[0001] 本发明涉及高等数学教学系统技术领域，尤其涉及一种多维动态可视化高等数学教学系统。

[0002] 随着教育技术的发展，教学媒体在高等数学教学系统中扮演着越来越重要的角色，传统的黑板、粉笔等教学媒体已经逐渐被多媒体设备、网络平台等现代教学媒体所取代，高等数学教学系统是指一个由多种要素构成的复杂体系，旨在实现高等数学教学目标，这个系统包括教师、学生、教学材料、教学媒体以及教学环境等多个组成部分，但是在使用高等数学教学系统时，教学内容系统且全面，追求理论上的严谨性，但往往忽视数学应用能力的培养，且通常强调教师的主导地位，通过板书和讲授进行教学，注重学生对数学概念和方法的归纳、推导和演算，因此教学效果往往因学生个体差异而有所不同，难以实现因材施教。

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

[0019] 请参阅图1，本发明提供一种实施例：一种多维动态可视化高等数学教学系统，包括有：知识图谱构建模块：用于对系统中的知识点进行分类和划分；
动态可视化展示模块：用于通过可视化的方式对知识点进行展示；
个性化学习路径推荐模块：用于通过用户习惯对用户进行评估推荐；
习题与测试模块：用于智能化创建用户习题题库；
教学资源与管理模块：用于对教学资源进行整合管理；
互动与交流模块：用于向用户提供在线讨论平台；
云端存储备份模块：用于对系统运行产生的数据进行储存备份。

[0020] 作为优选，知识图谱构建模块用于将高等数学中的知识点进行分类和层级划分，形成清晰的知识结构图，帮助学生从宏观上把握各个知识点之间的内在联系，通过节点和连线展示不同概念之间的逻辑关系，如前置知识、后续应用等，帮助学生建立系统的知识框架。

[0021] 作为优选，动态可视化展示模块用于利用图形、动画等多媒体手段，将抽象的数学概念、定理、公式等以直观、生动的方式展示出来，降低理解难度，同时提供交互式的操作界面，允许学生通过拖动、旋转、缩放等操作，从不同角度观察和理解数学对象，增强学习的参与感和体验感。

[0022] 作为优选，个性化学习路径推荐模块用于通过学生在系统中的学习行为、测试成绩等数据，智能评估其学习水平和能力特点，基于评估结果，为学生推荐个性化的学习路径，包括学习内容的先后顺序、难度梯度等，以实现因材施教。

[0023] 作为优选，个性化学习路径推荐模块在进行工作时，包括以下步骤：S11:首先通过学生的学习行为日志、测试成绩、问卷调查等多种渠道收集学生的基本信息、学习风格、认知水平等特征数据;
S12:利用数据分析技术，如聚类分析、关联规则挖掘等，对收集到的数据进行处理和分析，以识别学生的个性化特征和学习需求;
S13:基于相似用户的学习路径，通过计算学生之间的相似度，将相似用户共同选择的知识项目推荐给当前学生;
S14:采用如蚁群算法等智能算法，根据学生的学习历史和当前学习状态，找到概率优化路径，即最有可能提高学生学习效果的学习路径；
S15:系统实时监控学生的学习进度和效果，根据学生的学习行为变化，动态调整推荐的学习路径;
S16:结合学生的学习成绩、学习时长、参与度等多个指标，对学习路径的有效性进行评估，确保推荐的路径能够最大化地满足学生的学习需求。

[0024] 优选的，通过个性化学习路径的推荐，学生可以避免在无关或已掌握的内容上浪费时间，而是将精力集中在自己需要重点学习和提升的领域，针对性的学习方式可以显著提高学习效率，让学生在有限的时间内获得最大的学习成果，且个性化学习路径推荐模块能够根据学生的兴趣、学习风格和学习进度来定制学习内容，使得学习过程更加符合学生的个人需求。

[0025] 作为优选，习题与测试模块用于构建包含各类题型、难度层次的习题库，覆盖高等数学的主要知识点和考点，提供习题的动态解析过程，帮助学生理解解题思路和方法，提高解题能力，同时定期进行测试，检验学生的学习成果，并根据测试结果提供针对性的反馈和建议。

[0026] 作为优选，教学资源与管理模块用于整合教材、教案、课件、视频等多种教学资源，为教师提供丰富的教学素材，同时支持教师在线发布教学任务、批改作业、管理学生信息等，提高教学管理的效率和便捷性。

[0027] 作为优选，互动与交流模块用于提供在线讨论区或论坛，鼓励学生之间、师生之间就学习中的问题进行交流和讨论，促进知识共享和思维碰撞，同时支持学生组成学习小组，共同完成学习任务和项目，培养团队协作能力和解决问题的能力。

[0028] 作为优选，云端存储备份模块包括有信息资源管理子模块和云端储存端，通过将系统运行所产生的线上数据进行整合，对整合的数据进行管理储存，将系统运行所产生的线上数据储存备份至云端。

[0029] 作为优选，在云端存储备份模块对数据进行备份储存时，包括以下方法：A21:在云端平台根据对应日期建立主文档;
A22:在主文档内根据分类信息建立分类子文档;
A23:对系统运行所产生的线上数据进行压缩加密备份;
A24:对系统运行所产生的线上数据，将其放入子文档中。

[0030] 优选的，通过云端存储备份模块便于永久化保存系统所需的各种数据，可以有效对系统运行所产生的线上数据进行备份，数据存储模块能够高效提升系统的响应速度和处理效率。

[0031] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。