在3D打印技术的快速发展的同时，其在教育领域的应用也受到了广泛的关注。在中小学3D打印创客教育中，现有主流的专业三维建模软件无法适用几何空间能力较低的中小学学生，严重阻碍了创客教育发展。本文就匹配中小学能力的三维建模软件进行了设计研究，为降低软件的操作难度，设计了交互直观、编辑便捷的建模交互方式，有一定的工程实用价值。　　3D打印创客教育利于培养中小学学生的创造力和想象力，因此对匹配中小学的三维建模软件的研究具有重大意义。本文首先针对学生的几何空间能力和三维建模技术进行了分析，归纳匹配中小学学生的三维建模软件应具备的基本特征。其次本文提出了基于自由变形算法(Free-Form Deformation，FFD)的梯度变形建模方法，该方法通过对模型曲面上局部网格的梯度作用实现局部变形编辑，并以此设计了基于编辑圆的变形编辑交互模式，接着依据编辑交互和变形量计算规则，设计“移动”、“拖拉”、“笔刷”、“雕刻”、“扭转”等变形编辑工具样式，并验证其对3D打印建模的支持性，对比直线、三阶Bézier曲线和四次非负多项式三种变形梯度曲线对变形编辑工具变形效果的影响;设计线性和非线性两种网格细分规则，并根据不同细分程度变形质量和耗时情况的分析结论，设定网格细分阈值为50000，控制软件的响应时间在500ms内;最后设计并实现了Web平台的三维变形编辑建模系统，整合了变形编辑方法、网格细分规则和常用的三维软件功能，以立方体、圆柱体、圆环和球体等基本体素或导入STL模型作系统初始模型，经变形编辑后可导出成STL文件，或直接通过3D打印机打印。　　本文对面向中小学的三维建模软件的设计研究，提出了省去特征点选取或控制网格创建步骤的三维变形编辑操作交互方式，仅通过鼠标点击和移动即可完成模型局部变形编辑，让用户如同“捏橡皮泥”般进行三维建模，适合空间想象能力和空间构造能力相对较差的中小学学生，对3D打印技术及创客教育在中小学的发展有积极推动作用。