如何激发学生的创造性，打破学科界限，将理论学习与动手实践结合在一起……这些始终是当前高等教育面临的重要问题。清华也在着力探索通过课程教学解决这些问题，一批具有很强实践性、创造性以及学科交叉性的挑战性课程逐渐开设，目的在于激励学生、特别是刚入学的本科生打破学科分野，主动参与实践性学习互动，提升学科交叉与创意交流。2012年8月，工业工程系副教授顾学雍与基础工业训练中心卢达溶老师共同开发的《跨学科系统集成设计》就是这样一门针对新生的挑战课。
每一次的挑战课课程活动都会分为"挑战方"和"任务方"。挑战方由任课教师、校内外各院系的同学、专家和创客们组成，他们会花几个月的时间设置一个需要多种学科知识与技能的项目任务主题，如"自动化供应链货物调度运送系统"、"南海无人岛：陆海空登岛系统"、"清华校园为起点：我的空间我做主"等。而选课的同学们就组成了"任务方"，他们每个人都被要求与许多素不相识的队友们，要在80小时内开发出一套具有功能性的软硬件原型系统；而且除了产品本身以外，还要同时完成团队成果宣传短片、项目企划书、每日个人学习心得报告等。这些密集而繁重的任务，就是要同学们认识到时间管理的重要性与学习内容的多元性，从而挑战同学们面对压力的能力。
面对着看似"不可能完成的任务"，同学们感受到前所未有的兴奋、刺激，还有从挫败到成功的成就感和对群体创造的全新认识。课程主导老师顾学雍说："伟大的科学成果经常是群体创造的结果，是群体的智慧。这门课希望给学生，尤其是新生一个从迷茫到成功的体验，所以要在刚开始给他们巨大的挫败感，只有经历了挫败感之后尝到的成功才是甜美的，所以才是极限学习。"
这种原创于清华大学的群体认知方法论"极限学习过程"已经渐成体系，这套方法论针对多师多生的学习活动组织，提出各教学阶段的过程数据采集规范，从个人心理特质的测试与分类、任务完成的及时性与质量、到小组内部互评的平衡积分卡，都已在前期的多次活动中，由各领域的专家领衔设计，用于论证个人与团队的学习成果。顾学雍老师说："学校计划把这种教育模式变成一个细水长流的东西。"目前除了新生导引课之外，"极限学习过程"的教学工作模式已经开始运用于实验室探究课、全球制造战略、MBA的新兴技术探究课等课程，这些课程也已逐渐纳入到"挑战性示范课程系列"中。"我们希望能一步步地打造一个课程系列平台，滋养同学们跨学科的集成与协作能力。"
