你以为，大学的期末作业还停留在写论文、做PPT的“常规操作”？在同济大学有一门课程的期末考试,绝对让你耳目一新——学生自主设计考试内容，师生共同制定评分标准。这门课正是国豪书院为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，一场充满创新与挑战的“机器人实战大考”就此拉开——
在国豪书院西南楼4002活动室内，40余名学生组成了八支队伍，他们通过自主搭建的机器人和现场编程能力，展开了一场高水平的“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》课程的期末答卷，更是项目制学习（PBL）成果的精彩展示。
比赛设计别具匠心，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，行进路径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较高要求。从毫米级的抓取误差到毫秒级的旋转响应，每一个细节都在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，这一学科交叉与技术探索，为传统工业机器人应用开辟了新可能。
比赛过程中，突如其来的“棘手问题”挑战着学生的应变能力。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！”陈怡瑾同学说起比赛现场还意犹未尽。
抓取力度的控制、程序的突然卡顿……平时课堂上提到的理论难题，在实战中变得无比真实。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，没想到老师们欣然接受了，还称赞了我们的想法！”班长彭怡焱激动地说。“听说我们的建议后，书院立刻给予支持，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。为了将平时学习的知识“真枪实弹”地发挥在这场比赛上，全班准备了将近一个月，这份实实在在的成就感，也让这场期末考变成了师生共同的成长仪式。
“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胡宗杰表示。“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的编写，不仅能培养全局观和系统观，还能在创新过程中自驱成长，这都是传统课堂教育无法给予的。”
在比赛规则设计上，老师们下足了功夫。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，既保护了学生的创新意识，又激发了他们的探索欲。
“以赛促学是这门课程的鲜明特色。”胡老师补充道，“比赛能激发学生有新想法，是一个很好的激励方式。我们和学生一起讨论，设计合理的规则，营造‘既赛又学’的氛围，让学生通过比赛学习，而非单纯追求结果。”这种“在做中学”的理念，让理论知识真正“活”了起来。
《机器人结构与动力学控制》这门课的知识体系覆盖广泛，涉及机器人学基础、工程图学、控制理论及MATLAB等工具软件的使用。为系统化覆盖这些内容，教学团队由胡宗杰、李国欣、伍光宇、简冰聪、冉璐嘉五位老师组成，分别负责不同模块的教学，确保知识传递的全面性与专业性。谈及课程的下一步计划，胡老师表示，“我们将把产业应用中的实际问题引入课堂，作为项目制课程的重要组成部分。”
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