創客教育的科學做法（十二）

向世清

經歷了前幾講創新思維方法的闡述，我們此時應該是站在了奇思妙想的面前。每個奇思妙想嚴格意義上是一個想法，但是與一個虛無縹緲的神奇幻想有著本質的區別。也就是說，它雖然只是一個想法，但已初步具備了許多變成現實的可能性和可操作性，在一定的可感知范圍內我們已經看得見其未來的“新穎模樣”。接下來，也是最為關鍵的，就是將奇思妙想通過具體的實現過程變成真實的“成果”（否則，就白想了！光想不做會使得許多“人生夢想”落空的！笑！）。這就是本講要描述的——造物！

創客教育的造物方法：創客癡迷投入和實現創造的“中心”

無論怎樣，奇思妙想僅僅停留在思維層面，且不會怎么具體，多數只是在腦海里或紙面上。紙面上，意味著可能會以草圖等形式表達具有新意的idea（創意）。這個時候，造物的目的就是將想法變為現實。當然，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（“完全坑真的”），一種是模仿真正的結果來做（“做模型”或“像是玩真的”）。無論是哪一種，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”）。（強調，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。所以創客教育的造物與單純的動手做是有很大的區別的。這里也就區分開了當前社會上一些以動手做代替創客造物的創客教育，也更清晰地區分開了那些“以套件搭建完成目標”的所謂創客教育。所以，動手做是創客教育的基礎和手段，但并不是創客教育本身。）

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（深入界定細化究竟要達成什么結果）到設計方案（具有目標指向性的方案，但仍可在過程中不斷修正和優化，包括可返回去對結果目標重新修正），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）。（說明：從創客教育的角度說，從小接受造物教育時，其實造什么不是最關鍵的，按照什么樣的方法和流程才是更應該形成了解和理解的，所以首先掌握造物的“思維過程”和“方式套路”是更重要的。）

為了從創客教育的角度強調清楚方法論的重要性，以下，我們仍以通俗易懂的方式展現一個創客的造物具體怎么實現（有了這種方法論，無論造什么，就都可以了。不論是小朋友造簡單的，還是高級創客造復雜的，道理和方法都一樣）。

（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（當然開頭也不必完全準確化，預備著后續還有優化的機會）。

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。

嚴格意義上，創客造物的設計有點接近真正工程設計上的“初步設計+技術設計”要求（沒有非常嚴格的、完全準確的要求，但仍要具體可行，而且也要比一個粗粗的設計方案細致準確和規范得多）。

在這個設計方案的過程中，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（不嚴格要求，很多高級創客在過程中也沒有做到這一點，他們習慣在其腦海中比較縝密地理清就夠，因為他會邊做邊改，做是其主要內容形式。我們也不希望因為寫作規范文件而降低了做的時間比重）。這里特別強調，無論如何，設計草圖是必需的，哪怕是畫在一張破爛的紙頭上，也是必不可少的（笑！一般而言，創客必須盡量學會畫各種設計圖，會用一些現代工程繪圖軟件，這是基本功要求。創客教育中這種設計圖基本功是需要作為基礎教學內容的。有人問，不會畫不行嗎？我說，盡量要會）。

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（但一般的創新發明類的創新制作也可以僅以模擬方式的老技術組合來做，新技術等就不一定會有很多要求）。同時，多種技術的綜合使用如何達到最終目知；，這本身就是工程學設計的基本內容和要求。學術一點說，就是要以系統工程的思維權衡各技術、各因素、各參數；以通俗方式說，就是把各方面協調好、平衡好。

從造物的角度，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（設計方案最好到這一步，當然也可以一邊在頭腦中做方案計劃修正一邊制作）。

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，就需要進一步考慮外部協作配合和支持幫助的計劃等。

最好的，在這一設計階段，我們也將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。這一部分不過多描述，前面我們曾經講過創客工具教育和技術教育的內容。這里更多強調的是，技術是一種偏認識層面的概念，真正在造物過程中，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教育作為基礎）。endprint