1 Uvod

Pro Hackin’ (Product Hackathons for Innovative Development) je međunarodni projekt financiran od
strane programa Erasmus, usmjeren na unapređenje pristupa visokoškolskom obrazovanju. Vodeće
institucije u ovom projektu su četiri sveučilišta: UL-FME, TUW, POLIMI i UNI-ZG.
Glavni cilj projekta je integracija hackathona u kolegije konstruiranja i razvoja proizvoda, s naglaskom
na poboljšanje kvalitete iskustva učenja studenata. Iako je koncept hackathona već dobro poznat u
područjima poput programiranja i razvoja softvera, njegova primjena u drugim inženjerskim
disciplinama još uvijek nije dovoljno istražena.
Hackathoni donose brojne prednosti, poput brzog i učinkovitog generiranja ideja u ograničenom
vremenskom okviru, povećanog fokusa i motivacije sudionika te intenzivne suradnje i timskog rada.
Upravo ti pristupi mogli bi značajno unaprijediti obrazovne programe vezane uz konstruiranje. Projekt
stoga nastoji istražiti potencijal hackathona u okviru obrazovanja vezanog uz konstruiranje i razvoj
proizvoda te razviti metodologiju za njihovu primjenu kao inovativnog alata koji povezuje sveučilišta i
industrijske partnere kroz praksu otvorenih inovacija.

2 Hackathoni

Hackathoni su novi oblik vremenski ograničenih i intenzivnih događaja (često se provode kao
natjecanje) u rješavanju problema koji su usmjereni na konstruiranje fizičkih proizvoda. Proces
oblikovanja i razvoja fizičkih proizvoda obično obuhvaća složene korake koji imaju svoje specifične
značajke i karakteristike. Opći cilj ovog projekta jest integrirati ključne elemente procesa konstruiranja
u hackathone kako bi se studentima strojarstva omogućio novi i privlačan pristup učenju, čime bi se
potaknule i inicijative otvorene inovacije. Kako bismo razvili metodologiju za konceptualiziranje i
provođenje hackathona te njihovu integraciju u obrazovanje vezano uz konstruiranje i razvoje
proizvoda, prvo smo identificirali glavne karakteristike hackathona:

Kao dio tradicionalnog podučavanja procesa konstruiranja u kolegijima temeljenima na projektnom
učenju, studenti često prolaze kroz učenje temeljeno na problemima. Ovaj proces može se opisati kroz
pet ključnih koraka (Hmelo – Silver, 2004): 1) Razumijevanje problema, 2) Istraživanje problema, 3)
Identifikacija, pronalaženje i tumačenje relevantnih informacija, 4) Istraživanje mogućih rješenja i
formuliranje rješenja problema, i 5) Analiza rješenja i procesa koji je doveo do njegovog stvaranja.
Postoje različite implementacije učenja temeljenog na problemima, ovisno o njihovom fokusu –
identifikacija problema ili generiranje rješenja (problemi definirani od strane industrije ili studenata).
Ovaj koncept učenja lako je primjenjiv u kontekstu konstruiranja te se može povezati s različitim
fazama ovog procesa.
Proces konstruiranja može se šire promatrati kao iterativan proces koji uključuje razjašnjavanje
problema, generiranje ideja, evaluaciju, izradu prototipa i testiranje. Ovi su koraci usklađeni s razvojem
rješenja koji se događa u hackathonima. Međutim, zbog unaprijed definiranog redoslijeda faza u
konstruiranju, uvođenje hackathona zahtijeva postavljanje strukture događaja s određenim
prekretnicama koje usmjeravaju proces. Tijekom provedbe hackathona potrebno je uzeti u obzir
vremenska ograničenja, kao i minimalno vrijeme potrebno za stvaranje „opipljivih“ i materijalnih
rezultata. Zbog toga su hackathoni najučinkovitiji kada obuhvaćaju nekoliko faza procesa konstruiranja
s jasno definiranim ishodima.
Kako je već istaknuto, proces konstruiranja podijeljen je na nekoliko faza, pri čemu svaka faza treba
rezultirati konkretnijim i jasnijim rješenjem proizvoda. Faze procesa konstruiranja s njihovim
očekivanim rezultatima prikazane su u nastavku:

U industrijskom okruženju inovacijski konstrukcijski projekti obično započinju s otvorenim/“loše
definiranim“ problemom koji postavlja tvrtka, što daje dovoljno prostora za kreativnost. Kroz
prepoznavanje prilika za razvoj, izazov konstruiranja se postupno razjašnjava korištenjem različitih
tehnika istraživanja korisnika i tržišta, a zahtjevi za proizvod se oblikuju u prijedlog konstrukcije. U
sljedećoj fazi definiraju se funkcije proizvoda i predlaže nekoliko koncepata. Nakon identifikacije
obećavajućih preliminarnih koncepata, razvoj se nastavlja istraživanjem mogućih principa rada i
definiranjem parcijalnih rješenja. Ta se rješenja zatim kombiniraju i provodi se odabir odgovarajućih
fizičkih komponenti proizvoda. U završnoj fazi, virtualni i/ili fizički prototip proizvoda obično se
izrađuje, testira i ocjenjuje prije nego što proizvod može krenuti u proizvodnju

Ključni pristupi inovativnog konstruiranja, koje treba uzeti u obzir u hackathonima, uključuju:

3 Implementacija hackathona u kolegije konstruiranja i razvoja proizvoda

U ovom projektu istražujemo kako se hackathoni mogu implementirati u nastavni plan i program za
studente strojarstva. Ovaj pristup potiče samoregulirano učenje, ali za razliku od uobičajenih kolegija
temeljenih na projektima, kroz hackathone studenti mogu steći vrijedna znanja i vještine u vremenski
ograničenom kontekstu rješavanja problema. Više detalja o provedbi kolegija na kojem smo
implementirali hackathone nalazi se u sklopu drugog rezultata projekta: Studija slučaja.

4 Metodološki okvir projekta

Proces konstruiranja i izrada fizičkih proizvoda je dugotrajan i složen proces. S obzirom na vremenska
ograničenja hackathona i njihovog izvođenja tijekom kolegija, odlučili smo podijeliti konvencionalni
proces konstruiranja s definiranim prekretnicama u niz hackathona. Proces konstruiranja sastojao se
od tri uzastopna hackathona, od kojih se svaki fokusirao na jednu glavnu fazu procesa: prepoznavanje
prilika za razvoj, koncipiranje i oblikovanje/razrada. Ovaj pristup omogućuje jasno definiranje
očekivanja i postavljanje specifičnih rezultata za svaki hackathon. Cilj nam je bio istražiti ulogu
hackathona te u kojoj mjeri oni mogu unaprijediti proces učenja. Tijekom svakog hackathona
predložena su različita rješenja konstruiranja, pri čemu je svaki od njih prikazivao različitu razinu
detaljnosti. Usporedba tradicionalnog procesa konstruiranja i procesa temeljenog na hackathonima
prikazana je na slici 1.

Hackathone treba ravnomjerno rasporediti kroz cijelo trajanje kolegija kako bi se uravnotežilo njihovo
radno opterećenje s ostalim obvezama studenata i nastavnika unutar istog semestra. Tijekom
hackathona studenti bi trebali biti u stanju proizvesti većinu „opipljivih“ rezultata, npr. predložene
ideje za konstruiranje. Između hackathona, timovi imat će priliku konsolidirati povratne informacije
dobivene od predstavnika tvrtke o svojim predloženim rješenjima, evaluirati rezultate, identificirati
potencijalna poboljšanja i dodatno razjasniti smjer razvoja.

Prije svakog hackathona studentima je potrebno osigurati materijale s uputama o metodama
konstruiranja i alatima koji bi se trebali/mogli koristiti na odgovarajućim hackathonima. Ovi bi
materijali studentima trebali pružiti osnovne teorijske temelje i prikaz najboljih praksi za korištenje
različitih metoda i alata. Osim toga, svaki tim trebao bi imati na raspolaganju mentore koji bi im pružali
podršku i savjetovanje tijekom priprema i izvođenja hackathona.

Hackathon #1: Prepoznavanje prilike za razvoj

Kako bi pravilno proveli ovaj početni hackathon, studenti su dobili upute da provedu:

• Istraživanje tržišta
• Istraživanje korisnika
• Razmišljanje o idejama i smjerovima razvoja proizvoda
• Definirati najmanje 3 vizije proizvoda po timu

S uvodnim predavanjima i vježbama koje su vodili profesori, studenti su dobili materijale za
samostalno učenje (u tjednu prije događaja), koje su također mogli koristiti tijekom hackathona.

Priložene upute i materijali bili su:

• Slajdovi s prezentacijom i uputama koji objašnjavaju fazu prepoznavanja prilika za razvoj
• Uvod u istraživanje tržišta i korisnika s pregledom relevantnih metoda
• Primjeri i predlošci za tehnike brainstorminga
• Tehnike i primjeri za provođenje istraživanja tržišta
• Tehnike i predlošci za provođenje istraživanja korisnika
• Alati, primjeri i predlošci za izradu vizije proizvoda

S metodološkog stajališta, važno je naglasiti da je 1. hackathon proveden kao virtualni događaj.
Također, kako bi uveli hackathone i integrirali ih kao dio nastave, organizatori su morali voditi računa
o ostalim akademskim obvezama studenata. Iz tog razloga hackathon je podijeljen u 2 uzastopna dana,
svaki dan po 4 radna sata u popodnevnim satima. Kako bi se olakšali pristupi suradnje u virtualnom
okruženju tijekom ove vrste vremenski ograničenih događaja, mentori su prethodno pripremili
infrastrukturu za e-učenje. Sudionici (studenti su bili podijeljeni u timove od 8 članova) komunicirali
su putem MS Teamsa, a na zahtjev su se mogli podijeliti u manje podtimove unutar tima. Osim toga,
većina timova koristila je alat Miro kao virtualnu kolaborativnu „ploču“ za dijeljenje, predstavljanje i
grupiranje svojih problema, ideja i rješenja. Povremeno bi studenti zamolili svog mentora da im
pomogne s objašnjenjima metoda i savjetom kako organizirati rad.

Hackathon #2: Koncipiranje 

U drugom hackathonu studenti su bili zaduženi za:

• Pronalaženje rješenja za funkcije proizvoda
• Generiranje nekoliko koncepata proizvoda

Priložene upute i materijali bili su:

• Prezentacija i slajdovi koji objašnjavaju fazu koncipiranja
• Predavanje i predlošci za definiranje zahtjeva konstruiranja
• Predavanje i predlošci za metode i tehnike koncipiranja
• Materijali za čitanje: odabrana poglavlja iz knjiga vezanih uz konstruiranje i razvoja proizvoda
o tehnikama za koncipiranje 

Drugi hackathon ponovno je proveden kao virtualni događaj. Bio je podijeljen na 2 uzastopna dana,
svaki dan po 4 radna sata u poslijepodnevnim satima, s dodatnim pauzama. Komunikacija i suradnja
između sudionika podržana je na sličan način kao i na 1. hackathonu. Međutim, u ovom hackathonu
korištenje grafičkih alata za vizualizaciju ideja bilo je više naglašeno nego u 1. fazi. Ponovno je
studentima bilo dopušteno tražiti od mentora pojašnjenja i upute o korištenju različitih metoda i ICT
alata.

Hackathon #3: Oblikovanje/razrada

U 3. fazi studenti su trebali:

• Definirati dijelove proizvoda i materijale
• Provesti istraživanje izvedivosti i postupaka proizvodnje
• Napraviti virtualni prototip proizvoda (3D modeli/detaljne skice, proračuni)

Priložene upute i materijali bili su:

• Prezentacija i slajdovi koji objašnjavaju fazu oblikovanja
• Slajdovi i materijali za vježbe za alate za CAD modeliranje i simulaciju (OnShape, Simscale)
• Predavanja iz CAD i CAE domene

Ovaj hackathon organiziran je kao događaj uživo u fizičkom okruženju. Ovaj događaj je organiziran u
učionici za CAD (computer-aided design) nastavu na TUW-u u Beču (Austrija) i trajao je ukupno 12 sati.
Studenti su koristili kolaborativni CAD alat temeljen na radu u oblaku (Onshape) za izradu virtualnih
prototipova svojih rješenja. Studenti su morali raspodijeliti obveze oblikovanja, a svaki član tima
morao je pridonijeti pojedinačno koristeći svoje računalo i korisnički račun. Glavni cilj ovog hackathona
bio je integrirati njihova podrješenja (za različite funkcije) u jednu koherentnu cjelinu i generirati
virtualni prikaz njihovog rješenja.
Digitalni komunikacijski alati i dalje su korišteni za komunikaciju s članovima koji nisu bili prisutni (samo
njih dvoje), te za podršku određenim raspravama i dijeljenju datoteki i informacija tijekom rada.
Hackathon je zaključen pregledom rješenja, gdje se raspravljalo i analiziralo virtualne prototipove.

Završni događaj izazova

Nakon trećeg hackathona, studenti su imali dodatno vrijeme za finalizaciju svojih rješenja i pripremu
završnih prezentacija. Svaki tim predstavio je detaljno razrađeno rješenje proizvoda ili usluge,
uključujući više podrješenja za različite funkcije. Završna rješenja predstavljena su industrijskim
predstavnicima i široj publici na završnom događaju

4 Osvrt na provedbu hackathona

Kako bi se razvila i provjerila metodologija za uvođenje i provedbu hackathona u kolegijima vezanima
uz konstruiranje, projekt je proveden u okviru tri uzastopne akademske godine tijekom kojih će se
implementirati niz hackathona u različitim okruženjima. Okruženja se mogu razlikovati prema načinu
provedbe (virtualno, fizički ili hibridno), različitim fazama procesa konstruiranja i razvoja proizvoda
(kao što su koncipiranje ili oblikovanje), nastavnim ili izvannastavnim aktivnostima te prema tome radi
li se o samostalnom događaju ili nizu povezanih hackathona. Ovakav pristup omogućit će dublje
razumijevanje ishoda učenja i utjecaja hackathona na studente.
Ključni korak u ovom procesu je uključivanje studenata u međunarodni kolegij konstruiranja i razvoja
proizvoda. Taj kolegij poslužit će za potvrdu preliminarnih spoznaja prikupljenih tijekom prve dvije
godine projekta te za definiranje potrebnih poboljšanja u narednim godinama. Svake akademske
godine, grupa od 40 studenata strojarstva sudjelovat će u izazovu koji će dodijeliti industrijski partneri.
Tijekom jednosemestralnog kolegija, studenti će raditi u međunarodnim međunarodnim timovima (do
8 članova) i surađivati uz primjenu različitih metoda i komunikacijskih alata. Na kraju svakog
hackathona, studenti će predstaviti svoja rješenja industrijskim partnerima, koji će evaluirati rezultate
i usmjeriti daljnji razvoj proizvoda za svaki tim. Ishodi hackathona obuhvaćaju detaljno razrađena
rješenja proizvoda, koja se potom dijele s industrijskim predstavnicima. Ove ideje mogu poslužiti kao
temelji za buduće industrijske proizvode. Hackathoni omogućuju studentima da na zanimljiv način uče
proces konstruiranja te stječu praktično iskustvo rada na stvarnim industrijskim izazovima.
Istovremeno, oni stvaraju poveznice između svih sudionika projekta. Ovaj proces potiče „otvorenu
inovaciju“, pri čemu se znanja i iskustva razmjenjuju između studenata, akademskog osoblja i
industrijskih partnera.
Tijekom izazova, svaki tim ima podršku mentora, odnosno akademskog savjetnika, koji im pruža
objašnjenja i prijedloge za korištenje odgovarajućih metoda i alata. Kako bi se potaknula kreativnost i
inovativnost, izazov za studente je definiran kao „otvoren“ i „slabo strukturiran“ zadatak. Tako se
studentima pruža prilika za istraživanje i konceptualizaciju različitih alternativa te razvoj inovativnih
rješenja.
Kako je već navedeno, unutar kolegija svaki izazov razvoja proizvoda sastoji se od tri hackathona, pri
čemu svaki obuhvaća različite faze procesa konstruiranja. Međutim, glavni ciljevi i očekivani ishodi
mogu varirati ovisno o naučenim lekcijama iz prethodnih godina. Kao takav, projekt omogućuje
testiranje različitih vremenskih i sadržajnih okvira hackathona kako bi se povećala potencijalna
vrijednost za studente i industrijske partnere. Dodatni pristup koji je posljednjih godina postao
relevantniji je razlika između principa rada i praksi u fizičkim, virtualnim i hibridnim okruženjima.
Trajanje svakog hackathona prilagođavat će se njegovoj specifičnoj postavci i željenim ishodima – bilo
da se radi o događaju uživo ili online. Trajanje svakog hackathona treba prilagoditi preliminarnom
planu i očekivanim ishodima, npr. online ili događaj uživo, i treba trajati između nekoliko sati do cijelog
dana (npr. 12 ili 24 sata). Različite aktivnosti konstruiranja i korištenje različitih komunikacijskih alata
postavljaju specifične zahtjeve pred sudionike te mogu utjecati na razinu stresa, motivaciju i
organizaciju rada. Stoga će se u ovom projektu testirati i evaluirati brojni pristupi hackathonu kako bi
se definirale najbolje prakse za njihovu provedbu.