信息技术的不断进步使得教育教学的各个环节开始向信息化和智能化的方向发展。在人工智能与大数据的驱动下,知识图谱在组织和展示学科体系结构、分析和挖掘学科知识方面的优势愈发凸显,面向智慧教育领域的学科知识图谱的构建及创新应用已经成为研究热点,具有非常重要的研究意义和应用价值。本文结合数学学科领域需求,全面开展了初中数学学科知识图谱的构建及应用研究。具体研究工作包括以下几个方面:（1）初中数学学科知识数据获取及预处理。本文获取的初中数学学科知识原始数据主要来源于初中数学教科书文本内容和基于Scrapy爬虫技术获得的网络资源,然后依次进行数据清洗、分词以及词性标注等相关数据预处理,完成了后续用于初中数学学科知识抽取的数据集构建。（2）面向非结构化文本的初中数学知识抽取方法研究。针对非结构化文本中三元组提取任务,首先提出基于Bi LSTM-CRF的实体识别模型,其次引入图卷积神经网络（GCN）和注意力机制分别提出了基于注意力引导图卷积神经网络（AGGCN）的关系抽取模型和基于GCN的文本分类模型,实现了初中数学知识三元组的自动提取。实验结果表明提出的模型都能够有效地完成初中数学知识的抽取。（3）初中数学学科知识图谱构建研究。针对不同平台获取的数据的多源性,结合初中数学学科特点,首先设计了一种适用于初中数学学科的本体构建流程并完成初中数学学科知识图谱的模式层构建,然后基于本文提出的初中数学知识抽取模型实现初中数学学科知识图谱的数据层构建,最后使用Neo4j图数据库实现三元组的存储及可视化。（4）基于初中数学学科知识图谱的知识查询平台的设计与构建。基于已构建的知识图谱,本文开发了初中数学知识可视化查询平台,该平台不仅集成了命名实体识别、关系抽取和文本分类等核心功能,还提供了基于知识图谱的知识可视化查询与检索,具有一定的实用价值。