課題申報參考：STEM教育賦能大中小一體化工程能力培養(yǎng)實踐研究

研究現(xiàn)狀、選題意義、研究目標、研究對象、研究內(nèi)容、研究思路、研究方法、研究重點、創(chuàng)新之處、研究基礎(chǔ)、保障條件、研究步驟（附：可編輯修改VSD格式課題研究技術(shù)路線圖三個）求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來?！禨TEM教育賦能大中小一體化工程能力培養(yǎng)實踐研究》

課題設(shè)計論證一、研究現(xiàn)狀、選題意義、研究價值（一）研究現(xiàn)狀隨著教育改革的推進，STEM教育逐漸受到廣泛關(guān)注。在國內(nèi)，目前已經(jīng)有許多學校開始嘗試開展STEM教育活動，但針對大中小一體化工程能力培養(yǎng)的研究仍處于發(fā)展階段。大多數(shù)研究集中在單獨的學段，如小學階段注重趣味性科學實驗與簡單工程搭建；中學階段開始引入較為系統(tǒng)的科學知識與工程設(shè)計理念，但各學科之間的融合還不夠深入；大學階段則側(cè)重于專業(yè)工程技術(shù)與科研能力培養(yǎng)，與中小學教育的銜接不夠緊密。從國際上來看，一些發(fā)達國家在STEM教育的一體化方面有較為成熟的經(jīng)驗，例如美國的一些州從課程體系設(shè)置上就開始注重從小學到大學的連貫性，將工程能力培養(yǎng)貫穿始終，注重項目式學習和跨學科整合，不過由于國情不同，其經(jīng)驗不能完全照搬?？傮w而言，目前的研究尚未形成一套完善的STEM教育賦能大中小一體化工程能力培養(yǎng)的模式和體系。[1]（二）選題意義符合教育發(fā)展趨勢在當今社會，工程技術(shù)在各個領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，需要培養(yǎng)具備跨學科知識和工程能力的綜合性人才。STEM教育強調(diào)科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）的融合，本課題聚焦于大中小一體化的工程能力培養(yǎng)，有助于順應(yīng)這一教育發(fā)展趨勢，為國家培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的創(chuàng)新型人才。填補現(xiàn)有研究空白目前關(guān)于STEM教育的研究多是分散在各個學段或者側(cè)重于某一個學科領(lǐng)域，對于大中小一體化工程能力培養(yǎng)的系統(tǒng)性研究較少。本課題能夠填補這一研究空白，為構(gòu)建完整的STEM教育體系提供理論和實踐依據(jù)。促進教育公平與均衡發(fā)展通過研究大中小一體化的STEM教育模式，可以使不同地區(qū)、不同層次的學校在工程能力培養(yǎng)方面有統(tǒng)一的指導框架，減少教育資源分配不均帶來的差距，促進教育公平與均衡發(fā)展。（三）研究價值理論價值豐富STEM教育理論體系。本課題的研究成果將進一步拓展STEM教育的內(nèi)涵，深入探討在大中小不同學段如何進行有效的工程能力培養(yǎng)，完善STEM教育在跨學段銜接方面的理論。實踐價值為學校教育教學提供指導。研究成果可以幫助學校制定更加科學合理的STEM教育課程計劃，整合教學資源，提高教師的教學能力，進而提升學生的工程能力和綜合素質(zhì)。同時，也為教育行政部門制定相關(guān)政策提供參考依據(jù)，促進STEM教育在大中小學校的有效實施。二、研究目標、研究對象、研究內(nèi)容（一）研究目標構(gòu)建一體化課程體系整合大中小不同學段的STEM教育內(nèi)容，構(gòu)建一套以工程能力培養(yǎng)為核心的大中小一體化課程體系，明確各學段的教學目標、教學內(nèi)容和教學方法，確保課程的連貫性和遞進性。提升學生工程能力通過實施一體化的STEM教育，提高學生的工程思維能力、創(chuàng)新能力、問題解決能力和團隊協(xié)作能力，使學生能夠在不同的學習階段逐步掌握工程能力的核心要素。提高教師教學能力為教師提供相關(guān)的培訓和指導，幫助教師掌握STEM教育理念和教學方法，提高教師在跨學科教學、項目式教學方面的能力，培養(yǎng)一批能夠勝任STEM教育教學的骨干教師隊伍。（二）研究對象本課題的研究對象為大中小不同學段的學生和教師。其中，學生涵蓋小學、中學和大學的不同年級，教師包括從事STEM相關(guān)學科教學的教師，如科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等學科教師。（三）研究內(nèi)容大中小各學段工程能力培養(yǎng)目標的研究分析不同學段學生的認知特點和發(fā)展需求，確定小學階段工程能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)目標，如培養(yǎng)對工程現(xiàn)象的初步感知和簡單工程操作能力；中學階段的中級目標，如掌握工程設(shè)計的基本流程和初步的工程創(chuàng)新能力；大學階段的高級目標，如具備獨立完成復雜工程任務(wù)和開展工程研究的能力。大中小一體化STEM課程內(nèi)容整合的研究對大中小不同學段現(xiàn)有的STEM課程內(nèi)容進行梳理，找出內(nèi)容之間的銜接點和遞進關(guān)系。例如，在小學階段可以通過趣味科學實驗和簡單手工制作引入工程概念；中學階段將物理、化學、數(shù)學等學科知識與工程設(shè)計相結(jié)合；大學階段則深入到專業(yè)工程課程與前沿工程技術(shù)研究的整合?？鐚W科教學方法在大中小一體化工程能力培養(yǎng)中的應(yīng)用研究研究適合大中小不同學段的跨學科教學方法，如項目式學習、問題導向?qū)W習等。探索如何在小學階段通過簡單項目激發(fā)學生對工程的興趣；在中學階段讓學生在解決實際問題中提升工程能力；在大學階段通過復雜項目和科研課題培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力。大中小一體化工程能力評價體系的研究構(gòu)建一套科學合理的工程能力評價體系，包括評價指標、評價方法和評價工具等。針對不同學段的學生制定不同的評價標準，既要關(guān)注學生工程知識的掌握，也要重視學生工程能力和工程素養(yǎng)的發(fā)展。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處（一）研究思路整體規(guī)劃首先對大中小不同學段的STEM教育現(xiàn)狀進行全面調(diào)研，包括課程設(shè)置、教學方法、學生工程能力現(xiàn)狀等。在此基礎(chǔ)上，制定大中小一體化工程能力培養(yǎng)的總體框架和目標。分段實施根據(jù)總體目標，分別對小學、中學和大學學段進行具體的課程設(shè)計和教學實踐研究。在各學段內(nèi)部，按照年級進行分層教學實驗，逐步推進工程能力培養(yǎng)的進程。反饋調(diào)整在實施過程中，通過定期的教學效果評估和學生、教師的反饋，及時調(diào)整課程內(nèi)容、教學方法和評價體系，確保研究的有效性和可行性。整合推廣將各學段的研究成果進行整合，形成一套完整的大中小一體化工程能力培養(yǎng)的模式和經(jīng)驗，在更大范圍內(nèi)進行推廣和應(yīng)用。（二）研究方法文獻研究法查閱國內(nèi)外關(guān)于STEM教育、工程能力培養(yǎng)、大中小一體化教育等方面的文獻資料，了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為本課題的研究提供理論依據(jù)和參考。調(diào)查研究法采用問卷調(diào)查、訪談等方式，對大中小不同學段的學生、教師和學校管理者進行調(diào)查，了解他們對STEM教育和工程能力培養(yǎng)的認識、態(tài)度和需求，掌握當前教育教學中存在的問題。行動研究法在大中小不同學段的學校開展行動研究，將研究與教學實踐緊密結(jié)合。教師在教學過程中實施新的課程設(shè)計和教學方法，同時觀察學生的學習效果，根據(jù)實際情況不斷調(diào)整和改進教學。案例分析法選取一些在STEM教育方面具有代表性的大中小學校作為案例，深入分析其在工程能力培養(yǎng)方面的成功經(jīng)驗和存在的問題，為其他學校提供借鑒。（三）創(chuàng)新之處跨學段一體化研究突破傳統(tǒng)研究局限于單一學段的模式，將小學、中學和大學作為一個整體進行研究，注重不同學段之間的銜接和遞進關(guān)系，構(gòu)建完整的工程能力培養(yǎng)鏈條。多元主體協(xié)同創(chuàng)新強調(diào)學生、教師、學校、教育行政部門和企業(yè)等多元主體的協(xié)同參與。例如，企業(yè)可以為學校提供工程實踐項目和實習基地，教育行政部門提供政策支持，學校、教師和學生共同參與課程開發(fā)和教學實踐，形成多方協(xié)同創(chuàng)新的良好氛圍。個性化評價體系構(gòu)建個性化的工程能力評價體系，不僅關(guān)注學生的學習成果，還關(guān)注學生的學習過程和發(fā)展?jié)摿?。根?jù)不同學段學生的特點和需求，采用多元化的評價方式，如項目成果評價、過程性評價、自我評價等，更加全面、客觀地評價學生的工程能力。四、研究基礎(chǔ)、保障條件、研究步驟（一）研究基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)目前國內(nèi)外已經(jīng)有豐富的STEM教育理論成果，如STEM教育的內(nèi)涵、跨學科整合理論等，為本課題的研究提供了堅實的理論基礎(chǔ)。同時，教育心理學中關(guān)于學生認知發(fā)展的理論也為不同學段工程能力培養(yǎng)目標的確定提供了依據(jù)。實踐基礎(chǔ)部分地區(qū)和學校已經(jīng)開展了STEM教育的實踐探索，積累了一定的經(jīng)驗。例如，一些小學開展了科學與工程融合的校本課程，中學開展了項目式學習的教學改革，大學建立了工程創(chuàng)新實驗室等，這些實踐經(jīng)驗為課題的研究提供了實踐基礎(chǔ)。（二）保障條件人員保障組建一支由教育專家、大中小學骨干教師、教育技術(shù)人員等組成的研究團隊。教育專家負責理論指導，骨干教師負責教學實踐研究，教育技術(shù)人員負責提供技術(shù)支持，確保課題研究的順利進行。經(jīng)費保障爭取教育部門的專項科研經(jīng)費支持，同時積極尋求企業(yè)和社會機構(gòu)的資助。經(jīng)費主要用于課題調(diào)研、教師培訓、課程開發(fā)、教學設(shè)備購置等方面。制度保障建立健全課題研究的管理制度，包括課題研究的規(guī)劃制度、定期研討制度、成果評估制度等。明確課題組成員的職責分工，確保課題研究工作的有序開展。（三）研究步驟1.第一階段（2025年1月2025年6月）研究內(nèi)容開展大中小不同學段STEM教育現(xiàn)狀的調(diào)查研究，包括課程設(shè)置、教學方法、學生工程能力現(xiàn)狀等。收集國內(nèi)外相關(guān)文獻資料，進行理論研究。階段成果撰寫大中小不同學段STEM教育現(xiàn)狀調(diào)查報告，整理國內(nèi)外相關(guān)文獻綜述。2.第二階段（2025年7月2026年6月）研究內(nèi)容根據(jù)第一階段的研究成果，制定大中小一體化工程能力培養(yǎng)的總體框架和目標。分別對小學、中學和大學學段進行課程內(nèi)容的初步整合，設(shè)計教學方案，開展小規(guī)模的教學實驗。階段成果形成大中小一體化工程能力培養(yǎng)的總體框架和目標方案，各學段初步的課程整合方案和教學實驗報告。3.第三階段（2026年7月2027年6月）研究內(nèi)容在各學段擴大教學實驗范圍，全面實施新的課程方案和教學方法。建立工程能力評價體系，對學生的工程能力進行跟蹤評價。根據(jù)評價結(jié)果和教學反饋，調(diào)整課程內(nèi)容和教學方法。階段成果各學段較為完善的課程方案和教學案例集，工程能力評價體系及評價報告。4.第四階段（2027年7月2028年6月）研究內(nèi)容將各學段的研究成果進行整合，形成一套完整的大中小一體化工程能力培養(yǎng)的模式和經(jīng)驗。在更大范圍內(nèi)進行推廣和應(yīng)用，總結(jié)課題研究的最終成果。階段成果大中小一體化工程能力培養(yǎng)的模式和經(jīng)驗總結(jié)報告，課題研究的最終成果報告。?《STEM教育賦能大中小一體化工程能力培養(yǎng)實踐研究》開題報告一、課題基本信息課題名稱：STEM教育賦能大中小一體化工程能力培養(yǎng)實踐研究課題來源：教育部教育科學規(guī)劃課題課題類型：應(yīng)用研究課題負責人及主要成員：張三（課題負責人），李四、王五、趙六（主要成員）課題申報時間：2023年1月預計完成時間：2025年12月二、課題研究背景與意義隨著科技的飛速發(fā)展，工程能力已成為21世紀人才的核心競爭力之一。然而，我國大中小學在工程能力培養(yǎng)方面存在諸多問題，如課程體系不完善、教學方法單一、實踐環(huán)節(jié)不足等。STEM教育作為一種跨學科的教育模式，強調(diào)科學、技術(shù)、工程和數(shù)學的融合，為解決這一問題提供了新的思路。本課題旨在研究如何將STEM教育融入大中小學課程體系，實現(xiàn)工程能力培養(yǎng)的一體化，提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，為我國培養(yǎng)更多具有國際競爭力的工程人才。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)研究現(xiàn)狀：我國對STEM教育的研究起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。許多學者和教育工作者開始關(guān)注STEM教育在工程能力培養(yǎng)中的作用，并開展了一系列實踐探索。然而，目前的研究多集中在理論層面，缺乏系統(tǒng)性的實證研究。國際研究現(xiàn)狀：美國、英國、新加坡等發(fā)達國家在STEM教育方面已經(jīng)取得了顯著成果。這些國家通過制定政策、改革課程、加強師資培訓等措施，將STEM教育融入各級教育體系，取得了良好的效果。發(fā)展趨勢：未來，STEM教育將更加注重跨學科融合、項目式學習、創(chuàng)新實踐等方面的發(fā)展。同時，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，STEM教育將更加智能化、個性化。四、課題研究目標與內(nèi)容研究目標：通過研究，構(gòu)建一套符合我國國情的大中小一體化工程能力培養(yǎng)體系，為我國工程教育改革提供理論依據(jù)和實踐指導。研究內(nèi)容：（1）分析我國大中小學工程能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和問題；（2）研究STEM教育在工程能力培養(yǎng)中的作用；（3）構(gòu)建大中小一體化工程能力培養(yǎng)體系；（4）設(shè)計基于STEM教育的工程能力培養(yǎng)課程和教學方案；（5）開展實踐研究，驗證體系的可行性和有效性。五、課題研究方法與路徑文獻研究法：通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解STEM教育在工程能力培養(yǎng)中的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。調(diào)查研究法：通過問卷調(diào)查、訪談等方式，了解我國大中小學工程能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和問題。行動研究法：在實踐過程中，不斷調(diào)整和完善研究方案，確保研究的可行性和有效性。案例研究法：選取具有代表性的學校和教育機構(gòu)，開展實證研究，驗證體系的可行性和有效性。六、課題研究的預期成果與形式預期成果：（1）形成一套符合我國國情的大中小一體化工程能力培養(yǎng)體系；（2）開發(fā)一套基于STEM教育的工程能力培養(yǎng)課程和教學方案；（3）發(fā)表一系列學術(shù)論文和研究報告；（4）培養(yǎng)一批具有國際競爭力的工程人才。成果形式：（1）研究報告：詳細闡述研究過程、成果和結(jié)論；（2）學術(shù)論文：發(fā)表在國內(nèi)外核心期刊上；（3）教材和教學資源：供大中小學教師和學生使用；（4）培訓課程：為教師提供專業(yè)發(fā)展培訓。七、課題研究的進度安排與人員分工進度安排：（1）2023年1月-2023年3月：課題申報、開題報告撰寫；（2）2023年4月-2024年6月：文獻研究、調(diào)查研究、行動研究、案例研究；（3）2024年7月-2025年6月：成果整理、論文撰寫、教材和教學資源開發(fā)；（4）2025年7月-2025年12月：成果推廣、培訓課程開發(fā)、結(jié)題報告撰寫。人員分工：（1）張三：負責課題總體設(shè)計、研究方法制定、論文撰寫和成果推廣；（2）李四：負責文獻研究和調(diào)查研究；（3）王五：負責行動研究和案例研究；（4）趙六：負責教材和教學資源開發(fā)、培訓課程開發(fā)。八、課題研究的經(jīng)費預算與設(shè)備需求經(jīng)費預算：（1）文獻資料費：5000元；（2）調(diào)查問卷印刷費：3000元；（3）差旅費：8000元；（4）設(shè)備購置費：10000元；（5）專家咨詢費：5000元；（6）培訓費：10000元；（7）其他費用：5000元；總計：45000元。設(shè)備需求：（1）計算機：用于文獻查閱、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫；（2）打印機：用于調(diào)查問卷印刷和報告打??；（3）投影儀：用于培訓和講座；（4）實驗器材：用于實踐研究。九、參考文獻（略）本課題的研究將為我國大中小學工程能力培養(yǎng)提供新的思路和方法，有助于提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，為我國培養(yǎng)更多具有國際競爭力的工程人才。課題評審意見：本課題針對教育領(lǐng)域的重要問題進行了深入探索，展現(xiàn)出了較高的研究價值和實際意義。研究目標明確且具體，研究方法科學嚴謹，數(shù)據(jù)采集和分析過程規(guī)范，確保了研究成果的可靠性和有效性。通過本課題的研究，不僅豐富了相關(guān)領(lǐng)域的理論知識，還為教育實踐提供了有益的參考和指導。課題組成員在研究中展現(xiàn)出了扎實的專業(yè)素養(yǎng)和嚴謹?shù)难芯繎B(tài)度，對問題的剖析深入透徹，提出的解決方案和創(chuàng)新點具有較強的可操作性和實用性。此外，本課題在研究方法、數(shù)據(jù)分析等方面也具有一定的創(chuàng)新性，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了新的思路和視角。總之，這是一項具有較高水平和質(zhì)量的教科研課題，對于推動教育事業(yè)的發(fā)展和進步具有重要意義。課題評審標準：1、研究價值與創(chuàng)新性評審關(guān)注課題是否針對教育領(lǐng)域的重要或前沿問題進行研究，是否具有理論或?qū)嵺`上的創(chuàng)新點，能否為相關(guān)領(lǐng)域帶來新的見解或解決方案。2、研究設(shè)計與科學性課題的研究設(shè)計是否合理，研究方法是否科學嚴謹，數(shù)據(jù)收集與分析過程是否規(guī)范，以及結(jié)論是否基于充分的數(shù)據(jù)支持，是評審的重要標準。3、實踐應(yīng)用與可行性課題的研究成果是否具有實踐應(yīng)用價值，能否在教育實踐中得到有效應(yīng)用，解決方案是否具備可行性，是評審關(guān)注的重點之一。4、文獻綜述與理論基礎(chǔ)課題是否進行了充分的文獻綜述，是否建立了堅實的理論基礎(chǔ)，是否對相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有清晰的認識，也是評審的重要考量。5、研究規(guī)范與完整性課題的研究過程是否符合學術(shù)規(guī)范，研究報告是否結(jié)構(gòu)完整、邏輯清晰、表述準確，以及是否遵循了相關(guān)的倫理原則，是評審不可忽視的方面。研究現(xiàn)狀、選題意義、研究目標、研究對象、研究內(nèi)容、研究思路、研究方法、研究重點、創(chuàng)新之處、研究基礎(chǔ)、保障條件、研究步驟（附：可編輯修改VSD格式課題研究技術(shù)路線圖三個）求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來。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)路線和實施步驟。（一）研究思路本項目遵循“理論研究—實地調(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)文獻的基礎(chǔ)上，以本課題理論依據(jù)與現(xiàn)實依據(jù)為起點，研究我國課題現(xiàn)狀及現(xiàn)有模式，探尋其課題特點，分析其存在的問題及原因，通過借鑒發(fā)達國家校企合作經(jīng)驗，構(gòu)建出本課題新機制，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、政策文件和統(tǒng)計資料等，深入了解本課題相關(guān)理論研究和實踐探索現(xiàn)狀，確定本課題研究的主要方向、擬突破的重難點，并在已有研究與實踐的基礎(chǔ)上，力求有所創(chuàng)新。2、比較研究法本課題運用比較研究法，對國內(nèi)外本課題發(fā)展現(xiàn)狀、模式、問題及影響因素進行比較，通過比較研究，分析發(fā)達國家的可借鑒之處，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)職能部門負責人進行面對面訪談，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)進行問題梳理總結(jié)和原因分析。5、綜合評價法對本課題效果運用綜合評價法逐級計算。首先將沒有可比性的原始數(shù)據(jù)標準化使其處于相同的數(shù)量級別，然后與指標體系相乘后求和并逐級計算。6、實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，以本學院為個案，總結(jié)分析該校近年來在推進本課題方面的有益探索，總結(jié)建立本課題實現(xiàn)機制方面的主要做法，有效驗證本課題的研究結(jié)論，為高職院校高質(zhì)量發(fā)展實現(xiàn)提供有益的經(jīng)驗借鑒。（三）技術(shù)路線與實施步驟第一階段：研究準備階段（2024.7～2025.2）：1、堅持問題導向，聯(lián)系工作實際，確定研究方向；2、制定研究方案，進行人員分工，組織課題申報；3、開展理論學習，撰寫開題報告，按時組織開題；4、搜集文獻資料，分析研究現(xiàn)狀，細化研究步驟。第二階段：課題調(diào)研階段（2025.2～2025.8）：1、設(shè)計訪談提綱，咨詢業(yè)內(nèi)專家；2、擬定調(diào)研計劃，開展問卷調(diào)查；3、運用網(wǎng)絡(luò)工具，擴大調(diào)研范圍；4、分析調(diào)研資料，撰寫調(diào)研報告。第三階段：研究分析階段（2025.9～2026.1）：1、分析調(diào)研樣本，統(tǒng)計調(diào)