【要點】“挑戰(zhàn)性課程”旨在通過有趣的、基于研究訓(xùn)練的項目，激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，培養(yǎng)學(xué)生們的團結(jié)協(xié)作能力。
自動化系教授趙千川開設(shè)“線性系統(tǒng)控制工程”挑戰(zhàn)課，引導(dǎo)學(xué)生進行“綠色校園智能物聯(lián)網(wǎng)”的探索。
挑戰(zhàn)性課程結(jié)束時，學(xué)生將實現(xiàn)對學(xué)校某個教學(xué)樓的空調(diào)、燈光、百葉窗等自動控制，被測試通過后的設(shè)計系統(tǒng)將嘗試在清華大學(xué)校園內(nèi)推廣。
作為教學(xué)觀念和教學(xué)模式上的探索與創(chuàng)新，從2012年開始，清華大學(xué)首次提出并啟動了“挑戰(zhàn)性示范課程”的建設(shè)。基于挑戰(zhàn)性項目的研究訓(xùn)練、通過有趣的挑戰(zhàn)性問題吸引學(xué)生，這類課程目的是在實踐中激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力。課程設(shè)置涵蓋工業(yè)工程、航天航空、自動化、美術(shù)等專業(yè)。
清華大學(xué)自動化系教授趙千川，開設(shè)了“線性系統(tǒng)控制工程”挑戰(zhàn)課，引導(dǎo)學(xué)生對課本上學(xué)習(xí)到的“自動控制原理”進行實踐。
“這門課共有48個課時，但完成課程必須花費三倍甚至更多的時間。”趙千川老師說。在他的“挑戰(zhàn)課”課上，學(xué)生被分成六個小組，每個小組3—5人，分別進行“綠色校園”和“平衡車（機器自動控制）”項目的實踐。
在“綠色校園”項目中，同學(xué)們首先需要在前期的自動控制理論學(xué)習(xí)過程中結(jié)合校園生活的節(jié)能減排提出自己的項目，如“學(xué)校辦公區(qū)節(jié)能與舒適控制設(shè)計”等，然后進行項目的實踐操作。一部分同學(xué)負(fù)責(zé)開發(fā)信息平臺，建立手機客戶端來控制設(shè)備；一部分同學(xué)負(fù)責(zé)服務(wù)器開發(fā)，統(tǒng)計個人需求并根據(jù)需求調(diào)整設(shè)備的啟停和運轉(zhuǎn)；還有一部分同學(xué)做需求分析，通過設(shè)計調(diào)查問卷的方式為控制算法的設(shè)計提供依據(jù)。最后通過團隊合作完成課程報告或?qū)嵨锍晒?/p>
“然而過程并不是這么簡單。”趙老師說。因為每一周都會小組討論，組與組之間進行項目進度的交流和評價，并提出質(zhì)疑和問題。“這個過程會讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)大量的問題，然后不斷得對項目進行修改完善。”在課程中，各個小組的同學(xué)們要提出問題、設(shè)計方案，把課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容直接用到實踐中，還要做出可以應(yīng)用的產(chǎn)品。挑戰(zhàn)性課程結(jié)束的時候，同學(xué)們的作品將實現(xiàn)對學(xué)校某個教學(xué)樓的空調(diào)、燈光、百葉窗等自動控制，系統(tǒng)經(jīng)過后期測試，將嘗試在校園內(nèi)推廣。
“挑戰(zhàn)性課程最大的特點，就是教師不為學(xué)生布置選題，而鼓勵學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)校園中可以改進的節(jié)能、減排環(huán)節(jié)，建立面向綠色校園的智能物聯(lián)網(wǎng)，”趙千川老師強調(diào)，“這樣的實踐項目加強了同學(xué)對書本上理論的理解，也大大鍛煉了清華學(xué)生的團結(jié)合作能力。”
