A. 世界信息技術的發展歷程
信息技術發展歷程 人類進行通信的歷史已很悠久。早在遠古時期，人們就通過簡單的語言、壁 畫等方式交換信息。千百年來，人們一直在用語言、圖符、鍾鼓、煙火、竹簡、 紙書等傳遞信息，古代人的烽火狼煙、飛鴿傳信、驛馬郵遞就是這方面的例子。 現在還有一些國家的個別原始部落， 仍然保留著諸如擊鼓鳴號這樣古老的通信方 式。在現代社會中，交通警的指揮手語、航海中的旗語等不過是古老通信方式進 一步發展的結果。這些信息傳遞的基本方都是依靠人的視覺與聽覺。 19 世紀中葉以後，隨著電報、電話的發明，電磁波的發現，人類通信領域 產生了根本性的巨大變革，實現了利用金屬導線來傳遞信息，甚至通過電磁波來 進行無線通信，使神話中的「順風耳」、「千里眼」變成了現實。從此，人類的 信息傳遞可以脫離常規的視聽覺方式，用電信號作為新的載體，同此帶來了一系 列鐵技術革新，開始了人類通信的新時代。 1837 年，美國人塞繆樂.莫樂斯（Samuel Morse）成功地研製出世界上第一 台電磁式電報機。他利用自己設計的電碼，可將信息轉換成一串或長或短的電脈 沖傳向目的地，再轉換為原來的信息。 1844 年 5 月 24 日，莫樂斯「用莫爾斯 電碼」發出了人類歷史上的第一份電報，從而實現了長途電報通信。 1875 年，蘇格蘭青年亞歷山大.貝爾（A.G.Bell）發明了世界上第一台電話 機。並於 1876 年申請了發明專利。1878 年在相距 300 公里的波士頓和紐約之間 進行了首次長途電話實驗，並獲得了成功，後來就成立了著名的貝爾電話公司。 1888 年，德國青年物理學家海因里斯.赫茲（H.R.Hertz）用電波環進行了 一系列實驗，發現了電磁波的存在，他用實驗證明了麥克斯韋的電磁理論。這個 實驗轟動了整個科學界，成為近代科學技術史上的一個重要里程碑，導致了無線 電的誕生和電子技術的發展。 電磁波的發現產生了巨大影響。不到 6 年的時間，俄國的波波夫、義大利的 馬可尼分別發明了無線電報，實現了信息的無線電傳播，其他的無線電技術也如 雨後春筍般涌現出來。1906 年美國物理學家費森登成功地研究出無線電廣播。 1920 年美國無線電專家康拉德在匹茲堡建立了世界上第一家商業無線電廣播電 台。電磁波的發現也促使圖像傳播技術迅速發展起來。1922 年 16 歲的美國中學 生菲羅.法恩斯沃斯設計出第一幅電視傳真原理圖，被裁定為發明電視機的第一 人。1928 年美國的茲沃爾金發明了光電顯像管，並同工程師范瓦斯合作，實現 了電子掃描方式的電視發送和傳輸。 1935 年美國紐約帝國大廈設立了一座電視 台，次年就成功地把電視節目發送到 70 公里以外的地方。1938 年茲沃爾金又制 造出第一台符合實用要求的電視攝像機。經過人們的不斷探索和改進，1945 年 在三基色工作原理的基礎上美國無線電公司製成了世界上第一台全電子管彩色 電視機。直到 1946 年，美國人羅斯.威瑪發明了高靈敏度攝像管，同年日本人八 本教授解決了家用電視機接收天線問題，電視迅速普及開來。 此外，作為信息超遠控制的遙控、遙測和遙感技術也是非常重要的技術。 遙控是利用通信線路對遠處被控對象進行控制的一種技術，用於電氣事業、輸油 管道、化學工業、軍事和航天事業；遙測是將遠處需要測量的物理量如電壓、電 流、氣壓、溫度、流量等變換成電量，利用通信線路傳送到觀察點的一種測量技
術，用於氣象、軍事和航空航天業；遙感是一門綜合性的測量技術，在高空或遠 處利用感測器接收物體輻射的電磁波信息， 經過加工處理或能夠識別的圖像或電 子計算機用的記錄磁帶， 提示被測物體一性質、 形狀和變化動態， 主要用於氣象、 軍事和航空航天事業。 隨著電子技術的高速發展， 軍事、科研迫切需要解決的計算工具也大大改進。 1946 年美國賓夕法尼亞大學的埃克特和莫希里研製出世界上第一台電子計算 機。電子元器件材料的革新進一步促使電子計算機朝小型化、高精度、高可靠性 方向發展。20 世紀 40 年代，科學家們發現了半導體材料，用它製成晶體管，替 代了電子管。1948 年美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉坦發明了晶體三極 管，於是晶體管收音機、晶體管電視、晶體管計算機很快代替了各式各樣的真空 電子管產品。1959 年美國的基爾比和諾伊斯發明了集成電路，從此微電子技術 誕生了。1967 年大規模集成電路誕生了，一塊米粒般大小的硅晶片上可以集成 1 千多個晶體管的線路。1977 年美國、日本科學家製成超大規模集成電路，30 平 方毫米的硅晶片上集成了 13 萬個晶體管。微電子技術極大地推動了電子計算機 的更新換代，使電子計算機顯示了前所未有的信息處理功能，成為現代高新科技 的重要標志。 為了解決資源共享問題，單一計算機很快發展成計算機聯網，實現了計算機 之間的數據通信、數據共享。通信介質從普通導線、同軸電纜發展到雙絞線、光 纖導線、光纜；電子計算機的輸入輸出設備也飛速發展起來，掃描儀、繪圖儀、 音頻視頻設備等，使計算機如虎添翼，可以處理更多的復雜問題。20 世紀 80 年 代末多媒體技術的興起，使計算機具備了綜合處理文字、聲音、圖像、影視等各 種形式信息的能力，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。 至此，我們可以初步認為：信息技術（Information Technology，簡稱 IT） 是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為 主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。電子計算機和通信技術的緊密結 合，標志著數字化信息時代的到來。 2 Intetnet 是全世界最大的計算機網路，它起源於美國國防部高級研究計劃 局（ARPA）於 1968 年主持研製的用於支持軍事研究的計算機實驗網 ARPANET。 ARPANET 建網的初衷旨在幫助那些為美國軍方工作的研究人員通過計算機交換 信息，它的設計與實現基於這樣一種主導思想：網路要能夠經得住故障的考驗而 維持正常工作，當網路的一部分因受攻擊而失去作用時，網路的其它部分仍能維 持正常通信。 90 年代初期，隨著 WWW 的發展，Internet 逐漸走向民用，由於 WWW 良好的 界面大大簡化了 Internet 操作的難度，使得用戶的數量急劇增加，許多政府機 構、商業公司意識到 Internet 具有巨大的潛力，於是紛紛大量加入 Internet， 這樣 Internet 上的點數量大大增長，網路上的信息五花八門、十分豐富，如今 Internet 已經深入到人們生活的各個部分，通過 WWW 瀏覽、電子郵件等方式， 人們可以及時的獲得自己所需的信息，Internet 大大方便了信息的傳播，給人 們帶來一個全新的通訊方式，可以說 Internet 是繼電報、電話發明以來人類通 訊方式的又一次革命。 我國 Internet 的發展較晚，但還是比較迅速。1987 年北京計算機應用研究
所率先開通到德國的 X.25 線路，此後中科院、清華大學、北京大學紛紛建立起 自己的校園網並實現與 Internet 的連接， 以此為基礎我國的 Internet 初具雛形。 近幾年，Internet 規模迅速發展已經覆蓋了包括我國在內的 154 個國家， 1994 年中國 Internet 只有一個國際出口，300 多個入網用戶，到 1996 年已發展 到有 7 條國際出口線，2 萬多個入網用戶，到 1995 年我國初步建成四大骨幹網 絡：由中國科學院負責運作的中國科研網(CASNET)。由清華大學負責運作的 中國教育科研互連網(CERNET)。 由電子部、電力部、鐵道部支持，吉通公司 負責運作的中國金橋信息網（CHINAGBN）。由郵電部組建的中國網(Chinanet)。 Chinanet 是我國的第一個商業網，1995 年 6 月第一期工程完成，開通了北京、 上海兩條帶寬 64Kbps 的國際出口線。預計第二期工程完成後，將覆蓋各省市的 全國骨幹網，同時出口線帶寬由 64K 升至 2M。CHINANET 目前已經覆蓋了全國 31 個省市，擁有 86Mbps 的國際專線。 以上四大骨幹網的建立為 Internet 在我國的使用、發展奠定了良好的基礎， 相信 Internet 在我國會有一個良好的明天。
B. 如何運用信息技術讓學生自主探究學習
如何運用信息技術讓學生自主探究學習
一、引言
進入信息化的二十一世紀，隨著科學技術的全面進步和現代化生產的飛速發展，知識急劇增長，技能不斷更新，人們越來越深刻地認識到，處於知識爆炸的時代，一個人掌握科學的學習方法要比佔有知識本身更為重要，更有價值，因此，由培養知識型人才向培養主動學習和主動發展的創造性人才的轉軌成為教育改革的必然趨勢。而信息技術的發展，成為揮之不去，無孔不入，無法迴避的影響人的成長的現實，信息技術與學科的整合是教育信息化的必然和歸宿，所以，我們提出了「運用信息技術促進學生自主性學習的研究」。具體體現在：
一方面，「學習方式的改變，成為我國基礎教育課程改革的重要目標之一，也是本次課程改革的顯著特徵，改變原有單一、被動的學習方式，建立和形成旨在充分調動、發揮學生主體性多樣化的學習方式，促進學生在教師指導下主動地、富有個性的學習，自然成為這場教學改革的核心任務」。「自主學習是指學生在學習時表現出的自覺性、積極性和獨立性，是從事創造性學習活動的一種心理狀態，它包括認識活躍，情感的興奮程度和意志努力的強度」，而我們的教學實際是：第一：單一、被動和陳舊的學習方式，經驗成為影響素質教育在課堂教學中推進的一大障礙。第二：傳統的學習方式過分突出和強調接受與掌握，冷落、忽視了發現與探究，使學生的學習成了純粹被動地接受和記憶的過程，窒息了人的思維和智力，摧殘了人的學習興趣和熱情。
另一方面，信息技術作為一種極富特色的信息傳遞工具，是有多感官刺激效果，有利於學習者主體地位的確定，可以支持自主學習和主動學習的互動與交流。信息技術與學科教學整合的理論研究及「自主學習」的理論研究已初具系統，而在具體的教學活動中如何將兩者有效整合，形成操作性的實踐策略、尚待研究和探索。鑒於此，我們在市電教館的指導下，在學習、研究、實踐的基礎上，開展了「運用信息技術促進學生自主性學習的研究」，旨在通過實驗充分發揮信息技術的功能，轉變學生的學習方式，創造性地引導和幫助學生進行主動的、富有個性的學習，培養學生良好的信息素養，提高學生的信息能力，培養學生的創新意識，提高學生的創新能力，弘揚學生的自主性，促進學生的可持續發展。
二、研究的指導思想
（1）轉變傳統的師生觀，教師角色轉變為學生學習活動的組織者、指導者、學生主動建構意義的促進者。學生轉變為主動參與成為知識的探究者和學習的真正主體。
（2）促進本次課改的推進和新課程標準的實施，促進教學過程中基本要素關系的變化和重組，促進教學方式和學習方式的變革，為學生形成現代學習方式奠定基礎。
（3）信息技術要由僅僅作為教師講課的輔助工具轉變為指導學生學習和交流的認知工具和情感激勵工具。
（4）培養學生的信息素養，提高學生的信息能力，培養學生的創新意識，提高學生的創新能力和實踐能力，促進學生可持續發展。
（5）激活教學主體的自主、能動、創新意識，促使其自覺審視、反思，改進教學目標和相應過程，實現真正意義上的以學生發展為本，提高教學實效。
（6）建構了語文、數學、英語三個學科的自主性學習模式；
（7）形成教育科研志願組合組織，促進教師專業發展，並為本縣教育改革提供依據或指導。
三、研究的理論基礎
（1）馬克思主義哲學認為：人的活動，即為主體活動，是個體自覺地與客體（活動對象）發生相互作用的過程，人只有通過主體活動，才能對客觀世界發生作用，才能主動認識客觀事實，並在這個過程中改進、發展和完善自己。
（2）教育心理學認為：學生的學習方式有接受和發現兩種。在發現學習中，學生是知識的發現者，把學習過程之中的發現、探究、研討等從認識活動中凸顯出來，強調發現學習、探究學習、研究學習，通過研究性學習、參與性學習、體驗性學習和實踐性學習，實現學習方式的多樣，從而促進學生知識與技能、情感、態度與價值觀的整體發展，對培養未來需要的創新人才具有重要意義。
（3）建構主義理論。瑞士皮亞傑的建構主義學說理論的核心是以學生為主體，強調學生對知識的主動探索、主動發現和所學知識意義的主動建構。這一理論認為：知識主要不是通過教學傳授得到的，而是學習者在一定社會背景和情景下，利用必要的學習資源，與他人合作、協商、交流，進行意義建構獲得的。
（4）以人為本的思想。學生是學習的主體，又是發展的主體，課堂既是學生的認知過程，更是學生的生命活動過程。學生的主體，包括其學習的自主意識以及創新精神受到充分尊重，課堂教學是師生之間、生生之間多形式、多維度的互動過程。在這個過程中，教師要尊重學生的個性，承認差異，開發潛能，發揮學生的優勢和特長。
四、研究對象、內容及方法
（1）研究對象：一到六年級全體學生
（2）研究內容：
①教學內容：語文、數學、英語三門學科。
②信息技術利用的呈現形式、內容、時間，頻率等依據教學內容和研究目標而定。
③如何利用信息技術更好地轉變教學方式和學習方式，構建學生自主性學習模式
（3）研究方法：
一是理論聯系實際。組織教師系統地學習理論，了解課題的意義、目標及內容，掌握現代教學的基本理論和教育科研方法，並結合學校的實際情況確定各研究階段的重點研究內容，實驗過程中，堅持用理論去指導，服務於實踐，使其在實踐中不斷地得到完善。
二是自主學習。在課堂實踐中，教師要嚴格控制分析講解時間，在利用信息技術中，努力創設學生自主學習的機會，充分調動學生主動參與的積極性，從質和量兩方面保證教師指導下學生自主探索的時間占整個課堂時間的二分之一以上。
三是自然實驗法。本次研究採用自然實驗法，不設對比班，對學生、教師、教材不作任何別的選擇，讓實驗在自然狀態下進行，以保證研究結果的科學性和有效性。
五、研究的具體操作
2001年4月是該研究的准備階段。在此階段，我們創設了信息技術學習資源環境，修改、調整了研究方案，成立了校級課題研究組，確定了子課題和參加研究的班級、教師，進行了課題研究人員的培訓、學習，邀請專家對本題進行了論證和指導。2001年9月前期進行了實驗前測及教師教學方式和學生學習方式的調查。
2001年9月以後，研究進入實施階段，在此階段，實驗教師充分發揮信息技術在教學中的作用，以「情景——自主探索」模式為主，注意運用了信息技術的多種教學策略，如創設情景，指導觀察，啟發思考；提供資源，自主探索；操作實踐，激發參與，探究規律；注重語言表述，文字概括，進行意義建構；組織合作學習，培養合作學習精神；利用工具平台，嘗試創造實踐，提供自我評價和反饋的機會。實驗教師在實際教學中，根據教學內容，學科特點，實驗目標及學生的身心特點，有目的、有選擇、有計劃、有測重的運用信息技術教學策略，取得良好的實效。
（1）進一步調整課程結構，通過從低年級開始開設信息技術課和舉辦多層次休閑電腦培訓班等形式，實施分層教學模式，提高了學生利用信息技術的能力，為本課題的順利開展奠定了基礎。同時，通過紅領巾廣播站、黑板報、學科滲透、高年級專題講座，高年級學生沙龍、登錄校園網等形式對學生進行學習動機、學習策略的宣傳教育和指導，使學生願想、會想、敢想，會觀察、會說、會做。培養和提升了學生主體學習的動力和能力，為促進學生的自主性學習提供了源源不斷的內驅力及方法與策略。
（2）運用信息技術創設情境，激發學生學習的興趣和主動參與的興趣，使學生產生自主學習的慾望。要使學生自主學習，調動學生學習的積極性是前提條件，而調動學生學習積極性的最有效的方法就是激發學生學習的興趣和參與興趣，使他們樂於學習。我國著名的古代教育家孔子曾說：「知之者不如好知者，好知者不如樂知者。」心理學實驗表明，在教學過程中，運用聲音、圖片、錄像、多媒體課件等直觀教具，創建虛擬現實情境，能調動學生眼、耳、口、手等多種感官參與學習，並使大腦保持興奮狀態，能為學生完成學習任務創造良好的條件。為此，在教學活動中，利用信息技術，有目的地為學生提供各種參與機會，創造良好的學習氛圍，激發學生探索事物的願望，有效地調動學生的學習情感，使學生真正把學習變成自身的需要，從而積極主動地參與到學習中來。
如在教學《認識方向標》時，利用課件創設一個童話般的虛擬世界：大雁南飛，飛累了，她可以搭乘哪種交通工具（圖：飛機、汽車、輪船、位於不同的方位）……她乘輪船來到南方一個大城市，改乘火車，在火車站，她看到了許多老朋友（圖），你能用「東、南、西、北」幾個詞說出每種動物的家與火車站的位置關系嗎？……這種練習形式，極大地促使學生內心興奮，精神集中，提高了學生學習的興趣及對知識本身的興趣，促使學生主動參與，從而提升了學生學習的主動性。
（3）利用信息技術直觀形象的教學，解決學生學習上的疑難，創造成功時機，促進學生自主性學習。教學中一些比較抽象的概念或離學生生活經驗較遠的知識點是學生學習的難點，為此，利用信息技術，引導學生去發現、去思考、去尋找解決問題的方法，最終讓學生自己提出問題，並經過思考自己解決問題，充分發揮學生的主觀能動性，讓學生進入主體角色，主動地去學習，自主地去學習，成為知識的主動建構者，這樣不僅使教學上的難題迎刃而解，而且降低了學生學習中的困難，為學生體驗成功的愉悅提供了時機。如教學「長方形的周長和面積的比較」時，周長和面積的概念比較抽象，是學習的難點。教學中，利用課件，先顯示一個長方形，然後「長」出綠草，再在四周逐步圍上柵欄，讓學生進行思考並提出草坪的大小是什麼？柵欄的總長是多少，然後在自主探究合作交流中逐步抽象概念，使學生較好地理解了這兩個概念的區別。再如，在教學《圓錐體的高》時，利用課件動態演示「頂點到底面圓心」的距離，使學生有效地區分了圓錐的高與母線，而圓錐底面與底面，高與高的動態疊合，使學生輕松地掌握了「等底等高」的概念，為體積的學習打下了基礎。
（4）運用信息技術，創建多層次練習檢測模式，使各層次學生均有適合自己的練習模塊，自我評價，從而促進學生自主性學習。傳統的練習和檢測都是同面目的習題或檢測卷面對不同層次的學生，這樣必定難顧兩頭，題目較易，不能滿足優秀生的表現欲，從而喪失參與的興趣，題目偏難，後進生會產生心理威懼感，從而對學習失去信心，所有這些都不利於張揚學生的個性，不能滿足各層次學生獲得成功的喜悅。為此，我們在高年級實驗班上進行了網上星級練習和星級測試，不同層次的學生根據自己的實際自主選擇適合自己的練習或測試卷，這樣，學生在學習過程中對認知活動能夠進行自我監控，並根據實際做出相應的調適，自我評價，自我反饋，從而根據自己學習結果自己作出獎賞或懲罰，進而自我強化，自我補救。
（5）運用信息技術，開展自主探索，培養學生自主學習的能力，促進學生自主性學習。計算機網路具有信息量大的優勢，並且能使學生在網路中尋找自己感興趣的知識來學，能讓學生根據自己制定的學習計劃自主決定學習步驟和學習進度，這樣能很好地促進學生自主性學習。如在教學統計圖表時，我們按照「情景——自主探索」的模式，組織教學活動。即：登錄校園網，搜尋學習內容→制定學習計劃，提出問題→瀏覽學習資源，自主探索→成果匯報，進行評價→網上展示，解決問題。在校園網上，我們沒有「瀏覽」、「自學」、「討論」、「練習」等板塊，在相應的板塊中有各種統計的資料，如各班人數，各年齡段人數，參加興趣小組人數，各班學生成績，校辦企業產值，校少兒銀行各種數據等，有各種統計表、統計圖，有統計圖表的繪制方法、統計圖表的分析案例、統計圖表的各式練習等。學生在不同的板塊之中可以找到自已喜愛的內容進行自學，參與討論，尋找幫助，制圖表練習，進行評價等，學生在自主探索中獲取了知識，提高了能力，在成果展示中獲得了成功的喜悅，潛移默化地促進了學生的自主性學習。
六、研究成果
（1）轉變了傳統的師生觀，構建了平等、互動的師生關系。信息技術營造了民主、寬松、愉快的教學氛圍，師生共同探討，建立了新型的師生關系，教師由原來的處於中心地位的知識權威轉變為學生學習的組織者、引導者、合作者、學生知識的建構者、學生健康思想情操的培育者，教師更多關注學生學習活動的設計和開發，更加關注學生學習的過程。學生的地位由知識容器、知識的被動接受者轉變為知識的主宰、學習的主體，成為教學活動的積極參與者和知識的積極建構者。
（2）轉變了學生的學習方式，培養了學生自主性學習的能力。一是信息技術的應用改變了傳統的教學模式和學生的學習方式，激發了學生以信息技術作為認知工具主動學習的興趣和情感，自主學習興趣盎然，情感熱烈，學生對學習的內在需要逐步增強，80%以上的學生從「要我學」變為「我要學」。二是課堂信息化擴大了信息面，提高了學生運用信息技術獲取信息的能力，增強了其表現獨立學習能力的慾望。三是信息技術的操作增強了學生對知識產生和發展的過程體驗。在應用信息技術學習中，學生不僅能用自己的腦子思考，而且能用自己的眼睛去看，用自己的耳朵去聽，用自己的嘴去說，用自己的手去操作，用自己的身體去親自經歷，用自己的心靈去親自感悟，不僅更好地理解知識，而且內化了科學的學習策略，為可持續發展作了奠礎。四是提高了學生自主學習，釋疑思辯，探索發現規律和運用知識解決問題的能力。五是培養了學生的信息素養，提高了學生的信息能力，培養了學生的創新意識，創新精神和創新能力。
C. 信息技術的研究方向
研究方向：
隨著經濟的發展科技也在不斷的進步，社會的發展也在更新和進步，計算機技術得到了飛速的發展和進步，同時得到了普遍的應用。計算機已經是人們生活中、學習中以及工作中不可缺少的一部分。當今的社會是信息時代，計算機技術的發展符合社會發展需求。本文主要分析了計算機技術發展的方向，並對其應用進行了合理的探究。
就業方向：
畢業生主要面向銀行 證券 交通系統各單位、交通信息化與電子政務建設與應用部門、各類計算機專業化公司、廣告設計製作公司、汽車營銷技術服務等從事IT行業工作。
主要課程：
計算機應用基礎、計算機組裝與維護、Visual Basic語言、專業英語、計算機平面與動畫設計、計算機網路基礎與區域網絡的建設與管理、資料庫的開發與應用、廣告設計與製作、網站建設與網頁設計、多媒體設計與製作。
D. 信息技術發展現狀
編者按在中國工程院第八次院士大會舉行的學術報告會上，中國工程院院士和中國工程院外籍院士先後作了學術報告。圍繞世界工程科技發展的前沿開展學術交流活動是中國工程院的一項重要工作。通過學術交流，可以促進我國廣大科技人員迅速把握當前世界的工程科技現狀及水平，推動我國工程科技的進步和發展。今天，我們選登中國工程院副院長鄔賀銓的報告《中國信息技術發展的現狀和創新》，同時，我們還摘登了三位新當選中國工程院外籍院士的報告：美國國家工程院院長威廉•沃爾夫的報告《21世紀國際工程面臨的挑戰》、英國皇家工程院院長亞歷克•布魯斯的報告《培養未來技術專家的大學課程》和日本北里大學教授大村智的報告《來自微觀世界的神奇禮物———阿維菌素》。
進入新世紀，世界上創新型國家幾乎都將發展信息技術作為國家戰略重點。隨著信息技術的迅速發展和應用的普及，信息產業已成為我國的支柱產業，其規模已居世界第二位，但產業大而不強，需盡快改變我國信息產業核心技術受控於人的局面。以建設創新型國家為目標，我國把掌握裝備製造業和信息產業核心技術的自主知識產權作為提高國家競爭力的突破口。雖然我國信息技術的總體水平與國際先進水平仍有不少差距，但近年來我國在一些有較大影響的關鍵信息技術領域有了可喜的突破。本報告分別就先進集成電路晶元與光電子器件、高性能計算機與軟體、下一代互聯網與信息安全、第三代移動通信與無線通信、數字電視與音視頻編碼，信息技術在產業中應用等六方面介紹中國在這些領域取得的進展和創新。
在微電子技術方面，幾十年來其發展一直遵循摩爾定律，即集成度平均每18個月翻一番，30年時間內尺寸減小1000倍，性能提高1萬倍。由於CMOS（金屬氧化物半導體）的技術極限被不斷突破，在可預見的十多年內，摩爾定律仍將持續起作用。我國經濟長時間高速發展，使中國成為全球第二大集成電路（IC）市場，但目前國內市場自給率不到25%%，尤其是在代表IC水平的計算機中央處理器（CPU）方面，國內的技術差距就更大。近年來我國微電子取得關鍵技術的突破，成功開發出863眾志、龍芯等CPU。可喜的是以64位通用高性能CPU為代表，以龍芯（Goodson）為例，相同主頻下Goodson-2的性能已經明顯超過PII，Goodson-2E則相當於P4水平，但在自主產權的核心技術方面仍然落後國際先進水平幾年。目前，微電子技術進入納米尺寸和System-on-Chip時代，CPU時鍾進入GHz。中國具有較強整機系統設計能力，SOC時代的到來是我國IC產業跨越發展的機遇。
我國在光電子技術方面也有所突破，在國際上獨立提出並實現了優於現有其它結構性能的40Gb/sDFB+EA（帶電吸收的分布反饋激光器）和SOA+EA（帶電吸收的半導體光放大器）。研製出國際領先的可調諧長波長探測器，包括Si基和GaAs基垂直腔RCE（共振腔增強型）和WDM（波分復用）光纖通信系統用的OMITMiC（一鏡斜置三鏡腔）探測器。在全固態激光器技術方面，我國在國際上首次研製成功具有自主知識產權的深紫外六倍頻全固態激光器和寬調諧全固態激光器。
計算機模型/模擬與理論研究和實驗並列為分析復雜系統的三大支柱，高性能計算越來越受到重視。其技術發展呈現四大趨勢，大量採用商業現貨供應（COTS）技術同時發展定製技術，高性能計算機與網格計算共存，從「高性能」走向「高效能」，從高性能計算（HPC）走向高性能服務（HPS）。目前代表國際水平的是2005年IBM研製的367萬億次/秒大規模並行機「藍色基因」。我國近年來在高端計算機的研製方面取得了較好的成績，出現了神威、銀河、曙光、深騰等知名產品。在全球超級計算機TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中國成為繼美國、日本之後第三個能製造和應用十萬億次級商用高性能計算機的國家。
隨著計算機的發展，軟體變得越來越復雜，如果說在1971年軟體為10萬行代碼，2001年為700萬行，軟體的高可信已成為新環境下軟體系統開發和運行的關鍵和著眼點。2002年全球軟體產業為7000億美元，中國僅佔1.91%%，在中國市場的系統軟體中，國外品牌佔95.3%%。這一狀況目前有所改變，中文處理軟體保持國際領先，我們自行開發了伺服器操作系統，實現了桌面Linux操作系統的基本功能，國產Office辦公軟體產品取得進步，但應用軟體的開發和移植不足。今後電子政務的推開和開放源代碼將為我國軟體發展帶來前所未有的機遇。
互聯網從數據業務進入到承載如電話等實時業務，面對業務質量保證（QOS）和可擴展性、安全性等挑戰，傳統電信網也承受來自寬頻業務的壓力，網路技術處在換代的前夜。在最近幾年，下一代互聯網（NGI）和下一代網（NGN）成為網路發展的熱點。中國也開展了NGI和NGN的研究和試驗，其中最重要的是CNGI項目（中國下一代互聯網示範工程），該項目已建成目前世界上最大規模的IPv6試驗網。與國外進行的NGI試驗不同，由於我國電信運營商的積極參與，CN鄄GI重視支持QOS的體系和技術的研究;在意對無線和移動業務的支持;以走向商業應用為目標關注網路和業務的可控可管。CNGI項目在國際上第一次提出鼓勵開展旨在促進NGI與NGN在技術發展方向上協調的研究試驗，開發支持NGI並有可能向NGN發展的網路軟、硬體和應用，CNGI在探索NGI與NGN融合之路。
隨著社會和經濟發展及人們生活對網路的依賴越來越大，信息安全的重要性和緊迫性日益突出，密碼理論、密碼演算法、安全協議、網路安全和信息隱藏等技術發展很快。我國專家在這些方面取得了一些創新成果。如被國際同行稱之為「肖-Massey定理」的相關免疫布爾函數的頻譜特徵。又如環導出二元偽隨機序列，揭示了密碼設計一類新的非線性資源的密碼學性質。我國學者提出了一種新的分析Hash函數的方法———比特跟蹤方法，在國際上產生了重大影響。在國內電子政務市場，國產PKI系統已佔主流。
中國有用戶規模全球最大的移動通信網，目前普及率也僅是世界平均水平，還有很大的發展空間。但現有網上使用的移動通信設備和終端的關鍵技術基本依賴國外。第三代移動通信（3G）時代的到來給我們提供了難得的機會，由中國提議並得到國際電信聯盟（ITU）和3G標准化組織3GPP通過的TD-SCDMA（時分—同步碼分多址）成為國際3G三大主流標准之一，它採用時分雙工（TDD）模式和有自主知識產權的智能天線技術，目前正在進行的規模應用技術試驗已表明，其頻譜效率優於採用頻分雙工（FDD）的另外兩個3G標准（WCDMA和CD鄄MA2000）。
互聯網和移動通信的普及應用推動了無線技術的發展，從無線區域網（WLAN）擴展到無線城域網（WMAN），而WLAN/WMAN應用的一個值得關注的問題是認證與安全。我國提出的WAPI（無線區域網鑒別和保密基礎結構）標准較好地解決了這一問題，性能上優於802.11i國際標准。此外，我國提出的SCDMA技術以其優良的性能價格比領先於其他無線接入技術，成為我國農村「村通工程」的首選方式。
在新世紀，廣播電視數字化興起，有線電視、衛星電視和地面無線廣播電視的數字化都發展很快，有線數字電視的另一個發展趨勢是利用IP技術的IPTV，數字電視地面無線廣播技術新的應用領域是手機電視。我國數字電視地面無線廣播系統技術研究較早，提出了多種方案，其中採用偽隨機序列（PN）的時域同步頻域處理技術等構成了基礎性發明專利，所實現的性能優於按照ITU已有的三項國際標准實現的系統。不僅在信道處理技術上而且在信源編碼技術上我國也有可喜的創新，我國發布了AVS音視頻編碼標准，它的壓縮效率與國際標准MPEG4/AVC相當，但復雜度低，AVS的部分技術已被吸納進相應的國際標准。
在信息技術的應用方面，我國在CIMS（計算機集成製造系統）技術的推廣獲得了國際大學獎和企業獎，農業信息化示範系統及其應用獲得了聯合國的獎勵。我國開發了「用於測量與控制系統的EPA系統結構和通信規范」，被列入國際標准，標志著我國在工業自動化的現場匯流排領域有了國際認可的核心技術。信息技術在產業的應用能夠滲透到從設備控制、過程管理、生產製造到企業資源優化和決策支撐的各個環節，有很大的開發和應用空間，在這方面，鞍鋼是一個應用信息技術改造老企業提高市場競爭力的很好的例子。
作為近代科技革命重要標志的信息技術發展方興未艾，正在滲透到社會、經濟和人們生活的方方面面，信息技術成為新一輪競爭的重要手段，信息化對我國來說也是難得的機遇，正視在信息科學和技術方面的差距，加大自主創新力度，大力發展信息產業並重視推動信息技術在產業的應用，進一步提高我國的國際競爭力。
E. 信息技術的發展從哪兩個方面去理解
信息技術的發展從哪兩個方面去理解？
信息技術發展及趨勢
我國在「十三五」規劃綱要中，將培育人工智慧、移動智能終端、第五代移動通信(5G)、先進感測器等作為新一代信息技術產業創新重點發展，拓展新興產業發展空間。
當前，信息技術發展的總趨勢是從典型的技術驅動發展模式向應用驅動與技術驅動相結合的模式轉變，信息技術發展趨勢和新技術應用主要包括以下10個方面：
1高速度大容量
速度和容量是緊密聯系的，鑒於海量信息四處充斥的現狀，處理高速、傳輸和存儲要求大容量就成為必然趨勢。而電子元器件、集成電路、存儲器件的高速化、微型化、廉價化的快速發展，又使信息的種類、規模以更高的速度膨脹，其空間分布也表現為「無處不在」，在時間維度上，信息可以整合到信息系統初建的80年代。
2．集成化和平台化
以行業應用為基礎的，綜合領域應用模型（演算法）、雲計算、大數據分析、海量存儲、信息安全、依託移動互聯的集成化信息技術的綜合應用是目前的發展趨勢。信息技術和信息的普及促進了信息系統平台化的發展，各種信息服務的訪r結果和表現形式，與訪問途徑和訪問路徑無關，與訪問設備無關，信息服務部署靈活，共享便利。信息系統集成化和平台化的特點，使得信息消費型注重良好的用戶體驗，而不必關心信息技術細節。
3．智能化
隨著工業和信息化的深度融合成為我國目前乃至今後相當長的一段時期的產業政策和資金投入的主導方向，以「智能製造」為標簽的各種軟硬體應用將為各行各業的各類產品帶來「換代式」的飛躍甚至是「革命」，成為拉動行業產值的主要方向。「智慧地球」「智慧城市」等基於位置的應用模式的成熟和推廣，本質上是信息技術和現代管理理念陽環境治理、交通管理、城市治理等領域的有機滲透。
4.虛擬計算
在計算機領域，虛擬化( Virtualization)這種資源管理技術，是將計算機的各種實體資源，如伺服器、網路、內存及存儲等，抽象、捌裝、規范化並呈現出來，打破實體結構間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態更好的方式來使用這些資源。這些虛擬資源不受現有資源的地域、物理組態和部署方式的限制。一般所指的虛擬化資源包括計算能力和數據存儲能力。通常所說的虛擬計算，是一種以虛擬化、網路、雲計算等技術的融合為核心的一種計算平台、存儲平台和應用系統的共享管理技術。虛擬化已成為企業IT部署不可或缺的組成部分。一般來看，虛擬化技術主要包括伺服器虛擬化、內存虛擬化、存儲虛擬化、網路虛擬化、應用虛擬化及桌面虛擬化。
在實際的生產環境中，虛擬化技術主要用來解決高性能的物理硬體產能過剩和老的舊的硬體產能過低的重組重用，透明化底層物理硬體，從而最大化地利用物理硬體。由於實際物理部署的資源由專業的技術團隊集中管理，虛擬計算可以帶來更低的運維成本，同時，虛擬計算的消費者可以獲得更加專業的信息管理服務。虛擬計算應用於互聯網上，是雲計算的基礎，也是雲計算應用的一個主要表現，這已經是當今和未來信息系統架構的主要模式。
F. 2020年最大的收獲是什麼
2020年最主要的收獲是自律能力的提升，在家這段時間正好趕上畢業，要與導師線上討論論文，適應了圖書館學習的我必須要改變原有的學習習慣。所以在這段時間里我嚴格要求自己，放下手機，不在家中蹉跎時光。新學期開始，生活步入正軌，從初當班主任到現在已有快4個月，感受到班主任這份沉甸甸的責任和做教師的不易，在這期間也在不斷地和優秀教師溝通學習，謹記寶貴經驗，希望自己能在之後的歲月中逐漸成長為一位優秀的人民教師。
蘇州高新區實驗初級中學 陶琪：多一重身份，多一份擔當
2020年最大的感悟和收獲是我多了一重身份，多了一份作為母親的責任與擔當。在見證女兒一點一滴的成長過程中，我對教師這份職業也有了更深刻的認識。家裡的寶寶每天都在成長，每天都會給我新的驚喜，學校里的寶寶又何嘗不是呢？多一點耐心，等待孩子們的成長；多一點寬容，容許孩子們的錯誤；多一點嘗試，等待孩子們的驚喜；多一點探索，等待孩子們的蛻變！
克拉瑪依市第一小學 李爽：有你們真好
2020年上半年我的甲狀腺有一個小結節，判斷為癌，醫生要求我最好立即請假住院手術。考慮再三，我決定把事情給孩子們說清楚。剛說完，孩子們都哭了。後來我做了復查，結果不需要手術。我一回來，孩子們高興壞了！這之後，我明顯感覺到孩子更懂事了：課堂上主動性強，課下作業書寫也很用心，平時總是會主動問我要不要幫忙！這個學期，班上37個孩子都給我寫了信，孩子們在信中提醒我要愛護自己的身體，特別是甲狀腺。我邊讀信邊掉眼淚，孩子們長大了，知道體諒並關心感恩老師了！即將跟2020說再見，我想說：有你們這群可愛的孩子一起同行，真好！
大連市甘井子區利民小學 孔曉妮：教師的激情一一 源於對學生的愛
2020是我工作的第五年，越來越發現教師激情的源頭活水就是對學生、對教育的這份熱愛。有了這份愛，工作時孜孜以求，精益求精，專心於自己的課堂教學，吃透教材、熟悉教案、了解學生，真正成為教材文本和學生的「知音"。每天精神抖擻、情緒飽滿地走進教室，在課堂上游刃有餘、揮灑自如、聲情並茂地滋養學生的心靈。學生在這種潛移默化愛的教育下，才能卓越成長。
江蘇省太倉市沙溪第一中學 陳玲：在艱難中前行
2020年，這一年的大痛大悲依舊讓我心有戚戚，但我們每一位勇士都在用自己的身體力行踐行著中華之魂，迎難而上，雖步履沉重卻未停下。我們每一位教師同胞，也通過網路，安撫學生和家長的焦躁情緒，引導學生向上向善、積極樂觀。這一年，是我們最艱險困難的一年，也讓我們從中生發出堅韌的意志和不屈的精神。
江蘇省蘇州市吳中區寶帶實驗小學 陳躋雲：2020，妙用信息化新技術
2020年的一場疫情，促使我研究家校溝通的線上途徑，讓我對現代化信息技術運用有了全新的理解。在這一年裡，我學會了用軟體開展雲端「戰疫情」書畫展活動，豐富孩子們的疫情居家生活；我學會了用網路直播的方式為學生答疑解惑，與學生線上連麥，互相問候。利用假期時間，我繼續琢磨起了錄制微課、分享班級圈、運動打卡的方法，學會了不少新技能並加以運用。我相信，只要合理地運用現代化軟體，一定能夠成為家校協作的巨大助力。
甘肅省蘭州市外國語高級中學 白彥軍：抗疫，教育人沒有缺位
寒假末尾，我們學校按照上級部署，開始做家校溝通、上報數據等疫情防控的宣傳教育工作。2月底，網上教學已經開始，大家克服困難，開展網上研討、備課、選課走班、總結等工作。為方便學生網上學習，學校聯系快遞公司，為全校學生郵寄新課本，一切只為孩子們安心學習。陰霾散去，陽光燦爛。我們教育人和全國人民一道，在抗擊疫情的戰斗中始終堅守崗位，我們深感自豪。
回望2020年，我確實對教育有了不一樣的理解。要想過一種高質量的教育生活，應該堅持用工匠精神不斷引領。
一是守匠心。在教學過程中，教師應該以精細化的態度，精心研究教材，用心分析學情，要時刻學會以最前沿的課程理念打磨自己的課堂。
二是懷匠情。教師最主要的兩件事就是「教好書和育好人」，這就需要教師鍛造自己對教育的熱愛之情，理解教育的內涵，把教育視作一生為之奮斗的高尚職業，提高教育涵養。
三是育匠人。教育的終極目標是立德樹人，作為教師，必須要教給孩子為人處世最重要的智慧，用自己扎實的專業知識、高尚的教育情懷，培養學生各方面的素養，實現學生的自我成長和提升。
2020為我職業生涯的第一個三年畫下句號。盛夏6月送走第一屆學生，看著他們踏上人生新的征程，其中喜悅不言而喻。那個曾經言語十分偏激的小男孩，最終竟能寫下一段真誠而有溫度的感謝語；那個總是要被緊盯才能交作業的女孩，最後時刻明白了學習的要義，奮力一搏。每一個鮮活的生命都在為成為更好的自己而努力。所有這些改變，在9月迎來新的「神獸」時，讓我更加堅定了「要讓學生成為有溫度的人」的教育信仰。
G. 信息技術促進教師教學方式變革的研究
全國教育信息技術研究「十二五」重點課題
《教育信息化創新課程實施策略研究》子課題
信息技術促進教師教學方式變革策略研究
實 施 方 案
永川區朱沱鎮漲谷初中課題組
一、課題背景
1、時代要求
隨著現代信息技術的飛速發展和計算機的普及，現代信息技術在學校教育領域的應用日漸頻繁，使原有的教學模式、教學環境、教學方式方法發生了一系列的變革。教師作為教育教學活動中的主體因素之一，扮演著不可替代的角色，只有具備較高專業素養，敢於創新的教師隊伍，才能提升學校教育教學質量，有效地促進教師發展。因此，信息技術廣泛應用促進教師教學方式實現變革，刻不容緩。
2、學校實際
我們學校即將配備班班通、電腦、展示平台、電視等，部分老師已經在現有的多媒體信息設備基礎上嘗試著改變自己的教學方式，如：利用PPT課件來上課，利用展示平台來幫助學生形象理解等等。但這只是老師們原發的個體行為，學校還沒有系統地對這方面進行研究、指導。因此，在信息技術背景下，促進教師教學方式如何科學有效變革，迫在眉睫。
3、研究現狀
隨著課程改革的不斷深入，以多媒體計算機和網路通信為核心的信息技術越來越深刻地影響著教育教學,許多教學研究人員和教師針對信息技術與教育教學的結合進行了有益的探索，如：東北師大齊媛博士在2009年5月1日發表的《信息技術環境中小學教師教學設計能力研究》，任國強在《教育教學研究》2012年06期上發表的《淺談運用現代信息教育信息促進專業發展》，徐敏娜在《浙江現代教育》2008年09期上發表的《利用信息技術促進農村骨幹教師專業發展研究》，丁鋼在《現代遠距離教育》2013年02期上發表的《新技術與教學方式的轉變——學校變革的核心》，張文聰在《新課程（上）》2012年11期上發表的《談信息技術課的教學方式轉變》，韓文珠、李寶慶在《教育理論與實踐》2012年02期上發表的《農村初中教師教學方式轉變的阻力與化解對策》，史殿斌在《內蒙古教育》2012年11期上發表的《利用信息技術轉變教學方式》等，都闡述了自己的實踐做法和思考，但都是零碎的和不完整的，並沒有將信息技術促進教學方式變革進行系統的研究，我們學校的這一研究，將進一步彌補這一研究領域的空白。
二、選題意義
通過本課題的研究，使教師轉變傳統意義的上學習、進修等教育成長行為，提高教師網路應用的能力和意識，為促進教師的可持續性發展提供更為廣闊的平台。讓各種網路平台和各級各類的網路資源和與教師的學科知識、教育教學能力、研修能力等方面進行有效結合，一是促進個人專業能力的發展，提升專業素養；二是轉變教學方式，從而提高教學實效性。
三、概念界定
1、信息技術
計算機、網路、多媒體教室、班班通設備等構成的信息技術的「硬體」。教師利用多媒體、網路、班班通設備等進行教學設計的能力；各種教育教學資源；學生獲取信息的能力構成信息技術的「軟體」。「硬體」與「軟體」的有機組合，我們稱為信息技術。
2、教學方式變革
利用現代教育信息資源，改變以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心的封閉、單一、獨白式的灌輸式教學，轉向以學生發展為本，構建民主開放、平等尊重、互動生成的啟發式教學。
3、教學技能
（1）設計技能①制訂課程授課計劃的技能，②撰寫教案的技能，③了解學生的技能。
（2）課堂技能，①組織教學和導入新課的技能，②運用教學語言的技能，③設疑和提問技能，④、板書技能，⑤講授的技能，⑥總結結束課程的技能。
4、策略
方式方法，即研究信息技術與傳統教與學方式如何有機結合的方式方法。
四、指導思想
1、教育信息化理論
教育信息化為素質教育、創新教育提供了環境、條件和保障。學生利用教育信息化的環境，通過檢索信息，收集信息，處理信息，實現發現學習、問題學習，使其經歷知識的探索與發現過程，這對創新人才的培養具有重要的意義。
2、建構主義學習理論
學習是獲取知識的過程，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，藉助其他人（包括教師、學習夥伴和技術途徑等）的幫助，利用必要的學習資料資源，通過意義建構而獲得。
3、認知主義學習理論
人的認識不是由外界刺激直接給予的，而是外界刺激和認知主體內部心理過程相互作用的結果。根據這種觀點，學習過程被解釋為每個人根據自己的態度、需要和興趣並利用過去的知識與經驗對當前工作的外界刺激（例如教學內容）作出主動的、有選擇的信息加工過程。教師的任務不是簡單地向學生灌輸知識，而是首先激發學生的學習興趣和學習動機，然後再將當前的教學內容與學生原有的認知結構（過去的知識和經驗）有機地聯系起來，學生不再是外界刺激的被動接受器，而是主動地對外界刺激提供的信息進行選擇性加工的主體。
五、課題研究設計
（一）研究目標
1、通過對教師信息技術培訓，實現信息技術與學科教學的有機整合，提高教師應用信息技術組織教學的能力。
2、通過教學實踐活動，探索在信息技術背景下更有效的教學方式，提高農村初中課堂教學的有效性。
3、通過信息技術下的教學資源庫的建立和使用，實現教育教學資源共建共用共享，減少不必要的重復工作，將更多的精力放在教學研究上，進而促進教師的專業化發展。
4、通過教師組織教學方式變革，帶動學生學習方式變革，提升我校教育教學質量，打破我校多年來教育教學質量提升的瓶頸。
（二）研究內容
1、培訓策略。
（1）、教育理念培訓①專家引領。②派出學習。③相互學習。
（2）、信息教育技能培訓。
①算機與日常外設的日常維護與簡單故障維修；（計算機的保養常識、常見故障分析與解決）
②ord2003的基本操作；（文本編輯、排版與頁面設計、表格與圖形處理）
③xcel2003的基本操作；（各種數據與表達式的輸入、表格的格式化、數據的管理與分析、圖表的使用）
④owerPoint2003的基本操作；（幻燈片的設計與版式、各種媒體文件的插入與編輯、幻燈片的放映、幻燈片的打包）
⑤rontpage2003的基本操作；
⑥lash8的基本操作與播放；
⑦機網路基本操作(瀏覽器的使用、電子郵件的收發)；
⑧展台/投影機與台式機/電腦的連接以及顯示輸出切換；
⑨展台//投影機的日常維護與注意事項；
⑩頻展台放映實物投影、實驗演示；
（3）、教師教學技能培訓。
2、資源庫策略。
（1）電子備課室建設策略研究。
（2）試題資源庫建設策略研究。
3、備課策略。
（1）信息技術條件下備課方式研究。
（2）信息技術條件下備課要求研究。
4、課堂教學策略。
（1）信息技術條件下導課方式研究。
（2）信息技術條件下講授方法研究。
（3）信息技術條件下課堂練習方法研究。
（4）信息技術條件下課堂小結方法研究。
（5）信息技術條件下拓展知識方法研究。
（6）信息技術條件下教學有效性評價機制研究。
4、反思策略
（1）教後反思。（2）經驗總結。（3）案例反思。
（三）研究方法
1、調查研究法
採用問卷調查、教師和專業信息技術員座談會等方式，了解學生現在的學習狀況，教師對信息技術使用的現狀，使得課題研究更具有針對性和實效性。
2、個案研究法
課題組成員選取七名學科骨幹教師作為研究對象，對其利用信息技術提高課堂效益和自身專業成長進行跟蹤調查與研究。
3、比較研究法
組織同課異構，開展信息技術下課堂與傳統課堂效益的比較。
4、經驗總結研究法
採用經驗總結研究法，及時進行個案總結、階段總結，及時發現問題，以便進進行下一步的研究工作。
（四）研究原則
1、系統性與綜合性統一的原則。
教學模式是對教學活動各個方面進行綜合、系統化的結果，是對教學活動過程的完整反映，任何教學模式都有一套系統化、結構化的方法和策略體系。因此，教學模式的構建應對教學目標、教學內容、教學指導思想、教學方法、教學組織形式、教學評價等教學活動的各個方面進行全面設計，使其中的各要素相互配合，形成一個優化組合的完整教學活動系統。
2、理論性與可操作性統一的原則。
任何教學模式都是教師依據一定的教學理論構建的，教學理論滲透到教學系統的各個要素之中，制約和規范著教學操作程序和方法。但是教學模式不是教學理論，教學模式和教學理論的不同之處在於它的可操作性，任何一個成熟的教學模式必然有其特定的邏輯步驟和操作程序，以及使模式發揮效力的一系列操作策略，沒有這些可操作性的要素就不稱其為教學模式了，所以教學模式必須做到理論性和可操作性的統一。
3、科學性與有效性統一的原則。
教學模式必須建立在科學的教育理論基礎之上，模式的內容、程序和評價體系等也應完備，但是除了強調教學模式要有這些科學完整的內容、形式之外，還必須強調教學模式應該具有有效性。也就是說，教學模式不僅要可用、能用，而且要有效，能為具體的教與學提供實際可行的操作性幫助，切實提高教學效率。
4、借鑒與創新相統一的原則。
借鑒傳統教學模式的合理內核是構建新型課堂教學模式所必需的，但是借鑒不等於照搬，任何一個新的教學模式和舊的模式相比都有一定的先進性，在改造的過程中把現代教育的新思路、新方法、新技術融於課堂教學，注重借鑒和創新的有機結合，以利於課堂教學模式的內容更完整，結構更新穎，功能更有效。
五、研究策略
1、建立教學信息技術培訓和教學技能培訓機制。信息技術培訓由羅皓老師負責，教學技能（如：課標培訓、教材培訓等）培訓由羅平老師負責，期望達到信息技術與教學的有效整合。
2、研究的重點是教師課前准備方式和上課各個環節方式轉變的策略研究。
教師利用網路資源、平台進行自主、合作、遠程培訓等方式的學習，學習先進的教育教學理念，觀看優質課堂實錄，研究優質教學設計與教學案例，不斷學習、實踐、反思，不斷探索新的教學方式，不斷地超越自我。
海量的網路資源是補充教材資源不足的寶庫，教師通過下載、改編、創新等方法豐富學科課程資源，為學生自主、探究學習提供資源保證，逐步使教師形成資源意識。
傳統的教學設計是手寫，教師自己修改或與同行共享做起來比較困難，而且學生通過看教師的設計進行自主學習的可能性極小，現在利用信息技術採取電子備課，使教學設計網路呈現，方便師生學習和交流。
信息技術使得教師的功夫下在課前，效果在課堂上體現。教師將學習筆記、課程資源、案例、教學設計、課堂實踐錄像等以電子檔案袋的方式集中存儲共享，相互借鑒，減輕備課負擔。
教學過程中各個環節方式轉變，一是從導入環節開始，教師要為學生創設真實、生動有趣的問題情境，並貫穿課堂始終。真實生動的情境使學生感覺自己是情境中的人物，激發了學生興趣，調動了學生的積極性。二是教師可以把要學習的知識、內容布置成一個個需要學生完成的任務，讓學生在真實的情境中，體驗自主探究、完成任務的樂趣。在完成任務的過程中培養學生發現問題、提出問題、研究問題、解決問題的能力。在整個探究活動中，教師要引導學生學習掌握研究方法和學習策略，指導學生圍繞專題收集、加工和處理相關信息，與學生一起開發校內外學習資源，共同回答和解決問題。最終實現課堂效能的提升。
3、課題總負責人進行相關制度建設，如：教師信息技術培訓和考核制度，學生評價教師制度等，用制度保障課題研究順利進行。
六、實驗步驟
1、准備階段：(2013年1月-2013年3月)
建立課題小組，進行職責分工，明確各自的職責任務。課題組成員對課題研究實施的可行性問題進行論證，擬定研究計劃，初步形成實施方案。
2、實施階段：(2013年4月-2016年5月)
根據課題實施方案，開展課題研究工作，認真實踐，認真記錄積累資料，在實驗研究過程中不斷修正方案，整理過程資料，提煉階段成果。
3、總結階段：(2016年6月-2016年7月)
匯集資料，全面總結，請上級主管部門會同專家對本課題的實驗進行驗收和結題，完成結題報告。
七、預期成果
1、論文集
2、信息技術培訓校本教材
3、教育信息資源庫的建立和使用
4、課堂實錄（光碟）
5、評價機制建立
6、能熟練使用信息技術的學科骨幹培養機制
7、信息技術下有效課堂教學模式
8、結題報告
八、研究機構
1、課題研究專家指導小組
廖榮德（永川區教育科學研究所所長）
何中華（永川區教育信息技術與裝備中心副主任）
2、課題研究小組
總負責人：羅永先
主研人員：胡芳德 羅 平 余永海 羅 皓
參研人員：聶 強 皮儒琴 鄧 鋼 潘小義 秦 琴
劉祥海 張雪良 劉思群 馮忠超 曾永紅 田 波
3、具體分工
羅永先：課題負責人，全面主持課題的研究，組織管理，經費保障。相關制度的制定，負責信息技術下「學生評價教師制度」的策略研究。
胡芳德：具體組織課題的實施，協調。聘請專家到校指導工作，組織外出學習培訓，對外交流和聯系。負責「課前准備方式轉變策略研究」。
羅 平：撰寫課題實驗實施方案，階段性計劃和總結，負責「充分利用信息技術的優勢，促進課上各環節教學方式的轉變策略研究」。論文收集，課堂實錄。
余永海：資源庫建設工作，負責「教師信息技術的培訓,培訓後的考核策略研究」。
羅 皓：對教師進行教育信息技術培訓。
九、經費預算
資料費、培訓費、交通費10000元，網路資源建設20000元。
二○一三年三月
主要參考文獻：
1．《利用信息技術促進農村骨幹教師專業發展研究》
徐敏娜 《浙江現代教育》 2008年09期
2．《淺談運用現代信息教育信息促進專業發展》 任國強2012年06期 《教育教學研究》
3．《新技術與教學方式的轉變——學校變革的核心》 丁鋼 《現代遠距離教育》2013年02期
4.《農村初中教師教學方式轉變的阻力與化解對策》
韓文珠、李寶慶 《教育理論與實踐》2012年02期
5.《利用信息技術轉變教學方式》史殿斌《內蒙古教育》
2012年11期
H. 現代信息技術是如何發展的
隨著信息技術日新月異的發展，它在人們生活、國際軍事政治以及經濟等許多方面的影響越來越大。信息技術正在向更新的方向發展，其操作也更趨人性化，產品更加個性化而且性價比進一步提高，使得信息技術在各方面的影 響更深、更廣。 關鍵詞：現代信息技術；現代生活；發展趨勢 所周知，信息技術已經為人們的生產生活提供了有力的工具，能夠完成數據的採集、加 工、處理等過程，有效地滿足了人們對信息 的各種需求。對於人類而言，五次信息革命造就了今日信 息技術的輝煌，信息技術以其強大的生命力和活力在人類 歷史上不斷綻放著光彩，甚至成為與人類生活最息息相關 的科技之一，無論是其發展現狀還是未來趨勢，都值得我 們認真面對並深入研究。 電子書從近些年來的信息技術發展現狀不難發現，世界各國早 已將信息技術規劃為國家重點戰略發展方向，爭相投入更多 的人力和財力，迅速發展的信息技術也因此幾乎覆蓋了全球 每一個角落，對人類的生存和社會的發展有著深刻的意義， 我們的生活和國家的發展都在信息技術的支持下都起到了天 翻地覆的變化。首先，在社會生活方面，現代信息技術作為 信息的傳播方式之一，以其高速、量大、便利的優勢，迅速 佔領了全球並逐步取代了很多傳統信息交流方式，甚至強烈 沖擊了前四次信息革命的成果：網路讀物、電子書的流行沖 擊了傳統印刷術產業；網路社交軟體、Email等頻繁使用影響 著電報和電話的使用；網路媒體的流行和發展也降低了廣播 和電視的使用比例，如圖1所示。其次，在國際軍事、政治 方面，隨著信息技術的逐步成熟與成功，其迅速的改變著人 們已經發展多年的社會格局，甚至隨著各個國家對信息技術 的重視和投入，其所運用的范圍越來越廣。各軍事大國不斷 加強投入，努力發展現代軍事、將信息技術看做一種重要的 軍事力量、不斷爭奪信息制高點、預示著信息技術在政治和 軍事等很多領域也逐步成為主流。最後，在經濟方面，無論 是信息技術所帶動的相關產業，還是企業依靠信息大數據來 調整發展方向，都標志著信息技術成為現代經濟密不可分的 一部分，信息技術正在不斷改變著世界的每一領域。 信息技術的未來發展趨勢信息技術與我們的生活息息相關，信息技術發展的每 一小步都能在社會變革中有所體現，不僅僅在我們的日常 生活中，教育相關領域的信息技術也會在未來不斷綻放出 絢麗的光彩。 2.1 信息技術的操作人性化。越來越友好的人機界面是 信息技術最顯而易見的發展趨勢。由於信息技術的使用主 體是人，其服務對象也是人，那麼信息技術所呈現在我們 面前的狀態也必然要解開「機器」的束縛，而做到從頁面 呈現到使用方式越來越人性化、符合人們的使用習慣。以 條形碼掃描器為例，其被成為20世紀最偉大的十個人機界 面裝置之一，幾年前，條形碼掃描器在生活中還僅僅出現 在商場購物等場合，但是隨著信息技術的發展，現在很多 手機APP都有了條形碼掃描的功能。但是由於其技術剛剛起 步，在簡單的手機應用中准確性和操作性性都有很大的進 步空間，相信在不久的將來，更便捷實用的條形碼掃描技 術將會得到普及，信息技術的發展將會深入到生活中每一 個角落，更准確、更便利、更加人性化的為人類服務。 手機2.2 信息技術產品的個性化發展。隨著信息技術使用 人群的不斷擴大和復雜，個性化的功能設計也是未來信息 技術發展的必然趨勢。隨著當今社會環境和經濟環境的迅 速變化，人們對信息技術的選擇餘地也越來越多，信息行 業競爭愈發激烈，這就要求信息行業的開發者必須依據不 同的使用需求來研發不同的信息產品，用不斷更新換代的 技術來滿足需求越發復雜的人群。以市場主流手機三星和 iPhone為例，三星手機的型號眾多，可以滿足人們的需求， 藉助多樣的選擇不斷擴大市場佔有率，而在三星的壓力 下，iPhone今年也改變以往手機型號單一的研發模式，推出 了iPhone plus來滿足有屏幕尺寸需求的人群。不僅如此，無 論什麼品牌的電子產品，其功能都在隨著人們的需求不斷 調整和發展，體現了信息技術發展越來越個性化的趨勢。
I. 20世紀信息技術新成就
20世紀最耀眼的12組科技成果
王渝生
20世紀是科學技術發展突飛猛進的世紀，人類在本世紀所取得的科技成就和創造的物質財富超過了以往任何一個時代。它們是推動經濟和社會持續發展的決定性因素，改變了並將繼續改變世界的面貌。它們中有一些為科技界公認的重大成就，將在人類歷史上永遠閃耀著奪目的光輝。
20世紀初科學革命兩大成就
20世紀的科學是在19世紀的重大理論成果如熱力學與電磁學理論、化學原子論、生物進化論與細胞學說等基礎上發展起來的。19世紀的三大發現（X射線、放射性、電子）導致了20世紀前30年的物理學革命，誕生了相對論和量子力學，成為20世紀科學發展的先導和基礎。
1、相對論
1905年，20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在他26歲時創立了狹義相對論，提出了不同於經典物理學的嶄新的時空觀和質（m）能（E）相當關系式E＝mc2（此處光速C＝3×108米／秒），在理論上為原子能的應用開辟了道路。
關於E＝mc2，即物體貯藏的能量等於該物體的質量乘以光速的平方，這個數量大到令人難以想像的程度。我們不妨打個比方說，1克物質全部轉化成的能量，相當於常規狀態下燃燒36000噸煤所釋放的全部熱能；或者說，1克質量相當於2500萬度的電能。
1915年，愛因斯坦又創立了廣義相對論，深刻揭示了時間、空間和物質、運動之間的內在聯系——空間和時間是隨著物質分布和運動速度的變化而變化的。它成為了現代物理學的基礎理論之一。
從1923年開始，愛因斯坦用他的後半生致力於統一場論的探索，企圖建立一個既包括引力場又包括電磁場的統一場理論，雖然他沒有取得成功，但是楊振寧和米爾斯於50年代創立了「楊—米爾斯場方程」，發展了所謂「規范場」的理論，使愛因斯坦夢寐以求的統一場論可望在規范場的基礎上得以實現。
2、量子力學
1900年，普朗克創立了量子論，提出能量並非無限可分、能量的變化是不連續的新觀念。1905年，愛因斯坦提出了光量子論，揭示了光的「波粒二象性」。1913年，玻爾把量子化概念引進原子結構理論。1923年，德布羅意提出物質波理論。1925年，海森伯和薛定諤分別建立矩陣力學和波動力學。1928年，26歲的狄拉克提出電磁場中相對論性電子運動方程和最初形式的量子場論，使包括矩陣力和波動力學在內的量子力學取得了重大的進展。
20代末量子力學的建立，是繼1905-1915年相對論建立之後對經典物理學的又一次革命性的突破，它成功地揭示了微觀物質世界的基本規律，加速了原子物理學和固態物理學的發展，為核物理學和粒子物理學准備了理論基礎，同時也促進了化學鍵理論和分子生物學等的產生。因此，量子力學可以說是20世紀最多產的科學理論，迄今仍具有強大的生命力。
20世紀中後期5大科學成就
30年代以來，物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸、遺傳物質分子雙螺旋結構、大地構造板塊學說以及資訊理論、控制論、系統論等理論的創建，使人類的視野進一步拓展到更為宇觀、宏觀和微觀的領域，成為人類文明進步的巨大推動力。
1、物質的基本結構
從遠古時代開始，人們就在探討物質是由什麼組成的，有沒有公共的基本單元。直到19世紀末，人們都認為這種共同的基元就是原子。1911年，盧瑟福發現原子內部有一個核；1913年，玻爾指出放射性變化發生在原子核內部，於是研究原子核的組成、變化規律以及內部結合力的核物理學應運而生。
1932年，查德威克發現了中子。從此，人們認識到各種原子都是由電子、質子和中子組成的，於是把這三種粒子和光子稱為基本粒子。
但是，基本粒子並不「基本」。一方面，正電子、中微子、介子等新的基本粒子相繼發現；另一方面，基本粒子還有其內部結構。60年代以來，出現了基本粒子結構的「誇克模型」、「層子模型」等，使40年代末誕生的一門新的獨立學科——基本粒子物理學（又稱高能物理學）至今方興未艾，成果累累。
2、宇宙大爆炸理論
現代宇宙學的研究發端於愛因斯坦。他在1915年創立廣義相對論後，用它來考察宇宙的結構問題，於1917年提出有限無邊的宇宙模型。1922年，弗里德曼提出的非靜態宇宙模型，認為宇宙是可能膨脹的。1929年，哈勃確定了星系紅移（即退行速度）和距離之間的線性關系，證實了宇宙膨脹理論。1932年，勒梅特提出了宇宙爆炸說。
1948年，伽莫夫把核物理學的知識同宇宙膨脹理論結合起來，發展了大爆炸理論，並用它來說明化學元素的起源。這一宇宙大爆炸理論在1965年發現的宇宙背景輻射現象和1998年哈勃望遠鏡探測到距地球120億光年之遙的星系中得到了有力的支持。
3、DNA分子雙螺旋模型
1953年4月25日，英國《自然》雜志刊登了25歲的沃森和37歲的克里克合作研究的成果——DNA雙螺旋結構的分子模型，這一成就後來被譽為20世紀生物學方面最偉大的發現，也被認為是分子生物學誕生的標志。
DNA是遺傳基因的物質載體——脫氧核糖核酸的英文簡稱。1915至1928年間，摩爾根通過果蠅實驗，證明了坐落在細胞核內染色體上的基因決定著生物性狀，從而創立了基因理論。染色體是由蛋白質和DNA組成的。過去生物學界一直認為蛋白質是遺傳信息的載體，直到1944年埃弗里等人通過實驗才證明了遺傳載體不是蛋白質，而是DNA。1953年DNA分子結構雙螺旋模型的建立是打開遺傳之謎的關鍵。60年代尼倫柏格等人破譯了遺傳密碼，證明地球上所有生物的遺傳密碼都是相同的——DNA的4種核苷酸鹼基的序列代表了基因的遺傳信息，決定著蛋白質的20種氨基酸的組成和排列順序。作為基因載體的DNA是生命的後台指揮者，生命的一切性狀通過受DNA決定的蛋白質來表現。
4、大地板塊構造學說
5、資訊理論、控制論、系統論
20世紀的5大尖端技術成果
在科學的先導和生產的促進下，20世紀發展起來五大尖端技術：核技術、航天技術、信息技術、激光技術和生物技術，在能源、材料、自動化、海洋和環境等高新技術方面也有了長足的進步。
1、核能與核技術
2、航天和空間技術
3、信息技術
信息技術是20世紀發展最快的技術領域。它對人類社會、經濟、政治、文化等產生了全方位的巨大而深遠的影響。
1906年，三極電子管的發明使電信號放大，從而使遠程無線電通信成為可能。1947年，第一隻晶體管的誕生為電子電路集成化和數字化提供了重要的基礎。1945年問世的電子計算機，已經歷了第一代（電子管，40年代中至50年代末）、第二代（晶體管，50年代末至60年代中）、第三代（集成電路，60年代中至70年代初）和第四代（大規模和超大規模集成電路，70年代初開始）等發展階段，80年代開始對新一代的智能計算機、光學計算機和量子計算機的探索已取得初步成果。
隨著大規模集成電路的出現，計算機向巨型化和微型化兩極發展。70年代中，巨型機的向量運算速度超過了每秒億次；微機則進入了千家萬戶，標志著個人電腦時代的來臨。當今，巨型機的運算速度已達每秒3．9萬億次，而計算機互聯網路則在2億多網民的學習、研究、交流、貿易甚至娛樂等方面創造了嶄新的工作和生活方式。
4、激光技術
5、生物技術