从梦幻灯盒到复古游戏机 西安电子科技大学学子“手搓”硬核浪漫

夜幕降临，G楼的实验室里灯火通明，学生和老师们正围成几个小圈，有的在激烈地讨论着电路原理，有的正安静地打磨着零部件。桌上，一台台复古游戏机初具雏形，3D打印的星球台灯散发着柔和的光……大家时不时翻看着手边的《造物工程》——西安电子科技大学空间科学与技术学院电子信息融合式课程的教材，也是这群年轻人“动手造世界”的操作手册。

“《造物工程》这个名字，参考了《天工开物》。”空间院空间科学与技术专业教授，电子信息融合式课程负责人谢楷说，“那是中国古代记录‘如何把东西做出来’的百科全书。我们希望这本书能成为电子信息时代的‘造物’指南。”这门课，正是对新工科建设“破解人才培养与产业需求脱节”理念的一次生动实践。

当“学以致用”遇到瓶颈

这门课的诞生，源于空间科学与技术专业的教师们在教学改革大背景下的观察。

近年来，在政策引导下，高校人才培养逐步从“知识为先”转向“能力为先”，强调优化调整学科专业设置，真正让学生学有所得、学有所用、学有所能。但过往一些课程整合常止步于形式“拼盘”，未能真正打破学科壁垒。

同时，AI正深刻改变学习生态。“我敢说AI教得比我好”，谢楷调侃道。当AI让知识获取变得“零门槛”，赋能学生用更高效、更个性化的方式汲取知识时，教师的角色必须重新定义。于是，他们提出了一个问题：如果知识不再是稀缺资源，教育的核心应该是什么？

答案在空间科学与技术专业教师团队探索过程中逐渐清晰：教育的核心已经从灌输已知转向了激发未知，从复制标准答案转向了定义问题本身。教师的角色必须重构，成为教学活动的组织者和引导者，而非知识的搬运工。

教材是“创客生存手册”

这个思路，直接决定了课程的结构设计。

打开《造物工程》的目录，你会发现它不像一本教材，而更像一本“创客生存手册”。它按“造物”链条有机编排，从元器件与焊接起步，逐步融入嵌入式系统、人机交互、机械设计等十余门课程的知识。只有焊好电路，才能理解微控制器；能写代码，才需考虑用户交互……知识环环相扣，形成完成一件作品所需的完整体系。

“我们把课程设计成了一种沉浸式的学习体验。”谢楷解释道，“学习效率最高的状态是‘心流’——人完全沉浸在一件事情中，时间唰一下就过去了，这一般需要3到4个小时。”

为了激发学生的“心流”状态，每节课被拆解为三个模块：集中讲解核心知识点+小组完成规定动作+开展创意项目实践。

前半段打基础，中间练技能，后半段“放飞”创造力。学生不是被动听讲，而是边学边做、边错边改，在真实问题中建构自己的知识体系。

团队教师史尧光记得，有学生想为智能台灯设计“流体造型”底座。看了悬空过多的草图，他没有直接否定，而是带学生到3D打印机旁：“咱们先打个小样试试。”半小时后，模型因缺乏支撑而翘曲变形。学生盯着失败的作品恍然大悟。“理论课强调很多次，不如亲手试一次记得牢，”史尧光说。这样的瞬间在课堂上不断发生。

这门课像一块精密咬合的齿轮组，环环相扣，步步推进。而它最终转动起来的力量，正来自那个最朴素的起点——动一次手，问一个问题，造一件物，点亮一盏灯，点燃学生探索的心。

教师天团重新“入学”

这门课的背后，离不开一个能够支撑“多学科协同”的教学团队。

空间院因其学科属性，天然具备开展跨学科教学的深厚土壤。航天工程本身是一个高度复杂的系统工程，涉及多个关键技术领域。学院在发展过程中逐步汇聚了来自不同专业方向的教学与科研力量，形成了以系统集成能力为核心的学科生态。这种学科多样性，恰恰是支撑一门“融合式课程”的必要条件。

在这样的背景下，空间科学与技术专业组建了这门融合课程第一批19名教师的师资团队。每个课程模块由4至5位老师共同负责，其中一位是当堂内容的主讲，其余老师则以学员身份参与，和学生一起动手实践。到了下一堂课，角色可能就会互换——上次的学员变成主讲，上次的主讲又回到学习者的位置。

这种模式使教学效率大幅提升，也重塑了师生关系。老师不再是站在讲台上单向输出，而是和学生一起面对未知、一起解决问题。教学相长不再是一句口号，而是每堂课都在发生的现实。团队教师贾静感慨：“准备这门课，我自己也填补了许多知识空白，真正把不同领域的内容贯通起来了。”

AI时代，谁才是不可替代的人？

课程设计回应着一个根本命题：AI时代，工科教育要培养什么样的人？团队教师们认为，工具型人才最易被替代。真正稀缺的，是具备系统性思维、能够统筹调度的人。“AI让人人都可以成为‘总工程师’，”他说，“总师可能不需要亲手拧每一颗螺丝，但必须深谙每个模块如何协同。”

因此，《造物工程》有意“控制深度、拓展广度”，目标是在学生心中建立对电子信息领域的全景认知，理解不同技术的位置与边界。

既然AI是不可逆的变量，课程便从一开始就引导学生与之共事。从第一节课起，学生就学习让AI成为助手：用草图生成效果图，用提示词生成初版代码。这门课不教学生“如何不被AI取代”，而是练习“如何让AI听懂自己”。因为真正的不可替代性，在于人定义问题、权衡取舍并最终拍板的能力。AI是延伸的手，而人，始终是握着方向盘的主体。

让知识，从指尖开始

如今，《造物工程》教材校内预订已超800本。但这本书的意义不止于记录一门课。团队有更长远的目标：建立工科通识教育体系。

过去，学生常对身边的科技感到隔阂，往往要到高年级或实践阶段，才恍然悟透专业课与世界的联系。《造物工程》旨在从大一开始，就让学生用所学解释身边设备、解决实际问题，建立“学”与“用”的直接连接。它不追求深奥，而追求通透；不要求精通，而强调“看得见、摸得着”。

目前，电子信息融合式课程已在钱学森班试点，完成了I期项目结课。2023级钱学森班学生王子轶感慨：“这门课完全不同于以往，真正做到了理论与实践的融合。老师讲完，我们立刻动手，知识瞬间就‘活’了。第一次自己打印出3D模型，那种成就感是无与伦比的。”而对于已投身竞赛和科研的2022级钱学森班学生吴金哲，这门课更显出“地基”作用。“课程覆盖了电子信息全链条，让我在面对复杂赛题或科研项目时，能快速构建整体技术思路，从系统层面思考问题，而不再局限于单一模块。”

未来，电子信息融合式课程计划拓展为“造物系列”课程群：从“基础造物”到“智能系统”，再到“航天级工程项目”，层层递进。（通讯员：唐羽琴）