习档案

课程笔记。 整理好的卡片和梳理稿存成 markdown,界面里能直接看。

课程笔记

上下文透明。 输入框旁边显示这一轮占了窗口的多少,展开能看到每一段的 token 估算。 六个分区各有自己的限额,某一段再长也吃不掉别人的地方。历史太长会自动压缩成摘要。

上下文

使用说明页。 清单和能力都读自当前实例的实际状态。

使用说明

随时换模型和思考档位。 底部状态栏四个下拉:模型、思考(关 / 自动 / 开)、 思考深度、界面语言。想配几个模型就在 .env 里往下加编号,同一家的第二个模型只要写一行 model id。语言下拉只换界面外壳,回答仍然跟着你提问用的语言走。

模型切换

数据可以删干净。 会话在侧栏悬停就能改名或删除;教材在知识库里删;课程在管理页删。注意:删除前会列出连带影响——删一门课会带走它的教材、概念、掌握度、计划、笔记与会话。

删除确认


4. Harness 里有什么

学习这件事只是场景。下面这些是让 agent 在真实任务上可靠的部分,换个领域照样要有。

工具循环。 注册了 22 个工具,按副作用分六档能力:读课程、写状态、写笔记、联网、派子任务、 无副作用;连上 MCP server 之后,它带来的工具统一落在第七档。 花钱的和会改用户数据的单独设次数上限。同一轮里参数相同的读工具复用结果、写工具不复用—— 连答三道同概念的题,写证据的参数就是逐字相同的。轮次用满时要明确告诉模型「别再调了, 用手上的资料收尾」,不然它会把工具调用当正文吐出来。

权限是整体替换,不是并集。 skill 激活后用它声明的完整工具集,声明即权限。 两个基座工具(写记忆、反问用户)每份 profile 都补上——它们跨规程通用,又不碰任何数据。 导入的第三方 skill 按白名单收窄,越权在注册期报错而不在运行期静默降权。

外部工具按同一套规矩进来。 连一台 Streamable HTTP 的 MCP server,它的工具就以 mcp__<slug>__<tool> 的命名空间进入模型的工具集,单独占一档能力。工具清单在连接那一刻 拍了快照,所以 server 事后换不成别的东西;它自己的描述与 annotation 一律当作不可信文本, URL 在发出任何请求之前先对着私有网段与云元数据端点核一遍。

服务端兜底规程。 上面第三点讲的那件事在四处都用了同一个套路:练题规程有步骤没做完、 用户要求改计划却没调写计划的工具、用户说了「记住」却没调写记忆的工具、出了选择题却没把选项 摆成按钮——都由服务端检出来补一轮。每处只补一次,避免和模型互相顶住。

跨轮状态。 artifacts 分公开与模型私有两档(标准答案存私有档,界面永不显示); 长期记忆是 markdown 的受管区块,模型只能改自己那部分。

上下文预算。 窗口切成六个分区——系统、当前问题、历史、知识、证据、skill——各有自己的 token 限额,且都由同一个配置推导出来,换成窗口更小的模型只改一行。工具定义与模型自己的 思考内容都要计入总量:实测一轮里厂商回的 prompt_tokens 是 4726,而补上它们之前我们只报 3424, 工具定义本身是系统提示的 2.2 倍。 每一段都上报给界面,历史超阈值先压缩成摘要而不是丢弃;整轮总量在工具循环的每一轮重新核一次, 因为每一轮都会往上下文里追加东西。

反问走新回合。 选项渲染成按钮,点一下等于发一条新的用户消息。做不到「暂停这一轮等人」—— 一个会话同时只允许一个活跃 turn,60 秒心跳过期就会被抢占。

可观测与评测。 每轮一条 JSONL trace,带 prompt_version、每个工具的决策,以及 ReAct 每一轮厂商原样返回的内容,大 payload 分离存放;工具自己的输出留在消息表里,按需回读。 评测分几层:冒烟 benchmark、judge 抽样、掌握度回放、一份带硬约束的固定样本集, 以及三个端到端脚本——一个从空库走完整旅程,一个把同一件事拆到几轮里验多轮任务, 一个跑资料库链路(上传 → 索引 → 结构 → 知识页)。要比一个功能开与不开的差别, 另有一套三臂对照评测与一份不花额度的浏览器验证脚本。断言只看结构化行为,不断言回答措辞, 模型换个说法不该让测试假失败。要测一个功能有没有收益时,判据是能确定性判定的事实锚点—— 「那个远处的事实有没有出现在回答里」——而不是让模型给文字打分。

边界由测试守着。 分层是 app → modules/adapters → contracts/core,模块之间只通过 modules.X.api 里的 Port 互相看见,跨层引用会让 test_module_boundaries.py 挂掉。 装配只在 backend/app/bootstrap.py 一处,换模型、换检索、换存储都是改这一个文件。


5. 边界

  • 没有 shell 执行。 学习助手没有理由执行命令,导入的 skill 里的脚本一律不收; MCP server 也只走 Streamable HTTP,stdio 那种传输意味着要起一个进程。
  • 工具按副作用分级准入,导入的第三方 skill 拿不到笔记与联网,能读计划但不能改; 记忆工具是所有 skill 共用的基座,导入的也有
  • 回看会话历史只回放当前课程的轮次,换了课就读不到上一门的教材原文
  • 不做整卷模拟考试、社交对战、多租户商业化
  • 不含任何发布或部署链路

6. 开发

./scripts/check.sh

跑后端全部测试、Python 编译检查、前端类型检查与生产构建。不需要 API key, 不发网络请求。

后端 FastAPI + SQLite(标准库,显式 migration),前端 React 19 + TypeScript + Vite。 数据库改动一律新增 migration,不改已有条目。

文档 内容
项目介绍 各模块的设计思路与取舍
产品设计 定位、功能模块、分期规划
技术架构 模块边界、Skill 体系、存储、评测分层
工程文档 按子系统各一篇:Agent 循环、工具、上下文、知识库、记忆、模型接入、评测、安全
前端设计 视觉方案、信息架构、组件与状态
开发中 当前进度、优先级、踩过的坑
端到端测试 浏览器回归清单

截图由 scripts/screenshots.py 生成,UI 改了重跑即可。评测与端到端脚本见 开发中


7. License

MIT

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