（通讯员宋康 刘慧敏 肖文浩）2023年11月23日，天津大学机械工程学院能源与动力工程学科《控制理论基础》课程在天津大学北洋园校区33教105教室举办了一场别开生面的随堂比赛——“无人车竞速”和“机器人打乒乓球”。能源与动力工程学科2021级本科三个班的81名同学组成16支队伍参加了本次比赛。能源与动力工程学科主任梁兴雨教授、专业教师辛千凡教授、加拿大Quanser公司中国地区负责人王薇作为评委嘉宾出席了本次比赛。肖文浩、吕庆芳、严正清、张高鑫、王兆旸五位助教同学负责本次比赛的组织和策划，并在现场担任比赛的裁判。孔昱智、王思琪、黄柏伟同学作为各班代表担任本次比赛的主持人。

首先，课程负责人宋康介绍了课程随堂比赛的总体情况。在本学期，课程组设计了“无人车竞速度”和“机器人打乒乓球”2个课程项目。其中，无人车竞速项目采用2套机电机构模拟无人车的线控转向系统和油门，并与仿真平台中的小车实时交互数据，形成虚实结合的无人车竞速场景。赛队需要设计自己的控制算法，实现车辆每圈用时短、转向控制效果好、车速响应速度快等目标。机器人打乒乓球则将2个机电机构作为机器人，分别配置了视觉相机感知乒乓球的位置，利用伺服电机控制3D打印的球杆，完成接发球的动作。通过接发球的速度和精度等多目标，计算比赛成绩。今天是课程最终项目比赛的环节，将按照系统的评分规则，角逐出金银铜奖，并邀请成绩前五的小组做答辩分享，评选出最佳答辩奖和观众中的最佳挑战奖。

之后，梁兴雨教授致辞，他指出：《控制理论基础》作为能动学科的重要专业基础课程，也是新工科课程建设的先行者和优秀课程的代表。希望同学们从课堂上“无人车竞速”和“机器人打乒乓球”两个课堂项目为起点，将所学的知识应用于工程实践，服务于我国的汽车和动力行业。

随后，比赛正式开始。经过8轮的激励角逐，6支队伍脱颖而出，分别获得金、银、铜奖。优胜赛队还受邀做了项目设计的答辩分享，分享了如何采用第一性原理开展被控对象的建模、如何采用极点配置的方法做PID参数的整定，如何采用终值定理和系统的型次计算稳态误差。特别是，有些小组还在采用自抗扰控制、超前滞后校正等方法改进控制器设计，并采用数值优化工具箱整定PID控制参数，成为有创新的亮点方案。在答辩环节，同学围绕PID参数调节、控制器带宽的选择、采用人工智能优化控制器参数、仿真中估计的参数与实际工程应用中的关系等，开展了热烈讨论甚至争论。最终6名同学获得最佳挑战奖和最佳答辩奖。

作为本次随堂比赛的颁奖嘉宾，辛千凡教授对答辩环节做了总结。他高度肯定了课程的精巧设计和项目制课程在激发同学们的参与热情、提高实践能力方面的重要作用。辛老师还分享了自己在新工科实践能力、理论能力两个方面开展培养的体会和感悟，祝愿同学们以此为契机，不断开拓进取。

最后，课程项目教具的提供单位、加拿大Quanser公司中国地区负责人王薇对整个比赛做了总结。王薇对同学们在比赛过程中体现协作精神、倾听、思考、表达的热情，特别是自驱力表示高度赞扬。坚信通过今天的课程，思辨的种子一定会在同学们的心里发芽，未来一定会开花结果。为了庆祝课程比赛顺利举行，王薇还给同学们准备了印有每个同学名字的纸杯蛋糕和奶茶，为紧张的课程比赛增添了轻松、快乐、甜美的气氛。全体师生在蛋糕、奶茶烘托出的温暖的家庭氛围中合影留念。

《控制理论基础》开展新工科课程改革已有3年，课程组一直围绕同学们在学习中普遍面临着“知识碎片化、关联性不够，求知被动化、参与度不高，实践套路化，获得感不强”的“三不”难题，践行“一干两翼两平台”的课程建设思路。课程以实际项目为授课“主干”，作为课程抓手，黏合知识碎片；通过比赛，加强同学们动口和动手的“两翼”，提高课程参与度和获得感；通过建设数字孪生仿真平台、实物实验平台，形成“两平台”，解决课程建设成本难控、平台难建的问题，获得了大批同学的好评。

结课同学们在全国各类比赛中屡获殊荣，并自发申请筹建了校级科技社团“智能机器X空间”，建成了一个学生自治的“海陆空无人系统超级智能体实验室”。此外，课程还获得2023年天津大学新工科课程教学创新二等奖，同时相关成果也作为重要亮点，获得2022年国家教学成果二等奖。

实践的一阶导数是动手能力，二阶导数是自驱力。“借助课程改革点亮一盏灯，为同学们的追梦之路增添一份光亮”，课程负责人宋康在谈及课程建设的体会时这样说。