简述信息技术在学科课堂教学中应用的概念

第一篇：简述信息技术在学科课堂教学中应用的概念

简述信息技术在学科课堂教学中应用的概念

香水小学严贵军

社会在发展，时代在进步。在知识经济时代，信息技术的飞速发展，推动了教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面变革。信息技术特别是网络技术的发展使得人们的工作、学习与生活方式发生了巨大的改变。作为典型和特殊的智能活动，以培养人为目的的教学活动也正在受到信息技术发展的影响。站在教育战线上应重新认识教学过程，应大力推进信息技术在教学过程中普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

通过这次培训，深刻地意识到信息化教学设计在教学实践中的作用。也知道了信息化教学设计是运用系统方法，以学为中心，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程的优化。应用信息技术构建信息化环境，获取、利用信息资源，支持学生的自主探究学习，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，从而优化教学效果。

一、把信息技术和数学学科特点结合起来，激发学生学习积极性

信息化教学设计以学为中心，注重学习者学习能力的培养。教师是作为学习的促进者，引导、监控和评价学生的学习进程。充分利用各种信息资源来支持学。学生有良好的兴趣就有良好的学习动机，但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣。“好奇”是学生的天性，他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣，要激发学生的学习数学的积极性，就必须满足他们这些需求。利用信息技术调动学生强烈的学习欲望，激发动机和兴趣。

二、把信息技术和数学学科特点结合起来，促进学生探索和发现

把信息技术和数学学科特点结合起来，可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，有利于充分揭示数学概念的形成与发展，数学思维的过程和实质。数学教学过程，事实上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究，探索的过程，继而对其进行延拓，创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此，教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息，多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。多媒体信息技术创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。

三、把信息技术和数学学科特点结合起来，引领学生获取技能和经验

数学是严密性、逻辑性、精确性、创造性与想象力与一身的科学，数学教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解、理解和掌握这门科学，于是揭示思维过程、促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。多媒体信息技术在数学教育中存在深藏的潜力，在教学中指导学生利用多媒体信息技术学习，不仅可以帮助学生提高 获取技能和经验的能力，帮助学生提高思维能力和理解能力，还可以培养学生的学习主动性。例如：我在讲解《极限的概念》这一节内容之前，先要求学生自己利用网络查询并收集有关极限的资料，通过整理资料，提出与极限有关的实际问题，在通过我的动画课件，学生归纳出了极限的概念，同时揭示了极限的概念的内涵。更重要的是学生在通过网络查询并收集有关极限的资料的过程中，深深的体会到网络互动交流式的学习环境。

第二篇：信息技术在学科课堂教学中应用的概念.doc

信息技术在学科课堂教学中应用的概念

在科学技术高度发达的今天，信息技术以其特有的优势在各个领域得到广泛应用，教育教学中应用信息技术可以有效地辅助教学并实现教学目标。信息技术是什么呢？广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法，对各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。信息技术包括：传感技术（信息的采集技术）、通信技术（信息的传递技术）、计算机技术（信息处理和存储技术）、控制技术（信息的使用技术）。

目前我国中小学信息技术教育主要经历了信息技术课程、课程整合和网络教育三个发展阶段。在教学中，信息技术主要应用有：辅助教学、管理教学、辅助训练、辅助测试、虚拟现实和提供网络教学平台。由于信息技术具有丰富的表现力、可实现有效的资源共享与信息交流、提供良好的知识组织形式、实现良好的自主式学习、提供虚拟化的教学环境和良好的教学管理功能，信息技术在教学得到有广泛应用，信息技术与教学有机结合弥补了传统教学的众多不足，改变了传统的知识存储、传播和提取方式，引起了教育新的变革。数字化、智能化、网络化和多媒体化的信息技术给现代教学带来了生机和活力。

要充分发挥信息技术对教育教学的辅助作用，必须使信息技术与课程有效整合。所谓“整合”就是把信息技术作为工具融入教与学的过程中，整合于课程、教学和评价之中。信息技术除了作为简单的学习传递系统外，更重要的是把技术作为学习资源和交互工具应用于培养学生的高级思维能力，创造力和解决问题的探究能力。信息技术与课程整合是指：信息技术有机地与教学结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融合为一体，成为课程的有机组成部分，成为与课程内容和课程实施高度和谐自然的有机部分。“信息技术与课程的整合就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段”。

专题3

1.信息化教学设计概述

信息化教学设计是运用系统方法，以学为中心，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程的优化。应用信息技术构建信息化环境，获取、利用信息资源，支持学生的自主探究学习，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，从而优化教学效果。

信息化教学设计的基本原则

1）以学为中心，注重学习者学习能力的培养。教师是作为学习的促进者，引导、监控和评价学生的学习进程。

如何体现以学生为中心，可以从以下三方面努力：

一、要在学习过程当中充分发挥学生的主动性，要能体现学生的首创精神；

二、要让学生有多种机会在不同的情境下去发挥他们所学的知识；

三、要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。

2）充分利用各种信息资源来支持学。

3）以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线，在相关的有具体意义的情境中确定和教授学习策略与技能。

4）强调“协作学习”。这种协作学习不仅指学生之间、师生之间的协作，也包括教师之间的协作，如实施跨年级和跨学科的基于资源的学习等。

5）强调针对学习过程和学习资源的评价

第三篇：信息技术在学科课堂教学中应用

信息技术在学科课堂教学中应用

人类社会已经进入信息化时代，现代信息技术给教学带来前所未有的机遇和挑战，它犹如一座架设在学生和教材之间的不可替代的桥梁，具有举重轻重的作用。应用信息技术辅助数学教学是一种高效率的现代化教学手段，它让学生在学习中始终保持兴奋、愉悦、渴求上进心理状态，它对学生主体性的发挥，创新意识和探索精神的培养有着事半功倍之效。信息技术的出现为我们教学手段的改进提供了新的发展机遇，信息技术与学科教学的整合，产生了优化的教学效果。

一、应用信息技术，激发学生学习兴趣。

兴趣是最好的老师，兴趣是做好任何事情的基本出发点。当小学生对某件事情感兴趣时，他们就会全身心地投入。在数学教学中，恰当运用信息技术，可以创设学生乐学、爱学的学习情景，把学生的注意力迅速集中到课堂教学的内容上去，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，使学生的学习状态由被动变为主动，在轻松愉悦的氛围中掌握知识。

如：教学《分数的基本性质》一课，教师利用课件播放了一段“猪八戒吃西瓜”的动画故事，先把一西瓜平均分成4份，让猪八戒取1份，但猪八戒不要，他觉得拿1份太少了；又把西瓜平均分成8份，猪八戒还是不要；最后，把西瓜平均分成12份，这一次猪八戒开心的拿了3份。啊„„学生大笑了。老师问：猪八戒现在为什么这样开心？„„像这样，播放一段精彩的故事，引入课题，就会使整个课堂顿时活跃，不仅极大地激发学生学习兴趣，唤醒学生注意力，而且使学生的心一直被教师吸引着，轻松愉快，过渡自然，使教学过程顺利进行，还提高了教学效率。

又如：教学《比的意义》一课，教学课件的屏幕上出现一面鲜艳的红旗，长3米，宽2米。通过两种量的比较，同学们都学会什么叫做“比”了，并掌握了比的各部分名称，也很快就学会求比值，如果进行反复的练习，学生好象有点厌倦了。这时，教师打开“天安门的国旗”的网页，一面鲜艳的五星红旗在天安门广场上飘扬。这是一面特种型号的国旗，谁能找出它的长和宽是多少米？同学们一听，兴趣来了，争着上网查阅„„。最后让学生查出长5米，宽3.33米。这时，学生好奇极了，有的学生在说这面国旗的长和宽的比，有的求出长和宽的比的比值，有的在议论和比较我们学校的国旗„„。下课了，还在议论。

通过多媒体技术的运用，营造和谐、轻松的学习氛围，创设良好的学习环境，充分激发了学生的学习兴趣和求知欲望，调动了他们的学习主动性。

二、应用信息技术，突出重点，突破难点。

多媒体与网络技术的应用充分体现了信息技术的形象具体、动静结合、声情并茂的特点。所以恰当地运用信息技术，可以变抽象为具体，调动学生各种感官协同参与，解决教师难以讲清，学生难以听懂的内容，从而有效地实现精讲，突出重点，突破难点。

第四篇：浅析信息技术在课堂教学中的应用

浅析信息技术在课堂教学中的应用

摘要：运用计算机多媒体技术，优化中小学课堂教学，是教育心理学基本原理在教学实践中的具体应用。本文应用教育心理学基本原理对课堂多媒体教学应用的不足作了客观阐述和说明，并分析论述了信息技术在课堂教学中应用的适宜、适度和实效等原则，在此基础上提出了比较可行的解决办法。

关键词：信息技术课堂教学多媒体教学 教学原则 教学方法

以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(Internet)等。运用计算机多媒体技术，优化中小学课堂教学，是教育心理学基本原理在教学实践中的具体应用。教育心理学知识告诉我们：人们获取知识，单靠听觉只能记忆约1/6，单靠视觉，只能记忆1/4，而同时使用视听两种感觉，则能记忆大约是2/3。用信息技术辅助教学，能创设逼真的教学环境，动静结合的教学图像，生动活泼的教学气氛，运用图，文，声，像并茂的特点，能把教学时说不清道不明，只靠挂图或黑板作图又难讲解清楚的知识，通过形象生动的画面、声像同步的情境、言简意赅的解说、悦耳动听的音乐、及时有效的反馈，将知识一目了然的展现在学生面前。

1． 信息技术在课堂教学中应用的现状分析

基础教育信息化建设的“高投”与“低效”的问题，引起中小学教师和校长的高度关注。课堂教学是学校教学的主渠道，课堂教学追求效益、效率和效果的最大化。信息技术作为新型的教学媒体，当它们与各学科的课程加以整合，即应用于课堂教学时，他们就体现出对于教育、教学过程来说是极其宝贵的特性，从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境，进而解决基础教育信息化建设的“低投”与“高效”的问题。低“投”不仅包括硬件设施、设备的低资产投入，而且还包括师生精力和时间的低消耗；高“效”包括教学过程的快速度和教学水平的高质量。下面，我们以多媒体教学为例来分析信息技术在课堂教学中应用的现状。

1．1 实践中验证多媒体教学的优势

课堂多媒体教学改变了传统教学“粉笔+黑板”的方式，在多媒体教室配置一定的多媒体教学设备（视频展示台、计算机、数字投影仪、VCD或DVD、功率放大器、音箱、话筒、无线接受器、大屏幕等），教学中采用多媒体方式，集文本、图形、图像、声音、动画、视频于一体，实现图文并茂、声画并举，甚至模拟虚拟现实创设课堂教学情景。课堂多媒体教学的最大优势在于能够将传统教学中单一的文字或简单挂图呈现教学信息的形势转变为多媒体形式，从而克服了传统教学中文字呈现信息过于抽象的问题，而以生动具体、形象逼真的虚拟情景，把抽象的信息内容转变为具体的形式再现给学生，使学生更容易理解，实现轻松愉快的学习。对于多媒体教学的优势相关文章论述很多，不同学科，其多媒体教学优势发挥的程度也不一样。大致归纳如下几点：

①直观形象，克服抽象。（符合人类认知规律：由感性认识到理性认识）

②图文声像并茂，多感官刺激调动学生学习兴趣。（多元认知，多感官接收）

③动态模拟过程，有效呈现重点、难点。（动态呈现）

④及时交互，及时反馈，易于学生参与，师生互动。（便于交互）

⑤虚拟现实，突破视觉局限，再现事物本原。（虚拟再现）

⑥无限重复，加强记忆，克服遗忘。（符合人类重复记忆原理）

⑦针对性强，照顾不同层次学生的学习。

⑧海量信息，节约空间和时间，提高教学效率。

1．2 应用中发现多媒体教学使用的问题

误区一：多媒体教学应用中的“崇拜”现象。目前，在多媒体教学的实践中，无论是大学、中学、还是小学、甚至幼儿园，学校积极筹措资金建设多媒体教室，老师更是积极采用多媒体教学实验。学校和老师的这种积极态度我们应该肯定，这是毫无疑问的。但是，并不排除“赶时髦”和“盲目崇拜”的倾向。

误区二：多媒体教学中的“霸权”现象。现代教学中，比较一致的观点就是要强调学生的主体性，发挥教师的主导性。可是在教学实践中，多媒体更多主导了整个教学过程，教师和学生几乎都“退居二线”，成了被动的教和学。所以，使用多媒体教学时不能忽视教师在教学中的主导地位，更不能忽视学生的主体性。

误区三：多媒体教学应用中的“包办”现象。现代教学中，传统媒体有粉笔、黑板、标本、模型、挂图等；电子媒体有幻灯、投影、电影、电视、计算机等。但在实践教学中，多媒体教学不但代替了粉笔黑板，还替代了其它媒体的地位，“包办”了所有的教学工作。多媒体替代了一切，成了现代课堂教学的全权代表。这种全盘“包办”必然带来问题，如：投影屏幕不能完全代替教师板书。

误区四：多媒体教学应用中的“实验”现象。实验教学最大的特点在其实践性。利用多媒体模拟不能实践的实验和没有条件做的实验是可以的。但绝对不能将所有的试验都企图用多媒体来代替，即有条件完成的实验也采用多媒体模拟，而不让学生亲自动手做实验。这样用多媒体来代劳实际的实验对老师来说确实轻松了不少，但对学生的试验学习就会打折扣。

误区五：多媒体教学应用中的“花样”现象。实施多媒体教学不能华而不实，哗众取宠。使用多媒体为教学注入了许多活力，使长期困扰教师的某些过于抽象、死板单调的知识点和教学难点迎刃而解，教师在感到惊喜之余，往往对各种各样的多媒体效果，比如动画、声音、特效等爱不释手，将它们统统都用到教学中去，使自己的电子教案或多媒体课件每次点击鼠标都会发出声音，产生动画，有的动画和声音跟自己的教学内容没有丝毫的关系，学生看的眼花缭乱，听得心里厌烦，这样不但没有起到呈现知识点的作用，反而将学生的注意力吸引到无关的声音和动画上去。

实践证明了信息技术教学的优势，但同时也反映了我们众多教师应用信息技术进行教学时存在的多个误区，通过总结，我们意识到信息技术在课堂教学中应遵循如下原则：

2．1 辅助性愿则

信息技术只能起到辅助教学的作用，不管计算机发展到什么水平，它始终不能取代教师的作用，只能辅助教师的教，辅助学生的学。用机器取代教师，对学生实施目中无人的教学，这种设计思想，既违背了教学规律，又违背了国情。对信息技术教学，不能过分夸大它的作用，更不能让它替代教师的应有的创造性工作，我们不能抛弃传统教学法中的合理有效的东西。教师在课堂教学中的主导地位是信息技术所无法取代的。

2．2 适宜原则

适宜就是合适和相宜。所谓合适，就是信息技术在课堂教学中的应用要找到落脚点；所谓相宜，就是信息技术在课堂教学中的应用要找到切入点。

有的教师完全依赖于多媒体手段的应用，一整堂课都在摆弄设备，好像是很热闹，却忽视了学生的练习和参与；有的教师全不以为然，一整堂课都不用，手捧传统不放。这都是不正确的态度，是片面的。那么我们什么时候该用，什么时候不用呢？这都要根据教学的实际，教师的实际、学生的实际来加以考虑。例如需要提高同学的兴趣，提高学生学习的积极性时我们可以考虑使用，尤其是对低年龄阶段的学生，运用多媒体手段，给学生更形象、更直观的感官刺激，有助于帮助学生理解和提高兴趣，而对于高年级的学生，再以直观形象代替形象思维就是不适宜的；在想办法弥补教师自身素质缺陷时也可以考虑使用。教师的朗诵，因普通话不过关，比不上专业人员时，我们可以用录2．信息技术在课堂教学中应用的原则

音；教师的板书因书法不够美观，我们可以用幻灯片；当形象思维发生偏差时，我们可以用影像来纠正；当教师和学生因空间和时间的限制，不能用常规教学手段解决教学问题时，我们也可以利用信息技术手段；当学生因生活阅历的限制，无法想象课文中所述的实景、实物时，我们也可以用多媒体手段来加以弥补。总之，是因需而用。

2．3 适度原则

适度：程度适当，适可而止。所谓程度适当，就是运用信息技术解决与学生的年龄特征相适宜的问题；所谓适可而止，是指运用信息技术的频率要与教学时间相吻合。

信息技术与学科课程整合的质量，取决于教师对信息技术功能的把握和对学科课程的深刻理解。对学科课程的理解又涉及到对学科性质的定位、思想方法的把握和对学习者年龄特征的理解。在基础教育的课堂教学中，“双基”教学永远是教学的核心。因此，课堂教学应把概念、原理讲明、讲透、讲活。新课切忌任意拓宽，特别是在学生尚未理解掌握知识时，随意加大知识的广度、难度是得不偿失的，会骤然引起学生对新知识的反感情绪和恐慌心理。如有的小学语文教师在讲陆游的《示儿》时，学生对这首诗匆匆读了几遍后教师急忙用课件展示了陆游的其它五首诗。课上教学内容丰富多彩，课下学生感觉模模糊糊。

2．4 实效原则

实效：实际的效果。信息技术的应用重在构建有利的教学环境和认知工具，促使学生“自主、合作、探究”能力的发展。

自主能力是指学习活动的自我意识、自我定向和自我监控的能力，它对学习产生方向性、控制性的影响，是形成各种能力的基础。电子学习档案可以有效地促进学生自控和反思能力的发展。电子学习档案就是利用计算机媒体为学生建立成长记录档案。成长记录袋是指用来显示有关学生成就或持续进步信息的一连串表现、作品、评价结果以及其他相关记录和资料的汇集。建立电子学档，为学生学会如何评估自己的学习情况提供了一个可操作的具体方法，并通过对成长记录档案袋的制作过程，学生领悟到“学习成绩”“学习过程”和“态度情感”的重要性，从而有效地发展自主调控能力。

信息技术促进探究能力的发展

在课堂教学中，不能完全将学生置身于一个没有援助的、完全陌生的环境中去让学生发现或创新。利用信息技术可以创造一个适合学生实际能力的、可调控的、问题设置适宜的教学环境，促进学生探究能力的发展。

①模拟软件支持的探究性学习

模拟软件可以创设真实的问题情境，并能按照学科特点自动给出反馈信息。学生可给予反馈信息。如在初中数学几何教学中，由于目测存在误差，而有限测量又难以排除无限次测量出现反例的可能性，学生对几何性质的理解不深。利用几何画板创设问题情境，引起学生的猜想与假设，学生按照猜想与假设主动地对几何画板进行操作尝试，使图形在脑中不断的进行移动、翻转，依据反馈信息对这种操作进行自反抽象概括，建构新知识，从而有效地把握几何图形的实质。

②“工具性”信息技术支持的探索性学习

工具性信息技术是指文字处理软件、优秀电子表格软件、Foxbase数据库软件、PowerPoint多媒体编辑软件等，以及作为通讯工具的局域网和因特网。这些软硬件信息工具，使学生的探索活动摆脱了时空的限制，使他们的思维活动从简单机械的劳动中摆脱出来，使他们对信息表征与发布的形式的变得丰富多彩。如初中生物课中“分析食物的营养成分”，教师先教会学生各种成分的测定方法，给学生提供测试设备，然后让学生从家里带来各种他们愿意测试的食品，按照所学的方法来测出食品里的各种营养成分，并利用优秀电子表格软件记录测试结果。测试数据的大量积累、用心

观察和有效使用，将研究性学习渗透到提出假设、实验设计、实验操作、数据统计分析、得出结论以及陈述表达等各个环节中。

③“信息资源”支持的探索性学习

校园网提供了丰富的学科课程资源，在校园网上，各年级、各学科都有自己的网页，教师的电子教案就放在相应的网页上。学生上课不必忙于抄写板书，而是将精力更多地集中在思维活动上。网络课程还可以提供辅导学生作业的服务，对一些难度较大的问题不仅给出解题过程，而且还给出解题的思路和解题方法。专题学习资源也可以用于课堂教学，通过专题学习资源的应用，使学生学会利用信息资源进行专题归纳探究的学习；学会面对网络进行自主发现、问题探究性学习；学会利用网络通讯进行协商合作、讨论式的学习：学会利用信息工具进行重构知识、创新实践和问题解决的学习。

2．5 互容性原则

例如，很多课件的设计采用单线流程的模式，只能按照固定的模式一步一步往下演示，完全忽视了课堂教学中随时可能碰到的不确定性因素，还有的课件，只适用于编制者自己的适用。一个好的课件，应该是模块化组合，方便灵活的使用。每一位教师都能根据自己的需要对它进行简单的修改，增删或者部分选用，只有真正做到互容、才能真正的共享，才能体现出信息技术的优势，节省大量的资源和时间，避免无益的重复劳动。

2．6 效益性原则

我们设计使用信息技术进行课堂教学，其目的就是在单位时间里获取最好的教学效果。如果不考虑这一点，我们的设计就会出现偏差。例如有的教师制作的课件只考虑了如何的精美，在细节上不惜工本，既分散了学生的注意力，又浪费了编制者大量宝贵时间。有的课件求大求全，完全不考虑学生的需求，课堂教学的容量，浪费了大量的资源。让课件变得简约、实用，既是教学的需求，也是减轻教师的劳动，获得最佳效益的需要。

总之，信息技术和多媒体手段引入教学活动以来，其巨大的优势有目共睹，但是，我们只有正视出现的一系列问题，把握原则，不断改进，不断提高，才有可能使我们的教学水平更上一个层次，更上一个台阶。

参考文献：

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[2]丁兴富．基础教育信息化的突破口：从校校通到班班通——革新课堂教与学的新生代技术

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[5]郭庆，陈尚松，传统教学方法与多媒体教学方法的相互配合[J]．南京：电气电子教学学报，2004，26(1):95

[6]方威，邓德胜，多媒体教学与传统教学方式的比较研究[J]．经济师，2004，5:107

[7]扬长避短，发挥多媒体教学的优势，徐鹤峰，《教育现代化》2002年第6期

[8]多媒体技术在课堂教学中应用的原则，金小玲

[9]信息技术在课堂教学中应用的原则，刘志华，中国电化教育 2005．06

第五篇：信息技术在制造学科中的应用

信息技术在制造学科中的应用

1信息技术在制造学科的发展历程

信息技术用于制造领域是从20世纪40年代后期，美国的飞机制造企业试图用计算机控制机床来解决具有复杂型面的直升机旋翼零件的加工开始；1952年MIT推出第一台三坐标数控铣床样机，美国一些机床厂从 1954 年起陆续推出了一批大型专用数控机床，用于加工飞机蒙皮壁板和异型梁架，提高了加工质量和生产率，开信息技术成功用于制造业之先河。

为了解决烦琐的数控机床加工程序的编制和校核难题，同一时期，MIT 开发出第一代基于英语的自动编程工具系统（APT）。20世纪70年代起，数控编程逐渐融入CAM(计算机辅助制造)中，目前的CAM商品软件中，一般都具有用户通过人机交互进行自动编程和校核的能力。

20世纪50年代后期，诞生了计算机同时控制加工运动、自动换刀和自动换工位的加工中心。60 年代推出第一代5轴数控加工中心，随着计算机的小型化，专用数控装置逐步转向 CNC，以及用同一台后台计算机控制多台NC或CNC的 DNC 系统。在工艺规划领域提出了基于成组工艺的10 位工件分类编码方法。同一时期又诞生了可编程的自动作业装置:工业机器人，并在此后几十年中在制造业得到广泛应用，显著提高了制造业中的弧焊、点焊、喷漆、涂胶、搬运、码垛、装配等作业的质量和效率。2先进制造技术发展中的关键技术

先进制造技术的发展离不开信息技术的应用，先进制造技术中信息技术的应用有以下几个方面：

2.1并行工程(CE)

并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起，利用计算机互联网并行作业，大大缩短生产周期。

2.2快速成型技术(RPM)

快速成型技术(RPM)是集CAD/CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。

2.3虚拟制造技术(VMT)

虚拟制造技术(VMT)以计算机支持的建模、仿真技术为前提，对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模，在产品设计阶段，实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性，从而更有效地、更经济地灵活组织生产，使工厂和车间的设计布局更合理、有效，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。虚拟

制造技术填补了CAD/ CAM技术与生产全过程、企业管理之间的技术缺口，把产品的工艺设计、作业计划、生产调度、制造过程、库存管理、成本核算、零部件采购等企业生产经营活动在产品投入之前就在计算机上加以显示和评价，使设计人员和工程技术人员在产品真实制造之前，通过计算机虚拟产品来预见可能发生的问题和后果。虚拟制造系统的关键是建模，即将现实环境下的物理系统映射为计算机环境下的虚拟系统。虚拟制造系统生产的产品是虚拟产品，但具有真实产品所具有的一切特征。

2.4智能制造(IM)

智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。

智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力、自修复能力，因而适应性极强，而且由于采用VR技术，人机界面更加友好。因此，智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准，具有重要意义。

3信息技术之CAD/CAM

信息技术的发展影响制造科学中设计理论与设计方法，及产品的制造，CAD/CAM技术的发展代表设计理论与设计方法的水平。

CAD是Computer Aided Design的简称，也叫做计算机辅助设计，是指工程技术人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的新技术。CAD技术是一项产品建模技术，它是将产品的物理模型转化为产品的数据模型，并把建立的数据模型存储在计算机内，供后续的计算机辅助技术所共享，驱动产品生命周期的全过程。

CAM是Computer Aided Manufacturing的简称，也叫做计算机辅助制造，是利用计算机来进行生产设备管理、控制和操作的过程。生产实际的需求是所有技术发展与创新的原动力，CAM在实际应用中取得了明显的经济效益，并且在提高企业市场竞争能力方面发挥着重要作用。

3.1集成化

随着计算机技术的发展，集成化已成为CAD/CAM技术发展的一个最为显着的趋势。CAD/CAM系统已从简单、单

一、相对独立的功能发展成为复杂、综合、紧密联系的功能集成系统。这里所说的集成是指CAD/CAPP/CAM/CAE的集成，它们的集成应是建立一种新的设计、生产、分析以及技术管理的一体化，并不是将孤立的CAD、CAPP、CAM和CAE等系统进行简单的连接，而是从概念设计开始就考虑到集成。国内外大量的经验表明，CAD系统的效益往往不是从其本身，而是通过CAM和PPC系统体现出来；反过来，CAM系统假如没有CAD系统的支持，花巨资引进的设备往往很难得到有效地利用；PPC系统假如没有CAD/CAM的支持，既得不到完整、及时和准确的数据作为计划的依据，订出的计划也较难贯彻执行，所谓的生产计划和控制将得不到实际效益。因此，通过集成，最大限度地实现了企业信息共享，建立新的企业运行方式，提高了生产效率。

3.2网络化

21世纪，网络技术的飞速发展和广泛应用，改变了传统的设计模式，将产品设计及其相关过程集成并行地进行，人们可以突破地域的限制，在广域区间和全球范围内实现协同工作和资源共享。计算机网络已成为计算机发展进入新时代的标志。网络在全球化，制造业也将全球化，从获取需求信息，到产品分析设计、选购原辅材料和零部件、进行加工制造，直至营销，整个生产过程也将全球化。网络技术使CAD/CAM系统实现异地、异构系统在企业间的集成成为现实。CAD/CAM 系统的网络化能使设计人员对产品方案在费用、流动时间和功能上并行处理的并行化产品设计应用系统；能提供产品、进程和整个企业性能仿真、建模和分析技术的拟实制造系统；能开发自动化系统，产生和优化工作计划和车间级控制，支持灵敏制造的制造计划和控制应用系统；对生产过程中物流，能进行治理的物料治理应用系统等。随着Internet的发展，基于网络化的CAD/CAM技术，需要在能够提供基于网络的完善的协同设计环境和提供网上多种CAD应用服务等方面提高水平。

3.3智能化

智能化CAD/CAM设计是含有高度智能的人类创造性活动，是指将人工智能技术、专家系统应用于CAD/CAM系统中，深入研究人类认识和思维的模型，并用信息技术来表达和模拟这种模型，使其具有人类专家的经验和知识，具有学习、推理、联想和判断的功能及智能化的视觉、听觉、语言能力，从而解决以前那些必须由人类专家才能解决的设计、制造难题。智能化CAD/CAM技术涉及新的设计理论与方法(如并行设计理论、大规模定制设计理论、概念设计理论、创新设计理论等)和设计型专家系统的基本理论与技术(如设计知识模型的表示与建模、知识利用中的各种搜索与推理方法、知识获取、工具系统的技术等)等方面。智能化是一个具有巨大潜在意义的发展方向，它可以在更高层次的创造性思维活动基础上，给予技术人员有效的辅助。智能化是CAD/CAM技术发展的必然趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。

3.4标准化

信息时代如同一百年前工业革命给社会带来的变化一样深刻。它改变和正在改变着人们的工作、生产和生活方式。信息技术的发展冲破了地域的局限，形成了全球市场，把竞争推向了空前激烈的阶段。信息技术对标准化工作产生了巨大影响，引起了标准化工作的重大变革。现代标准含有主要的信息量，标准的开发先于产品的开发，标准能为技术和产品的发展指出方向，能够体现当前世界前沿技术的发展。面对浩瀚的信息、广阔的市场，要使无数的用户和供应商之间的信息交换畅通无阻，制定CAD/CAM系统的信息交换标准十分重要。包括工程图样标准化、零件标准、产品定义数据模型标准以及商务报告标准等；其次是合作运行方法标准化，包括知识产权共享标准、虚拟生产协议等。

【参考文献】

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[2]数字化制造是先进制造技术的核心技术 张伯鹏《制造业自动化》2000 年2 月

[3]基于CAD/CAM模具设计与制造的研究.制造业自动化,2011,33(10)

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