这位教授正在让开源机器人走近更多人身边
作为20世纪80年代和90年代的数学与工程系学生,卡洛塔·贝里(Carlotta Berry)有着两段帮助她塑造了其未来教育事业的经历。
首先,虽然她研究的是机器人,但没有与机器人互动的机会。“机器人太贵了,所以本科生没有机会接触它们。”贝里回忆道,“我对自己说,总有一天我会教授工程学,但我会允许学生们在某种程度上接触机器人,给机器人编程。”
这种经历促使贝里致力于解决机器人“买不起就用不上”的问题。不过,她第二段本科经历则掺杂了另一种类型的排斥。贝瑞是该校为数不多的女性和黑人工科学生之一。“有时候这可以说是一种孤独的经历。”贝里表示,“表现确实重要。”
如今,贝里是美国印第安纳州特雷霍特市罗斯-霍曼理工学院电子与计算机工程系的教授,她的学生可以使用真正的机器人来学习有关人机交互和移动机器人的知识。
她还致力于为工程领域的有色人种提供支持。毕业近30年后,贝里在2020年的一次线上工程会议中听到了黑人女研究生讲述自己被孤立和边缘化的感受,她意识到相关方面的进展甚微。“这正是30年前我的感受。”贝里表示。她指出,如今只有8%的电子工程师是女性,5%的电子工程师是黑人。“是时候做出改变了。”她说。
贝里小时候生活在纳什维尔,在学校时表现优异,尤其是数学,那时她想成为一名数学老师。但高中时,一位导师建议贝里考虑工程专业,因为她的数学和科学成绩都很好。她回忆道:“我当时不知道工程师是什么,也不认识任何工程师。”去图书馆了解了这个专业以后,她决定在大学同时学习工程学和数学。1993年,贝里获得了位于亚特兰大的佐治亚理工学院电气工程学士学位,该学位是斯佩尔曼学院双学位课程的一部分,1992年,她获得了斯佩尔曼学院数学学士学位。
完成学士学位后,贝里在福特汽车公司担任控制工程师,负责为流水线上的工业机器人编程。但她发现,自己渴望成为一名真正的教育家。于是,她回到了学术界,并于1996年获得了位于底特律的韦恩州立大学的电气工程硕士学位,专业侧重控制系统。然而,由于背负着学生贷款债务,贝里后来接受了底特律爱迪生公司控制工程师的职位。“虽然我非常喜欢这份工作,但我再次意识到,我没有做我应该做的事。”她表示。
在底特律爱迪生公司工作了一年之后,她离开了底特律去攻读电子与计算机工程博士学位,并于2003年获得了位于田纳西州纳什维尔市的范德比尔特大学的学位。读博期间,贝里就在一所技术学校教书,她最终发现自己走上了正确的职业道路,“我一直想成为一名教育工作者。”她说。
贝里将她的社区外展工作追溯到了她职业生涯中两个更关键的时刻:2018年成为罗斯-霍曼理工学院的正教授和2020年成为电子与计算机工程系的特聘教授。贝里表示,在罗斯-霍曼理工学院的任职经历和职位让她得以追求将其研究、教学和服务兴趣结合在一起的工作。
贝里说,作为一名正教授,她不必担心别人是否认为她的外展工作不如她的机器人技术工作重要。“教授学生和为社区提供教育服务也是我研究和服务的一部分。”她说。对贝里来说,研究和服务不是分开的,而是交织在一起的,她的研究涉及设计开源、低成本的移动机器人,目的是推动更具包容性的机器人教育。
自2020年以来,贝里一直在帮助改变电子与计算机工程专业的教学和认知方式。通过实践课程,她不仅向罗斯-霍曼理工学院的学生教授机器人技术,还向全国的儿童和成人传授机器人知识。贝里一直带着她的机器人,用她的话说就是——“带着机器人走上街头。”
贝里会在学校、图书馆、博物馆和其他社区场所演示和讨论她的开源3D打印轮式机器人。她的受众范围从几岁的儿童到成人教育工作者,这些教育工作者可以向贝里学习机器人知识,然后再向自己的学生教授这门学科。为了传播有关机器人和STEM的知识,贝里也活跃在社交媒体上,她克服了自己天生内向的性格,因为“知名度很重要”,她解释道。
与贝里合作举办教师专业发展研讨会的罗斯-霍曼理工学院教育拓展项目经理尼基·曼尼恩(Nicki Manion)表示,贝里对任何受众都“非常平易近人,非常有吸引力”。
“我必须向人群奔赴。”贝里说,“我把机器人带到了以往总是被边缘化的人群面前,这些人往往无法接触到这些技术。”
例如,2025年夏季,贝里在印第安纳波利斯公共图书馆的几十个分馆,与3到10岁的孩子们分享了她的机器人。为了理解机器人感知、计划、行动这三大支柱,孩子们学习了机器人是如何利用声纳、麦克风和扬声器来看、听和说的。值得注意的是,每次演示结束时,孩子们都可以和机器人互动。
2025年,作为IEEE教育学会倡议活动的一部分,贝里将她的机器人带到了其他国家。哥斯达黎加、尼日尔和乌干达等国的研究生收到邮寄来的零件后,贝里向他们展示了制造和编程机器人的基础知识。
贝里表示,她的教学之旅并非完全靠自己。2020年,她与他人共同创立了Black in Engineer-ing and Black in Robotics,这是由80多个组织组成的Black in X网络的一部分,这些组织将支持STEM领域黑人专业人士的工作。对贝里来说,Black in X出现在新冠疫情早期并非巧合。她说:“这场疫情带来了很多坏处,但因为疫情期间我们都在家中,都会使用社交媒体,因此我们可以联系起来,找到彼此,并成立这些组织,5年后,这些组织仍在继续。”
由于职业重心转向更多以社区为主的服务,她获得了几项荣誉,她说:“从那时起,我开始获得以前从未想象过的奖项。”2023年,IEEE机器人与自动化学会授予贝里著名的本科教学奖(Undergraduate Teaching Award),以表彰她对多学科机器人教育的贡献和在STEM多元化方面的领导工作。此外,她还获得了美国女性工程师协会和AnitaB.org的认可。
除了外联工作和社区工作外,贝里还抽时间撰写了儿童书籍,这些工作也与疫情有关。在疫情期间,贝里有一次从梦中醒来,只记得自己必须写的一本儿童读物的标题:《我的衣柜里有一个机器人》(There’s a Robot in My Closet)。这本书衍生了一个系列丛书,该系列丛书以孩子们为主角,介绍了如何给机器人编程,培养儿童解决问题的能力。此外,贝里还用笔名夏洛塔·阿德尔(Carlotta Ardell)撰写了供成年人阅读的以STEM为中心的言情小说。贝里说,在她的书《炙热火焰:莫奈时刻》(Elevated Inferno: Monet’s Moment,2022年)中,女主角一直苦于实现完美平衡工作和生活的期望。她发现,女性更多地承载了这种期望。
贝里表示,在平衡多种个人和职业兴趣的同时,她保持着对自己职业使命的清醒追求,致力于帮助不同背景的人“不仅将自己视为技术的消费者,更将自己视为技术的创造者”。
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作者:Novid Parsi
