
三十年前,普通人离“发明和制造”很远。要制造一个具有市场前景的产品,需要花费大量精力进行设计、工厂开模、申请专利等一系列流程。这个流程往往花费数年的时间,以及高昂的成本,以至于很多优秀的设计最终只能停留在图纸上,无法付诸生产。三十年后,我们离“发明和制造”很近。随着开源硬件、桌面生产工具以及相关软件的发展,发明和制造的成本大幅降低,人们只需要几个月就可以完成这个流程,即使是小学生,也可以在日常的学习之余,完成一些小的智能物件发明和制造。这就是创客教育的灵魂。
要培养出一流的创客学生,教师首先必须是一个超级创客:制造一个自动化灌溉系统的是创客,发明一个语音智能小药箱也是创客,制作一个简单的玩具也是创客。“创客教育”是一个繁杂的科目,很多教师初接触创客教育时,会有无从下手的感觉。在“教师也创客”专栏中,我们将以创客工具的介绍作为主线,从常见的工具,到基础的创客教育套件;从单一工具的制作,到多种技术的融合,教师可以从中为学生挑选合适的工具,帮助学生打开创想的大门。同时将采访专注于创客教育探索的学校和机构,带领读者领略创客教育的优秀案例和开展经验,为教师提供一个了解创客教育的窗口
创客教育就在身边
提到创客或创客教育,人们往往会想象以下的情景:一排排的3D打印机和激光切割机等工具,学生在略显杂乱而又充满创意的工作室,或操作者电脑,设计着惊艳的新发明;或用机床制造新奇的玩意。确实,这是一个典型的创客空间的工作场景。创客空间能够为创客教育提供优良的物质和工具基础,但启动一个创客教育项目,未必需要一个完整的创客空间,只要留心寻找,创客教育的机会就在身边。当我们在畅想“高科技”的教育环境时,不妨从“低科技”开始看起。
我们桌子上的笔、尺子、纸、剪刀等都是用了数千年的工具,但即使到现在,创客也无法完全摆脱这些东西。生活中常见的瓶子、大头针、铁丝等材料都可以做出很棒的创客教育作品出来。拥有创客的思维和行动力,这些工具将更好的帮助你实现梦想。
开源硬件和桌面制造:实现自己的创想
开源硬件和桌面制造工具的出现和大规模使用,极大推动了现代创客运动的发展。在学生熟悉创客教育套件之后,就可以把学到的知识应用到这上面去。
开源硬件是指与自由及开放源代码软件相同方式设计的计算机和电子硬件。开源硬件设计者通常会公布详细的硬件设计资料,如机械图、电路图、物料清单、PCB版图、HDL源码和IC版图,以及驱动开源硬件的软件开发工具包等[1]。开源硬件产业链完整、价格低廉、开放性强的性质,广受创客教育者的欢迎。目前,市场上常见的开源硬件已经有50多种,教师可以根据选择适合自己和学生的硬件。
在新工业革命中,以3D打印机为代表的桌面生产工具悄然重塑了制造业。桌面制造工具体积足够小、价格足够低廉、操作足够简单,这些特点使得现在及未来的学生都能够很好的学习和掌握它们。3D打印技术已经成为众多校园及创客空间的一项主要选择,在创客教育方面,它因具有能够塑造可重用的多态教育对象、蕴含“设计思维”的个性化创造工具以及打造虚实结合的教育创新应用平台的特点[2],而受到广大教师的青睐。
融合和创新:成为真正的创客
创客教育不仅是用创客的方法进行教育,也是将学生培养成真正创客的一个过程。在“智能语音小药柜”的发明中,学生从身边发现设计机会,综合运用Arduino、激光切割等多种工具,并利用计算机语言进行编程,在沿用了数百年的药柜中融入了科技的色彩,成为一个全新的产品。在发明和制造“智能语音小药柜”的过程中,学生接受了系统化的创客教育,成为了真正的创客。
