數(shù)字化技術(shù)論文范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：數(shù)字化藝術(shù)教育創(chuàng)新教育
電腦的普及與互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將人類社會(huì)推進(jìn)到了信息時(shí)代，全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來和數(shù)字化生存方式的出現(xiàn)必將沖擊到設(shè)計(jì)藝術(shù)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等數(shù)字化設(shè)備在藝術(shù)教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)為核心，運(yùn)用多種數(shù)字化技術(shù)手段駕馭藝術(shù)表現(xiàn)形式的新型教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。它給我們的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方式帶來巨大的革命。海德格爾指出：“倘若我們沉思，我們就要追問現(xiàn)代的世界圖像。”數(shù)字化技術(shù)使人類對世界的把握已經(jīng)突破語言的抽象概括而更為直觀、更為圖像化了。體現(xiàn)高科技的數(shù)字化藝術(shù)手段，將感性的認(rèn)識理念用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法組織起來，并對美術(shù)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行理性化控制的數(shù)字化藝術(shù)教育必將給人們帶來新的觀念、新的思維，以及新的設(shè)計(jì)思想。
一、數(shù)字化發(fā)展的必然與現(xiàn)狀
現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)所提供的產(chǎn)品使我們的生活以前所未有的真實(shí)圖像面目呈現(xiàn)在人們面前。首先是信息載體的數(shù)字化，書籍印刷，作為幾百年來最主要的信息載體，將逐漸被比特運(yùn)算的方式所取代，即實(shí)現(xiàn)知識的數(shù)字化。這種變革使知識可以以更簡單的方式傳播，以更大的容量存取，以更低廉的成本讓人們獲取知識。信息技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)文字、圖像、聲音的數(shù)字化，還可將人類世界的一切物質(zhì)以數(shù)字化的形式表示。其次，通信方式的數(shù)字化使信息能夠突破國界、文化及時(shí)空的限制而任意傳播，互聯(lián)網(wǎng)的開通使世界變?yōu)橐粋€(gè)地球村。數(shù)字化的進(jìn)程已經(jīng)在我們面前展開，而這勢必導(dǎo)致人類的一切文明都必須轉(zhuǎn)化成批量的資訊信息。只有這樣才能通過各種新的數(shù)字媒體，以數(shù)字方式傳輸。甚至可以這樣說，任何不能轉(zhuǎn)化輸送的事物都將面臨被淘汰的危險(xiǎn)。而作為一名教育者，更應(yīng)該具備將知識轉(zhuǎn)化為電腦語言的能力，并為人類幾千年來沿襲的教育加入新的概念及內(nèi)涵。
二、數(shù)字化帶來的影響
從設(shè)計(jì)工具的變革到新的設(shè)計(jì)形態(tài)的產(chǎn)生，數(shù)字媒體的作用已日趨顯著，它使設(shè)計(jì)藝術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域。數(shù)字媒介的應(yīng)用給藝術(shù)設(shè)計(jì)教育帶來的影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)層面。
1．高效的數(shù)字化技術(shù)工具
設(shè)計(jì)教育從美術(shù)教育中衍生而來，在傳統(tǒng)教學(xué)中，從概念構(gòu)思到圖形設(shè)計(jì)或?qū)嶓w建模分成多個(gè)層次和階段，學(xué)生的設(shè)計(jì)水平相應(yīng)逐步提高。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)是在一定的繪畫基礎(chǔ)、繪畫技能及在掌握了有關(guān)工具和材料的前提下進(jìn)行的。在數(shù)字化時(shí)代，電腦的出現(xiàn)則大大改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)行為，大量的手工繪畫、制圖及模型工具轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)、制圖及建模系統(tǒng)。電腦還替代了學(xué)生有關(guān)重復(fù)計(jì)算和公式化、格式化、優(yōu)化選擇等大部分的理性工作,從而使設(shè)計(jì)的速度大大提高,使學(xué)生集中精力更多地致力于概念分析、創(chuàng)意構(gòu)思、選擇評價(jià)等方面。當(dāng)一個(gè)構(gòu)思成熟后就可交由計(jì)算機(jī)去修飾、擴(kuò)展、強(qiáng)化或試驗(yàn)。專業(yè)化的電腦軟件具有準(zhǔn)確方便的參數(shù)化、變量化的功能，在設(shè)計(jì)中只要隨時(shí)存儲(chǔ)變化的結(jié)果，就能隨時(shí)回到設(shè)計(jì)創(chuàng)造過程中的任何一點(diǎn)，對以前的步驟進(jìn)行修改并反復(fù)調(diào)試。
2．新的造型語言及表達(dá)方式的出現(xiàn)
計(jì)算機(jī)對設(shè)計(jì)最直接的貢獻(xiàn)是帶來了新的造型語言及表達(dá)方式，計(jì)算機(jī)構(gòu)造物體的方式及圖像處理上的特點(diǎn)，使計(jì)算機(jī)創(chuàng)作的作品表現(xiàn)出了新的風(fēng)格，開辟了設(shè)計(jì)傳達(dá)的新領(lǐng)域。傳統(tǒng)的手繪技法與電腦設(shè)計(jì)是兩種不同的語言形式，它們有本質(zhì)的區(qū)別。運(yùn)用虛擬的概念而非物質(zhì)實(shí)體進(jìn)行設(shè)計(jì)表現(xiàn)，是設(shè)計(jì)表現(xiàn)領(lǐng)域的一個(gè)極為重大的變革。在平面設(shè)計(jì)中，由于掃描儀及數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)者能直接地輸入真實(shí)圖像，通過二維或三維技術(shù)的輔助，就能模擬出逼真的虛幻世界。在立體設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)三維建模及渲染技術(shù)使設(shè)計(jì)師在觀察物體時(shí)，它能表現(xiàn)出物體的各個(gè)側(cè)面及細(xì)部，同時(shí)也能在空間的視點(diǎn)中對形體進(jìn)行構(gòu)筑和修改。藝術(shù)設(shè)計(jì)語言與網(wǎng)頁設(shè)計(jì)語言結(jié)合，融入了互動(dòng)語言和數(shù)字符號。新技術(shù)的應(yīng)用開辟了設(shè)計(jì)傳達(dá)的新領(lǐng)域，創(chuàng)造出新的美學(xué)形態(tài)和設(shè)計(jì)形態(tài)。
3．多學(xué)科的交融與新學(xué)科的興起
人類進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)三大領(lǐng)域的分界越來越模糊，學(xué)科交叉性發(fā)展、研究已成為高校教學(xué)與科研的重要內(nèi)容。一方面，有些專業(yè)出現(xiàn)綜合、合并,甚至消失的現(xiàn)象；另一方面，各種交叉、綜合學(xué)科大量出現(xiàn)。
設(shè)計(jì)師必須掌握日新月異的電腦硬件和軟件，靈活把握視覺新語言的表達(dá)。這就促使當(dāng)今的藝術(shù)教育必然要融入新的理念，構(gòu)筑新的教學(xué)體系——數(shù)碼藝術(shù)教學(xué)。數(shù)碼圖形基礎(chǔ)、Internet資源及傳播應(yīng)用、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫、多媒體技術(shù)、數(shù)碼影像處理等都被納入藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中。目前，藝術(shù)教育先進(jìn)的國家已經(jīng)將藝術(shù)設(shè)計(jì)的教育重心轉(zhuǎn)向多媒體設(shè)計(jì),設(shè)立了新的專業(yè)——傳媒藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)、數(shù)碼電影特技專業(yè)、數(shù)碼游戲設(shè)計(jì)專業(yè)等。
4．信息交流和資源共享
電腦實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存及再利用。各種設(shè)計(jì)素材、設(shè)計(jì)草圖、效果圖、制圖、圖形藝術(shù)、模型等資料都可以以數(shù)據(jù)來儲(chǔ)存,并且可以方便地檢索。集通訊網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫為一體的電子信息交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)的發(fā)展，使交流的發(fā)生不必受到時(shí)間和空間的限制。國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也拓展了藝術(shù)設(shè)計(jì)的存在空間，使藝術(shù)設(shè)計(jì)走向了更廣泛的數(shù)字化，讓受教育者輕易地接觸大量藝術(shù)設(shè)計(jì)資訊，有利于學(xué)生形成開闊的、前瞻性的視野。5．對傳統(tǒng)教學(xué)方式的沖擊
在傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中，學(xué)生的思維過程，受限于繁雜重復(fù)的技能示范過程，而限制了設(shè)計(jì)過程中的偶然性、多變性。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入課堂后，直觀豐富的表現(xiàn)方法以及全方位、跨時(shí)空的思維方式，讓設(shè)計(jì)的翅膀擺脫了美術(shù)基礎(chǔ)的制約，簡單的操作過程可產(chǎn)生多樣性的結(jié)果，這才是現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的核心。
互動(dòng)式教學(xué)更是改變了以往單向線性的教學(xué)模式，它打破了時(shí)空的限制，并最大限度地支持個(gè)性的發(fā)展。另外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以幫助我們開設(shè)一直感到有必要卻沒有能力和條件開設(shè)的課程。網(wǎng)上通訊可以排除時(shí)空及人為因素的限制，使教師和學(xué)生能在全球范圍內(nèi)檢索信息，開展教學(xué)活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流。教師的教學(xué)也從“主講者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和輔導(dǎo)者。學(xué)生的地位也轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)會(huì)參與教學(xué)、參與操作、發(fā)現(xiàn)知識、掌握知識的主動(dòng)地位。只有完成這幾種轉(zhuǎn)變，才能適應(yīng)數(shù)字時(shí)代對設(shè)計(jì)教育提出的要求。
三、藝術(shù)教育創(chuàng)新與數(shù)字化教學(xué)
在數(shù)字化離我們越來越近的今天，高校藝術(shù)教育如何培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合性美術(shù)人才這個(gè)問題，不可避免地?cái)[在了我們的面前。在數(shù)字化時(shí)代，人們憑借網(wǎng)絡(luò)可更快地更新藝術(shù)觀念，更快地創(chuàng)作藝術(shù)品，更快地把藝術(shù)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。在美術(shù)人才的培養(yǎng)上，將從傳統(tǒng)的、單一的某一畫種或藝術(shù)風(fēng)格的臨摹、復(fù)制式的教育，發(fā)展成為傳統(tǒng)手法與電腦數(shù)字技術(shù)綜合的藝術(shù)人才培養(yǎng)模式，這將對現(xiàn)存的傳統(tǒng)藝術(shù)教育產(chǎn)生巨大的沖擊。在數(shù)字化時(shí)代，要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，必須強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)方式的創(chuàng)新。
雖然數(shù)字化教學(xué)手段已經(jīng)深入到教學(xué)工作的每一個(gè)方面，但是在藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中，圍繞數(shù)字化的教學(xué)與學(xué)習(xí)會(huì)不會(huì)使教師和學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力逐步降低的問題，一直存在爭議。筆者認(rèn)為，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力降低問題確實(shí)存在，但這一問題不能看作是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展負(fù)面結(jié)果。一方面，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力降低是社會(huì)問題，是社會(huì)分配不合理與傳統(tǒng)價(jià)值取向等各種深層次矛盾反映在大眾教育觀念中的結(jié)果。因此我們必須在積極發(fā)展現(xiàn)代教育技術(shù)的同時(shí)，重視實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。另一方面，傳統(tǒng)觀念中的動(dòng)手能力并非都是有價(jià)值的能力。就像現(xiàn)代繡花工人只需了解繡花的原理、針法，而無需學(xué)會(huì)手工繡花一樣，科技進(jìn)步總會(huì)使一些舊的技能失去意義，進(jìn)而產(chǎn)生新的技能，使知識與技能達(dá)到新的平衡。
此外，數(shù)字化技術(shù)不僅為藝術(shù)類學(xué)生提供了更廣闊的發(fā)揮空間，也給理工科學(xué)生插上了藝術(shù)創(chuàng)新的翅膀，使設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科更加顯示其藝術(shù)學(xué)和工學(xué)的邊緣學(xué)科優(yōu)點(diǎn)。筆者所在院校近幾年，已經(jīng)有部分專業(yè)將理工科學(xué)生與藝術(shù)生同時(shí)招收、對照培養(yǎng)，工科生與藝術(shù)生的界限變得模糊，美術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)不是阻止工科學(xué)生從事設(shè)計(jì)工作的障礙。
結(jié)語
我們面對的是嶄新的數(shù)字化時(shí)代，它對我們的沖擊可能會(huì)改變我們的文化形象，而我們的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育也會(huì)因此而發(fā)生翻天覆地的變化。電腦的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了高效的數(shù)字技術(shù)工具，帶來了新的造型語言及表達(dá)方式，開辟了新興的交叉學(xué)科，給教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新帶來了動(dòng)力。在數(shù)字化時(shí)代，我們必須強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育，才能造就一批掌握視覺設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)及多媒體設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)意潛能，能牢牢把握藝術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)未來的專門人才，這是藝術(shù)設(shè)計(jì)教育者的職責(zé)。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇
去除式加工技術(shù)
去除式加工技術(shù)（也稱減法加工技術(shù)）在工業(yè)上是指用車、銑、磨、削等方式將已成型好的材料固體坯料加工成所需形狀的方法。口腔用數(shù)控加工設(shè)備考慮到其加工對象為專用牙科材料，針對牙科材料特性和制作精度的要求，常采用銑和磨的加工方式［3-4］。數(shù)控加工（numericalcontrolmachining，簡稱NC加工）是指用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機(jī)械加工方法。現(xiàn)有商品化的牙科數(shù)控設(shè)備，根據(jù)其切削主軸的運(yùn)動(dòng)特性，可進(jìn)一步分為三軸、四軸、五軸等設(shè)備。這里軸的概念是指切削主軸的自由度數(shù)，主軸的自由度越多，靈活性越好，可加工模型的復(fù)雜程度也就越高。三軸數(shù)控設(shè)備適合批量加工倒凹面積小、形態(tài)相對規(guī)整的牙科模型（如基底冠橋）；四軸與五軸設(shè)備更適合加工精度要求高的復(fù)雜形態(tài)牙科模型（如解剖形態(tài)冠橋、種植基臺、正畸托槽等）。典型的牙科多軸設(shè)備有CEREC3D（SIRONA公司）、EVEREST（KAVO公司）、T1（WIELAND公司）、LAVA（3M公司）等。近些年，數(shù)控加工中心這種在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的主流數(shù)控機(jī)床也逐漸引入到口腔領(lǐng)域，它是一種功能較全面、綜合加工能力較強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控加工中心的特點(diǎn)是：機(jī)床設(shè)置有刀庫，刀庫中存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具；坯料一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具、檢具；機(jī)床可自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)對工件各表面進(jìn)行多道工序的加工。整個(gè)加工過程，最大限度的降低了人手工操作的干預(yù)，大大提高了口腔假體的制造精度和生產(chǎn)效率。現(xiàn)有數(shù)控加工技術(shù)可加工的牙科材料包括牙科金屬（貴金屬、非貴金屬合金、純鈦）、玻璃陶瓷和臨時(shí)性復(fù)合樹脂材料，特別是一些傳統(tǒng)工藝很難加工或是無法加工的材料，比如氧化鋯陶瓷材料，數(shù)控加工技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)。在金屬及其合金材料的加工應(yīng)用方面，數(shù)控加工技術(shù)可用來制造金屬基底冠橋、覆蓋義齒連接桿、正畸用個(gè)性化托槽等；在陶瓷材料方面，近年來應(yīng)用廣泛的二次燒結(jié)軟質(zhì)氧化鋯材料是其主要的應(yīng)用領(lǐng)域，可制造氧化鋯基底冠橋、個(gè)性化種植基臺、一體化樁核等；針對CAD/CAM椅旁系統(tǒng)的配套材料—玻璃陶瓷，數(shù)控加工一直是其惟一加工方式，工藝上則以磨削為主，有別于其他材料的銑削工藝，可制造嵌體、瓷貼面以及解剖式全瓷冠；另外，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)暫時(shí)性或永久性的牙科復(fù)合樹脂材料，可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的即刻修復(fù)體制作。
增量式加工技術(shù)
相對數(shù)控加工的“減法加工”技術(shù)，快速成型（rapidprototyping，RP）技術(shù)被稱為“加法加工”技術(shù)，即增量式加工技術(shù)。其原理是通過離散化將三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)變?yōu)槎S數(shù)字模型的連續(xù)疊加，然后由程序控制按預(yù)先確定的順序?qū)⒊尚筒牧弦粚右粚佣逊e成型［5］。RP技術(shù)首先被應(yīng)用于航天工業(yè)，用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最早始于20世紀(jì)90年代初。該技術(shù)最顯著的特點(diǎn)就是克服了傳統(tǒng)去除式加工技術(shù)的局限性，能夠在較短時(shí)間內(nèi)批量制造出各種復(fù)雜形態(tài)的工件，特別是對有內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)NC加工無法制造的工件，RP技術(shù)是較好的解決方案。RP技術(shù)的特性很好地適應(yīng)了口腔醫(yī)學(xué)假體及模型的復(fù)雜形態(tài)特征，加上其在加工速度、可靠性和成本等方面的優(yōu)勢，該類設(shè)備正在成為目前口腔假體及輔助裝置制造技術(shù)的強(qiáng)力手段［6-13］。目前，應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)的RP技術(shù)主要有以下幾種：粉末材料選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（selectivelasersintering，SLS）、粉末材料選擇性激光熔融制造技術(shù)（selectivelasermelting，SLM）、液態(tài)光敏樹脂選擇性固化技術(shù)（也稱立體印刷技術(shù)，stereolithographyapparatus，SLA）、熔融沉積制造（fuseddepositionmodeling，F(xiàn)DM）、三維打印技術(shù)（3Dprinting，3DP）、激光近形成型技術(shù)（laserengineerednetshaping，LENS）等。
SLS和SLM技術(shù)SLS和SLM技術(shù)的成型原理相似，都是在工作臺上逐層鋪粉，激光束在計(jì)算機(jī)的控制下按照分層截面輪廓信息對實(shí)心部分所在的粉末進(jìn)行熔融固化，逐漸形成各層輪廓，從而堆積成實(shí)體。SLS和SLM技術(shù)主要針對金屬及其合金材料，裝備有惰性氣體保護(hù)倉的設(shè)備還可熔融燒結(jié)純鈦粉末，成型出致密度較高的純鈦工件，很好的解決了純鈦鑄造缺陷的問題。現(xiàn)有口腔SLS和SLM設(shè)備的成型精度比初期產(chǎn)品已有很大提高，成型精度可達(dá)到20μm左右，完全可以滿足口腔臨床對制造精度的要求。但對于成型大尺寸修復(fù)體（如多單位基底橋），由于加工過程缺乏足夠的外周剛性約束，金屬成型過程中的殘余應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致形變，影響精度。往往通過增加支撐分散應(yīng)力、分段成形和軟件預(yù)補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)加以改善。此外，SLS和SLM設(shè)備的可成型空間往往較大，適合于批量化的大規(guī)模生產(chǎn)，制造效率也較數(shù)控加工好。SLS和SLM技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括：金屬（包括純鈦及鈦合金）基底冠橋、CAD設(shè)計(jì)的可摘局部義齒支架、外科手術(shù)用鈦板以及正畸個(gè)性化托槽的數(shù)字化制造。典型的設(shè)備有EOSM270（德國EOS公司），國內(nèi)在此方面也有初步的研發(fā)成果。SLA技術(shù)SLA技術(shù)成型原理是使用光源（激光或可見光）投射，分層選擇性地固化液槽中的液態(tài)光敏樹脂，使逐層固化堆積成型。SLA技術(shù)主要針對復(fù)合樹脂類材料的特性而研制，現(xiàn)有技術(shù)的成型精度往往比SLS和SLM技術(shù)略高，可達(dá)到10～20μm的精度，但現(xiàn)有應(yīng)用于口腔材料的設(shè)備成型尺寸沒有SLS和SLM設(shè)備寬裕，適合制造小批量小尺寸的口腔假體和模型。另外，現(xiàn)有SLA設(shè)備中配備有口腔生物性材料的還為數(shù)不多。
SLA技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括：鑄造用基底冠橋蠟型、贗復(fù)體蠟型的制造；外科、種植手術(shù)用導(dǎo)板的制造；外科手術(shù)三維診斷及術(shù)前規(guī)劃設(shè)計(jì)模型的制造；牙周夾板、可摘義齒樹脂基托部分的快速制造。3DP技術(shù)3DP工作原理類似于噴墨式打印機(jī)的工作方式，采用逐點(diǎn)噴灑黏接劑來黏接粉末材料，或逐點(diǎn)噴灑樹脂液滴并同步光固化的方式，最后逐層堆積成型。其打印噴頭可以有2個(gè)或多個(gè)，可同時(shí)噴射1種或多種材料，因此有較高的成型速度。這種技術(shù)的成型精度與SLA技術(shù)相近，最高可達(dá)到15μm左右，成型空間尺寸也與SLA設(shè)備近似，同樣適用于小批量小型工件的制造。3DP技術(shù)可成型的粉末材料包括石膏粉末、部分金屬粉末，可用于打印牙科診斷用牙頜模型或用于制造CAD全口義齒陰型；可成型的液態(tài)樹脂光敏材料與SLA的材料近似，同樣可用于牙科鑄造用蠟型、頜骨支架功能性替代體、顏面部贗復(fù)體（義耳、義鼻、義眼）、隱形正畸矯治器、手術(shù)導(dǎo)板等治療輔助裝置的制造。此外，3DP技術(shù)目前也正在用于三維生物打印，選擇與機(jī)器相適應(yīng)的生物支架材料以及細(xì)胞，要同步打印形態(tài)具有一定空間形態(tài)和細(xì)胞分布的三維生物體，可用于組織工程（如頜骨、牙齒）的重建或再生。#p#分頁標(biāo)題#e#
其他數(shù)字化制造技術(shù)
機(jī)器人技術(shù)機(jī)器人技術(shù)是醫(yī)療自動(dòng)化技術(shù)的又一種表現(xiàn)形式。我國在口腔機(jī)器人領(lǐng)域的研究起步較早，2001年北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院建立了一套完整的機(jī)器人輔助全口義齒人工牙排牙制作系統(tǒng)，最后用CRS-4506自由度機(jī)器人首次實(shí)現(xiàn)了由機(jī)器人輔助排列全口義齒人工牙列［14-16］。同年，美國OraMetrix公司發(fā)明了SureSmile系統(tǒng)，通過口腔正畸矯正弓絲彎制機(jī)器人，使弓絲彎制這一復(fù)雜的過程簡單化、程序化，可精確穩(wěn)定控制和移動(dòng)牙齒，大大提高了工作效率，縮短了療程［17-18］。可見，機(jī)器人技術(shù)作為數(shù)字化制造技術(shù)的又一亮點(diǎn)，已成為未來制造技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。短脈沖激光技術(shù)激光是20世紀(jì)人類偉大的科學(xué)發(fā)明之一，激光技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在當(dāng)今世界的科研、生產(chǎn)和生活之中。在眼科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，激光切削技術(shù)在眼角膜切削方面的研究應(yīng)用取得了一定的進(jìn)展，并被廣泛應(yīng)用和推廣。在牙科領(lǐng)域，高功率脈沖激光由于在切割牙體硬組織方面具有微爆破和微蒸發(fā)的特效，常被應(yīng)用于齲齒的治療；另外，激光牙齒漂白，俗稱為“鐳射美白”也是其在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)之一。激光技術(shù)在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用目前在國外已成為一門最新的熱門的牙科應(yīng)用研究領(lǐng)域［19-20］。國內(nèi)現(xiàn)有學(xué)者針對短脈沖激光器的牙科應(yīng)用開展相關(guān)研究，旨在利用短脈沖激光器高光束質(zhì)量和高峰值功率的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)超精密牙體切削預(yù)備的目的。可見，擺脫傳統(tǒng)激光技術(shù)二維切割的約束，向三維空間精密切削拓展，是牙科數(shù)字化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
第3篇
現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)所提供的產(chǎn)品使我們的生活以前所未有的真實(shí)圖像面目呈現(xiàn)在人們面前。首先是信息載體的數(shù)字化，書籍印刷，作為幾百年來最主要的信息載體，將逐漸被比特運(yùn)算的方式所取代，即實(shí)現(xiàn)知識的數(shù)字化。這種變革使知識可以以更簡單的方式傳播，以更大的容量存取，以更低廉的成本讓人們獲取知識。信息技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)文字、圖像、聲音的數(shù)字化，還可將人類世界的一切物質(zhì)以數(shù)字化的形式表示。其次，通信方式的數(shù)字化使信息能夠突破國界、文化及時(shí)空的限制而任意傳播，互聯(lián)網(wǎng)的開通使世界變?yōu)橐粋€(gè)地球村。數(shù)字化的進(jìn)程已經(jīng)在我們面前展開，而這勢必導(dǎo)致人類的一切文明都必須轉(zhuǎn)化成批量的資訊信息。只有這樣才能通過各種新的數(shù)字媒體，以數(shù)字方式傳輸。甚至可以這樣說，任何不能轉(zhuǎn)化輸送的事物都將面臨被淘汰的危險(xiǎn)。而作為一名教育者，更應(yīng)該具備將知識轉(zhuǎn)化為電腦語言的能力，并為人類幾千年來沿襲的教育加入新的概念及內(nèi)涵。
二、數(shù)字化帶來的影響
從設(shè)計(jì)工具的變革到新的設(shè)計(jì)形態(tài)的產(chǎn)生，數(shù)字媒體的作用已日趨顯著，它使設(shè)計(jì)藝術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域。數(shù)字媒介的應(yīng)用給藝術(shù)設(shè)計(jì)教育帶來的影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)層面。
1．高效的數(shù)字化技術(shù)工具
設(shè)計(jì)教育從美術(shù)教育中衍生而來，在傳統(tǒng)教學(xué)中，從概念構(gòu)思到圖形設(shè)計(jì)或?qū)嶓w建模分成多個(gè)層次和階段，學(xué)生的設(shè)計(jì)水平相應(yīng)逐步提高。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)是在一定的繪畫基礎(chǔ)、繪畫技能及在掌握了有關(guān)工具和材料的前提下進(jìn)行的。在數(shù)字化時(shí)代，電腦的出現(xiàn)則大大改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)行為，大量的手工繪畫、制圖及模型工具轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)、制圖及建模系統(tǒng)。電腦還替代了學(xué)生有關(guān)重復(fù)計(jì)算和公式化、格式化、優(yōu)化選擇等大部分的理性工作,從而使設(shè)計(jì)的速度大大提高,使學(xué)生集中精力更多地致力于概念分析、創(chuàng)意構(gòu)思、選擇評價(jià)等方面。當(dāng)一個(gè)構(gòu)思成熟后就可交由計(jì)算機(jī)去修飾、擴(kuò)展、強(qiáng)化或試驗(yàn)。專業(yè)化的電腦軟件具有準(zhǔn)確方便的參數(shù)化、變量化的功能，在設(shè)計(jì)中只要隨時(shí)存儲(chǔ)變化的結(jié)果，就能隨時(shí)回到設(shè)計(jì)創(chuàng)造過程中的任何一點(diǎn)，對以前的步驟進(jìn)行修改并反復(fù)調(diào)試。
2．新的造型語言及表達(dá)方式的出現(xiàn)
計(jì)算機(jī)對設(shè)計(jì)最直接的貢獻(xiàn)是帶來了新的造型語言及表達(dá)方式，計(jì)算機(jī)構(gòu)造物體的方式及圖像處理上的特點(diǎn)，使計(jì)算機(jī)創(chuàng)作的作品表現(xiàn)出了新的風(fēng)格，開辟了設(shè)計(jì)傳達(dá)的新領(lǐng)域。傳統(tǒng)的手繪技法與電腦設(shè)計(jì)是兩種不同的語言形式，它們有本質(zhì)的區(qū)別。運(yùn)用虛擬的概念而非物質(zhì)實(shí)體進(jìn)行設(shè)計(jì)表現(xiàn)，是設(shè)計(jì)表現(xiàn)領(lǐng)域的一個(gè)極為重大的變革。在平面設(shè)計(jì)中，由于掃描儀及數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)者能直接地輸入真實(shí)圖像，通過二維或三維技術(shù)的輔助，就能模擬出逼真的虛幻世界。在立體設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)三維建模及渲染技術(shù)使設(shè)計(jì)師在觀察物體時(shí)，它能表現(xiàn)出物體的各個(gè)側(cè)面及細(xì)部，同時(shí)也能在空間的視點(diǎn)中對形體進(jìn)行構(gòu)筑和修改。藝術(shù)設(shè)計(jì)語言與網(wǎng)頁設(shè)計(jì)語言結(jié)合，融入了互動(dòng)語言和數(shù)字符號。新技術(shù)的應(yīng)用開辟了設(shè)計(jì)傳達(dá)的新領(lǐng)域，創(chuàng)造出新的美學(xué)形態(tài)和設(shè)計(jì)形態(tài)。
3．多學(xué)科的交融與新學(xué)科的興起
人類進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)三大領(lǐng)域的分界越來越模糊，學(xué)科交叉性發(fā)展、研究已成為高校教學(xué)與科研的重要內(nèi)容。一方面，有些專業(yè)出現(xiàn)綜合、合并,甚至消失的現(xiàn)象；另一方面，各種交叉、綜合學(xué)科大量出現(xiàn)。
設(shè)計(jì)師必須掌握日新月異的電腦硬件和軟件，靈活把握視覺新語言的表達(dá)。這就促使當(dāng)今的藝術(shù)教育必然要融入新的理念，構(gòu)筑新的教學(xué)體系——數(shù)碼藝術(shù)教學(xué)。數(shù)碼圖形基礎(chǔ)、Internet資源及傳播應(yīng)用、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫、多媒體技術(shù)、數(shù)碼影像處理等都被納入藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中。目前，藝術(shù)教育先進(jìn)的國家已經(jīng)將藝術(shù)設(shè)計(jì)的教育重心轉(zhuǎn)向多媒體設(shè)計(jì),設(shè)立了新的專業(yè)——傳媒藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)、數(shù)碼電影特技專業(yè)、數(shù)碼游戲設(shè)計(jì)專業(yè)等。
4．信息交流和資源共享
電腦實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存及再利用。各種設(shè)計(jì)素材、設(shè)計(jì)草圖、效果圖、制圖、圖形藝術(shù)、模型等資料都可以以數(shù)據(jù)來儲(chǔ)存,并且可以方便地檢索。集通訊網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫為一體的電子信息交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)的發(fā)展，使交流的發(fā)生不必受到時(shí)間和空間的限制。國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也拓展了藝術(shù)設(shè)計(jì)的存在空間，使藝術(shù)設(shè)計(jì)走向了更廣泛的數(shù)字化，讓受教育者輕易地接觸大量藝術(shù)設(shè)計(jì)資訊，有利于學(xué)生形成開闊的、前瞻性的視野。5．對傳統(tǒng)教學(xué)方式的沖擊
在傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中，學(xué)生的思維過程，受限于繁雜重復(fù)的技能示范過程，而限制了設(shè)計(jì)過程中的偶然性、多變性。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入課堂后，直觀豐富的表現(xiàn)方法以及全方位、跨時(shí)空的思維方式，讓設(shè)計(jì)的翅膀擺脫了美術(shù)基礎(chǔ)的制約，簡單的操作過程可產(chǎn)生多樣性的結(jié)果，這才是現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的核心。
互動(dòng)式教學(xué)更是改變了以往單向線性的教學(xué)模式，它打破了時(shí)空的限制，并最大限度地支持個(gè)性的發(fā)展。另外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以幫助我們開設(shè)一直感到有必要卻沒有能力和條件開設(shè)的課程。網(wǎng)上通訊可以排除時(shí)空及人為因素的限制，使教師和學(xué)生能在全球范圍內(nèi)檢索信息，開展教學(xué)活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流。教師的教學(xué)也從“主講者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和輔導(dǎo)者。學(xué)生的地位也轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)會(huì)參與教學(xué)、參與操作、發(fā)現(xiàn)知識、掌握知識的主動(dòng)地位。只有完成這幾種轉(zhuǎn)變，才能適應(yīng)數(shù)字時(shí)代對設(shè)計(jì)教育提出的要求。
三、藝術(shù)教育創(chuàng)新與數(shù)字化教學(xué)
在數(shù)字化離我們越來越近的今天，高校藝術(shù)教育如何培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合性美術(shù)人才這個(gè)問題，不可避免地?cái)[在了我們的面前。在數(shù)字化時(shí)代，人們憑借網(wǎng)絡(luò)可更快地更新藝術(shù)觀念，更快地創(chuàng)作藝術(shù)品，更快地把藝術(shù)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。在美術(shù)人才的培養(yǎng)上，將從傳統(tǒng)的、單一的某一畫種或藝術(shù)風(fēng)格的臨摹、復(fù)制式的教育，發(fā)展成為傳統(tǒng)手法與電腦數(shù)字技術(shù)綜合的藝術(shù)人才培養(yǎng)模式，這將對現(xiàn)存的傳統(tǒng)藝術(shù)教育產(chǎn)生巨大的沖擊。在數(shù)字化時(shí)代，要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，必須強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)方式的創(chuàng)新。
雖然數(shù)字化教學(xué)手段已經(jīng)深入到教學(xué)工作的每一個(gè)方面，但是在藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中，圍繞數(shù)字化的教學(xué)與學(xué)習(xí)會(huì)不會(huì)使教師和學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力逐步降低的問題，一直存在爭議。筆者認(rèn)為，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力降低問題確實(shí)存在，但這一問題不能看作是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展負(fù)面結(jié)果。一方面，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力降低是社會(huì)問題，是社會(huì)分配不合理與傳統(tǒng)價(jià)值取向等各種深層次矛盾反映在大眾教育觀念中的結(jié)果。因此我們必須在積極發(fā)展現(xiàn)代教育技術(shù)的同時(shí)，重視實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。另一方面，傳統(tǒng)觀念中的動(dòng)手能力并非都是有價(jià)值的能力。就像現(xiàn)代繡花工人只需了解繡花的原理、針法，而無需學(xué)會(huì)手工繡花一樣，科技進(jìn)步總會(huì)使一些舊的技能失去意義，進(jìn)而產(chǎn)生新的技能，使知識與技能達(dá)到新的平衡。
此外，數(shù)字化技術(shù)不僅為藝術(shù)類學(xué)生提供了更廣闊的發(fā)揮空間，也給理工科學(xué)生插上了藝術(shù)創(chuàng)新的翅膀，使設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科更加顯示其藝術(shù)學(xué)和工學(xué)的邊緣學(xué)科優(yōu)點(diǎn)。筆者所在院校近幾年，已經(jīng)有部分專業(yè)將理工科學(xué)生與藝術(shù)生同時(shí)招收、對照培養(yǎng)，工科生與藝術(shù)生的界限變得模糊，美術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)不是阻止工科學(xué)生從事設(shè)計(jì)工作的障礙。
結(jié)語
我們面對的是嶄新的數(shù)字化時(shí)代，它對我們的沖擊可能會(huì)改變我們的文化形象，而我們的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育也會(huì)因此而發(fā)生翻天覆地的變化。電腦的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了高效的數(shù)字技術(shù)工具，帶來了新的造型語言及表達(dá)方式，開辟了新興的交叉學(xué)科，給教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新帶來了動(dòng)力。在數(shù)字化時(shí)代，我們必須強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育，才能造就一批掌握視覺設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)及多媒體設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)意潛能，能牢牢把握藝術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)未來的專門人才，這是藝術(shù)設(shè)計(jì)教育者的職責(zé)。
內(nèi)容摘要：數(shù)字化為設(shè)計(jì)藝術(shù)帶來了新的造型語言及新的表達(dá)方式，實(shí)現(xiàn)了海量信息交流與共享，極大地方便了藝術(shù)教育的創(chuàng)新培養(yǎng)，也必將對藝術(shù)設(shè)計(jì)及其教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。數(shù)字化作為一個(gè)全新的概念必將在現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中發(fā)揮更大的作用。
關(guān)鍵詞：數(shù)字化藝術(shù)教育創(chuàng)新教育
電腦的普及與互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將人類社會(huì)推進(jìn)到了信息時(shí)代，全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來和數(shù)字化生存方式的出現(xiàn)必將沖擊到設(shè)計(jì)藝術(shù)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等數(shù)字化設(shè)備在藝術(shù)教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)為核心，運(yùn)用多種數(shù)字化技術(shù)手段駕馭藝術(shù)表現(xiàn)形式的新型教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。它給我們的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方式帶來巨大的革命。海德格爾指出：“倘若我們沉思，我們就要追問現(xiàn)代的世界圖像。”數(shù)字化技術(shù)使人類對世界的把握已經(jīng)突破語言的抽象概括而更為直觀、更為圖像化了。體現(xiàn)高科技的數(shù)字化藝術(shù)手段，將感性的認(rèn)識理念用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法組織起來，并對美術(shù)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行理性化控制的數(shù)字化藝術(shù)教育必將給人們帶來新的觀念、新的思維，以及新的設(shè)計(jì)思想。
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