无人机飞行控制技术 教案 第2章 飞机的基本知识

教学项目（模块/情境/任务/单元）飞机的基本知识教学内容气体运动的一般知识课程名称无人机飞行控制技术授课班级无人机2104~6课程类型理实一体授课时间01四2授课地点1-401/1-404授课学时2累计学时6/64授课教师于明清审批/日期一、学情分析学生已学过空气动力学和飞行原理这门课程，所以本章内容只涉及核心内容，以为了方便学生对本门课程的学习。另外，虽然学生已是航空学院的大三的学生，但对于飞机的一些基本知识仍然没有直观的认识。所以在本章安排一次外场关于飞机的现场教学内容。二、教学目标知识目标(1)掌握气体运动的基本知识(2)熟悉飞机的空间运动和操纵(3)掌握常用坐标系；(4)了解飞机的操纵机构；(5)熟悉飞机的各种指标。技能（能力）目标(1)熟知气体运动的相关知识(2)熟悉飞机的空间运动及操纵(3)能明确三个坐标系的关系和应用；(4)能说出飞机的操纵机构；(5)能熟知飞机的各种指标：机体指标和运动参数等。素养目标（1）具有耐心细致、精益求精的工作态度，养成科学务实的工作作风；（2）具有吃苦耐劳、团结协作、勇于创新的精神；三、教学重点和教学难点教学重点伯努利方程、连续方程飞机的基本知识教学难点激波、流线及流管教学方法及手段利用生活中的实例，依据视频、图片等详细讲解，然后引导学生自主思考。安排外场现场教学，加深学生对所学知识的理解和掌握。教学资源教材、数字化资源等教材：无人机飞行控制技术数字化资源：微智库/?q=node/9802教学载体、设备及耗材等教学PPT外场各类飞机。四、教学环节（主线/流程）设计（文字、图或表均可，需标明每个环节的时长）序号教学环节主题内容信息化资源时间教学方法11考勤考勤，讲解作业完成情况，知识回顾。5min2知识回顾飞行操纵系统及飞控系统，控制回路、无人机的相关概念。10min3教学内容1若干定义。专业资源库10min讲授法4教学内容2连续方程。专业资源库10min对比法5教学内容3伯努利方程专业资源库15min讲授法6教学内容4马赫数及激波专业资源库15min讲授7教学活动应用。专业资源库15min讨论法8课堂小结总结。专业资源库5min陈述法9布置课后作业预习飞机的基本知识5min五、教学实施过程（一）课前教学设计及活动教师针对要讲解的内容，发布要求学生提前预习的内容。学生根据老师布置的任务，利用教材及网络资源查找预习相关知识。（二）课中环节知识回顾自动飞行的实现飞行控制的基本知识飞行控制系统的组成无人机概述新课导入机的飞行受环境影响，了解飞行环境的特点内容讲授若干定义我们本课程主要涉及的是在空气中运动的飞机的运动，需要了解气体的运动特性和作用在飞机上的气动力和气动力矩这又涉及到另外一个学科-----空气动力学----研究空气与运动物体之间的相互作用。（一）介质的连续性（二）运动的相对性（三）定常流动与非定常流动四）流管飞行控制系统的发展连续方程横截面大则流速小；横截面小则流速大。伯努利方程空气能量主要有四种：动能、压力能、热能、重力势能。低速流动，热能可忽略不计；空气密度小，重力势能可忽略不计。第一项称为动压(q)，第二项称为静压，第三项称为总压。同一流线：总压保持不变。动压越大，静压越小。流速为零的静压即为总压。马赫数与激波马赫数:气流速度与当地音速之比。弱扰动的传播:激波讨论升降速度表空速表升降速度表课堂小结流线流管连续方程伯努利方程布置作业1.伯努利方程和连续方程的本质2.预习飞机的基本知识（三）课后教学反思（教学效果，存在不足，改进策略、拓展改革）教学项目（模块/情境/任务/单元）飞机的基本知识教学内容飞机飞机的空间运动及操纵课程名称无人机飞行控制技术授课班级无人机2104~6课程类型理实一体授课时间02一102二1授课地点1-401/1-404授课学时4累计学时10/64授课教师于明清审批/日期一、学情分析学生已学过空气动力学和飞行原理这门课程，所以本章内容只涉及核心内容，以为了方便学生对本门课程的学习。另外，虽然学生已是航空学院的大三的学生，但对于飞机的一些基本知识仍然没有直观的认识。所以在本章安排一次外场关于飞机的现场教学内容。二、教学目标知识目标(1)掌握气体运动的基本知识(2)熟悉飞机的空间运动和操纵(3)掌握常用坐标系；(4)了解飞机的操纵机构；(5)熟悉飞机的各种指标。技能（能力）目标(1)熟知气体运动的相关知识(2)熟悉飞机的空间运动及操纵(3)能明确三个坐标系的关系和应用；(4)能说出飞机的操纵机构；(5)能熟知飞机的各种指标：机体指标和运动参数等。素养目标（1）具有耐心细致、精益求精的工作态度，养成科学务实的工作作风；（2）具有吃苦耐劳、团结协作、勇于创新的精神；三、教学重点和教学难点教学重点伯努利方程、连续方程飞机的基本知识教学难点激波、流线及流管教学方法及手段利用生活中的实例，依据视频、图片等详细讲解，然后引导学生自主思考。安排外场现场教学，加深学生对所学知识的理解和掌握。教学资源教材、数字化资源等教材：无人机飞行控制技术数字化资源：微智库/?q=node/9802教学载体、设备及耗材等教学PPT外场各类飞机。四、教学环节（主线/流程）设计（文字、图或表均可，需标明每个环节的时长）序号教学环节主题内容信息化资源时间教学方法1考勤管理考勤，讲解作业完成情况，知识回顾。5m2课程回顾运动的相对性、连续方程、伯努利方程、激波及马赫数。10min问答法3教学内容1常用坐标系及飞机运动自由度。专业资源库10min讲授法4教学内容2飞机的机体指标。专业资源库15min对比法5教学内容3飞机的运动参数专业资源库20min讲授法6教学活动飞机的运动参数在飞行控制的作用专业资源库25min小组讨论法7课堂小结总结。布置作业专业资源库5min陈述法8飞机的认知90现场教学五、教学实施过程（一）课前教学设计及活动教师针对要讲解的内容，发布要求学生提前预习的内容。学生根据老师布置的任务，利用教材及网络资源查找预习相关知识。（二）课中环节内容回顾及作业讲解回顾上堂课程的主要内容：1.运动的相对性2.连续方程3.伯努利方程4.激