基于云计算的数控教学系统研究开题报告(郑经伟).doc

华东师范大学软件学院软件工程硕士研究生学位论文开题报告研究生姓名郑经伟学号系所专业软件工程学校导师姓名、专业技术职务企业导师姓名、专业技术职务高级工程师入学时间论文题目基于云计算的数控教学系统研究注：本表可复印，可另加附页一、立论依据论文或工程项目的研究意义云计算是一种基于因特网的超级计算模式，其计算模式有多种，分别在专用的超级计算机上进行。主要有并行计算、分布式计算和网格计算、效用计算和网络存储，具有虚拟化和负载均衡的特征，是计算机技术与网络技术相融性发展的成果。数控加工仿真系统是通过计算机技术对数控加工过程进行模拟仿真的一种新技术。通过计算机数控仿真，可以将数控加工过程三维动态逼真再现，加深学生对数控加工的认识。同时，通过反复动手进行数控加工操作，可以提高数控操作的熟练度，避免安全问题的发生。数控加工仿真系统在数据教学中有着重要的作用，通过计算机数控仿真，可以更好地激发学生的学习兴趣，让学生投入到教学中来，使学生在不断的数控仿真操作中提升自己的能力，从而成为现代社会发展所需要的应用型人才。云计算服务运用于数控教学领域，具有显著的优势，主要体现为对教学方式的变革有着深远的影响。首先，学校将不再需要在大型机和高性能机的购置方面花费大量的财力，大大降低了其教学资源建设的硬件成本。在云计算环境下，只需要配置一般的计算机终端设备便可以有效地使用各种云端的资源。其次，模拟加工制造环境，实现多媒体教室、机房与加工中心机床互联，实现数据交互计算等功能。通过云计算可共享加工方法、加工工艺图纸等信息，实现加工模拟仿真等功能。再次，云计算能够提供安全性能高的数据存储中心，以保障所有数据的安全性，师生均无需担心病毒和黑客的攻击会导致数据的丢失，且可以随时随地在网络平台上进行互动教学。最后，在云计算环境下，各种教学资源均可以进行共享，有利于教学资源的均衡分布，大幅提高了教学资源利用率，构建出学生立体式的学习环境。国内外研究现状分析随着网络经济和网络化制造的发展，数控设备得到了广泛的应用，其数量和数控化率已经成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。需要大量高速的、精密的、智能化的高端数控设备。对精密加工、机制、机设、机电等专业人才的培养也带来了新的挑战和更高的要求。高等院校作为我国培养技术人才的基地，在数控技术有关课程的设置和数控实验教学设备的投入方面与发达国家相比仍有较大差距，对于数控加工技能的培养，没有好的教学平台，专门化的教学系统，就很难获得良好的教学效果。学校对于购买的数控机床的资金投入压力较大，现有设备普遍比较落后，很难培养出满足社会需要的数控技术应用人才。购买数控机床不仅价格昂贵，需要投入巨额资金，而且技术性较强，其结构比较复杂，且功能繁多，对操作人员和维护人员的技术水平都有很高的要求。普通机床的操作人员一般很难在很短的时间内掌握数控技术，因此，高校的数控教学迫切需求能在短期内培养出大量数控编程、操作和维修人员，这也是制造行业一个急需重视和解决的问题。再过几年，我国数控技术人才的缺口将达60万。对此，教育部、社会保障与劳动部等六部委联合启动了紧缺人才培养工程。传统的教学方法是教师理论讲解、现场操作、示范，学生记忆、参观，这种方式的教学对于技能的培养效果不佳。这一方面是由于学校没有足够的条件满足数控机床数量的要求，一般都是3名甚至更多学生轮流操作一台机床；另一方面是如果让技术生疏的受教育者操作价格不菲的数控机床，对于设备和学生自身而言，都具有很大的不安全性。而即使技术人员掌握了过硬的操作设备的能力，但也不可避免一些加工时的误操作行为，或程序编写的差错状况发生，同样会带来不安全因素。因此，研究基于云计算的数控多功能教学系统，在脱离实际生产的高校数控教学环境当中，实现对学生数控编程、操作和机电系统的认知能力的提高是突破当前数控教学瓶颈的有效途径。现在国内外许多企业对数控仿真系统进行了研究，并取得了显著的成绩，主要有：广州红地、上海宇龙、南京宇航、广州超软、北京菲克等公司，国内的很多高校也应用上述公司的产品，对于数控教学的提高起到了很大作用，但大多数的数控仿真系统没有设计教学帮助系统、教学交互系统及考试系统，因此，只能完成数控机床仿真，功能单一，影响了数控教学质量的进一步提高。有些软件，比如上海宇龙公司开发的数控加工仿真系统，虽然具有教学