開題報(bào)告：新時(shí)代面向中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程設(shè)計(jì)研究

全國教育科學(xué)規(guī)劃課題開題報(bào)告（文檔后附研究思路模板、可修改技術(shù)路線圖三個(gè)）《新時(shí)代面向中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程設(shè)計(jì)研究》一、課題基本信息課題名稱：新時(shí)代面向中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程設(shè)計(jì)研究課題來源：自擬課題類型：教育研究課題負(fù)責(zé)人及主要成員：張三、李四、王五課題申報(bào)時(shí)間：2022年5月1日預(yù)計(jì)完成時(shí)間：2024年12月31日二、課題研究背景與意義隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對人類社會產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而，我國中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)水平相對較低，這嚴(yán)重制約了我國在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展。因此，提升中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)已成為我國教育領(lǐng)域的重要任務(wù)。STEM教育（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）是一種以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、以問題為導(dǎo)向的教育模式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。將人工智能素養(yǎng)提升與STEM課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高他們在人工智能領(lǐng)域的競爭力。本課題旨在研究新時(shí)代面向中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程設(shè)計(jì)，通過分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，明確課題研究目標(biāo)與內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的課程實(shí)施方案，并制定詳細(xì)的進(jìn)度安排與人員分工，以期提高我國中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)水平。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國外研究現(xiàn)狀在國外，人工智能教育已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。美國、英國、德國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將人工智能教育納入了國家教育戰(zhàn)略，并在中小學(xué)階段開設(shè)了相關(guān)課程。這些國家的研究表明，通過人工智能教育，可以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新能力和問題解決能力。國內(nèi)研究現(xiàn)狀在我國，人工智能教育還處于起步階段。雖然一些地區(qū)和學(xué)校已經(jīng)開始嘗試將人工智能教育融入課程體系，但整體上還存在以下問題：課程內(nèi)容不夠系統(tǒng)、教學(xué)方法單一、師資力量不足等。發(fā)展趨勢隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和教育改革的深入推進(jìn)，人工智能教育將越來越受到重視。未來，人工智能教育將更加注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新能力和問題解決能力，同時(shí)也會更加注重與其他學(xué)科的融合，如與STEM教育的結(jié)合。四、課題研究目標(biāo)與內(nèi)容研究目標(biāo)（1）分析新時(shí)代中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的現(xiàn)狀和需求；（2）設(shè)計(jì)一套面向中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程體系；（3）研究有效的教學(xué)方法，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果；（4）評估課程實(shí)施效果，為人工智能教育提供參考。研究內(nèi)容（1）人工智能素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查與分析；（2）人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程體系設(shè)計(jì)；（3）教學(xué)方法研究與實(shí)踐；（4）課程實(shí)施效果評估。五、課題研究方法與路徑研究方法（1）文獻(xiàn)研究法：通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢；（2）調(diào)查研究法：通過問卷調(diào)查、訪談等方式，了解中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的現(xiàn)狀和需求；（3）行動研究法：在實(shí)際教學(xué)中，不斷調(diào)整和完善課程設(shè)計(jì)方案，提高教學(xué)效果；（4）案例研究法：選取典型案例進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為其他學(xué)校提供參考。研究路徑（1）前期準(zhǔn)備：組建研究團(tuán)隊(duì)，明確研究目標(biāo)與內(nèi)容，制定研究計(jì)劃；（2）現(xiàn)狀調(diào)查：通過問卷調(diào)查、訪談等方式，了解中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的現(xiàn)狀和需求；（3）課程設(shè)計(jì)：根據(jù)調(diào)查結(jié)果，設(shè)計(jì)一套面向中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程體系；（4）教學(xué)實(shí)踐：在實(shí)際教學(xué)中，運(yùn)用所設(shè)計(jì)的課程方案，開展教學(xué)活動；（5）效果評估：通過觀察、訪談、測試等方式，評估課程實(shí)施效果，為人工智能教育提供參考。六、課題研究的預(yù)期成果與形式預(yù)期成果（1）形成一套面向中小學(xué)生的人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程體系；（2）總結(jié)一套有效的教學(xué)方法，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果；（3）撰寫一篇高質(zhì)量的課題研究報(bào)告，為人工智能教育提供參考。成果形式（1）研究報(bào)告：詳細(xì)描述研究過程、方法、結(jié)果和結(jié)論；（2）課程設(shè)計(jì)方案：包括課程目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)方法、評價(jià)方式等；（3）教學(xué)案例：展示教學(xué)實(shí)踐中的典型案例，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。七、課題研究的進(jìn)度安排與人員分工進(jìn)度安排（1）2022年5月-2022年7月：組建研究團(tuán)隊(duì)，明確研究目標(biāo)與內(nèi)容，制定研究計(jì)劃；（2）2022年8月-2022年9月：進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，了解中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的現(xiàn)狀和需求；（3）2022年10月-2022年12月：設(shè)計(jì)人工智能素養(yǎng)提升的STEM課程體系；（4）2023年1月-2023年6月：在實(shí)際教學(xué)中，運(yùn)用所設(shè)計(jì)的課程方案，開展教學(xué)活動；（5）2023年7月-2023年12月：進(jìn)行課程實(shí)施效果評估，撰寫課題研究報(bào)告；（6）2024年1月-2024年12月：對研究成果進(jìn)行整理和總結(jié)，形成最終成果。人員分工（1）張三：課題負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)整體研究工作的規(guī)劃、組織和協(xié)調(diào)；（2）李四：負(fù)責(zé)現(xiàn)狀調(diào)查和課程設(shè)計(jì)；（3）王五：負(fù)責(zé)教學(xué)實(shí)踐和效果評估。八、課題研究的經(jīng)費(fèi)預(yù)算與設(shè)備需求經(jīng)費(fèi)預(yù)算（1）問卷調(diào)查、訪談等調(diào)查費(fèi)用：5000元；（2）課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐等費(fèi)用：10000元；（3）課題研究報(bào)告撰寫費(fèi)用：5000元；（4）其他費(fèi)用：5000元?？傆?jì)：25000元。設(shè)備需求（1）計(jì)算機(jī)：用于課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐；（2）投影儀：用于教學(xué)演示；（3）實(shí)驗(yàn)器材：用于開展實(shí)驗(yàn)活動。九、參考文獻(xiàn)（略）注：以上內(nèi)容為示例，實(shí)際撰寫時(shí)需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。全國教育科學(xué)規(guī)劃課題開題報(bào)告（文檔后附研究思路模板、可修改技術(shù)路線圖三個(gè)）課題的研究思路和技術(shù)路線圖本課題的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實(shí)施步驟。（一）研究思路本項(xiàng)目遵循“理論研究—實(shí)地調(diào)查—定量分析—案例研究—提出方案”的研究邏輯，在研讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以本課題理論依據(jù)與現(xiàn)實(shí)依據(jù)為起點(diǎn)，研究我國課題現(xiàn)狀及現(xiàn)有模式，探尋其課題特點(diǎn)，分析其存在的問題及原因，通過借鑒發(fā)達(dá)國家校企合作經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建出本課題新機(jī)制，以此提升我國教育質(zhì)量及其自身發(fā)展。（二）研究方法1、文獻(xiàn)研究法本課題在選題確定和研究過程中，通過中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)網(wǎng)、超星期刊網(wǎng)以及部分政府部門網(wǎng)站、學(xué)校圖書館館藏圖書等渠道，廣泛搜集國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)、政策文件和統(tǒng)計(jì)資料等，深入了解本課題相關(guān)理論研究和實(shí)踐探索現(xiàn)狀，確定本課題研究的主要方向、擬突破的重難點(diǎn)，并在已有研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，力求有所創(chuàng)新。2、比較研究法本課題運(yùn)用比較研究法，對國內(nèi)外本課題發(fā)展現(xiàn)狀、模式、問題及影響因素進(jìn)行比較，通過比較研究，分析發(fā)達(dá)國家的可借鑒之處，取其精華去其糟粕，對本課題提出可借鑒的對策。3、專家訪談法本課題在研究過程中，與職業(yè)院校校長及相關(guān)職能部門負(fù)責(zé)人進(jìn)行面對面訪談，深入了解與本課題相關(guān)問題的基本看法，建立與本課題相關(guān)問題的基本做法等，分析與本課題相關(guān)存在的主要問題及背后的深層次原因。4、問卷調(diào)查法本課題在對存在主要問題研究過程中，基于“問卷星”平臺設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，分別面向職業(yè)院校管理人員和一線教師、企業(yè)管理人員等開展線上調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行問題梳理總結(jié)和原因分析。5、綜合評價(jià)法對本課題效果運(yùn)用綜合評價(jià)法逐級計(jì)算。首先將沒有可比性的原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化使其處于相同的數(shù)量級別，然后與指標(biāo)體系相乘后求和并逐級計(jì)算。6、實(shí)證研究法本課題在相關(guān)理論研究和基本情況分析的基礎(chǔ)上，以本學(xué)院為個(gè)案，總結(jié)分析該校近年來在推進(jìn)本課題方面的有益探索，總結(jié)建立本課題實(shí)現(xiàn)機(jī)制方面的主要做法，有效驗(yàn)證本課題的研究結(jié)論，為高職院校高質(zhì)量發(fā)展實(shí)現(xiàn)提供有益的經(jīng)驗(yàn)借鑒。（三）技術(shù)路線與實(shí)施步驟第一階段：研究準(zhǔn)備階段（2024.7～2025.2）：1、堅(jiān)持問題導(dǎo)向，聯(lián)系工作實(shí)際，確定研究方向；2、制定研究方案，進(jìn)行人員分工，組織課題申報(bào)；3、開展理論學(xué)習(xí)，撰寫開題報(bào)告，按時(shí)組織開題；4、搜集文獻(xiàn)資料，分析研究現(xiàn)狀，細(xì)化研究步驟。第二階段：課題調(diào)研階段（2025.2～2025.8）：1、設(shè)計(jì)訪談提綱，咨詢業(yè)內(nèi)專家；2、擬定調(diào)研計(jì)劃，開展問卷調(diào)查；3、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)工具，擴(kuò)大調(diào)研范圍；4、分析調(diào)研資料，撰寫調(diào)研報(bào)告。第三階段：研究分析階段（2025.9～2026.1）：1、分析調(diào)研樣本，統(tǒng)計(jì)調(diào)研數(shù)據(jù)；2、整理調(diào)研資料，組織課題研討；3、撰寫分析報(bào)告，發(fā)表研究論文；4、做好階段小結(jié)，接受中期檢查；5、邀請同行專家，組織學(xué)術(shù)研討。第四階段：申報(bào)結(jié)題階段（2026.2～2026.6）：1、綜合理論分析，撰寫研究報(bào)告；2、撰寫結(jié)題報(bào)告，材料裝訂成冊；3、整理電子文檔，進(jìn)行分類匯總；4、組織評審驗(yàn)收，進(jìn)行成果認(rèn)定；5、整理研究資料，申報(bào)項(xiàng)目結(jié)題；6、分享研究成果，做好應(yīng)用推廣。全國教育科學(xué)規(guī)劃課題開題報(bào)告（文檔后附研究思路模板、可修改技術(shù)路線圖三個(gè)）附：課題研究參考技術(shù)路線（3個(gè)）（可直接修改）圖1通用技術(shù)路線圖圖2參考技術(shù)路線圖3技術(shù)路線緒論緒論理論研究現(xiàn)狀研究模型1模型1結(jié)論建議實(shí)證研究緒論緒論理論研究現(xiàn)狀研究模型1模型1結(jié)論建議實(shí)證研究模型1模型1模型1模型1提出問題提出問題分析問題分析問題發(fā)現(xiàn)問題解決問題文獻(xiàn)綜述法定性分析問卷調(diào)查定量分析實(shí)踐設(shè)計(jì)第一章第二章第三章第四章第五章研究背景及意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀研究方法及內(nèi)容XXX理論XXX理論XXX理論問卷設(shè)計(jì)問卷調(diào)查結(jié)果分析XXX問題XXX不足XXX缺失XXX優(yōu)化XXX改善XXX完善研究思路研究內(nèi)容研究方法XXXXXX理論XXX理論XXX理論XXX理論現(xiàn)狀分析XXX簡歷XXX案例分析XXX案例分析XXX案例分析研究結(jié)論XXX問題XXX問題XXX問題XXX問