中专教案模板填充技能

基于中专教案模板（.docx），自动生成并填写教案内容。

触发条件

用户提供 docx 模板文件 + 教案主题 + 课时数，要求填表生成教案。

可选参数： 授课教师、授课班级、授课教材。缺失时按默认规则填充。

默认填充规则

技术原理

核心挑战： Microsoft Word .docx 文件使用 XML 格式存储内容，其中表格的纵向合并单元格（vMerge）是一个特殊属性。python-docx 库在读写时会破坏 vMerge 属性，导致合并单元格变成独立单元格。

解决方案： 使用 zipfile + lxml 直接操作 .docx 文件的 XML 底层结构，完全绕过 python-docx，确保 vMerge 和其他表格格式零损坏。

工作流程

第一步：分析模板结构

在编写教案内容之前，必须先分析模板的表格结构。

# 从docx中提取document.xml
python3 -c "
import zipfile
docx_path = r'模板文件路径'
with zipfile.ZipFile(docx_path) as z:
    with z.open('word/document.xml') as f:
        print(f.read().decode('utf-8'))
"

然后检查 document.xml 中的 <w:tbl> 部分，统计每一行（<w:tr>）的单元格数、gridSpan 和 vMerge 属性。

第二步：中专教案模板结构详解

模板：中专教案模板.docx

总行数：15行

第三步：使用直接XML操作填充内容

完整代码模板：

import zipfile
import os
from lxml import etree

# ===== 配置 =====
src = r'模板文件路径'    # 原始模板
out = r'输出文件路径'     # 生成的教案

W = '{http://schemas.openxmlformats.org/wordprocessingml/2006/main}'

# ===== 读入XML =====
with zipfile.ZipFile(src, 'r') as zin:
    doc_xml = zin.read('word/document.xml')
root = etree.fromstring(doc_xml)

# 找到表格
body = root.find(W + 'body')
tbl = body.find(W + 'tbl')
rows = tbl.findall(W + 'tr')

# ===== 创建格式化段落 =====
def make_paragraph(text, alignment='left'):
    """创建带格式的段落元素"""
    p = etree.SubElement(etree.Element('dummy'), W + 'p')
    pPr = etree.SubElement(p, W + 'pPr')
    
    # 对齐方式
    jc = etree.SubElement(pPr, W + 'jc')
    jc.set(W + 'val', alignment)
    
    # 行间距
    sp = etree.SubElement(pPr, W + 'spacing')
    sp.set(W + 'before', '20')
    sp.set(W + 'after', '20')
    sp.set(W + 'line', '320')
    sp.set(W + 'lineRule', 'auto')
    
    # 运行（Run）
    r = etree.SubElement(p, W + 'r')
    rPr = etree.SubElement(r, W + 'rPr')
    
    # 字体设置
    rf = etree.SubElement(rPr, W + 'rFonts')
    rf.set(W + 'ascii', '宋体')
    rf.set(W + 'hAnsi', '宋体')
    rf.set(W + 'eastAsia', '宋体')
    
    # 字号（21 = 10.5pt）
    sz = etree.SubElement(rPr, W + 'sz')
    sz.set(W + 'val', '21')
    szCs = etree.SubElement(rPr, W + 'szCs')
    szCs.set(W + 'val', '21')
    
    # 文本内容
    t = etree.SubElement(r, W + 't')
    t.text = text
    t.set('{http://www.w3.org/XML/1998/namespace}space', 'preserve')
    return p

# ===== 填充单元格内容 =====
# 清除单元格中的所有段落
cell = rows[row_index].findall(W + 'tc')[cell_index]
for p in cell.findall(W + 'p'):
    cell.remove(p)

# 写入新内容（支持多段落）
if isinstance(content, str):
    if content.strip():
        cell.append(make_paragraph(content))
else:
    for line in content:
        if line.strip():
            cell.append(make_paragraph(line))

# ===== 写回文件 =====
new_doc_xml = etree.tostring(root, xml_declaration=True, encoding='UTF-8', standalone=True)
if os.path.exists(out):
    os.remove(out)
with zipfile.ZipFile(src, 'r') as zin:
    with zipfile.ZipFile(out, 'w', zipfile.ZIP_DEFLATED) as zout:
        for item in zin.infolist():
            if item.filename == 'word/document.xml':
                zout.writestr(item, new_doc_xml)
            else:
                zout.writestr(item, zin.read(item.filename))

print(f'✅ 教案已生成: {out}')

第四步：验证

填写完成后必须验证以下项：

W = '{http://schemas.openxmlformats.org/wordprocessingml/2006/main}'
with zipfile.ZipFile(output_path, 'r') as z:
    doc_xml = z.read('word/document.xml')
root = etree.fromstring(doc_xml)
rows = root.findall('.//' + W + 'tr')

# 1. 行数检查
assert len(rows) == 15, f"行数错误: 期望15, 实际{len(rows)}"

# 2. 每行单元格数检查
expected_cells = [4, 2, 2, 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 1, 3, 3, 4, 2]
for i, row in enumerate(rows):
    cells = row.findall(W + 'tc')
    assert len(cells) == expected_cells[i], \
        f"R{i+1} 单元格数错误: 期望{expected_cells[i]}, 实际{len(cells)}"

# 3. vMerge检查
r5_vm = rows[4].findall(W + 'tc')[0].find(W + 'tcPr').find(W + 'vMerge')
assert r5_vm is not None and r5_vm.get(W + 'val') == 'restart', "R5 vMerge错误"
r6_vm = rows[5].findall(W + 'tc')[0].find(W + 'tcPr').find(W + 'vMerge')
assert r6_vm is not None and 'val' not in r6_vm.attrib, "R6 vMerge错误"

print('✅ 所有验证通过！')

单元格索引映射速查

注意： 所有索引均为 0-based。

课程名称推断规则

根据教案主题关键词自动推断课程名称：

推断逻辑： 提取主题中的核心技术词，对照关键词表匹配课程名。

教案内容编写指南

教学环节应覆盖

1. 导入新课（5-10% 课时）— 情境创设、问题引入、激发兴趣
2. 知识讲授（30-40% 课时）— 分小节讲解核心知识点
3. 原理分析（15-20% 课时）— 深入讲解原理
4. 实例演示（10-15% 课时）— 结合案例或代码演示
5. 课堂练习（10-15% 课时）— 学生动手实践
6. 课堂小结（5分钟）— 知识梳理、重点回顾
7. 布置作业（5分钟）— 课后巩固、预习引导

教师活动要素

展示（PPT/实物/图片/视频）→ 讲授（板书/讲解/推导）→ 演示（操作/编程/实验）→ 提问（引导思考/检查理解）→ 指导（巡视/答疑/点评）→ 总结（归纳/思维导图）

学生活动要素

观察（看演示/看图片/看动画）→ 思考（回答问题/分析案例）→ 记录（笔记/公式/流程图）→ 操作（编程/实验/计算）→ 讨论（小组交流/互助）→ 练习（独立完成/互评）

注意事项（重要！）

• ⛔ 禁止使用 python-docx 写入内容（会破坏 vMerge 纵向合并单元格）
• ✅ 必须使用 zipfile + lxml 直接操作 XML
• ⚠️ lxml 的 element.set(namespace, key, value) 三个参数用逗号分隔，不是嵌套括号
• 字体统一为宋体，字号 10.5pt（XML 中 sz=21）
• 教学环节与教学内容列的段落用左对齐，表头用居中
• 所有单元格索引用 0-based：(row_index, cell_index)
• 不要修改原有标签单元格的内容（如"授课教师"、"1.4教学目标"等）
• 写完后务必验证 vMerge 是否完整、行数是否正确
• 长文本使用列表格式：['段落1', '段落2', '', '段落3']，空字符串表示分段

常见问题

Q: 为什么不用 python-docx？

A: python-docx 在处理 .docx 时会重新生成 XML，过程中丢失 vMerge 属性。vMerge 是 Word 表格纵向合并单元格的标记，丢失后合并单元格会展开为独立单元格，整个表格结构崩溃。使用 zipfile+lxml 直接操作 XML 可以完全保留原始格式。

Q: 如果模板不是中专教案模板版本怎么办？

A: 本技能专为中专教案模板（15行表格）设计。如使用其他模板，需先分析模板结构，调整行索引和单元格索引映射。

Q: 如何添加新的主题课程？

A: 在课程名称推断规则表中添加新的关键词映射即可。