基于CADCAM一体化教学辅助软件的研究与开发

基于CADCAM一体化教学辅助软件的研究与开发\毕业设计摘要

计算机辅助教学的产生与发展，是人类教育史上的一次进步和变革，它是提高教学质量，培养学生学习兴趣和自我发展能力的重要途径。此论文介绍了多媒体课件开发的全过程，详细地分析了设计和制作过程中各阶段的步骤、内容、特点及注意事项，较全面地叙述了各种媒体的特点及准备这些媒体材料所用到的软件，对做好计算机辅助教学有一定的指导意义。随着计算机辅助加工技术的普及应用，数控应用的范围正在日益扩大，其产生的效益与社会效益十分明显。同时了解到适应机械制造业对数控技术应用型人才的迫切需要，对数控机床教学内容的需求量大，对此，本论文结合前面所总结出来的一些CAI教学原理，就相应的所学的数控的知识结合在一起，制作出一个数控辅助教学课件。这个课件对数控技术的各个方面进行了一个概述，并就其中的数控编程方面作了详细的介绍，并对数控机床的故障的发生和形成，以及常见的故障诊断和维修方法这些应用方面也作出了一些总结。关键字：CAI；多媒体；课件制作；数控系统；数控编程

Abstract

Computer—Assisted Instruction’s emergence and development is a more progress and reform inthe educational history. It is an important way to improve the educational qualities, tocultivate thestudents’ interests and the abilities of self—improvement.This article, a good instruction inmaking CAI, introduces the whole processes of making CAIand the character of many mediasand related software.Starting with the features and performances of NC machine, NC machine hasbecome greatpopular. Over these years, The suitability of NC is the reason of tremendous growthofnumerical control in metal working industry.Howerver, In order to adapt the exigent need ofCNC technology applying persons in machine manufacturing field, the reformation of the wayinfostering CNC applying persons in higher vocational education must be carried。Thisarticleintroduces the basic concepts of Numercial Control system. And specification of NCprogrammealso described in a detailed form. This paper also discusses the primary form andregularity ofCNC fault and presents some methods for the CNC fault diagnosis andcorrection.Key Words：CAI;multimedia;making of CAI;numercial control;numercial control program.

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前言1、多媒体CAI教学概述………………………………………………………11.1 CAI是什么…………………………………………………………………11.2 CAI的设计思想……………………………………………………………11.3 CAI的基本形态……………………………………………………………11.4 CAI课件的教学功能………………………………………………………22、多媒体CAI课件的设计与开发原理…………………………………………32.1 CAI的特点及设计要求……………………………………………………32.2 CAI的设计框图和设计方法………………………………………………43、具体应用：《数控机床与应用》CAI的制作…………………………………83.1研究教材，选准课题………………………………………………………83.2分析教学内容，确立课件整体结构………………………………………93.3准备素材，制作课件………………………………………………………10总结……………………………………………………………………………18参考文献………………………………………………………………………19致谢……………………………………………………………………………20附图……………………………………………………………………………21

1、多媒体CAI教学概述

1.1CAI是什么

CAI是计算机辅助教学（Computer—AssistedInstruction）的简称。CAI

课件的含义为:把自己的教学想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的策略、

教学的顺序、控制方法等，用计算机程序进行描述，并存入计算机，经过调试成

为可以运行的程序。它是一种自动化的教学技术，借助计算机展示教学内容给学

员，通过学员与计算机之间的相互对话以完成各种教学功能。开展计算机辅助教

学是改进高校教学方法、教学内容、教学手段的重要工作之一，也是深化课程改

革的一项重要措施。

1.2CAI的设计思想

CAI是一项大有前途的应用课题，它为普及高水平的基础教育提供先进的教

学手段；加速教学进程，扩大教学范围，提高教学效率；更有效地提供个别化教

学环境；为新型教育结构的各个层次提供有效的教学手段和现代化管理手段，结

合高校教育的特点，大力发展CAI事业，必将大大提高培养人才的质量与素质，

CAI软件的开发与研制正是实现计算机辅助教学的基本手段。

CAI软件始于计算机，又用于计算机，学员学前仅需了解简单的上机操作方法，通过学习进一步了解机器性能和在现有基础上学会更多的本领来发挥计算机

的应用效果，尤其结合本专业的具体应用开拓更广泛的应用领域。因此设计CAI

软件必需以应用为目的，采取短小精悍，突出重点，既有科学性系统性，又有启

发性和趣味性，而且深入浅出，便于自学。

1.3CAI的基本形态

CAI的教学形式可简单概括为“助教”与“助学”这两种基本形式，其教学

形式不同，与之相配套的课件形态也不相同。

（1）助教

即帮助教师教。这种类型的课件，一般来说都是一些不成系统的片断系列，

往往需要教师进行解说与辅导。数目繁多的这类片断就可组成一个庞大的教学素

材库。也有人将这类教学素材片断称为“积件”，就象积木块一样，教师可根据

课程需要从中选取相关片断，经过整体设计，揉合到自己某一堂课的电子讲稿中。

（2）助学

即帮助学生学。这种类型的课件，一般来说都是针对某个或某几个教学单元，

融有讲解、操作、仿真、测验等几种模式，用于交互式自我学习。它自成系统，

无需教师的讲解与辅导。

1.4 CAI课件的教学功能

由于多媒体技术自身的集成性、控制性、交互性等特点的影响，使多媒体技

术的教学应用过程与传统的教学过程或一般的电化教学过程不同，概括起来主要

有如下几方面：

(1)激发学生学习兴趣。多媒体CAI课件由文本、图形、动画、声音、视频等

多种媒体信息组成，所以给学生提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官

的综合刺激，这种刺激能引起学生的学习兴趣和提高学生的学习积极性。

(2)调动学生积极参与。多媒体CAI课件提供图文并茂、丰富多彩的人机交互

式学习环境，使学生能够按自己的知识基础和习惯爱好选择学习内容，这样，较

充分发挥学生的主动性，真正体现学生的认知主体的作用。

(3)扩大学生知识面。多媒体CAI课件提供大量的多媒体信息和资料，创设了

丰富有效的教学情境，不仅利于学生对知识的获取和保持，而且大大地扩大了学

生的知识面。

(4)提供多种学习路径。最新的CAI课件已经采用超文本结构，超文本是按照

人的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进的技术。由于超文本结构信息组织的联想式和非线性，符合人类的认知规律，所以便于学生进行联想思维。

另外，由于超文本信息结构的动态性，学生可以按照自己的目的和认知特点重新

组织信息，按照不同的学习路径进行学习。

2、多媒体CAI课件的设计与开发原理

2.1 CAI的特点及设计要求

2.1.1特点：

计算机辅助教学活动的内容主要有以下几种模式：教课、练习、解题、辅导

答疑、考试测验、模拟实验等，其特点是：

(1)提高教师个体劳动的质量。教学中使用的计算机软件集中了优秀教师，计

算机教师专业教师和编程人员的智慧，使用这样的软件可以说把“名师”请进课

堂。

(2)激发学生的学习兴趣。计算机图，文，声，情并茂，形象生动，直观地传

递教学内容，不但输出的信息量大，而且质量高，因而学生的主动性较强，注意

力比较集中，处于较佳的学习状态。

(3)加强信息反馈。计算机在一两秒内就能将学生学习的结果反馈给学生，指

导学生更正错误，教师也可以通过控制观察到每一学生练习的正误及进度，掌握

课堂教学的主动权，极大地改变了传统教学信息反馈的被动性。

(4)加强个别化教学，计算机向学生由浅入深，呈现问题，学生立即作出反应，计算机判断正误，再决策向难度不同的问题发展，经不同水平的学生都得到合理

的教学。

(5)加强练习内容。计算机题库迅速地向学生呈现问题，学生装只需通过键盘

输入反应，节省时间，得到了大量的强化训练，单位时间的练习量大大超过常规

方法的练习量。

(6)促进学生智力，能力同步发展。学生通过计算机解决问题时是必须手动，

脑想，耳听并快速反应，有利于左右半脑协调发育。

2.2.2设计要求：

由于CAI系统与其它计算机应用系统的主要区别是处理的对象不同，CAI系

统的对象是有思想，有意识的人，因此，设计CAI软件时要求：

①必须考虑处理对象的心理和教育特点，充分处理好人机接口是面的友好性，

易懂性和趣味性。

②是体设计时不仅要具备各方面的知识和能力，还要注意教学法的应用，CAI

系统如专家系统一样，是博条众长，汇集精华于一体的成果。将有特色的、成熟

的教学方法融入到要表现的知识内容的表现上，会使得CAI取得更好的教学效

果。

③CAI软件应发挥处身优势，注意向多媒体发展，使音，形，像有机的结合

起来，富教于乐。这种组合充分利用了计算机提供的丰富多彩的教学信息，增加

教学内容的表现形式，给教学活动提供方便条件，有声、有色、有趣味的教学内

容，能为学生创造一个多层次多角度的立体学习空间，提高学生的主动性，优化