ペンの人々と場所: Makerspaces

Jul 13, 2023

キャンパスとコミュニティ

21 世紀の大学は、既知の世界について学生に教えるだけではなく、学生が次の地平線をナビゲートできるよう支援します。 これはどのように見えますか? 批判的推論、コミュニケーション スキル、分析に関するレッスンに加えて、問題解決と自立を教える最良の方法は、生徒に自分の手で何かを作成するように指示することです。

精密機械加工研究所のように、金属エンジンを構築する訓練を受けたエンジニアのための高度な技術的な場所であっても、ベンチャー ラボのようにアイデアをブレインストーミングしてそれを市場に出す方法を検討する場所であっても、エデュケーション コモンズやメーカースペースのように自由にいじくり回せる場所であっても、電動工具で遊んだり、メタリカを爆破したり、ロボット同士を衝突させたりする場所を提供します。 基本的に、学生が物事を理解し、失敗し、再試行できる場所です。 そして時にはハンマーを振るうこともあります。

エデュケーション・コモンズにあるレーザー切断機からは、刺激的な煙がかすかに漂っています。 「匂いは気にしないでください」とテクノロジーと遊びのデジタル プログラム コーディネーターのテックス カン氏は言います。 「文字通り薪を燃やしているんです。」

一連のコマンドに従って、レーザー機械は木の薄いウエハースに正確な切り抜きを焼きます。 7 日間で、これらの木製ウエハースは完全に機能する戦闘ロボットに組み立てられ、障害物コースのレース、サッカーの試合、デスマッチの戦いに出場できるようになります。 （この場合、死とは子供の風船が割れる現象を指します。）しかし今日、その木はただの木であり、カン氏とカン氏がペンシルバニア大学の学生、教職員に無料で提供している数多くの自分でロボットを組み立てるキットの 1 つです。ペン図書館の一部であるメーカースペース、エデュケーション・コモンズのクリスティン・ケンプ。

フランクリン フィールドの上の中 2 階に位置するエデュケーション コモンズは、ドーム型の鉄骨フレームの窓を備えた長方形の空間で、光と空間、そして広大な可能性を感じさせます。 ケンプとカンは、それらの可能性を現実にするためにここにいます。 これらは、レーザー切断機、3 台の 3D プリンター、創造的なビジョンを使用して、ペンシルベニア州のコミュニティがクラス プロジェクトやチーム ビルディング演習に取り組み、学校のストレスを管理するのに役立ちます。

PennCard を持っている人なら誰でも利用できるエデュケーション コモンズは、ハイテクを利用しやすくする取り組みの一環だとカン氏は言います。 「印刷機は素晴らしかったです。今では家にデジタル機械があります。」 時代は変わり、教育もそれに伴って変化します。 「図書館は富、知識、そしてアクセシビリティの源です。私たちはテクノロジー、ラップトップ、プログラムを貸し出しているので、学生は本や学業上のニーズを超えた教育を受けることができます。」と彼は言います。

Kang 氏によると、3D プリンターはオープンソース テクノロジーです。 「私たちはそれをみんなと共有したいと思っており、それがメイカースペースの背後にある哲学のようなものです。私たちはアクセシビリティを望んでおり、構築を始める自由を望んでいます。誰でも参加できるので、金銭や教育などの障害を望んでいません。」

そのため、エデュケーション コモンズは、学生の CAT スキャン (実際のプロジェクト) を使用して脳の物理モデルを設計するのを支援したり、木彫りのイヤリングを作成するためのキットや、Minecraft をテーマにしたギター ピックを 3D プリントするためのテンプレートを提供したりできます。

誰かがエデュケーション・コモンズに来て、緊張していたり​​、どのように始めればよいかわからない場合、カン氏は彼らに何が好きなのかを尋ねると言います。 彼らがスター・ウォーズに興味があるなら、彼はライトセーバーを作るのを手伝ってくれるでしょう。 彼らが犬を飼っている場合、彼は 30 分以内に、その犬の医療情報、獣医の診療内容、好きな食べ物を記載した NFC (近距離無線通信) ドッグタグを作成するのを手伝うことができます。 「私は、彼らが情熱を注げる何かに安心させたいと思っています。それが私を駆り立てるものであり、それが彼らを駆り立てるものだと想像しているからです」とカン氏は言う。 「彼らは学習意欲をさらに高めるでしょう。」

4月、エデュケーション・コモンズはメーカースペースで「独自のロボットを構築する」イベントを2回開催し、約12台のボットとの最終決戦を開催した。 Kang は、ロボット車両がコーンの周りをレースしたり、透明で輝く砕氷のように見えるゴルフ ボールやプラスチックの地雷原を横切ったりする障害物コースを構築しました。

今を除いて、車両は立ち往生しています。

「テックス」とケンプは言う、「あなたの障害物コースはおそらく…」

「難しすぎますか? 難易度を調整できます。」 カンがやって来て、間にある障害物をいくつか引き上げます。 再び車両がコース上をズームします。 観客はどのモデルがうまくいっているのか、どのモデルが問題を抱えているのかに注目し、互いに声援を送り、叱咤し合う。

「ああ」と生徒の一人が言いました。 "これは楽しいです。"

Towne ビルの 1 階には、メーカースペース、またはエンジニアの間で知られている研究所が集まっています。 ここは、工学応用科学部の学科である機械工学応用力学 (MEAM) の本拠地です。 すべての研究室が学生の授業と研究をサポートしています。 3Dプリンターを使ったところもあります。 レーザーカッターや3Dプリンターを備えたものもあります。 ガレージ ラボとツール ライブラリーがあり、学生はマイター ソーやオービタル サンダーを借りることができます。

次に、精密機械加工研究所 (PML) があり、4 台の手動ミル、5 台の手動旋盤、3 台の Prototrak ハイブリッド ミル、3 台のコンピューター数値制御 (CNC) ミル、およびますます不透明な命名法を持つその他のさまざまな金属試作装置が備えられています。 ステレオにはメタリカがあります。 磨かれたコンクリートの床には金属の削りくずが残っています。 マシンへのアクセスは非常に排他的です。

従業員でなくても入学できる唯一の方法は、学部 2 年生に機械システムの設計と製造を教えるように設計された実践的なプロジェクトベースのコースである MEAM 201 に登録することです。 学生は春学期をかけて独自の熱エンジンを構築し、システムに独自のフラッシュを搭載します。 エンジンテストの日には、すべての機械が稼働していると、研究所にスタッフを配置する 4 人の機械エンジニアのうちの 1 人である教育研究所コーディネーターのピーター ブルーノ氏は言います。

ブルーノさんの仕事は、「学生たちが作りたいものを作る方法を見つけ出すのを助けること」だと彼は言う。 学生が自分の製品を作ることで、製造プロセスを最初から最後まで学ぶことができるようにすることを目的としています。

変動する部分はたくさんある、と彼は言う。 概念設計から実際の加工製品への移行が行われます。 あとは予算ですね。 棚のパーツは製作に使用できますか、それともすべてカスタムする必要がありますか? 「何かをどのように指定するかによって、請求される金額が変わります」とブルーノ氏は言います。

さらに、デジタル デザインは物理的なデザインとは大きく異なります、と彼は言います。 「入力した数値、作成した形状、それが最終的なものではありません」とブルーノは言います。 多くのエンジニアと同様に、彼は問題解決者の心を持っています。 「実際に物理的な製品を作っているときは、次のことを知る必要があります。最後まで到達したとき、それはどんな感じになるでしょうか? どのように動くでしょうか? どのような音になるでしょうか? これらすべての部分とピースです。私が望むように見えるでしょうか? それがすべてです。」

ブルーノの説明全体を通して、スタッフの 2 人の計器技術者のうちの 1 人であるジョー バルデスの肯定的な間投詞が使われています。彼は海軍造船所の見習いとして 40 年以上前に機械加工を始めました。

「生徒たちはジョーのことが大好きです。彼は豊富な経験と何でもできる姿勢を持っています」とブルーノは言う。 その気持ちはお互い様です。 ヴァルディーズ氏は、学生こそが彼の仕事の最大の部分であると語ります。

「私にとって、それはより技術的なものです」とブルーノは言います。 「私は教育側にいます。なぜなら、誰かから誰かを得るというアイデアが大好きだからです。これができるとは思ってもみなかったでしょう、誰かを蹴る準備ができています...」

「そして私はどちらかというとセラピストです」とヴァルディーズは言う。 「涙を拭いてください。」

涙が出る、と彼は言う。 仕事量もあるし、大学での一般的なストレスもあるし、時には個人的な問題もある、とヴァルディーズ氏は言う。 彼は軽い人間関係のカウンセリングを行うことで知られています。

ブルーノ氏によると、学生たちはインターンシップを見つけることにストレスを感じているという。 「時々、子どもたちは親ではなく、誰かに『大変だけど、大丈夫だよ』と言ってもらいたいだけなのです。」

「これのもう一つの要素は、メンタルヘルス上の利点であり、それについては大量の研究が行われています」とブルーノは言う。 「実際にそこに入って、物に触れて、物事を行うような感じです。」

生徒たちはゾーンに入ると時間を忘れてしまいます。 「それはまさに禅です」と彼は言う。 「ダイヤルを回すと番号が得られます…」

「それは治療効果があります」とバルディーズ氏は言う。

背景では、機械工学の学生が金属板を所定の位置にハンマーで打ち付けています。 「それに、ハンマーで物を叩くこともあります」とブルーノは言う。 "いい感じです。"

青緑色の長方形のガラス板が並ぶ 40 番通りとサンソム通りにそびえ立つタンゲン ホールは、どんなブッシェルの下にもその光を隠していません。 2020 年に建設されたこの施設は、7 階建ての共用作業スペースと 9 つの研究室とスタジオを備えた 68,000 平方フィートのスペースです。 ここは、ウォートン スクールの起業家精神センターである Venture Lab の本拠地です。

怖気づくのは簡単かもしれませんが、運営責任者のセバスティアン ハラミロは学生たちを歓迎していると感じさせてくれます。 2010 年卒業のハラミロさんも、第 1 世代の低所得者層 (FGLI) の学生です。 ニュージャージー州エリザベスで生まれた彼は、コロンビアとニューヨーク州スタテンアイランドの両方で幼少期を過ごし、現在はペンシルバニア大学のすべての学生がタンゲン ホール (月曜から土曜、午前 7 時から午後 9 時まで開館) を利用できるようにすることに情熱を注いでいます。無料のメンバーシップでは、時間外の追加アクセスを確保できるほか、学期ごとに 50 枚の無料 3D プリントと無料の顔写真を入手できます。

学生はプロジェクトのアイデアを応募したり、Venture Lab の 4 つの「パスウェイ」（エクスプローラー、ファウンダー、投資家、ナビゲーター）のいずれかのプログラムに応募したりすることもできます。 ハラミロ氏は、スキルを身につけるためにその100万ドルのアイデアを待つ必要はないと言います。

ハラミロ氏は食品業界で経験を積み、コミュニティの「共有/ゴースト」キッチンを構築し、食品ビジネスを始めました。 「起業家になるためにユニコーンになる必要はない」と彼は言う。 「場合によっては、それを理解するのに少し時間が必要な場合もあります。」

時間、リソース、サポート、励ましがすべて必要だと彼は言います。 テストキッチンだけでも、ハラミーロが学生だった頃に存在していれば、「私のスケジュールは 5 年短縮されていたでしょう」と彼は言います。 「もし私がこの建物とコミュニティにいたら、自分のベンチャーを立ち上げる前に多くのことを学んだだろう。」

ハラミロ氏によると、タンゲン ホールの 1 階にある製造ラボは物理的な創造を目的としており、学生たちは家具から Bluetooth スピーカー、メキシコのペストリーであるパン ドゥルセに似た (そして匂いがする) ストレス ボールに至るまで、あらゆるものを作っています。

ペン・エンジニアリングの統合製品設計プログラムの修士2年生であるカウシ・ラマンさんは、「子供に安全な電動工具」を開発するために製造ラボを利用したと彼女は言う。

このアイデアは、ラマンと彼女の共同創設者であるマックス・リヒティが教育者と交わした会話から生まれました。 彼らは子供たちにデザインを教えたいと考えていました。 しかし、子どもたちはデザイン素材である段ボールを使って作業することにイライラしていました。 かさばってよく切れるハサミで扱うのが難しく、破れたり折れたりしやすいものでした。

ラマンとリヒティのモデルは、3D マシンでプリントされた緑と青の正方形です。 彼らは昨年、約 10 個のプロトタイプを作成しました。 刃や鋭利なエッジを使わずに、段ボールのシームレスな曲線や線を切断します。

穴パンチガードに小指さえ刺すことは不可能で、副産物は小さな半円形のボール紙になります。 「その仕組みは、本当に高速で穴を開けるようなものです」とラマン氏は言う。

5月に卒業すると、ラマンさんはタンゲン・ホール初のデザイナー・イン・レジデントとなる。 彼女は生徒たちのプロジェクトを手伝い、自分自身でも引き続き取り組み、それが小学生にとって広く利用できるようになることを望んでいます。

2 階にはフード イノベーション ラボがあり、ガレージ風の広いドアが開くと、輝くステンレスの表面が現れるテスト キッチンです。 ここでは、同じく統合製品デザイン プログラムに所属するジェシカ ラムセスが、クラッカーと古代地中海の穀物から作られた新しい種類のパスタに取り組んでいます。

ラムセス氏によれば、白い小麦粉から作られたパスタと比較して、この謎の食材はカロリーが40％少なく、炭水化物が60％少なく、タンパク質が50％多く、食物繊維の量が2倍であるという。 3分で炊き上がります。 また？ チーズもナッツも入っていないのに、どういうわけかチーズとナッツのような両方の味がして、信じられないほどおいしいです。

「誰もがそれをドライに食べ続けました」とラムセス氏は言います。 「私たちはとても混乱しました。パスタの味は素晴らしかったですが、人々が最初にしたのは乾燥パスタを食べることでした。そこで私たちは今日、実際に同じ収穫プロセスを使用してナッツフリーのクラッカーを作り、それができるかどうかを確認しようと考えました」おいしいです、なぜならそれは私たちにとって潜在的な拡大手段だからです。」

彼女は自分の製品が業界に変革をもたらすことを望んでいます。 「パスタは私が情熱を注いでいる食べ物です。なぜなら、それはホッとする食べ物だからです。それは食事であり、人々はそれをたくさん消費します。それは簡単です。そして、私たちがパスタを作ることができれば、それを本当に健康的なものにすることができれば、影響レベルはさらに高まると思います」大きくなってね」とラムセスさんは言う。

タンゲン ホールは、起業家精神のためのゼロから 100 までのスペースを作成することを前提として設計された、とハラミロ氏は言います。 スタッフは、製品やレシピの開発、コスト、市場戦略、パッケージング、デザイン、法的問題、ライセンスなど、基本的な部分から最後の仕上げに至るまで、あらゆる点で学生と協力します。

タンゲン ホールの管理は植物の手入れに似ているとハラミーロ氏は言います。 「私たちは組織として、これらのアイデアの発芽と繁栄を支援できる立場にあります。そして、それは歓迎的な雰囲気から始まると思います。」