本書通過6個單元共24節課，以案例形式系統地介紹了LogoUp語言程序設計（如變量、判斷、循環、函數、遞歸等概念）和三維建模（如拉伸、回轉、布爾運算等）的基本方法、設計理念和相關學科知識。本書面向課堂教育并兼顧自學，按40～45分鐘為一課的內容量，每課中以一個或多個實際案例為主線，由淺入深地介紹各種新命令、新技術和新的建模或程序設計方法，同時介紹了與其相關的數學、計算機科學、文化、機械等各個領域的知識；按入門、進階和高級應用三個層級組織，覆蓋從小學高年級至中學的信息技術課程和STEAM課程的教學需求，具有層次和深度。
本書適宜作為青少年的創新創造教育的課堂教學和自學教材。

在計算機技術、互聯網技術和物聯網技術飛速發展的今天，中國的教育改革擁有著從未有過的歷史契機，特別是未來青少年培養目標的逐步轉變，也切實推動著中國課堂發生轉變。打破學科疆域，通過對學科素養的綜合應用解決實際問題，鼓勵學生動手設計實驗尋求答案，提倡團隊合作和綜合性發展，正在成為教育的主流方向。蘊含著科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Mathematics）的 STEAM 教育理念也因此應運而生。
不論是STEAM教育還是傳統學科的教育，基礎設施都是學校和家庭教育的保障。目前，機器人、3D打印、電子工藝、無人機等多元化的硬件項目已經開始進入學校，整合各類軟件平臺（如程序設計軟件、辦公自動化軟件、設計繪圖軟件等），共同構成了先進教育的支撐體系。它們不但為STEAM教育服務，更成為一種與傳統課程教學整合的具體手段，以潤物細無聲的方式，逐漸成為主流。
然而，我們仍然能注意到，各類基礎設施在學校的應用相對分散，平臺和體系化不強，導致了很多實際操作中的難題。例如：軟件和硬件平臺多且分散，來源于不同的供應商，并采用不同的技術路線和思路，導致學生為了學習單個理論或思路不得不學習各種不同的應用技術，而沖淡了對能力和理念的培養。本書介紹的LogoUp語言及其對應的平臺，正是面對這類問題，將STEAM教育和傳統教育中的三大板塊融合在了一種語言和一個軟件平臺下，讓學生在學習編程理念的同時，掌握三維建模和產品設計的基本思路；讓學生在學習繪圖的過程中，以生動的形式理解編程的核心思想；同時通過動手實踐為3D打印、數控機床等加工手段提供支撐。因此，通過本書一門課程，不僅可以學習到程序設計、三維建模和產品設計三部分的內容，同時還可以向外輻射至機器人、電子工藝和3D打印等具體技術。對于時間極其寶貴的中小學生和大學生而言，這種多合一的方式，更容易讓教師將關注力集中在如何通過簡單易用的單一平臺傳授方法、理念和思路，相對于不斷更迭的具體技術而言，這些上層建筑的傳授更接近教育的本質。
在具體的教學實踐中，我們也注意到入手的簡單性、可傳承性以及對學科和行業的深入了解也是十分重要的。LogoUp沿襲了曾經風靡全球的LOGO語言的基本語法，運用當前流行的類似于Scratch的積木設計方式，讓5歲以上的學生能夠快速掌握其精髓。與LOGO和Scratch不同的是，LogoUp不再局限于平面，而是放眼于三維建模和產品設計。本書同時也介紹了與其相關的數學、計算機科學、文化、機械等各個領域的知識，具有相當的學科廣度。盡管上手簡單，但隨著不斷深入，可以覆蓋從小學、中學乃至大學的知識內容，這種由淺入深的學習過程，適合于青少年的學習。因此，通過多年在高校的教學實踐和身邊大量教師在中小學的教學實踐我們認為，LogoUp非常適合作為一門語言和設計平臺，結合程序設計、3D 打印、產品設計等課程在青少年的學校教育和家庭教育中進行推廣。
本書面向課堂教育，兼顧自學，深入淺出地介紹了LogoUp從二維到三維的建模方法和程序設計的基本原理。本書分為6個單元，共計24節課。前兩個單元介紹了平面和三維繪圖的基礎方法；第3單元介紹了如何通過程序設計的方法寫出精簡漂亮的設計代碼；第4單元介紹布爾運算等圖形疊加的方法和設計思路；第5單元進一步討論了分形圖形等高級的造型方法；第6單元介紹了三維建模軟件如何與3D打印、三維渲染相結合。每節課以一個或多個實際案例為主線，逐步介紹各種新命令、新技術和新的建模或程序設計方法，讓學生在一個學期左右的時間內，掌握通用的程序設計語言的使用方法和設計思路、通用的三維建模理念和構造方式以及產品設計的若干技術。每節課我們都安排了作業和思考題目，希望學生能夠舉一反三掌握知識并發揮創造力。每節課適合40～45分鐘的課堂教學，所以本書也可以作為中小學程序設計入門課程、三維造型入門課程的教材。
LogoUp是一款程序編寫與積木搭建相結合的三維設計軟件，學習過程中，會學習一些新的語句，千萬不要因為這些陌生的語句望而卻步，事實上，它們都可以在“積木設計”中像積木一樣一塊一塊地拖曳出來。我們要學習的更多的是平面和空間形體的設計思路，慢慢地會發現自己已經變成了一個程序設計的專家，LogoUp 正是這樣一個奇妙的軟件。通過這本教材的學習，能夠不停地學習繪制和設計新的形狀，而當學完這些繪圖方法以后，同時也掌握了程序設計的思想。
本書配有視頻教程，讀者可以通過“優酷網絡”或“嗶哩嗶哩網”觀看，訪問http://logoup3d.com即可獲取視頻鏈接。
在本書編寫過程中，有幸獲得惠普公司HP Sprout Pro產品平臺的支持，LogoUp軟件整合了HP Sprout Pro三維掃描技術，因此在三維設計上更為靈活。由于時間倉促，加之作者水平有限，難免有細節上的紕漏和瑕疵，也盼細心讀者發現問題并反饋，互相學習，共同進步。在此也向本書編寫過程中給予無私幫助的各位朋友一并致謝。
謹以此書，獻給教育戰線上奮戰的同仁們！

施侃樂 于清華園
2017 年 7 月