高职数学教学中，复杂题目推理路径多、抽象概念难以直观理解，传统模式难以满足学生个性化学习需求。人工智能通过智能诊断、分步引导、可视化载体与自动核验机制，针对学生认知短板设计分层训练任务，实现问题拆解、逻辑验证与策略优化。案例显示，在导数应用与函数极值问题中，AI 辅助可降低错误率，提高建模与计算能力，并增强抽象理解和工程应用能力，为高职数学问题解决能力培养提供有效支撑。