3.《无人机结构与系统》课程教案5-6

无人机结构与系统课程教案授课课题多旋翼无人机的结构组成——电池授课学时4授课班级无人机2501无人机2502授课时间第3周授课地点宏博楼授课形式理实一体化（理论讲解+实验操作）教学资源《无人机结构与系统》国规教材、电池相关PPT课件、B6平衡充、锂电池组、BB响、充放电连接线、电源适配器、职教云平台相关预习/作业资源学情分析本次授课对象为无人机专业1年级学生，已初步了解无人机的基本分类和整体结构，具备简单的电路串并联基础知识，但对锂电池的专业参数、充放电原理及实操规范缺乏认知。借助职教云平台发布电池相关预习任务（如锂电池基本概念问卷），收集学生预习反馈，发现学生对串并联标识（S/P）、充放电倍C的理解存在盲区，实操环节的安全规范意识薄弱，据此针对性设计理论讲解的重难点和实验操作的引导步骤。教学目标知识目标1.掌握锂电池串并联连接方式（S/P标识）的含义及电压、容量计算方法；2.理解锂电池电压、容量、充放电倍率C的核心参数定义及计算；3.知晓锂电池过充、过放的危害及平衡充电的目的；4.掌握B6平衡充电的操作步骤及充电时间、电流的计算公式。能力目标1.能根据锂电池铭牌标识解读参数并完成电压、容量、放电电流、充电电流的计算；2.能使用BB响检测电池电压，判断电池组S数；3.规范完成B6平衡充电的实操流程；4.能独立完成不同工况下锂电池充电时间的计算。素质目标1.培养严谨的工程计算思维和实操规范意识，树立"细节决定安全"的职业理念；2.增强锂电池使用的安全防范意识，树立安全生产、规范操作的职业素养；3.培养团队协作能力（实验分组）和问题解决能力，养成认真、负责的职业态度；4.了解无人机电池技术的发展，激发对无人机专业领域的探索兴趣和创新意识。教学重点1.锂电池串并联（S/P）的含义及电压、容量计算；2.锂电池核心参数（电压、容量、C倍率）的解读与计算；3.B6平衡充电的规范操作步骤；4.充电电流、充电时间的计算公式及实际应用。教学难点1.充放电倍率C的概念理解及放电/充电电流的推导计算；2.电池组S数的判断方法（引出线数量法）；3.不同剩余电量、不同C倍率下充电时间的计算；4.平衡充电实操中的安全规范和细节把控。教学策略1.重难点解决：采用"概念讲解+例题演算+即时练习"的方式突破参数计算难点；通过实物展示、现场演示引出线数量法，帮助学生理解电池组S数判断；实操环节采用"教师示范+分组实操+巡回指导"，强调安全规范和细节。2.课程思政融合：在锂电池安全注意事项讲解中，融入安全生产的职业理念；在实验操作中，通过分组协作培养团队意识，通过规范操作培养严谨的职业态度；在课堂总结中，结合无人机电池技术发展，激发学生专业探索兴趣。3.分层教学：针对计算能力薄弱的学生，提供公式模板和基础例题；针对实操能力较强的学生，布置拓展实操任务（如不同电池组的充电参数设置）。教学反思1.学生对核心参数计算的掌握情况仍存在共性误区；2.B6平衡充电实操中，学生易出错的环节及改进措施；3.理实一体化的时间分配较合理，理论讲解与实操的衔接顺畅；4.职教云平台预习/作业资源的使用效果较好；5.课程思政的融入自然，学生的职业素养培养达到预期。教学过程设计环节（用时）教学内容教学活动设计教学方法和数字化资源运用师生课前环节11.发布预习任务：职教云平台推送锂电池基本概念、串并联电路复习资料；2.完成预习问卷：包含锂电池单节标称电压、串并联的基本问题；3.布置预习思考：无人机电池为何需要平衡充电？1.教师：在职教云平台上传预习资源、设计并发布预习问卷，收集分析问卷结果，确定课堂讲解重难点；2.学生：完成预习资料学习，填写预习问卷，记录预习中的疑问。1.教学方法：任务驱动法；2.数字化资源：职教云平台、电子预习资料、在线问卷。课中环节2（10min）课堂导入+知识回顾1.导入：以无人机飞行续航不足、电池起火的实际案例引出电池的重要性，强调本堂课学习的必要性；2.回顾：串并联电路的电压、容量规律。1.教师：展示无人机电池故障案例图片/短视频，提问引导学生思考；抽查预习问卷结果，讲解共性错误，回顾串并联基础知识；2.学生：回答教师提问，参与知识回顾，提出预习中的疑问。1.教学方法：案例导入法、提问法；2.数字化资源：PPT课件（案例图片/视频）、职教云平台预习问卷结果。环节3（40min）理论知识讲解1.锂电池串并联连接方式：S（串联）、P（并联）的含义，3S1P/3S2P示例，串并联后电压、容量的计算方法；2.锂电池核心参数：（1）电压：单节标称3.7V、满电4.2V，电池组总电压计算；（2）容量：mAh的定义，容量与续航的关系；（3）充放电倍率C：定义、计算公式，最大放电/充电电流计算；3.锂电池的安全使用：过充（＞4.2V）、过放（＜3V）的危害，电池长期存放电压（3.6-3.7V）；4.平衡充电的目的：解决电芯一致性问题，保护电池组。1.教师：结合PPT课件讲解理论知识，通过2200mAh3S1P35C电池为例，分步演算总电压、最大放电电流；设计即时练习（如4S2P5000mAh电池的电压/容量计算），抽查学生作答并讲解；结合实物锂电池组，展示过充/过放的电池实物（如有），强调安全危害；2.学生：认真听讲，记录重点公式和知识点；完成即时练习，主动回答问题，提出知识理解中的疑问。1.教学方法：讲授法、案例法、演算法、即时练习法；2.数字化资源：PPT课件、实物锂电池组、板书（公式推导）。环节4（40min）实验讲解与示范1.实验主题：锂电池平衡充电；2.实验仪器：B6平衡充、BB响、锂电池组、连接线、电源适配器的认识；3.B6平衡充电操作步骤：（1）BB响检测电池电压，判断是否需要充电；（2）电池组S数的判断方法（铭牌法、引出线数量法：n根引出线对应n-1节S）；（3）充电电压、电流的计算；（4）仪器连接、参数设置的规范步骤；4.实验注意事项：防爆要求、接线顺序、周边环境清理。1.教师：逐一展示实验仪器，讲解仪器功能；现场示范BB响检测电压、判断电池组S数的方法；以3S1P2200mAh电池为例，演算充电电压和电流；完整示范B6平衡充电的接线、参数设置、启动充电的流程，强调每一步的安全规范和细节；2.学生：观察仪器实物，记录操作步骤；认真观看教师示范，记录实操中的重点和注意事项，提出实操疑问。1.教学方法：演示法、实物教学法；2.数字化资源：PPT课件（操作步骤）、实验仪器实物、操作视频（辅助）。环节5（90min）分组实操+巡回指导1.学生分组，领取实验仪器；2.完成实操任务：（1）用BB响检测指定电池组的单节电压和总电压；（2）用两种方法判断电池组S数；（3）计算该电池组的充电电压和电流；（4）规范完成B6平衡充电的接线和参数设置（不实际通电，避免安全风险）；3.教师巡回指导，及时纠正学生的错误操作，解答实操问题。1.教师：将学生分组，分发实验仪器；巡回指导各小组实操，重点检查电池组S数判断、接线顺序是否规范；对操作不熟练的小组进行单独指导；记录学生实操中的共性问题；2.学生：以小组为单位，协作完成实操任务；严格按照操作步骤进行，互相检查，记录实操结果；遇到问题及时向教师请教。1.教学方法：分组合作法、实操法、巡回指导法；2.数字化资源：实验操作步骤卡片（辅助）。目标达成度评测1.理论评测：随机提问充电时间计算（如6S5000mAh电池2C充电的充满时间）、C倍率计算等问题；2.实操评测：抽查各小组的实操结果（电池S数判断、充电参数计算、接线规范）；3.总