广西师范大学学报(哲学社会科学版) ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (3): 79-91.doi: 10.16088/j.issn.1001-6597.2026.03.009

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多智能体支持的STEM教育新样态:内在机理、系统建构和实践研究

袁磊1,2, 于灏媛1,2   

  1. 1.广西师范大学教育区块链与智能技术教育部重点实验室,广西 桂林 541004;
    2.广西师范大学教育学部,广西 桂林 541004
  • 收稿日期:2025-11-29 出版日期:2026-05-05 发布日期:2026-04-27
  • 作者简介:袁磊,广西师范大学教授,广西高校人文社科重点研究基地共生教育研究中心研究员,研究方向:信息技术教育应用、STEAM教育、人工智能教育等;于灏媛,广西师范大学教育学部博士生,研究方向:信息技术教育应用、STEAM教育、人工智能教育等。
  • 基金资助:
    2025年度广西文科中心“科学研究工程·STEAM教育创新与实践研究”专项一般项目“数智驱动,贯通培养:指向创造性思维能力提升的中小学STEAM教学模式研究”(STEY2025003);2025年国家自然科学基金地区科学基金项目“多智能体系统支持的面向小学生问题解决能力提升的STEM教育研究”(62567001)

A New Form of STEM Education Supported by Multi-Agent Systems: Internal Mechanism, System Construction, and Practical Research

YUAN Lei1,2, YU Hao-yuan1,2   

  1. 1. Key Laboratory of Education Blockchain and Intelligent Technology, Ministry of Education, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China;
    2. Faculty of Education, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China
  • Received:2025-11-29 Online:2026-05-05 Published:2026-04-27

摘要: STEM教育是我国推进创新人才培养的重要途径,也是提升学生综合素养的关键支撑。当前,基于多智能体协同机制建构多功能教学智能体系统,以此为载体赋能STEM教育,成为促进教育数字化转型背景下STEM教育新样态生成的重要驱动力。建构“以学生为中心的引导式支架人工智能框架”(CGS-AI)并开发“智能学伴”多智能体系统,引导小学生完成STEM教学实践无疑具有重要意义。实验结果表明:在多智能体支持的STEM教育实践中,通过与“智能学伴”的启发式对话,学生在知识深度理解、实践能力提升、学习动机转变三方面取得了良好的效果。这不仅为智能体技术在教育领域的应用提供了实证依据,还揭示了技术赋能教育范式转型的内在机制。

关键词: STEM教育新样态, 教学智能体, 多智能体, 人工智能, 智能学伴

Abstract: STEM education is an important pathway for China to promote the cultivation of innovative talent and a key support for enhancing students’ comprehensive competencies. Currently, constructing a multifunctional teaching-agent system based on a multi-agent collaboration mechanism—and deploying it as a platform to empower STEM education—has become a key driver in generating new forms of STEM education amid the push for digital transformation in education. It is thus significant to propose the “CGS-AI” framework and develop a multi-agent “Intelligent Learning Companion” system designed to guide primary school students through STEM learning activities. Experimental results demonstrate that in STEM education supported by such multi-agent systems, employing heuristic dialogue with the “Intelligent Learning Companion” as the primary mode of collaborative learning leads to positive student outcomes across three dimensions: deeper conceptual understanding, enhanced practical skills, and strengthened learning motivation. The findings not only offer empirical support for the application of agent technology in education but also shed light on the underlying mechanisms of technology-driven paradigm shift in educational practice.

Key words: new form of STEM education, teaching agent, multi-agent system, artificial intelligence, intelligent learning companion

中图分类号:  G434

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