学生记者:曾宁静 通讯员:李敏、唐飞
“动了!它真的动起来了!”在武汉大学大学生工程训练与创新实践中心(以下简称“工创中心”)的《工程训练》课上,2025级电气与自动化学院的李政南同学,紧盯着地面,两眼直放光:那台由他亲手打造的智能平衡小车,正稳稳站起,沿着黑色轨道自主巡线——要知道,就在几个星期前,这些控制代码对他来说还是天书,这会儿却服服帖帖地替小车“认路”。
这并非一场简单的实践课,而是一场以智能平衡小车为载体的“通关”挑战。学生的核心任务只有一个:从零开始,亲手造出一台能跑、能避障、能巡线的智能小车。


课堂实况和学生作品示例
从零到一,自己造一辆小车
“过去工程训练,工种之间是割裂的。”回忆起课程改革前的困境,工创中心教授唐飞深有感触,“学生车工磨了个锤子,钳工做了个螺母,各学各的,学完就忘,很难形成系统工程思维。”
为此,工创中心决定动一场“手术”——重构课程,用一台智能平衡小车,串联所有知识点。
“基础技能关—综合应用关—创新挑战关”三级闯关体系应运而生。3D打印、激光加工、数控加工、电工电子、钳工、智能控制等六大模块,不再是彼此独立的“训练营”,而是学生们为达成最终目标必须逐一通过的关卡。

项目通关教学流程图
“每完成一个模块,我就拿到一个部件。看着一堆散乱的零件,慢慢拼成一个能听懂指令的智能体,那种成就感,传统工训真给不了。”李政南一边摆弄自己组装好的“战车”,一边兴奋地说。这种“打怪升级”的模式,让大伙儿不知不觉就掌握了跨学科的本事。

智能平衡小车各模块任务
“我们的任务不再是单纯地按图纸做一个零件,而是为我的小车‘造’出独一无二的车身。”正在操作3D打印机的李政南展示了车身上一个充满动感的标识,“你看这个创意车标,是我用AI输入关键词‘科幻、速度感’后生成的。”原本常规的车标,在AI辅助下被赋予了创意与个性。
而AI的介入远不止设计环节。
以前实训课上最常听到的就是:“代码报错了,谁来帮我看看?”现在好了,学生们有了个24小时在线的“超级助教”。
在调试PID控制算法时,李政南的小车总是疯狂抖动,调了一下午参数都没解决。“后来我试着问了AI助教,它不仅指出了代码里的参数错误,还给出了几组优化建议,甚至推荐了相关知识图谱节点,让我查漏补缺。”不到十分钟,难题迎刃而解。

AI助教交互界面截图
这正是工创中心打造的“AI全流程赋能”场景。目前,工创中心建成了覆盖机械、电子、控制等领域的工程训练知识图谱,系统能根据学生的学习进度和薄弱环节,自动推荐个性化学习路径。
“引入AI不是为了炫技。”工创中心课程负责人李敏表示,“而是未来真正将学生从重复、低效的试错中解放出来,让他们有更多精力投入到创新和系统集成中去。”
千人开课,怎么管、怎么评?
2025年第三学期,这门课程面向动机、电气、遥感等学院的上千名学生集中开课。这么多人,怎么保证教学质量?
工创中心给出了两套“组合拳”。
第一招是人力配置。12名教师分模块负责、合理轮换,每个工位配备充足助教,确保人人能动手、件件能成型。与此同时,每次实训前有专门的安全宣讲环节,反复强调操作规范和应急要点。“以前总觉得安全提醒是走形式,现在课前必讲、人人过关,听多了自然成了习惯。”胡明宇老师说。这样一来,整个实训全程零事故,安全关口真正前移了。

课程组老师内训实况
第二招是数字化管理。所有教学资料、实训指导、题库、安全微课数字化上线,形成一套完整可复用的数智化资源包。“这套资源包不是一次性建完就放在那儿的,”霍国良老师介绍,“每学期结束,我们都会根据学生反馈和教学记录更新题库和指导文档。哪个模块卡住的人多,哪个知识点的题就多加点,第二年讲的时候心里也有数。”
至于考核,从学生们踏进工创中心的第一天就开始了。
工创中心专门建立“平时表现+模块作品+综合通关+在线考试”四维评价体系。每节课都有实物产出,六个模块实践下来,小车零件全攒齐了。每一样当场由老师打分:车床件看公差,激光件看切面光洁度,3D打印的车标是否美观,焊点看是否饱满、有没有虚焊。“这些零件最后要装在你的车上,现在差一点,跑起来就会抖。”负责激光加工板块的陈东、杨尚尚老师说。
到了期末,综合通关才是真正的“大考”。大家分组装配出一台能跑的遥控小车。最后那辆车能不能动、遥控灵不灵,是通关的硬标准。宋凤莲、盛宗建、严培辉老师在一开始设计时就定下规矩:“装配过程中怎么分工、出问题怎么排查,也要有评分。有小组螺丝尺寸不对,装到一半发现底盘歪了,全组都需要拆了重来。”
此外还有在线考试,考的不是死记硬背,而是安全规范和基础原理。题库覆盖全部模块,多取自实训中的真实场景。出题时黄河与张树老师就商量好了:“我们考的不是同学背了多少,而是下次动手的时候,手还生不生。”
每一项都有据可查,每一分都对应具体的操作、调试以及实实在在的通关记录。“不能凭印象给分,得让每一分都有依据,”贾琛老师说,“‘能不能跑起来’是硬标准,但怎么跑、几个人怎么配合,也是课程考核里看得见的部分。”





课堂实况
从课堂到赛场,通关没有终点
完成《工程训练》综合实践后,大批学生主动加入由工创中心组织的湖北省科创竞赛训练营。该训练营融合多个模块,实行阶梯式闯关:机械小车训练营已连续开展5期,学员在此深化控制算法与机械设计;数控主题训练营连续开展3期,聚焦精密加工与数字制造;“京天杯”智能导航机器人训练营连续开展4期,挑战视觉导航与自主决策。“学生可根据兴趣跨模块选修,”龚晚林老师在带队时提及,“完成从‘平衡小车’到‘专项训练营’再到‘综合创新’的层层进阶。”


工创赛车训练营


数控主题训练营


京天杯智能导航训练营
2024级遥感信息工程学院的徐佳琪还记得加入训练营时的兴奋。他与电气、动机、计算机等专业的同学组建跨学科团队,利用工创中心的竞赛机器人平台和AI助教系统,反复迭代方案,“从控制一辆小车,到设计一个完整的机器人系统。”
训练营的终点,是学科竞赛的起点。武汉大学ROBOMASTER珞珈狐战队队长贺铭萱说:“赛场上,我们团队自主研发的步兵机器人能实现全自动射击与快速突围,背后正是训练营里积累的嵌入式控制和计算机视觉技术。”近两年,依托课程与训练营孵化的学生团队累计获得国家级奖项百余项。



全国大学生机器人大赛-ROBOMASTER现场-武汉大学“珞珈狐”战队
从课堂闯关到训练营进阶,再到竞赛冲锋,工创中心以一门课撬动一条“学—练—赛—创”的完整通关链路。
白天的课程结束,工创中心的灯光依然明亮。但此刻灯光下忙碌的身影,已不限于课堂上的学生——训练营的焊台、竞赛机器人的调试区、社团的项目讨论白板,处处可见这群“闯关者”的新战场。正如刚刚捧回国家级一等奖的贺铭萱所言:“平衡小车是第一关,但我们知道,前方没有最后一关。”

课程组老师,左起:龚晚林、胡明宇、贾琛、霍国良、张树、宋凤莲、唐飞、黄河、陈东、严培辉、李敏、杨尚尚