本书由校企“双元”联合开发，以典型工作任务为载体组织教学内容，突出“工学结合”，特色鲜明。本书主要内容包括：吹风机的造型设计与3D打印，风扇、汽车散热器下安装板、法兰盘、安全锤、智力魔球的逆向设计与3D打印。本书注重思政融合、“岗课赛证”融通和信息化教学资源配套。
本书可以作为职业院校机械设计与制造、模具设计与制造、数控技术、工业设计等相关专业的教学用书，也可以作为企业逆向工程师和3D打印岗位培训教材或自学用书。

项目1 吹风机的造型设计与3D打印\t
1.1 工作任务：吹风机项目团队与任务单
1.1.1 组建团队及任务分工
1.1.2 发放任务单
1.2 知识准备：CATIA软件基本操作与3D打印基础知识
1.2.1 CATIA软件生成线框元素
1.2.2 CATIA软件生成曲面
1.2.3 CATIA软件几何操作
1.2.4 3D打印基础知识
1.3 任务实施：绘制吹风机模型并打印
1.3.1 吹风机身绘制
1.3.2 吹风嘴绘制
1.3.3 散热孔绘制
1.3.4 手柄绘制
1.3.5 吹风机模型3D打印
考核评价\t
自主练习\t
项目2 风扇的逆向设计与3D打印\t
2.1 工作任务：风扇项目团队与任务单
2.1.1 组建团队及任务分工
2.1.2 发放任务单
2.2 知识准备：逆向工程关键技术与应用
2.2.1 逆向工程的定义
2.2.2 逆向工程的工作流程
2.2.3 逆向工程的数据采集技术
2.2.4 逆向工程的数据处理技术
2.2.5 逆向工程的模型重构技术
2.2.6 逆向工程的应用领域
2.2.7 逆向工程存在的问题及发展趋势
2.3 任务实施：重构风扇模型并打印
2.3.1 风扇数据采集
2.3.2 风扇数据处理
2.3.3 风扇三维模型重构
2.3.4 风扇3D打印
2.3.5 风扇后处理
考核评价\t
自主练习\t
项目3 汽车散热器下安装板的逆向设计与3D打印\t
3.1 工作任务：汽车散热器下安装板项目团队与任务单
3.1.1 组建团队及任务分工
3.1.2 发放任务单
3.2 知识准备：手持式激光扫描仪、CATIA功能模块与FDM
3.2.1 手持式激光扫描仪
3.2.2 CATIA的逆向点云编辑模块
3.2.3 CATIA的逆向曲面重建模块
3.2.4 FDM
3.3 任务实施：重构汽车散热器下安装板模型并打印
3.3.1 汽车散热器下安装板三维数据采集
3.3.2 汽车散热器下安装板三维模型重构
3.3.3 汽车散热器下安装板3D打印
考核评价\t
自主练习\t
项目4 法兰盘的逆向设计与3D打印\t
4.1 工作任务：法兰盘项目团队与任务单
4.1.1 组建团队及任务分工
4.1.2 发放任务单
4.2 知识准备：SLS概述
4.2.1 SLS成型原理
4.2.2 典型SLS设备与原料
4.2.3 SLS的优缺点
4.2.4 SLS的应用
4.3 任务实施：重构法兰盘模型并打印
4.3.1 法兰盘数据采集与处理
4.3.2 法兰盘三维模型重构
4.3.3 法兰盘3D打印
考核评价\t
自主练习\t
项目5 安全锤的逆向设计与3D打印\t
5.1 工作任务：安全锤项目团队与任务单
5.1.1 组建团队及任务分工
5.1.2 发放任务单
5.2 知识准备：Geomagic Design X操作、SLM技术与SLM 3D打印机
5.2.1 Geomagic Design X操作
5.2.2 SLM技术
5.2.3 SLM 3D打印机
5.3 任务实施：重构安全锤模型并打印
5.3.1 安全锤数据采集与处理
5.3.2 安全锤三维模型重构
5.3.3 安全锤3D打印
考核评价\t
自主练习\t
项目6 智力魔球的逆向设计与3D打印\t
6.1 工作任务：智力魔球项目团队与任务单
6.1.1 组建团队及任务分工
6.1.2 发放任务单
6.2 知识准备：智力魔球的设计
6.3 任务实施：重构智力魔球模型并打印
6.3.1 智力魔球三维模型重构
6.3.2 智力魔球3D打印
6.3.3 智力魔球装配
考核评价\t
自主练习\t
参考文献

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基，是一国
国民经济的主体，也是提升综合国力、保障国家安全、
建设世界强国的保障。当前，人类在技术革命领域不断
开拓创新，大数据、云计算、物联网及务联网等技术得
以成熟应用，工业自动化、数字化的水平不断提高，以
信息化和智能化为主导的新工业革命和数字经济正在加
速改变世界格局。目前，我国正处于从制造业价值链低
端向中高端、从制造大国向制造强国、从“中国制造”
向“中国创造”转变的关键历史时期。
继德国提出“工业4.0”之后，美国、英国、日本
等世界主要工业发达国家均出台了一系列国家政策，以
支持本国工业发展，应对新一轮工业革命所带来的挑战
。我国政府通过统筹兼顾国内外环境，提出了实施制造
强国“三步走”战略，并于2015年5月由国务院印发指
导未来工业发展第一个十年计划——《中国制造2025》
，力争在十年内跻身世界制造强国行列。各个国家在制
定相应战略政策时，由于各自工业基础和发展环境的不
同，其战略侧重点有所区别，然而智能制造作为工业转
型升级和高质量发展的强力引擎一直备受重视。它的产
业链涵盖智能装备、工业互联网、工业软件、3D打印等
。
随着国家对智能制造产业领域的重视和投入的不断
增加，我国智能制造产业得到了快速发展。但应该看到
，智能制造产业领域的从业人才的数量和质量都远远落
后于产业快速发展的需求。随着企业间竞争的日趋残酷
和白热化，现代企业对具有良好的职业道德、必要的文
化知识、熟练的职业技能等综合职业能力的高素质劳动
者和技能型人才的需求越来越广泛。这就要求职业院校
创新教育理念，改革教学模式，优化专业教材，尽快培
养出真正适合智能制造产业需求的高素质劳动者和技能
型人才。
党的二十大报告深刻指出：“加快建设国家战略人
才力量，努力培养造就更多大师、战略科学家、一流科
技领军人才和创新团队、青年科技人才、卓越工程师、
大国工匠、高技能人才。”为了深入贯彻落实二十大报
告精神，编者根据二十大报告，以及《职业院校教材管
理办法》《高等学校课程思政建设指导纲要》《“十四
五”职业教育规划教材建设实施方案》等相关文件精神
，在行业专家、企业专家和课程开发专家的指导下编写
了本书。在编写本书的过程中，编者紧紧围绕“培养什
么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育的根本问题
，以落实立德树人为根本任务，以学生综合职业能力培
养为中心，以培养卓越工程师、大国工匠、高技能人才
为目标。
本书根据教学的实施需求，以典型项目为引领，以
逆向设计工作流程为主线，从数据采集、数据处理、模
型重构方面系统介绍逆向设计的工作内容与方法，并结
合3D打印技术完成逆向实体的快速成型。本书注重理论
联系实践，充分体现“岗课赛证”融通，在重点培养学
生逆向设计、3D打印能力的同时，融入创新设计的理念
与意识。
本书共包括6个项目，按照“工作任务”“知识准
备”“任务实施”的流程进行，详解吹风机、风扇、汽
车散热器下安装板、法兰盘、安全锤、智力魔球的三维
数字化建模与3D打印过程。利用扫描仪对零件表面进行
三维扫描，并获取三维点云数据；利用Geomagic Wrap
软件对三维点云数据进行优化处理，应用CATIA软件和
Geomagic Design X软件对曲面进行重构，通过偏差图
进行逆向建模过程的质量分析；通过选择不同原理的3D
打印设备完成逆向实体的快速成型，进而介绍不同的3D
打印设备的操作。
本书图文并茂、学做结合、易学易懂，在案例选择
上由易到难，突出典型性与实用性。项目1是正向三维
建模，重点介绍CATIA曲面模型的建立；项目2是风扇的
逆向设计与3D打印，重点介绍拍照式三维扫描仪的操作
与LCD原理3D打印的操作；项目3是汽车散热器下安装板
的逆向设计与3D打印，重点介绍手持式激光扫描仪的操
作与FDM原理3D打印的操作；项目4是法兰盘的逆向设计
与3D打印，重点介绍SLS原理3D打印的操作；项目5是安
全锤的逆向设计与3D打印，重点介绍SLM原理3D打印的
操作；项目6是智力魔球的逆向设计与3D打印，综合培
养学生的三维数字化建模和3D打印技术能力。以此类推
，本书将数据应用拓展到多个制造领域，符合职业院校
学生的学习特点，做到了实用精练、便于教学。编者运
用了“互联网+”技术，在书中重要知识点内容附近嵌
入二维码，读者使用手机扫描，便可观看相应的多媒体
内容，方便读者理解知识，进行更深入的学习。
本书由重庆工业职业技术学院周渝庆、重庆五一职
业技术学院幸赞鳌、重庆阿尔瓦科技有限公司詹正阳任
主编，重庆工业职业技术学院周莉、唐华林、栗波、周
蔚任副主编。具体编写分工为：周莉编写项目1；周渝
庆编写项目2、项目3；唐华林编写项目4；詹正阳编写
项目5；幸赞鳌编写项目6；周蔚、栗波制作全书课件。
全书由周渝庆统稿，重庆工业职业技术学院裴江红主审
。
在编写本书过程中，编者参阅了国内外出版的有关
教材和资料，在