機器人的種類十分多元，舉凡家用、工業(yè)自動化、救災(zāi)與軍事等，都可以見其蹤跡，但在教育方面，在臺灣，雖然能看到許多相關(guān)比賽，但未見針對該領(lǐng)域有較為具體的討論。

手作精神實現(xiàn) 不侷限任何形式

談到機器人在臺灣國民教育的發(fā)展，行動創(chuàng)客學院執(zhí)行長連宏城可說是重要的推手之一，他本人已在臺灣的偏遠地區(qū)的國中小學，先後舉辦了約有四十場的免費機器手臂組裝的教學工作坊。這類的工作坊十分受到學生、家長與學校老師們的歡迎。

連宏城出身於交大資工，擅長程式撰寫，過去不僅在臺灣IT領(lǐng)域服務(wù)，也曾經(jīng)代理過線上遊戲在臺灣的販售，後來才在去年，以開放硬體的方式?jīng)Q定投入機器人教育市場，目標對象就是臺灣的國中與國小學生。他坦言，雖然開放硬體擁有相當豐富的資源，但正因為資源太多，所以摸索約有半年的時間，才對開放硬體有較為深入的認識。

連宏城直言，當初選擇投入該市場時，就認為機器人組裝對於小朋友有相當高的吸引力，但在投入初期就發(fā)現(xiàn)了所需要的成本過於高昂，一臺雙足機器人的成本約莫就要上萬臺幣起跳。不過，若改以機器手臂的組裝教學，可以大幅降低成本，但還是有一定的吸睛能力，同時也能讓小朋友享受組裝的樂趣。他也談到，在推廣初期，他就發(fā)現(xiàn)了臺灣各地的國中小學，對於機器人或是機器手臂組裝擁有相當高的接受度與興趣。原因在於每個人本來就有天生的「手作基因」，透過動手組裝的過程中，來獲得成就成，若再加上在組裝的過程中，賦予教育意義，也能提升家長的接受度，進而促使學校願意動用內(nèi)部資源，讓學生可以參與並體驗這樣的手作教育。

圖1 : 在連宏城的努力下，以開放硬體為架構(gòu)的機器人在國小教育領(lǐng)域已經(jīng)有初步的進展。（Source：行動創(chuàng)客學院執(zhí)行長連宏城）

連宏城觀察，國民教育的機器人市場大多由樂高所壟斷，而連宏城所提供的機器手臂組裝，則是源自於開放硬體的資源。開放硬體的好處在於，軟硬體資源可以彼此分享，進一步實現(xiàn)Maker（創(chuàng)客）們的創(chuàng)意。他談到，其實政府相當支持開放硬體的發(fā)展，所以也十分樂見國中小學的學生接觸這類領(lǐng)域，不過即便政府單位傾向支持態(tài)度，但若要政府提供經(jīng)費，還是得由學校本身提出教學計畫，再向政府申請是目前可行的作法。而每間學校內(nèi)部的教學資源又不甚相同，所以學校若有意將開放硬體的資源引進，就必須仔細審視師資等相關(guān)資源的狀況，以提交符合自身現(xiàn)況的計畫。

圖2 : 樂高機器人在臺灣國小教育領(lǐng)域擁有相當高的能見度。（Source：臺灣玉山機器人協(xié)會）

目前就國小接觸開放硬體機器人的發(fā)展狀況，也有不錯的發(fā)展，像是臺北市的日新國小的徐臺屏老師所指導(dǎo)的隊伍就曾在臺北市校際機器人比賽獲得亞軍殊榮、再興國小的黃輝聲老師成立了Maker社團，北投義方國小的謝琪文老師亦投入這方面的教育工作。

社團法人臺灣玉山機器人協(xié)會祕書長鄭瑞瑩也指出，就過去WRO（World Robot Olympiad；國際奧林匹克機器人大賽）的賽事會議上，其實也觀察到投入機器人的形式已經(jīng)變得相當多元，儘管樂高積木算是國際賽事的主流，但重點在於如何實現(xiàn)「手作」精神，所以原則上不侷限任何一種方式來呈現(xiàn)機器人的創(chuàng)意與完成競賽。

不論是臺北市或是偏遠鄉(xiāng)鎮(zhèn)的小學，對於機器人教育的接受度非常高，

但另一方面，一旦到國外競賽就會面臨到經(jīng)費不足的問題。

而開放硬體深入國小教育也需要Maker們的協(xié)助，

才能有進一步的發(fā)展。

至於在臺灣教育市場上，以她的了解，國中與國小對於樂高的接受還是相對較高，開放硬體則較適合高中生。

但她也同意連宏城的說法，政府對於機器人教育的推廣的確相當?shù)闹匾暋Ｔ趪〗逃I(lǐng)域，家長的確是機器人教育推動的重要關(guān)鍵，若家長願意讓小朋友接受這方面的教育課程，學校方面就有機會成立社團或是課輔班，提供這方面的課程。國中的話，就是可能會將這類課程納入我們過去所熟悉的工藝課程內(nèi)，在高中方面，技職教育較有機會接觸到，若是一般高中可能就比較沒有機會接觸機器人教育課程，但鄭瑞瑩也強調(diào)，這也是要看高中老師們的意願，事實上在高中教育體系還是有機會能看到這類課程。

因應(yīng)國際賽 語言能力需多加留意

至於臺灣機器人教育的發(fā)展，鄭瑞瑩觀察，臺灣在國際機器人競賽往年都有不錯的成績，以臺灣玉山機器人協(xié)會所協(xié)辦的WRO（World Robot Olympiad；國際奧林匹克機器人大賽）為例，該賽事共有50個左右的會員國，臺灣亦是主要會員之一，每年協(xié)會都會送24隊參賽隊伍共150左右的人次到國外參賽。即便是在國內(nèi)賽，2014年的參賽隊伍總隊數(shù)就高達1600多隊，可見機器人教育在臺灣擁有相當高的影響力。另一方面，畢竟是國際賽的關(guān)係，用英文能力表達機器人設(shè)計理念，是相當重要的環(huán)結(jié)，近年來，鄭瑞瑩也看到許多亞洲國家的參賽隊伍在英文口說表達上的表現(xiàn)相當出色，這也是臺灣隊伍需要特別注意的地方。

圖3 : 雖然臺灣在國際機器人競賽的表現(xiàn)不俗，但在語言能力方面，卻也面臨了其他亞洲國家的急起直追。（Source：臺灣玉山機器人協(xié)會）

觸角多元 NI以單一平臺連結(jié)所有面向

眾所皆知，NI（國家儀器）除了在量測自動化與無線網(wǎng)通技術(shù)等多種應(yīng)用領(lǐng)域皆有相當多的著墨外，在機器人市場上其實也投入了相當多的心力。在這當中，為產(chǎn)業(yè)界所熟知的，就是NI與樂高在機器人教育領(lǐng)域合作了相當長的時間。

NI學術(shù)應(yīng)用工程師姜長青開宗明義就指出，NI的願景就是提供簡單易用的軟硬體產(chǎn)品供業(yè)界使用，在看到了樂高對於機器人教育有相當?shù)钠髨D心之後，再結(jié)合美國Tufts大學Chris Rogers教授等人的協(xié)助，形成三方合作，樂高提供機構(gòu)方案、NI貢獻拿手的圖形化設(shè)計工具、以Chris Rogers為首的教授群則提供教學等專業(yè)經(jīng)驗，約莫在1998年左右，便推出了第一款以嵌入式電腦為主體架構(gòu)的RCX，搭配MindStorms開發(fā)軟體，能讓國小三年級以上的學童來實際完成機器人。而MindStorms背後的核心，正是NI所提供的LabVIEW。而隨著時間推移， 到了2006年，開發(fā)軟體也已經(jīng)提供了更多較為複雜的功能，適合國高中生使用的LabVIEW-Lego，嵌入式電腦則進化到了第二代的NXT。而最近一次的重大演進，則是在2014年，嵌入式電腦出現(xiàn)了第三代的EV3。

圖4 : NI在機器人教育的觸角相當廣泛，其中與樂高的合作更是行之有年。（Source：NI）

不過，事實上，NI雖然與樂高有相當深入的合作，但放眼整體的機器人教育市場，NI的重心還是以高中生以上一路延伸的研究所，以便與產(chǎn)業(yè)界可以有更為深入的連結(jié)。姜長青談到，NI十分重視「實作工程」（Do Engineering）的精神，提出這個概念約有七年之久，在這過程中，NI看到了相當多傑出的研究與教育人員，而在臺灣，NI已經(jīng)接連舉辦了14屆的應(yīng)用徵文比賽，在三年前也新增了實作工程如何實現(xiàn)創(chuàng)新教育的項目。而樂高本身除了能被應(yīng)用國中小教育領(lǐng)域外，也能被應(yīng)用在大學課程中，姜長青以交大機械系的宋開泰教授為例，他將樂高與NI的LabVIEW加以結(jié)合，以系統(tǒng)層級的思維，讓學生可以一次接觸系統(tǒng)所需要的重要元素，像是機構(gòu)、馬達控制與程式設(shè)計等，學生再將這些元素加以結(jié)合，以實作方式來完成心目中的創(chuàng)意。

至於Maker們在這幾年開始採用開放硬體平臺來搭建出各種類型的機器人，對此，姜長青認為，NI對於機器人系統(tǒng)建置，會傾向單一平臺來延伸出整個生態(tài)系統(tǒng)，這個單一平臺就是NI旗下十分常見的RIO產(chǎn)品線，依據(jù)運算能力與價格的不同，開發(fā)者同樣能打造想要的機器人的模樣，再加上NI的產(chǎn)品本身擁有相當高的穩(wěn)定度，未來也能與產(chǎn)業(yè)界有較為深度的連結(jié)，對於開發(fā)者有相當大的幫助。

歸納來看，NI在機器人教育所投入的範圍是相當廣泛的，在國內(nèi)外的機器人賽事，也能不時看到NI的身影，像是美國FIRST（For Inspiration and Recognition of Science and Technology）的高中組FRC（First Robertics Competition）與臺灣的 IRHOCS （International Robot Hands on Competition & Symposium），NI大多會以是贊助形式或是自有的軟硬體方案來協(xié)助參賽隊伍。

機器人教育的未來挑戰(zhàn)

面對機器人教育未來發(fā)展所產(chǎn)生的挑戰(zhàn)，連宏城指出，從開放硬體衍生出的機器手臂教學的相關(guān)教材在臺灣還是相當?shù)厝狈Γ蛟陟堕_放硬體的資源過多，老師們縱使想要付出時間教學，也必須花不少的時間熟悉，但老師們光是在教學、行政與品格教育等，就要付出龐大的心力與時間，所以若有教案與教材可以協(xié)助老師們快速上手，那麼在推廣機器人教育就會相對順利許多。

連宏城坦言，即使到了現(xiàn)在，在教材的編寫上，還是會參考許多老師們的建議，他舉例談到，他當初在程式語言上，僅提供了兩種程式語言供學生練習，後來又新增了兩種，就是因為有老師提出建議的關(guān)係。即便他本人過去從未有教學經(jīng)驗，但也因為有許多學校老師們提出問題，連宏城便有了服務(wù)機會，這也讓他本人與這些老師們建立了相當深厚的關(guān)係。他呼籲臺灣的Maker圈，大家一起共同打造進入門檻更低的機器人套件，讓國中小學生可以享受動手實作並享受Maker精神。連宏城目前已經(jīng)找了四位志同道合的朋友，打算打造雙足機器人的套件，以5000元臺幣為目標，就是希望能降低成本上的進入門檻。

鄭瑞瑩則是直言，即便在WRO臺灣區(qū)比賽獲勝代表臺灣到國外參賽，但旅費還是得由參賽隊伍自籌，一般來說還是由該校協(xié)助籌措資金，或是透過企業(yè)贊助的幫忙，另外一種作法，則是帶隊老師也會協(xié)助學生，盡可能以機器人表演或是義賣方式，來賺取旅費。

圖5 : 社團法人臺灣玉山機器人協(xié)會祕書長鄭瑞瑩（攝影：姚嘉洋）

結(jié)論

總體來看，臺灣機器人教育的發(fā)展雖然十分蓬勃，但在某些環(huán)結(jié)上仍然還是面臨了教材編寫不易、國際賽經(jīng)費不足與開放硬體進入門檻偏高的問題，但長期來看，這些問題還是可以慢慢地獲得解決或是改善。由此可見，手作精神在臺灣教育領(lǐng)域還是有不低的認同度，未來臺灣機器人教育將會如何發(fā)展，值得期待。

刊頭圖片（Source：臺灣玉山機器人協(xié)會）