激光雕刻技术与艺术设计类专业实践教学改革研究

杨 宇

（湖南涉外经济学院，湖南 长沙 410000）

一、前言

艺术类设计学科的教育重视实践教学模式，各大学探索艺术设计实践教学的专业特点、教育方法和教学效果，逐步建设教学基地，建设全教学基地，设计专业实验室，设计实践教学改革方式。现在，大部分艺术设计学院已经拥有完善的教学大纲、实践教学方案和训练教学基地。在艺术设计方面，教学设施设备逐步完善，为了培养合格的艺术人才，学校在实践教学改革中不断摸索。需求相结合，创造具有专业特色的实践教育模式，培养复合性实用艺术设计人才。

二、艺术类设计专业教学模式与教学性质

在艺术类大学的设计学科的课程中，除了艺术设计理论常识和美术史理论的课外授课之外，专业课程基本上都设有实践教育。以锻炼学生、培养学生为重点，实践创新能力和创新能力。这是艺术设计类专业方向的教育特征和教则。本文所述的实践教育具有实验性、操作性的项目课程和采风、写生、专业实习等课程。从艺术设计专业的教育实践出发，面向未来的市场，在教育设计中贯彻创造性的思考训练。在实践教育中，鼓励和提倡保证教育的创造性和实务性，把握延展性，探索交叉性。将激光雕刻硬件和教育系统引入课堂，结合艺术设计的具体教学实践，注重理论教育的集成性，建议探索教学计划内容的灵活性境界，探索教学计划内容的灵活性，加强对学生教育的启发和指导探索高教则，扩大知识水平集成创新，增加先进制造技术培训。提出在“做中学”“学中创”，提高了艺术设计类学生的设计实际技巧和创新能力。激光加工技术是受欢迎的新兴加工技术之一。激光加工应用于设计教育是非接触式加工方法，利用激光的能量密度高、方向性好的特点，对金属和非金属的工件进行切断、焊接、表面处理、打标等加工处理。适用于视觉传达设计、环境艺术设计、产品设计、服装设计等目前常见的几个设计专业。激光加工培训课程是培养新时代艺术设计专业应用型人才的实用性高、实用性高的新型专业课程。

三、模块化教学方法

MES（Modules of Employable Skills）是以1970年初国际劳动者组织的研究开发的现场教育为中心，以技能训练为中心的教育模式。可以根据职位的任务确定模块，以从事某个职业的实际职位的完成顺序为主线，称之为“任务模块”。CBE主要代表美国、加拿大等国家。根据执行能力来决定模块，以从事某一职业所必须具备的认知能力和活动能力为主线，可以称为“能力模块”。

两个流派的共性强调实用性和能力化。其区别是CBE从职业普遍规律和需求出发，注重职业基础的通用能力。MES从职业具体岗位工作规范出发，注重职业岗位工作能力。模块教育的知识体系根据构造和难易度来划分，各阶段作为“模块”，这种教学方式结合理论知识、实践经验和操作技能，使“教学”和“学”一体化。

这里提出的模块化教育方法可以分解、分化复杂的教育内容，减少实际操作的难度。同时，学生可以更快地掌握实践操作课程的重点，明确主次，合理分配时间。

模块化教育过程主要包括六个方面：

（1）集中式学习、重点环节解说、分组讨论；

（2）启发式教育引起专业性兴趣并动手实践操作；

（3）教师利用学校企业产学研平台进行指导；

（4）强调设计训练的主题，采用多方面的评价体系；

（5）组织专业竞争，指导专业竞争，提高学生的专业技能。

（6）讨论研究，持续改善。

四、课程教学方案

课程体系包括视艺术设计专业人才的理论知识、专业能力、专业素质三大部分，同时还包括工学结合项目导向的相关课程。专业课程教学方案的设计应当以专业的教学内容为导向，并与合作企业共同编制教学计划，由学校与企业共同实施教学方案。教学方案的设计以项目为指导，制定相应的实施方案。项目教学的内容应包括教学的周数、岗位的专项能力、工学结合的能力、项目教学的方案设计、教学方案的实施以及教学结果考核等几大部分。

艺术设计专业教学方案和职业岗位的特点要求学校需要具备科学的实习实训基地。实训基地以及工作室的建立要以专业职业岗位能力为参考，以其职业领域、行动导向和工作环境为基础，提高教学的实践性。在校内，可以根据专业以及课程的不同，建立相应的实训基地。在实训基地或工作室的管理方面，也应当按照企业的管理要求进行。让学生在仿真的工作室环境当中进行学习和设计，实践教学应突出典型设计和关键环节的教学模拟。工作室的环境应尽量真实，以满足人才培养的需要。学校可定期或不定期邀请企业有经验的人员进行指导和教学。也可通过社会培训、员工培训等形式，加强对专业导师的培训。工作室的管理采用企业化管理，将现代化的管理理念引入到工作室管理当中，并建立完善的工作室管理机制。结合企业的管理特点以及学校管理需要建立工作室管理制度，由导师、企业和学生共同参与到工作室的管理当中，并根据教学以及企业生产的需要对教学管理的方案进行调整，让教学服务于工作室的实训教学。

五、激光加工设备

（一）机器设计

1.机箱设计可前后开门，大大方便了长材料的加工，既节约了时间，又降低了成本。

2.机箱内置照明，以便及时观察激光雕刻时的雕刻效果，便于纠错，提高了成品率。

3.空气助推系统（侧吹泵浦）设计精巧实用，既防止起火燃烧，保证了工作时的安全性，又提高了切割效果与切割质量，并延长了聚焦镜的使用寿命。

4.整个系统置于一个四轮架上，设备可自由安置，Z向电动主轴，X—Y梁式定位主轴，红色二极管激光定位。

（二）控制设计

1.其主板、机器、激光发光器的电源全部分级控制，即便予维修，又降低了维修成本，尤其是激光发光器的独立控制大大延长了激光管的使用寿命。

2.工作显示一目了然，既能显示传至先行者智慧型激光雕刻切割机的档案数量，又能显示当前被选定档案之标题及其编号，方便查找。

3.导光调节安全快捷，因镭射系统可能产生危险，看不见的镭射光线会伤及眼睛、皮肤，先行者智慧型激光雕刻切割机工作指示有代表镭射是否输出（beam）红色指示灯，确定熄灭的既可进行导光操作，光路调整，全部过程用一专用的改锥即可搞定。

六、激光加工模块化模式教学设计

智慧型激光雕刻切割机是在，最大深度地挖掘了激光应用的潜能，其实用性能强，应用范围广。在学校、模型、房地产、工艺品礼品等行业有着十分广泛而深入的应用，根据其灵活的加工特点和材料的多样性，我们设计了一系列关于激光加工模块化实践教学模式。

（一）教学内容设计

我们把激光加工训练课程分成五个模块，实践中的激光加工训练课程。具体包括激光课程总论、激光标记模块教学、激光切割模块教学、激光雕刻模块教学、其他激光加工技术模块教学。

第一个模块是激光课程的综合教学，包括激光技术的发展、激光和加工材料、激光设备和加工。介绍了激光技术的发展；激光技术的产生、发展的简单、激光的特点、激光加工的特点、激光加工的种类；介绍了激光和材料的相互作用；主要介绍激光设备和加工、激光加工所使用的激光、激光加工所使用的光学系统、用于训练的激光控制系统和激光防护措施。

第二个模块是激光切割教育模块。主要内容是激光切割原理、激光切割的主要特点、激光切割的一般方法、影响激光切割质量的一般因素、激光切割的一般工艺材料、激光焊接技术、激光切割设备。

第三个模块是激光雕刻模块的实践教育。教育内容主要包括激光雕刻加工技术、激光雕刻机及设备、激光雕刻教育的实用应用。

第四模块是激光标志教育模块。主要的教育内容是激光标记原理、激光标记技术、激光标记技术、激光标记技术、激光标记应用。

第五个模块是其他加工技术的教育内容。教育内容包括激光淬火、激光快速成形、激光熔敷、激光合金化、激光清洗、激光冲击强化、激光弯曲、激光变形。艺术设计的几个主流专业均可运用该技术进行课堂教学。（下图均为学生课堂实践作品）

图1 激光雕刻技术在环境艺术设计实践教学的使用（模型制作）

图2 激光雕刻技术在视觉传达设计实践教学的使用（激光纸雕）

图3 激光雕刻技术在服装设计实践教学的使用（激光皮革镂空）

（二）考核方式

激光加工实训课程的审查方式主要是理论和操作实训相结合，这个课程采用形成的过程审查方式审查学生。

对于第一模块的激光发展纲要，为了激发学生的学习积极性，采用学生提交实例的方式实施，在教室的考试过程中中学生分析，教师最后以总结性评论的方式进行。在介绍了激光加工培训课程的主要内容后，以学生在可能的激光加工设计或实际应用过程中的激光加工应用为例进行说明，以完成品可能的加工过程为例进行分析。最后，在这个课程中，老师补充了学生在整个过程中说明的漏洞，评价主要基于小组讨论。

第二至第四教育模块是本课程的核心。这三个教育模块原则上是抽象的，但是应用性很强。这部分采用判例教育、实践原则和操作相结合的教育模式。这个课程是实践训练课程。通过实例提高学生的认识，利用现有设备和条件参加操作，提高设计实践能力的培养。

第五个教育模块是其他的激光加工技术。这个教育模块主要介绍激光加工技术。因为应用性高，所以介绍事例。对各激光加工技术，介绍一个例子，让学生分析加工过程。最后，教师总结和补充学生的分析，充分调动学生的积极性。

本课程的期末考试成绩由以下几个部分构成：第一部分是普通成绩，包括各模块的出勤率、日常工作、参加情况、讨论品质和课程的总结报告。这个部分是20%。第二部分是论文的得分，学生审查设计内容的详述和设计格式表。内容很突出。在使用和设计方面，这个部分占了20%。第三部分：设计加工产品的得分，这部分主要评价学生的技术卡的制作、激光加工的准备、工作质量和操作过程。

七、课程教学成果展评

激光培训课程的教学实践完成后，本课程教师将根据培训内容制作评估表，对老师和学生进行双向评价。教师利用学校评价系统的网络平台评价教育。学生用视频的形式展示训练过程和结果。文件将保存在系统背景中。具体的教育培训方案完成后，请教师在线与教学进度老师讨论教学过程和研修结果，总结培训方案的整体情况，通过教学实践，学生完成心图，设计工作卡，设计生产流程，计划成品等可以探讨。定期展示课程训练和训练的资料。课程结束时正在展示成品。根据学生的设计水平，与研修项目相关企业共享，为今后研究生的实践和雇主提供参考。同时，资料和展示品也有助于学生的复习和知识的强化。

八、结语

通过教育实践，及时把握学生设计水平的学习情况和实际生产的学习效果，引导和鼓励和探索学生，并通过教育过程的综合评价和系统背景的反馈，动态改善学习过程，使学生真正掌握知识和生产能力保证掌握实践能力，最终提高课程教育效果。随着互联网技术的快速发展，激光设备和教具的研发、数字教育资源的丰富、新型实用数字教育模式在未来将有更广泛地应用前景。艺术设计学院艺术设计学科的训练课程必须不断创新教育理念，优化教育目标，采取创新教育手段。

在数字教育资源和科技教育方法越来越多地今天，如何通过教学法改革和课程设计变革，合理利用数字化的教育资源和科技教育方法，提高实践课教学质量，是艺术设计专业实训课程值得探讨的核心问题。