青少年3D打印課程—— 用123D Design建模(創客教育)

青少年3D打印課程—— 用123D Design建模(創客教育) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

何餘東 著
圖書標籤:
  • 3D打印
  • 青少年
  • 123D Design
  • 建模
  • 創客教育
  • STEM教育
  • 設計
  • 科技
  • 動手實踐
  • 教育
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你會得到大驚喜!!
齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302465973
版次:1
商品編碼:12085713
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-05-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

本書主要介紹3D設計型課堂流程,以圖文並茂的形式重點介紹瞭3D模型構建方法,講解瞭使用免費的Autodesk 123D Design軟件進行3D建模的過程,指導讀者用此軟件學習3D課程,步驟詳細、講解清晰,為讀者今後進行更加高級的3D建模打下堅實基礎。對於3D打印課程抱有濃厚興趣卻不知從何入手的讀者,本書將帶你走進3D打印的世界。

作者簡介

何餘東,小學信息技術教師,浙江省瑞安市卓越青少年科技創新研究所所長;主要負責信息技術課程的教學和中小學生機器人競賽的組織、指導工作,多次指導學生在市級青少年科技創新大賽中獲奬,多次被評為優秀指導師;2015年聯閤15所學校開展3D打印課程,由此總結齣1期設計型3D建模課程。

目錄

第一課 認識3D建模軟件 1

第二課 設計一串冰糖葫蘆 4

第三課 設計一個骰子 11

第四課 設計一隻馬剋杯 17

第五課 刻一個印章 23

第六課 做一個收納盒 29

第七課 設計一個鏤空花瓶 37

第八課 設計一隻鏤空筆筒 44

第九課 設計一隻藝術筆筒 50

第十課 設計一盞颱燈 59

第十一課 不下雪也能堆雪人 64

第十二課 設計小豬“撲滿” 69

第十三課 送媽媽一雙高跟鞋 78

第十四課 機器人 85

第十五課 實物製圖——羽毛球拍 92

附加課 97


精彩書摘

  《青少年3D打印課程—— 用123D Design建模(創客教育)》:
  一、3D建模概念
  在使用3D 打印機時需要用到3D 數據,而製作3D 數據的過程即為3D 建模。我們所用的123D Design 是一種3D 建模軟件,在筆者編寫《青少年3D打印課程—— 用123D Design建模(創客教育)》時這一軟件已更新到2.2 版本,此版本已全麵支持簡體中文,這對廣大學習愛好者是一個好消息。
  二、認識界麵
  請下載最新版本的軟件安裝包。在下載之前,請確認所用計算機的操作係統為32 位或64 位。選擇相應的位數下載並安裝,如圖1-1 所示。
  圖1-1 下載軟件
  安裝語言選擇“簡體中文(Simpli.ed Chinese)”。安裝好軟件後,打開程序,認識一下歡迎界麵,如圖1-2 所示。
  在歡迎界麵中會齣現一個簡明教程,每次軟件更新都會把新添加的功能放在這裏,建議先瀏覽一下。如果不希望下次打開程序時齣現這個界麵,可勾選左下角的“不再顯示此消息”選項。如想看此界麵,可隨時單擊右上角的“?”,再單擊“快速入門提示”即可。
  ……

前言/序言

  前言

  3D打印是快速成型技術的一種,被喻為第三次工業革命的核心技術之一。它是一種以數字模型文件為基礎,運用PAL、ABS或粉末、金屬、塑料等可粘閤材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術可以給學生的“學習方式”帶來新的思考,讓抽象的教學概念更加容易理解,可以激發學生對科學、數學尤其是工程和設計創意的興趣,帶來實踐與理論、知識與思維、現實與未來3個方麵的相互結閤。

  具體錶現為:①3D打印讓學生的想象更容易變成現實,培養學生的創新意識,鼓勵學生的創新實踐;②學習運用簡易建模軟件,發展學生立體空間思維;③通過3D打印實體的觸覺過程,為學生建立一種新型的學習通道;④選擇貼近生活的建模主題,培養學生解決生活實際問題的能力。

  Autodesk(歐特剋)是全球最大的二維、三維設計和工程軟件公司,為製造業、工程建設行業、基礎設施業以及傳媒娛樂業提供卓越的數字化設計、工程軟件服務和解決方案。該公司推齣瞭一套適用於普通用戶的免費建模軟件Autodesk123D,這套軟件包含的種類不斷增加,以強化和完善3D打印建模的功能。

  編者曾在2015年與15所學校閤作開展3D打印教學,並在一綫工作過程中總結齣第一期設計型課程。本書詳細講解瞭使用123DDesign進行課程教學的方法,以及詳細的課堂流程。通過講解整個流程,使讀者盡可能地掌握3D建模的過程和方法,高效地完成3D打印的學習任務。

  由於水平所限,書中難免存在不足之處,歡迎廣大讀者批評指正。

  編者

  2017年3月



《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》:點燃創新火花,構建無限可能 在這個科技日新月異的時代,創意與動手能力正成為青少年未來發展的關鍵驅動力。3D打印技術,作為一項顛覆性的製造工具,以其直觀、高效、低成本的特點,正以前所未有的速度滲透到教育的各個角落。它不再是遙不可及的實驗室設備,而是觸手可及的創新平颱,為青少年打開瞭通往無限可能的大門。 本書《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》正是在這樣的背景下應運而生。我們深知,要想讓青少年真正掌握3D打印的精髓,僅僅停留在“打印”的層麵是遠遠不夠的。核心在於“設計”——如何將腦海中的奇思妙想,轉化為可以被實體打印齣來的三維模型。而123D Design,這款由Autodesk公司推齣的、專為初學者設計的強大且易於上手的3D建模軟件,正是實現這一目標的絕佳工具。 本書將帶領青少年踏上一段充滿探索與創造的奇妙旅程。我們不會簡單地羅列軟件操作的繁瑣步驟,而是將重點放在“如何思考”、“如何設計”、“如何解決問題”上。我們將引導讀者從零開始,循序漸進地掌握3D建模的核心理念和實用技巧,最終能夠獨立設計齣屬於自己的、獨一無二的3D作品。 第一部分:點亮創客之光——3D打印與建模的魅力初探 在正式進入建模的世界之前,我們會先為青少年揭開3D打印的神秘麵紗。什麼是3D打印?它又是如何工作的?從科幻電影中的場景到現實生活中的應用,我們將展示3D打印如何改變我們的世界,激發青少年對這項技術的濃厚興趣。從醫療領域的精準植入物,到航空航天領域的輕質部件,再到我們日常生活中個性化的裝飾品,3D打印的應用範圍之廣,令人驚嘆。 緊接著,我們將引入3D建模的概念。為什麼需要建模?建模在3D打印中扮演著怎樣的角色?我們將用通俗易懂的語言,解釋三維空間的概念,以及如何在一個二維屏幕上構建三維對象。通過一些生動有趣的例子,比如用積木搭建模型、用橡皮泥捏造形象,來類比3D建模的過程,讓青少年對“建模”這個概念産生直觀的理解。 第二部分:123D Design入門——你的第一個三維樂園 有瞭對3D打印和建模的基本認識,我們便正式開啓123D Design的學習之旅。本書的每一章都圍繞著一個核心功能或一個設計理念展開,並配以大量精心設計的案例和練習,確保青少年在實踐中鞏固所學。 界麵探索與基礎操作: 我們將從最基礎的軟件界麵介紹開始,讓青少年熟悉123D Design的工具欄、視窗、菜單等各個組成部分。我們將演示如何進行視角的切換、模型的縮放與鏇轉,以及如何創建最基本的二維圖形,如圓、矩形、多邊形等。這些看似簡單的操作,卻是構建一切復雜模型的基礎。 二維圖形的 trasformazione(轉化)為三維: 3D建模的核心是將二維圖形“拔升”或“鏇轉”成為三維實體。本書將詳細講解“拉伸”(Extrude)、“鏇轉”(Revolve)、“掃掠”(Sweep)等關鍵操作,教導青少年如何將簡單的二維圖形轉化為具有體積和深度的三維對象。例如,如何將一個圓形變成圓柱體,如何將一個矩形變成方塊,甚至是如何將一個復雜的二維輪廓變成具有麯麵的三維形狀。 組閤與分割——構建復雜模型的藝術: 現實世界中的物體往往是由多個基本形狀組閤而成的。我們將學習如何使用“組閤”(Union)、“差集”(Subtract)、“交集”(Intersect)等布爾運算,來將不同的三維模型進行閤並或切割,從而創建齣更加復雜的結構。這就像搭積木一樣,通過不同的組閤方式,可以搭建齣韆變萬化的模型。 精細化操作——讓模型更臻完美: 為瞭讓模型更加精細和逼真,我們將深入學習“倒圓角”(Fillet)、“倒角”(Chamfer)、“繪製”(Sketch)等高級技巧。這些技巧能夠幫助青少年在模型的邊緣和角落添加細節,使其看起來更加光滑、銳利,或是具有特定的工業設計美感。 材質與顔色——賦予模型生命力: 雖然3D打印機在打印時通常使用單一顔色,但在建模階段,為模型添加不同的材質和顔色,可以幫助我們更好地可視化最終效果,並為後續的渲染或更復雜的打印流程打下基礎。我們將學習如何在123D Design中為模型賦予不同的顔色和紋理。 第三部分:創意無限——從靈感到模型的設計實踐 理論的學習需要付諸實踐,本書的第三部分將是青少年大展身手的舞颱。我們將提供一係列由淺入深的設計項目,涵蓋生活、娛樂、教育等多個領域,鼓勵青少年將所學的建模技巧運用到實際創作中。 生活中的實用小物: 誰說3D打印隻能打印玩具?我們將教導青少年如何設計和打印一些實用的生活用品,例如: 個性化手機支架: 根據自己的手機型號和使用習慣,設計一款獨一無二的手機支架。 創意文具收納盒: 解決桌麵雜亂的問題,設計一款既美觀又實用的筆筒或收納盒。 定製化鑰匙扣: 加上自己的名字、喜歡的圖案,製作屬於自己的個性化鑰匙扣。 簡易的桌上小擺件: 學習如何通過組閤基本形狀,創作齣小巧可愛的裝飾品。 玩轉趣味模型: 3D打印與遊戲、玩具的結閤,總是能激發青少年最大的熱情。 簡單的積木搭建: 學習如何設計不同尺寸和形狀的積木,並嘗試搭建齣簡單的建築模型。 齒輪與機械結構: 探索簡單的機械原理,設計並打印齣可動的齒輪組,體驗機械的魅力。 卡通人物的簡單造型: 學習如何捕捉卡通人物的基本輪廓,並通過組閤和修飾,創建齣簡單的卡通形象。 棋盤遊戲棋子: 為自己喜歡的棋盤遊戲設計一套全新的棋子。 探索科學與藝術的結閤: 3D打印也為科學與藝術的融閤提供瞭新的途徑。 簡單的科學模型: 例如,一個簡易的DNA雙螺鏇模型,一個行星的簡化模型,幫助青少年直觀地理解科學知識。 幾何藝術創作: 探索3D打印在藝術錶達上的可能性,通過復雜的幾何造型,創造齣具有視覺衝擊力的藝術作品。 人體骨骼或器官的簡化模型(非醫療用途): 幫助青少年更形象地瞭解人體構造,激發對生物學的興趣。 在每一個設計項目中,我們都會詳細剖析設計思路、建模步驟,並提供一些“小貼士”和“進階挑戰”,鼓勵青少年在完成基本模型的基礎上,進行個性化的修改和創新。我們更強調的是,在設計過程中,允許犯錯,鼓勵嘗試,因為每一個失敗的嘗試,都可能是下一次成功的基石。 第四部分:從模型到現實——打印前的準備與後處理 一個完美的三維模型,最終需要通過3D打印機轉化為實物。本書的第四部分將聚焦於這一關鍵環節。 模型檢查與優化: 在導齣模型之前,我們需要對模型進行一係列的檢查,確保其符閤3D打印的要求。我們將學習如何檢查模型的“實體性”(Manifold)、“法綫方嚮”(Normals)、“壁厚”(Wall Thickness)等關鍵參數,並學習如何使用123D Design或專業的切片軟件進行修復。 導齣模型: 我們將講解如何將設計好的模型導齣為通用的3D打印文件格式,例如STL(Standard Tessellation Language)。 切片軟件的使用入門: 3D打印機無法直接讀取模型文件,需要通過“切片軟件”(Slicer)將其“切片”成逐層打印的指令。我們將介紹一款主流的切片軟件,並演示如何導入模型、設置打印參數(如層高、填充密度、打印速度等),以及生成G-code文件。 3D打印的基本常識: 雖然本書不直接教授3D打印機的操作,但我們會提供一些3D打印的基本常識,例如不同打印技術的簡要介紹(如FDM、SLA),常用耗材的特點(如PLA、ABS),以及打印過程中可能遇到的常見問題和簡單的解決方法。 模型後處理: 打印完成後,模型可能還需要一些後處理,例如去除支撐、打磨、上色等,以達到最終的完美效果。我們將提供一些基礎的後處理建議。 第五部分:創客精神的傳承——解決問題與持續創新 本書不僅僅是一本關於3D建模和3D打印的教程,更重要的是,我們希望通過這本書,激發青少年“創客精神”。 解決問題的思維模式: 在設計和打印的過程中,難免會遇到各種各樣的問題。我們將引導青少年學會如何分析問題,尋找解決方案,而不是一遇到睏難就放棄。這包括如何查找資料、請教他人、以及反復試驗。 鼓勵原創與分享: 我們鼓勵青少年將自己的創意轉化為實際作品,並願意與他人分享自己的設計理念和實踐經驗。建立一個開放、協作的創客社區,能夠加速學習和進步。 項目拓展與個性化設計: 本書提供的項目隻是一個起點。我們鼓勵青少年在掌握基本技能後,能夠在此基礎上進行個性化的拓展,設計齣更復雜、更具創意的作品,滿足自身或他人的特殊需求。 展望未來: 3D打印技術還在不斷發展,未來必將湧現齣更多令人興奮的應用。我們將鼓勵青少年保持對新技術的好奇心,持續學習,不斷提升自己的創造力。 本書的特色: 麵嚮青少年的語言風格: 全書采用通俗易懂、生動活潑的語言,避免使用過於專業的術語,讓青少年能夠輕鬆理解和掌握。 循序漸進的學習路徑: 從基礎知識到高級技巧,再到綜閤應用,學習過程層層遞進,讓青少年能夠穩步提升。 大量實例驅動: 豐富的圖文並茂的案例和實踐項目,讓學習過程充滿趣味性和成就感。 注重思維培養: 不僅教授技術,更注重培養青少年的邏輯思維、空間想象能力和解決問題的能力。 強調“創客精神”: 鼓勵青少年發揮創意,動手實踐,樂於分享,培養創新精神和工匠精神。 《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》是一扇通往無限創造力的大門。它將幫助青少年掌握一項麵嚮未來的關鍵技能,培養他們的創新思維和實踐能力,讓他們在未來的學習和生活中,能夠更好地發揮自己的潛能,用雙手和智慧,構建齣屬於自己的精彩世界。讓我們一起,點燃創客之光,用3D打印,將夢想變為現實!

用戶評價

評分

說實話,我一開始拿到這本《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》的時候,心裏還有點打鼓,畢竟“創客教育”聽起來有點專業,而且我是個完全零基礎的傢長,想給孩子找點能啓濛的東西,又怕自己看不懂。但是,當我翻開書的時候,那種擔心就煙消雲散瞭。這本書的排版設計就很吸引人,色彩鮮明,圖片也很清晰,一點都不枯燥。它真的是從最最基礎的部分講起,像是講解如何安裝軟件,如何進行基本的操作,這些對於我來說都非常重要。我印象最深的是書中有一個章節講的是“創意設計思維”,它不僅僅是教你怎麼操作軟件,更是引導孩子去觀察生活中的事物,思考如何用3D打印來解決問題,或者創造齣更有趣的東西。這一點我覺得特彆棒,因為現在很多教育都停留在“術”的層麵,而這本書卻在強調“道”,也就是創新和解決問題的能力。我跟著書中的提示,和孩子一起嘗試著設計一個可以給盆栽澆水的裝置,雖然最終成品還有點粗糙,但整個過程我們都非常享受,也學到瞭很多關於結構、大小比例的知識。這本書真的讓我們打開瞭新世界的大門,讓我對孩子的未來充滿瞭更多可能性的期待!

評分

我是一名對科技和設計都頗有興趣的高中生,一直關注著3D打印技術的發展,也想嘗試自己動手創作。偶然間發現瞭這本《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》,我毫不猶豫地入手瞭。這本書的內容深度和廣度都讓我感到驚喜。它不僅僅是一個簡單的軟件教程,更像是一個完整的創客啓濛指南。書中對123D Design的講解非常細緻,每一個功能的用法都配有直觀的截圖和詳細的步驟說明,我感覺自己就像是跟著一位經驗豐富的老師在學習。最讓我興奮的是,書中不僅僅局限於軟件操作,還深入探討瞭3D建模的原理,例如如何理解模型的坐標係、如何進行布爾運算等等,這些知識對於我理解更復雜的建模軟件非常有幫助。我尤其喜歡書中關於“參數化設計”和“自由造型”的章節,讓我看到瞭不同的建模思路和應用場景,拓展瞭我對設計的理解。我嘗試著按照書中講解的技巧,設計瞭一個帶有復雜麯麵的手機支架,並成功地用3D打印機打印齣來,效果非常完美。這本書極大地提升瞭我的建模能力,也激發瞭我更多的設計靈感,讓我更加堅定瞭未來在設計和科技領域發展的決心。

評分

哇,我拿到這本《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》真是太驚喜瞭!作為一名對3D打印充滿好奇,但又覺得它門檻有點高的初學者,這本書簡直是為我量身定製的。我一直覺得3D打印是未來科技,但看著那些復雜的CAD軟件就望而卻步,總以為這是工程師的專屬技能。但這本書的齣現徹底改變瞭我的看法!它沒有上來就講一堆高深的理論,而是用非常通俗易懂的語言,一步一步地引導我如何使用123D Design這款軟件。我尤其喜歡書中對每一個工具的詳細介紹,比如那個“拉伸”工具,剛開始我隻知道它能讓模型變高,後來纔發現它還可以用負值來切割,製作齣空洞效果,這簡直太神奇瞭!而且,書中還給瞭很多實際的案例,從簡單的幾何圖形,到可以動的手辦關節,再到實用的生活小物件,每一個案例都讓我躍躍欲試。特彆是製作一個能活動的機械臂的部分,我跟著書裏的步驟,一步一步地完成瞭,那種從零開始,親手創造齣一個有生命力物件的成就感,真的難以言喻。這本書讓我意識到,3D打印並不遙遠,隻要有瞭好的引導,我們每個人都可以成為創客!

評分

收到這本《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》的時候,我是一名對3D打印感興趣的職業技術學校學生。我一直覺得3D打印是未來製造業的重要組成部分,但苦於沒有係統的學習途徑。這本書的內容真的給瞭我很大的啓發。它提供的123D Design操作指導非常實用,尤其是在處理一些細節和組閤模型的時候,書中的方法和技巧都非常具有藉鑒意義。我嘗試著根據書中的講解,優化瞭一些我之前在學校項目中遇到的建模難題,比如如何讓模型的連接處更加穩固,如何提高打印成功率等等。書中還提到瞭一些關於材料選擇和打印設置的建議,這對於實際操作非常有幫助。我印象比較深刻的是書中關於“設計的美學原則”的一些探討,雖然是麵嚮青少年的課程,但這些基礎的設計理念對於任何年齡段的學習者都受益匪淺。它讓我不再僅僅停留在“畫圖”的層麵,而是開始思考“設計”的內涵。這本書為我打開瞭一扇新的學習窗口,讓我對3D打印的應用有瞭更深入的理解,也對未來的職業發展方嚮有瞭更清晰的規劃。

評分

作為一名對STEAM教育理念深信不疑的教育工作者,我一直在尋找能夠真正落地、激發學生創造力的3D打印教材。《青少年3D打印課程——用123D Design建模(創客教育)》這本書無疑給我帶來瞭驚喜。它不僅僅是一本技術手冊,更是一套完整的教學方案。書中將抽象的3D建模概念,通過生動有趣的案例,轉化為瞭學生可以親手實踐的內容。我尤其欣賞書中強調的“項目式學習”的理念,學生不再是被動地接受知識,而是通過解決實際問題來驅動學習。比如,書中有一個讓學生設計“解決校園垃圾分類難題”的案例,這不僅鍛煉瞭學生的建模能力,更培養瞭他們的社會責任感和創新意識。123D Design這款軟件的選擇也非常明智,它界麵友好,功能強大,非常適閤作為青少年初次接觸3D建模的工具。我嘗試著將書中的一些章節引入到我的課堂中,學生們的反響非常好,他們積極性很高,能夠自主地探索和解決問題。這本書讓我看到,3D打印教育可以如此充滿活力和意義,它真正地為培養未來創新型人纔提供瞭堅實的基礎。

評分

還不錯的書,值得推薦大傢購買

評分

不錯,學習中!

評分

不錯,學習中!

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還不錯的書,值得推薦大傢購買

評分

印刷比較清晰,介紹的案例有代錶性,適閤初學者進行學習。

評分

書非常好??,我還想買幾本這樣的書。

評分

不錯,學習中!

評分

多看書,多學習,寫的很好,看瞭有收獲!!!

評分

京東值得信賴,很不錯

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