机械综合教学项目群建设与实践——以数控铣床模型开发应用为例.docx

课题组成员课题组长：方乐天 主要成员：张曙展、徐梦迪、李萍儿、王禹内容提要针对当前中职学生机械设计及制造的创新能力不足，中职机械教学方法相对单一的状况，通过指导学生设计并制造龙门式三轴联动数控铣床模型的教学实践活动，开发了以该模型教具制作为目标的综合性教学项目群。并将该模型教具作为教学用具，应用于日常教学。创建了以该教具模型的设计研发，生产制造，教学应用为“三部曲”的教学体系。探索了中职学校开展“产，学，研”合作体系。机械综合性教学项目群示意图目录一、课题研究背景11.相关概念1（1）数控铣床1（2)数控铣床模型12.国内外现状分析2（1）国外现状2（2）国内及我校现状23. 改变现状的对策3二、研究意义31.提高专业创造力32.提高市场意识，整体意识，质量意识和服务意识53.推动创新与开发54.促进协作提升创新意识55.提供策略和模式5三、研究目标6四、研究方法6五、研究内容及实施步骤71.确立综合性教学项目群教师团队的建设方案及激励机制72.进行铣床模型总体设计，培养学生系统级全局设计能力73.设计机床模型零件，培养学生局部零件设计能力84.完成工艺卡片制作，培养学生实际加工能力85.确定教学项目，将具体数控铣床模型通过调试并应用于教学实践116.学生的产品意识及责任意识的培养13六、研究成效131.建立课程体系，丰富教学手段，培养创造能力132.强调并培养了学生的机械系统创造能力143.增强了学生对于机械系统零部件的设计能力与制造能力144.借助本课题模型机床，丰富了课堂内理论教学的教学手段155.实现了安全廉价便于普及的上机操作15附录1、 获奖情况一览表16二、调查及问卷调查结果17三、活动照片18四、相关奖状复印件21五、参考资料24六、实训手册（校本教材）机械综合性教学项目群建设与实践 以数控铣床模型开发应用为例1、 课题研究的背景1.相关概念（1）数控铣床：是指由计算机数字化信号控制（Numerical Control）的一类铣床，一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。按通用铣床的分类方法目前可以分为3类，即数控立式铣床、数控卧式铣床、数控龙门铣床。见图1至3图1 立式数控铣床图2 卧式数控铣床图3：数控龙门铣床（2）数控铣床模型：是数控铣床按一定比例缩小和功能简化后的一类数控装置，一般应用于软质有色金属及非金属材料的铣削。因其结构简单，小巧便携，安全可靠，故而非常适合作为教学模型在课堂上使用。同时该模型的制作也可以成为机械加工和数控机床维修专业教学中的教学大项目。本机床模型采用立式龙门铣床结构，相对于其他异构机床具有结构简单，操作方便，性能可靠安全的特点。其部件包括：铝合金床身机架，三角丝杠和POM螺母传动机构，光轴导轨，线性导轨，42步进电机，300瓦主轴电机，USB CNC控制模块，PC机。这些材料除一些制式化标准配件外购，其他均是由师生利用学校 现有材料进行设计和制作。（见图4） 图4 数控铣床模型2.国内外现状分析（1） 国外现状目前国外机械学科教学可以划分成“职业教育”和“工程师教育”两个培养方向，其课程设置呈现重基础，宽口径，重实践，双元制等特点。在职业教育中，学生既是学校内的学习者，又是企业里的学徒工。随着学生学习进程的开展，学生的专业技能不断得到实践和提高。在工程师教育中，学校首先培养的是学生的学科理论素养，然后辅之以基本的实践操作和实验教学。这种教育模式的高级阶段当属“STEAM”教育，或者通俗地讲就是“创客教育”。创客教育是指一种教育，旨在通过利用电子和机械等工具创造新生事物，并在这一过程中促使学生深度掌握科学、技术、工程、数学（STEM）等知识。从而将学生培养成为新生事物创造者，文明进步的推动者。然而两种教育之间并没有什么鸿沟天堑，职业教育需要工程师教育的理论来指导实践，工程师教育需要通过职业教育来获得更加尖端的制造技能。两者的相互融合是全球教育发展的共同趋势，体现着时代的进步，符合历史的潮流发展。（2） 国内及我校现状目前我国国内的机械教育尚没有明确的分化出“职业教育”和“工程师教育”两个具体的学科方向。对于两者交汇融通的必要性更是缺乏根本的认识。比如机械教育，特别是机械加工教育，往往只是作为“职业教育”的一项学科科目而存在，其目只是简单地为了培养“生产线上的工人”。言外之意是：只要教会学生怎么做，至于让学生知道为什么要这么做太重要。基于这种观点而产生的学科建设，必然只是强调简单而机械的技能培养，忽视了学生职业技能发展中的知识体系构建及与实践技能的完整融通。另外，国内机械教学课程设置和教学内容都在学校内完成，不能很好的满足企业需求。培养目标不够明确，教学方法单一，教学过程重制造而轻设计。学校现有条件制约着实训教学的发展。由于每台数控设备非常昂贵，学校购置的设备数量有限，实训课时安排少，而且班级人数偏多（每班40-50人），每个学生的独立动手实际操作机会不多，上机时间很少，实训效果并不好。同时，中职学校开设的数控加工课程实践教学普遍采用单零件加工教学为主，不利于学生对整个机械系统的理解，且现代机械系统多采用机电一体化设计，如果学生不能从机电系统的全局角度出发来理解现代机械，那么单纯的掌握机械制造知识便不利于学生创新能力的培养。以我校为例，数控专业是我校的重点专业，长期以来，在我校数控实训教学过程中存在着以下几个问题：一是实训教学过程重制造，轻设计，不利于学生创新意识的培养，不符合教改方向。目前数控加工教学方法较为传统，常以指导学生生产零件为最终目的，而以工程项目为导向的整套的教学案例较少，导致学生的专业视野狭窄，缺少对机械系统的全局观培养，最终导致学生创新设计能力不足。二是实训教学所传授技能过于简单，使得学生对于自身机械专业缺乏专业自信。目前学校机械加工训练的主要目标，是为了让学生制造一些简单而抽象的零件，这些零件既缺乏应用于企业生产亦或者是日常生活的功能，如此对于学生的正面激励太少，导致学生成就感过低，普遍缺乏专业自信。三是实训设备数量较少。以加工中心和数控铣床为主体的实训设备数量较少，不足以人手一台地提供给学生操作。而多人共用一台机床的教学模式势必导致能力强的学生一人包干，其余学生只在一旁观看对实践操作推诿躲避。 四是实训设备易损坏。因为学生对数控机床的基本工作原理缺乏明确的认知，同时数控编程的上机经验不足，在教学中因学生操作不当而导致昂贵的数控机床设备发生损坏的情况时有发生。而且目前中职学校普遍缺乏理论联系实际的数控铣床的教学模型。3.改变现状的对策根据上述的问题，我们认为应当发展学生的实操技能，拓展学生的专业视野，以此来解决问题。一言以蔽之，我们应当开发一个项目群的教学案例集合，在这些教学案列集合中，学生不再只是简单的制造一个孤立的零件。而是设计一个系统，并且制造一系列相互耦合可以组建成系统的零件。那么如何开发一套教学案例集合，以提升学生在机械系统方面的创新和创造能力，是本课题着力要研究的内容。开发一套教学模型，以低廉的成本，丰富的教学手段，提供给师生学习研究，是本课题的实践方法。如何引导学生而非教师来设计和制造这台铣床教学模型，是本课题的关键所在。通过本次课题活动，形成以教师为导师，学生为研发人员的职业教育+创客教育模式是本课题长远目标。本课题将从理论和实践结合的角度在数控铣床教学模型的开发制作方面做出一定的探索与实践。并以此模型教具的开发和制作为例，建立一套成熟的教学项目群体系，从而提升学生的在机械系统方面的创造能力。2、 研究意义本课题依托数控铣床模型的开发和制作,以创客教育的形式开展教学，以“行动教学”为手段、以项目教学为导向，注重提高学生的动手实践能力，激发学生的创作热情，提高学生的职业综合素养。1.借助模型教具的教学功能，有效提高我校机械专业学生的专业创造力教学功能一（数控加工专业方向）：数控铣床模型零件，将作为数控加工专业的一个教学项目，由学生自己加工完成。在这个过程中，学生将运用到机械制图、机械基础、CAXA制造工程师软件、金属材料分析、材料力学、数控车加工、数控铣加工等多课程技能。通过机床加工项目不断深入，学生习得的上述知识技能将得到巩固，逐渐融汇贯通。同时，在实践的过程中，可以引导学生产生成就感，培养学生的劳动精神，见图6。图6 学生在制作项目零件教学功能二（数控机床维修专业方向）：数控铣床模型，在加工完成后并不能投入使用，还需要检测调试几何精度要求。通过对本模型的装调实践，学生可以迅速掌握机床装配技巧及机床几何精度调试技巧，例如：工作台平面度检测、各坐标方向移动的相互垂直度、X、Y坐标方向移动时工作台面的、主轴孔的径向圆跳动、主轴回转轴线对工作台面的垂直度等，见图7。7图7 学生在装配和调教数控铣床模型教学功能三：数控铣床模型体积小巧，适合教师在教室或者实训场所按照各种教学模式使用。数控铣床模型在加工生产，装配调试完成以后，可以辅助数控加工专业学生的数控铣加工及G代码教学。由于该机床是小功率设备，因而即便学生错误操作，也不会对机床有严重损害，更能保证学生在使用过程中的人身安全。通过数控铣床模型的开发设计，项目的实施及投入应用，教师可引导学生从一个单纯的机械学科学员变成一名机械电子系统的设计者和实践者，为学生将来的专业发展夯实基础。见图8 图8 学生在使用铣床模型进行加工2.提高学生的市场意识，整体意识，质量意识和服务意识一方面，开发设计的小型数控铣床模型（即市场俗称“雕刻机”），和由铣床模型加工生产而得的产品，诸如电路板、竹木工艺品等，可以作为商品进入市场出售，在开发和教学实施的过程中，要兼顾市场需求，可以提高学生的市场意识。另一方面，通过全视野下的机械系统生产加工装配调试过程训练，学生将获得对机械系统的整体意识，培养全局观念。通过与周边同学的铣床模型加工运行效果比较，学生将加深对于产品质量及其所由之带来的深远影响的认识，从而树立起产品的质量观念和服务意识。3.推动本校的机械专业教学模型的创新与开发目前我校缺少课堂教学上的数铣教学模型，纯理论的教学不利于学生直观的认识数控铣床的整体结构和工作原理，针对于这一实际情况开发一套综合性教学模型，更有利于揭示机械系统的全貌，指明机电体系的精髓。4.促进我校机械专业教师的团队协作和创新意识的提升，打造创客教育师资团队在教学模型开发和实施的过程中，将汇聚一批骨干师资。在研究过程中相互协作交流，技术共享信息共融，可以培养教师的团队协作精神和创新意识。通过项目建设，有助于机械专业教师的专业和教学水平的提高。5.为本校的机械技能实训提供了系列基本策略和模式以数控铣床模型的开发和应用为起点，拟通过几年的研究和实践，探索和实践创客教育机械设计教学和实训教学中的应用，总结归纳出一些行之有效的机械技能实训策略，为学校机械专业学生技能实训提供样本，开辟一条新的道路，有效提升教学质量。三、研究目标1.设计并制造出一套可供数控加工专业师生实践和学习的数控铣床教学模型，并借此完成一个教学项目群体系。2.撰写一套可供师生在教学中使用实训指导手册。3.总结经验，提升机械教学的内涵，丰富机械教学的内容与形式。四、研究方法1.文献研究法：对国内外教学模型的制作及实际应用文献资料进行查阅、收集、分析、综合、加工、整理。（1）调查项目相关资料信息，罗列、归纳所涉及的知识点。对此项目所涉及的知识，分类归纳，设计实训项目，使每一项目都包含有基础理论知识和实践操作内容。（2）根据知识点、实际生产实践及难易程度设计项目，制定每个项目知识和技能目标。为此我们翻阅了国内外大量的linuxcnc资料，因为它是开源数控系统的一个典型的范本。从中我们获得了非常有益的经验，为我们的研究指明了一个具体的方向。2.实践研究法：（1）机械结构分析，用CAXA制造工程师软件进行零件设计（2）材料的选择，加工方法的确定。（3）数控铣，数控车上机实践生产。（4）铣床模型的装配与调试3.调查研究法：包括座谈、访谈、问卷调查、企业考察等。我们参观了与学校有着合作的各个企业，获得了非常多的第一首资料，与学生进行了深入的探讨，制定了适合学生开发的课程体系。4.比较分析法：在研究过程中，通过解决发现的问题，进行对比试验。在实训过程中，教研团队多轮研讨，通过纵向对比，历次文本更新，总结归纳，得到规律性的实训方式，由此探索出一套适合中职数控专业学习的教学模式。5.经验总结法：及时反思，认真总结，撰写论文，积累经验，深入研究，形成成果。6.实践研究法：根据设定的方案有步骤有计划地实施。研究过程中将选择二年级的数控专业的学生参与，并在三年级时开设数控实训课程。通过对学生参与本项目实际操作的研究，分析本项目的实际可操作性。五、研究内容，及实施步骤1确立综合性教学项目群教师团队的建设方案及激励机制教师团队建设及激励机制的建设方案旨在充分调动每一个教师参与该项目的积极性。因为人是决定任何事业成败的最关键因素。组建教学团队，首先要将负责机械设计、机械制图、数控车、数控铣、机修钳工等相关课程的教师召集起来，成立课题小组，群策群立，敲定技术方案，明确个人职责，厘清人事关系，规定奖惩措施，并且初步排定项目实施时间表。团队建设的原则确定为“老中青”三代阶梯型团队。因为这样可以做到知识和技能的传帮带。使得老教师做掌握的知识和技能传递给中青年教师，做到学校精魂的代际间传承。2.进行铣床模型总体设计，培养学生系统级全局设计能力图9 左图为数字化建模，右图为实体模型产品任何一个成功的设计制造案例，必须首先把握正确的设计方向。本单元通过以铣床模型的总体设计为案列，旨在使学生获得综观设计能力，提升学生对于机电系统的全局观念。(1)对现有数控铣床在教学中的优点和弊端进行研究论证。现有数控铣床虽具有结构典型，加工范围广的特点，但是它体积大，不便于搬运和进行教学部署。由于是大功率器件，容易因操作问题，发生生产事故。针对原有机床的缺点改进和开发用于教学的铣床模型，更有利于数控专业实训的开展。(2)铣床模型的开发和设计学生团队从6个方面对机床进行了设计和改进。（a）结构选择：龙门式床身结构。龙门式床身结构较之立式铣床或卧式铣床具有加工范围广，刚性足，效率高，操作方便，结构简单，性能全面性等特点。（b）床身材料选择：铝合金。因为铝合金强度高，同等体积下较之钢铁材料要轻，易于搬运，且能满足模拟机床的加工要求，故本铣床模型将采用铝合金材料制作。(c)传动机构选择：普通三角丝杠和POM螺母传动。丝杠螺母传动机构将采用普通三角丝杠和POM螺母传动方式。作为教学模型，以示范操作为主，不需达到较高的精度要求，因为没必要采用高精密的滚珠丝杠传动。同时三角丝杠是机械基础课程中提到的典型零件，具有低成本，易于获得的优势。另一方面，丝杠传动中的螺母我们将采用摩擦系数低的POM有机聚合物材料。图10 模型的机架，机身材料及传动材料 图11 铣床模型的数字化设计（d）滑轨的选用：光轴和轻载线轨两种类型。作为教学模型，应当尽可能多的使用现代工业体系中典型的零部件。轻载线轨是光轴滑轨的现代工业替代品，具有精度高，速度快的特点。但是光轴滑轨作为低成本易制造的传统类型零件，其价格优势亦不可小觑。现代机械设计与制造过程注重产品性能与成本的合理统筹。因此我们将采用光轴和轻载线轨两种类型。（e）步进电机的选用：42两相四线型。因为目前步进电机较之伺服电机成本低，且对于工艺制品雕刻等工作其在输出力矩和精度上均可以满足要求。步进电机的控制系统又非常典型，易于学生学习理解。（f）主轴电机的选用：300W48V高速主轴电机。该主轴电机的转动精度高，转速最高可达到12000转/分钟。对于雕刻工业制品和电路板，这样的高速切削可以使得加工表面光滑，切口平整，并且也利于高速加工。 3.设计机床模型零件，培养学生局部零件设计能力有了铣床模型的全局性构思，学生还要通过具体零部件的设计才能真正实现最初的目标。本单元通过对于具体零件的测绘分析与改进，培养学生的零部件测绘及数字化建模能力。利用计算机三维造型软件对铣床模型进行数字建模，基于数字三维模型绘制工程图纸，根据工程图纸，结合学校现有的生产条件制作工艺卡。4.完成工艺卡片制作，培养学生实际加工能力由于我们的培养目标是让学生成为设计与加工能力并重的复合型创新性技能人才。本单元旨在提升学生零部件的实际加工能力，同时也是作为学生设计方案的一个反馈环节。如果设计出无法加工的零件，那么必须由学生自己负责-重新返工设计，直到加工出合格的成品零件为止。我们是这样开展项目教学的：在机床模型的机械部分设计完成后。学生将零件编号，使之作为一个教学项目，而后，学生逐一打印出零件的工程图纸，制作工艺卡及编制加工程序，最后学生逐一进行零件制作，并讲解技术关键点。零件表如下：表1. 机床模型在项目教学中的零件列表零件名称数量加工方法技能点底座2平面铣削，钻孔沉头孔制作立柱2平面铣削，扩孔基准面选择轴承座12内外圆车削轴孔间隙配合电机座3平面铣削，扩孔多工位装夹聚甲醛螺母3铣削，刚性攻丝刚性攻丝主轴基座1平面铣削，扩孔过盈配合装配以加工法兰为例：首先将要加工零件的工程图打印出来，并让学生设计和制作完整的工艺卡，如下图。图12 法兰图纸 图13 法兰车削工艺卡然后，学生在数控车床进行法兰加工。 图14 学生装夹毛胚料图15 学生车削法兰最后得到法兰成品，并检验精度。 图16 法兰成品图17 用游标卡尺校验精度综上，待到全部零件加工完成后，学生进行装配，并讲解机床机械部分工作原理。 图18 核心部分装配调试 图19 机床模型总装最后，加入电控部分，我们初步完成机床模型的制作，见下图图20 装配完成后的机床模型通过上述的项目教学，可以极大的调动学生的学习积极性和创作热情。对于制作过程中涉及到的知识点，学生的领会将更深刻。5.确定教学项目，将具体数控铣床模型通过调试并应用于教学实践我们将本机床作品的教学应用分成两个方向：机床维修专业方向和数控加工专业方向。（1）机床维修专业中数控铣床模型应用于实践教学数控机床维修是一门专业课程，对于职业高中阶段的学生，本课程的一个重要意义在于使学生认识到数控机床的基本工作原理及其使用参数。下面以机床模型的几何精度测试与修调为例进行说明：当机床模型加工并组装完成以后，该机床尚不能投入使用。因为任何机床在使用前必须调试其几何精度。目前中职学校开设有数控机床与维修等课程。通过本机床模型的调试，学生可以在实践中掌握该课程的基本知识点，我们以数控机床几何精度调试为例，本机床模型可以作为如下几个项目的检测模型：我们将上述调校项目组织成系列课程，以课程的形式编写教材教案，以选修课的形式在学校中开展教学。在课程之初，我们通常向学生展示数控机床的各个性能参数及其影响。而后，我们会逐步分类讲解，使用本机床模型演示，什么是样的铣床装配是合理的。什么样的铣床装配是不合理的，会引起什么样的误差，这种误差又是如何进行调校的。在每堂课程中，学生都踊跃参与了这种调校实践，从而掌握了大量的实践经验，开拓了视野发展了技能。图23 学生进行平面度，回差和径向圆跳动测量项检测和调教（2）数控加工中数控铣床模型应用于G代码加工教学G代码是控制数控机床的“机器的语言”。对于数控加工专业的学生来说，自然是至关重要的。但是让刚刚开始的初学者在贵重的大型机床上学习G代码教学如此既危险又浪费。为此，我们以选修课的形式开展了G代码的教学，操作的平台正式我们的这台模型铣床。 当机床调试完成以后，便可以投入使用。首先，我们设计了利用该模型进行G02和G03顺逆时针方向圆弧插补指令的教学。图24 学生使用G02命令在模型机床上切削塑料在上述铣削过程中，由于学生在切削参数设计时不合理，最后导致塑料过热融化粘在了铣刀上。倘若使用大型加工中心操作，这种情况必然导致断刀，造成几百元的财产损失。但是使用了该机床模型，我们不仅避免了财产损失，学生更是吸取错误教训，对切削参数的选择有了深刻的理解。然后，我们设计了利用该模型进行数控雕刻教学。因为在现代数控领域，木雕和玉石雕刻作品具有艺术欣赏价值，能够更加直观的激发学生的学习热情。图25 学生在进行木材雕刻图26 木材雕刻工艺品及PCB电路板成品6.学生的产品意识及责任意识的培养通过上面各个单元模块的培养，学生从能力上已经具备了独立设计并制造小型机械设备的能力。本单元旨在通过具体交流和互动总结，让学生从心里上建立与自己产品的情感联系。将本次实践活动上升到人格、尊严、和责任等世界观人生观教育上来。古人云“六经注我， 我注六经”。我们要向学生传递类似的价值观：“产品注我，我注产品”。归纳总结，形成技能综合实训的范式，并推广到专业相关的其它方面实训中去。为此本课题组已经撰写了小铣床模型制作校本教材一套。并根据教材章节，开设相关选修课并录制了一堂课的教学视频。六、研究成效1.初步探索建立了以实训项目群为目标的课程体系，开拓并丰富了机械学科的教学手段通过本次机械实训项目群的建设，我们从实际上首次把一个机械系统一个活生生的机床制作纳入了机械教学的活动中。这是一个具有创新意义的尝试，为今后的该学科改革与发展提供了一项有益的参考样本。以往的机械学科教学多围绕零部件展开，例如螺纹及其配合，那么就只是侧重讲解这个零件，至于这个零件机构到底能干什么，很多教科书则语焉不详了。在我们的项目群体系中，螺纹配合传动是作为丝杠传动的一个基础，是本铣床模型在精度和质量上最为关键的一个结构，学生必须从理论到实践上多次揣摩这个结构才能制造出优秀的机床模型。这样的教学力度和深刻程度，是以往过去基于零件为单个项目制作的教学根本无法相比的。我们在数控铣床模型开发应用的基础上初步构建出了机械综合性教学项目群的课程体系，如下图所示。机械综合性教学项目群示意图2.强调并培养了学生的机械系统创造能力以往的机械学科教学均是以培养学生的机械零部件制造能力为主，但是对于其设计和研发能力均有所忽视。本课题项目的从实训项目群建设出发，客观上更加强调了机械系统的设计能力和整体把握能力。学生在最初开始的时候就参与了本课题模型铣床结构的设计，当然最开始的时候，学生设计可能是不成熟有缺陷的，但是教学过程应当容许学生作品的不完美，因为只有不完美的设计，学生才会学到的更多。只有犯过设计上的错误，并切身体会了其中的苦楚，进行反思，这种全局设计能力才能不断培养起来。例如本项目的陆浩等同学，通过不断的失败与尝试，开发出了数控光电寻边器获得了浙江省创新创业大赛学生组二等奖。3.增强了学生对于机械系统零部件的设计能力与制造能力由于采用了整体全局高观点下的机械设计制造方法，普通的机械零件制造中的一些技术细节将不再是空洞无力的教条，而是直接关系到机械系统性能的看得见摸得着的技术指标。从而学生将更加深刻透彻地理解这些技术指标。具体而言，公差与孔径配合，这个技术概念。如果没有进行过本机床模型的研发与制作，这个技术概念对于学生而言只是一个抽象的数字，IT5和IT6这两个公差等级有什么区别呢？但是如果参与过本机床模型项目群的开发，IT6意味着轴能入孔，意味着成功，IT5意味着轴不能入孔，意味着失败。如此的天壤之别，自然会让学生终身难忘，从而学生的系统零部件的设计能力也将提高。另外由于机械系统零部件的制造是由零部件设计开始的，只有正确的认识和把握了零部件设计的精神内涵，零部件的制造才能够按部就班，一丝不苟地贯彻设计精神。由于学生从设计到制造均全程参与了本课题项目，学生的机械零部件制造能力必然得到极大的加强。具体而言，我们依然以孔轴配合为例，只有亲身体会过配合精度对于零件制作的意义，学生才能在制作系统零部件的时候拥有完全的责任心，因为毕竟事关整个项目的成败。这种是非观，全局观是那些只是从事单个零件生产的学生所不具备的。4.借助本课题模型机床，丰富了课堂内理论教学的教学手段长期以来，机械系统的理论教学总是缺乏有效的教学手段，文字过于抽象，图像不够立体。本课题模型的出现势必为教学过程带来更加丰富有效的教学手段，使得学生与知识体系的互动能够更加真实而且直观。5.实现了安全廉价便于普及的上机操作相比于过去传统上昂贵承重且危险的加工中心，本机床模型具有小巧、便捷且廉价的特点。学校可以借助该机床模型在教室、实验室等场所开展最基本的G代码教学，及数控机床维修教学，不会再受限于场地和人工。真正做到有效、方便、快捷附录一 获奖情况一览表1. 数控机床专业模型教具的研发与制造2014年宁波市职业教育优秀论文一等奖2. 中职数控加工机床模型教具2015浙江省第四届中等职业学校教师创新大赛一等奖3. 数控铣床用三坐标测量系统2015全国职业院校学生技能创新成果交流赛 三等奖4. 数字化光电寻边器2015浙江省第七届中等职业学校教师创新大赛二等奖5. 2012年慈溪市单片机技能竞赛（教师组）获一等奖（第一名）6. 2012年宁波市单片机技能竞赛（教师组）获一等奖（第一名）7.2015年指导学生张令峰获得全国中职学校单片机项目一等奖8.2016年指导学生华金帅参加西部技能大赛邀请赛，获一等奖9.2013年宁波市中等技能才艺大赛三等奖10.2015年全国职业技能大赛选拔赛CAXA制造工程师应用三等奖附录二 调查问卷及相关调查结果数铣实训调查问卷表亲爱的同学：非常感谢您参加我们本次调研，调查资料只用于学术研究，问题的回答无对错之分，而且