大學(xué)生機器人創(chuàng)客教育模式初探

明子成

近幾年隨著材料科學(xué)和智能控制技術(shù)的突破性發(fā)展，3D打印機、CNC設(shè)備和工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用，創(chuàng)客活動越來越普遍。大學(xué)生具有旺盛的求知欲和強烈的好奇心，更樂于做一個創(chuàng)造者，因此，很多大學(xué)也順應(yīng)趨勢為創(chuàng)客活動提供了專門的場所。但硬件和環(huán)境的具備，不等于良好的運作，如何有效運作，讓大學(xué)生創(chuàng)客教育能夠健康持續(xù)發(fā)展，成為我們必須面對的現(xiàn)實問題。

筆者從我國大學(xué)生創(chuàng)客的發(fā)展演變視角，對大學(xué)生機器人創(chuàng)客教育模式進行了探討，并結(jié)合所在學(xué)校的機器人創(chuàng)客教育體系建設(shè)經(jīng)歷，對大學(xué)生創(chuàng)客教育活動場所構(gòu)建和運營的模式進行了較為詳實的描述。

創(chuàng)客創(chuàng)造的一般過程

創(chuàng)客創(chuàng)造的過程類似于工程項目的建設(shè)規(guī)律，其一般過程如圖1所示。根據(jù)人們從產(chǎn)生想法到最終變成實物的過程，按照“人員聚集—頭腦風(fēng)暴—創(chuàng)意靈感—形成方案—動手制作—合作攻關(guān)—發(fā)布分享”的程序進行設(shè)計和體系構(gòu)建。一個作品的產(chǎn)生一般需要多次反復(fù)，有些步驟需要反復(fù)循環(huán)，即迭代開發(fā)，只有這樣才能使產(chǎn)品的質(zhì)量和性能不斷得到改善。

大學(xué)生創(chuàng)客教育模式的探索

根據(jù)創(chuàng)客創(chuàng)造的一般過程可以構(gòu)建出創(chuàng)客教育的運營架構(gòu)，如圖2所示。

1.在創(chuàng)意坊形成創(chuàng)意原型

很多改變世界的創(chuàng)新發(fā)明，都來自最初在人們大腦中閃現(xiàn)的“念頭”。創(chuàng)意坊為有奇思妙想的創(chuàng)客們提供一個不受拘束、自由進行頭腦風(fēng)暴創(chuàng)意的空間。大學(xué)生可以通過自由論辯、創(chuàng)意搭建等方法激發(fā)靈感的火花，通過眾人的參與將火花引燃成有意義的創(chuàng)意概念原型。

2.機器人創(chuàng)客工坊與項目實施

創(chuàng)客工坊借鑒了美國MIT比特與原子研究中心發(fā)起的Fab Lab（Fabrication Laboratory，微觀裝配實驗室）的模式。它更像是一個小型的工廠，目的是提供完成低成本制造實驗的所需環(huán)境。人們在這里幾乎可以制造任何產(chǎn)品和工具。

機器人創(chuàng)客工坊是一個快速建立原型的平臺，創(chuàng)客通過工坊提供的激光切割機、3D打印機和3D掃描儀等CNC（Computer Numerical Control）機械設(shè)計與加工設(shè)備、材料，常用到的馬達、傳感器和控制器等，以及以Arduino、BeagleBone和Scratch為代表的開源軟硬件等工具來實現(xiàn)其創(chuàng)意產(chǎn)品的設(shè)計和制作。

機器人創(chuàng)客工坊實現(xiàn)了“一站式”服務(wù)，擺脫了工具對創(chuàng)造性的制約，使人的創(chuàng)造本能得以釋放。而且縮短了制作周期，提升了創(chuàng)造效率，即使新加入的學(xué)生，對儀器、工具和設(shè)備完全陌生，只要經(jīng)過半天的培訓(xùn)實操，即可獨立使用這些原本只有專業(yè)人士才能操控的數(shù)碼制作工具。

從工具、原材料和環(huán)境角度來看，機器人創(chuàng)客工坊滿足了絕大多數(shù)的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成實物的一站式加工需求。完備易用的工具，能夠吸引具有各種專長、興趣愛好、創(chuàng)意的人，從而創(chuàng)造出一個由行動、熱情、知識和分享所營造的創(chuàng)新氛圍。一旦創(chuàng)意方案進入創(chuàng)客工坊，創(chuàng)客團隊與創(chuàng)業(yè)團隊就會開始新的合作。團隊之間及團隊成員之間能有效溝通和及時交流，并能夠保證項目的進程和質(zhì)量。

3.管理相關(guān)的職能

會員部負責(zé)新創(chuàng)客會員資格審核、會員注冊和信息管理，為會員提供工具裝備預(yù)約、活動預(yù)約和教練預(yù)約等服務(wù)。

項目部主要是對創(chuàng)意原型進行分類，并邀請校內(nèi)和社會企業(yè)專家評估論證項目的可行性、可用性。

運維部負責(zé)對創(chuàng)意坊、創(chuàng)客工坊及其他各部門設(shè)備的維護與管理，主要的精力用于創(chuàng)客工坊的管理，包括各種工具的取還、耗材的管理、設(shè)備維護和保養(yǎng)等。

培訓(xùn)部負責(zé)創(chuàng)客培訓(xùn)和創(chuàng)客體系各工作崗位員工的培訓(xùn)。另外一個培訓(xùn)項目就是為創(chuàng)客培訓(xùn)相關(guān)軟硬件的使用和項目流程。

發(fā)展部負責(zé)扶持在校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)，將創(chuàng)客教育相關(guān)的場所和設(shè)備交由創(chuàng)業(yè)公司運作；為創(chuàng)意坊的頭腦風(fēng)暴室提供催生靈感和創(chuàng)意的活動場所；管理創(chuàng)客工坊，為創(chuàng)客提供設(shè)備使用培訓(xùn)，做好環(huán)境和工具維護及建設(shè)；為經(jīng)過評審的項目融資促進項目的孵化，為創(chuàng)客提供全程的專家指導(dǎo)服務(wù)；為所有創(chuàng)客提供信息交互平臺和管理。

創(chuàng)業(yè)公司的存在和參與是創(chuàng)客教育存在和發(fā)展的基石。例如，創(chuàng)客工坊必定需要工作人員來承擔(dān)授課和維護管理工作。創(chuàng)客公司提供服務(wù)運作，避不開費用開銷，公司如何盈利？學(xué)生創(chuàng)客是最大的服務(wù)群體，但他們自己沒有收入來源，所以要保證創(chuàng)客項目活動正常進行，必須為他們提供近乎無償?shù)姆?wù)，而公司的運營也需要一定的開銷，所以公司必須設(shè)法取得收入。

4.投融資平臺和運作

創(chuàng)業(yè)公司主要服務(wù)對象是在校的大學(xué)生群體，他們靠父母資助上學(xué)，自己沒有經(jīng)濟收入，所以公司必須對他們提供公益性的服務(wù)。為了籌集必要的開辦費用，筆者所在學(xué)校采取了如圖3所示的五種措施。

（1）創(chuàng)客管理采用會員制，并根據(jù)不同的服務(wù)需求對會員分級管理，會員需要繳納少量的會員費。會員可以享受參加定期舉辦的專家講座，免費使用創(chuàng)客工坊的制作工具，優(yōu)惠參與數(shù)碼工具的培訓(xùn)等。

（2）通過合法渠道爭取到學(xué)校和政府撥款。優(yōu)選創(chuàng)客科研項目，并根據(jù)評估結(jié)果申報校級、省級和國家級的大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目、科創(chuàng)課題和開放性實驗項目等，獲取學(xué)校和政府的政策性資助。

（3）尋求并接受社會企業(yè)捐贈。自行聯(lián)系或通過學(xué)校團委等部門，與社會對接，接受社會和企業(yè)的公益捐贈。另外，可以與社會企業(yè)共同承辦公益性的青少年創(chuàng)客教育活動，獲得企業(yè)的贊助。

（4）為社會服務(wù)獲得一定的回報。對外承接技能培訓(xùn)，獲得一定的收益。學(xué)校通過與當(dāng)?shù)亟逃趾炗喓献鲄f(xié)議，既為學(xué)生尋得社會實踐服務(wù)的機會，又為該地區(qū)中小學(xué)普及機器人教育公益事業(yè)做出貢獻，并針對有特殊需求的青少年提供專業(yè)機器人教育培訓(xùn)。

（5）從扶持創(chuàng)業(yè)成功的企業(yè)中，獲得回報。通過公司專業(yè)化的運作，借助眾籌等互聯(lián)網(wǎng)金融的創(chuàng)新模式進行融資，讓成熟的項目和產(chǎn)品走向社會，服務(wù)大眾，從而產(chǎn)生社會價值和經(jīng)濟效益。

以上5種渠道，不僅能夠保證公司的正常運營，也實現(xiàn)了機器人創(chuàng)客教育活動的健康開展。

5.機器人創(chuàng)客教育教練團隊

創(chuàng)客，又稱“自造者”，即自己動手將創(chuàng)意一步步做成實物的人。但在實現(xiàn)機器人產(chǎn)品創(chuàng)意的過程中，學(xué)科領(lǐng)域跨度大，很少有人能夠面面俱到，更何況是大學(xué)生創(chuàng)客。而專家教練團隊的引入，將拓展創(chuàng)客的空間，縮短創(chuàng)意變成實物的周期，提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

教練團隊往往需要從創(chuàng)意就開始介入，直到完成作品乃至項目推廣及創(chuàng)業(yè)孵化成功。

6.機器人創(chuàng)客活動開展及成果展示

舉辦創(chuàng)客大賽/文化節(jié)、創(chuàng)客嘉年華和召開創(chuàng)客教育研討會等活動，為大學(xué)生創(chuàng)客營造一個學(xué)技練藝的環(huán)境。

創(chuàng)客作品的制作過程本身為大學(xué)生帶來了滿足感，但真正的回報卻是來源于向別人的分享。通過展示，學(xué)生們分享自己的成果。同時，參觀者在觀看他人成果的同時，也會有自己的想法和期望，從而也會有一部分人加入到創(chuàng)客行列中來。另外，還可以開展優(yōu)秀的團隊案例展示。

結(jié)語

這種創(chuàng)客模式支持不同學(xué)科背景的大學(xué)生參與，允許他們從不同角度參與創(chuàng)造、創(chuàng)新過程，讓大學(xué)生創(chuàng)客可以打破學(xué)科界限而投入其中、樂在其中，從而激發(fā)其積極性與創(chuàng)造性。