基于GUI微課技術(shù)的Mastercam X加工仿真資源庫(kù)研究

柴俊

摘 要 將GUI微課技術(shù)應(yīng)用于Mastercam X加工仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)，適用于其涉及零散實(shí)驗(yàn)多、實(shí)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等復(fù)雜特點(diǎn)，有利于激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 Mastercam X；GUI微課技術(shù)；CAD/CAM

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）06-0153-02

Abstract In this article， GUI micro classes are applied to the Mastercam

X processing simulation repository， is suitable for its complex features， such as involving more fragmented experiments， the strong correlation between experiment， benefits to arouse students interest and improve teaching effect.

Key words Mastercam X； GUI micro classes； CAD/CAM

1 前言

隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于教學(xué)的諸多領(lǐng)域，促進(jìn)現(xiàn)代教育理念、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)手段和方法的改革與更新，為師生提供了更好的教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)空間。以此為基礎(chǔ)的Mastercam X加工仿真主要是指在計(jì)算機(jī)上采用基于計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行一種加工模擬實(shí)驗(yàn)，其意義在于可以借助信息技術(shù)手段以一種簡(jiǎn)單方便的形式形象地展現(xiàn)具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻，同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，它們以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營(yíng)造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”[1]。因此，微課既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來(lái)的一種新型教學(xué)資源。

2 GUI微課技術(shù)

Mastercam X課程是機(jī)電類專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，內(nèi)容多，理論性強(qiáng)，學(xué)生接受比較困難。Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)亦是如此。圖形用戶界面（Graphical User Inter-face，簡(jiǎn)稱GUI，又稱圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面[2]。與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相比，以其良好的互動(dòng)性、信息的多樣性和及時(shí)性、操作的方便性和靈活性，使圖形界面在視覺(jué)上讓用戶更易于接受。將GUI微課技術(shù)與Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，借助信息技術(shù)手段以一種簡(jiǎn)單方便的形式形象地展現(xiàn)具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，避免了實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性，解決了實(shí)驗(yàn)器材短缺、不必要實(shí)驗(yàn)因素的影響等問(wèn)題，是一種很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。因此，如何發(fā)揮GUI微課技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，將GUI微課技術(shù)應(yīng)用于Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)的建設(shè)并投入到實(shí)際教學(xué)中去，是目前亟待研究的課題。

3 Mastercam X軟件加工仿真

Mastercam是美國(guó)CNC Software Inc.公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，集二維繪圖、三維實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實(shí)感模擬等多種功能于一身[3]，具有方便直觀的幾何造型。Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。Mastercam9.0

以上版本還支持中文環(huán)境，而且價(jià)位適中，對(duì)廣大的中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是理想的選擇，是經(jīng)濟(jì)有效的全方位的軟件系統(tǒng)，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)。

Mastercam不但具有強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能，可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件，而且具有強(qiáng)大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。其可靠刀具路徑效驗(yàn)功能使Mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過(guò)程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實(shí)反映加工過(guò)程中的實(shí)際情況。

GUI微課技術(shù)在Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)建設(shè)方面的應(yīng)用，可以作為教師整理實(shí)驗(yàn)資源的助手，作為學(xué)生激發(fā)興趣的向?qū)В鳛閹熒ハ嗔私?、提高教學(xué)質(zhì)量的渠道。Mastercam X加工仿真是在學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)課程之后對(duì)課程理論知識(shí)進(jìn)行深入鞏固、體會(huì)實(shí)踐的重要過(guò)程，是教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要途徑。基于GUI微課的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)建設(shè)是指將GUI技術(shù)應(yīng)用到Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)的建設(shè)中，改善傳統(tǒng)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)單一的教學(xué)模式，在傳統(tǒng)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街屑尤胄路f的、學(xué)生感興趣的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

4 Mastercam X的微課仿真資源庫(kù)建設(shè)

仿真實(shí)驗(yàn)是借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用仿真軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效手段。采用Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)，整合實(shí)驗(yàn)資源，方便教師管理、教學(xué)。教師根據(jù)該學(xué)期的Mastercam X實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，將教學(xué)計(jì)劃所涉及的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)的材料等內(nèi)容進(jìn)行整理、綜合，以Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)的形式呈現(xiàn)出來(lái)進(jìn)行教學(xué)，既可以節(jié)省資源空間，又可以方便日后的管理。如此，減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)，提高了教師的工作效率。

合理規(guī)劃Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)之間的銜接，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性。學(xué)生做Mastercam

X仿真實(shí)驗(yàn)基本是學(xué)完相應(yīng)課程就做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，也可能會(huì)因?yàn)閷W(xué)校教學(xué)資源匱乏等因素而耽誤最佳的學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，這樣就很難充分領(lǐng)悟Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)的意義。Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)以一種整體的概念呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源，銜接得當(dāng)，學(xué)生在做相應(yīng)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以很方便地利用Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)進(jìn)行或者復(fù)習(xí)之前的仿真實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生可以很好地體會(huì)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性，更好地掌握所學(xué)知識(shí)。

將GUI微課技術(shù)與Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)有機(jī)結(jié)合，以一種學(xué)生更容易接受的形式體現(xiàn)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)，提高最終教學(xué)質(zhì)量。Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)意義就在于其可以在真實(shí)實(shí)驗(yàn)較為危險(xiǎn)、實(shí)驗(yàn)器材匱乏、避免不必要的實(shí)驗(yàn)干擾等情況下再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。為了使Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)，借助于GUI微課技術(shù)，以動(dòng)畫形式，加之聲音、色彩展現(xiàn)仿真實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，可以一步一步地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有助于學(xué)生充分體會(huì)理論知識(shí)，加深印象，從而提高仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在GUI微課技術(shù)強(qiáng)大的功能背景下，如何整理、整合繁瑣的仿真實(shí)驗(yàn)軟件、材料，如何綜合規(guī)劃整體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程使其銜接得當(dāng)，如何更好地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，是很多教師迫切希望解決的問(wèn)題，也是本課題擬解決的主要問(wèn)題。

Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)課程之后對(duì)其進(jìn)行深入鞏固、體會(huì)實(shí)踐的重要過(guò)程，是教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要途徑。但是，目前Mastercam X實(shí)驗(yàn)效果不是非常理想。因此，采用基于GUI技術(shù)的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)建設(shè)，以此提高教師工作效率、提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，提高M(jìn)astercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

1）有利于教師整合Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源，節(jié)省資源空間，提高工作效率。針對(duì)教學(xué)大綱規(guī)定的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)，囊括了一段時(shí)間或者一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，各實(shí)驗(yàn)之間先后順序銜接得當(dāng)，與Mastercam X課程相輔相成。在教師進(jìn)行相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，僅僅需要一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，方便教師管理、教學(xué)，從而節(jié)約資源空間，最終提高教師的工作效率。

2）有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，充分調(diào)動(dòng)其非智力因素?；贕UI技術(shù)的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)系統(tǒng)，其展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的形式不同于傳統(tǒng)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不僅具有原有仿真實(shí)驗(yàn)的效果，更附加以動(dòng)畫、聲音、色彩等學(xué)生較為感興趣的形式來(lái)展現(xiàn)Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生興趣，使其發(fā)揮自身的積極性和主觀能動(dòng)性，也就可以充分調(diào)動(dòng)他們的非智力因素。

3）有利于完善現(xiàn)有的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生對(duì)于現(xiàn)有的Mastercam X實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式興趣度、參與度普遍不高，采用基于GUI技術(shù)的Mastercam

X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)系統(tǒng)的教學(xué)模式是一種新穎的能夠激發(fā)學(xué)生興趣、挖掘?qū)W生潛能的教學(xué)方法，是對(duì)現(xiàn)有的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的一種促進(jìn)與完善。這樣能使學(xué)生成為學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、探究的主體，方便教師教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

基于GUI微課的Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)具有重要的實(shí)踐意義，有利于解決目前高校Mastercam X仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)繁瑣、教學(xué)質(zhì)量不明顯等問(wèn)題，以動(dòng)畫等多媒體形式展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，更可以扭轉(zhuǎn)學(xué)生對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)興趣普遍不高的局勢(shì)。

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