期末考什么、怎么考、如何評分？同濟這門課由學生“定制”

你以為，大學的期末作業(yè)還停留在寫論文、做PPT的“常規(guī)操作”？在同濟大學有一門課程的期末考試,絕對讓你耳目一新——學生自主設計考試內容，師生共同制定評分標準。這門課正是國豪書院為2024級未來技術班推出的項目制課程《機器人結構與動力學控制》。

近日，一場充滿創(chuàng)新與挑戰(zhàn)的“機器人實戰(zhàn)大考”就此拉開——

在國豪書院西南樓4002活動室內，40余名學生組成了八支隊伍，他們通過自主搭建的機器人和現場編程能力，展開了一場高水平的“機器人抓取物塊挑戰(zhàn)賽”。這場比賽不僅是《機器人結構與動力學控制》課程的期末答卷，更是項目制學習（PBL）成果的精彩展示。

比賽設計別具匠心，分為“基礎任務項”和“滿分沖刺項”兩個環(huán)節(jié)。基礎任務中，各組需通過無線遙控控制機械臂在15分鐘內，完成對不同尺寸、不同顏色物塊的抓取與精準放置，行進路徑中還需進行角度旋轉——看似簡單的動作，實則對機器人動力學控制的精度提出了較高要求。從毫米級的抓取誤差到毫秒級的旋轉響應，每一個細節(jié)都在考驗學生的專業(yè)功底。

滿分沖刺環(huán)節(jié)更將比賽推向高潮。無攝像頭組需在機器人無外部視覺傳感器的情況下，實現“盲堆”物塊并疊成特定形狀；機器人有攝像頭組則挑戰(zhàn)更高難度的視覺識別抓取，讓機器人擁有“眼睛”，在復雜的路線中進行自主識別和避障，考驗每一組同學對編程知識的熟練運用。此外，現場還有移動平臺型機器人的加入，將活動范圍從固定點拓展至整個平面，這一學科交叉與技術探索，為傳統工業(yè)機器人應用開辟了新可能。

比賽過程中，突如其來的“棘手問題”挑戰(zhàn)著學生的應變能力。視覺組的同學遇到了意想不到的“對手”——教室的燈光。光線變化導致顏色識別出現偏差，他們不得不現場調整算法參數。“如何在短時間內化險為夷？這比在實驗室里難多了！”陳怡瑾同學說起比賽現場還意猶未盡。

抓取力度的控制、程序的突然卡頓……平時課堂上提到的理論難題，在實戰(zhàn)中變得無比真實。還有一組同學的機械臂突然過熱導致程序卡頓，全組在10分鐘內迅速分工：有人“尋蟲”排查代碼，有人測試硬件連接，有人想辦法降溫……這種在真實項目中錘煉出的抗壓能力和協作精神，正是學院倡導的核心素養(yǎng)之一，同學們的精彩表現贏得了現場師生的陣陣掌聲。

“這場比賽作為期末考試的主要形式，是我們主動向授課老師提出來的，沒想到老師們欣然接受了，還稱贊了我們的想法！”班長彭怡焱激動地說。“聽說我們的建議后，書院立刻給予支持，購買了所有設備。”老師還鼓勵同學們給自己的好友發(fā)邀請函，請他們來現場一同見證學業(yè)成果。為了將平時學習的知識“真槍實彈”地發(fā)揮在這場比賽上，全班準備了將近一個月，這份實實在在的成就感，也讓這場期末考變成了師生共同的成長儀式。

“比成績更重要的是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。”課程指導老師、機械工程與機器人學院胡宗杰表示。“機器人是一個極其復雜的系統，同學們通過親手搭建屬于自己的機器人，并設計程序完成代碼的編寫，不僅能培養(yǎng)全局觀和系統觀，還能在創(chuàng)新過程中自驅成長，這都是傳統課堂教育無法給予的。”

在比賽規(guī)則設計上，老師們下足了功夫。基礎任務項確保所有學生都能參與并完成，滿分沖刺項則根據不同機器人的特性設計挑戰(zhàn)任務，鼓勵學生自由選擇、大膽嘗試。這種“有梯度”的設計，既保護了學生的創(chuàng)新意識，又激發(fā)了他們的探索欲。

“以賽促學是這門課程的鮮明特色。”胡老師補充道，“比賽能激發(fā)學生有新想法，是一個很好的激勵方式。我們和學生一起討論，設計合理的規(guī)則，營造‘既賽又學’的氛圍，讓學生通過比賽學習，而非單純追求結果。”這種“在做中學”的理念，讓理論知識真正“活”了起來。

《機器人結構與動力學控制》這門課的知識體系覆蓋廣泛，涉及機器人學基礎、工程圖學、控制理論及MATLAB等工具軟件的使用。為系統化覆蓋這些內容，教學團隊由胡宗杰、李國欣、伍光宇、簡冰聰、冉璐嘉五位老師組成，分別負責不同模塊的教學，確保知識傳遞的全面性與專業(yè)性。談及課程的下一步計劃，胡老師表示，“我們將把產業(yè)應用中的實際問題引入課堂，作為項目制課程的重要組成部分。”

原標題：《期末考什么、怎么考、如何評分？同濟這門課由學生“定制”》

欄目主編：徐瑞哲

本文作者：解放日報 李蕾