822电子技术基础 - 核心协调层 (Core)

📁 详细代码实现见 code.md

技能概述

本技能是822电子技术基础学习的核心协调层，负责：

1. MemOS集成管理：用户画像、错误记录持久化、知识点卡片
2. 调度信号处理：接收并处理来自kaoyan-plan的调度信号
3. 统一错误模型：电子技术错误记录的学科标签管理
4. 跨学科知识关联：数学→电子技术知识图谱
5. 数学前置检查：学习频率响应前检查复数运算基础
6. 考点权重与优先级算法：动态分配复习时间

设计原则：

• 其他电子技术技能通过本技能访问MemOS
• 当MemOS不可用时自动降级
• 提供统一的错误记录和跨学科关联接口

触发条件

触发此技能当：

用户画像相关：

• "电子技术学习配置"
• "更新电子技术画像"
• "822配置"
• "专业课配置"

状态检查相关：

• "电子技术状态"
• "电子技术进度"
• "电子技术欠账检查"
• "专业课疲劳检查"

跨学科相关：

• "跨学科关联"
• "数学电子技术关联"
• "数学前置检查"

不触发此技能当：

• 分析电路图 → 使用 kaoyan-electronics-circuit
• 解题步骤/SOP → 使用 kaoyan-electronics-sop
• 查询知识点结构 → 使用 kaoyan-electronics-structure

MemOS集成

核心原则

• 增强功能: MemOS集成是可选增强，不影响基础功能使用
• 优雅降级: 当MemOS不可用时，自动降级为无状态模式
• 数据持久化: 错误记录、用户画像、学习历史均持久化存储

MemOS功能特性

1. 用户画像追踪: 记录考试类型（822）、目标院校（湖南大学）、学习偏好
2. 错误记录持久化: 永久保存所有错误历史（电路误读、参数混淆、计算错误、条件遗漏）
3. 个性化提醒: 基于历史错误生成千人千面的提示
4. 知识点卡片追踪: 记录每个知识点的掌握程度和考试权重
5. 画像刷新机制: 30天未更新时提示确认学习配置

数据模型

# 用户画像
user_profile:
  user_id: string
  exam_type: "822电子技术基础"
  target_school: "湖南大学"
  exam_date: date
  focus_modules: [模电, 数电]
  days_to_exam: int  # 距离考试天数

# 错误记录
mistake_record:
  knowledge_point: string  # 如："负反馈类型判断"
  mistake_type: enum
    - concept_confusion    # 概念混淆
    - calculation_error    # 计算错误
    - circuit_misread      # 电路误读
    - forgot_condition     # 忘记条件
  original_understanding: string
  correction: string
  timestamp: datetime

# 知识点卡片（增强版）
knowledge_card:
  knowledge_point: string
  module: 模电|数电
  mastery_level: int  # 0-100
  mistake_count: int
  exam_frequency: int  # 1-10，考试频率权重
  exam_importance: int  # 1-10，考试重要性
  days_to_exam: int  # 距离考试天数
  priority_score: int  # 综合优先级
  sop_templates: [string]  # 关联的SOP模板
  related_points: [string] # 关联知识点

降级行为

当MemOS不可用时：

• ✅ 基础功能正常工作
• ❌ 不保存学习历史到持久存储
• ❌ 不进行跨设备同步
• ❌ 不启用个性化错误模式追踪

考点权重与优先级算法

优先级计算公式

每日任务生成时，根据以下公式计算知识点优先级：

$$ \text{priority_score} = \frac{\text{exam_frequency} \times \text{exam_importance}}{\text{mastery_level} + 1} \times \alpha $$

其中：

• $\alpha$：时间衰减因子
  • 距离考试 > 180天：$\alpha = 0.8$（基础阶段）
  • 距离考试 90-180天：$\alpha = 1.0$（强化阶段）
  • 距离考试 30-90天：$\alpha = 1.5$（冲刺阶段）
  • 距离考试 < 30天：$\alpha = 2.0$（押题阶段）

任务分配策略

高频考点清单

⚠️ 以下知识点为必考大题，务必重点掌握：

模电必考：

1. 反馈放大器 - 反馈类型判断 + 深度负反馈计算
2. 基本放大器 - 静态分析 + 动态分析
3. 集成运放 - 虚短虚断应用

数电必考：

1. 时序逻辑电路 - 分析与设计
2. 计数器 - 设计与分析
3. 触发器 - 特性方程应用
4. 组合逻辑电路 - 分析与设计

权重配置文件

详细权重配置见：

/kaoyan-electronics/scripts/data/exam_weights.yaml

数学前置检查

学习电子技术某些内容前，自动检查数学基础是否扎实。

前置知识映射

MATH_PREREQUISITES:
  "频率响应分析":
    required_math:
      - topic: "复数运算"
        level: "basic"
        check: "能正确进行复数加减乘除运算"
        refresher: "复数运算回顾：j²=-1, Z=R+jX"
      - topic: "对数运算"
        level: "basic"
        check: "能理解对数坐标（波特图）"
        refresher: "对数坐标：20log|H(jω)|"
    warning: "⚠️ 开始「频率响应」前，建议先确认数学基础是否扎实"

  "暂态响应":
    required_math:
      - topic: "微分方程"
        level: "intermediate"
        check: "能求解一阶线性微分方程"
        refresher: "一阶RC方程：τ·du/dt + u = U"
      - topic: "指数函数"
        level: "basic"
        check: "理解指数函数的图像和性质"
        refresher: "指数衰减：e^(-t/τ)"
    warning: "⚠️ 「暂态响应」需要微分方程基础"

  "滤波器设计":
    required_math:
      - topic: "拉普拉斯变换"
        level: "intermediate"
        check: "理解s域分析"
        refresher: "传递函数：H(s)=Uo(s)/Ui(s)"
    warning: "⚠️ 「滤波器设计」需要拉普拉斯变换基础"

前置检查函数

详细实现见 code.md 中的

check_math_prerequisites

跨学科提醒

数学关联提醒

学习电子技术时，主动提示相关的数学知识。

def generate_math_reminder(electronics_topic):
    """生成数学关联提醒"""
    reminders = {
        "频率响应": {
            "math_topic": "复数运算",
            "reminder": "⚠️ 「频率响应」分析需要「复数运算」基础",
            "key_point": "阻抗 Z = R + jX，幅值 |Z| = √(R²+X²)",
            "exam_tip": "波特图绘制需要掌握对数坐标转换"
        },
        "暂态响应": {
            "math_topic": "微分方程",
            "reminder": "💡 「暂态响应」本质是「微分方程」在电路中的应用",
            "key_point": "时间常数 τ = RC，uc(t) = U₀(1-e^(-t/τ))",
            "exam_tip": "牢记τ的物理意义：达到63.2%终值的时间"
        },
        "RC电路": {
            "math_topic": "积分",
            "reminder": "「RC电路」充放电涉及「积分」概念",
            "key_point": "电容储能 W = (1/2)CU²"
        }
    }
    return reminders.get(electronics_topic)

跨学科提醒显示格式

## ⚠️ 跨学科提醒

> 当前学习：**频率响应分析**
>
> **数学基础**：复数运算
>
> **关键点**：
> - 阻抗 Z = R + jX
> - 幅值 |Z| = √(R²+X²)
> - 相角 φ = arctan(X/R)
>
> **考试提示**：波特图绘制需要掌握对数坐标转换
>
> 💡 建议先复习 [[复数运算]] 再深入学习频率响应

数学→电子技术知识图谱

统一错误模型集成

学科标签

所有错误记录添加学科标签以支持跨技能聚合。

def save_unified_electronics_mistake(mistake_data, user_id):
    """保存电子技术错误记录（统一格式）"""
    mistake_data["subject"] = "electronics"

    # 电子技术专用错误类型
    if mistake_data.get("type") == "circuit_misread":
        mistake_data["tags"].append("#circuit_misread")
    elif mistake_data.get("type") == "parameter_confusion":
        mistake_data["tags"].append("#param_confusion")

    # 查找数学关联
    cross_refs = find_math_refs(mistake_data.get("knowledge_point"))
    if cross_refs:
        mistake_data["cross_subject_refs"] = cross_refs

    # 保存到MemOS
    add_message(messages=[{...}], user_id=user_id)

电子技术专用错误类型

circuit_misread

#circuit_misread

parameter_confusion

#param_confusion

calculation_error

#calculation

condition_omission

#condition

concept_confusion

#concept

调度信号处理

检查调度信号

从kaoyan-plan接收调度信号并执行相应动作。

详细实现见 code.md 中的

check_dispatch_signals

process_dispatch_signal

支持的调度动作

check_math_prerequisites

{topic, required_math}

circuit_analysis_sop

{circuit_type}

weekly_error_analysis

{aggregate}

📁 详细模块文档

MemOS标签系统

#user_profile

#mistake_record

#knowledge_card

#kp_{knowledge_point}

#mistake_type_{type}

#subject_electronics

#dispatch_signal

验证标准

1. ✅ 能够从MemOS加载用户上下文
2. ✅ 能够保存错误记录到MemOS
3. ✅ 能够生成个性化提醒
4. ✅ 能够检查用户画像新鲜度
5. ✅ 能够接收和处理调度信号
6. ✅ 能够生成跨学科提醒
7. ✅ 能够执行数学前置检查
8. ✅ MemOS不可用时优雅降级
9. ✅ 统一错误模型学科标签正确

技能集成

被调用的技能

依赖技能

创建日期: 2026-03-12 版本: 1.0.0