青少年3D打印课程—— 用123D Design建模（创客教育） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何余东 著

图书标签:

• 3D打印
• 青少年
• 123D Design
• 建模
• 创客教育
• STEM教育
• 设计
• 科技
• 动手实践
• 教育

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302465973

版次：1

商品编码：12085713

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

内容简介

本书主要介绍3D设计型课堂流程，以图文并茂的形式重点介绍了3D模型构建方法，讲解了使用免费的Autodesk 123D Design软件进行3D建模的过程，指导读者用此软件学习3D课程，步骤详细、讲解清晰，为读者今后进行更加高级的3D建模打下坚实基础。对于3D打印课程抱有浓厚兴趣却不知从何入手的读者，本书将带你走进3D打印的世界。

作者简介

何余东，小学信息技术教师，浙江省瑞安市卓越青少年科技创新研究所所长；主要负责信息技术课程的教学和中小学生机器人竞赛的组织、指导工作，多次指导学生在市级青少年科技创新大赛中获奖，多次被评为优秀指导师；2015年联合15所学校开展3D打印课程，由此总结出1期设计型3D建模课程。

目录

第一课　认识3D建模软件 1

第二课　设计一串冰糖葫芦 4

第三课　设计一个骰子 11

第四课　设计一只马克杯 17

第五课　刻一个印章 23

第六课　做一个收纳盒 29

第七课　设计一个镂空花瓶 37

第八课　设计一只镂空笔筒 44

第九课　设计一只艺术笔筒 50

第十课　设计一盏台灯 59

第十一课　不下雪也能堆雪人 64

第十二课　设计小猪“扑满” 69

第十三课　送妈妈一双高跟鞋 78

第十四课　机器人 85

第十五课　实物制图——羽毛球拍 92

附加课 97

精彩书摘

　　《青少年3D打印课程—— 用123D Design建模（创客教育）》：
　　一、3D建模概念
　　在使用3D 打印机时需要用到3D 数据，而制作3D 数据的过程即为3D 建模。我们所用的123D Design 是一种3D 建模软件，在笔者编写《青少年3D打印课程—— 用123D Design建模（创客教育）》时这一软件已更新到2.2 版本，此版本已全面支持简体中文，这对广大学习爱好者是一个好消息。
　　二、认识界面
　　请下载最新版本的软件安装包。在下载之前，请确认所用计算机的操作系统为32 位或64 位。选择相应的位数下载并安装，如图1-1 所示。
　　图1-1　下载软件
　　安装语言选择“简体中文（Simpli.ed Chinese）”。安装好软件后，打开程序，认识一下欢迎界面，如图1-2 所示。
　　在欢迎界面中会出现一个简明教程，每次软件更新都会把新添加的功能放在这里，建议先浏览一下。如果不希望下次打开程序时出现这个界面，可勾选左下角的“不再显示此消息”选项。如想看此界面，可随时单击右上角的“?”，再单击“快速入门提示”即可。
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前言/序言

　　前言

　　3D打印是快速成型技术的一种，被喻为第三次工业革命的核心技术之一。它是一种以数字模型文件为基础，运用PAL、ABS或粉末、金属、塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术可以给学生的“学习方式”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，可以激发学生对科学、数学尤其是工程和设计创意的兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来3个方面的相互结合。

　　具体表现为：①3D打印让学生的想象更容易变成现实，培养学生的创新意识，鼓励学生的创新实践；②学习运用简易建模软件，发展学生立体空间思维；③通过3D打印实体的触觉过程，为学生建立一种新型的学习通道；④选择贴近生活的建模主题，培养学生解决生活实际问题的能力。

　　Autodesk（欧特克）是全球最大的二维、三维设计和工程软件公司，为制造业、工程建设行业、基础设施业以及传媒娱乐业提供卓越的数字化设计、工程软件服务和解决方案。该公司推出了一套适用于普通用户的免费建模软件Autodesk123D，这套软件包含的种类不断增加，以强化和完善3D打印建模的功能。

　　编者曾在2015年与15所学校合作开展3D打印教学，并在一线工作过程中总结出第一期设计型课程。本书详细讲解了使用123DDesign进行课程教学的方法，以及详细的课堂流程。通过讲解整个流程，使读者尽可能地掌握3D建模的过程和方法，高效地完成3D打印的学习任务。

　　由于水平所限，书中难免存在不足之处，欢迎广大读者批评指正。

　　编者

　　2017年3月

《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》：点燃创新火花，构建无限可能 在这个科技日新月异的时代，创意与动手能力正成为青少年未来发展的关键驱动力。3D打印技术，作为一项颠覆性的制造工具，以其直观、高效、低成本的特点，正以前所未有的速度渗透到教育的各个角落。它不再是遥不可及的实验室设备，而是触手可及的创新平台，为青少年打开了通往无限可能的大门。 本书《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》正是在这样的背景下应运而生。我们深知，要想让青少年真正掌握3D打印的精髓，仅仅停留在“打印”的层面是远远不够的。核心在于“设计”——如何将脑海中的奇思妙想，转化为可以被实体打印出来的三维模型。而123D Design，这款由Autodesk公司推出的、专为初学者设计的强大且易于上手的3D建模软件，正是实现这一目标的绝佳工具。 本书将带领青少年踏上一段充满探索与创造的奇妙旅程。我们不会简单地罗列软件操作的繁琐步骤，而是将重点放在“如何思考”、“如何设计”、“如何解决问题”上。我们将引导读者从零开始，循序渐进地掌握3D建模的核心理念和实用技巧，最终能够独立设计出属于自己的、独一无二的3D作品。 第一部分：点亮创客之光——3D打印与建模的魅力初探 在正式进入建模的世界之前，我们会先为青少年揭开3D打印的神秘面纱。什么是3D打印？它又是如何工作的？从科幻电影中的场景到现实生活中的应用，我们将展示3D打印如何改变我们的世界，激发青少年对这项技术的浓厚兴趣。从医疗领域的精准植入物，到航空航天领域的轻质部件，再到我们日常生活中个性化的装饰品，3D打印的应用范围之广，令人惊叹。 紧接着，我们将引入3D建模的概念。为什么需要建模？建模在3D打印中扮演着怎样的角色？我们将用通俗易懂的语言，解释三维空间的概念，以及如何在一个二维屏幕上构建三维对象。通过一些生动有趣的例子，比如用积木搭建模型、用橡皮泥捏造形象，来类比3D建模的过程，让青少年对“建模”这个概念产生直观的理解。 第二部分：123D Design入门——你的第一个三维乐园 有了对3D打印和建模的基本认识，我们便正式开启123D Design的学习之旅。本书的每一章都围绕着一个核心功能或一个设计理念展开，并配以大量精心设计的案例和练习，确保青少年在实践中巩固所学。 界面探索与基础操作： 我们将从最基础的软件界面介绍开始，让青少年熟悉123D Design的工具栏、视窗、菜单等各个组成部分。我们将演示如何进行视角的切换、模型的缩放与旋转，以及如何创建最基本的二维图形，如圆、矩形、多边形等。这些看似简单的操作，却是构建一切复杂模型的基础。 二维图形的 trasformazione（转化）为三维： 3D建模的核心是将二维图形“拔升”或“旋转”成为三维实体。本书将详细讲解“拉伸”（Extrude）、“旋转”（Revolve）、“扫掠”（Sweep）等关键操作，教导青少年如何将简单的二维图形转化为具有体积和深度的三维对象。例如，如何将一个圆形变成圆柱体，如何将一个矩形变成方块，甚至是如何将一个复杂的二维轮廓变成具有曲面的三维形状。 组合与分割——构建复杂模型的艺术： 现实世界中的物体往往是由多个基本形状组合而成的。我们将学习如何使用“组合”（Union）、“差集”（Subtract）、“交集”（Intersect）等布尔运算，来将不同的三维模型进行合并或切割，从而创建出更加复杂的结构。这就像搭积木一样，通过不同的组合方式，可以搭建出千变万化的模型。 精细化操作——让模型更臻完美： 为了让模型更加精细和逼真，我们将深入学习“倒圆角”（Fillet）、“倒角”（Chamfer）、“绘制”（Sketch）等高级技巧。这些技巧能够帮助青少年在模型的边缘和角落添加细节，使其看起来更加光滑、锐利，或是具有特定的工业设计美感。 材质与颜色——赋予模型生命力： 虽然3D打印机在打印时通常使用单一颜色，但在建模阶段，为模型添加不同的材质和颜色，可以帮助我们更好地可视化最终效果，并为后续的渲染或更复杂的打印流程打下基础。我们将学习如何在123D Design中为模型赋予不同的颜色和纹理。 第三部分：创意无限——从灵感到模型的设计实践 理论的学习需要付诸实践，本书的第三部分将是青少年大展身手的舞台。我们将提供一系列由浅入深的设计项目，涵盖生活、娱乐、教育等多个领域，鼓励青少年将所学的建模技巧运用到实际创作中。 生活中的实用小物： 谁说3D打印只能打印玩具？我们将教导青少年如何设计和打印一些实用的生活用品，例如： 个性化手机支架： 根据自己的手机型号和使用习惯，设计一款独一无二的手机支架。 创意文具收纳盒： 解决桌面杂乱的问题，设计一款既美观又实用的笔筒或收纳盒。 定制化钥匙扣： 加上自己的名字、喜欢的图案，制作属于自己的个性化钥匙扣。 简易的桌上小摆件： 学习如何通过组合基本形状，创作出小巧可爱的装饰品。 玩转趣味模型： 3D打印与游戏、玩具的结合，总是能激发青少年最大的热情。 简单的积木搭建： 学习如何设计不同尺寸和形状的积木，并尝试搭建出简单的建筑模型。 齿轮与机械结构： 探索简单的机械原理，设计并打印出可动的齿轮组，体验机械的魅力。 卡通人物的简单造型： 学习如何捕捉卡通人物的基本轮廓，并通过组合和修饰，创建出简单的卡通形象。 棋盘游戏棋子： 为自己喜欢的棋盘游戏设计一套全新的棋子。 探索科学与艺术的结合： 3D打印也为科学与艺术的融合提供了新的途径。 简单的科学模型： 例如，一个简易的DNA双螺旋模型，一个行星的简化模型，帮助青少年直观地理解科学知识。 几何艺术创作： 探索3D打印在艺术表达上的可能性，通过复杂的几何造型，创造出具有视觉冲击力的艺术作品。 人体骨骼或器官的简化模型（非医疗用途）： 帮助青少年更形象地了解人体构造，激发对生物学的兴趣。 在每一个设计项目中，我们都会详细剖析设计思路、建模步骤，并提供一些“小贴士”和“进阶挑战”，鼓励青少年在完成基本模型的基础上，进行个性化的修改和创新。我们更强调的是，在设计过程中，允许犯错，鼓励尝试，因为每一个失败的尝试，都可能是下一次成功的基石。 第四部分：从模型到现实——打印前的准备与后处理 一个完美的三维模型，最终需要通过3D打印机转化为实物。本书的第四部分将聚焦于这一关键环节。 模型检查与优化： 在导出模型之前，我们需要对模型进行一系列的检查，确保其符合3D打印的要求。我们将学习如何检查模型的“实体性”（Manifold）、“法线方向”（Normals）、“壁厚”（Wall Thickness）等关键参数，并学习如何使用123D Design或专业的切片软件进行修复。 导出模型： 我们将讲解如何将设计好的模型导出为通用的3D打印文件格式，例如STL（Standard Tessellation Language）。 切片软件的使用入门： 3D打印机无法直接读取模型文件，需要通过“切片软件”（Slicer）将其“切片”成逐层打印的指令。我们将介绍一款主流的切片软件，并演示如何导入模型、设置打印参数（如层高、填充密度、打印速度等），以及生成G-code文件。 3D打印的基本常识： 虽然本书不直接教授3D打印机的操作，但我们会提供一些3D打印的基本常识，例如不同打印技术的简要介绍（如FDM、SLA），常用耗材的特点（如PLA、ABS），以及打印过程中可能遇到的常见问题和简单的解决方法。 模型后处理： 打印完成后，模型可能还需要一些后处理，例如去除支撑、打磨、上色等，以达到最终的完美效果。我们将提供一些基础的后处理建议。 第五部分：创客精神的传承——解决问题与持续创新 本书不仅仅是一本关于3D建模和3D打印的教程，更重要的是，我们希望通过这本书，激发青少年“创客精神”。 解决问题的思维模式： 在设计和打印的过程中，难免会遇到各种各样的问题。我们将引导青少年学会如何分析问题，寻找解决方案，而不是一遇到困难就放弃。这包括如何查找资料、请教他人、以及反复试验。 鼓励原创与分享： 我们鼓励青少年将自己的创意转化为实际作品，并愿意与他人分享自己的设计理念和实践经验。建立一个开放、协作的创客社区，能够加速学习和进步。 项目拓展与个性化设计： 本书提供的项目只是一个起点。我们鼓励青少年在掌握基本技能后，能够在此基础上进行个性化的拓展，设计出更复杂、更具创意的作品，满足自身或他人的特殊需求。 展望未来： 3D打印技术还在不断发展，未来必将涌现出更多令人兴奋的应用。我们将鼓励青少年保持对新技术的好奇心，持续学习，不断提升自己的创造力。 本书的特色： 面向青少年的语言风格： 全书采用通俗易懂、生动活泼的语言，避免使用过于专业的术语，让青少年能够轻松理解和掌握。 循序渐进的学习路径： 从基础知识到高级技巧，再到综合应用，学习过程层层递进，让青少年能够稳步提升。 大量实例驱动： 丰富的图文并茂的案例和实践项目，让学习过程充满趣味性和成就感。 注重思维培养： 不仅教授技术，更注重培养青少年的逻辑思维、空间想象能力和解决问题的能力。 强调“创客精神”： 鼓励青少年发挥创意，动手实践，乐于分享，培养创新精神和工匠精神。 《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》是一扇通往无限创造力的大门。它将帮助青少年掌握一项面向未来的关键技能，培养他们的创新思维和实践能力，让他们在未来的学习和生活中，能够更好地发挥自己的潜能，用双手和智慧，构建出属于自己的精彩世界。让我们一起，点燃创客之光，用3D打印，将梦想变为现实！

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科技和设计都颇有兴趣的高中生，一直关注着3D打印技术的发展，也想尝试自己动手创作。偶然间发现了这本《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》，我毫不犹豫地入手了。这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜。它不仅仅是一个简单的软件教程，更像是一个完整的创客启蒙指南。书中对123D Design的讲解非常细致，每一个功能的用法都配有直观的截图和详细的步骤说明，我感觉自己就像是跟着一位经验丰富的老师在学习。最让我兴奋的是，书中不仅仅局限于软件操作，还深入探讨了3D建模的原理，例如如何理解模型的坐标系、如何进行布尔运算等等，这些知识对于我理解更复杂的建模软件非常有帮助。我尤其喜欢书中关于“参数化设计”和“自由造型”的章节，让我看到了不同的建模思路和应用场景，拓展了我对设计的理解。我尝试着按照书中讲解的技巧，设计了一个带有复杂曲面的手机支架，并成功地用3D打印机打印出来，效果非常完美。这本书极大地提升了我的建模能力，也激发了我更多的设计灵感，让我更加坚定了未来在设计和科技领域发展的决心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对STEAM教育理念深信不疑的教育工作者，我一直在寻找能够真正落地、激发学生创造力的3D打印教材。《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》这本书无疑给我带来了惊喜。它不仅仅是一本技术手册，更是一套完整的教学方案。书中将抽象的3D建模概念，通过生动有趣的案例，转化为了学生可以亲手实践的内容。我尤其欣赏书中强调的“项目式学习”的理念，学生不再是被动地接受知识，而是通过解决实际问题来驱动学习。比如，书中有一个让学生设计“解决校园垃圾分类难题”的案例，这不仅锻炼了学生的建模能力，更培养了他们的社会责任感和创新意识。123D Design这款软件的选择也非常明智，它界面友好，功能强大，非常适合作为青少年初次接触3D建模的工具。我尝试着将书中的一些章节引入到我的课堂中，学生们的反响非常好，他们积极性很高，能够自主地探索和解决问题。这本书让我看到，3D打印教育可以如此充满活力和意义，它真正地为培养未来创新型人才提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

哇，我拿到这本《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》真是太惊喜了！作为一名对3D打印充满好奇，但又觉得它门槛有点高的初学者，这本书简直是为我量身定制的。我一直觉得3D打印是未来科技，但看着那些复杂的CAD软件就望而却步，总以为这是工程师的专属技能。但这本书的出现彻底改变了我的看法！它没有上来就讲一堆高深的理论，而是用非常通俗易懂的语言，一步一步地引导我如何使用123D Design这款软件。我尤其喜欢书中对每一个工具的详细介绍，比如那个“拉伸”工具，刚开始我只知道它能让模型变高，后来才发现它还可以用负值来切割，制作出空洞效果，这简直太神奇了！而且，书中还给了很多实际的案例，从简单的几何图形，到可以动的手办关节，再到实用的生活小物件，每一个案例都让我跃跃欲试。特别是制作一个能活动的机械臂的部分，我跟着书里的步骤，一步一步地完成了，那种从零开始，亲手创造出一个有生命力物件的成就感，真的难以言喻。这本书让我意识到，3D打印并不遥远，只要有了好的引导，我们每个人都可以成为创客！

评分☆☆☆☆☆

收到这本《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》的时候，我是一名对3D打印感兴趣的职业技术学校学生。我一直觉得3D打印是未来制造业的重要组成部分，但苦于没有系统的学习途径。这本书的内容真的给了我很大的启发。它提供的123D Design操作指导非常实用，尤其是在处理一些细节和组合模型的时候，书中的方法和技巧都非常具有借鉴意义。我尝试着根据书中的讲解，优化了一些我之前在学校项目中遇到的建模难题，比如如何让模型的连接处更加稳固，如何提高打印成功率等等。书中还提到了一些关于材料选择和打印设置的建议，这对于实际操作非常有帮助。我印象比较深刻的是书中关于“设计的美学原则”的一些探讨，虽然是面向青少年的课程，但这些基础的设计理念对于任何年龄段的学习者都受益匪浅。它让我不再仅仅停留在“画图”的层面，而是开始思考“设计”的内涵。这本书为我打开了一扇新的学习窗口，让我对3D打印的应用有了更深入的理解，也对未来的职业发展方向有了更清晰的规划。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始拿到这本《青少年3D打印课程——用123D Design建模（创客教育）》的时候，心里还有点打鼓，毕竟“创客教育”听起来有点专业，而且我是个完全零基础的家长，想给孩子找点能启蒙的东西，又怕自己看不懂。但是，当我翻开书的时候，那种担心就烟消云散了。这本书的排版设计就很吸引人，色彩鲜明，图片也很清晰，一点都不枯燥。它真的是从最最基础的部分讲起，像是讲解如何安装软件，如何进行基本的操作，这些对于我来说都非常重要。我印象最深的是书中有一个章节讲的是“创意设计思维”，它不仅仅是教你怎么操作软件，更是引导孩子去观察生活中的事物，思考如何用3D打印来解决问题，或者创造出更有趣的东西。这一点我觉得特别棒，因为现在很多教育都停留在“术”的层面，而这本书却在强调“道”，也就是创新和解决问题的能力。我跟着书中的提示，和孩子一起尝试着设计一个可以给盆栽浇水的装置，虽然最终成品还有点粗糙，但整个过程我们都非常享受，也学到了很多关于结构、大小比例的知识。这本书真的让我们打开了新世界的大门，让我对孩子的未来充满了更多可能性的期待！

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好好好好好

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印刷比较清晰，介绍的案例有代表性，适合初学者进行学习。

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