课题申报参考：STEM教育赋能大中小一体化工程能力培养实践研究

研究现状、选题意义、研究目标、研究对象、研究内容、研究思路、研究方法、研究重点、创新之处、研究基础、保障条件、研究步骤（附：可编辑修改VSD格式课题研究技术路线图三个）求知探理明教育，创新铸魂兴未来。《STEM教育赋能大中小一体化工程能力培养实践研究》

课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值（一）研究现状随着教育改革的推进，STEM教育逐渐受到广泛关注。在国内，目前已经有许多学校开始尝试开展STEM教育活动，但针对大中小一体化工程能力培养的研究仍处于发展阶段。大多数研究集中在单独的学段，如小学阶段注重趣味性科学实验与简单工程搭建；中学阶段开始引入较为系统的科学知识与工程设计理念，但各学科之间的融合还不够深入；大学阶段则侧重于专业工程技术与科研能力培养，与中小学教育的衔接不够紧密。从国际上来看，一些发达国家在STEM教育的一体化方面有较为成熟的经验，例如美国的一些州从课程体系设置上就开始注重从小学到大学的连贯性，将工程能力培养贯穿始终，注重项目式学习和跨学科整合，不过由于国情不同，其经验不能完全照搬。总体而言，目前的研究尚未形成一套完善的STEM教育赋能大中小一体化工程能力培养的模式和体系。[1]（二）选题意义符合教育发展趋势在当今社会，工程技术在各个领域的发展日新月异，需要培养具备跨学科知识和工程能力的综合性人才。STEM教育强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的融合，本课题聚焦于大中小一体化的工程能力培养，有助于顺应这一教育发展趋势，为国家培养适应未来社会需求的创新型人才。填补现有研究空白目前关于STEM教育的研究多是分散在各个学段或者侧重于某一个学科领域，对于大中小一体化工程能力培养的系统性研究较少。本课题能够填补这一研究空白，为构建完整的STEM教育体系提供理论和实践依据。促进教育公平与均衡发展通过研究大中小一体化的STEM教育模式，可以使不同地区、不同层次的学校在工程能力培养方面有统一的指导框架，减少教育资源分配不均带来的差距，促进教育公平与均衡发展。（三）研究价值理论价值丰富STEM教育理论体系。本课题的研究成果将进一步拓展STEM教育的内涵，深入探讨在大中小不同学段如何进行有效的工程能力培养，完善STEM教育在跨学段衔接方面的理论。实践价值为学校教育教学提供指导。研究成果可以帮助学校制定更加科学合理的STEM教育课程计划，整合教学资源，提高教师的教学能力，进而提升学生的工程能力和综合素质。同时，也为教育行政部门制定相关政策提供参考依据，促进STEM教育在大中小学校的有效实施。二、研究目标、研究对象、研究内容（一）研究目标构建一体化课程体系整合大中小不同学段的STEM教育内容，构建一套以工程能力培养为核心的大中小一体化课程体系，明确各学段的教学目标、教学内容和教学方法，确保课程的连贯性和递进性。提升学生工程能力通过实施一体化的STEM教育，提高学生的工程思维能力、创新能力、问题解决能力和团队协作能力，使学生能够在不同的学习阶段逐步掌握工程能力的核心要素。提高教师教学能力为教师提供相关的培训和指导，帮助教师掌握STEM教育理念和教学方法，提高教师在跨学科教学、项目式教学方面的能力，培养一批能够胜任STEM教育教学的骨干教师队伍。（二）研究对象本课题的研究对象为大中小不同学段的学生和教师。其中，学生涵盖小学、中学和大学的不同年级，教师包括从事STEM相关学科教学的教师，如科学、技术、工程、数学等学科教师。（三）研究内容大中小各学段工程能力培养目标的研究分析不同学段学生的认知特点和发展需求，确定小学阶段工程能力培养的基础目标，如培养对工程现象的初步感知和简单工程操作能力；中学阶段的中级目标，如掌握工程设计的基本流程和初步的工程创新能力；大学阶段的高级目标，如具备独立完成复杂工程任务和开展工程研究的能力。大中小一体化STEM课程内容整合的研究对大中小不同学段现有的STEM课程内容进行梳理，找出内容之间的衔接点和递进关系。例如，在小学阶段可以通过趣味科学实验和简单手工制作引入工程概念；中学阶段将物理、化学、数学等学科知识与工程设计相结合；大学阶段则深入到专业工程课程与前沿工程技术研究的整合。跨学科教学方法在大中小一体化工程能力培养中的应用研究研究适合大中小不同学段的跨学科教学方法，如项目式学习、问题导向学习等。探索如何在小学阶段通过简单项目激发学生对工程的兴趣；在中学阶段让学生在解决实际问题中提升工程能力；在大学阶段通过复杂项目和科研课题培养学生的工程创新能力。大中小一体化工程能力评价体系的研究构建一套科学合理的工程能力评价体系，包括评价指标、评价方法和评价工具等。针对不同学段的学生制定不同的评价标准，既要关注学生工程知识的掌握，也要重视学生工程能力和工程素养的发展。三、研究思路、研究方法、创新之处（一）研究思路整体规划首先对大中小不同学段的STEM教育现状进行全面调研，包括课程设置、教学方法、学生工程能力现状等。在此基础上，制定大中小一体化工程能力培养的总体框架和目标。分段实施根据总体目标，分别对小学、中学和大学学段进行具体的课程设计和教学实践研究。在各学段内部，按照年级进行分层教学实验，逐步推进工程能力培养的进程。反馈调整在实施过程中，通过定期的教学效果评估和学生、教师的反馈，及时调整课程内容、教学方法和评价体系，确保研究的有效性和可行性。整合推广将各学段的研究成果进行整合，形成一套完整的大中小一体化工程能力培养的模式和经验，在更大范围内进行推广和应用。（二）研究方法文献研究法查阅国内外关于STEM教育、工程能力培养、大中小一体化教育等方面的文献资料，了解相关领域的研究现状和发展趋势，为本课题的研究提供理论依据和参考。调查研究法采用问卷调查、访谈等方式，对大中小不同学段的学生、教师和学校管理者进行调查，了解他们对STEM教育和工程能力培养的认识、态度和需求，掌握当前教育教学中存在的问题。行动研究法在大中小不同学段的学校开展行动研究，将研究与教学实践紧密结合。教师在教学过程中实施新的课程设计和教学方法，同时观察学生的学习效果，根据实际情况不断调整和改进教学。案例分析法选取一些在STEM教育方面具有代表性的大中小学校作为案例，深入分析其在工程能力培养方面的成功经验和存在的问题，为其他学校提供借鉴。（三）创新之处跨学段一体化研究突破传统研究局限于单一学段的模式，将小学、中学和大学作为一个整体进行研究，注重不同学段之间的衔接和递进关系，构建完整的工程能力培养链条。多元主体协同创新强调学生、教师、学校、教育行政部门和企业等多元主体的协同参与。例如，企业可以为学校提供工程实践项目和实习基地，教育行政部门提供政策支持，学校、教师和学生共同参与课程开发和教学实践，形成多方协同创新的良好氛围。个性化评价体系构建个性化的工程能力评价体系，不仅关注学生的学习成果，还关注学生的学习过程和发展潜力。根据不同学段学生的特点和需求，采用多元化的评价方式，如项目成果评价、过程性评价、自我评价等，更加全面、客观地评价学生的工程能力。四、研究基础、保障条件、研究步骤（一）研究基础理论基础目前国内外已经有丰富的STEM教育理论成果，如STEM教育的内涵、跨学科整合理论等，为本课题的研究提供了坚实的理论基础。同时，教育心理学中关于学生认知发展的理论也为不同学段工程能力培养目标的确定提供了依据。实践基础部分地区和学校已经开展了STEM教育的实践探索，积累了一定的经验。例如，一些小学开展了科学与工程融合的校本课程，中学开展了项目式学习的教学改革，大学建立了工程创新实验室等，这些实践经验为课题的研究提供了实践基础。（二）保障条件人员保障组建一支由教育专家、大中小学骨干教师、教育技术人员等组成的研究团队。教育专家负责理论指导，骨干教师负责教学实践研究，教育技术人员负责提供技术支持，确保课题研究的顺利进行。经费保障争取教育部门的专项科研经费支持，同时积极寻求企业和社会机构的资助。经费主要用于课题调研、教师培训、课程开发、教学设备购置等方面。制度保障建立健全课题研究的管理制度，包括课题研究的规划制度、定期研讨制度、成果评估制度等。明确课题组成员的职责分工，确保课题研究工作的有序开展。（三）研究步骤1.第一阶段（2025年1月2025年6月）研究内容开展大中小不同学段STEM教育现状的调查研究，包括课程设置、教学方法、学生工程能力现状等。收集国内外相关文献资料，进行理论研究。阶段成果撰写大中小不同学段STEM教育现状调查报告，整理国内外相关文献综述。2.第二阶段（2025年7月2026年6月）研究内容根据第一阶段的研究成果，制定大中小一体化工程能力培养的总体框架和目标。分别对小学、中学和大学学段进行课程内容的初步整合，设计教学方案，开展小规模的教学实验。阶段成果形成大中小一体化工程能力培养的总体框架和目标方案，各学段初步的课程整合方案和教学实验报告。3.第三阶段（2026年7月2027年6月）研究内容在各学段扩大教学实验范围，全面实施新的课程方案和教学方法。建立工程能力评价体系，对学生的工程能力进行跟踪评价。根据评价结果和教学反馈，调整课程内容和教学方法。阶段成果各学段较为完善的课程方案和教学案例集，工程能力评价体系及评价报告。4.第四阶段（2027年7月2028年6月）研究内容将各学段的研究成果进行整合，形成一套完整的大中小一体化工程能力培养的模式和经验。在更大范围内进行推广和应用，总结课题研究的最终成果。阶段成果大中小一体化工程能力培养的模式和经验总结报告，课题研究的最终成果报告。《STEM教育赋能大中小一体化工程能力培养实践研究》开题报告一、课题基本信息课题名称：STEM教育赋能大中小一体化工程能力培养实践研究课题来源：教育部教育科学规划课题课题类型：应用研究课题负责人及主要成员：张三（课题负责人），李四、王五、赵六（主要成员）课题申报时间：2023年1月预计完成时间：2025年12月二、课题研究背景与意义随着科技的飞速发展，工程能力已成为21世纪人才的核心竞争力之一。然而，我国大中小学在工程能力培养方面存在诸多问题，如课程体系不完善、教学方法单一、实践环节不足等。STEM教育作为一种跨学科的教育模式，强调科学、技术、工程和数学的融合，为解决这一问题提供了新的思路。本课题旨在研究如何将STEM教育融入大中小学课程体系，实现工程能力培养的一体化，提高学生的创新能力和实践能力，为我国培养更多具有国际竞争力的工程人才。三、国内外研究现状与发展趋势国内研究现状：我国对STEM教育的研究起步较晚，但近年来发展迅速。许多学者和教育工作者开始关注STEM教育在工程能力培养中的作用，并开展了一系列实践探索。然而，目前的研究多集中在理论层面，缺乏系统性的实证研究。国际研究现状：美国、英国、新加坡等发达国家在STEM教育方面已经取得了显著成果。这些国家通过制定政策、改革课程、加强师资培训等措施，将STEM教育融入各级教育体系，取得了良好的效果。发展趋势：未来，STEM教育将更加注重跨学科融合、项目式学习、创新实践等方面的发展。同时，随着人工智能、大数据等技术的快速发展，STEM教育将更加智能化、个性化。四、课题研究目标与内容研究目标：通过研究，构建一套符合我国国情的大中小一体化工程能力培养体系，为我国工程教育改革提供理论依据和实践指导。研究内容：（1）分析我国大中小学工程能力培养的现状和问题；（2）研究STEM教育在工程能力培养中的作用；（3）构建大中小一体化工程能力培养体系；（4）设计基于STEM教育的工程能力培养课程和教学方案；（5）开展实践研究，验证体系的可行性和有效性。五、课题研究方法与路径文献研究法：通过查阅国内外相关文献，了解STEM教育在工程能力培养中的研究现状和发展趋势。调查研究法：通过问卷调查、访谈等方式，了解我国大中小学工程能力培养的现状和问题。行动研究法：在实践过程中，不断调整和完善研究方案，确保研究的可行性和有效性。案例研究法：选取具有代表性的学校和教育机构，开展实证研究，验证体系的可行性和有效性。六、课题研究的预期成果与形式预期成果：（1）形成一套符合我国国情的大中小一体化工程能力培养体系；（2）开发一套基于STEM教育的工程能力培养课程和教学方案；（3）发表一系列学术论文和研究报告；（4）培养一批具有国际竞争力的工程人才。成果形式：（1）研究报告：详细阐述研究过程、成果和结论；（2）学术论文：发表在国内外核心期刊上；（3）教材和教学资源：供大中小学教师和学生使用；（4）培训课程：为教师提供专业发展培训。七、课题研究的进度安排与人员分工进度安排：（1）2023年1月-2023年3月：课题申报、开题报告撰写；（2）2023年4月-2024年6月：文献研究、调查研究、行动研究、案例研究；（3）2024年7月-2025年6月：成果整理、论文撰写、教材和教学资源开发；（4）2025年7月-2025年12月：成果推广、培训课程开发、结题报告撰写。人员分工：（1）张三：负责课题总体设计、研究方法制定、论文撰写和成果推广；（2）李四：负责文献研究和调查研究；（3）王五：负责行动研究和案例研究；（4）赵六：负责教材和教学资源开发、培训课程开发。八、课题研究的经费预算与设备需求经费预算：（1）文献资料费：5000元；（2）调查问卷印刷费：3000元；（3）差旅费：8000元；（4）设备购置费：10000元；（5）专家咨询费：5000元；（6）培训费：10000元；（7）其他费用：5000元；总计：45000元。设备需求：（1）计算机：用于文献查阅、数据分析和论文撰写；（2）打印机：用于调查问卷印刷和报告打印；（3）投影仪：用于培训和讲座；（4）实验器材：用于实践研究。九、参考文献（略）本课题的研究将为我国大中小学工程能力培养提供新的思路和方法，有助于提高学生的创新能力和实践能力，为我国培养更多具有国际竞争力的工程人才。课题评审意见：本课题针对教育领域的重要问题进行了深入探索，展现出了较高的研究价值和实际意义。研究目标明确且具体，研究方法科学严谨，数据采集和分析过程规范，确保了研究成果的可靠性和有效性。通过本课题的研究，不仅丰富了相关领域的理论知识，还为教育实践提供了有益的参考和指导。课题组成员在研究中展现出了扎实的专业素养和严谨的研究态度，对问题的剖析深入透彻，提出的解决方案和创新点具有较强的可操作性和实用性。此外，本课题在研究方法、数据分析等方面也具有一定的创新性，为相关领域的研究提供了新的思路和视角。总之，这是一项具有较高水平和质量的教科研课题，对于推动教育事业的发展和进步具有重要意义。课题评审标准：1、研究价值与创新性评审关注课题是否针对教育领域的重要或前沿问题进行研究，是否具有理论或实践上的创新点，能否为相关领域带来新的见解或解决方案。2、研究设计与科学性课题的研究设计是否合理，研究方法是否科学严谨，数据收集与分析过程是否规范，以及结论是否基于充分的数据支持，是评审的重要标准。3、实践应用与可行性课题的研究成果是否具有实践应用价值，能否在教育实践中得到有效应用，解决方案是否具备可行性，是评审关注的重点之一。4、文献综述与理论基础课题是否进行了充分的文献综述，是否建立了坚实的理论基础，是否对相关领域的研究现状和发展趋势有清晰的认识，也是评审的重要考量。5、研究规范与完整性课题的研究过程是否符合学术规范，研究报告是否结构完整、逻辑清晰、表述准确，以及是否遵循了相关的伦理原则，是评审不可忽视的方面。研究现状、选题意义、研究目标、研究对象、研究内容、研究思路、研究方法、研究重点、创新之处、研究基础、保障条件、研究步骤（附：可编辑修改VSD格式课题研究技术路线图三个）求知探理明教育，创新铸魂兴未来。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