漫山青林,一木关情

2024-08-07 00:00:00张子悦
求学·理科版 2024年13期

木材伊始

林木,作为最古老的一种天然馈赠,生前有净化空气、保持水土、防风固沙等作用,死后又能作为天然的多孔性材料,在家居、建筑、音乐等方面有极大的用处。

本期笔者要讲述的这个专业——木材科学与工程,就是研究如何充分开发和利用这份珍贵的自然馈赠的一个专业。

木材科学与工程专业主要研究木材原料的微观结构、种类、性质、加工等方面的基本知识和技能,并进行木材的加工处理、性能测试及家具的生产制造、室内的装饰设计等。

我国的森林覆盖率为22.96%,木材资源较为匮乏,因此木材主要来源于进口。在这种形势下,我们在植树造林的同时也需要提高木材的利用率,从而高效地利用每一根木材。如此,木材科学与工程这个专业的开设就十分必要了。

木材科学与工程的一级学科——林业工程起源于19世纪末20世纪初,随着人们对森林资源的认识不断提高,林业工程学科得到了迅速发展。

早期的林业工程主要关注林木的采伐和运输等,随着社会对环境保护和可持续发展的要求日益提高,林业工程的研究重点逐渐转向了森林资源的保护、恢复和可持续利用。目前,林业工程的研究范围已从单一的森林资源的开发和利用,拓展到了生物多样性保护、气候变化适应等多个方面。

木材之行

木材科学与工程开设的基础课程与其他工科开设的基础课程基本无异,有数理化及制图等,而木材科学与工程开设的专业课程主要有:木材学、木材保护与改性、木材干燥学、木材切削原理与刀具、人造板工艺学、木材加工装备、木制品加工工艺学、木材表面装饰、家具设计等。从树木品种的识别,到对木材进行相应的改性利用,再到利用木材开展相应的加工生产活动等,木材科学与工程开设的专业课程都有涉及。除此之外,木材科学与工程的学子还需要学习素描、AutoCAD(一款绘图工具软件)以及3Dmax(一款基于PC系统的三维动画渲染和制作软件)等专业设计课程。

通过本科的学习,学生不仅能达到工科专业的基本要求,还能养成良好的艺术素养,进行美的创作。

合理使用木材的前提,是对它们进行识别与分类。木材学就是这样一门课程,它讲述了木材的生长、木材的宏观及微观构造、木材的物理化学特性和木材的一系列缺陷等,不仅能让我们更好地分辨木材,也能让我们分门别类地对木材进行生产加工,最大限度地利用木材。当然,这门课程除了讲述与木材有关的知识,还会介绍竹藤、秸秆类作物等。

除此之外,还有其他一系列重要专业课的学习,也让我受益匪浅:木材保护与改性研究的是如何对木材进行防燃防腐以及对木材天然不可避免的缺陷进行改良;木材切削原理与刀具主要研究木材切削方面的知识及加工设备的功能和操作方法;木制品加工工艺学研究的是如何将木材加工成我们所需的木制品;而家具设计研究的则是如何设计出合理、优美的家具。

这些专业课是学习木材知识的重要理论基础,对实践也具有十分重要的指导意义。

在学习课程理论之余,我们还需要进行大量的专业实践,以加深对木材知识的理解。

在我所经历的实践中,在学校木艺坊进行的专业综合实践给我留下了很深的印象。这一专业综合实践的主要内容是联系理论知识把一棵棵树变成我们所需的各类像家具一样的木制品。

我们先在校园人工林中采伐一些树木;然后对它们进行剥皮锯木处理——去除树皮,进行分块;最后根据自己的需要选择相应的木材进行加工。

我在这次实践中主要是制作一把椅子——我先选择结构强度较大的一类木材;然后根据设计图纸把选好的木材加工成相应规格的零件,这一过程需要使用细木工带锯机以及数控机床对背板、椅子腿等零件进行处理;接着使用数控打孔机及开榫机对各类板件进行打孔开榫等;经过十多天的加工得到各式各样的零件后,我再按照设计图纸将这些零件组装起来,由此得到了椅子的模型。

得到椅子的模型之后,接下来,我就要对其进行表面装饰、涂料涂饰以及贴面等——我先使用腻子对椅子进行填孔,再涂上一层底漆(起保护作用),等底漆风干后再涂上一层面漆(加亮木材颜色,使其美观),等面漆风干后,我就得到了一把颜色鲜亮、结构稳定的椅子!

除此之外,我们还会去参观家具公司及其生产车间,观察更自动化的家具生产制造流水线,以及体会现代化家具生产技术与古色古香的木之韵味的完美融合。在参观的过程中,我们也能了解到如今的市场需要什么样的家具。

我们专业每年还会与家具企业联合举办家具设计大赛,学生可以自由参加。比赛结束后,学生的作品会在学校乃至社会得到充分的展示,有些同学的作品甚至可以被制作成成熟的产品进行销售。这也算是专业联系实际的一次完美尝试了。

以上这些理论和实践,不仅深化了我对木材加工利用等知识的理解,也让我对木材之外的其他知识有了更多的认识,还提高了我的设计能力,以后可以将这些知识和技能综合运用到各式各样的工作中去。

寄语

在学习的过程中,我们也会碰到很多棘手的问题,如面对种类繁多的林木,不能很好地进行识别;因设计底子不好而不知如何设计成套的木制品;理论知识很丰富但实践操作很困难等。笔者也曾遇到过这些问题,在此分享一些比较实用的方法。

首先是识别林木,我们可以经常观察校园里的树木,因为这些树木上常常会挂有相应的介绍,很方便我们背诵记忆,同时,我们也可以下载一些科普树木的软件,这样就可以随时随地地进行识记了。

对于设计方面的问题,除了课堂上的学习,我们还可以去相关设计企业的微信公众号寻找好的设计灵感,然后从小的木制品开始设计,日积月累,我们定能设计出好的产品。

而实践操作困难等问题,我们除了要耐心地请教老师与同学,还可以到各种生产车间去参观学习。此外,学校或班级开展的每一次实践活动,我们都要积极地参加,认真细心地完成。所谓“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,动手的次数多了,操作就不算难事了。

木材科学与工程专业的就业情况良好,大部分本科毕业生都能找到不错的家具公司的技术岗、管理岗及销售岗等岗位,待遇也十分不错。而设计能力比较突出的同学,可以去与建筑材料相关的公司进行相应的设计等。