摘要：本文针对高职院校数学教学中个性化辅导不足、学生学习兴趣低、教学评价方式单一等问题,提出了一种基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统设计方案。该方案首先采用协同过滤算法分析学生学习行为,精准评估学生数学知识掌握情况；其次,利用强化学习动态优化个性化学习路径,提高学习效率；最后,基于Transformer模型构建智能问答系统,提供实时答疑与互动反馈,增强学生数学学习体验。实验结果表明,该系统能有效提升教学针对性和学生自主学习能力,为高职数学教学智能化和人工智能在职业教育中的应用提供参考。

　　关键词：人工智能；高职数学教学；教学辅助系统；教学优化

　　0引言

　　当前,高职院校数学教学采用传统教学模式,以统一授课为主,这种授课方式难以满足不同特点学生个性化学习的需要,由此产生了学生主动性低、教学效果差等一系列问题。此外,数学课程在教学中对逻辑性和抽象性要求较高,导致学生在学习过程中对课程知识难以理解,加之缺乏有效的智能辅导手段,学生学习效果差[1]。因此,如何利用当前较火的人工智能手段提升数学教学的针对性和个性化水平,成为高职数学教学中的重要研究课题。

　　近年来,机器学习、自然语言处理、知识图谱等技术在教育教学领域的应用取得了非常好的成绩,这为构建智能化、个性化的教学辅助系统提供了技术支持[2]。尤其是在学习行为分析、自适应学习路径规划、智能问答等方面展现出了独特的优势[3,4]。

　　对此,本研究提出了一种基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统设计方案。该系统首先基于协同过滤算法实现精准学情诊断,并利用深度强化学习动态优化学习路径,利用Transformer架构构建智能问答模块,形成“评估—优化—反馈”的完整闭环,该系统显著提升了高职数学教学质量和学习效果。

　　1基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统设计方案

　　1.1学生学习行为分析与知识掌握评估

　　为了精准评估学生的数学知识掌握情况,系统采用协同过滤算法对学生的学习行为进行分析。首先,计算学生之间的相似度,以确定其学习模式是否相似,具体公式如式（1）所示：

　　2实验分析

　　2.1实验设置

　　为评估基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统在高职数学教学中的效果,将本文提出的高职数学教学辅助系统与传统的教学模式进行对比实验。以100名高职数学专业的学生作为本次实验的研究对象,并将其划分为实验组和对照组,其中,实验组和对照组各50名学生。

　　2.2实验结果对比

　　本文设计的实验以学生任务完成的进度、练习题推荐匹配度、学生智能问答响应时间（s）、智能问答回答准确性、学生满意度评价（0～5分）以及学生课堂辅助互动频率为实验指标,具体实验结果如表1所示。

　　如表1实验结果所示,本文提出的基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统设计方法在各个实验指标上都显著优于传统的教学模式。这个实验结果充分证明了本文所提出的系统设计方案的可行性,能够促进高职学生数学的学习,显著提升了学生的学习效率和满意度,提高了学生积极性,可以更好地辅助高职数学教师的日常教学。

　　3结语

　　针对当前高职数学教学效果差、学生积极性不高的问题,本文提出了基于人工智能技术的高职数学教学辅助系统设计方法。该方法主要包括学生的学习行为分析、个性化的学习路径生成、智能练习推荐及智能问答模块这四个模块,为高职学生的数学学习提供全方位的教学辅助支持。实验结果表明,该高数辅助教学方法在提升学生学习效率、学习兴趣和高数教师的教学质量方面具有显著优势。该系统在高职数学教学中具有广泛的应用前景和潜力,为未来高职高数教学模式的智能化转型提供了有力的技术支持。

　　参考文献

　　[1]李华.基于信息化建设的高职高数教学改革探讨[J].课程教育研究,2018(50):144+146.

　　[2]冯秀萍.基于人工智能的高校计算机专业教学辅助系统设计与研究[J].信息与电脑(理论版),2024,36(9):55-57.

　　[3]谭洁.基于信息化建设的高职高数教学改革探讨[J].知识文库,2017(3):195+128.

　　[4]赵丹.基于大数据的数学教学辅助系统设计[J].信息与电脑(理论版),2021,33(14):247-249.