同济大学创新考试模式,“怎么考”学生自主设计

期末考试:一场机器人挑战赛

来源:解放日报 作者:李蕾 日期:2026-01-15
本报记者 李蕾

学生自主设计考试内容,师生共同制定评分标准,同济大学有一门课程的期末考试模式让人耳目一新,这便是国豪书院为2024级未来技术班推出的项目制课程机器人结构与动力学控制。

近日,在国豪书院一间活动室内,40余名学生分成了8支队伍,展开了一场“机器人抓取物块挑战赛”。这场比赛不仅是机器人结构与动力学控制课程的期末考试,更是项目制学习成果的精彩展示。

比赛分为“基础任务项”和“满分冲刺项”两个环节。基础任务中,各组需通过无线遥控来控制机械臂,在15分钟内完成对不同尺寸、不同颜色物块的抓取与精准放置,行进中还需进行角度旋转——看似简单的动作,实则对机器人动力学控制的精度提出了高要求。从毫米级的抓取误差到毫秒级的旋转响应,每一个细节都考验学生的专业功底。

满分冲刺环节更将比赛推向高潮。无摄像头组需在机器人无外部视觉传感器的情况下,实现“盲堆”物块并叠成特定形状;机器人有摄像头组则挑战更高难度的视觉识别抓取,让机器人拥有“眼睛”,在复杂的路线中进行自主识别和避障,考验每一组同学对编程知识的熟练运用。此外,现场还有移动平台型机器人的加入,将活动范围从固定点拓展至整个平面。

比赛过程中,突如其来的各类棘手问题考验着学生的应变能力。视觉组的同学遇到了意想不到的“对手”——教室的灯光。光线变化导致颜色识别出现偏差,他们不得不现场调整算法参数。“如何在短时间内化险为夷?这比在实验室里难多了!”陈怡瑾同学事后感慨道。

还有一组同学的机械臂突然过热导致程序卡顿,全组在10分钟内迅速分工:有人“寻虫”排查代码,有人测试硬件连接,有人想办法降温……这种在真实项目中锤炼出的抗压能力和协作精神,正是学院倡导的核心素养之一,同学们的精彩表现赢得了现场师生的阵阵掌声。

“这场比赛作为期末考试的主要形式,是我们主动向授课老师提出来的。学院立刻给予支持,购买了所有设备。老师还鼓励同学们给自己的好友发邀请函,请他们来现场一同见证学业成果。”班长彭怡焱说。

在比赛规则设计上,老师们下足功夫。基础任务项确保所有学生都能参与并完成,满分冲刺项则根据不同机器人的特性设计挑战任务,鼓励学生自由选择、大胆尝试。这种有梯度的设计,保护了学生的创新意识,激发了他们的探索欲。“比成绩更重要的是创新能力的培养”,课程指导老师、机械工程与机器人学院的胡宗杰说,“机器人是一个极其复杂的系统,同学们通过亲手搭建属于自己的机器人,并设计程序完成代码编写,不仅能培养全局观和系统观,还能在创新过程中自驱成长”。