木材伊始
林木,作為最古老的一種天然饋贈,生前有凈化空氣、保持水土、防風固沙等作用,死后又能作為天然的多孔性材料,在家居、建筑、音樂等方面有極大的用處。
本期筆者要講述的這個專業——木材科學與工程,就是研究如何充分開發和利用這份珍貴的自然饋贈的一個專業。
木材科學與工程專業主要研究木材原料的微觀結構、種類、性質、加工等方面的基本知識和技能,并進行木材的加工處理、性能測試及家具的生產制造、室內的裝飾設計等。
我國的森林覆蓋率為22.96%,木材資源較為匱乏,因此木材主要來源于進口。在這種形勢下,我們在植樹造林的同時也需要提高木材的利用率,從而高效地利用每一根木材。如此,木材科學與工程這個專業的開設就十分必要了。
木材科學與工程的一級學科——林業工程起源于19世紀末20世紀初,隨著人們對森林資源的認識不斷提高,林業工程學科得到了迅速發展。
早期的林業工程主要關注林木的采伐和運輸等,隨著社會對環境保護和可持續發展的要求日益提高,林業工程的研究重點逐漸轉向了森林資源的保護、恢復和可持續利用。目前,林業工程的研究范圍已從單一的森林資源的開發和利用,拓展到了生物多樣性保護、氣候變化適應等多個方面。
木材之行
木材科學與工程開設的基礎課程與其他工科開設的基礎課程基本無異,有數理化及制圖等,而木材科學與工程開設的專業課程主要有:木材學、木材保護與改性、木材干燥學、木材切削原理與刀具、人造板工藝學、木材加工裝備、木制品加工工藝學、木材表面裝飾、家具設計等。從樹木品種的識別,到對木材進行相應的改性利用,再到利用木材開展相應的加工生產活動等,木材科學與工程開設的專業課程都有涉及。除此之外,木材科學與工程的學子還需要學習素描、AutoCAD(一款繪圖工具軟件)以及3Dmax(一款基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件)等專業設計課程。
通過本科的學習,學生不僅能達到工科專業的基本要求,還能養成良好的藝術素養,進行美的創作。
合理使用木材的前提,是對它們進行識別與分類。木材學就是這樣一門課程,它講述了木材的生長、木材的宏觀及微觀構造、木材的物理化學特性和木材的一系列缺陷等,不僅能讓我們更好地分辨木材,也能讓我們分門別類地對木材進行生產加工,最大限度地利用木材。當然,這門課程除了講述與木材有關的知識,還會介紹竹藤、秸稈類作物等。
除此之外,還有其他一系列重要專業課的學習,也讓我受益匪淺:木材保護與改性研究的是如何對木材進行防燃防腐以及對木材天然不可避免的缺陷進行改良;木材切削原理與刀具主要研究木材切削方面的知識及加工設備的功能和操作方法;木制品加工工藝學研究的是如何將木材加工成我們所需的木制品;而家具設計研究的則是如何設計出合理、優美的家具。
這些專業課是學習木材知識的重要理論基礎,對實踐也具有十分重要的指導意義。
在學習課程理論之余,我們還需要進行大量的專業實踐,以加深對木材知識的理解。
在我所經歷的實踐中,在學校木藝坊進行的專業綜合實踐給我留下了很深的印象。這一專業綜合實踐的主要內容是聯系理論知識把一棵棵樹變成我們所需的各類像家具一樣的木制品。
我們先在校園人工林中采伐一些樹木;然后對它們進行剝皮鋸木處理——去除樹皮,進行分塊;最后根據自己的需要選擇相應的木材進行加工。
我在這次實踐中主要是制作一把椅子——我先選擇結構強度較大的一類木材;然后根據設計圖紙把選好的木材加工成相應規格的零件,這一過程需要使用細木工帶鋸機以及數控機床對背板、椅子腿等零件進行處理;接著使用數控打孔機及開榫機對各類板件進行打孔開榫等;經過十多天的加工得到各式各樣的零件后,我再按照設計圖紙將這些零件組裝起來,由此得到了椅子的模型。
得到椅子的模型之后,接下來,我就要對其進行表面裝飾、涂料涂飾以及貼面等——我先使用膩子對椅子進行填孔,再涂上一層底漆(起保護作用),等底漆風干后再涂上一層面漆(加亮木材顏色,使其美觀),等面漆風干后,我就得到了一把顏色鮮亮、結構穩定的椅子!
除此之外,我們還會去參觀家具公司及其生產車間,觀察更自動化的家具生產制造流水線,以及體會現代化家具生產技術與古色古香的木之韻味的完美融合。在參觀的過程中,我們也能了解到如今的市場需要什么樣的家具。
我們專業每年還會與家具企業聯合舉辦家具設計大賽,學生可以自由參加。比賽結束后,學生的作品會在學校乃至社會得到充分的展示,有些同學的作品甚至可以被制作成成熟的產品進行銷售。這也算是專業聯系實際的一次完美嘗試了。
以上這些理論和實踐,不僅深化了我對木材加工利用等知識的理解,也讓我對木材之外的其他知識有了更多的認識,還提高了我的設計能力,以后可以將這些知識和技能綜合運用到各式各樣的工作中去。
寄語
在學習的過程中,我們也會碰到很多棘手的問題,如面對種類繁多的林木,不能很好地進行識別;因設計底子不好而不知如何設計成套的木制品;理論知識很豐富但實踐操作很困難等。筆者也曾遇到過這些問題,在此分享一些比較實用的方法。
首先是識別林木,我們可以經常觀察校園里的樹木,因為這些樹木上常常會掛有相應的介紹,很方便我們背誦記憶,同時,我們也可以下載一些科普樹木的軟件,這樣就可以隨時隨地地進行識記了。
對于設計方面的問題,除了課堂上的學習,我們還可以去相關設計企業的微信公眾號尋找好的設計靈感,然后從小的木制品開始設計,日積月累,我們定能設計出好的產品。
而實踐操作困難等問題,我們除了要耐心地請教老師與同學,還可以到各種生產車間去參觀學習。此外,學校或班級開展的每一次實踐活動,我們都要積極地參加,認真細心地完成。所謂“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,動手的次數多了,操作就不算難事了。
木材科學與工程專業的就業情況良好,大部分本科畢業生都能找到不錯的家具公司的技術崗、管理崗及銷售崗等崗位,待遇也十分不錯。而設計能力比較突出的同學,可以去與建筑材料相關的公司進行相應的設計等。