教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。新質生產力背景下AI雙師編程教育的應用研究課題設計論證新質生產力背景下AI雙師編程教育研究現狀豐富多樣，包括核桃編程的自主研發工具及教學模式創新、桂林市第十四中學的實踐探索、段玉聰的DIKWP模型創新引領等，為研究提供了多方面的參考。核桃編程在教育科技領域不斷創新，從AI人機雙師教學模式到自主研發編程工具NUTS，持續為中國孩子提供更適合的編程學習工具。其教學模式通過AI老師與真人老師相結合，實現規模化因材施教，打造了“不可逆”的產品體驗。同時，核桃編程積累了豐富的教學經驗和學習行為操作數據，開發的NUTS圖形化編程工具在加載速度、運行效率與擴展性等方面得到極大提升，未來有望全面接入各類少兒編程賽事。桂林市第十四中學在中小學AI雙師編程教學實踐中取得了顯著成效。學校通過參加項目，解決了編程教學課程和師資難題，豐富了課后服務課程。教師在項目中實現了專業化成長，學生掌握了編程基礎知識和模塊使用，培養了計算思維和數字化學習與創新等核心素養。學校還在AI雙師編程教學實踐共同體案例征集與展示活動中獲得多項榮譽，并將繼續推進教學實踐活動，開發適合本校學情的編程校本課程和案例。段玉聰的DIKWP模型創新引領AI教育變革。該模型定義了數據、信息、知識、智慧和意圖五個層次，為自然語言編程提供了完整的語義框架。通過大模型AI與DIKWP的相互作用，實現了語義深度理解、高效的信息組織和檢索、代碼生成與優化以及用戶意圖的精準把握，為AI教育提供了新的方向和方法。選題意義在于適應新質生產力發展，提升編程教育質量，培養適應時代需求的創新人才。在新質生產力背景下，編程教育成為推動社會進步和個人發展的重要力量。編程教育本質上是一種創新教育，能夠培養學生的創造力、邏輯思維能力和解決問題的能力，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。通過開展AI雙師編程教育的應用研究，可以更好地適應新質生產力的發展需求，提升編程教育的質量和水平，培養出更多適應時代需求的創新人才。研究價值體現在推動教育公平、提高學習效率、促進教師專業發展等方面。AI雙師編程教育可以打破傳統教育的時空限制，使教育資源得以更加高效地分配和利用，進一步實現教育的公平性。通過個性化的教學模式和智能輔導工具，可以提高學生的學習效率，讓每個學生都能得到最適合自己的教育。同時，教師在參與AI雙師編程教育的過程中，也可以不斷提升自己的專業素養和教學能力，實現自身的專業發展。二、研究目標、研究內容、重要觀點研究目標是探索新質生產力背景下AI雙師編程教育的有效模式，提高學生編程能力和創新思維。在新質生產力的大背景下，編程教育作為培養未來科技人才的重要途徑，其重要性日益凸顯。AI雙師編程教育旨在結合人工智能技術與傳統教師教學，為學生提供更加高效、個性化的學習體驗。通過探索有效的教學模式，我們期望能夠充分發揮AI雙師的優勢，提高學生的編程能力和創新思維，使其更好地適應未來社會的發展需求。研究內容包括AI雙師編程教育的教學方法、課程設計、師資培養等。教學方法：AI雙師編程教育可以采用多種教學方法，如項目驅動教學、互動式學習、實時在線答疑等。通過項目驅動教學，學生可以在實際編程項目中掌握知識和技能，培養問題解決能力和創新思維。互動式學習可以提高學生的參與度和學習興趣，實時在線答疑則可以及時解決學生在學習過程中遇到的問題。課程設計：課程設計應注重培養學生的邏輯思維、創新能力和問題解決能力。基礎編程語言如Python、Java等的教學是課程的重要組成部分，同時還應包括問題解決技巧、算法設計和跨學科內容等。課程時長和進度應根據學生的年齡和認知水平進行合理設置，評價方式應采用多種形式，全面評估學生的學習成果。師資培養：AI雙師編程教育需要既具備編程專業知識又熟悉人工智能技術的教師。師資培養可以通過培訓和支持、引入優質師資資源等方式進行。培訓和支持可以幫助教師掌握AI雙師教學的方法和技能，引入優質師資資源可以提高教學質量和水平。重要觀點認為AI雙師編程教育是未來教育發展的趨勢，能夠實現規模化因材施教。隨著人工智能技術的不斷發展，AI雙師編程教育將成為未來教育的重要發展趨勢。AI雙師編程教育可以通過大數據分析和智能算法，為每個學生提供個性化的學習計劃和教學內容，實現規模化因材施教。這種教學模式可以打破傳統教育的時空限制，使教育資源得以更加高效地分配和利用，進一步實現教育的公平性。同時，AI雙師編程教育還可以提高學生的學習效率，讓每個學生都能得到最適合自己的教育。三、研究思路、研究方法、創新之處1.研究思路本研究以問題為導向，聚焦新質生產力背景下AI雙師編程教育的發展需求與挑戰。通過文獻研究，梳理國內外相關理論成果與實踐經驗，為構建AI雙師編程教育的理論與實踐體系提供堅實的基礎。實踐探索方面，深入學校、教育機構等實地調研，了解AI雙師編程教育的實際應用情況，收集教學過程中的問題與反饋。同時，選取典型案例進行分析，如編程貓在各地的實踐、核桃編程的創新模式、桂林市第十四中學的教學探索等，總結成功經驗與不足之處。在此基礎上，構建起適應新質生產力發展的AI雙師編程教育理論與實踐體系，為提升編程教育質量、培養創新人才提供有力支撐。2.研究方法文獻研究法：廣泛收集國內外關于新質生產力、人工智能教育、編程教育等方面的文獻資料，深入分析相關理論與實踐成果，把握研究領域的發展動態與趨勢。實證研究法：通過實地調研、問卷調查、訪談等方式，收集AI雙師編程教育的實際數據，對教學效果、學生滿意度、教師反饋等進行定量與定性分析，驗證研究假設，為理論體系的構建提供實證依據。案例分析法：選取編程貓、核桃編程、桂林市第十四中學等具有代表性的案例，深入分析其在AI雙師編程教育方面的教學模式、課程設計、師資培養等成功經驗，總結可推廣的模式與方法。3.創新之處本研究的創新之處在于緊密結合新質生產力，探索AI雙師編程教育的新模式、新方法。具體體現在以下幾個方面：教學模式創新：將人工智能技術與傳統教師教學深度融合，構建“AI學習引擎+編程貓線上老師+學校課堂老師”、“AI人機雙師”等多元化的教學模式，實現人機協同教學，提高教學效率與質量。課程設計創新：注重培養學生的邏輯思維、創新能力和問題解決能力，在課程中融入跨學科內容，如結合數學、科學等學科知識，設計具有挑戰性的編程項目，激發學生的學習興趣和創造力。同時，根據學生的年齡和認知水平合理設置課程時長和進度，采用多種評價方式全面評估學生的學習成果。師資培養創新：針對AI雙師編程教育的需求，培養既具備編程專業知識又熟悉人工智能技術的教師。通過培訓和支持，幫助教師掌握AI雙師教學的方法和技能；引入優質師資資源，提高教學質量和水平。同時，鼓勵高校與企業合作，共同探索人工智能編程課堂的新突破和發展，為師資培養提供更多的途徑和方法。四、研究基礎、條件保障、研究步驟研究基礎包括已有研究成果、實踐經驗、專業團隊等。已有研究成果方面，目前已有關于新質生產力背景下AI雙師編程教育的諸多研究，如段玉聰的DIKWP模型為自然語言編程提供了完整的語義框架，為AI雙師編程教育提供了新的方向和方法；基于人工智能的新雙師課堂模式構建研究、面向新工科人才培養的AI雙師教學設計、高等教育人工智能下雙師型教學探討等研究成果，為本次研究提供了理論基礎。實踐經驗方面，桂林市第十四中學在中小學AI雙師編程教學實踐中取得了顯著成效，解決了編程教學課程和師資難題，豐富了課后服務課程，學生掌握了編程基礎知識和模塊使用，培養了計算思維和數字化學習與創新等核心素養；AI雙師編程教學展示交流活動在南寧市成功舉辦，總結了信息化教學應用實踐共同體經驗，集中展示AI雙師編程教學實驗成果；編程貓已進駐11500多所公立中小學校，協助公立校全面開展編程教育，共同推進編程課程開發與實踐。專業團隊方面，本次研究將組建由編程教育專家、人工智能專家、教育技術專家等組成的專業團隊，他們在編程教育、人工智能、教育技術等領域具有豐富的經驗和專業知識，能夠為本次研究提供有力的支持。條件保障包括資金支持、技術設備、合作單位等。資金支持方面，本次研究將積極爭取政府部門、教育機構、企業等的資金支持，確保研究的順利進行。技術設備方面，本次研究將借助先進的人工智能技術、編程工具、教學設備等，為研究提供技術支持。合作單位方面，本次研究將與編程教育機構、學校、企業等合作單位建立合作關系，共同開展研究，實現資源共享、優勢互補。研究步驟分為準備階段、實施階段、總結階段，確保研究有序進行。準備階段：確定研究課題，明確研究目標和內容。組建研究團隊，明確各成員的職責和分工。收集和整理相關文獻資料，了解國內外研究現狀。制定研究方案，確定研究方法和步驟。實施階段：按照研究方案，開展實地調研、問卷調查、訪談等研究活動，收集數據和信息。對收集的數據和信息進行分析和處理，總結成功經驗和不足之處。構建適應新質生產力發展的AI雙師編程教育理論與實踐體系，開展教學實踐活動。總結階段：對研究成果進行總結和提煉，撰寫研究報告和學術論文。組織專家對研究成果進行評審和鑒定，提出改進意見和建議。推廣研究成果，為提升編程教育質量、培養創新人才提供有力支撐。（全文共3951字）課題評審意見：本課題針對教育領域的重要問題進行了深入探索，展現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，數據采集和分析過程規范，確保了研究成果的可靠性和有效性。通過本課題的研究，不僅豐富了相關領域的理論知識，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出了扎實的專業素養和嚴謹的研究態度，對問題的剖析深入透徹，提出的解決方案和創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、數據分析等方面也具有一定的創新性，為相關領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量的教科研課題，對于推動教育事業的發展和進步具有重要意義。課題評審標準：1、研究價值與創新性評審關注課題是否針對教育領域的重要或前沿問題進行研究，是否具有理論或實踐上的創新點，能否為相關領域帶來新的見解或解決方案。2、研究設計與科學性課題的研究設計是否合理，研究方法是否科學嚴謹，數據收集與分析過程是否規范，以及結論是否基于