近年来，随着社会各界对加工制造业在国民经济发展和国防建设等基础地位认识的提升，中职学校数控专业的规模、办学条件等都得到了较大的发展，但由于数控专业对场地、设备、耗材等要求比较高，相当一部分中职学校尤其是经济欠发达其余的农村学校，数控专业实训设备配备数量少、型号缺，实训教学时间缩短、项目压缩，无法保证实训教学效果，低配置、高成本成为了制约数控专业发展的瓶颈。为破解难题，我校立足学校实际，研发、应用微型数控机床辅助教学，在满足专业教学需要、促进教学改革、推动专业可持续发展等方面取得了较好效果。
一、微型数控机床的研发应用缓解了实训资源不足的压力。
数控专业是高投入专业，一台数控机床动辄几十万，实训材料、刀具等耗材也比较昂贵，同时数控专业实训教学正向多轴发展，一台五轴加工中心价格在百万元以上。要促进数控专业的培养质量，就必须保证数控设备的数量和档次，这对任何一所中职学校来讲本来就是非常巨大的投入，同时受教学特点所限，费尽心力、耗费昂贵的材料和刀具加工出的学生作品，往往加工的再精密也是无用的废品。
为节省支出，保证实训效果，目前各职业学校数控专业普遍采用“虚拟仿真——仿真加工——工件加工”三级递进的模式，第一阶段利用软件进行的虚拟仿真，初步了解操作流程；第二阶段仿真加工是在熟悉数控机床的结构和各部分功能的基础上，通过塑料、木料等材料的仿真加工，掌握对刀、装夹、加工等工艺流程。采取仿真加工的策略，主要是为了缓解学生初次接触机床的紧张感，减少操作失误对设备的损坏，因此对数控机床精度、刚度、刀具选择等要求并不需很高，可以不必在通用设备上开展，可以选用微型机床进行。第三阶段是基于大型通用机床的真实生产场景下的实训操作。实践中，许多中职学校也是在第二阶段选用市场上成型的微型机床进行仿真教学，材料多为亚克力、塑料、木材等，适合初学者练习，节省了投入，教学效果较好，但成型设备仍存在价格偏高、不能随意拆卸、不方便进行教学演示等问题。
我们经调研后，决定研发以木料加工为主的微型数控机床完成第二阶段实训任务。首先，微型数控机床“麻雀虽小、五脏俱全”，除加工尺寸、精度、刚度等以外，基本可以实现大型通用设备的功能，满足本阶段教学的需要，但结构相对简单，研发技术难度不大，所需主要技术资料、构件等市场上都有成熟的产品，需自己加工的难度也不是很大，研发可以很好地锻炼师生。其次，微型数控机床造价低廉、占地小，据统计，自己研发的微型数控机床，成本价只占普通数控铣床的5%-10%左右，占地不足1平方米，性价比高，可极大地节省大型通用机床的投入和车间占地，增加实训工位，满足实训需要，降低实训成本。再次，微型数控机床耗材省、功耗低、操作难度小，材料为低成本的木材，刀具为价格低廉的微型刀具，即便操作失误，对机床等的损害也比较小，功耗一般在300瓦左右，只占一台普通机床的不足10%，在进一步降低实训成本的前提下，让学生在轻松的环境中完成学习任务。
二、微型数控机床的研发应用推动了机电专业群的建设。
微型数控机床跟大型通用机床一样，分为机械、电气、软件三大模块，控制程序跟教学完全兼容，外接笔记本电脑即可完成控制操作，但空间占用不足1平方米，接电用普通民用220V电，噪音小，操作简单，可以非常轻松地布置在教室、实训室等场所，为实训、理实一体化教学的开展提供了方便。
微型数控机床的研发应用，成为实训资源不足、成本高等难题破解的有效方法。
一台微型三轴数控机床，研发、装配等的费用不足2万元，以不足10%的造价却可以实现大型通用设备的基本功能，可极大节省大型设备的配置数量，缓解资金不足的压力；在实训的仿真加工阶段，材料、刀具等耗材价格低廉，能够达到熟悉工艺流程、掌握加工要领等实训要求，既节省了耗材的投入，还有效解决了因操作不熟练对数控设备的损坏，极大降低了实训成本，据统计利用微型数控机床完成同样的实训项目，材料、刀具、能耗等成本仅需大型设备的不足20%，性价比极高。
微型数控机床的研发应用，增强了专业教学的直观性。如数控机床结构与功能教学，传统的方法是纯理论的讲授，最好的手段是多媒体演示，教学过程枯燥乏味而且难以理解。微型数控机床使用后，因其占地小、噪音低，可方便地安装在教室，使理实一体化教学成为现实，同时因自己开发，教师熟悉结构、方便拆装，授课时可随时直接演示，使枯燥、单调的理论讲解变得生动具体；也方便了学生的学习，学生可在需要的时候随时观摩甚至拆装，提高了学习积极性和动手操作能力，保证了教与学的效果。
微型数控机床的研发应用，丰富了机电专业教学的内容。设备的研发，涉及到图纸设计、生产加工、电气安装、装配调试等环节，牵扯到理论教学、加工制造、钳工装调、电气安装、数控维修等部门的人员和工作，都是在具体项目提出要求、师生共同努力完成，锻炼了机电专业钳工、数控、电气等方面师生的能力，丰富了训练内容，提高了参与人员的综合素质。
微型数控机床的研发应用，拓宽了创业教育的渠道。一方面微型数控机床作为有效的创客教育工具，可以弥补3D打印在材料、精度等方面的局限性，方便学生把自己的创意变成现实的作品；另一方面，基于微型数控机床的木料工艺品加工贴合了社会上对文玩需求的风尚，拓展了学生实训和创业的空间，学习工程变成了有趣的解决问题的体验工程，实训作品变成了可赏玩、可售卖的商品，增强了学生的成就感和专业自豪感，实现了学习由“要我学”到“我要学”的根本转变。
三、微型数控机床的研发应用提高了教师的综合能力。
微型数控机床的研发应用，项目是骨干教师从教学实际出发提出的，期间从设计、研讨、加工、装调等到最终的研发成功，是骨干教师带领团队，利用业余时间与学生共同努力苦干出来的，在项目研发应用的过程中，教师团队发挥特长，分工协作，综合能力受到了锻炼、得到了提升。
提高了主动学习和协作的能力。微型数控机床的研发，从项目的提出到实现，就是一个不断克服困难、解决问题的过程，一个个意想不到的困难，倒逼着教师团队放下架子、铺下身子，发挥各自的专业、人脉等优势，主动去学习、去钻研、去求教，向书本学习、向网络问询、向专家求教、向师傅求证、向同行借鉴，钻研相关理论、工艺、参数等，理论的厚度和跨度得到了丰富，工艺难度和精度得到了提升，为完成工作任务奠定了基础。
提高了动手操作和指导的能力。微型数控机床的研发，除了需要教师有充足的理论储备、熟练掌握数控机床的结构功能等外，还有许多细致的工作如图纸的修改验证、工件的设计加工、参数的设定调整等，必须教师亲自动手去做，不厌其烦的去试，并能够指导学生操作，达到预期的效果。研发密切了师生关系，推动了双方技能大赛成绩的稳步提升。
提高了创新思维和科研的能力。微型数控机床的研发，从项目的提出到研发、应用，对教师来说是一件前所未有的任务，缺乏现成的经验可以借鉴，每一项问题的解决都要靠创新的思维，像一个简单的零配件的加工，在实训教学中，作为教师，只会根据训练和比赛的要求，做出放弃几个点的精度、控制评测尺寸比例的策略，争取得到高分即可，但在真实生产中，可能一个点的精度不够就是废品，也可能每一个点的精度都在控制范围内但就是无法装配，因此在研发中，就要用生产的思维、成本的概念去创造性的解决问题，要考虑材料的耐用性，要考虑成本，要考虑工件间的配合等，增强了教学的针对性和实用性。
尽管市场上有成熟的微型数控机床，尽管我们的师资、水平等条件并不能达到研发成型产品的能力，但我们仍然坚持自己研发，不仅仅是为了节省资金，更重要的是通过研发和应用，锻炼了队伍，推进了教学改革，实现了学生成才、教师成长、专业发展，这才是研发和应用微型数控机床的最大收获。