BOPPPS教学模式下航天类专业课程思政教学设计与实践——以航天动力学与控制课程为例

课程思政是高校落实立德树人根本任务的有效途径,BOPPPS教学模式是一种以教学目标为导向、以学生为中心的新型教学模式。该文紧扣航天类专业课程思政目标,以航天动力学与控制课程为实践依托,探索构建“BOPPPS+课程思政”的教学模式。首先,结合航天类专业课程的学科属性、教学目标和内容体系,从理想信念、家国情怀、科学精神和工程素养等方面深入挖掘思政元素;然后,按照课前、课中和课后的逻辑次序进行课程设计,通过导入(B)、目标(O)、前测(P1)、参与式学习(P2)、后测(P3)和总结(S)六个环节将思政元素有机融入课程内容。教学实践表明,该教学模式有效激发学习内驱力,促进“知识传授、能力培养、价值引领”三位一体教学目标的达成,提升课程教学质效。

基于OBE教育理念的“无人机模拟飞行”课程教学设计与实施研究

文章旨在探索和实践基于OBE理念的无人机模拟飞行课程教学设计。通过调研结果和学情分析,将OBE理念融入课程教学,确定课程培养目标并制定“无人机模拟飞行”课程标准,将课程思政元素融入项目,通过具体的量化考核对学习成效进行过程性评价。调研结果表明,OBE教育理念确实有效提高学生的学习主动性、动手能力和团队合作能力,对学生的创新思维和实践能力的培养也具有积极的影响。

移动云系的平行条播方案与“S”型飞行航线设计研究

在人工影响天气作业过程中,飞机作业航线设计是整个飞机增雨过程中最重要的技术工作,科学的飞机作业航线设计是提高云系催化效率以及检验催化作业效果的关键。针对平行条播方案,在充分考虑云系移速移向、飞机性能等基础上,提出优化的“S”型飞行航线设计方法,给出飞机转弯部分的简化处理方法,可快速确定关键点的位置,同时给出在标准转弯速率下空中国王350和运12飞机的转弯时间计算方法,对飞机增雨作业方案设计有很好的指导意义。实际飞行试验表明,增雨飞机可以按照设计的航线进行增雨作业,并且可实现平行条播。

助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标近似优化

针对助推滑翔变体飞行器弹道方案最优变形求解难、多设计指标相互矛盾等问题,开展助推滑翔变体飞行器弹道方案多目标设计优化研究。首先构建了助推滑翔变体飞行器全程弹道方案优化框架,通过内外层分别优化控制参数及弹道方案参数,并建立了以起飞质量最小、射程最大为优化目标的弹道方案多目标优化模型。在弹道建模中,基于牛顿迭代法建立助推段弹道模型,基于伪谱法建立最优变体再入滑翔段弹道模型。此外,提出了基于差分进化的多目标近似约束优化方法(MACO-DE),实现助推滑翔变体飞行器弹道方案优化。对比初始方案,在射程不变情况下,起飞质量至多降低3.81%,在起飞质量不变情况下,射程至多提升6.62%,从而验证了全程弹道模型的合理性与MACO-DE方法的有效性。

基于Raspberry Pi及Drone Kit的无人机飞行控制教学实践应用

基于开源硬件Raspberry Pi,Pixhawk及开源软件Drone Kit,设计了高校无人机飞行控制教学实践课程。课程中使用Raspberry Pi作为无人机的机载计算机与Pixhawk飞控芯片协同工作,通过使用MAVLink协议通信。学生在实践操作中需要掌握硬件各接口的功能属性进行无人机组装,在调测环境下,基于Drone Kit开发无人机飞行控制程序。所提的实践课程可以提高学生的动手实践能力,新环境下的创新应用能力能加深对飞行控制技术的理论理解。

“舰载飞行力学与控制”课程引入PBL教学法探讨

通过分析“舰载飞行力学与控制”课程的教学现状以及引入PBL教学法的必要性,以《机动飞行》章节的教学内容为例,给出了PBL教学法的实施过程;同时,针对教学过程中出现的问题,提出了相应的注意事项。实践表明,PBL教学法能够激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力,增强其团队协作精神,促进学生知识的掌握和运用,提高教学效率和教学质量,但是,PBL教学法对课程内容、师资力量和教学组织提出了更高的要求。因此,将PBL教学方法应用到“舰载飞行力学与控制”教学中是切实可行的。

立足岗位需求的飞机飞行动力学课程教学改革与实践

针对课程教学内容与装备发展匹配不够、教学手段与信息技术融合不深、抽象理论与工程实践联系不紧和专业教学与课程思政结合不实等现实问题,通过确定对接任职岗位需求的教学目标、重塑与新装备发展相适应的实战化教学内容、设计促进能力培养的复合式教学方法、实践基于信息化资源的线上线下混合式教学、探索专业课程“滴水浸润”的课程思政育人模式和优化过程与结果并重的课程评价机制等,有效破解教学难点、提高教学效益。为专业课程教学改革提供良好示范和有益参考。

飞行签派理论教员课程思政能力提升探究

飞行签派员的地面理论培训专业性较强,引入思政元素的难度较大。为提升飞行签派理论教员课程思政能力,在梳理前期研究成果的基础上,从教员个体、教员团队和航空公司三个方面分析现阶段导致飞行签派理论教员能力不足的原因,在总结飞行签派理论教员课程思政能力要求的基础上,从教员个体增强挖掘思政元素意识、教员团队创新教学方法、航空公司健全培训与激励机制三个方面提出提升飞行签派教员课程思政能力的建议。

BOPPPS模式下飞行原理课程虚拟仿真实验教学设计

为引导学员主动参与虚拟仿真实验教学,提升工程实践能力,飞行原理课程基于BOPPPS教学模式,提出“复习沉淀+课前热身、主题导入+目标牵引、前测考察+参与学习、后测反馈+总结拓展、课后答疑+定向帮扶”五阶段教学设计。合理构建课内外结合教学框架,强调参与式学习,实现实验教学与BOPPPS模式的有效结合,引导学员融入课堂,主动思考,达成工程实践能力培养目标。通过仿真实验教学提高工程实践素养,为后续课程开展、毕业论文设计、工作岗位胜任奠定良好的基础,对培养相关专业学员的科研意识和创新意识发挥重要作用。

飞行性能课程“弱”混合式教学改革

对于飞行技术专业本科学生来说,飞行性能是一门与工程应用结合紧密的专业核心课程,在课程计划教学时长内帮助其掌握和运用相关工程知识既非常重要也具有相当难度。多年教学实践证明仅依靠传统教学模式向学生传授相关工程知识所达到的效果十分有限。基于此,本文围绕飞行性能教学课程改革,采用线上线下相结合的“弱”混合式教学方式来弥补传统教学方式的不足,并基于6年12期次的开展情况对其应用效果进行分析。结果表明,该课程浏览量与在线互动次数十分可观,覆盖范围也很广泛,除了本校学生学习此课程外,还有许多其他高校与航空爱好者。因此,“弱”混合式教学模式对于飞行性能教学工作开展具有重要作用,的确能提高学生学习效果和学习能力。

民航特色飞控类课程群建设研究

飞控类课程群涉及到中国民航大学电子信息工程专业的核心课程,完善课群建设对提高教学质量,加强专业建设有积极作用。通过分析目前课程教学中面临的问题,结合民航运输飞机飞行控制系统的特点,充分挖掘相关课程之间关联,从教学实践内容、教学手段、教学平台、教材和思政内容等提出课程群的建设思路,为民航工程技术课程群建设提供参考和借鉴。

陆空通话课程建设探索与实践

“陆空通话”是飞行技术专业的核心必修课。为培养高素质应用型的飞行技术人才,依托本校定位及专业特色,对“陆空通话”课程建设进行了探索与实践研究。结合“陆空通话”课程建设实际情况,针对教学过程中出现的实际问题,从课程内容、教学方法、考评方式、教学资源、团队建设等方面提出了课程建设的策略,以期达成应用型人才培养的目标,提升课程的教学质量。

新工科背景下创新创业教育融入飞行控制类课程教学改革探索

为服务国家发展战略需求和创新型国家建设,培养高素质复合型人才是新时代我国高校的重要使命。在新工科建设背景下,针对飞行控制类课程传统教学中存在的问题,从理念、内容、实践、评价等维度开展教学改革探索,实现了创新创业教育与飞行控制类课程教学的有效融合。飞行控制类课程教学改革不仅提高了学生的创新创业能力,也提升了教学团队的整体素质,为培养新时代航空航天领域的高层次创新创业人才提供了有力保障,取得了一定成果。

基于DirectX技术的飞机飞行过程再现

分析了飞行过程再现的技术要求,研究了如何使用DirectX的Direct3D、DirectDraw、DirectSound等技术再现飞行过程。讨论了飞机离散点航迹误差的修正、插值算法以及时间同步播放控制问题。采用VisualC++6.0编程语言,开发了可在普通PC机上运行的飞机飞行过程再现软件,获得了满意的视觉效果。

高空无人侦察机生存力仿真研究

文章分析了高空无人侦察机的敏感性、易损性与生存力之间的关系,建立了高空无人侦察机生存力模型。通过仿真对高空无人侦察机生存力及主要影响因素——高空无人侦察机的航路捷径、飞行高度、飞行速度及雷达散射截面积RCS进行了研究。仿真结果表明,高空无人侦察机生存概率随航路捷径的增大、飞行高度的增高、飞行速度的提高及RCS的减缩呈阶梯状增加;而在相同生存概率的条件下,上述的生存力增强措施均能增加高空无人侦察机的突防距离。

基于GPS技术的云物理综合探测航线设计

目的不断提高云物理综合探测的科学性和人工增雨催化作业的有效性。方法利用GPS定位技术,对飞行探测、催化作业的航线进行设计。通过编程计算得出航线空间定位的具体坐标,设计出探测区、作业区和粒子增长区。结果以Y-12飞机在延安地区综合探测为例,给出了完整的云物理综合探测航线设计方案。结论2002—2003年多次外场试验证明,按该方案进行飞行探测和催化作业,使综合探测的科学性和催化作业的有效性明显提高。

无人飞行器测控信息管理系统的研究与设计

介绍了无人飞行器测控信息管理系统的软硬件组成、主要功能及其技术特点,探讨了系统主要关键技术,给出了测控信息实时接收的主要步骤和函数,推导出了计划航线自动生成算法。

机载预警雷达协同探测航线模式研究

提出了多架预警机协同执行预警探测任务时的并立和串接组合航线模式概念,对不同组合航线模式的特点及相应的雷达探测效能进行了分析。同时,以大型和小型预警机协同探测为例,分析了并立式航线模式适合有方位探测盲区的机载预警雷达协同使用的特点,并着重讨论了优化协同探测的具体方法。

基于Cardinals三次样条曲线算法的飞行过程再现

研究了基于DirectX技术再现飞行过程时遇到的几项关键技术。讨论了离散航迹点的误差修正和基于Cardinals3次样条曲线的插值算法,并给出了飞机飞行过程再现的解决方法。最后以某型飞机的飞行数据为处理对象,结合这种算法的使用,获得了满意的视觉效果。

飞机增雨作业“8”字型航线设计探讨

针对飞机增雨效果检验、水库增蓄水和森林防火等需求,在充分考虑云系移动、飞机性能等基础上,提出满足无缝隙催化要求的"8"字型飞行航线设计方法,给出"8"字型航线长度、宽度等特征值计算公式。在云系移动速度快、慢两种情况下,结合业务需要,分别设计向下、向上游漂移的移动"8"字型飞行航线。实际飞行试验表明,装有北斗等定位系统的飞机完全可以按照设计的航线进行增雨作业。