第1章什麼是3D打印

1.13D打印的概念

1.1.1何謂3D

1.1.2打印和3D打印

1.23D打印技術和材料

1.2.13D打印技術

1.2.2常見的3D打印材料

1.33D打印的優勢和缺點

1.3.13D打印的優勢

1.3.23D打印技術的局限

1.3.33D打印的應用

1.43D打印的流程和軟件

1.4.1打印的流程

1.4.2建模軟件

1.4.3切片軟件

第2章初見3D One

2.13D One的下載和安裝

2.1.13D One的版本

2.1.23D One軟件的下載和安裝

2.23D One界面和視圖操作

2.2.1界面布局

2.2.2主菜單

2.2.3命令工具欄

2.2.4視圖操作和DA工具條

2.2.5坐標繫和長度單位

第3章簡單幾何形體——基本
實體

3.1基本幾何體

3.1.1六面體

3.1.2球體

3.1.3圓柱體

3.1.4圓錐體

3.1.5圓環體

3.1.6橢球體

3.2對齊平面

3.3移動和縮放

3.3.1移動

3.3.2縮放

3.3.3minibar功能

3.4應用實例——制作一枚圖釘

3.5應用實例——制作U盤帽

第4章繪制平面圖形——草圖的
繪制和編輯

4.1直接繪制平面圖形

4.1.1矩形

4.1.2圓形

4.1.3橢圓形

4.1.4正多邊形

4.1.5預制文字

4.2由點組成平面圖形

4.2.1直線

4.2.2圓弧

4.2.3多段線

4.2.4通過點繪制曲線

4.3其他方法

4.3.1外部文件生成圖形

4.3.2參考幾何體

4.4圖形的編輯

4.4.1鏈狀圓角

4.4.2鏈狀倒角

4.4.3單擊修剪

4.4.4修剪/延伸曲線

4.4.5偏移曲線

4.5綜合實例——繪制五角星

4.6綜合實例——飲料開瓶器

第5章從平面到立體——特征
造型

5.1從樣條生成形體

5.1.1拉伸

5.1.2旋轉

5.1.3掃掠

5.1.4放樣

5.2根據點或者線更改形體

5.2.1圓角

5.2.2倒角

5.2.3撥模

5.2.4由指定點開始變形物體

5.3綜合實例——攀爬火柴人

5.4綜合實例——制作小藥瓶

第6章使用多個實體——組、陣列
和鏡像

6.1使用組

6.1.1成組

6.1.2炸開組和炸開所有組

6.2布爾運算

6.2.1加運算

6.2.2減運算

6.2.3交運算

6.3陣列實體

6.3.1復制實體

6.3.2陣列

6.4鏡像

6.5標尺和測量

6.6綜合實例——制作紐扣

6.7綜合實例——制作茶杯墊

第7章修改實體造型——特殊
功能

7.1DE移動

7.2分割

7.2.1實體分割

7.2.2曲面分割

7.2.3投影曲線

7.3變形

7.3.1扭曲

7.3.2圓柱折彎

7.3.3圓環折彎

7.3.4錐削

7.4特殊處理

7.4.1抽殼

7.4.2浮雕

7.4.3鑲嵌曲線

7.5綜合實例——制作彭羅斯三角

7.6綜合實例——制作骰子

7.7綜合實例——竹蜻蜓

第8章體驗雕刻藝術——雕刻
模塊

8.1輔助操作

8.1.1視圖

8.1.2通用設置

8.1.3遮罩、縮放和變形命令

8.2雕刻操作

8.2.1筆刷

8.2.2膨脹

8.2.3扭轉

8.2.4平滑

8.2.5捏塑

8.2.6皺褶

8.2.7拖拉

8.3面結構(拓撲)

8.4綜合實例——制作海參模型

8.5綜合實例——制作辣椒模型

第9章編程創造世界——3D編程

9.1趣味編程功能介紹

9.1.1積木模式和代碼模式

9.1.2基本操作和運行方法

9.2使用編程建造模型

9.2.1創建基本實體

9.2.2創建線條和文字模型

9.2.3數據類型

9.3積木的嵌套

9.3.1基本操作

9.3.2多個實體操作

9.3.3特征造型

9.4變量和循環執行

9.4.1變量

9.4.2循環

9.5條件和分支執行

9.5.1條件和分支

9.5.2邏輯

9.6綜合實例——制作跳棋

9.7綜合實例——制作冠狀病毒模型

參考文獻

曾幾何時，3D打印對大家而言堪稱玄幻般的存在，陌生而高端。自2006年開始，國內各地出現創客空間，受STEM教育的影響，造物教育開始進入人們的視野，而3D打印作為新時代的造物技術，首當其衝，成為各個學校進行創客教育的必開課，但也僅限於一個不算很大的範圍內。直到2017年《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》頒布，其附件5《設計制作活動（勞動技術）主題及其說明》中明確提出“3D設計與打印技術的初步應用”作為設計制作活動主題。3D打印技術的相關內容纔正式進入基礎教育中來。
時至今日，3D打印技術已較為常見： 大街小巷的警亭、賣場裡的冰箱、空調的外殼，甚至假牙的制作等都離不開3D打印技術。3D打印也進入了學校，縣區以上的重點小學大都開設了3D打印課程。筆者所在的學校開展3D打印教學已有5年時間，邊研究邊實踐，在教學實踐中發現了許多問題，也積累了一繫列的教學技巧和經驗，特別是“3D打印課程面向每一個學生”的問題得到了解決。
因為受種種客觀條件的限制，學校教學用的3D打印機不可能配備很多，一般是6~10臺，而且學校3D打印機用的是FDM（熔融沉積制造）技術，噴頭口徑不超過0.8mm，打印速度相對來說比較緩慢，一般來說，一個小型物體需要幾個小時纔能完成打印。而一節課的時間隻有40分鐘，就算人手一臺打印機，也不可能讓學生在課堂上完成自己的作品。如果課堂上要求學生完成的模型稍大，如“花瓶”“筆筒”“肥皂盒”等這類形體的物品，至少半天纔能完成，如果設計打印像“桌、椅”“空調”“洗衣機”等“巨型”物品，三五天也無法完成。如此情況，3D打印課程隻能是極少數孩子參與，很多時候似乎隻是擺設。
為了真正讓每一個孩子接觸到3D打印機，親自實踐，參與到3D打印的全過程，後拿到自己設計制作的作品，體驗到作品完成那一刻的快樂，幾年來，筆者團隊致力於這方面的探索和研究，在3D One軟件的支持下，精心挑選、設計每一個案例，讓學生制作一些體積更小的如“圖釘”“U盤帽”“紐扣”“茶杯墊”這些生活中常見、結構比較簡單又真實可用的物體，可以把打印時間控制在20分鐘之內，從而滿足課堂上每個小組都能完成打印作業的需求。三年時間走過來，打印的物品豐富多彩，從平面到立體，從幾何圖形到生活中的實物，讓孩子們感受到了撥模、放樣、掃掠、抽殼、捏塑等造型技術的神奇。每個學生在一個學期內都可以拿到幾件自己親手完成的心儀的小模型。
筆者編寫這本書，一方面是3D打印課程教學過程的經驗積累，另一方面是應熱愛3D打印課程教學的廣大老師的要求： 在我校一次大型公開教學活動時中，兄弟學校的老師們看到學生的一個個小作品時很激動，感慨這纔是把普惠教育真正落到了實處，紛紛要求筆者把經驗記錄下來，把對教育有益的東西記錄下來，推廣出去，真正的普惠不能局限於一校、一地，要讓更多人受益。
更可貴的是，本書編者都是很有情趣的老師，他們思維活躍、發散、求異性強，富有創造性； 他們具有教師的職業素養，敬業、嚴謹、有愛心，所寫內容都是基於孩子的認知規律，在精心構思、實踐驗證的基礎上完成的。其中關於雕刻模塊和編程模塊的案例更是匠心獨具，具有實用性和可操作性，是目前其他同類圖書還未涉及的。
由於筆者水平有限，書中若有疏漏之處，歡迎批評指正，不勝感謝。
編者

2021年5月

創意3D輕松學素材包
（掃描二維碼可下載使用）