Digital Fabrication Education Using Mathematical Modeling and Parametric Design with Mathematica

도현진 (서울과학고등학교)

본 발표에서는 Mathematica를 활용한 수학적 모델링과 매개변수 설계를 기반으로 한 디지털 제작 교육 사례를 소개한다. 서울과학고등학교에서는 약 30시간의 Mathematica 수업을 통해 기호 계산, 시각화, 프로그래밍을 통합적으로 교육하며, 이를 물리 수업과 학생 연구 활동에 활용하고 있다. 특히 Mathematica를 이용해 레이저 커터 및 3D 프린터용 설계 파일(DXF, STL)을 생성하고, 수학적 아이디어를 실제 제작물로 구현하는 교육 사례를 제시한다. 이를 통해 Mathematica가 수학적 모델링과 디지털 제작을 연결하는 교육 도구로서 학생들의 창의성과 탐구 역량을 향상시키는 데 기여할 수 있음을 논의한다.

This presentation introduces a digital fabrication education approach based on mathematical modeling and parametric design using Mathematica. At Seoul Science High School, a 30-hour Mathematica course integrates symbolic computation, visualization, and programming, and is applied to physics classes and student research. The talk further presents examples of generating design files (DXF, STL) for laser cutters and 3D printers using Mathematica, enabling students to transform mathematical ideas into physical objects. These cases demonstrate that Mathematica can function as an effective educational platform linking mathematical modeling with digital fabrication, enhancing students’ creativity and inquiry skills.