前言
在创客教育热潮席卷校园之前，大多数师生对于激光切割机感觉既陌生而又好奇。实际上，在工业制造、广告制作等领域，激光切割机作为一种生产加工设备，早已被广泛应用。而激光切割技术，既可以是工厂生产流水线上一环要用到的技术，也可以是广告设计后物料加工成型的技术。
我于2015年1月初与其他工作伙伴在广州市电化教育馆内联合创建了“广州教育创客空间”（后更名为“红棉创客空间”）并负责其管理和运营。在红棉创客空间里，我们按麻省理工学院发起的Fablab模式配置了3D打印机、激光切割机、数控机床等设备和开源硬件、传感器模块等电子元器件，情怀满满而又自信地张罗了一次又一次的科普型工作坊活动、主题分享活动与技术培训，为中小学一线老师能够认识创客、创客空间和创客教育提供基于空间场域的情景学习和实操性培训。
无论是在科普工作坊活动还是在技术培训，我们无不感受到动手制作是一种令人感觉兴奋和满足的学习体验。激光切割也不例外，而且有过之而无不及。除了那一束红光走位灼烧木板爆射的火花，伴随着的还有烧蚀木板带来的“香味”，那沿控制轨迹雕刻或切割而成的作品等待片刻便呈现在眼前，这一切从视觉、味觉和成就感，均带来了让我们啧啧称赞的激动。我们迫不及待地希望更多的中小学师生能够知道这一切、体验这一切、掌握这一切。
我们的第一次激光切割工作坊活动，是在2015年的中秋节前夕举办的，主题是做一个中秋灯笼，切割材料是硬纸板。灯笼棒、灯泡、开关、电池等材料都是在网上商城淘得的。工作坊是由红棉创客空间创客导师发起并设计的，为避免等待切割浪费时间，给参与工作坊的人留更多灯笼制作的时间，我们还找来了其他创客空间的创客配合工作坊的开展。于是在这一场工作坊中，既有预先用激光切割机切好的中秋灯笼板框提供给大家搭建，也有创客操作激光切割机轰隆隆地切割着，还有忙着往板框上糊宣纸和画画的孩童们。每一个参与工作坊的人们脸上都绽放着兴奋的笑容。
而我在兴奋之余，也对工作坊活动的举办目的陷入了思考：我们要带给体验者的是什么？是按图形切割板框，是搭方型灯笼，还是糊宣纸、画画，还是制作木制灯笼的整个流程？灯笼方框5个面嵌套连接的切割图是怎样设计的，却没有让参与工作坊的人经历。而切割图是怎样设计和生成的，恰恰是激光切割技术中的前端，也是最关键的一环。
本着改进工作坊活动的想法，我发起了第二次切割工作坊活动。这一次我要求创客导师须以学徒制的方式带领工作坊参与人一起经历以下过程：
首先，用笔绘画基本模型；
接着，用软件精细设计图形；
最后，亲眼目睹导图导入激光切割机后，将材料变成设计图模样的工件。
这一次工作坊活动，我邀请作为坊主的创客导师，带着参与活动的老师和同学们做了3个多小时。大部分时间里，创客导师是在教大家用CorelDRAW软件绘制方框两个连接面的榫卯结构。制图完成后，再导入切割软件设置切割参数，最后导入激光切割机进行切割。从制图完成到切割体验，这一过程仅花了大约15分钟。
本来，对于工业设计而言，设计建模的确是制造的前端，是最考水平的部分，它要求建模者不仅要有丰富的产品领域设计知识储备，还要具有熟练而精巧的软件绘图能力。这两方面的知识和能力，不花时间动手实操和进行项目设计学习是不可能具备的。而对于中小学师生而言，缺少的恰恰就是时间，无论是课内还是课余时间。如果要求中小学师生用专业级软件来处理精细控制的绘图过程作为激光切割造物教育设计前端的话，将吃力不讨好，事倍功半。
自此之后，我一直关注、寻找能够配合激光切割机使用的简单易用的绘图/建模软件，却一直未果，只能暂时用导入图形的方式来制作一些简单的作品，或者做一些切断为目的的切割行为。直到2018年5月10日，看到吴俊杰老师介绍一款免费激光切割建模软件LaserMaker。
我认为，教育市场需要的激光切割建模软件，应该简单如Windows操作系统的绘图软件，让小学生也能体验从制图到切割的学习喜悦。另外，它还应该具备四大功能：基本图形绘制功能、复合图形处理功能、图形导入编辑功能和切割参数设置功能。
这样，绘图软件和切割软件就可以合二为一了，在简化操作技术的同时，简化了操作流程。而LaserMaker就是面向中小学师生激光造物、操作简易，同时又能满足以上所说四大功能的软件。
由于LaserMaker软件是基于快速原型法的开发模式，边开发边使用的，因而2018年整个软件开发，都在使用者的反馈中不断迭代。吴俊杰老师当时是立足于将激光切割机用起来、切割开源积木块的目的对LaserMaker的绘图功能进行优化的。我关注到LaserMaker从最初的服务开源积木板作品laserblock的设计，到红棉创客空间提出的laserblock标准版在应用推广上受全国热捧，到后来面向创客竞赛配合激光造物增加功能、服务于制作创意智造装置的外观结构，看到LaserMaker的研发团队致力于简化操作步骤，优化建模功能，使软件符合造物的需求，但是一直苦恼于未能形成对激光加工工艺的综合认识。我看着激光切割机使用者分享的作品，不是材料表面的雕刻，就是基本形状物件的切割，均未体现出作品对艺术性、机械结构性的追求，使用者对于激光切割机的使用，感觉就是杀鸡在用牛刀。
经过几个月的观察，对设计较为敏感的我推断，很多生活中人工制品，木制件、竹制件、亚克力板制件等就是激光切割的产品，或是可以用激光切割技术制作的产品，但为何大多数激光切割机使用者做不出这样的制品？是认识问题，还是技术问题？
于是，我在网上反复查阅激光切割的书籍和论文文献，发现只有关于激光切割技术的原理陈述，没有运用激光切割技术制作的物品设计案例，甚至可以说，激光切割技术生产设计案例，在图书界和论文领域，都是空白。这一发现，令我非常的意外，也非常兴奋。因为，这意为着激光切割应用技术尚未形成成熟的方法论。我征询LaserMaker软件开发的技术带头人的意见，他表示自己已经从事激光技术行业10年，观察到的情况的确是这样的，业内尚未形成对激光加工工艺的清晰定义，这也是他由工业转入教育领域后困扰他的事情，不知道如何清晰地向老师们介绍激光切割的加工工艺。确认情况后，我立刻做了两个决定：一是做一门教老师们学习激光切割制造技术的面授课程与网络课程，二是写一本关于激光切割设计建模和制作案例的书。
做了这两个决定后，我立刻梳理和明确了切割材料、加工工艺和切割设计效能的要求。随后，我会同高伟光老师设定了平面作品、立体作品两大类型，确定了描线、雕刻和切割3种加工工艺。随着后来激光切割网络课程和书稿写作的进一步推进，逐步从技术操作层面归纳为：描线、浅雕刻、深雕刻和切割4种工艺，并与LaserMaker软件开发者沟通，落实在软件的“加工工艺”的功能设置之中。这个工作让我们异常兴奋，因为，它将开启激光切割教育应用的新阶段，也对LaserMaker设计提出了新需求和要求。
随后，在选取设计案例时，我从网络商城上选取了大量的工艺品进行切割可行性分|析，研究实用型商品、工艺型商品和文创型商品采用激光切割技术的表现力，高伟光老师开展了切割案例实验的探索。LaserMaker技术开发团队为简化榫卯设计的绘图过程，甚至开发了盒子一键生成的功能，使参加创客竞赛的学生作品在作品外观的精良度和完整度上大为提升。同时，我也观察到由于LaserMaker简易化程度高，素材过于友好，导致学生制品的高度雷同。于是，在2019年7月，即第二十届全国中小学电脑制作活动创客竞赛之后，我对LaserMaker软件的设计提出了优化的要求，包括对图库的内容、范围、类型、菜单的名称，以及菜单逻辑分布的梳理等。
至此，我代表本书所有贡献者们将整个激光切割设计建模软件需求的初心和应用推广的使命陈述完毕。我想阅读此书的朋友们将会从此前言和书中的具体案例中感受到我们所谈的初心和使命：通过简易的软件操作、具体的设计实例，我们希望更多的人懂得如何使用激光切割机，懂得运用激光切割建模技术实现他“设计、绘图、切割”的造物想法。
作为作者，我当然希望，这是介绍激光切割应用设计/建模技术的第一本书，它是通过LaserMaker建模来承载的。我还希望，介绍激光切割应用设计技术的不止这一本书，还有其他作者关注到这一领域并加入创作。我们团队计划根据不同的造物类型，形成激光切割技术应用的设计系列，包括文创设计、机械结构设计等。我相信，随着激光切割工作坊的应用、推广，会有越来越多的人了解和爱上激光切割，也会有新的、好用的软件诞生。但我仍然希望，大家将注意点放在设计方法上，而非仅仅放在软件的操作步骤上。我相信，推广激光切割应用设计建模方法，将吸引更多具有设计、制作天赋的人才进入激光切割DIY设计领域，制作更多令人叹为观止的作品。
本书共分为5章。第1章介绍激光切割原理和激光切割机，第2章介绍激光切割制造流程，第3章介绍激光切割软件LaserMaker的基本操作方法，第4章介绍激光切割的常用材料，第5章通过设计、制作实例介绍基于LaserMaker的建模方法。
在设计体例上，我也做了充分的考虑，设计了生活应用场景、学习目标、STEAM分析、制作步骤、作品欣赏等，目的是使学习者获得更好的阅读体验，追求对设计和工程方法的理解。
本书由本人设计总体内容框架、设计写作体例和风格，并主创5章内容的撰写，高伟光老师配合案例的技术验证、编写。全书写作历时一年半。感谢我们网上研讨团队的伙伴们，特别是梁志成老师，在我们创作过程中与我一直保持对话，也感谢为激光切割创客教育的普惠进行推广的同行者，他们一直在线上开源社区积极交流与分享。书稿的编写过程，也是我们团队和软件技术开发团队的不断认识迭代的过程，由于时间仓促以及对创新性认识不足等问题，书稿中不可避免地会有各种问题，敬请读者批评指正。
在工业4.0时代，在人人是设计师的创客时代，制造不再只是工业化流水线上的批量生产，也是个性化的创造。我们培育的下一代，不仅要具有专业文化知识，还要有社会实践下的情境知识和动手创造能力，这样的图景，让我们相当向往，让我们全心为之努力和奋斗。
不忘初心，牢记使命：
让我们的师生，让更多的人能够享受激光切割设计和造物的快乐！
将想法变成现实，切出创意！
让我们，一起来！
龙丽嫦
2019年10月20日凌晨2点广州