東華大學協力國際研究團隊開發自動生成數學應用題系統，提升數學教育新高度

國立東華大學資訊工程學系、印尼The Faculty of Advanced Technology and Multidiscipline, Universitas Airlangga與印尼Brawijaya University研究人員組成的國際團隊，近期成功開發出創新式的數學應用題生成系統，透過生成式預訓練轉換模型（GPT）技術，自動生成具有真實情境的數學應用題（MWPs），以助力學生提升數學思維與問題解決能力。這兩項研究分別針對不同系統進行介紹，皆聚焦幾何學習，展示科技創新如何改進數學教學效果和學習體驗。首篇研究聚焦於一款基於GPT的系統，能根據學生需求自動生成多層次難度的數學應用題，並已投稿至國際知名教育科技期刊《Education and Information Technologies》（2024年3月）。傳統數學應用題往往脫離真實生活，學生難以將學到的數學知識應用於實際情境中；此系統則通過真實情境識別技術，動態生成符合不同難度需求的題目，幫助學生逐步建立起解題能力。研究結果顯示，此系統生成的題目在語言質量與數學嚴謹度方面皆達到高標準，並有效提升學生的高階思維表現。第二篇研究介紹Geo-QG系統，專注於個性化數學應用題生成並支持幾何學習，並投稿至具高度學術影響力之《Journal of Educational Computing Research》期刊（2024年5月），該期刊為教育計算領域權威平台。Geo-QG系統結合增強現實（AR）技術與GPT模型，讓學生在真實情境下解決幾何問題。透過自動生成具真實情境和個性化數學應用題，Geo-QG幫助學生加深對幾何概念的理解，並在實際情境中靈活應用數學知識。實驗結果顯示，使用此系統學生在理解問題、應用數學概念以及整體解題技能方面顯著優於傳統教材教學的學生。這兩項研究成果展現了生成式AI技術在數學教育上的巨大潛力。運用此系統不僅能大幅減輕教師設計題目的負擔，還為學生帶來更具挑戰性、真實性和個性化的學習體驗。預期此系統在未來的數學教育中將發揮重要作用，幫助學生在真實情境中更有效地學習並提升問題解決能力。