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E89d91085a0a63be153c6de81b4c5761 CAVEDU這個團隊,在國內是創客圈很知名的教育團隊,他們雖然主攻的是機器人教育,但是也鑽研研究各大開發板進行各種研究,並且會將研究成果出版,因此很多國內對於Maker有興趣的人,往往上手的第一本書很有可能就是參考他們團隊的著作。這次我們採訪的,就是CAVEDU團隊的「阿吉老師」曾吉弘。

CAVEDU團隊的緣起

談到曾吉弘怎麼會踏入機器人教育這個領域,他表示自己在2000年的時候,剛升大學就去代理樂高機器人教育的機構「貝登堡」當工讀生。當時一些機器人的奧林匹克競賽,都是以樂高機器人為主,所以自己很早就接觸到機器人教育的市場,不過當初國內沒有這麼重視機器人教育。

而大約到了2003、2004年開始,國內教育界掀起了一股機器人競賽的熱潮,主因是當時開始由教育局主辦國內的機器人競賽,而且場地也在科教館舉辦,從那時候開始,台灣開始注重機器人的國際比賽,而且台灣學生的成績表現也都不錯,每年都會參與國際比賽並且拿下不錯的成績。

不過,樂高機器人雖然包含了硬體、易學的程式以及適合小朋友使用的軟體,但是有一個很大的致命傷就是價格昂貴,一個基礎的套件就是兩萬多塊起跳。

曾吉弘當初開始想的點是,他沒辦法影響樂高機器人的售價,但是他可以幫助家長、學校的老師,讓樂高機器人的使用時間可以延長。

目前樂高機器人是第三代,不過主流、開始紅的時候,還是從第二代開始,第二代的特點是他的韌體是Open Source,因此有能力的人可以去改它。

一般來說,一個機器人的套件,就是一家公司給你一個機器人的開發環境,如果你要控制其它周邊,要自己想辦法,如果你沒有能力,那麼代表這個周邊要在這個機器人上面使用是做不到的。但是樂高機器人因為是Open Source,所以可以很容易去改它。因此,從那個時候開始,他們就在設計教材,教大家怎麼針對樂高機器人進行比較高階的應用。

至於台灣的Arduino受到關注,大約是從2009年開始由Arduino.tw開始引進,不過由於教育界的步調會比外界要來得緩慢一點,台灣的學校大約從2012年底才開始比較重視這一塊。而他們也開始進入了Arduino的領域,開始研究Arduino的應用、設計一些教學的套件以及教材。

曾吉弘表示,其實他們並沒有特意要進入Maker領域,他們一直都是關注機器人教育、專注在基礎教育的團隊。只是剛好他們做的事情到了後來與Maker有關,而同時也因為這一段期間因為Maker的關係變得比較熱門,也才受到比較多的關注。

 

圖形化開發環境的重要性

曾吉弘表示,目前他們的服務對象主要有兩塊,一塊就是才藝補習班,另一塊就是成人教育。

而不管是哪一種教育,重要的關鍵不外乎:教材、硬體、開發環境。

以教材來說,CAVEDU為什麼會出版這些教育的書呢?其實原因很簡單,他回想當年為了要學習樂高機器人,這方面的資料不多,很多資訊都要從國外取得,於是他就到重慶南路專門進口這些國外資訊書的天瓏書局去買,那時買一本還要一千多元,但買來看了之後卻發現也不過如此,於是興起了自己動手寫的念頭。

現在,寫這些教材已經成為他們固定的計畫,從樂高機器人、Scratch、Arduino、App Inventor到機器人製作等都是他們研究的主題。

CAVEDU是以教育服務以及課程為主,他們本身並不開發硬體,因此硬體都是採用現有的套件方案。而他們還有一個開了五年的網站APP Inventor中文學習網(http://www.appinventor.tw/),曾吉弘說明當初本來是把這個網站當作紀錄、學習的地方,但是後來漸漸有越來越多人關注,也開始有一些連載,因此受到一些肯定也鼓勵他們繼續經營下去。

APP Inventor是Android的圖形化開發環境,他表示,「圖形化開發環境」是影響機器人教育,乃至最近創客文化的普及很重要的一環。

以前,如果想要教大家寫Android的開發程式,學生必須要懂得Java,不懂Java根本沒辦法教起,而且就算懂了,一整天能學兩三個程式大概也就很厲害了。但是隨著App Inventor這個圖形化開發環境的出現,對於那些也想寫手機程式,但是不會Java的人來說,APP Inventor就給他們自己動手的機會。

「當然,用Java可以寫的更好,但是在速度上絕不會這麼快。而且,現在一天能教上七、八個程式也不是問題。」曾吉弘說明。

圖形化環境最大的優勢就是提升了學習的動機,而這一切都要歸功於MIT的媒體實驗室(MIT Media Lab),當初樂高推出第一代機器人的時候,就是請他們來幫忙開發程式環境,後來包括Android 的 App Inventor,以及Arduino的Scratch,都是MIT媒體實驗室所開發的,因此今天的Maker進入門檻的降低,以及小朋友能夠快樂的學習機器人,他們的功勞功不可沒。

 

為什麼小朋友都愛樂高?

CAVEDU提供了各種教育方案,除了樂高機器人,也有包括Arduino+Scratch的方案,以及高中職以上的其它專題教育。在這邊我們問了一個問題,對於兒童教育來說,既然現在有這麼多的機器人方案,那一定要選擇樂高嗎?

曾吉弘表示,選擇哪一種方案,主要還是依照預算而定。不過,他必須說樂高還是有其厲害的地方。舉例來說,樂高的零件就很強,幾乎你想要做什麼東西,樂高的零件都可以給你支援。但是在Arduino來說,你買了一個套件,如果你想要在套件上再延伸出一些玩法,如果你沒有零件,或是你沒有本事自己找到零件,那麼你這個套件對你來說,就只有一個功能而已。

而樂高之所以厲害,除了利用他的積木,幾乎什麼想到的機器人功能都能做出來之外,他對於硬體的品質要求也很嚴格。他說明,樂高積木是插拔式的,別小看這小小一個積木,如果上下插拔的積木之間在製造的時候有偏差,那麼太鬆就會掉下來,太緊插不上去,而樂高他們卻可以做到每一個模具的公差都在0.001公釐以下。尤其小朋友的破壞力又強,一個積木插拔的次數很頻繁,因此小朋友要學習機器人,使用樂高他個人覺得還是最好的方案。至於高中職以上的,大概就可以選擇Arduino的教案。

當然,也有其它的套件可以選擇,也有很多廠商想要取代樂高進軍這一塊市場,舉例來說,德國的fischer technik就是其中之一。CAVEDU也有嘗試過使用他們的零件來教學,但是小朋友的反應就沒有樂高好。

 

Open Source也有其缺點

在軟體上,Arduino雖然因為免費、Open Source降低了很多人的進入門檻,但是曾吉弘也說明,其實對於他們開發教育、研究者來說,採用Open Source的方案也有它的缺點存在。

曾吉弘說,雖然很多人對微軟沒有好感,但是他們的Visual Studio還是最多工程師用的開發工具,原因就在於他們整合做的真的很好。而相較之下,Arduino的開發過程就像是拼湊的雜牌軍。雖然因為Open Source,你可以找到很多現成的模組,但問題往往也在這裡。

「你雖然可以東找西找,找到很多模組把它拉進來,但是比方說,你找到了A、B、C三個模組,往往最後你會發現,A與B通、B與C通,C與A不見得通。你必須要自己想辦法打通這些模組。」曾吉弘笑稱,這就是「撿破爛」以及「補破洞」的過程。

此外,不可諱言的,使用圖形化介面的開發環境,雖然可以快速地幫助一些沒有概念的使用者,但是如果想要再學習到更進階的應用,還是有一段差距。

興趣,是推動一切的動力

不過,曾吉弘表示,他覺得目前國內的機器人教育,或是程式教育來說,最大的問題是在於學生提不起興趣來學習,或是根本就不想學。圖形化介面開發環境的確有很多缺點,但是它有一個最大的優點就是降低了進入的門檻,可以讓更多人,尤其是那些有心想學卻不得其門而入的人,有了一個突破的入口。

「就像當年我還是一個工讀生一樣,原本對於樂高機器人什麼都不懂,但是玩著玩著也玩出了興趣,進而自己就有一股動力,會想要玩出不一樣的東西,玩得更精通。」曾吉弘表示,CAVEDU團隊的目的也是這樣,不管是小朋友或是成人,目的都是激發起參加者的興趣。

正如一開始所說的,在「Maker」這個名詞在國內熱起來之前,其實他們就已經在從事相關教育的工作,而且CAVEDU團隊他們並不藏私,將所有的教材都放上網站,完全跟大家共享。曾吉弘說明,雖然現在靠著「Maker」這個關鍵字,好像開始學習機器人教育這件事情變得重要,但是他們還是相信,靠著開放分享彼此的資源,這整個風氣才會推動起來,才會有更多人的加入。

「以前叫「機器人競賽」,現在就在前面加了一個「Maker」機器人競賽,不過對我們而言,做的事情都完全一樣。」曾吉弘說。

對於CAVEDU團隊,他認為他們的價值在於背後教學的精神,而不是他們設計的教案有多精彩,或是內容有多難。或許「Maker」這個熱潮會跟其它風潮一樣,經過一窩瘋之後就會消逝,但他表示,不管那個關鍵字是什麼,他們在乎的還是如果有人願意學,他們就願意提供一己之力。

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