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第二条专项资金主要用于产业技术体系中的产业技术研发中心(由若干功能研究室组成)、综合试验站的基本研发费和仪器设备购置费补助。
第三条专项资金管理和使用的原则:
(一)合理安排,避免重复。按照农业产业发展的内在规律,合理安排专项资金在产业发展各环节、各产业和各区域的投入,与国家科技计划(专项)资金、地方政府资金和建设依托单位资金等有机衔接,避免重复交叉。
(二)稳定支持,动态考评。建立稳定支持、有益于产业技术体系持续发展、不断创新的长效机制。建立年度考核和综合考核相结合的绩效考评制度。根据考核结果实行优胜劣汰,动态调整。
(三)围绕目标,科学预算。围绕产业技术体系发展的目标,科学合理地编制和安排预算,杜绝随意性。
(四)规范管理,专款专用。专项资金应当纳入建设依托单位财务统一管理,单独核算,确保专款专用。
第四条基本研发费是指在产业技术体系建设过程中发生的,与产业技术体系建设直接相关的研究开发和试验示范等费用。基本研发费的开支范围包括:
(一)材料和小型仪器设备购置费:是指在研究开发和试验示范过程中消耗的各种原材料、辅助材料等低值易耗品的采购和运输、装卸、整理等费用,以及单台(件)价值5万元以下(含5万元)的小型仪器设备购置费。
(二)测试化验加工费:是指在研究开发和试验示范过程中对外支付(包括建设依托单位内部独立经济核算单位)的检验、测试、化验及加工等费用。
(三)燃料动力费:是指在研究开发和试验示范过程中相关大型仪器设备、专用科学装置等运行发生的可以单独计量的水、电、气、燃料消耗费用等。
(四)差旅费:是指在研究开发和试验示范过程中开展科学实验(试验)、科学考察、业务调研、学术交流等所发生的差旅费等。差旅费的开支标准应当按照国家有关规定执行。
(五)会议费:是指在研究开发和试验示范过程中为组织开展学术研讨、人员培训、咨询以及协调等活动而发生的会议费用。应当按照国家有关规定,严格控制会议规模、会议数量、会议开支标准和会期。
(六)出版/文献/信息传播/知识产权事务费:是指在研究开发和试验示范过程中,需要支付的出版费、资料费、专用软件购买费、文献检索费、专业通信费、专利申请及其他知识产权事务等费用。
(七)劳务费:是指在研究开发和试验示范过程中支付给没有工资性收入的相关人员(如在校研究生)和临时聘用人员等的劳务性费用。
(八)管理费:是指在研究开发和试验示范过程中对使用依托单位现有仪器设备及房屋,日常水、电、气、暖消耗,以及其他有关管理费用的补助支出。管理费按照基本研发费预算分段超额累退比例法核定,核定比例如下:
基本研发费预算在100万元及以下部分按照8%的比例核定;
超过100万元至500万元部分按照5%的比例核定;
超过500万元至1000万元部分按照2%的比例核定;
超过1000万元的部分按照1%的比例核定。管理费实行总额控制,由建设依托单位管理和使用。
(九)其他:是指除上述费用之外,在产业技术体系建设过程中发生的与产业技术体系建设和管理密切相关的其他支出。
第五条基本研发费预算的下达程序:
(一)各产业技术体系的首席科学家组织执行专家组在制定未来五年研究开发和试验示范任务规划,财政部会同农业部确定各产业技术体系基本研发费的定额标准,农业部会同财政部确定各产业技术体系中功能研究室、综合试验站及其人员岗位的数量。
(二)按照对各产业技术体系的绩效考评结果,根据定额标准和相关岗位数量进行测算的预算总规模,由首席科学家组织执行专家组,提出本体系内各功能研究室、综合试验站下一年度基本研发费的建议下达额度,经农业部审核报财政部审定后,由财政部按照相关建设依托单位的隶属关系,通过相应的预算渠道下达基本研发费的年度资金预算。同时,由农业部将下达的预算方案抄送各产业技术研发中心依托单位和首席科学家。
第六条仪器设备购置费是指建设产业技术体系需要新增的单台(件)价值5万元以上专用科研仪器设备的购置费。建设依托单位隶属于中央的,新增的仪器设备购置费由中央财政负担;建设依托单位隶属于地方的,新增的仪器设备购置费由中央财政和地方财政各负担50%。
第七条仪器设备购置费预算的申报和下达程序:
(一)各产业技术体系的首席科学家组织执行专家组在制定未来五年研究开发和试验示范任务规划和分年度计划的同时,结合相关建设依托单位的现有基础条件,制定本体系未来五年的仪器设备购置规划和分年度购置计划,一起上报管理咨询委员会办公室。
(二)建设依托单位隶属于中央的,由建设依托单位会同体系内人员共同编制新增仪器设备购置费的年度预算,通过相应预算渠道报财政部。
(三)建设依托单位隶属于地方的,由建设依托单位会同体系内人员共同编制新增仪器设备购置费的年度预算(含中央和地方各负担的50%),按相应程序报经同级财政部门同意后,通过相应预算渠道报财政部。
(四)财政部会同农业部组织专家或委托中介机构进行预算评审评估。
(五)财政部根据预算评审评估结果,按照相应的预算渠道下达专项资金预算。根据财政部下达的专项资金预算,地方财政部门按照相应的预算渠道下达地方财政应负担的其余50%的资金预算,并抄报财政部。
第八条产业技术体系内各产业技术研发中心、功能研究室、综合试验站及其建设依托单位,应当严格按照下达的专项资金预算执行,一般不予调整。如果由于建设任务调整、人员或依托单位变更等因素确需调整,应当按照原申请程序上报财政部核批。
第九条产业技术体系内各产业技术研发中心、功能研究室、综合试验站及其建设依托单位应当严格按照本办法规定的资金开支范围和标准办理支出。专项资金严禁用于开支有工资性收入的人员工资、奖金、津补贴和福利支出,严禁用于支付各种罚款、捐款、赞助、投资等,严禁以任何方式变相谋取私利。
第十条产业技术体系内各建设依托单位应当严格按照本办法的规定,制定内部管理办法,对专项资金单独设账,单独核算。
第十一条产业技术研发中心建设依托单位应当负责协助首席科学家按要求汇总分析产业技术体系资金安排与使用情况,以及相关科技基础条件变化等情况。
第十二条专项资金的支付按照财政资金支付管理的有关规定执行。
第十三条资金使用中涉及政府采购的,按照政府采购有关规定执行。
第十四条各建设依托单位应当按照规定编制专项资金年度财务决算报告,并按照相应的预算渠道上报。首席科学家应当将年度内包括专项资金在内的、与产业技术体系建设直接相关的各项资金的来源、规模、执行及相关科技基础条件变化等情况上报管理咨询委员会办公室,由管理咨询委员会办公室汇总上报财政部、农业部备案。
第十五条专项资金年度结余资金,按照财政部关于结余资金管理的有关规定执行。
第十六条专项资金形成的固定资产属国有资产,一般由建设依托单位进行管理和使用。建设依托单位应当优先保证产业技术体系的建设和运行。
专项资金形成的科技成果、知识产权等无形资产的管理,根据国家有关规定执行,管理办法另行制定。
专项资金形成的大型科学仪器设备、科学数据、自然科技资源等,按照国家有关规定开放共享。
第十七条加强对专项资金的监督管理。各建设依托单位及其上级主管部门(单位)或地方财政部门应当按照各自职责加强对专项资金的监督管理。财政部、农业部委托各产业技术体系监督评估委员会负责对专项资金管理和使用情况进行监督检查,监督检查结果报财政部、农业部,同时抄送管理咨询委员会办公室。建设依托单位隶属于地方的,同时抄送地方财政部门。
第十八条财政部根据产业技术体系的绩效考评结果,相应调整专项资金预算。考核结果不合格的,取消相应的资金支持。
第十九条建设过程中出现建设依托单位或体系内相关人员发生变更等需要清理账目及资产的情况,建设依托单位财务部门应当及时清理账目与资产,编制财务报告及资产清单,按程序经审核、汇总后报送上级主管部门(单位)或地方财政部门,由其组织进行清查处理;结余资金(含处理已购物资、材料及仪器、设备的变价收入)按照财政部关于结余资金管理的有关规定执行。
随着数字化进程的加快,机械设计方面摒弃了传统的图纸设计模式,应用数字技术,利用CAD软件进行机械制图,既提高了设计效率,也节省了成本。本文主要探讨数字化技术在农业机械设计中的应用。这对我国农业发展具有十分重要的意义。
关键词:
数字化;机械设计技术;农业机械
目前,我国各大企业之间的竞争越来越激烈。各企业想要在如此激烈的竞争市场中占有一席之地,必须要不断提高自身产品的功能、性质以及质量等,特别是一些新型机械的使用,一定要做好售后问题。当下正是信息时代,企业可以充分利用信息技术解决好所遇到的问题。结合机械设计中数字化技术的应用,本文探讨在农业生产活动中应用数字化设计技术的优势。
1数字化机械设计技术
数字化机械设计技术是指将计算机技术应用于机械产品设计领域,通过基于产品描述的数字化平台,建立数字化产品模型,并将其应用到产品开发过程中,以达到减少或避免使用实物模型的一种产品开发技术。它更加注重加强机械的生存率,不同程度上节省了资源,提高了生产效率和生产质量。
2数字化设计技术应用的特点
2.1产品定义模型的统一
在传统设计技术应用过程中,同一类产品有时也需要采用不同的设计模式,无疑加大了设计技术的难度。同时,在转换各模块过程中,也容易丢失一些数据。应用数字化设计技术,则可以完全解决这个问题。数字化设计不但是一种单一形式的数字化产品模式,而且也是一种基础设计。数字化设计技术可以结合每个模式的特征,不断完善自身的不足。
2.2并行设计的实现
设计产品中,应该根据产品的设计要求,每个小组可以负责产品设计中的一部分,最终组合成一个完整的数字化设计模型。这样既可以提高工作效率,也能保证产品的质量。
2.3不依赖实物模型
数字化设计技术需要运用计算机进行模拟计算和仿真技术。在这个过程中,它将一些设计不合理、不科学的因素去掉,从而制造出一个实物模型。应用数字化设计技术不但可以节省设计成本,而且也能大大提高设计效率。
3研究现代数字设计技术的发展趋势
在我国与开发设计有关的理论中,通常包括着大量的论述。其中,Beitz和Pah1是最有影响力的两个理论。在这方面的理论中,他们指出机械设计包括的四个阶段,分别是设计任务、设计概念、设计技术、设计作业。这四个阶段循序渐进,紧密相关、缺一不可。华东理工大学周慧君教授将这四个阶段细致划分成规划、设计方案、具体设计、改进设备四个阶段。结合上述内容可见,国外注重产品的概念性设计,而我国注重产品的结构形式设计。简单来讲,其他国家更多是追求设计构造,而我国则是注重从产品使用中可能会遇到的问题出发展开设计。因此,我国更加重视产品的实用性。我国与国外在机械设计本质上可能有不同之处,但在开发机械设计上都是结合计算机辅助设计软件CAD展开的一系列设计和改造。CAD技术研发出来后,被广泛应用于我国的各行各业,解决了很多工作者在工作中无法解决的问题。不但提高了工作效率,而且也节省了材料成本,节省了人力资源,并进一步促使机械设计应用更为广泛。
4农业机械设计过程中数字化设计的实际应用
4.1应用虚拟技术
在农业生产活动中应用数字化设计技术,不但可以满足农业机械设计的多方面需求,而且也能加强农业生产活动的工作效率。数字化设计技术中的虚拟技术,也就是运用计算机图形系统、形式多样的控制设备、计算机三维设计技术等,使设计图像更加形象和逼真。在农业机械设计中,应用虚拟图像技术,既可以完善传统设计中的不足,也能精确设计一些复杂多变的结构部位。另外,运用声音定位系统和虚拟图像技术,也能使农业机械设计更加简单化。因此,在农业机械设计过程中,要充分利用虚拟技术,简单模拟机械运动的各个过程,完整分析相应的力学系统,从而确保设计的可行性。
4.2实现产品设计和产品制造的协同
产品设计与产品制造之间有着密切的联系。在现代农业机械设计过程中,充分利用数字化设计技术,可以保障产品设计与产品制造之间的协同性。结合计算机虚拟技术加强农业机械设计技能技术,并结合相应的协同理念,在设计农业机械中有效减少设计成本、缩短设计周期、提高设计的工作质量,同时优化和整合设计方案。可见,确保农业机械设计与制造之间的协同性,加强设计结构的精确性、科学性,可有效解决传统农业机械设计一直解决不了的问题。
4.3注重创新型设计
从农业机械设计层面上讲,必须要重视创新设计。在农业机械设计过程中,要充分运用数字化技术,加强设计的合理性、有效性。但是,也应该注意,设计中也会涌现出很多新问题。要及时解决好这些问题,就必须要将“创新性”贯穿于设计的始终。在应用新技术过程中,要重视创新设计理念,运用数字化设计技术,全面改进优化新技术,并结合创新性设计理论,进一步推进农业机械设计技术的可持续发展。
5结语
随着机械生产更新速度的加快,数字化技术在人们生活中所发挥的作用越来越大,应用领域范围也越来越广泛,成为日常生活不可缺少的一部分。但是,对于机械设计来讲,在数字化技术应用下,现代机械设计可以通过利用各种新型的技术和软件进行大量的生产和修整,不但提高了生产效率,而且也确保了生产质量,完善了传统机械设计中的不足。
作者:毛暖思 单位:广东省海洋工程职业技术学校
参考文献
镇江现代农业发展和规模经营发展较快,大量较大规模的现代农业园区建设加快,但从调查情况看,这些农业示范园对如何更好利用物联网技术去经营企业没有思考太多,还存在很多问题。(1)农业示范园区对物联网认识不足。目前,镇江市的农民文化水平普遍偏低,受自身文化知识水平的局限,比较习惯于传统经验式的农业生产经营方式,对现代农业物联网技术的感性、理性认识较差,不能适应农业物联网技术等现代高科技数字农业技术的应用。这也从根本上限制了农业物联网技术在现代农业上的大面积推广使用,也与我们发展智慧农业的要求有很大的差距。(2)农业示范园区农业基础设施较差。物联网技术在农业上的应用需要有较好的现代农业基础设施,尤其是基于物联网技术的智能控制系统需要配备技术含量较高的控制设备,而镇江市农业示范园区现有的农业基础设施装备较差。由于农业生产季节性强,在应用农业物联网技术时不仅需要对其基础设施进行改造,还需要投入资金,设施改造不仅对农业生产计划有影响,且在一定程度上影响着镇江市农业示范园区应用农业物联网技术的积极性。(3)物联网技术本身不够完善。现阶段农业物联网技术本身也存在一些应用的问题,一是农业物联网中智能感知系统的成本相对较高;二是农田无线传感器网络体系的功耗较高;三是物联网感知节点上数据高效传输存在局限性,需要提高节点数据高效传输与管理能力,以解决其协作感知、高效采集、处理等问题。(4)农产品供应链的各结点间信息不通畅。由于我国农产品供应链起步比较晚,我国农产品供应链总体信息化水平比较低,供应链结点间质量安全管理信息缺乏共享。如农业企业面对市场组织生产时,由于市场信息传递缓慢或者是信息割裂不能共享,导致盲目生产,造成销售市场价格波动大,不利于农产品的供求均衡。这些现状所造成的信息化问题成为农产品供应链质量安全管理发展产巨大阻碍。(5)农业经营效益低下。由于历史和传统原因,农产品相对于工业产品来说经营效益要低得多,镇江市也不例外。虽然近年来镇江市农业依靠农业科技的发展和政府的重视,特色农业和高效农业发展迅速,使农业效益有了较大的提高,但与现代高科技的工业相比,效益还是有很大的差距,这不仅影响了工商资本投入农业的积极性,也影响了农民应用农业物联网技术等相对投入较高的现代数字农业技术的积极性。
二、物联网技术在优化镇江农业示范园经营中应用的研究
通过上述分析,我们认为有必要促使这些农业示范园用新的眼光审视传统的经营方式,利用现代物联网技术,使其更动态地管理农产品的生产和销售,满足消费者的需求。
1、利用物联网敏捷控制农业示范园供应链为了给农产品整个供应链的各环节提供有关农产品产地、运输、仓储、加工、装卸、配送和销售等方面的实时、全面及详实的电子化信息,可利用RFID技术和EPC标准进行信息采集、传输和处理(如图1所示)。物联网将改进企业网络营销的供应链,即对产品的制造、仓储、配送等流通环节实现数据的可视化展现,让园区和消费者随时随地了解商品的情况,加强产品监管,消除客户疑虑。
2、利用物联网创新农业示范园营销工作、探索智能农业经营新业态结合虚拟数字技术、远程视频实景传播技术等,构建基于电子商务技术、淘宝商业模式的农产品网络超市。以面向不同消费群体的市场化需求为导向,生产无公害农产品、绿色食品、有机农产品,实现订单式生产、网络化采购、物流式配送,形成以技术流、产品流、信息流为主要调控手段,以高效益、高产出为重要特征的现代化农业经营业态。
3、利用物联网提升农业示范园自身信誉度和品牌知名度目前,很多消费者对所购买的农产品采取“零容忍”的态度,而信誉对于企业的生死存亡至关重要。企业利用物联网的无缝接入技术,可以随时随地的获得各种丰富的网络资源,并且由于信息传递速度和传播量的成倍增长,口碑推广的深度和广度也不断提高,从而帮助企业推销自己的产品和企业文化,提高自身信誉度和品牌知名度。
4、利用物联网挖掘高价值客户、开发新产品RFID阅读器或者手持机能够严格监控输入数据的合法性,保证了操作过程中数据的完整性和一致性,使得进入总数据库的数据清洁有效,企业对这些干净的数据进行数据分类处理,可以清楚了解客户的喜好和购买习惯,从而挖掘高价值客户,建立优势客户资源库。同时,企业能够利用物联网进行范围更广的在线调查,提高在线调查的交互性,根据所调查的客户需求信息不断对产品更新换代,开发出满足客户的完美体验的新产品。
5、利用物联网发展特色智能农业观光旅游农业示范园可应用物联网技术,把农业生产过程与农业观光、旅游、休闲、科普等有机结合起来,吸引市民到园区与村民共同开展参与式农业生产,订制农产品,体验生产劳动,监控农产品生产全过程,实现城市与乡村融合、农民与市民互动、生产与消费联结,推动形成新型农业产业经营业态,从根本上实现传统农业向现代农业生产、经营方式的转变。规划实施基于物联网技术的现代农业参与式观光旅游产业示范区,以生态休闲、科普教育、认养订购、农耕文化等为特色服务产品,构建生产者、消费者、观光客三位一体的新型产业链。
三、政策建议
结合镇江市农业示范园物联网技术应用较少的现状看,农业示范园要想实现以上经营方式的转变,需要镇江市从政策层面,在不同的领域、地域、区域等发展农业物联网技术,加快推进镇江市农业示范园的转型升级和现代化建设步伐。具体要做好以下五个方面。
1、加强宣传,积极引导为了推动农业物联网技术在镇江市现代农业中推广应用,促进镇江市农业可持续发展,必须提高广大干部群众和农业从业人员对农业物联网的认识。一是充分利用舆论宣传工具,大力宣传农业物联网技术特点、优势,促使他们转变观念,提高对农业物联网技术应用必要性的认识。二是大力普及农业物联网技术知识,利用农民素质培训平台等多种途经开办物联网技术的知识讲座、技术培训,让广大农业从业人员掌握好物联网技术的基础知识和使用管理的基本技能,达到使他们懂技术、善应用、会管理的目的,为农业物联网技术在镇江市现代农业的推广应用打好基础。
2、加强扶持,促进发展根据镇江市现代农业基础设施差、效益不高等现状,为提高广大农民应用农业物联网技术的积极性,政府应当针对不同的情况出台相应的扶持政策,以推动全市物联网技术在现代农业中应用,真正达到农业企业的转型升级。一是加大财政资金投入,对农业园区为使用农业物联网技术而进行的基础设施建设或改造而增加的投入给予一定比例的政策补助。二提供招商引资优惠待遇,以吸引更多的社会工商资本向农业投资,建设高水平的现代农业示范园区。三是人才培养,要造就新一代有知识的新型农民,政府要出台扶持政策,吸引广大有技术的知识青年投身农业,提高农民知识水平,从根本上改变农民文化水平低下的局面,促进现代农业科技实际推广应用。
3、加强示范,拓展领域政府在现代农业科技示范园区规划建设时,要通过与高校、科研院所等深层次的协作,建设一批农业物联网应用的科技示范园区,积极引进使用一些先进适用、功能配套的农业物联网等数字农业技术装备,充分展示农业物联网的技术功能,让广大的农民开阔眼界,发挥好园区的新技术辐射作用,促进数字农业技术的科技成果转化,带动其技术推广应用,并积极探索农业物联网等数字农业技术应用模式,真正促进镇江市农业的数字化、精准化和智能化发展。
4、科学规划,合理布局根据镇江市农业的自然资源条件和社会经济发展水平,立足实际,结合现有现代农业园区设施和农业布局,科学规划出全市数字农业技术应用推广体系,合理布局,针对不同区域、不同产业和重点发展产业等,建设好一批农业物联网等数字农业示范园区,并进行分类指导、重点突破。适当建立一些基于物联网技术的集高效生产、休闲观光为一体的智能农业示范示范园区,推动农业物联网技术的实际应用。
5、加强研发,强化保障为了加快农业物联网技术的推广应用,有必要采取技术手段研发低成本农业物联网技术和装备。根据镇江市农业特点,积极组建镇江数字农业技术科技创新团队,与江苏大学、江苏农林科技学院等科研院所合作,利用它们的技术优势,进行重点突破,开发一些适合镇江农业生产实际的低成本的农业物联网技术和装备,从而达到减少运行成本,降低农业物联网示范和推广应用的门槛,推动农业物联网技术的快速发展和应用。
四、结语
一、在代数教学中培养学生的数字敏感性
[HTK]1在代数教学中培养学生数字敏感性的意义
首先,应该在初中代数的教学中培养学生对数字的敏感性对教师而言,在引用生活实例论证代数理论时,需要自觉地对实例进行非常精确的数学刻画通过这样的方式,不仅可以将数学信息更好地传递给学生,而且还能不断刺激学生的感官系统,让学生能够逐渐习惯数的概念,最终形成对数的理解而对于初中学生而言,不论是在课堂上回答问题时,还是自己完成课后作业时,都必须要主动、自觉地使用规范的数学表达,并通过不断的模仿过程,培养自己灵活应用数学概念的能力
[HTK]2培养学生数字敏感性在代数教学中的实践
例如,教师在讲解负数的概念时,可以引入零下温度作为实例,让学生能够更形象地理解负数的概念(在讲解合并同类项的概念时,教师可以引入上下册的代数书进行举例,这样不仅能让学生更好地理解何为合并同类项;而且还能激发爱学习的学生通过对这一节知识的学习,将同一学科的书籍进行归类整理,增强学生实际运用数学知识的能力)在讲解多项式的升幂和降幂排列时,教师可以将班级集合排队时由矮到高的排队顺序比作升幂排列,将由高到矮的排队顺序比作降幂排列由于集合排队是学生每天都会做事情,以这样的实例可以很容易让学生树立起非常生动、形象的数学概念教师通过生活实例的列举,能够让学生身临其境地体会到学习数学的趣味性,而且也能让他们从生活实例和问题情境中感受到数的无处不在,进而在这样的过程中培养起对数字的敏感性,增强初中学生学习数学的自信心
二、在几何教学中培养学生的数字敏感性
[HTK]1在几何教学中培养学生数字敏感性的意义
与代数相比,几何教学的现实性较差不论是对图形的认识、图形的变换、图形与坐标还是图形与证明的学习,都需要将图形作为载体,来进一步培养学生的空间观念和推理能力但是对于其中涉及的抽象问题,学生往往难以理解因而在几何教学过程中联系生活实际,培养学生的数字敏感性显得比较困难所以几何教师要充分发散学生的思维,培养他们对图形的比较性认识首先,由于对学生逻辑推理能力的培养非一朝一夕之功而需要循序渐进,所以教师可以通过对直观教学法或创设现实法的运用,为学生建立充满趣味性的几何问题情景,进而更有利于学生找出解决几何问题的关键思路,让学生学会从现实世界抽象出几何模型,并运用几何知识解决实际问题的能力最终将抽象的几何问题转化为具体的实际案例,让学生能够亲自体会到数学的奥妙,及其与实际生活的密切联系其次,教师[HJ1mm]还应该充分挖掘出现实中存在的图形模型,充分调动学生的自我动手能力,让学生学会自主探索与合作交流,在实际的探索过程中不断积累与几何图形以及数学概念有关的经验
[HTK]2培养学生数字敏感性在几何教学中的实践
例如,教师在教学生区分轴对称图形与中心对称图形的时候,就可以利用幻灯片给学生展示一些他们身边实际存在的轴对称或中心对称图形,让学生能够更形象地体会二者之间的区别如丰田汽车的标志、中国工商银行的标志以及中国农业银行的标志并且通过对这些图形的观察、比较和分析,培养学生的数学推理能力和数感,有助于让学生更好地形成空间观念教师在讲解多边形的内角和公式时,由于学生对三角形的内角和已经有了非常清楚的认识,所以教师在讲课前可以先让学生根据以往的数学经验猜想四边形、五边形等图形的内角和,然后让学生亲自动手去量一量这些图形的内角和让学生经过自己的猜想和实际论证去发现多边形的内角和公式这样可以加深学生对所学内容的印象,并且通过这样的动手过程,进一步发展初中学生的思考能力,促进其想象与空间观念的发展
三、在统计与概率教学中培养学生的数字敏感性
[HTK]1在统计与概率教学中培养学生数字敏感性的意义
统计与概率作为新增加的初中数学课程,其核心的学习目标就是发展学生的统计与随机观念因为随着科学技术和信息化技术的不断发展,我们正步入信息化的社会,从社会各方面收集数据并提取有用信息已经成为非常必要且经常的事情,对数据的统计能帮助我们更合理地作出决策在日常生活中,类似“某地区的受灾面积达到70%”“这场足球赛巴西队不太可能会赢”的语言不绝于耳因此,为了让学生将来能够快速适应现代社会的发展要求,让学生掌握一些简单的统计学知识以及概率知识已经成为必然要求除此之外,在统计与概率的学习过程中,常常会涉及到计算、推理、整数、分数和比值等多种知识让学生在不断学习新知识的同时,也能够复习和巩固旧知识,并且学会在统计过程中灵活运用已学过的知识,从而提高自己解数学题的综合能力
[HTK]2培养学生数字敏感性在统计与概率教学中的实践
对比中西方数学史,不难看出双方在数学思维和路径上的差异。一种是源于古希腊的公理化思想,另一种则是贯穿于整个中国古代数学的机械化思想。其实这两种思想均对世界的数学发展起到过巨大的推动作用,这与世界各地不同地域文明的发展、不同生产生活形态的社会进步紧密相连。《中国科学技术史》的作者李约瑟说:“在现代科学技术登场前十多个世纪,中国在科技和知识方面的积累远胜于西方”“中国文明在科学技术史上曾起过从来没有被认识到的巨大作用”。尽管这位著名的英国学者没有直接对中国古代数学作出肯定和评价,但可以从中国古代的科技中看到其中的数学元素和处处渗透出的数学思想。
在中国古代的科技和文化中,没有今天这样详细的分门别类,甚至连最初步的学科分类也没有划分。所有科学技术、文化艺术、宗教行为均包括在具体劳动和生活成就中,它们互相融合、渗透、不可分离。当时是从中国古代的科技文化来认识和体会其中的数学思想。
一、道家学说、圆周率与极限思想
春秋战国时期老子的《道德经》中“道生一,一生二,二生三,三生万物”。这是今天人们常常用来解释道家思想的经典哲学用语,也是中国古代道家学说的重要组成部分。反映出当时人们认知世界的局限性,但同时也反映出人们在认知上想要突破这种局限性的向往,产生了“无穷大量”“无限计算”的概念。从数学上说,这就是极限的思想,它初步表现出了无限性与有限性的辩证统一思想。道家的另一位代表人物庄子在“天下篇”中有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,这反映出了古人对极限的一种思考,这不仅表达出了极限的思想,更是“无穷小量”的一个典型例子,深刻认识到无限运动变化性与连续性的关系。
圆周率是今天人们所熟知的圆的周长与直径的比值,大家也知道我国古代数学家祖冲之在推求圆周率方面做出了超越前人的巨大贡献。其实在秦汉时期,我国学者在涉及圆周率的推求上取得的成就也不小,尤其是应用在“割圆术”和“阳马术”中对于计算面积和体积时取得了成功。后来有许多学者在圆周率的推求上不断取得不小的进步和成就。这是极限思想在实际应用中不断深入和发展的结果。极限概念是微积分学重要的概念之一,在中国古代的科技与思想中,极限的思想得到了萌芽与发展。
二、天文、地理、指南针与坐标系
战国时期,由齐国人甘德所作的《天文星占》,大约在公元前四世纪魏国人石申所作的《天文》,后来人们将这两部书合编在一起,取名为《甘石星经》,在书中的《石氏星表》中测定标注了120多个恒星的位置,其测绘者是石申,《石氏星表》是世界上最早的星表。把测量出的若干恒星的坐标汇编而成,其中还常常附有恒星的其他特性。我国古代曾经多次测编过星表。而《甘石星经》是我国最早的一部天文学专著。东汉科学家张衡发明了测定地震方位的地动仪,可以测到千里之外地震发生的方向和大小,该地动仪曾经成功地测定出了发生在西部边陲地区的地震。作为中国古代“四大发明”的指南针,在世界科学史上留下了浓墨重彩的一笔,它为推动当时中国的社会进步,与世界各个文明间的交流,尤其是应用在航海远行上,作出了不可磨灭的贡献。
《易经》以宇宙间万事万物为观察和研究对象,用“阴”和“阳”两个基本要素,描述了一个阴阳变化的系统。“无极生有极,有极生太极,太极生两仪(即阴阳),两仪生四象(即少阳,太阳,少阴,太阴),四象演八卦,八八六十四卦”。两仪是对太极的细分;四象是对阴阳的细分;八卦是对四象的细分;六十四卦是对八卦的细分。周易以高度抽象的六十四卦的形式表征普遍存在的双边关系中可能发生的各种各样的变化。
从上述中,可以得到共有的概念:方位、角度和坐标。人们在认识中国古代数学时,往往注意到“数”“形”“计算”这些可见的方面,而忽视了蕴藏在众多科技和文化中的数学思想,这种思想至今仍然闪耀着它的光芒。坐标和坐标系作为今天人们广泛认知和应用的数学基本知识,在中国古代只是作为一个实用的工具和技术应用,而没有提炼抽象出一个学科理论,这也是由当时的社会环境和局限性决定的。
三、古代农业生产和建筑中的数学思想
从大禹治水故事“河出图,洛出书”的寓言中,可以看到“河图洛书”中关于数字的神奇排列,体现出不同组合的数学思想,其影响深远。
由李冰父子负责修建的都江堰水利工程,两千多年来仍在发挥着它巨大的功能,可以想象当年在设计这一浩大工程时,“计算”是何等的精确与美妙。为保证丰水期和枯水期水量的相对稳定,先由鱼嘴将岷江分为外江和内江,丰水期多余的水量自动分流;再由飞沙堰将沙石滤掉并将多余的内江水溢出,这样保证了流经宝瓶口的水量衡定,这种“分”“合”的数学思想和精确的数学计算,在今天看来仍具独特的魅力。
长城是世界古代建筑的奇迹,当年在修筑长城时,精确的计算与测量不可缺少而且工作量巨大。秦朝时期已统一了度量衡制,测量、计算、统计工作也是该工程的保证之一,由于当年的科技水平和精确的测量与计算,才使得这一世界奇迹保留下来。“勾股定理”是中国古代数学总结出的思想结晶,它被广泛地应用在各个方面。在农业生产中,关于土地面积的测量和计算,关于种植各种农作物多少的测量和计算;在房屋的修建方面,涉及的各种测量和计算,均要运用到勾股定理。在农业生产中,还涉及农作物的收成预期与估算,这些都是与面积、体积和统计概念联系在一起的。
四、冶金术与比例的关系
中国古代的冶金术闻名于世,由于青铜时代生产力发展的限制,冶炼出的产品纯度不高,分析原因,是冶金产品中各物质成分的比例出现了问题。尽管没有明确提出“比例”这一数学概念,但在中国古代冶金术中充分地应用了这一方法,并成为控制各种冶金产品的技术指标,其内涵中渗透着深刻的数学思想。