课题申报书：中小学智能机器人教育的理论和实践研究(1)

课题申报范例精选【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。

应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。

选题文字表述科学、严谨、规范。

以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。

中小学智能机器人教育的理论和实践研究课题名称：中小学智能机器人教育的理论和实践研究关键词：机器人教育理论实践申报级别：全国教育信息技术研究课题课题类别：青年课题学科分类：信息技术研究类型：信息技术预期研究成果：立项号：112340246课题设计论证一、本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值1.国内外研究现状述评机器人教育的背景从上世纪80年代初开始，国外，尤其是美国、日本等发达国家己经认识到了机器人的教育价值，开始在教育教学中应用智能机器人，许多教一育研究者、教师、机器人技术开发者也纷纷关注教育机器人，积极探讨教师如何利用机器人技术优化教学以及如何教学生学习机器人技术等问题。

在1994年麻省理工学院(MIT)就设立了“设计和建造LEGO机器人”课程(Martin)，目的是提高工程设计专业学生的设计和创造能力，尝试机器人教育与理科实验的整合；麻省理工学院媒体实验室“终身幼儿园”项目小组开发了各种教学工具，通过与著名积木玩具商乐高公司的紧密合作，该项目组开发出可编程的乐高玩具，帮孩子们学会在数字时代怎样进行设计活动。

同时，国外的一些智能机器人实验室也有相应的机器人教育研究的内容。

新加坡国立教育学院(NIE)和乐高教育部于2006年6月在新加坡举办了第一届亚太国际教育研讨会，通过专题报告、论文交流和动手制作等方式，就机器人教育及其在科技、数学课程里的应用进行交流，以提高教师们开展机器人教育的科技水平与应用能力。

近年来我国的机器人教育有了很大的发展。

教育机器人逐步成为小学技术课程和综合实践课程的良好载体。

教育机器人与学科教育相结合，可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学，在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。

湖南师范大学彭绍东教授早在2002年就开始关注并研究机器人教育现象，曾在《电化教育研究》上发表文章《论机器人教育》，就机器人教育的概念、类型、机器人学科教学的目标、内容、模式与方法作了前瞻性的研究。

该探讨对信息技术教育、网络教育、教育技术、未来教育的研究与实践具有一定的前瞻意义。

但由于受认识和技术发展的局限，有些研究成果已不能适应和指导目前机器人教育发展的需要，带有明显的时代特征。

浙江师范大学的张剑平教授对机器人教育的给予了很大的关注。

2006年12陕西师范大学硕士学位论文，他在《中国电化教育》上发表《机器人教育:现状、问题与推进策略》，在阐述教育机器人概念和角色定位的基础上，分析了机器人教育的现状和面临的问题，并从产品研发、教育应用、标准研制、协作研究等方面提出推进机器人教育的若干设想。

2.选题意义和研究价值一方面，课题在借鉴国内外中小学人工智能与机器人教育理念与经验的基础上，为中小学开展机器人教育提供可操作的教育与学习模式、教学方法，充分发挥机器人在培养学生创新能力方面的作用，更好地与基础教育课程改革相结合，充分体现课程改革理念，是对传统的教学模式进行改革的有效尝试，为中小学机器人教育的健康发展进行有益尝试。

另一方面，在借鉴国外经验的同时，从课程与教学论角度，在基础理论研究层面上进行智能机器人课程资源开发，同时收集、整理一线教师成功的教学经验和教学案例，形成系统的智能机器人课程，为中小学的机器人教育教学的发展整理出一种新思路。

二、本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处1.课题的研究目标本研究在对目前中小学智能机器人教育现状分析的基础上，构建具有可操作性的机器人教育教学模式，教学方法，提供智能机器人课程优秀案例，提供有效的、可操作的中小学机器人指导教师培训方法，建立一系列优质的教学培训资源，开发辽宁省智能机器人竞赛课程，旨在提高智能机器人在中小学的发展，提升教师的教学能力，培养学生的动手实践能力、创新思维能力、综合应用能力和团结协作能力，提高学生的科学素质和创新精神。

2.研究内容和主要观点（1）辽宁省中小学智能机器人教育现状分析与推进策略本部分研究将着重阐述教育机器人概念和角色定位，并在此基础上进行调研，提取数据，分析机器人教育的现状和面临的问题, 并从教育应用、活动竞赛、课程教学、资源开发、推进策略等方面提出若干设想。

（2）中小学智能机器人教育教学模式和方法探究当前中小学机器人教育的开展，在一定程度上是由教育机器人企业在推动，缺少从教育视角进行的研究。

随着机器人教育的逐渐深入与普及，目前亟待从事机器人教育的教师从教学一线不断探索，建构教学模式和方法。

（3）中小学机器人课程指导教师培训方法研究机器人指导教师的专业素质在很大程度上影响着中小学机器人教育的发展，他们在机器人教育中发挥着重要作用。

本研究在对目前中小学机器人指导教师及其培训现状分析的基础上，构建有效的、可操作的中小学机器人指导教师培训模式，旨在提高机器人指导教师的课堂教学能力，为中小学机器人指导教师培训提供参考和范式。

（4）建设教学、培训、竞赛为一体的中小学智能机器人课程机器人课程作为一门技术类课程，普遍被定位为科技课、劳动技术课、综合实践活动课和信息技术课。

课题从智能机器人课程要素入手，针对课堂教学、竞赛与培训的关系，建设适应课堂教学与竞赛、培训的的中小学智能机器人课程，开发系列教程。

（5）中小学智能机器人教育培训优质资源库的建设本课题从课程与教学论角度，在基础理论研究层面上进行智能机器人课程资源开发，同时收集、整理一线教师成功的教学经验和教学案例，把有关机器人教育教学的资料和事实组织起来，形成机器人教学和培训的优质资源库。

3创新之处（1）理论和实践相结合关于机器人教育的研究，在数量上，机器人教育的研究目前相对来说都比较少，特别是国内更缺乏此类研究。

在研究角度上，机器人教育的缺乏对机器人教育价值的挖掘，教学实验的开展，机器人教育理论的阐述，机器人教育经验的介绍。

本课题理论与实践相结合进行研究。

（2）全方位、立体化的课程开发本课题立足于课堂教学、竞赛与培训的关系，以促进学生创新精神、综合实践能力为主要目标，全方位、立体化开发课程，其中包括教材的设计和教学支持网站的设计与开发。

三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤1、研究思路本课题从智能机器人教育的现状和基本问题入手，立足于辽宁省智能机器人教育现状，通过“效仿借鉴一理论构想一实践反思”的方式进行的理论研究和实践验证，获得一系列较有价值的观点和研究成果，为辽宁省中小学智能机器人教育教学进行有益的尝试，为省内中小学智能机器人教育教学和培训的改革和发展提供一种新的思路和行之有效的方法。

2、研究方法本课题主要采取文献研究法、行动研究法、调查研究法相结合的方法：三、技术路线掌握机器人教学和技术要领，确保最大限度地发挥作用；组建优秀科研团队，有针对性的进行理论研究；组建优秀教学团队，将理论研究成果应用于实践；组建教育技术骨干对课程资源进行有效开发和研制，满足应用需求，保障教学质量；利用网络技术进行效果评价和省本课程资源库的开发；利用信息技术对实验数据统计分析，能够及时、准确、全面的反映实验结果。

四、实施步骤本实验起止时间为2011年6月——2013年6月。

整个研究分成三个阶段进行：(一)准备阶段(2011年6月——2011年12月)(二)实施阶段(2011年12月——2012年12月)(三)实验总结阶段(2012年12月——2013年6月)课题可行性分析一、已取得的相关研究成果和主要参考文献 1.已取得的相关研究成果《现代教育技术与小学数学教学》（ISBN-978-7-04-027852-1）杜娟编著高等教育出版社2009.8 《农远工程中教师消极情绪的成因及解决对策》杜娟论文《中国电化教育》2008.9 《辽宁省“农远”资源课堂应用现状的调查与分析》杜娟论文《中国电化教育》2010.5 《信息化课堂教学冷观》杜娟论文《中小学信息技术教育》2009.6 《基于雷达图对中小学教师教育技术能力的综合评价》杜娟《中小学信息技术教育》2010.2 《班班通引发的课堂教学变革及可持续发展策略探究》王馨论文《中国电化教育2010.9 《信息化教学背景下的“说课”探讨》王馨、郭丽文论文《中国电化教育》2010.12 《现代教育技术与小学语文教学》王馨高等教育出版社2009.8 《信息技术环境下教学设计基础》王馨编著清华大学出版社2011.5 2. 主要参考文献 [1]张铁，谢存禧主编．机器人学[M] .第一版，华南理工大学出版社，2001. [2]克来格主编．机器人学导论-(原书第 3 版) [M] .机械工业出版社，2002. [3]熊有伦，丁汉，刘恩沧主编．机器人学[M] .机械工业出版社，1993. [4]宗光华等编著．机器人的创意设计与实践[M] .北京航空航天大学出版社，2004. [5]蔡自兴主编．机器人学[M] .清华大学出版社，2000. [6][美]尼库著，孙富春等译．机器人教学导论—分析、系统与应用[M] .电子工业出版社，2004. [7]方建军主编．光机电一体化[M] .化学工业出版社，2004. [8] 沙有威．程序设计教学的新载体--智能机器人[M] .2002，（3）. [9] 阮志远．信息技术课中程序设计方法的教学探讨[M] . 2003. [10] 崔世纲．机器人与教育改革[M] .2002. [11] 沙有威．在景山学校开展智能机器人普及教育实验的建议[M] .2001，（4）. [12] 彭绍东．信息技术教育的新发展--机器人教育[M] .2003. [13] 张宗春．“智能机器人”引入课堂教学的思考[M] .2004（12）. [14] 施建林．小学信息技术课堂开展智能机器人教学的实践与研究[M] .2003. [15] 卢燕林．海龟机器人[M] .中国物价出版社，2004．7. 二、主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构参与课题的成员多为沈阳师范大学教育技术专业人员，都曾参与过机器人教育培训及竞赛活动，部分人员为经验丰富的一线指导教师，教学能力强，素质高；课题成员大部分都为硕士学位，具有较强的科研能力，曾经主持过国家、省级课题，主编过有关现代教育技术的书籍，为课题论证的科学性和严谨性奠定了基础；课题大部分成员为省电化教育馆成员，具有较强的活动组织和管理能力，能够发挥职能作用，联合实地学校开展实验研究；部分成员为鞍山市铁东区青少年活动中心人员，承载着鞍山市铁东区所有中小学生的综合实践活动，具有丰富的教学经验和指导经验。