對 話丨創(chuàng)客空間2.0

成都創(chuàng)新互聯(lián)服務(wù)項目包括托克遜網(wǎng)站建設(shè)、托克遜網(wǎng)站制作、托克遜網(wǎng)頁制作以及托克遜網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來，我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗、深度合作伙伴關(guān)系等，向廣大中小型企業(yè)、政府機構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案，托克遜網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。目前，我們服務(wù)的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到托克遜省份的部分城市，未來相信會繼續(xù)擴大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任！

03

器材

第一篇對話當中，我們關(guān)注了從學生發(fā)展和現(xiàn)場競技的角度開展開源機器人教學的必要性。記得我用過的每一款“積木式機器人”都有一個很精美的說明書，告訴我如何使用里面的積木搭出一個特別可愛的機器人，學生往往跟著這些說明書能過夠獲得不錯的成就感，但是再往深入就差一些了。讓學生像專家一樣思考，解決類似專家會遇到的問題是探究教學的意義所在，從科學探究到工程探究，讓學生像機器人工程師一樣思考，則是開源機器人主題的創(chuàng)客空間能夠有效促進學生的學習效果的理論基矗

本期我們聚焦了從設(shè)備、軟件、硬件、結(jié)構(gòu)件的四個方面的開源機器人建設(shè)的實施主體，更像是一個專門的研討會，試圖提出開源機器人主題創(chuàng)客空間建設(shè)的一般結(jié)論。

創(chuàng)客空間2.0

開源機器人主題的創(chuàng)客空間的建設(shè)

吳俊杰

北京景山學校信息技術(shù)教師，學校創(chuàng)客空間負責人，國產(chǎn)開源硬件項目“虛谷計劃”聯(lián)合創(chuàng)始人。

唐西岳

雷宇科教激光STEAM教育課程負責人，LaserMaker和Laserblock開源機器人方案推廣人。

宋翔

大腿（北京）科技有限公司開源機器人Makerpush設(shè)計項目教學總監(jiān)，RCJ全國機器人大賽（機器人格斗項目）裁判。

楊靜

GoodMaker創(chuàng)客教育創(chuàng)始人，致力于研發(fā)和推廣開源電子件與積木機器人結(jié)合教學方案的應(yīng)用。

陳付軍

多元優(yōu)貝機器人創(chuàng)客中心創(chuàng)始人，創(chuàng)客教育普惠課程開源機器人專項合伙人。

吳俊杰：很開心能夠聚齊一個“創(chuàng)客天團”來一起聊一聊開源機器人主題的創(chuàng)客空間建設(shè)，這個話題比較實在，一開始源自于開源的電子件在機器人領(lǐng)域當中簡單應(yīng)用。之后開源結(jié)構(gòu)件又開始“蠶食”或者說變革原有的以結(jié)構(gòu)積木和電子積木為核心的傳統(tǒng)機器人教學的版圖，大家怎么看這樣的一個過程。

楊靜：我的孩子是從四歲開始學習機器人的，機器人是他很多課外班當中最喜歡的一類。我覺入門特別是低年級的學生如離不開積木式的機器人搭建的。Goodmaker團隊主要設(shè)計跟目前的主流機器人積木的尺寸相適配的電子件，讓開源硬件能夠很好的和這些結(jié)構(gòu)件配合起來。目前最受歡迎的是樂高規(guī)范的配合中國電子學會機器人等級考試一級到四級的解決方案，未來我們還有配合韓端、慧魚、VEX結(jié)構(gòu)件規(guī)范的電子件的開發(fā)計劃。

圖：樂高規(guī)范的積木和開源硬件結(jié)合起來

是開源機器人教學的一個比較好的過渡方案

唐西岳：我應(yīng)該沒有經(jīng)歷“積木式”的機器人教學階段，雷宇激光是在發(fā)現(xiàn)了我們在國外有大量的客戶使用激光切割機設(shè)置和制作各種開源機器人之后，“空降”到這個圈子里的。開源還意味著自由，限制越少，創(chuàng)造力的邊界就越寬。自由設(shè)計還降低了參與成本，開源機器人的覆蓋面會達成前所未有的廣度開源機器人鼓勵學生使用新科技，控制板要開源，結(jié)構(gòu)件要數(shù)字化，這會促使學生去探索更多新工具的用法。近些年我們支持了大量的創(chuàng)客競賽和科技競賽，現(xiàn)場設(shè)計、現(xiàn)場加工已經(jīng)成為了一種明確篩選學生能力的有效做法。因此我很看好激光STEAM教育、創(chuàng)客教育在開源機器人領(lǐng)域未來的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

圖：用激光切割機設(shè)計的完全自主結(jié)構(gòu)的開源機器人

宋翔：大腿科技更關(guān)注學生是如何設(shè)計開源機器人的，通過自主研發(fā)的“MakerBrush”3D設(shè)計平臺軟件，將創(chuàng)客教育的使用門檻、成本門檻大大降低?；诖斯ぞ咂脚_開發(fā)的系列STEM課程，推動著國內(nèi)青少年創(chuàng)客、創(chuàng)新教育的普及。在Makerpush軟件當中學生可以通過選定建造所需的基礎(chǔ)圖形、確定基礎(chǔ)圖形的平面尺寸、搭建立體造型、加入電子元器件四個步驟快速的搭建成一個開源機器人的雛形，不斷修改，并用激光切割機加工。

圖：使用Makerpush軟件迅速的完成結(jié)構(gòu)-電子的一體化設(shè)計

陳付軍：我的經(jīng)歷好像是三位老師的綜合。多元優(yōu)貝機器人的成長正是從積木式的機器人教育出發(fā)，但是在自有品牌開發(fā)的過程當中遇到了塑料積木研發(fā)投入過大，門檻過高的問題。后來我們接觸了開源結(jié)構(gòu)件Laserblock，然后結(jié)合自己的機器人教學優(yōu)勢開發(fā)了更適合機器人教學實際的自己的一套機器人套裝，當看到自己的品牌打印到了結(jié)構(gòu)件上的時候，著實有一種發(fā)自內(nèi)心的欣喜，而且作為一個從小沒有接觸過機器人的創(chuàng)業(yè)者，看到開源機器人降低了成本，能夠讓更多的人接觸到機器人搭建，讓我們的校外機構(gòu)進校上課不用再擔心成本，可以把做好的機器人送給孩子，這種體驗是劃時代的。

圖：使用LaserMaker軟件設(shè)計自有品牌的機器人

吳俊杰：陳老師本身并沒有機械專業(yè)的背景，開發(fā)和設(shè)計開源機器人結(jié)構(gòu)件是一種多年教學經(jīng)驗的總結(jié)。自己設(shè)計機器人結(jié)構(gòu)、加工出零部件然后在改裝和調(diào)試甚至二次設(shè)計，這個過程就很像專業(yè)的機器人工程師的開發(fā)過程了。大家怎么看待開源機器人的育人價值。

陳付軍：是啊，在2019年我設(shè)計了能夠滿足機器人等級考試一二級結(jié)構(gòu)搭建的這一組機器人結(jié)構(gòu)，并且通過了中國電子學會的機器人等級考試器材的審定。其結(jié)構(gòu)運動中長久保持立體穩(wěn)固是其大的不足，在2020年我的設(shè)計集合了榫和螺絲螺母的特點，并且兼容LEGO、Makeblock參數(shù)規(guī)格，進行了版本優(yōu)化升級。這個升級的過程，就經(jīng)歷了無數(shù)的不眠之夜，當想法被激光切割機驗證的時候，其內(nèi)心是無比興奮的。我自己也在想，如果我設(shè)計一個開源機器人的設(shè)計課程一定也要讓學生經(jīng)歷我這個內(nèi)心成長的過程，而不是只是按照我測試出的一條路徑照著做一遍。

圖：開源機器人結(jié)構(gòu)件的改進過程

吳俊杰：就像優(yōu)秀的數(shù)學老師會鼓勵學生一題多解一樣，優(yōu)秀的機器人教師也會鼓勵學生探索不同的技術(shù)方案，之前沒有激光切割機一類的數(shù)字化加工工具，及時有想法也很難在積木式機器人的兩個固定孔之間打一個新的孔，這種改裝非常不方便?，F(xiàn)在，在創(chuàng)客空間當中，3D打印機、激光切割機和CNC數(shù)控機床等加工工具的普及，使得機器人教學打開了一個新天地。

唐西岳：開源意味著分享，分享帶來快樂，快樂提高興趣，而興趣是最好的老師。開源機器人教育會讓學生產(chǎn)生自驅(qū)力，從“為學習而學習”中跳脫出來，更多的掌握自主學習的能力?，F(xiàn)行的機器人競賽更偏向精英教育，而開源機器人競賽強調(diào)普惠性質(zhì)，讓更多的學生都能參與其中、共同進步。工程上講究的就是“失之毫厘，謬以千里”，開源機器人的現(xiàn)場競賽，學生帶著電子件進來，從零開始設(shè)計，反復調(diào)試的過程非常的鍛煉人的綜合素質(zhì)。這個過程不是在競賽的時候一下子產(chǎn)生的，這需要學生在學校學習的時候也反復經(jīng)歷類似的過程。

圖：學生在對二次設(shè)計和激光加工的機器人小車底盤進行調(diào)試

宋翔：高中水平的開源機器人設(shè)計可以達到準專業(yè)的水平，而且競賽的過程也可以非常的緊張刺激。Makerpush格斗挑戰(zhàn)賽是Robocup機器人競賽的比賽項目之一。學生需要在比賽中，用自主設(shè)計、激光切割機器人，完成對抗性的比賽，還要完成軟件操作技能挑戰(zhàn)。這個賽項源自于美式橄欖球的這種對抗性，大型的場地和高度的對抗性，呈現(xiàn)出一種緊張激烈的現(xiàn)場感，許多團隊還會對自己的擊打裝置的形狀進行反復的改進，以產(chǎn)生最好的接拋效果。

圖：緊張刺激的開源機器人橄欖球比賽

楊靜：我常年在中小學上機器人的社團課，普及教學和競賽教學都很重要，而且很多教師都很享受課程設(shè)計的過程。開源機器人學習套件的高性價比可以做到無論是校內(nèi)還是校外課堂，安全易操作性可以做到讓低年齡段的學生人手一套教具，學生的作品可以帶走，方便教具文具化的進程。

我認識的很多老師很喜歡開發(fā)課程，之前他們當中的很多人都是針對某一個競賽或者某一個廠家提供的器材來設(shè)計教程，有時候這些套件里的器材數(shù)目不能夠滿足課程設(shè)計的需要，一個很好的想法可能就要因此擱置。但隨著越來越多技術(shù)類老師加入到創(chuàng)客教育的領(lǐng)域，相信未來以創(chuàng)客老師或機構(gòu)主導的區(qū)域性品牌將會成為主流。在產(chǎn)品需求上都出現(xiàn)了小批量、多品類的變化趨勢，為此推出了也啟用了一種新模式“創(chuàng)客師”。“創(chuàng)客師”專注定制化器件生產(chǎn)，滿足個性化需求。設(shè)計和生產(chǎn)端都進行了創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的創(chuàng)客電子產(chǎn)品設(shè)計為模塊化設(shè)計，把一整套的電路設(shè)計變?yōu)楣?，可以快速響?yīng)客戶設(shè)計需求，自定義設(shè)計的同時還可以滿足小規(guī)模的生產(chǎn)，從而快速響應(yīng)創(chuàng)客老師或機構(gòu)個性化定制套件需求。以前總覺得有的廠家的器材很好，但是針對教師的教學支持不足或者不夠?qū)I(yè)，未來由教師主導的開源機器人器材應(yīng)該能夠解決這個問題，一種“百花齊放”、“教學優(yōu)先”的開源機器人普及教學的新生態(tài)期望能夠成為普及教學的主流。

圖：開源機器人讓每個學生都有自己的器材

讓每個教師都有自己設(shè)計的套件

吳俊杰：我覺得隨著網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)的發(fā)展，學生也可以設(shè)計自己的開源機器人品牌，我就常常覺得學生講的比我好?？偨Y(jié)起來，開源機器人教學從低年級到高年級可以經(jīng)歷一個，積木式開源機器人、激光切割的模塊化開源機器人、自主設(shè)計的自由外觀的開源機器人三個階段，但這三種形式雖然在難度上是遞進的，但是也不是說小學就一定要講積木，創(chuàng)客空間的條件比較好、學校的指導老師水平比較高、軟件技術(shù)的進步結(jié)合合適的師生比，也可以上來就從自制設(shè)計的自由外觀的開源機器人開展教學。就像是兒童畫畫的時候，最好給學生畫筆讓他/她自由的設(shè)計，然后才是簡筆畫或者臨摹一類的東西。作為學校的教師，我還是希望能夠博采眾家之長，提出一個適合我們景山學校的這種從小學到高中的開源機器人主題的創(chuàng)客空間的建設(shè)方案。

唐西岳：開源機器人主題的創(chuàng)客空間配置可以用“極簡”二字形容，主要由制作區(qū)和展示區(qū)兩大區(qū)域組成。制作區(qū)主要配備數(shù)字化加工工具：激光切割機和3D打印機，以及各式各樣種類豐富的開源硬件。

圖：開源機器人主題創(chuàng)客空間的“大家伙”激光切割機

唐西岳：開源機器人主要以實物形態(tài)展示，而且還要動態(tài)展示，展示區(qū)的存在使得整個創(chuàng)客空間更顯活力，更具氛圍。展示區(qū)還可包含競技區(qū)，讓地面上，桌子上，墻壁上，甚至是天花板上都布滿你們的機器人。

圖：學生自己設(shè)計和制作機械運動展示墻

吳俊杰：看來唐老師的建議是，給我一個空屋子和激光切割機，我自己“變”出一個開源機器人的創(chuàng)客空間。從創(chuàng)客空間建設(shè)的角度，我還是期望能有一個具體的報價，舉賢不避親，大家也不必客氣。

唐西岳：“樂造匠”激光切割機（含課程）一臺設(shè)備29800元，加上耗材大概三萬五千元就可以完成基礎(chǔ)環(huán)境的布置了，其余的電子件、結(jié)構(gòu)件和設(shè)計軟件還需要其他人的配合。

楊靜：對于入門的創(chuàng)客空間還是需要一些大班教學，能夠反復使用的教具的。Goodmaker機械原理&創(chuàng)意電子套件（12級）二十套的價格是5800元，Goodmaker創(chuàng)客教育實操套件（34級）二十套的價格是9600元，這里面包含了塑料積木和收納盒，再加上老師們的一些個性化的配件需求，兩萬元的預(yù)算就可以滿足需求了。因為器材不再“嬌貴”我們也很鼓勵學生把它跟激光切割、瓦楞紙等手工模型來進行混搭，讓作品更有表現(xiàn)力。

圖：混搭風格的開源機器人競賽作品

宋翔：激光切割設(shè)計平臺軟件Makerpush賬號pro長期版的學校標準包是20個賬號終身使用授權(quán)是三萬元，其中也包括培訓和入門課程。我們的軟件有免費的在線版本，和付費版本相比，基礎(chǔ)功能已經(jīng)涵蓋了很多。我們也很歡迎開源機器人的學習者以個人的身份購買我們的軟件，每個月的費用是128元。Robocup機器人競賽套裝4800元，提供切割好的參考結(jié)構(gòu)件設(shè)計，但是我們還是建議學生在已有的設(shè)計上多做改造，這樣才是一個好的玩法。

圖：用Makerpush軟件和加工技術(shù)

配合完成復雜的傳統(tǒng)機構(gòu)的設(shè)計

陳付軍：我們設(shè)計的基于Laserblock的開源機器人器材，主題搭建類199元每套，開源機器人賽事類498元每套，按照每種20套來計算，需要一萬兩千元。其實作為一家開源機器人的推廣者，我很希望能夠?qū)⒋蠹业膹婍椚诤掀饋恚覀兊膬?yōu)勢是整合和具體服務(wù)校園的創(chuàng)客空間，幫助他們經(jīng)歷一個與我們類似的設(shè)計自有開源機器人品牌的過程，并且去幫助曾經(jīng)跟我們一樣的校外機器人機構(gòu)向開源機器人教學的轉(zhuǎn)型。無論怎樣，我都很享受把我的學習體驗的過程傳授給老師或者他們的學生們。

圖：教師獨立設(shè)計的成本在百元左右的遙控機器人小車教具

吳俊杰：其實大家的方案很有互補性，粗略統(tǒng)計，新建創(chuàng)客空間的預(yù)算大概在十萬左右，原有的創(chuàng)客空間改造升級，增加一兩項目的話需要四萬左右的投入。大部分的一線、二線的城市最好的中小學都建設(shè)了校園創(chuàng)客空間。三四線城市的較好的學?；蛘咭欢€城市其他學校也會在近兩年開始在創(chuàng)客空間建設(shè)上有所投入。無論是是升級的需求還是新建的需求，在創(chuàng)客空間2.0背景下，主題明確、易于使用、延展性強、兼顧教學和競賽都是開源機器人主題的創(chuàng)客空間建設(shè)的一個共性需求。此次我們邀請到的訪談嘉賓有好幾位都是創(chuàng)客教育圈子的“新面孔”，創(chuàng)客教育是需要不斷推陳出新的，而這種推陳出新絕不是推倒重來式的盲目建設(shè)，開源機器人教學與之前的互動媒體、開源硬件、創(chuàng)意制造、包括傳統(tǒng)機器人教學之間都有著自然的聯(lián)系，在引入新理念的同時促進已有的教學手段和工具的充分利用，調(diào)動學生積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，則更是開源機器人主題創(chuàng)客空間建設(shè)的應(yīng)有之意。

因為版面有限，訪談嘉賓又比較多，可能很多老師也沒能聊的盡興，也有可能我們的讀者還有很多疑問想咨詢幾位老師。我們結(jié)束的時候建立一個釘釘群來解答老師們的疑問吧。群號為31465677，群里面也有很多直播講座，方便更多的老師和機構(gòu)進入到開源機器人教學和開源機器人主題的創(chuàng)客空間的建設(shè)當中，推動創(chuàng)客教育的縱深發(fā)展。

后記：這是一個比較辛苦也比較重要的訪談，我當時問了幾位嘉賓三個問題：

開源機器人的教育價值；

開源機器人風格的創(chuàng)客空間的建設(shè)方案；

開源機器人與現(xiàn)行機器人競賽之間的關(guān)系。

前兩個問題已經(jīng)討論得比較清楚了，第三個還在發(fā)展中，畢竟有那么多教育機器人的巨頭在那里，工業(yè)化大生產(chǎn)的優(yōu)勢本來就擺在那里，目前談未來如何還不好說。但是目前大部分的教具機器人公司的產(chǎn)品已經(jīng)開始兼容Scratch、Mixly一類的開源軟件。連微軟都開始擁抱開源了，有什么不可能發(fā)生呢？我相信，在提高下一代的創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家的問題上，各方都是可以達成共識的。在這個問題上，教育行政主管部門和上一級高等院校的招生制度改革是和我們站在一起的。中小學信息技術(shù)教育四十年的發(fā)展，靠的是持續(xù)創(chuàng)新，而這種創(chuàng)新，將會在“兩個百年”的奮斗目標實現(xiàn)的征程中變得愈加重要。

本文標題：創(chuàng)客空間2.0：開源機器人主題的創(chuàng)客空間的建設(shè)
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