本课程主要使用试验研究和实践研究的方法解决问题,运用学生的创新意识和创造能力去解决实际问题。与此同时,本课程也会注重诱导学生用批判性思维去讨论问题,采用小组合作方式,让学生亲自动手、亲身体验,引导学生用科学方法、科学精神、科学态度解决问题。最终达到令学生掌握使用STEM教学方法解决问题的目的。
具体初期课程安排如下:
课程实施计划
学时(18)
目录
内容
1
潮汐力产生的原因
学习了解地、月、日常识
人造地球卫星
了解地球卫星
人造地球卫星地球轨道设计
初步了解常见的人造地球卫星的作用
火箭的工程结构
了解火箭结构
火箭的装配设计及计算
模拟设计、装配火箭
火箭发射轨道设计理论基础
了解设计火箭发射轨道
火箭发射轨道受力分析平台
火箭发射模拟
卫星入轨轨道设计算法基础
了解卫星运行轨道
卫星霍曼轨道设计
设计卫星运行轨道
同步卫星轨道设计
模拟卫星运行轨道
火箭重心设计计算
火箭装配工艺
火箭吊装受力分析及计算
模拟火箭装配
探月卫星轨道设计
了解探月卫星轨道
卫星轨道的测控覆盖设计计算
航天测控网的学习
航天测控站覆盖能力设计计算
了解如何布置航天测控网
航天测控站的布局及数量计算
模拟布置航天测控站
2
中国四大发射基地选址及概率计算
了解中国四大发射基地
二、空中机器人steam创新实践课程:
本工作室开设具有特色的空中机器人steam创新实践课程,以此为依托促进学校的学科建设和增强学校的研发能力,培养空中机器人优秀人才,为社会输送更多的无人机应用人才,同时开展空中机器人应用技术教育教学的研究和研发。
1)建设具有特色的空中机器人开发实践平台;
2)建立高水平的空中机器人研发教师学生团队;
3)建立可复制推广的空中机器人开发实践开发课程体系;
本工作室主要以如下方式对学生进行系统的培养:
1、锻炼学生实践动手能力
学生拆解、组装机械零件、联通导线、安装部件等活动锻炼学生的手指灵活性,刺激大脑的发展。可以为培养未来的能工巧匠打下基础。此外无人机需要编写控制代码,分析解决实际中的问题,这能培养学生计算机操作能力。同时学生能够掌握更多的知识、方法,逐渐的培养对科学技术的兴趣。
2、培养学生克服困难的能力
无人机综合了信息技术、各种传感器、机械、电子、控制等多个学科知识。拼接一台无人机对学生来说是个巨大的挑战,学生通过查阅各种无人机知识、克服组装无人机中的各种问题。这将能有效的培养学生克服问题,越挫越勇的能力。
3、培养学生团队工作能力
目前多种集成计算机语言、通信、传感技术、自动化技术、人工智能一体的无人机出现,需要学生之间通力配合才能解决问题,如何发挥团队作用、如何体现个体价值,能充分的在无人机创新中体现。
4、培养学生创新的能力
无人机创新活动,为学生提供了全面接触、学习信息科技,理解信息科技内涵的智能化学习平台,有利于中小学生信息素养、想象力、创造力的全面提高。无人机完全靠学生运用自己的聪明才智去制作,有利于培养学生的开放性思维。
无人飞行器概述
(1)无人机发展简史。(2)无人机的优缺点。(3)无人机系统组成。
无人飞行器应用领域及分类
(1)无人机的应用领域.(2)无人机的分类识别。
3
多旋翼飞行器的构造
多旋翼无人机飞行原理
(1)多旋翼无人机的飞行原理详解。
(2)飞行动作的垂直运动,即升降控制了解。
(3)飞行动作的俯仰运动,即前后控制了解。
多旋翼飞行控制系统概述
(1)了解如何控制多旋翼无人机;
(2)如何让多旋翼无人机自主飞行;
(3)如何让多旋翼无人机才能飞得更稳更安全
多旋翼无人机拆装
(1)多旋翼无人机动力系统介绍,包括电机、电调、电池、飞控等。
(2)多旋翼无人机机架介绍,包括机臂、顶板、底板等。
(3)给定配件熟练组装无人机。
遥控器使用
(1)了解不同遥控器功能按钮组成;
(2)飞行网内进行操作飞行
4
飞行控制系统控制模式
(1)GPS姿态模式的操作飞行.
(2)姿态模式的操作飞行。
(3)手动模式的操作飞行。
飞行控制系统地面站功能初识
(1)典型地面站的配置和功能概述
(2)国外典型地面站的配置与功能
模拟器软件使用
(1)模拟器安装调试与功能简介
模拟基础飞行
期末考核
本工作室主要开展两个方面的STEAM课程,分别为航空航天VR课程和空中机器人课程。
在2019年安排课程如下:
模块三:卫星轨道探究。模拟卫星发射,探究卫星轨道设计方案。
二、空中机器人课程:
模块一:无人机概况。包括:无人机概念、无人机飞行原理、无人机历史等内容。
模块二:无人机硬件。了解无人机的硬件结构体系,重点了解其机械结构、驱动系统、控制系统、感觉系统、通讯系统的原理与结构。
模块三:无人机组装。学会空中机器人的模块化组装、控制与维护方法。
模块四:无人机编程。包括:编程语言及编程平台的使用,能面向问题进行编程设计,了解无人机程序控制的原理。
模块五:无人机飞行。了解无人机的飞行原理,根据操控知识,能够飞行无人机。
模块六:中小学无人机扩展。了解无人机或其他智能机器的操作、使用与维护方法。能在各种无人机知识与能力竞赛中,创造性地综合运用所学知识。