3D打印建模：MoI3D设计基础与实践.html

前言 进入21世纪以来，建立在互联网基础上的后现代文明极大地降低了普通人参与和传播创新的门槛，增加了产生创新的维 度，甚至改变了创新的内涵。近年来，蓬勃发展的创客运动已成为席卷全球的全民创新运动，正在改变人类的发展进程。过去， 发明史都只是为改变世界的天才而书写的，但创客运动改变了这种规则，能够拥有创意创新的力量而改变世界不再是少数精英的 专利。 在中国，创客运动也得到了政府的大力支持，创客空间如雨后春笋般涌现，教育部已把中小学创客教育纳入了基础教育体 系。经过几年的快速发展，越来越多的学校兴建了创客实验室，开设了创客课程，有条件的学校开始配备3D打印机、工业级的 激光切割机，甚至桌面CNC设备。2017年11月，教育部印发了《中小学综合实践活动课程指导纲要》，从小学到高中的学段目 标中都有一项叫“创意物化”，小学阶段就要求“学会运用信息技术，设计并制作有一定创意的数字作品。运用常见、简单的信 息技术解决实际问题，服务于学习和生活。”所谓“创意物化”，就是将头脑中的创意转化为实物的过程，在计算机中设计好数 字模型，利用3D打印等技术，制作出真实的物品；或者通过计算机编程实现某种功能。这两种途径往往是交织在一起的。中小 学创客教育的最大魅力在于，学生的学习可以与真实世界连接——基于真实的需求，解决真实的问题，改变了传统教育只重视 书本知识传递的格局。我国创客教育很快要迎来一个新的发展阶段，基于项目的学习将成为教育领域越来越重要的获得知识的途 径。 无论是社会中的众创空间，还是中小学校园中的创客实验室，3D打印机都有着举足轻重的地位，正是由于桌面型3D打印机 的普及，各种桌面级数字加工工具不断出现，技术门槛越来越低，才使得创客的个性化制造变为现实，校园小创客正在茁壮成 长。 不过问题来了，操作3D打印机等数字加工设备必须要掌握一些3D建模软件的运用知识，然而这并不是一个简单的过程。由 于现实世界的复杂多样性，计算机中的三维建模软件种类繁多，操作起来也很复杂，阻碍了创客群体灵活应用它们。最近几年， 笔者接触了一些教育一线的教师，各学校的师资水平参差不齐，都处于探索创客教育过程的起步阶段。一位老师讲过，刚开始同 学们对3D打印的热情很高，但开始学习建模时却总是操作不好，不能按照自己的意愿设计出满意的模型，于是产生了对三维设 计的畏难情绪。还有一个高年级的学生说三维设计不好玩，不能按照自己的想法设计出漂亮的汽车、飞机。当然，目前中小学教 育中所使用的CAD类的初级建模软件还很难设计出汽车、飞机模型，那些产品的曲面比较复杂。 问题的实质是，过去计算机三维设计软件一直是专业人员才会使用的工具，无论是用于三维影视、游戏动画，还是机械产 品、工业外观......