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創客教育大家談:創客造物的方法

深圳柴火創客空間在創客教育中專門開設了一個針對小創客的造物中心。業內專家指出,如何進行創客教育課程體系開發是創客教育中的關鍵環節。如何正確引導學生完成創客項目是創客造物中的重中之重。

(一)正確理解創客教育的造物方法

創客癡迷投入和實現創造時,這種造可以大致分為兩種,一種是完全按照真正的結果來做,一種是模仿真正的結果來做。

無論是哪一種造物,除了尺寸、比例、材料、性能和質量水準等會有些差別,在功能實現和效果獲取上都應該具有達到或接近真正創新成品的可展示性要求,最終所造的物可以說明期望達到的創新結果,否則證明創新是否實現是很難的,所以創客造物更應該理解為造出樣機。

由此可見,創客造物就是從奇思妙想到創新成品的過程,用一個流程圖來表示:思考目標→計劃設計+動手制作+驗證測試→創新成品。

必須強調的是,只是做出一個以外形、外觀為主的模型嚴格意義上不是造物。因為創客教育的造物與單純的動手做是有很大的區別的。我們看到,當前社會上有些創客工坊以套件搭建完成目標的所謂創客教育,并不是創客教育本身所倡導的創客造物。

具體的創客造物,是一個真實發生的反復過程,它的出發點是已經形成的奇思妙想(即創意本身)。嚴格意義上,然后它需要經過完整的從再確認目標到設計方案,到制造過程,再到驗證優化的全過程,這個過程從方法論的角度通常是一個較為規范的流程和科學的過程,無論造什么,方法論上一致、流程也基本相近,這種過程可反復循環,不斷嘗試、不斷判斷、不斷修正、不斷優化。

創客造物的實現方法

(二)創客造物具體怎么實現

為了從創客教育的角度強調清楚方法論的重要性,我們以通俗易懂的方式展現一個創客造物的實現過程。

(1)再確認目標

簡單地說,就是先梳理清楚3個問題:要做什么?究竟解決什么問題?要大概做成什么樣?總之,將原有奇思妙想中的預想目標進行深化、細化、科學化和準確化。

其中,弄清楚解決什么問題,一是可以使得目標更為清晰和完整,二是可從技術的角度思考這里需要涉及到什么學科的技術、采用什么技術途徑、需要對原有的技術有何改進和創新組合使用的可能等。這是將目標科學化的意義所在,更是在工程上將所涉及的多種技術、工藝、工具和手段具體化的關鍵,最終也就將目標指向了采用什么儀器、設備、工具和材料等的具體內容。

同時,大概做成什么樣其實是大體上對外觀、形狀、基本內部結構、框架模塊和完成什么功能等作出界定,“什么樣”較為清晰的話,基本上就知道下一步怎么做了。所以,這里越準確越好。

(2)設計方案

這實際就是考慮怎么做。包括做的思路、流程、技術、工藝、計劃和資源等,在此階段基本上要先考慮清楚約8成以上的準確性,剩下的約2成的內容是過程中可以邊做邊修改邊優化的。

如果在設計上受知識面限制時可以多人共同完成,在創客馬拉松比賽中也倡導這種團隊分享精神的。

在設計方案的過程中,以能夠達成結果的“什么樣”為判斷標準,首先要對可能采用什么技術、怎樣才能達成奇思妙想的結果進行技術可能性論證,形成技術思路和框架,列出參數要求,然后對結構方案、制造流程、工藝過程等給出方案。最后,較為清晰地完成設計總說明書、設計圖紙、主要設備和材料表、總體經費概算等幾個文件材料。

這里特別強調,在創客造物過程中設計草圖是必需的,也是必不可少的。

技術的篩選可能在此處顯得非常重要和突出。一般而言,采用新技術、新工藝往往就基本保證了結果的創新性。同時,多種技術的綜合使用如何達到最終目標,這本身就是工程學設計的基本內容和要求。以通俗方式說,就是把各方面協調好、平衡好。

從創客造物的角度,緊隨技術思路和框架的是要將整體所造之物分解成為有哪些部件、元件、零件,各有什么樣的材料和數量,用哪些方法和手段連接和組裝,需要哪些工具設備,然后用什么方式儀器測量等。這也就是主要設備和材料表的內容要求。到了這一步,造物就具體成為一件購買和自加工零部件等,然后組裝搭建、連接總成、測試修改的事情了。

然后,如果考慮自身全部完成造物還存在困難,需要外部幫助等,這就需要進一步考慮外部協作配合和支持幫助的計劃等。

此外,在這一設計階段,我們還要將創客造物中可能發生的問題和安全預防等加以明確考慮。

(3)制造過程

這里更多強調的是,技術是一種偏認識層面的概念,真正在創客造物過程中,在確定技術方案后,創客起作用的是其使用技術和工具的技能的水平高低。所以,技能而非技術。到最后,創客最為關鍵的是一種綜合性的動手能力,會很多技術,可以把很多工具的技能高超化。當然,這需要積累過程,所以創客教育需要很多基本功作為基礎,只有這樣,才能在青少年中深入推進創客運動

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