小比特的三维打印历险记

这是一个再平常不过的夜晚，五光十色的霓虹灯照亮了所有的一切。小比特躺在家里的床上，正准备睡觉。他突然想到还有一份三维打印的作业没发给老师。可是，家里这台老式的台式电脑一开机就“嗡嗡”响。故事就从这里开始了。

这是一个关于小比特与三维打印的故事。这是一本带你走进三维打印世界的书。跟随主人公到一个神秘而又陌生的地方吧，那里虽然一无所有，但是等待着小比特与三维打印机一起去创造，更等待着你加入这样一场奇妙的旅程。鼓起勇气，展开想象，大胆设计，细心实现！蓦然回首，你会发现你对你所在的世界多了一份不一样的视角，就像小比特那样――开启新的篇章！

杨晓哲，华东师范大学教育技术系博士，全国高中信息技术课标组秘书，主要从事一线教育信息化工作，运营微信公众平台et123et，研究开发新技术课程，教室信息化培训，互联网学习，学校信息化转型等。

第一章

遇见小原子 001

回忆的漩涡 002

遇见小原子 016

小原子的兄弟姐妹们 020

第二章

重新发现生活 032

那一朵小花儿 033

脑海里的生活物件 041

不一样的灯火 053

下一级台阶 060

第三章

科学探究 066

大树的心愿 067

能量的转化 095

飞行无界 104

小比特的三维打印历险记

第四章

在艺术里创造 110

想象没有边界 111

感知生命之美 122

第五章

在人文里思索 127

我的世界 128

未来世界 132

还记得几周前，老师一只手捧着一个正方形的盒子，另一只手端着一个普普通通的水杯走进了教室。同学们好奇地盯着正方形的盒子，猜想着盒子里面到底是什么好东西。
老师却非常冷静地让大家传递那个再普通不过的水杯。等大家都看过那个水杯，上课铃声响了。
老师抛出了一个出乎意料的问题：“大家知道，刚才你们看到的那个水杯是怎么生产出来的吗？”同学们七嘴八舌，各自说着全然不同的解答。有的同学说：“这个水杯是从工厂里生产出来的。”有的同学说：“这是工人叔叔打磨出来的。”也有的同学说：“这需要通过机器加工，才能够生产出这样的杯子。”
正当同学们争论不休的时候，老师将食指竖起，放在嘴唇上，用这样一个微妙的手势提醒全班同学安静下来。老师说道：“目前，大部分的杯子都是从工厂里生产出来的。生产的过程需要先制造模具，而后根据模具在流水线上加工生产。”同学们问道：“什么是模具呢？”老师停顿了一下，解答道：“模具是用来成型物品的工具。这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号。”
“哦，原来是这样。有了模具就可以了。”
“有了模具还不够，大部分的产品都需要在流水线上加工。流水线上需要有许多的工人，这些工人每天都需要重复上千次一模一样的操作。”
“原来一个普通的杯子需要这么复杂的流程。”很多同学感慨道。
工厂生产水杯流程：
1.要做出水杯的模具（模具是用来成型物品的工具。这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号）。
2.根据做出的模具，在流水线上生产加工。流水线上需要有许多的工人，这些工人每天都需要重复上千次一模一样的操作。
3.经过后期微加工形成我们所熟悉的水杯。
就在这个时候，小比特记得特别清楚。老师突然话锋一转，“大家知道吗？
过去这么复杂的生产流程，现在只需要老师装在这个小盒子里的设备就可以把杯子生产出来了！”
同学们半信半疑，很多同学小声地嘀咕道“不是要在工厂里才能生产出来吗？”“不是需要模具吗？”“不是还要有流水线和工人吗？”“对啊，为什么只要这个小盒子里的设备就可以了？”同学们的内心充满了各种各样的疑惑，小比特也不例外。
正当同学们瞪大了眼睛的时候，老师掀开了那个神秘的纸盒，三维打印机呈现在所有人面前！“哇，哇，哇！”
“这就是三维打印机，通常也称为3D打印机，这台小机器可以直接把杯子“打印”出来！不需要模具，不需要生产流水线，不需要流水线上的工人！”
“那它是如何做到的呢？”
“只需要在电脑上将三维打印的三维模型设计好。而后连接上三维打印机，就可以把杯子制造出来了！”老师娓娓道来。
“真的吗？”同学们半信半疑地望着老师。
“老师来演示一下。”同学们盯着老师的一举一动。老师先是在电脑上绘制了一个简单的三维模型，看上去像一个杯子。而后，老师将三维模型保存到了U盘里，又将U盘插入了三维打印机。启动三维打印机，打印机就开始工作了。
打印机的喷头先是停顿了一会儿，教室里安静极了。听见了打印机轻微地读盘声响。
“嘀！”一声响后，打印机的喷头上开始吐出丝状的物体。就这样，连续不断地吐出丝来，这些丝状物体在高温喷头的作用下，融化成粘稠的液体状，喷出后又迅速凝固成固体。打印就这样一层层地往上叠加。
老师说道：“像这样一个小杯子，打印需要两个小时。”
小比特静静地望着讲台上的三维打印机。这是他第一次遇见三维打印机，第一次看着三维打印机神奇地创造物体。小比特多想有一天也能够和这台神秘的三维打印机一起创造各种各样的事物。
……

序
在很久很久以前，浩瀚的宇宙中有一颗特别的星球。在这颗星球上生活的人们觉得非常满足，他们什么也不缺。不缺食物，不缺房子，不缺衣物。所有的一切应有尽有，取之不尽，用之不竭。
但是，这颗星球最特别的地方就是它非常非常小，每隔七年就会发生一场覆盖整个星球的大火，把所有的一切都烧得一干二净。
就在此刻，这颗星球上发生了七年一遇的大火。人们所有的一切都被大火烧尽。当他们面对一无所有的结局时，会如何面对呢？他们会失落，还是沮丧？会绝望，还是挫败？奇妙的是每一场大火后这颗星球上总有那么一个人，在一无所有的时候觉得什么也不缺！是的，他什么也不缺，不缺希望，不缺梦想，不缺勇气，不缺信念！他带领着这颗星球上的人们开始了新一轮的重建。
当我们仰望星空的时候，那颗最闪亮的星星就是他们的星球！
是的，我们的周围并不会发生七年一场大火的事情，但是环顾四周，七年之内周围的一切已经焕然一新，你加入了那个特别的队伍了吗？
来吧！让我们重新想象这个世界！
杨晓哲
2015．9