开题报告：新时代面向中小学生人工智能素养提升的STEM课程设计研究

全国教育科学规划课题开题报告（文档后附研究思路模板、可修改技术路线图三个）《新时代面向中小学生人工智能素养提升的STEM课程设计研究》一、课题基本信息课题名称：新时代面向中小学生人工智能素养提升的STEM课程设计研究课题来源：自拟课题类型：教育研究课题负责人及主要成员：张三、李四、王五课题申报时间：2022年5月1日预计完成时间：2024年12月31日二、课题研究背景与意义随着人工智能技术的飞速发展，其在各个领域的应用越来越广泛，对人类社会产生了深远的影响。然而，我国中小学生的人工智能素养水平相对较低，这严重制约了我国在人工智能领域的发展。因此，提升中小学生的人工智能素养已成为我国教育领域的重要任务。STEM教育（科学、技术、工程和数学）是一种以项目为基础、以问题为导向的教育模式，能够培养学生的创新思维、实践能力和团队协作精神。将人工智能素养提升与STEM课程设计相结合，有助于培养学生的综合素质，提高他们在人工智能领域的竞争力。本课题旨在研究新时代面向中小学生人工智能素养提升的STEM课程设计，通过分析国内外研究现状与发展趋势，明确课题研究目标与内容，设计合理的课程实施方案，并制定详细的进度安排与人员分工，以期提高我国中小学生的人工智能素养水平。三、国内外研究现状与发展趋势国外研究现状在国外，人工智能教育已经引起了广泛关注。美国、英国、德国等发达国家已经将人工智能教育纳入了国家教育战略，并在中小学阶段开设了相关课程。这些国家的研究表明，通过人工智能教育，可以培养学生的计算思维、创新能力和问题解决能力。国内研究现状在我国，人工智能教育还处于起步阶段。虽然一些地区和学校已经开始尝试将人工智能教育融入课程体系，但整体上还存在以下问题：课程内容不够系统、教学方法单一、师资力量不足等。发展趋势随着人工智能技术的不断发展和教育改革的深入推进，人工智能教育将越来越受到重视。未来，人工智能教育将更加注重培养学生的计算思维、创新能力和问题解决能力，同时也会更加注重与其他学科的融合，如与STEM教育的结合。四、课题研究目标与内容研究目标（1）分析新时代中小学生人工智能素养的现状和需求；（2）设计一套面向中小学生的人工智能素养提升的STEM课程体系；（3）研究有效的教学方法，提高学生的参与度和学习效果；（4）评估课程实施效果，为人工智能教育提供参考。研究内容（1）人工智能素养现状调查与分析；（2）人工智能素养提升的STEM课程体系设计；（3）教学方法研究与实践；（4）课程实施效果评估。五、课题研究方法与路径研究方法（1）文献研究法：通过查阅国内外相关文献，了解人工智能素养提升的STEM课程设计研究现状与发展趋势；（2）调查研究法：通过问卷调查、访谈等方式，了解中小学生人工智能素养的现状和需求；（3）行动研究法：在实际教学中，不断调整和完善课程设计方案，提高教学效果；（4）案例研究法：选取典型案例进行分析，总结经验教训，为其他学校提供参考。研究路径（1）前期准备：组建研究团队，明确研究目标与内容，制定研究计划；（2）现状调查：通过问卷调查、访谈等方式，了解中小学生人工智能素养的现状和需求；（3）课程设计：根据调查结果，设计一套面向中小学生的人工智能素养提升的STEM课程体系；（4）教学实践：在实际教学中，运用所设计的课程方案，开展教学活动；（5）效果评估：通过观察、访谈、测试等方式，评估课程实施效果，为人工智能教育提供参考。六、课题研究的预期成果与形式预期成果（1）形成一套面向中小学生的人工智能素养提升的STEM课程体系；（2）总结一套有效的教学方法，提高学生的参与度和学习效果；（3）撰写一篇高质量的课题研究报告，为人工智能教育提供参考。成果形式（1）研究报告：详细描述研究过程、方法、结果和结论；（2）课程设计方案：包括课程目标、内容、教学方法、评价方式等；（3）教学案例：展示教学实践中的典型案例，总结经验教训。七、课题研究的进度安排与人员分工进度安排（1）2022年5月-2022年7月：组建研究团队，明确研究目标与内容，制定研究计划；（2）2022年8月-2022年9月：进行现状调查，了解中小学生人工智能素养的现状和需求；（3）2022年10月-2022年12月：设计人工智能素养提升的STEM课程体系；（4）2023年1月-2023年6月：在实际教学中，运用所设计的课程方案，开展教学活动；（5）2023年7月-2023年12月：进行课程实施效果评估，撰写课题研究报告；（6）2024年1月-2024年12月：对研究成果进行整理和总结，形成最终成果。人员分工（1）张三：课题负责人，负责整体研究工作的规划、组织和协调；（2）李四：负责现状调查和课程设计；（3）王五：负责教学实践和效果评估。八、课题研究的经费预算与设备需求经费预算（1）问卷调查、访谈等调查费用：5000元；（2）课程设计、教学实践等费用：10000元；（3）课题研究报告撰写费用：5000元；（4）其他费用：5000元。总计：25000元。设备需求（1）计算机：用于课程设计和教学实践；（2）投影仪：用于教学演示；（3）实验器材：用于开展实验活动。九、参考文献（略）注：以上内容为示例，实际撰写时需要根据具体情况进行调整和补充。全国教育科学规划课题开题报告（文档后附研究思路模板、可修改技术路线图三个）课题的研究思路和技术路线图本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。（一）研究思路本项目遵循“理论研究—实地调查—定量分析—案例研究—提出方案”的研究逻辑，在研读相关文献的基础上，以本课题理论依据与现实依据为起点，研究我国课题现状及现有模式，探寻其课题特点，分析其存在的问题及原因，通过借鉴发达国家校企合作经验，构建出本课题新机制，以此提升我国教育质量及其自身发展。（二）研究方法1、文献研究法本课题在选题确定和研究过程中，通过中国知网、万方数据网、超星期刊网以及部分政府部门网站、学校图书馆馆藏图书等渠道，广泛搜集国内外相关研究文献、政策文件和统计资料等，深入了解本课题相关理论研究和实践探索现状，确定本课题研究的主要方向、拟突破的重难点，并在已有研究与实践的基础上，力求有所创新。2、比较研究法本课题运用比较研究法，对国内外本课题发展现状、模式、问题及影响因素进行比较，通过比较研究，分析发达国家的可借鉴之处，取其精华去其糟粕，对本课题提出可借鉴的对策。3、专家访谈法本课题在研究过程中，与职业院校校长及相关职能部门负责人进行面对面访谈，深入了解与本课题相关问题的基本看法，建立与本课题相关问题的基本做法等，分析与本课题相关存在的主要问题及背后的深层次原因。4、问卷调查法本课题在对存在主要问题研究过程中，基于“问卷星”平台设计调查问卷，分别面向职业院校管理人员和一线教师、企业管理人员等开展线上调查，根据调查结果数据进行问题梳理总结和原因分析。5、综合评价法对本课题效果运用综合评价法逐级计算。首先将没有可比性的原始数据标准化使其处于相同的数量级别，然后与指标体系相乘后求和并逐级计算。6、实证研究法本课题在相关理论研究和基本情况分析的基础上，以本学院为个案，总结分析该校近年来在推进本课题方面的有益探索，总结建立本课题实现机制方面的主要做法，有效验证本课题的研究结论，为高职院校高质量发展实现提供有益的经验借鉴。（三）技术路线与实施步骤第一阶段：研究准备阶段（2024.7～2025.2）：1、坚持问题导向，联系工作实际，确定研究方向；2、制定研究方案，进行人员分工，组织课题申报；3、开展理论学习，撰写开题报告，按时组织开题；4、搜集文献资料，分析研究现状，细化研究步骤。第二阶段：课题调研阶段（2025.2～2025.8）：1、设计访谈提纲，咨询业内专家；2、拟定调研计划，开展问卷调查；3、运用网络工具，扩大调研范围；4、分析调研资料，撰写调研报告。第三阶段：研究分析阶段（2025.9～2026.1）：1、分析调研样本，统计调研数据；2、整理调研资料，组织课题研讨；3、撰写分析报告，发表研究论文；4、做好阶段小结，接受中期检查；5、邀请同行专家，组织学术研讨。第四阶段：申报结题阶段（2026.2～2026.6）：1、综合理论分析，撰写研究报告；2、撰写结题报告，材料装订成册；3、整理电子文档，进行分类汇总；4、组织评审验收，进行成果认定；5、整理研究资料，申报项目结题；6、分享研究成果，做好应用推广。全国教育科学规划课题开题报告（文档后附研究思路模板、可修改技术路线图三个）附：课题研究参考技术路线（3个）（可直接修改）图1通用技术路线图图2参考技术路线图3技术路线绪论绪论理论研究现状研究模型1模型1结论建议实证研究绪论绪论理论研究现状研究模型1模型1结论建议实证研究模型1模型1模型1模型1提出问题提出问题分析问题分析问题发现问题解决问题文献综述法定性分析问卷调查定量分析实践设计第一章第二章第三章第四章第五章研究背景及意义国内外研究现状研究方法及内容XXX理论XXX理论XXX理论问卷设计问卷调查结果分析XXX问题XXX不足XXX缺失XXX优化XXX改善XXX完善研究思路研究内容研究方法XXXXXX理论XXX理论XXX理论XXX理论现状分析XXX简历XXX案例分析XXX案例分析XXX案例分析研究结论XXX问题XXX问题XXX问题XXX问