634180178888281250科技创新选题.pptx

科技创新选题 关于创新能力的培养和教育发展的瓶颈关于创新能力的培养和教育发展的瓶颈几十年来几十年来,我国在各个方面都取得了巨大的进步。我国在各个方面都取得了巨大的进步。今后要可持续发展今后要可持续发展,除了要主要保护和改善环境、除了要主要保护和改善环境、节约合理使用资源、节约合理使用资源、促进社会公平、促进社会公平、加快社会公共事业建设之外，加快社会公共事业建设之外，还需要源源不断地培养大批善于独立思考、还需要源源不断地培养大批善于独立思考、具有强烈创新意识和能力的人才。具有强烈创新意识和能力的人才。在科学技术一日千里的今天，在科学技术一日千里的今天，社会成员的创新能力的重要性不言而喻。社会成员的创新能力的重要性不言而喻。学校是人类文明的传承、弘扬和发展的主力。学校是人类文明的传承、弘扬和发展的主力。对于中国的教育体系而言，对于中国的教育体系而言，养成学生的创新意识和能力，已经刻不容缓。养成学生的创新意识和能力，已经刻不容缓。这对于从事教育的许多人来说是个新课题，这对于从事教育的许多人来说是个新课题，是一项前所未有的、亟待解决的问题。是一项前所未有的、亟待解决的问题。当前中国教育发展的关键并不在于规模不够大，当前中国教育发展的关键并不在于规模不够大，也不在于教育经费增长不够迅速。也不在于教育经费增长不够迅速。而在于教师素质的提高和教育观念的与时俱进。而在于教师素质的提高和教育观念的与时俱进。“我称之为中国教育发展的两个瓶颈。我称之为中国教育发展的两个瓶颈。”即短期内难以提高水平稍微偏低的教师综合素质，即短期内难以提高水平稍微偏低的教师综合素质，短期内难以改变学校重视升学忽视道德培养的教短期内难以改变学校重视升学忽视道德培养的教育观念。育观念。许嘉璐许嘉璐 2009年亚洲地区教育大学校长论坛年亚洲地区教育大学校长论坛 关于数学学科和教学的创新关于数学学科和教学的创新 1 数学是一门古老的基础学科，数学是一门古老的基础学科，逻辑体系严密逻辑体系严密 研究事物的共性研究事物的共性 2 中学数学教学更加基础，中学数学教学更加基础，知识的局限知识的局限 教学理念的局限教学理念的局限 与科技的发展和社会进步的脱节与科技的发展和社会进步的脱节3 关于创新的思维和能力关于创新的思维和能力复制型的思维过程复制型的思维过程，有固定的逻辑框架和明确的理论体系。以重复现有有固定的逻辑框架和明确的理论体系。以重复现有的理论框架为主。的理论框架为主。理解和实践过程中的创新理解和实践过程中的创新探索型的思维过程探索型的思维过程，涉及的逻辑框架和理论体系不明确。需要发现和探涉及的逻辑框架和理论体系不明确。需要发现和探索适用的理论框架。索适用的理论框架。发现问题及探索使用的方法的创新发现问题及探索使用的方法的创新创新型的思维过程创新型的思维过程，没有现成的逻辑框架和相应的理论体系。需要构建没有现成的逻辑框架和相应的理论体系。需要构建使用的逻辑框架和相应的理论体系。使用的逻辑框架和相应的理论体系。原创新原创新数学的科学技术创新数学的科学技术创新 问题新，思想新，方法新，结果新问题新，思想新，方法新，结果新 1.依常规解数学题，数学难题不新。依常规解数学题，数学难题不新。2.套公式，全盘照搬现成的理论不新。套公式，全盘照搬现成的理论不新。3.过于化简，成为数学的范式不新。过于化简，成为数学的范式不新。4.依据传统的数学思维的问题和工作不新依据传统的数学思维的问题和工作不新 5.现成问题的新解法不新。现成问题的新解法不新。科技创新课题的选择标准科技创新课题的选择标准1.有背景有背景.应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真实问题。要有具体的对象和真实的数据。实问题。要有具体的对象和真实的数据。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。要做必要的学术调研和研究特色。要做必要的学术调研和研究特色。2.有价值有价值.应用价值，应用价值，理论价值，理论价值，教育价值教育价值 学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念，学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念，提升科学研究的能力。提升科学研究的能力。3.有基础有基础 对背景的了解，对文献的掌握，对背景的了解，对文献的掌握，对方法的积累，对数据资料的占有和获得对方法的积累，对数据资料的占有和获得4.有特色有特色 思路创新，有别于传统研究的新思路思路创新，有别于传统研究的新思路 方法创新，针对具体问题的特点，对传统方法方法创新，针对具体问题的特点，对传统方法的改进和创新的改进和创新 结果创新，要有新的，更深层次的结果结果创新，要有新的，更深层次的结果5.问题可行问题可行 适合学生自己探究并能够完成。适合学生自己探究并能够完成。要有学生的特色要有学生的特色 三三.科技创新成果举例科技创新成果举例 1.圆弧半径测量尺圆弧半径测量尺 2.只有一种只有一种“足球足球”的证明的证明 3.保安巡更路线方案及流程分析保安巡更路线方案及流程分析 4.图像法初探洗衣最佳浸泡时间图像法初探洗衣最佳浸泡时间 5.阿基米德多面体的研究阿基米德多面体的研究 6.欧氏空间内的分割问题及其推广欧氏空间内的分割问题及其推广 7.圆锥曲线的新定义及其应用圆锥曲线的新定义及其应用 1.圆弧半径测量尺圆弧半径测量尺一种新型的圆弧外径测量工具一种新型的圆弧外径测量工具运用平面几何和三角函数等知识建立了数学模型运用平面几何和三角函数等知识建立了数学模型使得测量尺克服了部分同类测量工具的不足。使得测量尺克服了部分同类测量工具的不足。测量尺由圆弧形的主尺和可滑动的副尺组成，测量尺由圆弧形的主尺和可滑动的副尺组成，可以通过公式计算得出测量结果，也可直接读出测量值。可以通过公式计算得出测量结果，也可直接读出测量值。测量尺的理论量程无上限，实际使用中可以测量半径数米测量尺的理论量程无上限，实际使用中可以测量半径数米的大圆弧。的大圆弧。测量尺可以测量一般情况下圆心角小于测量尺可以测量一般情况下圆心角小于180的圆弧的圆弧并且不要求通过待测圆弧的圆心。并且不要求通过待测圆弧的圆心。成本低、使用便捷等优点。成本低、使用便捷等优点。本发明已申请实用新型专利。专利申请号：本发明已申请实用新型专利。专利申请号：200520000602.3 3.保安巡更路线方案及流程分析保安巡更路线方案及流程分析目的：为物业管理行业提供一种可行的、具有推广价目的：为物业管理行业提供一种可行的、具有推广价值的保安巡更路线动态生成方案，实现动态管理。值的保安巡更路线动态生成方案，实现动态管理。基本思路：应用数学建模设计程序生成路线的方案。基本思路：应用数学建模设计程序生成路线的方案。目前小区保安巡更路线是固定的静态路线，容易被犯目前小区保安巡更路线是固定的静态路线，容易被犯罪分子发现规律罪分子发现规律针对这种缺陷，我们设计了一种随机的保安巡更路线针对这种缺陷，我们设计了一种随机的保安巡更路线生成方案。生成方案。要求保安按照中控系统计算机的指令巡逻，在指定时要求保安按照中控系统计算机的指令巡逻，在指定时间到达指定刷卡机，用巡更棒刷卡。间到达指定刷卡机，用巡更棒刷卡。我们在方案当中，提出了安全点思想，建立了小区道我们在方案当中，提出了安全点思想，建立了小区道路图的模型，路图的模型，应用关联矩阵求得小区道路图的最小覆盖，应用关联矩阵求得小区道路图的最小覆盖，计算出刷卡机的最佳放置位置；计算出刷卡机的最佳放置位置；以赋予安全点权重的方法反映出保安巡更中的重点，以赋予安全点权重的方法反映出保安巡更中的重点，我们设计出以安全点模型为核心，以权重、定点随机我们设计出以安全点模型为核心，以权重、定点随机为主体思想的路线生成流程，为主体思想的路线生成流程，编写了太月园小区巡更路线生成的模拟程序。编写了太月园小区巡更路线生成的模拟程序。此设计方案可以应用在任何安装保安巡更装置的小区；此设计方案可以应用在任何安装保安巡更装置的小区；在高层建筑、博物馆、监狱巡查以及城市的警力搜索在高层建筑、博物馆、监狱巡查以及城市的警力搜索等方面，均有很强的实用性。等方面，均有很强的实用性。5.阿基米德多面体的研究阿基米德多面体的研究利用欧拉多面体公式可以证明有且只有五种正多面体，利用欧拉多面体公式可以证明有且只有五种正多面体，同时也能证明我们所熟悉的同时也能证明我们所熟悉的“足球足球”的构成方式也只的构成方式也只有一种。有一种。我对这一事实产生兴趣并进行了更进一步的了解，我对这一事实产生兴趣并进行了更进一步的了解，发现发现“足球足球”属于阿基米德多面体，属于阿基米德多面体，阿基米德曾给出阿基米德曾给出13种此类多面体，但其研究已失传。种此类多面体，但其研究已失传。对此我也进行了研究，对此我也进行了研究，利用构成多面体的多边形数量以及每个顶角周围的多利用构成多面体的多边形数量以及每个顶角周围的多边形种类两方面进行分类讨论，边形种类两方面进行分类讨论，同时利用角亏公式进行计算，同时利用角亏公式进行计算，最终得到了最终得到了16种（类）阿基米德多面体，种（类）阿基米德多面体，即全部此类多面体即全部此类多面体7.欧氏空间内的分割问题及其推广欧氏空间内的分割问题及其推广论文主要探讨欧氏空间的分割问题，论文主要探讨欧氏空间的分割问题，研究了在分割空间时，所形成的各维度几研究了在分割空间时，所形成的各维度几何体间的数量关系。何体间的数量关系。由平面分空间所得部分数的最大值入手，由平面分空间所得部分数的最大值入手，得到递推式并计算出表达公式；得到递推式并计算出表达公式；随后延伸发展，讨论了平面分空间所得部随后延伸发展，讨论了平面分空间所得部分数与其所形成的点、线、面、体间的数分数与其所形成的点、线、面、体间的数量关系；量关系；并将此结论推广到并将此结论推广到n-1维空间分割维空间分割n维空间维空间的问题上；的问题上；进一步探索，发现了一类非封闭图形在以上分割进一步探索，发现了一类非封闭图形在以上分割问题中具有同样规律；问题中具有同样规律；由此自然衍生出封闭图形的分割空间问题，由此自然衍生出封闭图形的分割空间问题，在发现其与非封闭图形结论联系的基础上，猜想在发现其与非封闭图形结论联系的基础上，猜想结论，类比数学表达式，并给出严格证明。结论，类比数学表达式，并给出严格证明。最终探索出最终探索出n维封闭图形和部分非封闭图形在分割维封闭图形和部分非封闭图形在分割欧氏空间时所得部分数与其所形成的各维度几何欧氏空间时所得部分数与其所形成的各维度几何体间的数量关系。体间的数量关系。文中的结论及数学表达式均用数学归纳法和反证文中的结论及数学表达式均用数学归纳法和反证法等方法进行了证明。法等方法进行了证明。