數(shù)控雕刻在壁畫課程實踐教學(xué)中的應(yīng)用

劉福華　陳靜紅

摘 要：近年來，共享經(jīng)濟高速發(fā)展，現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)在機械工業(yè)中占有舉足輕重的地位。2016年，桂林旅游學(xué)院不僅引入數(shù)控雕花機、激光內(nèi)雕機等高科技制造裝備，同時還設(shè)立數(shù)控雕花、激光雕刻等實訓(xùn)課程，將生產(chǎn)實踐與現(xiàn)代工藝有機地融合在一起。桂林旅游學(xué)院現(xiàn)已形成機械原理演示、金屬實驗、綜合材料實驗、模型制作實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、先進制造等實訓(xùn)基地。其根據(jù)計算機雕刻學(xué)科的特性，開發(fā)了以學(xué)生綜合素質(zhì)、動手能力為主要內(nèi)容的計算機數(shù)字雕刻課程。結(jié)合教學(xué)實際，論述桂林旅游學(xué)院在實際工作中應(yīng)如何充分利用相關(guān)載體，以最大限度地提高教學(xué)質(zhì)量，從而使學(xué)生的實踐技能學(xué)習(xí)順利進行，使學(xué)生更好地適應(yīng)新形勢的要求。

關(guān)鍵詞：數(shù)控雕刻;壁畫;實踐教學(xué)

數(shù)控雕刻機由機體部分、數(shù)控裝置、控制屏幕、操作系統(tǒng)、電腦、雕刻機、干燥裝置、打磨裝置等多種工藝裝備組成，主要實現(xiàn)雕刻、切割各類圖案、打磨、快速加工物件等工序，是培養(yǎng)學(xué)生的良好教學(xué)與實踐載體。壁畫類課程具有實踐性強的特點，僅依靠課堂授課難以實現(xiàn)對學(xué)生實際操作能力的全面開發(fā)。充分發(fā)揮數(shù)控雕刻金屬實驗室的作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其實踐技能，增強學(xué)生基本技能，有助于學(xué)校培養(yǎng)出合格的專業(yè)技術(shù)人員。

一、數(shù)控雕刻在壁畫課程實踐教學(xué)中

應(yīng)用的必要性

在新時代背景下，我國教育界提倡促進學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的理念。壁畫是一種具有特殊意義的視覺傳達(dá)藝術(shù)。從技術(shù)上講，壁畫可分為手繪畫、裝飾圖案畫兩類。它運用了傳統(tǒng)的手工技法和現(xiàn)代技法，結(jié)合材質(zhì)的質(zhì)感、肌理等特點，可以達(dá)到其他技法所不能達(dá)到的特殊效果。壁畫涵蓋了繪畫、雕刻、工藝、建筑、現(xiàn)代工業(yè)等多個方面。壁畫美術(shù)教學(xué)是近幾年美術(shù)學(xué)院的一個重要學(xué)科，很多教師在重視傳統(tǒng)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上，對新的教學(xué)方式、新技術(shù)進行探討，以促進學(xué)生的專業(yè)職業(yè)素養(yǎng)提升。壁畫課程的內(nèi)容包括壁畫創(chuàng)作、壁畫藝術(shù)、造型藝術(shù)，以及現(xiàn)代藝術(shù)概念、特點、類型和功能，而創(chuàng)作實踐實訓(xùn)課程著重于壁畫的選題、構(gòu)思、構(gòu)圖、造型、色彩等方面的內(nèi)容。壁畫工藝性可表現(xiàn)在構(gòu)成基礎(chǔ)方面，其突出線條，強調(diào)流暢，關(guān)注比例，講究主次關(guān)系。不同的壁畫課程內(nèi)容具有各自的側(cè)重點和要求。在實踐中，教師可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、觀察能力、想象力、分析問題能力和創(chuàng)造力。現(xiàn)代壁畫強調(diào)對繪畫藝術(shù)的實際應(yīng)用，注重提高學(xué)生動手實踐能力、設(shè)計創(chuàng)作能力。數(shù)控雕刻技術(shù)是把傳統(tǒng)的雕刻技術(shù)和現(xiàn)代的NC技術(shù)（數(shù)控技術(shù)）結(jié)合起來的一種先進的加工技術(shù)，既能保持傳統(tǒng)的手工雕刻精細(xì)、輕巧、靈活的操作特性，又能適應(yīng)時代的發(fā)展。數(shù)控雕刻實習(xí)主要面向的是那些沒有接觸過機床、機械制造等相關(guān)專業(yè)知識的人，其目的是讓學(xué)員在有限的實習(xí)時間內(nèi)，通過對數(shù)控雕刻的概念、數(shù)字控制加工工藝、雕琢軟件、機械工具的基本操作技巧等方面的學(xué)習(xí)，進而利用雕琢軟件完成簡易的浮雕作品和工具軌跡規(guī)劃。學(xué)生可以在學(xué)校里親身體驗 CAD或CDR的整體開發(fā)流程，并親身體會到整個生產(chǎn)流程的先進性。可以說，將數(shù)控雕刻技術(shù)應(yīng)用于壁畫課程實踐教學(xué)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐動手能力和專業(yè)素質(zhì)的重要途徑。

二、數(shù)控雕刻在壁畫課程實踐教學(xué)中的

應(yīng)用情況

（一）實訓(xùn)設(shè)備與軟件

桂林旅游學(xué)院藝術(shù)設(shè)計學(xué)院金屬實驗室經(jīng)過對工程技術(shù)培訓(xùn)的改革與補充，于2017年引入數(shù)控雕刻機，機床型號為Carver PMS16_ATC。該機床定位精度高，可實現(xiàn)高精度的浮雕產(chǎn)品精加工。

（二）實訓(xùn)內(nèi)容

桂林旅游學(xué)院的傳統(tǒng)壁畫課程實踐教學(xué)在原有的基礎(chǔ)上，加入了數(shù)控雕刻、激光雕刻等先進工藝的訓(xùn)練，以提高學(xué)生對新工藝、新技術(shù)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生新思維和創(chuàng)造力。開設(shè)數(shù)控雕刻課程，讓學(xué)生對數(shù)控雕刻系統(tǒng)的組成有一定的了解，有助于學(xué)生自行設(shè)計平面、浮雕、數(shù)控雕刻編程。利用機器，教師通過示范與操作，使學(xué)生能熟練地掌握數(shù)控雕刻機器的使用方法，并完成自己的設(shè)計。數(shù)控雕刻教學(xué)大綱如下：設(shè)計平面圖形、生成浮雕設(shè)計、選擇刀具、生成數(shù)控數(shù)值、模擬加工、輸出程序、機床加工操作、浮雕制作等。實訓(xùn)項目內(nèi)容包括數(shù)控雕刻系統(tǒng)簡介、軟件學(xué)習(xí)、雕刻加工、作品設(shè)計、實體加工。具體來說，學(xué)生需要做到以下方面：一是學(xué)習(xí)數(shù)控雕刻機床基本組成、工作原理、加工規(guī)范和機床基本操作方法;二是學(xué)習(xí)雕刻軟件的使用，并能熟練運用軟件設(shè)計浮雕圖，選擇合適的加工方式并設(shè)置相關(guān)參數(shù)進行數(shù)控編程;三是綜合運用ArtForm4.0軟件進行浮雕設(shè)計、刀具路徑設(shè)計，生成數(shù)控程序并輸出，最后在實體機床上加工;四是學(xué)生自行選擇圖案進行設(shè)計，并進行數(shù)控編程;五是將設(shè)計好的浮雕作品在數(shù)控雕刻機床上進行加工。在實訓(xùn)室，學(xué)生可具體實踐浮雕的設(shè)計和加工過程。

在傳統(tǒng)壁畫雕塑設(shè)計方面，將數(shù)控雕刻的實踐教學(xué)與學(xué)生的興趣愛好結(jié)合起來，有助于學(xué)生提升工程實踐動手能力和創(chuàng)造能力，在實際的機床上自行創(chuàng)作設(shè)計、加工等。壁畫作品設(shè)計與制作的原理是相通的，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)舉一反三，豐富數(shù)控雕刻實踐教學(xué)內(nèi)容。壁畫課程中，有三方面需要運用數(shù)控雕刻加工關(guān)鍵技術(shù)。第一，創(chuàng)作作品模型的建立。模型的好壞直接影響到數(shù)控加工的質(zhì)量。第二，刀具路徑的規(guī)劃。合理的刀路規(guī)劃能有效地縮短刀路產(chǎn)生的時間，從而提高數(shù)控機床的加工效率。第三，后處理技術(shù)。利用數(shù)控雕刻機對輸出的程序進行后處理，可實現(xiàn)對某一特殊機床的物理加工。

三、數(shù)控雕刻實訓(xùn)室在壁畫課程實踐

教學(xué)中的效用

壁畫是與平面設(shè)計等其他學(xué)科交叉的學(xué)科，具有綜合性、多樣性和創(chuàng)新性，是一種具有動態(tài)開放性的課程。因此，在壁畫專業(yè)的實習(xí)教學(xué)中，必須做到“設(shè)計”和“實踐”相結(jié)合，通過傳統(tǒng)壁畫研究，培養(yǎng)學(xué)生的實際設(shè)計與實踐能力，使學(xué)生具有較強的動手設(shè)計能力。學(xué)生設(shè)計是否合理，應(yīng)在實踐中加以檢驗，以獲得設(shè)計經(jīng)驗。結(jié)果表明，把書本知識與實際操作相結(jié)合，可以有效地促進學(xué)生綜合實踐能力提升，從而使他們獲得更多的實踐經(jīng)驗。傳統(tǒng)壁畫研究課都是由教師授課，再加上學(xué)生的創(chuàng)作設(shè)計作業(yè)，這樣的教學(xué)方式較為單一，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，部分學(xué)生認(rèn)為自己只需要在紙上完成壁畫作品設(shè)計就行了，但事實上，設(shè)計是靠實踐而不是靠紙上談兵來完成的。傳統(tǒng)教學(xué)方式往往會忽略學(xué)生實際操作能力培養(yǎng)，金屬實訓(xùn)室則是通過運用實驗設(shè)備，創(chuàng)造出更好的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在實踐中能更好地發(fā)揮他們的積極性，從而有效地提高實訓(xùn)室設(shè)備的使用率，促進學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高。

（一）數(shù)控雕刻結(jié)合下的理性設(shè)計效用

利用數(shù)控雕刻機、軟件來完成雕塑部分的雕刻，將設(shè)計和模型結(jié)合起來，并與學(xué)生進行交流。學(xué)生在接受語言行為的同時，理解理性設(shè)計方式。在金屬實訓(xùn)室中，傳授雕塑作品的工藝特點內(nèi)容;通過虛擬雕塑造型設(shè)計圖形，產(chǎn)生刀軌，再進行加工。如果在設(shè)計創(chuàng)作的時候，隨意應(yīng)付，可能無法形成完整的數(shù)控雕刻。

（二）金屬實訓(xùn)室是提升學(xué)生實踐能力的重要平臺

金屬實訓(xùn)室是提高學(xué)生實踐技能的一個主要場所，能夠幫助高校培養(yǎng)更多社會培養(yǎng)更多社會急需的專業(yè)技術(shù)人員。一般的實踐性教學(xué)都是要在實訓(xùn)室內(nèi)進行的，如測量、雕刻及陳設(shè)等。其中，雕刻陳設(shè)設(shè)計與制作課程中有雕刻部分內(nèi)容，為了適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，現(xiàn)代家具設(shè)計、陳設(shè)品設(shè)計與制作的雕刻藝術(shù)都借助大批量生產(chǎn)的數(shù)控雕刻機。在教室里，利用金屬實訓(xùn)室進行教學(xué)，學(xué)生提前做好實踐和操作準(zhǔn)備，提升對設(shè)備的運用能力，有助于接收知識，同時也可以提高自身的基本技術(shù)水平。在實踐教學(xué)中，對雕刻陳設(shè)設(shè)計與制作課程進行歸納、總結(jié)，有助于學(xué)生理論水平的提高，進而可對其自身實踐進行引導(dǎo)。

四、數(shù)控雕刻在壁畫課程實踐教學(xué)中應(yīng)用的建議

教師、學(xué)生、教學(xué)重點內(nèi)容是三個主要因素。金屬實訓(xùn)室的功能能否充分發(fā)揮，與三大要素的協(xié)調(diào)密切相關(guān)，只有充分利用這三個要素，才能極大地提升壁畫課程教學(xué)效果。

（一）發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用

由于學(xué)生對金屬實訓(xùn)室數(shù)控雕刻機不熟悉，部分學(xué)生對數(shù)控雕刻機實際操作有恐懼感，在傳統(tǒng)壁畫課程中，實驗指導(dǎo)教師起到引導(dǎo)作用。實驗指導(dǎo)教師是實訓(xùn)室的引領(lǐng)者，要充分了解數(shù)控雕刻教學(xué)設(shè)備的使用方法，不斷地學(xué)習(xí)和掌握新設(shè)備的使用技巧和操作實踐技能，充分發(fā)揮教學(xué)設(shè)備的作用。第一，從挑選木板到打磨，再到刷清漆，然后晾干，再到打磨，再到雕刻，記錄好每一步驟的使用方法，每個步驟都要寫在教案里，每個步驟都要有一個固定的設(shè)備。第二，分小組進行實戰(zhàn)演練，反復(fù)演示，在實際教學(xué)中突出重點。在實際操作中，不能只說不做，在有安全隱患的地方應(yīng)反復(fù)強調(diào)。要引導(dǎo)學(xué)生使用教室里的儀器來觀察實驗指導(dǎo)教師的操作，絕對不能讓他們獨自操作。在掌握了一定的操作方法后，學(xué)生能夠熟練地運用各類工具，但同時，實驗指導(dǎo)教師也要在一旁進行引導(dǎo)，對學(xué)生數(shù)控雕刻實踐進行指導(dǎo)。如果學(xué)生操作遇到問題，教師就可以進行半開放式操作，使學(xué)生更清晰地觀察操作過程，提高自身實踐能力。

（二）發(fā)揮學(xué)生主觀能動性

金屬實訓(xùn)室數(shù)控雕刻的終極目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而不是僅使學(xué)生熟悉機床外部環(huán)境，應(yīng)增強學(xué)生的主體性，使金屬實訓(xùn)室的作用得到充分發(fā)揮。一是激發(fā)學(xué)生對金屬實訓(xùn)室數(shù)控雕刻機的學(xué)習(xí)積極性。在以往的教學(xué)中，教師常常提到一些稀有的儀器，學(xué)生對此無法產(chǎn)生直觀性認(rèn)識。通過具體實踐，學(xué)生可對儀器的構(gòu)造、功能等有詳細(xì)的了解，這有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。二是在課堂上，教師可讓學(xué)生親身體驗機器的操作步驟。三是課程結(jié)束后，可設(shè)立開放性實訓(xùn)室，由實驗指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)，確保學(xué)生在金屬實訓(xùn)室有自主操作時間。在有限的傳統(tǒng)壁畫課程中，要想取得較好的教學(xué)效果，就要從實踐出發(fā)，使學(xué)生掌握使用金屬實訓(xùn)室設(shè)備的基本操作原則，并對學(xué)生進行嚴(yán)格的安全教育與管理。

（三）運用金屬實訓(xùn)室數(shù)控雕刻機進行作品展覽

桂林旅游學(xué)院轉(zhuǎn)型后，大力提倡創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，倡導(dǎo)教學(xué)、科研與生產(chǎn)相結(jié)合。參賽者要充分利用金屬實訓(xùn)室儀器設(shè)備，充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。完善的金屬實訓(xùn)室設(shè)施，可為壁畫作品制作提供基礎(chǔ)條件，同時也可為參賽者創(chuàng)作創(chuàng)造良好的環(huán)境。一是學(xué)生參加比賽，要畫出一系列的創(chuàng)作設(shè)計方案，然后用數(shù)控雕刻機雕刻、打磨、拼接，形成展示作品，這就為充分發(fā)揮實訓(xùn)室的作用創(chuàng)造了條件。學(xué)生的作品要通過大量的創(chuàng)作設(shè)計方案圖來打磨、拼接，形成一個可以展示的作品。二是學(xué)生可以根據(jù)比賽項目，進行創(chuàng)意設(shè)計，利用雕刻設(shè)備創(chuàng)作出手工很難完成的作品。三是通過充分發(fā)揮金屬實訓(xùn)室數(shù)控雕刻機的作用，促進學(xué)生實際操作能力提升。

五、結(jié)語

壁畫課程是現(xiàn)代社會與經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物，在實踐教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控雕刻技術(shù)能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在基于數(shù)控雕刻的壁畫課程實踐教學(xué)中，學(xué)生積極投身于傳統(tǒng)壁畫的設(shè)計與加工，在興趣的驅(qū)動下，主動學(xué)習(xí)數(shù)控雕刻，并進行圖形設(shè)計與制作，最終完成一件作品。充分發(fā)揮數(shù)控雕刻在壁畫專業(yè)實踐教學(xué)中的作用，培養(yǎng)適合行業(yè)發(fā)展的實踐者，是提高藝術(shù)教育教學(xué)質(zhì)量的一個重要途徑，可為其他實踐課程提供寶貴經(jīng)驗。

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作者單位：

桂林旅游學(xué)院