教育智能体如何提供更有效的支持?——基于EEG信号的脑机制与优化策略探究

作     者：王雪 孙明琳 杨洁 邓丽 

作者机构：天津师范大学教育学部 

出 版 物：《电化教育研究》 (e-Education Research)

年 卷 期：2025年

页      面：49-56页

核心收录：

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

基　　金：2021年国家自然科学基金青年项目“教学视频中情绪设计对学习的影响机制及其优化方法研究”(项目编号:62107030) 2024年天津师范大学研究生科研创新项目“在线学习环境下虚拟数字人的应用创新:基于元认知与情感支架的理论与实践研究”(项目编号:2024KYCX124F) 

主　　题：教育智能体 脑电图信号 脑机制 元认知提示 情绪设计 

摘      要：教育智能体在数智空间中可扮演虚拟教师等角色并提供各类育人功能,对学习者的认知和情感发展有着重要影响。研究基于多媒体学习认知情感理论,利用教育智能体为学习者提供不同类型的认知支持与情感支持,并借助EEG信号探究不同类型的支持对学习的影响及其脑机制问题,为教育智能体的优化设计提供科学依据。研究发现:教育智能体的问题化元认知提示和积极情绪设计的组合是最有效的支持方式,可全方位改善学习者的元认知水平、情绪状态、学习效果和大脑认知过程;大脑额叶区的Alpha、Beta、Gamma波越活跃,学习者的元认知水平越高,但也造成了更多的认知负担,导致学习效果不佳。最后,研究提出三条教育智能体设计和开展相关研究的建议:合理设置问题化元认知提示,引领学习者高阶思维能力的发展;融合问题化元认知提示与积极情绪设计,促进学习者认知和情感的全面发展;借助EEG技术揭示脑机制,提供教育智能体优化的底层逻辑。