數控機床被稱為現代“工業母機”，是“生産機器的機器”，也是製造業發展的根基。“工業母機”先站上技術制高點，才能帶動下游製造水準提升。數控技術是傳統機床向數控機床升級的核心支撐，數控機床的編程及使用更是零部件加工工藝落地的關鍵技術。

　　而要把這一關鍵技術教給學生，一本教材要承擔怎樣的功能？

　　9月8日，全國教材工作會議在北京召開。《數控加工程式編制及操作（第3版）》獲得第二屆全國教材建設獎特等獎，該書的主編、無錫職業技術大學（以下簡稱“無錫職大”）教授顧京研究數控加工技術多年，也在教育教學上探索多年。

　　“‘十圈回半’是機械行業的一句行話，形容‘擰螺栓’精益求精。”顧京告訴中青報·中青網記者，在數控技術精進發展的背景下，教材改革、課程建設和教育教學實訓也需要如此。

　　《數控加工程式編制及操作》是高職數控技術專業核心課程的配套入門教材。“出版近30年，每一版教材始終堅守培根鑄魂、增技強能根本。”顧京説，這本教材的主要特點就是緊貼我國數控機床産業，從跟跑、並跑到邁向自主可控的步伐，內容隨技術變革與加工對象、生産場景變化同步升級。

　　據介紹，第4版教材為本專科通用，已完成編寫，將於明年面世，最大的變化是體例重構，以項目式、任務驅動式組織教學，並新增國産數控系統、刀具、工藝軟體等內容，還計劃出版英文版。

2007年，無錫職業技術大學數控技術教學團隊‌入選國家級教學團隊，該團隊正在探討機器人與數控機床的系統連接。受訪者供圖

　　為“工業母機”填補職教育人“空白”

　　1994年，全國10所中專院校試辦高職專業，其中4所開設數控技術專業，無錫職大（時為江蘇省無錫機械製造學校）位列其中。“可以説，這開創了高職數控技術專業。”2006年，無錫職大（時為無錫職業技術學院）的數控技術專業被列為國家示範性高等職業院校重點建設專業；2008年，顧京獲得第四屆高等學校教學名師獎；2025年6月，學校升格為無錫職業技術大學，數控技術成為首批6個職業本科專業之一。

　　試辦專業之初，教材空缺問題逐漸凸顯。“當時，專業是空白、教材更是空白，沒有同類參考，沒有同行借鑒。”顧京坦言。針對20世紀末數控機床大規模應用、國內適配教材短缺的情況，她帶領團隊走訪200多家裝備製造龍頭企業，厘清數控人才崗位所需能力，梳理38項典型工作任務，于1997年正式出版高職數控技術領域首部規劃教材。

　　1997年，該校骨幹教師王振宇剛參加工作，趕上《數控加工程式編制及操作（第1版）》出版。“我大學讀的是機械製造專業，國內高校沒有數控技術相關課程，就是靠這本教材學會了數控編程。”王振宇回憶，當時自學數控技術主要靠翻譯的國外機床説明書和零散的企業培訓材料，“這是國內最早把數控編程技術系統轉化為教材內容的出版物之一”。

　　顧京堅信，專業能否長久發展，核心看有沒有持續的社會需求——“中國製造業走向製造強國，數控技術專業跟上産業節拍調整服務，就有發展空間”。“我們的加工對象、生産場景一直在變。”她説。加工對象從普通機械零件，到對接航空航天、配合國産大飛機加工發動機葉片等“高精尖”零件；生産場景從單臺機床獨立生産的“自動化孤島”，到柔性生産單元、柔性生産線，再到智慧生産線和黑燈工廠。但她強調，專業不變的核心目標，始終是“用先進數控技術，高精度、高效率地加工出合格的機械零部件”，“底層技術邏輯從來沒變”。

　　在王振宇看來，數控編程是描述加工工藝的語言，工藝設計、程式編制是貫穿專業發展始終的技術主幹，“‘工藝+編程’的核心主幹，從專業創設到教材編寫是一致的，甚至未來AI技術進一步發展也不會改變”。

　　“教材建設從來不是孤立地編一本書，功夫在書外。”顧京強調，專業建設“築基”、課程建設“凝神”、隊伍建設“塑形”，學校三代教學團隊接力傳承，“三項基礎打紮實了，教材品質就是水到渠成的事”。

　　無錫職大機械工程學院院長、國家“雙高”計劃數控技術專業群負責人王駿，梳理了課程、教材和專業的關係：“課程是教學的起點，專業落地需要一系列課程，先有課程再有教材。”他認為，這本教材能獲得特等獎，主要是有強大的專業作支撐。“我們過去講‘五金聯動’（以金專業、金課程、金教師、金基地、金教材五大要素協同建設——記者注），現在講‘教學關鍵要素改革’。教材建設起承上啟下的作用，把課程、專業、實訓基地、教師團隊等要素都盤活了。”

2008年，顧京獲得第四屆高等學校教學名師獎。受訪者供圖

　　始終與産業“同頻”  把脈市場真實需求

　　“每一版教材，都與産業技術同步調整、有所突破。”顧京説。教材的工藝內容與數控機床産業升級並進——“早期機床主軸轉速上千轉就屬於高速，如今上萬轉的轉速在高速銑削加工中心已較為普及”，教材同步更新機床功能講解、新工藝方法等，讓學生學會“如何充分發揮最新機床的性能”。

　　加工技術方面，從以只能加工零件單個面的三軸機床為主，逐步增加四軸、五軸聯動機床加工的內容；加工材料也從普通鋼材升級為航空航天領域耐高溫、高強度的高級合金難加工材料，教材同步更新刀具選型、參數匹配等工藝內容，補充可適配船舶螺旋槳、航空發動機葉片等空間自由曲面、複雜零件的加工技術。“企業用什麼技術、什麼設備，我們就教什麼。”顧京説。

　　在編程體系方面，目前製造業的高精度加工場景大部分使用日本發那科、德國西門子的設備。第1版教材以手工編程為主，僅覆蓋發那科系統指令；第2版教材開始新增西門子系統編程指令，“覆蓋兩類主流數控系統，學生掌握兩套指令，可適配絕大多數企業設備”。從第2版起，教材還新增了計算機輔助編程（CAM）內容，適配五軸等複雜零件的編程需求。“CAM軟體迭代速度快，相關內容可通過線上數字化資源同步更新。”王振宇説。

　　王振宇補充，工藝模組最核心的更新是刀具相關內容。學校與全球領先刀具企業瓦爾特（無錫）有限公司共建“刀具實驗室”，第2版教材已把先進刀具選型、切削參數查閱、工藝方案匹配等內容加入。到了第3版教材，則新增數控機床與工業機器人之間信號交互、M輔助指令聯調等，適配智慧産線的崗位需求，並逐步補充數字孿生、AI輔助工具等前沿內容。

　　王振宇長期為本地製造業企業提供技術服務、員工技能培訓，許多教師分別對接刀具、工藝、編程等企業，將一線技術難題直接轉化為教材案例。“我為企業培訓時就用這本教材，能直接解決生産難題。”他曾用教材內容幫一家美國汽車配套企業解決了刀尖圓弧補償指令的加工難題，也幫一家風電設備企業解決了複合循環指令應用問題，後者加工效率大幅提升。

　　“教材先後被全國百餘所職業院校選用，用於40余家製造業龍頭企業的員工轉崗、新員工培訓，還應用於印尼等中外合作培養項目，累計服務學生超20萬人。”顧京補充説。

　　該校數控技術專業2024級學生梁瀟彤，今年參加了第二十屆“西門子杯”中國智慧製造挑戰賽“智慧裝備設計與數字孿生製造”賽道，用到的工藝、編程知識全部來自教材，最後獲得全國總決賽二等獎。教材內容完全能對接賽事和産業要求。

　　AI時代 機械為何依然不可或缺

　　當前，AI技術、機器人技術飛速發展，黑燈工廠、無人工廠越來越多，給傳統製造業的一線專業技術人員帶來不小衝擊。先進技術給數控技術專業帶來的，是機遇還是挑戰？

　　顧京指出，該教材已從單一的知識技能傳授載體，升級為“技術思維養成、實操技能淬煉、職業素養熏陶”的“三位一體”綜合育人載體。“很多人覺得數控機床操作簡單，農民工培訓3天就能上下料、按鍵啟動，但我們培養的學生要能完成程式落地的首件調試。”顧京直言，真實機床有物理受力、刀具磨損、材料形變等實際變數，必須靠專業技術人員現場調試，“哪怕未來智慧産線、黑燈工廠進一步普及，單臺機床的工藝優化、程式調試還是必須有人做。最後車間裏留下來的，就是掌握核心能力的數控技術人員，這個崗位無法被AI簡單替代”。

　　王駿主要負責教材總體框架設計及課程思政板塊。圍繞數控技術專業“加工利器、精準絲毫”的思政文化，他帶領團隊構建起“家國情懷”等6個維度、38個案例的課程思政元素庫，把大國工匠、自主創新、産業報國等融入教學案例、任務工單、演練方法和誤差分析。

　　王振宇同樣認為，AI不會對數控技術專業學生的就業造成衝擊，“我們早已把AI工具融入日常教學”。AI目前能替代的是選刀具、查切削參數等重復性基礎工作，把加工需求輸入AI，就能快速得到可用的方案參考。“但AI跑不通完整的工藝、編程流程。工藝設計除了選參數，還要規劃工序順序、選擇刀具路徑、平衡加工效率和精度，大量環節需要結合實際工況作權衡決策，AI也編不出直接可以落地生産的成熟數控程式。”

　　機器人技術方面，王振宇認為，機器人和數控機床是協作關係，而非替代關係。機器人目前只承擔工件在不同機床之間的轉運、上下料工作，難以介入金屬切削核心的工藝、編程、精密調試環節。“換個角度看，數控機床本身就是特殊形態的機器人——數控系統是‘大腦’，主軸、工作臺等是執行動作的‘身體’。”

　　王駿認為，數控機床作為“工業母機”、製造業根基，這一需求始終存在，AI、機器人、數字孿生帶來的不是“替代”，而是“賦能”。“機器人替代的是‘手’，我們課程、教材要培養的是‘腦’和‘心’——工藝思維、創新能力和匠心。”