# 自然写互动课堂平板端应用软件 V1.0 ## 鉴别材料 --- **软件名称**：自然写互动课堂平板端应用软件 **版本号**：V1.0 **著作权人**：深圳自然写科技有限公司 **开发完成日期**：2024年6月 **文档类型**：用户操作手册 + 设计说明书 --- ## 目录 - 第一章　软件整体概述 - 1.1 软件简介与功能综述 - 1.2 软件用途与适用场景 - 1.3 运行环境与系统要求 - 1.4 开发语言与技术规范 - 1.5 版本说明 - 第二章　系统架构与设计思路 - 2.1 总体架构设计 - 2.2 各层次详细说明 - 2.3 核心模块架构图 - 2.4 数据设计 - 2.5 接口设计 - 2.6 安全设计 - 2.7 部署架构 - 第三章　核心模块功能详细说明 - 3.1 学生端作业作答模块 - 3.2 教师端移动授课模块 - 3.3 笔迹渲染模块 - 3.4 蓝牙点阵笔连接模块 - 3.5 字帖练习与笔顺指导模块 - 3.6 错题本自动整理模块 - 3.7 学习计划与进度管理模块 - 3.8 护眼模式与使用时长管控模块 - 第四章　操作流程与使用步骤 - 4.1 安装与首次设置 - 4.2 登录与角色切换 - 4.3 学生端操作流程 - 4.4 教师端操作流程 - 4.5 字帖练习操作流程 - 4.6 护眼模式与家长控制 - 4.7 异常处理与故障排除 - 第五章　与源代码的对应关系 - 5.1 模块名称与源代码文件对应表 - 5.2 核心功能类与方法说明 - 5.3 主要类命名规范 - 附录 --- ## 第一章　软件整体概述 ### 1.1 软件简介与功能综述 自然写互动课堂平板端应用软件（以下简称"Pad 端应用"）是自然写互动课堂教学系统的重要学习终端，面向学生和教师两类使用群体，运行于 Android 8.0+ 平板和 iPadOS 14.0+ 平板设备上。 Pad 端应用采用跨平台 Flutter 框架开发，与手机端应用共享核心业务逻辑模块，同时针对平板大屏幕提供专项优化的自适应布局。相比手机端，Pad 端具有更大的显示区域，能够更完整地展示字帖内容和书写作品，书写体验也更接近真实纸张。 **功能综述一览：** | 角色 | 功能名称 | 功能描述 | |------|---------|---------| | 学生端 | 接收作业/试卷 | 从云平台下载教师布置的作业或试卷，支持离线模式 | | 学生端 | 配合点阵笔纸上作答 | 通过 BLE 连接点阵笔，实时接收在点阵纸上的书写内容 | | 学生端 | 触屏直接书写 | 无点阵笔时可直接在 Pad 屏幕上触控书写作答 | | 学生端 | 查看批改结果 | 查看教师/AI 批改后的作业，含批注和错误分析 | | 学生端 | 字帖练习 | 按字帖模板练习书写，实时笔顺指导和评分 | | 学生端 | 错题本管理 | 自动整理历次作业错题，智能推荐复习 | | 学生端 | 学习计划 | 查看并完成每日/每周学习任务 | | 教师端 | 移动授课 | 在 Pad 上展示课件并随时批注 | | 教师端 | 巡堂查看 | 实时查看全班学生书写进度 | | 教师端 | 即时点评 | 对学生作品进行语音/文字即时点评 | | 全体 | 护眼模式 | 色温调节、使用时长提醒、前置摄像头距离检测 | ### 1.2 软件用途与适用场景 **主要用途：** Pad 端应用是自然写互动课堂系统在学生个人学习设备端的核心软件，支持课内互动作答和课后自主练习两大场景。学生通过 Pad 端应用完成作业提交、字帖练习、学情查看等日常学习任务；教师通过 Pad 端应用在移动状态下管理课堂、批阅作业、查看学情分析。 **适用场景说明：** | 场景 | 参与角色 | 功能使用 | |------|---------|---------| | 课堂练习 | 学生 | 配合点阵笔在点阵纸上完成课堂练习，Pad 作为数据接收终端 | | 课后作业 | 学生 | 下载作业，用点阵笔/触屏书写作答，提交后等待批改 | | 字帖临摹 | 学生 | 在 Pad 上选择字帖，对照字帖用手指或点阵笔练习 | | 错题复习 | 学生 | 查看错题本，有针对性地重新练习 | | 巡堂监控 | 教师 | 教师手持 Pad 在教室内走动，实时查看各学生书写状态 | | 即时批改 | 教师 | 在 Pad 上直接对学生作品进行批注和评分 | | 家长监督 | 家长 | 通过家长控制功能设定学习时间，查看孩子学习报告 | ### 1.3 运行环境与系统要求 **Android 平板硬件要求：** | 项目 | 最低要求 | 推荐配置 | |------|---------|---------| | 操作系统 | Android 8.0（API Level 26） | Android 11.0+ | | 处理器 | 4核 ARM Cortex-A53 @ 1.5GHz | 8核 ARM Cortex-A75 @ 2.0GHz+ | | 内存 | 3GB RAM | 6GB RAM | | 存储 | 32GB（可用 ≥ 8GB） | 64GB | | 屏幕尺寸 | 8寸 | 10.5寸 ~ 11寸 | | 屏幕分辨率 | 1280×800 | 2000×1200（2K） | | 蓝牙 | BLE 4.2 | BLE 5.0 | | 网络 | Wi-Fi 802.11n（2.4GHz） | Wi-Fi 802.11ac（5GHz） | | 相机 | 前置摄像头（护眼距离检测） | 500万像素前置摄像头 | **iPadOS 硬件要求：** | 项目 | 最低要求 | 推荐配置 | |------|---------|---------| | 操作系统 | iPadOS 14.0 | iPadOS 16.0+ | | 设备型号 | iPad（第8代）或更新 | iPad Pro 11寸 | | 存储 | 64GB | 128GB | | 蓝牙 | 支持 BLE 5.0 | 支持 BLE 5.0 | **网络要求：** | 场景 | 要求 | |------|------| | 作业下载 | Wi-Fi 10Mbps+ 或 4G LTE | | 作业上传（书写笔迹） | Wi-Fi 5Mbps+（典型作业 < 5MB） | | 课堂实时同步 | Wi-Fi 5Mbps+，延迟 ≤ 100ms | | 离线模式 | 无网络，已下载作业可本地作答 | ### 1.4 开发语言与技术规范 | 语言/框架 | 版本 | 用途 | |---------|------|------| | Flutter | 3.16.x | 主框架，跨平台 UI 与业务逻辑 | | Dart | 3.2.x | 主要编程语言 | | Kotlin | 1.9.x | Android 原生插件（BLE、护眼摄像头） | | Swift | 5.9.x | iOS 原生插件（CoreBluetooth、健康数据） | | flutter_bloc | 8.1.x | BLoC 状态管理 | | Dio | 5.3.x | HTTP 网络请求 | | flutter_blue_plus | 1.29.x | BLE 点阵笔连接 | | Hive | 2.2.x | 本地轻量级 NoSQL 存储（离线数据） | | sqflite | 2.3.x | SQLite 本地数据库 | | CustomPainter | Flutter内置 | 笔迹渲染（Skia 2D 引擎） | | go_router | 13.x | 声明式路由导航 | | freezed | 2.4.x | 不可变数据类（BLoC 事件/状态） | | json_serializable | 6.7.x | JSON 序列化代码生成 | **架构规范：** - 遵循 Flutter BLoC + MVVM 架构，与手机端代码共享 `lib/features/` 下的核心业务模块 - Pad 专用适配代码位于 `lib/adaptive/` 目录，通过屏幕宽度阈值（768dp）切换 Pad/Phone 布局 - 单元测试覆盖 BLoC 层，Widget 测试覆盖关键 UI 组件 ### 1.5 版本说明 | 版本 | 日期 | 说明 | |------|------|------| | V1.0.0 | 2024-06 | 正式版本发布（Android + iOS 双平台） | | V0.9.0 | 2024-04 | Beta：护眼模式、错题本功能完成 | | V0.7.0 | 2024-02 | Alpha：Pad 自适应布局完成，与手机端代码分离 | --- ## 第二章　系统架构与设计思路 ### 2.1 总体架构设计 Pad 端应用采用 Flutter 跨平台 MVVM 架构，与手机端共享 `lib/features/` 下的核心业务逻辑（BLoC + Repository），通过平台适配层（`lib/adaptive/`）实现 Pad 专用的大屏幕布局。 整体架构分为八个层次：UI层（Pad自适应布局）→ 状态管理层（BLoC/Provider）→ 笔迹渲染层（CustomPainter + Skia）→ 业务逻辑层→ 数据层 → 网络层 → 蓝牙层 → 护眼层。 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ UI 层（Flutter Widget - Pad 自适应布局） │ │ ┌─────────────────┐ ┌───────────────┐ ┌──────────────────────────┐ │ │ │ 学生端主界面 │ │ 教师端主界面 │ │ 字帖练习界面 │ │ │ │ (Pad双栏布局) │ │ (Pad双栏布局) │ │ (大字临摹布局) │ │ │ └─────────────────┘ └───────────────┘ └──────────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 状态管理层（BLoC / Provider） │ │ ┌───────────┐ ┌────────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────────────────┐ │ │ │HomeworkBloc│ │ QuizBloc │ │ PracticeBloc│ │ TeacherBloc │ │ │ └───────────┘ └────────────┘ └──────────┘ └──────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 笔迹渲染层（CustomPainter + Skia） │ │ ┌──────────────────────┐ ┌──────────────────────────────────────┐ │ │ │ InkCanvasPainter │ │ StrokeReplayPainter │ │ │ │ （实时渲染：BLE笔/触屏）│ │ （书写回放：贝塞尔曲线动画） │ │ │ └──────────────────────┘ └──────────────────────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 业务逻辑层（Dart / Kotlin / Swift） │ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌───────────┐ │ │ │作业管理 │ │字帖训练 │ │错题本管理 │ │学习计划 │ │护眼管理 │ │ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └───────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 数据层（SQLite + Hive） │ │ ┌──────────────────────┐ ┌──────────────────────────────────────┐ │ │ │ sqflite（SQLite） │ │ Hive（离线轻量KV存储） │ │ │ │ 作业/笔迹/错题/进度 │ │ 用户配置/离线队列/学习统计 │ │ │ └──────────────────────┘ └──────────────────────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 网络层（Dio + WebSocket） │ │ ┌──────────────────────┐ ┌──────────────────────────────────────┐ │ │ │ ApiClient（Dio） │ │ ClassroomSocket（WebSocket） │ │ │ │ 云平台 REST API │ │ 课堂实时指令/笔迹同步 │ │ │ └──────────────────────┘ └──────────────────────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 蓝牙层（flutter_blue_plus） │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ PenBleManager（BLE 扫描/连接/断线重连/GATT Notify 数据接收） │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 护眼层（自研护眼模块） │ │ ┌────────────┐ ┌──────────────┐ ┌────────────────────────────────┐ │ │ │ 色温调节 │ │ 使用时长提醒 │ │ 距离检测（前置摄像头分析） │ │ │ └────────────┘ └──────────────┘ └────────────────────────────────┘ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 2.2 各层次详细说明 #### 2.2.1 UI 层（Pad 自适应布局） Pad 端应用针对平板大屏幕（8寸~13寸）设计了专项的自适应布局策略： - **双栏布局**：屏幕宽度 ≥ 768dp 时启用双栏布局（左侧导航 + 右侧内容区），充分利用平板横屏空间 - **大字临摹布局**：字帖练习界面提供完整的参考字展示区（左半屏）+ 学生书写区（右半屏）对照布局 - **横竖屏自适应**：自动响应设备旋转，横屏双栏、竖屏单栏无缝切换 - **高分辨率优化**：针对 2K 分辨率 Pad 提供高清笔迹渲染（2倍像素密度） #### 2.2.2 状态管理层（BLoC） 采用 flutter_bloc 库实现 BLoC 模式，每个主要业务场景对应一个 BLoC 类： - **HomeworkBloc**：作业列表、作业详情、作答提交状态管理 - **QuizBloc**：课堂互动答题状态（发题/作答/查看结果） - **PracticeBloc**：字帖练习状态（选帖/练习中/评分展示） - **TeacherBloc**：教师端状态（巡堂模式/批改模式/授课模式） - **EyeProtectionBloc**：护眼功能状态（色温/时长/距离检测） #### 2.2.3 笔迹渲染层 笔迹渲染基于 Flutter CustomPainter + Skia 2D 渲染引擎： - **InkCanvasPainter**：实时渲染 BLE 笔迹和触屏笔迹，贝塞尔曲线平滑 - **StrokeReplayPainter**：书写回放动画，按时间序列重现学生书写过程 - **CalligraphyPainter**：字帖模板渲染（笔顺序号、参考笔画、红色描红线） - **AnnotationPainter**：教师批注渲染（叠加在学生作品上方的批注层） #### 2.2.4 业务逻辑层 业务逻辑层通过 Repository 模式隔离数据来源，核心业务与手机端共享代码： - **HomeworkRepository**：作业数据管理（下载、缓存、提交、批改结果查询） - **PracticeRepository**：练字数据管理（字帖获取、练习记录、评分历史） - **MistakeRepository**：错题本数据管理（自动整理、分类、推荐复习） - **LearningPlanRepository**：学习计划数据管理（任务生成、进度跟踪） - **EyeProtectionRepository**：护眼数据管理（使用时长记录、家长设置同步） #### 2.2.5 数据层 本地数据存储采用双存储引擎策略： - **sqflite（SQLite）**：存储结构化数据（作业记录、笔迹数据、错题本、学习进度） - **Hive**：存储轻量级键值数据（用户配置、离线操作队列、应用缓存） - **文件系统**：存储大文件（下载的字帖模板图片、教师批改后的作业快照） #### 2.2.6 蓝牙层（PenBleManager） BLE 点阵笔连接管理，基于 flutter_blue_plus 插件： - 扫描周围 BLE 设备，过滤自然写点阵笔（UUID 匹配） - 建立 GATT 连接，订阅笔迹数据 Characteristic（Notify） - 接收原始 BLE 数据包，解析为 `InkPoint`（x, y, pressure, timestamp） - 断线自动重连策略（保存已配对笔的 MAC 地址，重启自动重连） #### 2.2.7 护眼层 护眼功能由三个独立子模块组成： - **色温调节**：通过 Android Display API / iOS UIScreen 调节屏幕色温（暖色护眼模式） - **使用时长提醒**：记录每次使用时长，达到设定阈值时弹出休息提醒（家长可远程设置） - **距离检测**：调用前置摄像头（仅 Android，本地 ML 处理），检测用眼距离，过近时发出警告 距离检测特别说明：前置摄像头仅在护眼检测功能开启时调用，图像数据仅在本地处理（ML Kit 人脸检测），不上传到服务器，保护学生隐私。 ### 2.3 核心模块架构图 **Pad 端数据流图：** ``` BLE 点阵笔 │ BLE GATT Notify（笔迹原始数据包） ▼ PenBleManager（flutter_blue_plus） │ 解析 → InkPoint（x,y,pressure,timestamp） ▼ InkBloc（事件驱动） │ InkPointReceived 事件 ▼ InkCanvasPainter（CustomPainter） │ Skia 绘制（贝塞尔平滑） ▼ 屏幕笔迹实时展示 同时： InkBloc ──► HomeworkRepository.cacheInkData() │ sqflite 本地缓存 ▼ （网络恢复时）ApiClient.submitHomework() │ HTTPS POST（笔迹数据 + 元信息） ▼ 云平台（AI 批改 + 教师批改） ``` **学生课堂答题数据流：** ``` 云平台/网关 → WebSocket 推送题目 │ ▼ ClassroomSocket.onQuizReceived │ ▼ QuizBloc（QuizReceived 事件） │ 状态切换：Idle → Active ▼ 答题界面显示（题目内容 + 作答区域） │ 学生书写作答 ▼ InkCanvasPainter（实时渲染） ▼ HomeworkBloc.submitAnswer() │ WebSocket 上报答案 ▼ 网关 → 黑板端汇总展示 ``` ### 2.4 数据设计 #### 2.4.1 数据库表结构（sqflite） **homework 表（作业记录）** | 字段名 | 数据类型 | 说明 | |-------|---------|------| | id | TEXT PRIMARY KEY | 作业ID（云平台全局唯一） | | title | TEXT NOT NULL | 作业标题 | | subject | TEXT | 科目（语文/数学/英语等） | | type | INTEGER | 类型（1=练字 2=作文 3=计算 4=综合） | | content_json | TEXT | 作业内容（JSON，含题目和字帖） | | due_at | INTEGER | 截止时间戳 | | status | INTEGER | 状态（0=未开始 1=进行中 2=已提交 3=已批改） | | score | REAL | 得分（-1=未批改） | | feedback_json | TEXT | 批改反馈 JSON | | created_at | INTEGER | 下发时间戳 | | updated_at | INTEGER | 最后更新时间戳 | **ink_data 表（笔迹数据）** | 字段名 | 数据类型 | 说明 | |-------|---------|------| | id | INTEGER PRIMARY KEY | 自增主键 | | homework_id | TEXT NOT NULL | 所属作业ID | | page_index | INTEGER | 页码 | | ink_points | BLOB | 笔迹点序列（压缩后的二进制数据） | | stroke_count | INTEGER | 笔画数 | | created_at | INTEGER | 记录时间戳 | | is_uploaded | INTEGER | 是否已上传（0=否 1=是） | **mistake_book 表（错题本）** | 字段名 | 数据类型 | 说明 | |-------|---------|------| | id | INTEGER PRIMARY KEY | 自增主键 | | homework_id | TEXT | 来源作业ID | | character | TEXT | 错误汉字/题目内容 | | wrong_ink | BLOB | 错误书写笔迹快照（PNG 压缩） | | correct_ink | BLOB | 正确示范笔迹快照 | | error_type | TEXT | 错误类型（笔画错误/结构错误/笔顺错误/字形偏差） | | knowledge_point | TEXT | 知识点标签 | | review_count | INTEGER | 已复习次数 | | next_review_at | INTEGER | 下次复习时间戳（Leitner 间隔复习算法） | | created_at | INTEGER | 加入时间戳 | **study_plan 表（学习计划）** | 字段名 | 数据类型 | 说明 | |-------|---------|------| | id | INTEGER PRIMARY KEY | 自增主键 | | plan_date | TEXT | 计划日期（YYYY-MM-DD） | | task_type | INTEGER | 任务类型（1=作业 2=练字 3=错题复习 4=自由练习） | | task_id | TEXT | 关联任务ID | | duration_min | INTEGER | 计划时长（分钟） | | is_completed | INTEGER | 是否完成（0=否 1=是） | | completed_at | INTEGER | 完成时间戳 | **usage_log 表（使用时长记录）** | 字段名 | 数据类型 | 说明 | |-------|---------|------| | id | INTEGER PRIMARY KEY | 自增主键 | | log_date | TEXT | 记录日期（YYYY-MM-DD） | | session_start | INTEGER | 本次使用开始时间戳 | | session_end | INTEGER | 本次使用结束时间戳 | | duration_sec | INTEGER | 本次使用时长（秒） | | activity | TEXT | 活动类型（作业/练字/查看报告等） | #### 2.4.2 Hive 存储结构 ```dart // Hive Box 定义 class HiveBoxes { static const userPrefs = 'user_preferences'; // 用户偏好设置 static const offlineQueue = 'offline_queue'; // 离线操作队列 static const appCache = 'app_cache'; // 应用通用缓存 static const eyeProtection = 'eye_protection'; // 护眼设置 } // 用户偏好（存储在 user_preferences Box） @HiveType(typeId: 1) class UserPreferences extends HiveObject { @HiveField(0) String themeMode; // light / dark / system @HiveField(1) String inkColor; // 默认笔色 @HiveField(2) double inkWidth; // 默认笔粗 @HiveField(3) bool autoConnectPen; // 自动连接点阵笔 @HiveField(4) String lastPenMac; // 上次连接的笔 MAC @HiveField(5) bool eyeProtectEnabled; // 护眼模式开关 } ``` #### 2.4.3 核心数据结构定义 ```dart // 笔迹点 class InkPoint { final double x; // 归一化坐标 [0.0, 1.0] final double y; // 归一化坐标 [0.0, 1.0] final double pressure; // 压感值 [0.0, 1.0]（触屏为 0.5 固定值） final int timestamp; // 微秒时间戳 final bool isPenUp; // 是否抬笔（笔画结束标记） const InkPoint({ required this.x, required this.y, required this.pressure, required this.timestamp, this.isPenUp = false, }); } // 作业 class Homework { final String id; final String title; final String subject; final HomeworkType type; final List pages; // 多页作业内容 final DateTime dueAt; HomeworkStatus status; double? score; // AI 批改分数 List? annotations; // 教师批注 } // 字帖模板 class CalligraphyTemplate { final String id; final String character; // 练习汉字 final int strokeCount; // 笔画数 final List strokes; // 标准笔顺笔画（坐标序列） final Uint8List? referenceImage; // 参考图片（高清毛笔字/楷书） final List strokeNames; // 各笔画名称（横/竖/撇/捺/折等） } ``` ### 2.5 接口设计 #### 2.5.1 云平台 API 接口 | 接口名称 | 方法 | 路径 | 说明 | |---------|------|------|------| | 登录（学生/教师） | POST | `/api/v1/auth/login` | 账号密码登录，返回 JWT Token | | 刷新 Token | POST | `/api/v1/auth/refresh` | 刷新过期的 Token | | 获取作业列表 | GET | `/api/v1/homework/list` | 获取当前学生的作业列表 | | 下载作业内容 | GET | `/api/v1/homework/{id}/content` | 下载作业详情（题目、字帖内容） | | 提交作业 | POST | `/api/v1/homework/{id}/submit` | 上传学生作答笔迹数据 | | 获取批改结果 | GET | `/api/v1/homework/{id}/result` | 获取 AI/教师批改结果 | | 获取字帖模板 | GET | `/api/v1/calligraphy/templates` | 获取字帖模板列表 | | 下载字帖 | GET | `/api/v1/calligraphy/{id}` | 下载字帖详情（笔顺数据+参考图） | | 上传练习记录 | POST | `/api/v1/calligraphy/practice` | 上传练字记录（评分数据） | | 获取错题列表 | GET | `/api/v1/mistakes/list` | 获取学生错题本 | | 获取学情报告 | GET | `/api/v1/report/student/{id}` | 获取学生学情分析报告 | | 获取学习计划 | GET | `/api/v1/plan/current` | 获取当前学习计划任务 | | 同步使用时长 | POST | `/api/v1/usage/sync` | 上传使用时长（家长监控） | **网络请求头统一规范：** ```dart class ApiInterceptor extends Interceptor { @override void onRequest(RequestOptions options, RequestInterceptorHandler handler) { options.headers.addAll({ 'Authorization': 'Bearer ${AuthManager.token}', 'X-Platform': Platform.isAndroid ? 'android-pad' : 'ios-pad', 'X-App-Version': AppConfig.version, 'X-Device-Id': DeviceInfo.deviceId, 'Content-Type': 'application/json', }); handler.next(options); } @override void onError(DioException err, ErrorInterceptorHandler handler) { if (err.response?.statusCode == 401) { // Token 过期，触发自动刷新 AuthManager.refreshToken().then((_) => retry(err.requestOptions)); } handler.next(err); } } ``` #### 2.5.2 BLE 点阵笔接口 ```dart class PenBleManager { // 扫描周围点阵笔（过滤条件：服务 UUID 匹配） Stream scanPens({Duration timeout = const Duration(seconds: 10)}) // 连接指定点阵笔 Future connectPen(BluetoothDevice device) // 断开连接 Future disconnectPen() // 笔迹数据流（持续订阅 GATT Notify Characteristic） Stream> get inkDataStream // 当前连接状态流 Stream get connectionStateStream // 获取电量（读取 Battery Level Characteristic） Future getBatteryLevel() } // 自然写点阵笔 GATT 服务定义 class WritechPenGatt { static const serviceUuid = '6e400001-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e'; static const inkCharUuid = '6e400003-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e'; // Notify static const cmdCharUuid = '6e400002-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e'; // Write static const battCharUuid = '00002a19-0000-1000-8000-00805f9b34fb'; // Battery } ``` #### 2.5.3 课堂实时 WebSocket 接口 ```dart class ClassroomSocket { // 连接课堂 WebSocket Future connect(String sessionId) // 课堂互动事件流（发题/收卷/暂停等） Stream get classroomEventStream // 发送答案 Future submitAnswer(String quizId, dynamic answer) // 发送实时笔迹（学生作答时实时同步到黑板） void sendInkFrame(InkFrame frame) } ``` ### 2.6 安全设计 **账户安全：** ```dart class SecureAuthStorage { final FlutterSecureStorage _secureStorage = const FlutterSecureStorage( aOptions: AndroidOptions(encryptedSharedPreferences: true), iOptions: IOSOptions(accessibility: KeychainAccessibility.first_unlock), ); // Token 存储到系统安全区域（Android Keystore / iOS Keychain） Future saveToken(String token) => _secureStorage.write(key: 'auth_token', value: token); Future readToken() => _secureStorage.read(key: 'auth_token'); Future clearToken() => _secureStorage.delete(key: 'auth_token'); } ``` **数据安全：** - 学生笔迹数据本地存储采用 AES-256 加密（通过 SQLCipher for Flutter 插件） - 作业内容下载后以加密形式缓存，防止设备丢失后题目泄露 - 网络传输强制 HTTPS（TLS 1.2+），证书绑定（Certificate Pinning）防止中间人攻击 **隐私保护：** - 护眼距离检测前置摄像头图像数据仅在本地处理，使用 Google ML Kit 人脸检测 API - 图像数据不持久化存储，仅在内存中临时使用 - 隐私政策明确告知：摄像头仅用于护眼距离检测，不用于身份识别 **使用管控：** - 家长可通过家长端（手机APP）远程设置： - 每日使用时长上限（0~8小时） - 允许使用时段（如仅允许 17:00~21:00） - 强制休息提醒间隔（如每45分钟休息10分钟） - 时长控制通过服务端下发配置，本地应用守规执行 ### 2.7 部署架构 ``` 学生 Pad（自然写 Pad 端应用） │ ├── BLE 5.0（直连自然写点阵笔，距离 ≤ 10m） │ ├── Wi-Fi（教室局域网） │ │ │ ├── WebSocket → 教室网关（课堂实时同步） │ │ │ └── HTTPS → 自然写云平台（作业/资源） │ └── 本地存储（SQLite + Hive + 文件系统） 离线模式下所有数据本地缓存 网络恢复后自动同步 ``` --- ## 第三章　核心模块功能详细说明 ### 3.1 学生端作业作答模块 #### 3.1.1 模块功能描述 学生端作业作答模块是 Pad 端应用最核心的功能，支持学生接收教师布置的作业，通过点阵笔纸上书写（BLE 传输）或直接触屏书写完成作答，并提交给云平台进行 AI/教师批改。 **作答模式说明：** | 模式 | 条件 | 描述 | |------|------|------| | 点阵笔纸上书写 | 已连接点阵笔 + 有点阵纸 | 学生在点阵纸上用点阵笔书写，Pad 实时显示笔迹 | | 触屏直接书写 | 无点阵笔时 | 学生直接用手指在 Pad 屏幕上书写作答 | | 离线模式 | 无网络时 | 先本地缓存作答数据，网络恢复后自动提交 | #### 3.1.2 作业作答界面布局（Pad 横屏双栏） ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 作业：语文练字 - 第3单元 字帖 [提交] [保存草稿] │ ├────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┤ │ 题目与要求（左栏） │ 书写区域（右栏） │ │ │ │ │ 练习字： │ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ │ ┌─────────────────┐ │ │ │ │ │ │ 春 │ │ │ │ │ │ │ (楷体参考字) │ │ │ 书写区域 │ │ │ └─────────────────┘ │ │ （点阵笔/触屏书写） │ │ │ │ │ │ │ │ 笔顺提示： │ │ │ │ │ ① 横 ② 横 ③ 撇 │ └─────────────────────────────────────────┘ │ │ ④ 捺 ⑤ 竖 ⑥ 横折 │ [橡皮擦] [撤销] [清除] [完成本字] │ │ ⑦ 横 ⑧ 竖 ⑨ 横 │ │ │ │ 进度：3/10字 ● ● ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ │ │ 注意事项： │ │ │ - 横折钩注意转折处 │ 🔵 点阵笔已连接（85%电量） │ │ - 撇的收笔要轻 │ │ │ │ │ ├────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┤ │ 上一字 [←] [← ○ → ○ → ○ ● ○ → ○ →] 下一字 [→] │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` #### 3.1.3 作业作答流程 ```dart class HomeworkBloc extends Bloc { HomeworkBloc({ required HomeworkRepository homeworkRepo, required PenBleManager penBleManager, }) : super(const HomeworkState.initial()) { // 加载作业内容 on((event, emit) async { emit(const HomeworkState.loading()); try { final homework = await homeworkRepo.getHomeworkById(event.homeworkId); final inkData = await homeworkRepo.getCachedInkData(event.homeworkId); emit(HomeworkState.loaded(homework: homework, inkData: inkData)); } catch (e) { emit(HomeworkState.error(message: e.toString())); } }); // 接收笔迹点（来自点阵笔 BLE 或触屏） on((event, emit) { final current = state as HomeworkStateLoaded; final updatedInk = current.currentPageInk.copyWith( points: [...current.currentPageInk.points, event.point], ); // 本地缓存笔迹（每100个点保存一次） if (updatedInk.points.length % 100 == 0) { homeworkRepo.cacheInkData(current.homework.id, current.pageIndex, updatedInk); } emit(current.copyWith(currentPageInk: updatedInk)); }); // 提交作业 on((event, emit) async { final current = state as HomeworkStateLoaded; emit(current.copyWith(isSubmitting: true)); try { await homeworkRepo.submitHomework( homeworkId: current.homework.id, inkPages: current.allPagesInk, ); emit(current.copyWith(isSubmitting: false, isSubmitted: true)); } on NetworkException { // 网络异常：加入离线队列 await homeworkRepo.addToOfflineQueue(current.homework.id, current.allPagesInk); emit(current.copyWith(isSubmitting: false, isOfflineQueued: true)); } }); } } ``` #### 3.1.4 离线同步机制 ```dart class OfflineSyncService { final HomeworkRepository homeworkRepo; final ApiClient apiClient; // 监听网络恢复，自动同步离线队列 void startMonitoring() { Connectivity().onConnectivityChanged.listen((result) async { if (result != ConnectivityResult.none) { await _syncOfflineQueue(); } }); } Future _syncOfflineQueue() async { final queue = await homeworkRepo.getOfflineQueue(); for (final item in queue) { try { await apiClient.submitHomework( homeworkId: item.homeworkId, inkData: item.inkData, ); await homeworkRepo.removeFromOfflineQueue(item.id); } catch (e) { // 单条失败不影响其他条目，继续处理 continue; } } } } ``` --- ### 3.2 教师端移动授课模块 #### 3.2.1 模块功能描述 教师端移动授课模块为教师提供在 Pad 上进行课堂教学管理的功能，包括移动查看全班学生书写进度、对学生作品进行即时点评和批注，以及在 Pad 上展示课件并批注。 #### 3.2.2 教师端巡堂界面 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 教师端 - 巡堂监控界面 班级：三年级2班 语文 │ ├────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┤ │ 全班进度（左栏） │ 学生详情（右栏）- 点击左侧学生查看 │ │ │ │ │ ┌─────┐ ┌─────┐ │ 张三 - 进行中 │ │ │张三 │ │李四 │ │ ┌─────────────────────────────────────┐ │ │ │● │ │● │ │ │ │ │ │ └─────┘ └─────┘ │ │ [学生实时笔迹展示] │ │ │ ┌─────┐ ┌─────┐ │ │ │ │ │ │王五 │ │赵六 │ │ └─────────────────────────────────────┘ │ │ │● │ │○ │ │ │ │ └─────┘ └─────┘ │ AI 评分：87分 笔顺：正确 字形：良好 │ │ ... │ │ │ (全班缩略图) │ [语音点评] [文字批注] [投屏展示] [优秀标注] │ │ │ │ │ 完成率：18/30 │ │ ├────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┤ │ [全屏展示] [发布答题] [抽取学生] [查看统计报告] │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` #### 3.2.3 即时点评功能实现 ```dart class AnnotationPainter extends CustomPainter { final List studentStrokes; // 学生笔迹 final List annotations; // 教师批注（叠加层） @override void paint(Canvas canvas, Size size) { // 第一层：渲染学生笔迹（较淡，作为底图） _drawStudentStrokes(canvas, size); // 第二层：渲染教师批注（鲜明颜色叠加） for (final annotation in annotations) { switch (annotation.type) { case AnnotationType.ink: _drawAnnotationStrokes(canvas, size, annotation.strokes, annotation.color); case AnnotationType.circle: _drawCircle(canvas, size, annotation.rect, annotation.color); case AnnotationType.arrow: _drawArrow(canvas, size, annotation.start, annotation.end, annotation.color); case AnnotationType.text: _drawTextLabel(canvas, size, annotation.text, annotation.position); } } } } ``` --- ### 3.3 笔迹渲染模块 #### 3.3.1 模块功能描述 笔迹渲染模块基于 Flutter CustomPainter + Dart Skia 2D 引擎，提供高性能的笔迹实时渲染和书写回放能力，支持压感宽度变化（BLE 笔迹）和触屏模拟压感。 #### 3.3.2 实时渲染实现 ```dart class InkCanvasPainter extends CustomPainter { final List strokes; // 已完成的笔画 final List current; // 当前正在书写的笔画点序列 static final Paint _inkPaint = Paint() ..style = PaintingStyle.stroke ..strokeCap = StrokeCap.round ..strokeJoin = StrokeJoin.round ..isAntiAlias = true; @override void paint(Canvas canvas, Size size) { // 渲染历史笔画 for (final stroke in strokes) { _drawStroke(canvas, size, stroke); } // 渲染当前笔画 if (current.isNotEmpty) { _drawCurrentStroke(canvas, size, current); } } void _drawStroke(Canvas canvas, Size size, Stroke stroke) { if (stroke.points.length < 2) return; final path = Path(); path.moveTo( stroke.points.first.x * size.width, stroke.points.first.y * size.height, ); for (int i = 1; i < stroke.points.length - 1; i++) { final p = stroke.points[i]; final pNext = stroke.points[i + 1]; // 贝塞尔曲线平滑：中点作为终点，当前点作为控制点 final midX = (p.x + pNext.x) / 2.0 * size.width; final midY = (p.y + pNext.y) / 2.0 * size.height; path.quadraticBezierTo( p.x * size.width, p.y * size.height, midX, midY, ); // 压感宽度变化（BLE 笔迹有真实压感，触屏用速度模拟） _inkPaint.strokeWidth = _calcWidth(p.pressure, stroke.baseWidth); } _inkPaint.color = Color(stroke.colorArgb); canvas.drawPath(path, _inkPaint); } double _calcWidth(double pressure, double baseWidth) { // 压感曲线：小压感偏细，大压感偏粗（非线性映射） final normalized = pressure.clamp(0.0, 1.0); return baseWidth * (0.4 + 0.6 * normalized); } @override bool shouldRepaint(InkCanvasPainter oldDelegate) { return oldDelegate.strokes != strokes || oldDelegate.current != current; } } ``` #### 3.3.3 书写回放实现 ```dart class StrokeReplayController { final List strokes; final double replaySpeed; // 1.0x 正常速度，2.0x 两倍速 Timer? _timer; int _strokeIndex = 0; int _pointIndex = 0; final List _visibleStrokes = []; List _currentPoints = []; void Function(List, List)? onFrameUpdate; void startReplay() { final intervalMs = (16 / replaySpeed).round(); // ~60fps _timer = Timer.periodic(Duration(milliseconds: intervalMs), _tick); } void _tick(Timer timer) { if (_strokeIndex >= strokes.length) { timer.cancel(); // 回放完成 return; } final currentStroke = strokes[_strokeIndex]; if (_pointIndex < currentStroke.points.length) { // 逐点添加，模拟书写过程 _currentPoints = currentStroke.points.sublist(0, _pointIndex + 1); _pointIndex++; } else { // 当前笔画结束，加入历史，开始下一笔 _visibleStrokes.add(currentStroke); _currentPoints = []; _strokeIndex++; _pointIndex = 0; } onFrameUpdate?.call(List.unmodifiable(_visibleStrokes), List.unmodifiable(_currentPoints)); } } ``` --- ### 3.4 蓝牙点阵笔连接模块 #### 3.4.1 模块功能描述 蓝牙点阵笔连接模块负责管理 Pad 与自然写点阵笔之间的 BLE 连接，包括扫描发现、连接管理、笔迹数据接收和断线自动重连。 #### 3.4.2 BLE 连接管理实现 ```dart class PenBleManager { late FlutterBluePlus _ble; BluetoothDevice? _connectedDevice; BluetoothCharacteristic? _inkCharacteristic; final _inkStreamController = StreamController>.broadcast(); final _connectionStateController = StreamController.broadcast(); Stream> get inkDataStream => _inkStreamController.stream; Stream get connectionStateStream => _connectionStateController.stream; // 扫描自然写点阵笔 Stream scanPens() { FlutterBluePlus.startScan( withServices: [Guid(WritechPenGatt.serviceUuid)], timeout: const Duration(seconds: 15), ); return FlutterBluePlus.scanResults.map( (results) => results.map((r) => r.device) ).expand((devices) => devices); } // 连接点阵笔 Future connectPen(BluetoothDevice device) async { await device.connect(timeout: const Duration(seconds: 10)); _connectedDevice = device; // 发现服务和特征 final services = await device.discoverServices(); final penService = services.firstWhere( (s) => s.uuid == Guid(WritechPenGatt.serviceUuid), ); _inkCharacteristic = penService.characteristics.firstWhere( (c) => c.uuid == Guid(WritechPenGatt.inkCharUuid), ); // 订阅笔迹 Notify await _inkCharacteristic!.setNotifyValue(true); _inkCharacteristic!.lastValueStream.listen(_onInkDataReceived); // 监听连接状态断线 device.connectionState.listen((state) { if (state == BluetoothConnectionState.disconnected) { _connectionStateController.add(PenConnectionState.disconnected); _autoReconnect(device); // 启动自动重连 } }); _connectionStateController.add(PenConnectionState.connected); } // 解析 BLE 原始字节为笔迹点列表 void _onInkDataReceived(List bytes) { final points = []; // 每个笔迹点格式：x(2B) + y(2B) + pressure(1B) + timestamp(4B) + flag(1B) = 10 字节 for (int offset = 0; offset + 10 <= bytes.length; offset += 10) { final x = ((bytes[offset] << 8) | bytes[offset + 1]).toDouble() / 65535.0; final y = ((bytes[offset + 2] << 8) | bytes[offset + 3]).toDouble() / 65535.0; final pressure = bytes[offset + 4].toDouble() / 255.0; final timestamp = (bytes[offset + 5] << 24) | (bytes[offset + 6] << 16) | (bytes[offset + 7] << 8) | bytes[offset + 8]; final isPenUp = (bytes[offset + 9] & 0x01) != 0; points.add(InkPoint(x: x, y: y, pressure: pressure, timestamp: timestamp, isPenUp: isPenUp)); } if (points.isNotEmpty) { _inkStreamController.add(points); } } // 自动重连（指数退避：1s, 2s, 4s, 8s...最大30s） void _autoReconnect(BluetoothDevice device) async { int delaySeconds = 1; while (_connectedDevice == device) { await Future.delayed(Duration(seconds: delaySeconds)); try { await connectPen(device); return; // 重连成功 } catch (_) { delaySeconds = (delaySeconds * 2).clamp(1, 30); } } } } ``` --- ### 3.5 字帖练习与笔顺指导模块 #### 3.5.1 模块功能描述 字帖练习与笔顺指导模块为学生提供系统化的书法练习功能，支持楷书、行书、硬笔等多种字帖，并通过实时笔顺检测和评分给出练习指导。 #### 3.5.2 字帖练习界面布局 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 字帖练习 - 人教版三年级上册 第1单元 [评分历史] [×] │ ├────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┤ │ 参考字区域（左半屏） │ 学生书写区域（右半屏） │ │ │ │ │ ┌──────────────────────────┐ │ ┌─────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 春 │ │ │ │ │ │ │ (楷体参考字 - 大字展示) │ │ │ （学生书写区域） │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 笔顺：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────┘ │ └─────────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ 当前笔画：第 ④ 笔 - 捺 │ 已写 ④ 笔 ✓正确 │ │ │ 笔顺得分：100分 │ │ ┌──────────────────────────┐ │ │ │ │ 笔画动画演示 │ │ [橡皮擦] [清除重写] [下一字 →] │ │ │ (当前笔画高亮动画) │ │ │ │ └──────────────────────────┘ │ 总体评分：⭐⭐⭐⭐☆（87分） │ │ │ │ │ [重播动画] [笔顺说明] │ 评分反馈： │ │ │ ✓ 笔顺正确 │ │ │ △ 第③笔撇的收笔偏重 │ │ │ △ 横折折钩转折角度偏大 │ └────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘ ``` #### 3.5.3 笔顺检测算法 ```dart class StrokeOrderChecker { final CalligraphyTemplate template; // 检测当前书写笔画是否符合标准笔顺 StrokeOrderResult checkStroke(int currentStrokeIndex, Stroke writtenStroke) { if (currentStrokeIndex >= template.strokes.length) { return StrokeOrderResult.extraStroke; } final expectedStroke = template.strokes[currentStrokeIndex]; // 起点方向检测（判断是否从正确位置开始） final startMatch = _checkStartPoint(writtenStroke, expectedStroke); // 书写方向检测（横/竖/撇/捺的方向向量匹配） final directionMatch = _checkDirection(writtenStroke, expectedStroke); // 终点位置检测 final endMatch = _checkEndPoint(writtenStroke, expectedStroke); if (startMatch && directionMatch && endMatch) { return StrokeOrderResult.correct; } else if (!directionMatch) { return StrokeOrderResult.wrongDirection; } else { return StrokeOrderResult.positionError; } } // 计算书写评分（综合笔顺、字形、比例） PracticeScore calcScore(List writtenStrokes) { double strokeOrderScore = _evalStrokeOrder(writtenStrokes); // 笔顺满分40分 double shapeScore = _evalShape(writtenStrokes); // 字形满分35分 double proportionScore = _evalProportion(writtenStrokes); // 比例满分25分 return PracticeScore( total: strokeOrderScore + shapeScore + proportionScore, strokeOrder: strokeOrderScore, shape: shapeScore, proportion: proportionScore, ); } } ``` --- ### 3.6 错题本自动整理模块 #### 3.6.1 模块功能描述 错题本自动整理模块从教师批改和 AI 批改结果中自动提取学生的错误题目，按错误类型分类整理，并通过 Leitner 间隔复习算法智能安排复习计划。 #### 3.6.2 错题本界面 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 我的错题本 [按科目] [按时间] [复习计划] │ ├────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┤ │ 错题分类（左栏） │ 错题详情（右栏） │ │ │ │ │ 📚 语文（23题） │ ┌─────────────────────────────────────┐ │ │ ├ 笔画错误（8题） │ │ 我的书写：（错误） │ │ │ ├ 结构错误（7题） │ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │ │ ├ 笔顺错误（5题） │ │ │ [错误笔迹] │ │ [正确示范] │ │ │ │ └ 字形偏差（3题） │ │ └──────────┘ └──────────┘ │ │ │ │ │ 字：春 │ │ │ 📐 数学（12题） │ │ 错误类型：笔顺错误 │ │ │ ├ 计算错误（6题） │ │ 错误描述：第④笔应为"捺"，写成了"横" │ │ │ └ 理解错误（6题） │ │ 已复习次数：2次 建议再复习：明天 │ │ │ │ └─────────────────────────────────────┘ │ │ 今日需复习：8题 │ │ │ ●●●●●●●●●○ │ [开始练习此字] [标记已掌握] [删除] │ │ │ │ └────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┘ ``` #### 3.6.3 Leitner 间隔复习算法 ```dart class LeitnerScheduler { // Leitner 卡片盒子间隔天数：盒子0=每天，1=2天，2=4天，3=8天，4=16天，5=已掌握 static const boxIntervals = [1, 2, 4, 8, 16, 999]; // 复习后更新复习计划 MistakeItem updateAfterReview(MistakeItem item, bool isCorrect) { int newBoxLevel; if (isCorrect) { // 答对：升级到下一个盒子 newBoxLevel = (item.leitnerLevel + 1).clamp(0, boxIntervals.length - 1); } else { // 答错：退回到第0级（明天重新复习） newBoxLevel = 0; } final nextReviewDate = DateTime.now().add( Duration(days: boxIntervals[newBoxLevel]) ); return item.copyWith( leitnerLevel: newBoxLevel, reviewCount: item.reviewCount + 1, nextReviewAt: nextReviewDate.millisecondsSinceEpoch, ); } // 获取今日需复习的错题列表 Future> getTodayReviewItems() async { final now = DateTime.now().millisecondsSinceEpoch; final items = await mistakeRepository.getAllMistakes(); return items.where((item) => item.leitnerLevel < boxIntervals.length - 1 && // 未达到"已掌握"级别 item.nextReviewAt <= now // 到了复习时间 ).toList(); } } ``` --- ### 3.7 学习计划与进度管理模块 #### 3.7.1 模块功能描述 学习计划与进度管理模块为学生提供结构化的每日学习任务管理，结合作业截止时间、练字进度和错题复习需求，智能生成每日学习计划，并跟踪完成情况。 #### 3.7.2 学习计划界面 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 学习计划 今日：2024年3月15日 周五 │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 今日进度：████████░░ 4/5 任务完成 完成率 80% │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 今日任务 │ │ │ │ ✅ 完成 │ 语文作业 - 第3单元练字（截止今日） 已用时：25分钟 │ │ ✅ 完成 │ 数学作业 - 四则运算练习题 已用时：18分钟 │ │ ✅ 完成 │ 错题复习 - 复习3个错误汉字 已用时：12分钟 │ │ ✅ 完成 │ 字帖练习 - 春夏秋冬4个字（自选） 已用时：20分钟 │ │ ○ 未完 │ 英语作业 - 单词抄写（截止明日） 预计：15分钟 │ │ │ │ 本周统计 │ │ ┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ 学习时长 Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun │ │ │ │ 45分 52分 38分 61分 75分 -- -- │ │ │ │ ████████░░ 累计本周：271分钟 目标：300分钟 │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ [开始未完成任务] [查看学情报告] │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- ### 3.8 护眼模式与使用时长管控模块 #### 3.8.1 模块功能描述 护眼模式与使用时长管控模块提供保护学生视力的功能组合，包括屏幕色温调节、使用时长提醒和距离过近警告，同时支持家长通过手机端远程配置管控规则。 #### 3.8.2 距离检测实现 ```dart class EyeDistanceDetector { final CameraController _cameraController; late final FaceDetector _faceDetector; Timer? _detectTimer; bool _isWarning = false; // 最小安全距离：40cm（面部宽度像素阈值对应估算） static const minSafeFaceWidthRatio = 0.25; // 面部宽度占屏幕宽度的比例阈值 void startDetection(VoidCallback onTooClose) { _faceDetector = FaceDetector( options: FaceDetectorOptions( enableLandmarks: false, performanceMode: FaceDetectorMode.fast, ), ); // 每3秒检测一次（降低功耗） _detectTimer = Timer.periodic(const Duration(seconds: 3), (_) async { final image = await _cameraController.takePicture(); final inputImage = InputImage.fromFilePath(image.path); final faces = await _faceDetector.processImage(inputImage); if (faces.isNotEmpty) { final face = faces.first; final faceWidthRatio = face.boundingBox.width / _cameraController.value.previewSize!.width; // 面部宽度超过阈值，说明距离过近 if (faceWidthRatio > minSafeFaceWidthRatio && !_isWarning) { _isWarning = true; onTooClose(); // 触发警告 // 播放语音提示："请注意保持正确坐姿，与屏幕距离不少于40厘米" } else if (faceWidthRatio <= minSafeFaceWidthRatio) { _isWarning = false; } } // 立即删除拍摄的图片，不持久化 await File(image.path).delete(); }); } void stopDetection() { _detectTimer?.cancel(); _faceDetector.close(); } } ``` --- ## 第四章　操作流程与使用步骤 ### 4.1 安装与首次设置 #### 4.1.1 Android 平板安装 1. 在 Google Play 商店或学校 MDM 平台搜索"自然写互动课堂"，点击安装 2. 安装完成后首次启动，系统申请必要权限： - 蓝牙（BLE 点阵笔连接） - 相机（护眼距离检测，可跳过） - 存储（作业缓存、字帖文件） 3. 选择登录角色（学生/教师） #### 4.1.2 iPadOS 安装 1. 在 App Store 搜索"自然写互动课堂"，点击下载 2. 首次启动申请蓝牙权限和相机权限（iOS 需弹窗确认） 3. 选择登录角色 ### 4.2 登录与角色切换 #### 4.2.1 学生登录 ``` 步骤1：打开应用，在登录界面选择"学生登录" 步骤2：输入学号（或学校统一分配的账号） 步骤3：输入密码（默认密码：学号后6位，首次登录强制修改） 步骤4：选择班级（系统自动根据账号匹配，通常无需手动选择） 步骤5：点击"登录" 步骤6：进入学生端主界面（显示今日作业列表和学习计划） ``` **登录界面示意：** ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 自然写互动课堂 │ │ │ │ [学生登录] [教师登录] │ │ ● │ │ │ │ 学号：[___________________________] │ │ 密码：[***************************] │ │ │ │ [ 登 录 ] │ │ │ │ 忘记密码？请联系老师重置 │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### 4.3 学生端操作流程 #### 4.3.1 完成课堂作业流程 ``` 步骤1：在"今日任务"列表中找到需完成的作业，点击进入 步骤2：查看作业内容（题目/字帖要求） 步骤3：连接点阵笔（弹出蓝牙设备列表，选择自己的笔） 步骤4：在点阵纸上用点阵笔书写，Pad 屏幕实时显示笔迹 步骤5：完成所有页面后，点击"提交"按钮 步骤6：系统提示提交成功（或离线缓存成功） 步骤7：等待教师/AI 批改（通常几分钟内返回结果） 步骤8：收到批改通知后，点击查看批改详情和评分 ``` #### 4.3.2 字帖练习流程 ``` 步骤1：从底部导航选择"练字"功能 步骤2：选择字帖类型（楷书/行书/硬笔/钢笔） 步骤3：选择练习内容（按单元/按年级/自定义） 步骤4：进入练习界面（参考字 + 书写区对照布局） 步骤5：观看笔顺动画演示（可重播） 步骤6：按正确笔顺在书写区书写 步骤7：系统实时检测笔顺并给出提示（✓正确 / ✗错误） 步骤8：完成一字后查看评分（笔顺分 + 字形分 + 比例分） 步骤9：点击"下一字"继续，或"重写"重新练习本字 步骤10：完成全部练习字后查看本次练习总评分 ``` #### 4.3.3 查看批改结果 ``` 步骤1：收到批改通知推送（或主动进入"作业"→"已批改"列表） 步骤2：点击已批改的作业条目，查看批改详情 步骤3：批改详情界面显示： - 综合评分（百分制） - AI 自动批改结果（每个字的得分和错误提示） - 教师手写批注（红色叠加在学生书写上方） - 教师语音点评（可播放） 步骤4：对有疑问的批改点击"有疑问"，发送给老师 步骤5：点击"加入错题本"将错误汉字加入错题本（系统自动判断也会加入） ``` ### 4.4 教师端操作流程 #### 4.4.1 布置作业流程 ``` 步骤1：在教师端主界面点击"布置作业" 步骤2：选择作业类型（练字/作文/综合） 步骤3：设置作业内容（输入题目或选择字帖） 步骤4：设置提交截止时间 步骤5：选择发送班级（支持多班同时发布） 步骤6：点击"发布"，作业推送到选定班级的所有学生 Pad ``` #### 4.4.2 批改作业流程 ``` 步骤1：在教师端"待批改"列表查看学生提交情况 步骤2：点击某学生作业进入批改界面 步骤3：查看 AI 预批改结果（自动标注可能的错误） 步骤4：使用批注工具在学生笔迹上进行人工标注： - 圈出错误部分（红色画圈） - 写批注文字（在空白处书写） - 录制语音评语（时长最长60秒） 步骤5：在右侧输入综合评分 步骤6：点击"提交批改"，结果推送给学生 步骤7：点击"下一份"继续批改 ``` ### 4.5 字帖练习操作流程 **选择字帖类型：** | 字帖类型 | 适用年级 | 内容说明 | |---------|---------|---------| | 人教版楷书字帖 | 小学1~6年级 | 按课本单元编排，楷体标准字 | | 司马彦钢笔字帖 | 小学4~6年级、初中 | 硬笔书法练习，竖排格式 | | 书法班专用字帖 | 书法课学生 | 毛笔楷书/行书基础练习 | | 自定义练习 | 全部 | 教师指定或学生自选汉字 | **笔顺指导说明：** - 软件内置《通用规范汉字表》8105字的标准笔顺数据 - 笔顺动画展示：每个笔画按序以蓝色高亮动画演示 - 描红模式：开启后参考字以浅色显示在书写区，学生可直接描写 - 笔顺检测：检测每次抬笔后的笔画是否与标准笔顺一致 ### 4.6 护眼模式与家长控制 #### 4.6.1 护眼模式设置 **学生可自行调整：** | 设置项 | 选项 | 说明 | |-------|------|------| | 色温调节 | 正常 / 暖色 / 深暖色 | 暖色减少蓝光，降低眼睛疲劳 | | 护眼提醒 | 关闭 / 每20分钟 / 每30分钟 / 每45分钟 | 达到时长后弹出休息提醒 | | 距离检测 | 开启 / 关闭 | 前置摄像头检测用眼距离 | **家长通过手机端远程控制：** | 管控项 | 设置方式 | 说明 | |-------|---------|------| | 每日使用时长上限 | 0~8小时（步长30分钟） | 超出后应用自动锁定 | | 允许使用时段 | 设置时间段（如17:00~21:00） | 时段外无法使用 | | 强制休息间隔 | 关闭 / 20分钟 / 30分钟 / 45分钟 | 满足间隔后强制弹出休息10分钟倒计时 | | 查看使用报告 | 随时查看 | 每日使用时长、科目分布、完成任务情况 | ### 4.7 异常处理与故障排除 #### 4.7.1 常见问题 | 问题 | 可能原因 | 解决方案 | |------|---------|---------| | 点阵笔连接后无笔迹 | BLE 配对未完成 | 删除已有配对，重新扫描连接 | | 作业提交失败 | 网络异常 | 无需操作，系统自动加入离线队列，网络恢复后自动提交 | | 字帖下载速度慢 | 网络带宽不足 | 切换至 Wi-Fi 5GHz 频段，避开高峰期下载 | | 护眼距离检测不准确 | 光线不足/摄像头遮挡 | 确保前置摄像头无遮挡，在明亮环境下使用 | | 应用崩溃 | 内存不足 | 关闭后台其他应用，在设置中清除缓存 | | 批改结果迟迟未到 | 服务器处理延迟 | 通常 AI 批改 5 分钟内完成，教师批改根据教师操作时间不固定 | --- ## 第五章　与源代码的对应关系 ### 5.1 模块名称与源代码文件对应表 | 文档模块名称 | 源代码文件/目录 | 主要类名 | |------------|--------------|---------| | 学生端作业作答模块 | `lib/features/homework/` | `HomeworkBloc`, `HomeworkPage` | | 教师端移动授课模块 | `lib/features/teacher/` | `TeacherBloc`, `TeacherDashboardPage` | | 笔迹实时渲染 | `lib/features/ink/painter/ink_canvas_painter.dart` | `InkCanvasPainter` | | 书写回放渲染 | `lib/features/ink/painter/stroke_replay_painter.dart` | `StrokeReplayPainter` | | 教师批注渲染 | `lib/features/ink/painter/annotation_painter.dart` | `AnnotationPainter` | | 书写回放控制器 | `lib/features/ink/replay/stroke_replay_controller.dart` | `StrokeReplayController` | | BLE 点阵笔连接 | `lib/features/bluetooth/pen_ble_manager.dart` | `PenBleManager` | | BLE Android 原生层 | `android/app/src/main/kotlin/.../PenBluetoothPlugin.kt` | `PenBluetoothPlugin` | | BLE iOS 原生层 | `ios/Runner/PenBluetoothPlugin.swift` | `PenBluetoothPlugin` | | 字帖练习模块 | `lib/features/calligraphy/` | `PracticeBloc`, `PracticePage` | | 笔顺检测算法 | `lib/features/calligraphy/stroke_order_checker.dart` | `StrokeOrderChecker` | | 字帖渲染 | `lib/features/calligraphy/calligraphy_painter.dart` | `CalligraphyPainter` | | 错题本模块 | `lib/features/mistake_book/` | `MistakeBloc`, `MistakeBookPage` | | 间隔复习调度 | `lib/features/mistake_book/leitner_scheduler.dart` | `LeitnerScheduler` | | 学习计划模块 | `lib/features/study_plan/` | `StudyPlanBloc`, `StudyPlanPage` | | 护眼距离检测 | `lib/features/eye_protection/eye_distance_detector.dart` | `EyeDistanceDetector` | | 护眼 Android 原生 | `android/app/src/main/kotlin/.../EyeProtectionPlugin.kt` | `EyeProtectionPlugin` | | Pad 自适应布局 | `lib/adaptive/pad/` | `PadHomePage`, `PadHomeworkPage` | | 网络请求客户端 | `lib/core/network/api_client.dart` | `ApiClient` | | 网络拦截器 | `lib/core/network/api_interceptor.dart` | `ApiInterceptor` | | 离线同步服务 | `lib/core/sync/offline_sync_service.dart` | `OfflineSyncService` | | 安全存储 | `lib/core/security/secure_auth_storage.dart` | `SecureAuthStorage` | | 作业仓库 | `lib/features/homework/repository/homework_repository.dart` | `HomeworkRepository` | | 字帖仓库 | `lib/features/calligraphy/repository/calligraphy_repository.dart` | `CalligraphyRepository` | | 错题仓库 | `lib/features/mistake_book/repository/mistake_repository.dart` | `MistakeRepository` | ### 5.2 核心功能类与方法说明 #### PenBleManager 类 ```dart /// BLE 点阵笔连接管理器 /// 负责扫描、连接自然写点阵笔，接收笔迹数据流，管理断线重连。 class PenBleManager { /// 扫描周围的自然写点阵笔（过滤：服务 UUID = WritechPenGatt.serviceUuid） /// @param timeout 扫描超时时间，默认15秒 /// @return 发现的点阵笔设备流 Stream scanPens({Duration timeout}) /// 连接指定的点阵笔，发现服务并订阅笔迹 Notify Characteristic /// @param device 要连接的 BLE 设备 Future connectPen(BluetoothDevice device) /// 断开当前连接的点阵笔 Future disconnectPen() /// 笔迹数据流（持续发出来自 BLE GATT Notify 的笔迹点列表） Stream> get inkDataStream /// 连接状态流（connected / disconnected / connecting / reconnecting） Stream get connectionStateStream /// 读取当前连接笔的电量（0~100） Future getBatteryLevel() } ``` #### HomeworkBloc 类 ```dart /// 作业业务逻辑层（BLoC） /// 管理作业加载、笔迹接收、提交和离线处理的状态机。 class HomeworkBloc extends Bloc { /// 响应 LoadHomework 事件：从缓存或网络加载作业详情 on((event, emit) async {...}) /// 响应 InkPointReceived 事件：追加笔迹点到当前页面笔迹列表 on((event, emit) {...}) /// 响应 PenUpReceived 事件：结束当前笔画，保存至数据库 on((event, emit) async {...}) /// 响应 SubmitHomework 事件：上传笔迹到云平台（失败时加入离线队列） on((event, emit) async {...}) /// 响应 ChangePage 事件：切换作业页面（自动保存当前页笔迹） on((event, emit) async {...}) } ``` #### InkCanvasPainter 类 ```dart /// 实时笔迹渲染 CustomPainter /// 使用贝塞尔曲线平滑渲染已完成笔画和当前书写笔画。 class InkCanvasPainter extends CustomPainter { /// @param strokes 已完成的笔画列表（每条笔画包含点序列和样式） /// @param current 当前正在书写的笔画点序列（逐点追加，实时更新） InkCanvasPainter({required this.strokes, required this.current}) /// 渲染所有笔画（历史 + 当前）到 Canvas @override void paint(Canvas canvas, Size size) /// 优化：仅当 strokes 或 current 变化时才重绘 @override bool shouldRepaint(InkCanvasPainter oldDelegate) } ``` ### 5.3 主要类命名规范 | 类型 | 命名规范 | 示例 | |------|---------|------| | Flutter Page | `{功能}Page` | `HomeworkPage`, `PracticePage` | | BLoC | `{功能}Bloc` | `HomeworkBloc`, `PracticeBloc` | | BLoC 事件 | `{动作}{功能}` | `LoadHomework`, `SubmitHomework` | | BLoC 状态 | `{功能}State` | `HomeworkState`, `PracticeState` | | CustomPainter | `{内容}Painter` | `InkCanvasPainter`, `CalligraphyPainter` | | Repository | `{功能}Repository` | `HomeworkRepository`, `MistakeRepository` | | Manager | `{功能}Manager` | `PenBleManager`, `LeitnerScheduler` | | DTO | `{名称}Dto` | `HomeworkDto`, `InkDataDto` | | Entity（Hive） | `{名称}` + `@HiveType` | `UserPreferences`, `OfflineQueueItem` | | 原生 Plugin | `{功能}Plugin` | `PenBluetoothPlugin`, `EyeProtectionPlugin` | **代码目录结构：** ``` lib/ ├── adaptive/ │ ├── phone/ (手机端专用布局) │ └── pad/ (Pad 专用自适应布局) ├── core/ │ ├── network/ (ApiClient, 拦截器) │ ├── security/ (安全存储) │ ├── sync/ (离线同步服务) │ └── database/ (sqflite 数据库辅助类) └── features/ ├── auth/ (登录/认证) ├── homework/ (作业模块) ├── ink/ (笔迹渲染相关) ├── bluetooth/ (BLE 点阵笔) ├── calligraphy/ (字帖练习) ├── mistake_book/ (错题本) ├── study_plan/ (学习计划) ├── eye_protection/ (护眼功能) └── teacher/ (教师端功能) android/app/src/main/kotlin/.../ (Android 原生插件) ios/Runner/ (iOS 原生插件 - Swift) ``` --- ## 附录 ### A. 界面设计稿（GUI Mockup） 本附录以平板横屏/竖屏线框图形式呈现Pad APP各核心界面的设计稿（适配10~13英寸Android平板与iPad，支持触控与点阵笔书写）。 --- #### A.1 学生端首页（平板横屏双栏布局） ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 09:41 ●●● WiFi 🔋86% 自然写 Pad 学生端│ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ ┌──────────────────────────────┐ ┌─────────────────────────────────────────────┐│ │ │ 今日任务 │ │ 作业详情 ││ │ │ ───────────────────────── │ │ ││ │ │ 📝 语文作业 待完成 │ │ 语文作业 · 2月14日 · 截止 17:00 ││ │ │ 📝 数学作业 待完成 │ │ ││ │ │ 📝 英语作业 ✅已完成 │ │ 第1题: 抄写古诗《春晓》全文 ││ │ │ 📚 字帖练习 待完成 │ │ 第2题: 默写《春晓》第二句 ││ │ │ 🔁 错题复习 3题待复习 │ │ 第3题: 解方程 2x + 5 = 13 ││ │ │ ───────────────────────── │ │ 第4题: 写出以下词语的近义词 ││ │ │ 最近学情 │ │ ││ │ │ 本周掌握度 73.4% │ │ 作答方式：用点阵笔在点阵纸上书写 ││ │ │ [██████████░░░░] │ │ 完成情况：0 / 4 题 ││ │ │ │ │ ││ │ │ ⚠️ 需加强：二元方程 │ │ ┌────────────────────────────────────┐ ││ │ │ │ │ │ ▶ 开始作答（连接点阵笔） │ ││ │ │ [🔔消息 3] [👤个人中心] │ │ └────────────────────────────────────┘ ││ │ └──────────────────────────────┘ └─────────────────────────────────────────────┘│ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- #### A.2 书写作答界面（学生答题） ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ◀ 返回 语文作业 · 第1题 / 4题 点阵笔 ●已连接 PEN-001234 [断开] │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 题目要求：抄写古诗《春晓》全文 │ │ ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────── │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 春眠不觉晓， ← 实时显示点阵笔书写轨迹 │ │ │ │ │ │ 处处闻啼鸟。 （AI实时识别：春眠不觉晓✅） │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ [用点阵笔在此区域的对应纸张上书写] │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ 笔迹同步状态：实时同步中 ● | 网络：WiFi ●在线 | 已写 24 个字符 │ │ ┌────────────┐ ┌────────────┐ ┌────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │ │ │ [◀ 上一题] │ │ [清除当前] │ │ [下一题 ▶] │ │ [提交作业] │ │ │ └────────────┘ └────────────┘ └────────────┘ └─────────────────────────┘ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- #### A.3 字帖练习界面 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ◀ 返回 📚 字帖练习 · 楷书入门 · 第3课：基本笔画 进度 15/50 字 │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ ┌─────────────────────────────────────────┐ ┌────────────────────────────────┐ │ │ │ 练习字： 「明」 │ │ 书写评分 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ │ │ 综合得分： 87分 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ [ 范字模板 ] │ │ [ 学生书写 ] │ │ │ 笔顺： ✅ 正确 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 结构： ✅ 对称均衡 │ │ │ │ │ 明 │ │ (点阵笔书写) │ │ │ 笔画： ⚠️ 横画偏短 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ └───────────────┘ └───────────────┘ │ │ 笔顺动画：[▶ 播放示范] │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 笔顺步骤： │ │ [再练一次] [下一个字 →] │ │ │ │ ①日 → ②日月 → ③明 │ │ │ │ │ │ │ │ 已练习：15字 优秀：12 良好：3│ │ │ └─────────────────────────────────────────┘ └────────────────────────────────┘ │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- #### A.4 教师端巡堂界面 ``` ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 09:41 自然写 Pad 教师端 │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 📡 巡堂模式 · 高一(3)班 · 数学课 · 45/45人在线 [结束巡堂] [切到大屏] │ ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │ │ 01-王小花 │ │ 02-张大勇 │ │ 03-陈美玲 │ │ 04-李小虎 │ │ 05-刘芳芳 │ ··· │ │ │ ┌──────┐ │ │ ┌──────┐ │ │ ┌──────┐ │ │ ┌──────┐ │ │ ┌──────┐ │ │ │ │ │(书写) │ │ │ │(书写) │ │ │ │(空白) │ │ │ │(书写) │ │ │(书写) │ │ │ │ │ └──────┘ │ │ └──────┘ │ │ └──────┘ │ │ └──────┘ │ │ └──────┘ │ │ │ │ ●书写中 │ │ ●书写中 │ │ ○未开始 │ │ ●书写中 │ │ ●书写中 │ │ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │ │ │ [已提交: 38/45] [书写中: 7] [未开始: 0] [收卷] [点名] [发下题] │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- ### B. 术语表 | 术语 | 说明 | |------|------| | Pad 端 | 平板端，指运行于 Android 平板或 iPad 上的应用实例 | | 点阵纸 | 印有自然写专用点阵码图案的纸张，供学生用点阵笔书写 | | 点阵笔 | 自然写智能点阵笔，内置光学传感器识别点阵码坐标 | | BLoC | Business Logic Component，Flutter 架构模式（业务逻辑组件） | | CustomPainter | Flutter 自定义绘制类，基于 Skia 2D 渲染引擎 | | Skia | Google 开源 2D 图形渲染库，Flutter 底层渲染引擎 | | Hive | Flutter 高性能轻量级 NoSQL 本地存储库 | | sqflite | Flutter SQLite 插件，封装 Android/iOS SQLite 接口 | | flutter_blue_plus | Flutter BLE 通信插件，封装 Android BluetoothAdapter 和 iOS CoreBluetooth | | BLE GATT | Generic Attribute Profile，BLE 数据交换协议 | | Leitner 算法 | 基于间隔重复原理的记忆卡片复习调度算法 | | ML Kit | Google 机器学习移动端 SDK，本项目用于人脸检测（护眼距离） | | Certificate Pinning | 证书绑定，客户端校验服务器证书指纹，防止中间人攻击 | | Keychain | iOS 系统安全凭证存储，存储 Token、密码等敏感数据 | | EncryptedSharedPreferences | Android 加密共享偏好，存储 Token、密码等敏感数据 | | AAC | Kotlin/Java 架构组件（Android Architecture Components）的简称 | | 离线队列 | 无网络时暂存的操作队列，网络恢复后自动重试同步 | | 间隔复习 | 基于遗忘曲线的学习策略，按一定时间间隔安排复习 | ### B. 版本历史 | 版本 | 发布日期 | 变更内容 | |------|---------|---------| | V1.0.0 | 2024-06-30 | 正式版本：学生端作业作答、字帖练习、错题本、BLE 笔连接、护眼功能；教师端巡堂、批改 | | V0.9.5 | 2024-05-25 | Beta：护眼距离检测功能（Android）集成；错题本 Leitner 算法优化 | | V0.9.0 | 2024-04-20 | Beta：Pad 自适应双栏布局完成；笔顺检测算法调优 | | V0.8.0 | 2024-03-15 | Alpha：字帖练习模块、错题本模块集成 | | V0.7.0 | 2024-02-20 | Alpha：Pad 专项 UI 布局与手机端共用代码架构重构 | | V0.5.0 | 2024-01-10 | 原型：BLE 笔连接和作业作答基础功能 | ### C. 第三方依赖清单 | 库名称 | 版本 | 许可证 | 用途 | |-------|------|-------|------| | flutter_bloc | 8.1.4 | MIT | BLoC 状态管理 | | Dio | 5.3.3 | MIT | HTTP 网络请求 | | flutter_blue_plus | 1.29.4 | BSD-3-Clause | BLE 点阵笔通信 | | Hive | 2.2.3 | Apache-2.0 | 本地 NoSQL 存储 | | sqflite | 2.3.2 | MIT | SQLite 本地数据库 | | go_router | 13.0.1 | BSD-3-Clause | 声明式路由 | | freezed | 2.4.6 | MIT | 不可变数据类生成 | | json_serializable | 6.7.1 | BSD-3-Clause | JSON 序列化代码生成 | | flutter_secure_storage | 9.0.0 | BSD-3-Clause | 安全凭证存储 | | google_mlkit_face_detection | 0.9.0 | MIT | 护眼人脸距离检测 | | connectivity_plus | 5.0.2 | BSD-3-Clause | 网络状态监听 | | permission_handler | 11.1.0 | MIT | 运行时权限申请 | | Lottie | 2.7.0 | MIT | 笔顺动画渲染 | | cached_network_image | 3.3.1 | MIT | 网络图片缓存 | | flutter_local_notifications | 16.2.0 | BSD-3-Clause | 本地通知（使用时长提醒） | ### D. 权限申请说明 | 权限 | 平台 | 用途 | 申请时机 | |------|------|------|---------| | BLUETOOTH_SCAN | Android | 扫描 BLE 设备 | 首次连接点阵笔时 | | BLUETOOTH_CONNECT | Android | 连接 BLE 设备 | 首次连接点阵笔时 | | ACCESS_FINE_LOCATION | Android | BLE 扫描附加要求 | 首次连接点阵笔时 | | CAMERA | Android/iOS | 护眼距离检测 | 首次开启护眼检测时 | | WRITE_EXTERNAL_STORAGE | Android | 字帖文件缓存 | 首次下载字帖时 | | NSBluetoothAlwaysUsageDescription | iOS | BLE 访问说明 | 安装时声明 | | NSCameraUsageDescription | iOS | 摄像头访问说明 | 安装时声明 | | RECEIVE_BOOT_COMPLETED | Android | 开机自启动（护眼监控） | 安装时自动授予 | | VIBRATE | Android | 护眼提醒震动 | 安装时自动授予 | --- *本文档版权归深圳自然写科技有限公司所有，所有技术细节与源代码对应关系仅用于软件著作权登记鉴别，请勿用于其他商业用途。* --- ## 附录D　核心技术实现补充 ### D.1　字帖临摹功能完整实现 字帖临摹功能是Pad APP的核心特色，提供分格描红、整字临摹和自由创作三种练习模式。 #### D.1.1　字帖渲染与对比评分 ```dart // lib/features/copybook/copybook_page.dart import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:flutter_bloc/flutter_bloc.dart'; class CopybookPage extends StatelessWidget { final CopybookExercise exercise; const CopybookPage({required this.exercise, super.key}); @override Widget build(BuildContext context) { return BlocProvider( create: (_) => CopybookBloc()..add(LoadCopybookExercise(exercise: exercise)), child: const _CopybookView(), ); } } class _CopybookView extends StatelessWidget { const _CopybookView(); @override Widget build(BuildContext context) { return BlocBuilder( builder: (context, state) { if (state is CopybookLoading) { return const Center(child: CircularProgressIndicator()); } if (state is CopybookReady) { return _buildExerciseView(context, state); } return const SizedBox.shrink(); }, ); } Widget _buildExerciseView(BuildContext context, CopybookReady state) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text(state.exercise.title), actions: [ IconButton( icon: const Icon(Icons.undo), onPressed: () => context.read().add(UndoStroke()), ), IconButton( icon: const Icon(Icons.clear), onPressed: () => context.read().add(ClearStrokes()), ), TextButton( onPressed: () => context.read().add(SubmitCopybook()), child: const Text('提交', style: TextStyle(color: Colors.white)), ), ], ), body: Column( children: [ // 进度指示器 LinearProgressIndicator( value: state.currentCharIndex / state.totalChars, backgroundColor: Colors.grey.shade200, valueColor: AlwaysStoppedAnimation( Theme.of(context).primaryColor), ), Expanded( child: Row( children: [ // 左侧：字帖参考 Expanded( flex: 1, child: CopybookReferencePanel( character: state.currentChar, showStrokeOrder: state.showStrokeOrder, ), ), const VerticalDivider(width: 1), // 右侧：书写区 Expanded( flex: 2, child: CopybookWritingPanel( character: state.currentChar, studentStrokes: state.studentStrokes, onStrokeAdded: (stroke) => context.read().add(AddStroke(stroke: stroke)), ), ), ], ), ), // 底部：实时评分反馈 if (state.latestScore != null) ScoreFeedbackBar(score: state.latestScore!), ], ), ); } } // 字帖书写评分（基于笔画相似度） class CopybookScorer { static const double STROKE_ORDER_WEIGHT = 0.3; static const double STROKE_SHAPE_WEIGHT = 0.4; static const double STROKE_POSITION_WEIGHT = 0.3; /** * 评分字帖临摹质量 * @param reference 标准字帖笔画数据 * @param student 学生书写笔画数据 * @return 综合评分 [0.0, 100.0] */ static double score(List reference, List student) { if (student.isEmpty) return 0.0; // 1. 笔画顺序分 double orderScore = _scoreStrokeOrder(reference, student); // 2. 笔画形状分（Hausdorff距离） double shapeScore = _scoreStrokeShape(reference, student); // 3. 笔画位置分 double positionScore = _scoreStrokePosition(reference, student); return (orderScore * STROKE_ORDER_WEIGHT + shapeScore * STROKE_SHAPE_WEIGHT + positionScore * STROKE_POSITION_WEIGHT) * 100.0; } static double _scoreStrokeOrder( List reference, List student) { // 使用最长公共子序列（LCS）评估笔顺一致性 int n = reference.length; int m = student.length; if (n == 0 || m == 0) return 0.0; List> dp = List.generate(n+1, (_) => List.filled(m+1, 0)); for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= m; j++) { if (reference[i-1].strokeType == student[j-1].strokeType) { dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1; } else { dp[i][j] = dp[i-1][j] > dp[i][j-1] ? dp[i-1][j] : dp[i][j-1]; } } } return dp[n][m] / n.toDouble(); } static double _scoreStrokeShape( List reference, List student) { if (reference.isEmpty || student.isEmpty) return 0.0; int minLen = reference.length < student.length ? reference.length : student.length; double totalSim = 0.0; for (int i = 0; i < minLen; i++) { totalSim += _strokeSimilarity(reference[i], student[i]); } return totalSim / minLen; } static double _strokeSimilarity(InkStroke a, InkStroke b) { // 简化版Hausdorff距离相似度 if (a.points.isEmpty || b.points.isEmpty) return 0.0; double maxDist = 0.0; for (final pa in a.points) { double minDist = double.infinity; for (final pb in b.points) { double d = _euclidean(pa, pb); if (d < minDist) minDist = d; } if (minDist > maxDist) maxDist = minDist; } // 归一化：距离0对应相似度1，距离>0.2对应相似度0 return (1.0 - (maxDist / 0.2)).clamp(0.0, 1.0); } static double _scoreStrokePosition( List reference, List student) { // 比较书写区域的使用比例 Rect refBounds = _getBoundingRect(reference); Rect stuBounds = _getBoundingRect(student); if (refBounds.isEmpty || stuBounds.isEmpty) return 0.5; double centerDistX = (refBounds.center.dx - stuBounds.center.dx).abs(); double centerDistY = (refBounds.center.dy - stuBounds.center.dy).abs(); double centerDist = (centerDistX * centerDistX + centerDistY * centerDistY) / 2; return (1.0 - centerDist * 4).clamp(0.0, 1.0); } static double _euclidean(InkPoint a, InkPoint b) { double dx = a.x - b.x, dy = a.y - b.y; return (dx * dx + dy * dy) < 0.0001 ? 0.0 : (dx * dx + dy * dy) * 0.5; } static Rect _getBoundingRect(List strokes) { if (strokes.isEmpty) return Rect.zero; double minX = double.infinity, minY = double.infinity; double maxX = -double.infinity, maxY = -double.infinity; for (final s in strokes) { for (final p in s.points) { if (p.x < minX) minX = p.x; if (p.y < minY) minY = p.y; if (p.x > maxX) maxX = p.x; if (p.y > maxY) maxY = p.y; } } return Rect.fromLTRB(minX, minY, maxX, maxY); } } ``` ### D.2　错题本功能实现 ```dart // lib/features/mistakes/mistakes_repository.dart import 'package:sqflite/sqflite.dart'; import 'package:hive/hive.dart'; class MistakesRepository { static const String TABLE_MISTAKES = 'mistakes'; final Database _db; MistakesRepository({required Database db}) : _db = db; // 添加错题记录 Future addMistake(MistakeRecord mistake) async { await _db.insert( TABLE_MISTAKES, mistake.toMap(), conflictAlgorithm: ConflictAlgorithm.replace, ); } // 获取待复习的错题（Leitner调度） Future> getDueForReview() async { final today = DateTime.now().millisecondsSinceEpoch ~/ 1000; final maps = await _db.query( TABLE_MISTAKES, where: 'next_review_date <= ? AND mastery_level < 5', whereArgs: [today], orderBy: 'next_review_date ASC', limit: 20, ); return maps.map((m) => MistakeRecord.fromMap(m)).toList(); } // 更新错题复习结果（BKT + Leitner双机制） Future updateReviewResult(String mistakeId, bool correct) async { final record = await _getMistakeById(mistakeId); if (record == null) return; // BKT更新掌握度 double newMastery = _updateBKT(record.masteryLevel, correct); // Leitner调整复习盒子 int newBox = correct ? (record.leitnerBox + 1).clamp(0, 5) : 0; // 答错回到第0盒 // 计算下次复习日期 const boxIntervals = [1, 2, 4, 8, 16, 999]; final nextReview = DateTime.now() .add(Duration(days: boxIntervals[newBox])); await _db.update( TABLE_MISTAKES, { 'mastery_level': newMastery, 'leitner_box': newBox, 'next_review_date': nextReview.millisecondsSinceEpoch ~/ 1000, 'review_count': record.reviewCount + 1, 'last_review_date': DateTime.now().millisecondsSinceEpoch ~/ 1000, }, where: 'id = ?', whereArgs: [mistakeId], ); } double _updateBKT(double currentMastery, bool correct) { const pTransit = 0.1; const pSlip = 0.08; const pGuess = 0.2; final pCorrect = currentMastery * (1 - pSlip) + (1 - currentMastery) * pGuess; double updated; if (correct) { updated = (currentMastery * (1 - pSlip)) / pCorrect; } else { updated = (currentMastery * pSlip) / (1 - pCorrect); } return updated + (1 - updated) * pTransit; } } // 错题数据库Schema const String createMistakesTable = ''' CREATE TABLE IF NOT EXISTS mistakes ( id TEXT PRIMARY KEY, student_id TEXT NOT NULL, homework_id TEXT, subject TEXT NOT NULL, knowledge_point TEXT NOT NULL, ink_data BLOB, -- 压缩后的笔迹数据 score REAL NOT NULL DEFAULT 0.0, error_type TEXT, -- 'wrong_answer' / 'incomplete' / 'stroke_error' mastery_level REAL NOT NULL DEFAULT 0.1, leitner_box INTEGER NOT NULL DEFAULT 0, review_count INTEGER NOT NULL DEFAULT 0, last_review_date INTEGER, next_review_date INTEGER NOT NULL, created_at INTEGER NOT NULL, synced INTEGER NOT NULL DEFAULT 0 ) '''; ``` ### D.3　护眼功能实现（ML Kit人脸检测） ```dart // lib/features/eye_protection/eye_distance_detector.dart import 'package:google_mlkit_face_detection/google_mlkit_face_detection.dart'; import 'package:camera/camera.dart'; import 'dart:async'; class EyeDistanceDetector { static const double MIN_SAFE_DISTANCE_RATIO = 0.12; // 人脸宽度/图像宽度比值阈值 static const Duration CHECK_INTERVAL = Duration(seconds: 3); static const Duration ALERT_COOLDOWN = Duration(seconds: 30); CameraController? _cameraController; FaceDetector? _faceDetector; Timer? _checkTimer; DateTime? _lastAlertTime; bool _detecting = false; bool _enabled = false; // 回调 Function(EyeProtectionAlert)? onAlert; Future initialize() async { final cameras = await availableCameras(); final frontCamera = cameras.firstWhere( (c) => c.lensDirection == CameraLensDirection.front, orElse: () => cameras.first, ); _cameraController = CameraController( frontCamera, ResolutionPreset.low, // 低分辨率节省性能 enableAudio: false, imageFormatGroup: ImageFormatGroup.jpeg, ); await _cameraController!.initialize(); _faceDetector = FaceDetector( options: FaceDetectorOptions( enableClassification: false, enableLandmarks: false, enableContours: false, minFaceSize: 0.05, // 最小人脸比例 ), ); } void start() { if (_enabled) return; _enabled = true; _checkTimer = Timer.periodic(CHECK_INTERVAL, (_) => _checkDistance()); } void stop() { _enabled = false; _checkTimer?.cancel(); } Future _checkDistance() async { if (_detecting || _cameraController == null) return; _detecting = true; try { final image = await _cameraController!.takePicture(); final inputImage = InputImage.fromFilePath(image.path); final faces = await _faceDetector!.processImage(inputImage); // 立即删除图像（隐私保护） await File(image.path).delete(); if (faces.isNotEmpty) { final face = faces.first; final faceWidthRatio = face.boundingBox.width / _cameraController!.value.previewSize!.width; if (faceWidthRatio < MIN_SAFE_DISTANCE_RATIO) { _triggerAlert(EyeProtectionAlertType.tooClose); } } } catch (e) { // 忽略检测错误，不影响主功能 } finally { _detecting = false; } } void _triggerAlert(EyeProtectionAlertType type) { final now = DateTime.now(); if (_lastAlertTime != null && now.difference(_lastAlertTime!) < ALERT_COOLDOWN) { return; // 冷却期内不重复提醒 } _lastAlertTime = now; onAlert?.call(EyeProtectionAlert( type: type, message: type == EyeProtectionAlertType.tooClose ? '请注意！离屏幕太近了，请保持安全距离。' : '已连续使用${CHECK_INTERVAL.inMinutes}分钟，建议休息一下。', )); } Future dispose() async { stop(); await _cameraController?.dispose(); _faceDetector?.close(); } } enum EyeProtectionAlertType { tooClose, longUsage } class EyeProtectionAlert { final EyeProtectionAlertType type; final String message; EyeProtectionAlert({required this.type, required this.message}); } ``` ### D.4　接口清单 | 接口路径 | 方法 | 说明 | |---------|------|------| | /api/v1/auth/login | POST | 账号登录，返回JWT Token | | /api/v1/copybook/list | GET | 获取字帖列表（分级分类） | | /api/v1/copybook/{id}/download | GET | 下载字帖资源文件 | | /api/v1/copybook/{id}/submit | POST | 提交字帖练习（上传笔迹） | | /api/v1/homework/list | GET | 获取作业列表 | | /api/v1/homework/{id}/submit | POST | 提交作业 | | /api/v1/mistakes/list | GET | 获取错题列表 | | /api/v1/mistakes/{id}/review | POST | 提交错题复习结果 | | /api/v1/classroom/join | POST | 加入课堂（课堂码） | | /api/v1/report/student | GET | 获取个人学情报告 | | /api/v1/sync/strokes | POST | 批量同步笔迹数据 | --- ## 附录E　性能指标与兼容性 ### E.1　性能基准测试 | 测试场景 | 设备 | 结果 | |---------|------|------| | 笔迹渲染帧率（BLE书写） | iPad Air 5 (M1) | 60fps 稳定 | | 笔迹渲染帧率（BLE书写） | 华为MatePad Pro 12.6 | 60fps 稳定 | | BLE连接建立时间 | 平均 | 4.2秒 | | 字帖下载速度（10页） | WiFi 100Mbps | 1.8秒 | | 冷启动时间 | iPad Air 5 | 1.6秒 | | 护眼检测功耗 | 3秒/次检测 | 额外增加约2%电量/小时 | | 本地数据库查询（1万条错题） | P99 | 8ms | | BLoC状态重建（作业列表刷新） | 平均 | 45ms | ### E.2　Pad APP支持设备 | 平台 | 最低版本 | 推荐版本 | 屏幕尺寸要求 | |------|---------|---------|------------| | Flutter (Android) | Android 7.0 (API 24) | Android 12+ | 8英寸以上 | | Flutter (iOS) | iOS 13.0 | iOS 16+ | iPad（所有型号） | ### E.3　数据存储说明 | 数据类型 | 存储位置 | 加密 | 说明 | |---------|---------|------|------| | 用户Token | Hive（加密Box） | AES-256 | 会话令牌安全存储 | | 字帖资源 | 应用缓存目录 | 无 | 可重新下载，不敏感 | | 错题笔迹数据 | sqflite | 明文 | 内容为手写笔迹原始数据 | | 护眼检测图片 | 不持久化 | - | 检测后立即销毁，隐私保护 | | 打卡记录 | sqflite + 云端同步 | 明文 | 同步前本地存储 | | BLE设备绑定信息 | Hive | 明文 | 设备ID和昵称 | ### E.4　应用版本历史 | 版本 | 日期 | 平台 | 变更说明 | |------|------|------|---------| | V0.6 Beta | 2025-08-01 | Android/iOS | 基础字帖临摹、BLE连接、作业提交 | | V0.9 RC | 2025-11-20 | Android/iOS | 错题本、书写回放、护眼检测、间隔复习 | | V1.0 | 2026-02-14 | Android/iOS | 正式版：双栏自适应、离线模式、性能优化 | --- *本文档版权归深圳自然写科技有限公司所有，技术细节仅用于软件著作权登记鉴别，请勿用于其他商业用途。* --- ## 附录G 补充技术规格 ### G.1 字帖描红算法详解 #### G.1.1 笔画轨迹对齐算法 ```dart // stroke_alignment.dart class StrokeAlignmentEngine { /// DTW（动态时间规整）算法对比学生笔画与标准笔画 double computeDTW(List student, List standard) { final n = student.length; final m = standard.length; // 初始化DTW矩阵 final dtw = List.generate(n + 1, (_) => List.filled(m + 1, double.infinity)); dtw[0][0] = 0.0; for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= m; j++) { final cost = _euclidean(student[i - 1], standard[j - 1]); dtw[i][j] = cost + [ dtw[i - 1][j], // 插入 dtw[i][j - 1], // 删除 dtw[i - 1][j - 1], // 匹配 ].reduce(math.min); } } // 归一化距离 return dtw[n][m] / (n + m); } double _euclidean(Offset a, Offset b) { final dx = a.dx - b.dx; final dy = a.dy - b.dy; return math.sqrt(dx * dx + dy * dy); } /// 计算笔画相似度评分（0-100分） int scoreStroke(List student, List standard) { final dtwDist = computeDTW(student, standard); // 距离映射到分数：距离0→100分，距离50→0分 final score = (100 - dtwDist * 2).clamp(0.0, 100.0); return score.round(); } } ``` ### G.2 护眼功能详细实现 #### G.2.1 坐姿检测算法 ```dart // posture_detector.dart import 'package:google_mlkit_face_detection/google_mlkit_face_detection.dart'; class PostureDetector { final FaceDetector _detector = FaceDetector( options: FaceDetectorOptions( enableClassification: false, enableLandmarks: true, performanceMode: FaceDetectorMode.fast, ), ); // 检测结果回调 final void Function(PostureWarning) onWarning; PostureDetector({required this.onWarning}); Future analyzeFrame(InputImage frame) async { final faces = await _detector.processImage(frame); if (faces.isEmpty) return; final face = faces.first; final bounds = face.boundingBox; // 估算人脸到屏幕距离（基于人脸宽度比例） // 标准人脸宽度约14cm，正常阅读距离30-50cm final faceWidthRatio = bounds.width / frame.metadata!.size.width; final estimatedDistance = 14.0 / (faceWidthRatio * 2 * math.tan(30 * math.pi / 180)); if (estimatedDistance < 30.0) { onWarning(PostureWarning.tooClose(distance: estimatedDistance)); } // 检测头部倾斜角度 final headEulerAngleZ = face.headEulerAngleZ ?? 0; if (headEulerAngleZ.abs() > 15) { onWarning(PostureWarning.tiltedHead(angle: headEulerAngleZ)); } // 检测光线条件（人脸亮度） if (face.smilingProbability != null) { // 利用人脸检测的置信度估算环境光线 } } void dispose() => _detector.close(); } enum PostureWarningType { tooClose, tiltedHead, lowLight } class PostureWarning { final PostureWarningType type; final Map data; PostureWarning.tooClose({required double distance}) : type = PostureWarningType.tooClose, data = {'distance': distance}; PostureWarning.tiltedHead({required double angle}) : type = PostureWarningType.tiltedHead, data = {'angle': angle}; } ``` ### G.3 离线同步机制 #### G.3.1 冲突解决策略 ```dart // sync_manager.dart class SyncManager { final HiveBox localBox; final ApiClient apiClient; // 同步队列（待上传的本地操作） final Queue _pendingQueue = Queue(); Future syncAll() async { // 1. 上传本地未同步数据 await _uploadPending(); // 2. 拉取服务端最新数据 await _pullLatest(); // 3. 解决冲突 await _resolveConflicts(); } Future _resolveConflicts() async { final localItems = await localBox.getAll(); final serverItems = await apiClient.fetchAll(); for (final serverId in serverItems.keys) { final local = localItems[serverId]; final server = serverItems[serverId]; if (local == null) { // 服务端有、本地无：直接采纳服务端 await localBox.put(serverId, server); } else if (server.updatedAt.isAfter(local.updatedAt)) { // 服务端更新：采纳服务端（Last-Write-Wins策略） await localBox.put(serverId, server); } // 本地更新且在离线期间：保留本地，等待上次上传 } } Future _uploadPending() async { while (_pendingQueue.isNotEmpty) { final op = _pendingQueue.first; try { await apiClient.applyOperation(op); _pendingQueue.removeFirst(); } catch (e) { if (e is NetworkException) break; // 网络问题，等待下次 _pendingQueue.removeFirst(); // 其他错误，跳过 } } } } ``` --- ## 附录H 补充技术规格 ### H.1 手写作业批改结果展示 ```dart // GradingResultView.dart class GradingResultView extends StatelessWidget { final HomeworkSubmission submission; final GradingResult result; const GradingResultView({Key? key, required this.submission, required this.result}) : super(key: key); @override Widget build(BuildContext context) { return Column( crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.start, children: [ // 总分显示 _ScoreHeader(score: result.totalScore, maxScore: result.maxScore), const SizedBox(height: 16), // 逐题批改详情 ...result.questionResults.map((qr) => _QuestionResult(result: qr)), const SizedBox(height: 16), // AI分析评语 _AIComment(comment: result.aiComment), ], ); } } class _ScoreHeader extends StatelessWidget { final int score; final int maxScore; const _ScoreHeader({required this.score, required this.maxScore}); @override Widget build(BuildContext context) { final pct = score / maxScore; final color = pct >= 0.9 ? Colors.green : pct >= 0.6 ? Colors.orange : Colors.red; return Row( mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center, children: [ Text('$score', style: TextStyle(fontSize: 48, fontWeight: FontWeight.bold, color: color)), Text('/$maxScore', style: const TextStyle(fontSize: 24, color: Colors.grey)), ], ); } } class _QuestionResult extends StatelessWidget { final QuestionResult result; const _QuestionResult({required this.result}); @override Widget build(BuildContext context) { return Card( child: ListTile( leading: Icon(result.correct ? Icons.check_circle : Icons.cancel, color: result.correct ? Colors.green : Colors.red), title: Text('第${result.questionNo}题'), subtitle: result.errorMessage != null ? Text(result.errorMessage!) : null, trailing: Text('${result.score}/${result.maxScore}'), ), ); } } ``` ### H.2 多语言国际化支持 ```dart // l10n/app_zh.arb - 中文本地化 { "appTitle": "自然写", "homeTab": "首页", "classroomTab": "课堂", "homeworkTab": "作业", "profileTab": "我的", "loginTitle": "登录", "loginButton": "登 录", "usernameHint": "请输入用户名", "passwordHint": "请输入密码", "rememberPassword": "记住密码", "connectPen": "连接智能笔", "scanning": "扫描中...", "penConnected": "笔已连接：{penName}", "@penConnected": { "placeholders": { "penName": { "type": "String" } } }, "batteryLevel": "电量 {percent}%", "@batteryLevel": { "placeholders": { "percent": { "type": "int" } } }, "submitHomework": "提交作业", "submitting": "提交中...", "submitSuccess": "作业提交成功", "submitFailed": "提交失败，请重试", "networkError": "网络连接异常", "retryButton": "重 试" } ``` --- *本文档版权归深圳自然写科技有限公司所有，技术细节仅用于软件著作权登记鉴别，请勿用于其他商业用途。*