【要點(diǎn)】“挑戰(zhàn)性課程”旨在通過(guò)有趣的、基于研究訓(xùn)練的項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。
自動(dòng)化系教授趙千川開(kāi)設(shè)“線(xiàn)性系統(tǒng)控制工程”挑戰(zhàn)課，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(shí)，學(xué)生將實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校某個(gè)教學(xué)樓的空調(diào)、燈光、百葉窗等自動(dòng)控制，被測(cè)試通過(guò)后的設(shè)計(jì)系統(tǒng)將嘗試在清華大學(xué)校園內(nèi)推廣。
作為教學(xué)觀(guān)念和教學(xué)模式上的探索與創(chuàng)新，從2012年開(kāi)始，清華大學(xué)首次提出并啟動(dòng)了“挑戰(zhàn)性示范課程”的建設(shè)?；谔魬?zhàn)性項(xiàng)目的研究訓(xùn)練、通過(guò)有趣的挑戰(zhàn)性問(wèn)題吸引學(xué)生，這類(lèi)課程目的是在實(shí)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(dòng)化、美術(shù)等專(zhuān)業(yè)。
清華大學(xué)自動(dòng)化系教授趙千川，開(kāi)設(shè)了“線(xiàn)性系統(tǒng)控制工程”挑戰(zhàn)課，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課本上學(xué)習(xí)到的“自動(dòng)控制原理”進(jìn)行實(shí)踐。
“這門(mén)課共有48個(gè)課時(shí)，但完成課程必須花費(fèi)三倍甚至更多的時(shí)間。”趙千川老師說(shuō)。在他的“挑戰(zhàn)課”課上，學(xué)生被分成六個(gè)小組，每個(gè)小組3—5人，分別進(jìn)行“綠色校園”和“平衡車(chē)（機(jī)器自動(dòng)控制）”項(xiàng)目的實(shí)踐。
在“綠色校園”項(xiàng)目中，同學(xué)們首先需要在前期的自動(dòng)控制理論學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合校園生活的節(jié)能減排提出自己的項(xiàng)目，如“學(xué)校辦公區(qū)節(jié)能與舒適控制設(shè)計(jì)”等，然后進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)踐操作。一部分同學(xué)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)信息平臺(tái)，建立手機(jī)客戶(hù)端來(lái)控制設(shè)備；一部分同學(xué)負(fù)責(zé)服務(wù)器開(kāi)發(fā)，統(tǒng)計(jì)個(gè)人需求并根據(jù)需求調(diào)整設(shè)備的啟停和運(yùn)轉(zhuǎn)；還有一部分同學(xué)做需求分析，通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷的方式為控制算法的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。最后通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作完成課程報(bào)告或?qū)嵨锍晒?/p>
“然而過(guò)程并不是這么簡(jiǎn)單。”趙老師說(shuō)。因?yàn)槊恳恢芏紩?huì)小組討論，組與組之間進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度的交流和評(píng)價(jià)，并提出質(zhì)疑和問(wèn)題。“這個(gè)過(guò)程會(huì)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)大量的問(wèn)題，然后不斷得對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行修改完善。”在課程中，各個(gè)小組的同學(xué)們要提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案，把課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容直接用到實(shí)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(shí)候，同學(xué)們的作品將實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校某個(gè)教學(xué)樓的空調(diào)、燈光、百葉窗等自動(dòng)控制，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)后期測(cè)試，將嘗試在校園內(nèi)推廣。
“挑戰(zhàn)性課程最大的特點(diǎn)，就是教師不為學(xué)生布置選題，而鼓勵(lì)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)校園中可以改進(jìn)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(qiáng)調(diào)，“這樣的實(shí)踐項(xiàng)目加強(qiáng)了同學(xué)對(duì)書(shū)本上理論的理解，也大大鍛煉了清華學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作能力。”
