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【案例】STEAM课程:无人机航拍课程

来源:互联网 编辑:wan玩的好手游小编 更新:2024-03-20 00:00:09 人气:



随着国内电子制作业的展开,与电子产品相关的设计和手工制作愈来愈受到人们的欢迎。最热门的设计和制作包孕机械人、3D打印和四轴飞行器。此中,四轴飞行器由航模展开而来,具有更普及的群众基础。同时,其制作相对复杂,更受人们的喜爱。国内四轴飞行器颠末几年的展开,其对应的器件也加倍丰厚。南苑中学作为嘉定区科技特色学校,积极推进“STEAM”教育,展开科技立异课程开发的研究与检验测验。学校展开创意航拍无人机课程,有助于培育学生的立异肉体和实践才能。创意航拍无人机课程是自主拓展课程,由对创意无人机航拍课程感兴趣的六、七、八年级的学生组成。


一、课程布景

今朝,无人机在多个范畴取得应用,并颠末行业的不时完善,已形成初步的财宝链。无人机以其本身突出的优点、高性价比等宏大的优势吸引了人们的存眷,并在不时地研究中取得了必定的冲破,但其本身也有必定的局限性和缺陷,抗干扰才能差、续航暗示不佳、超距信号传输才能差等都是等候解决的标题问题,但从无人机全部行业的前景来看,无疑是值得一定的,在现有技术不时改造的状况下,其毛病 过错毛病 过错带来的影响愈来愈小是无庸置疑的。

创意航拍无人机课程的培育目的是使学生具有立异肉体和实践才能。学生通过“学中做,做中学”,亲身阅历制作、调试无人机,飞行无人机和使用无人机举行航拍。在此进程中不时的发明标题问题解决标题问题,从而提高学生的入手动脑才能。在本课程的引领下,学习多量的情理常识,同时结合实践操作,取得对无人机的干脆体验和感悟,促进学生的立异肉体和实践才能。


二、课程目的

1.了解航拍情理,把握无人机相关常识,培育真理思惟才能

2.学会无人机的航拍技巧,培育立异肉体和实践才能。


三、课程内容

亲手参与制作专业航拍无人机,使用契合国际标准的F450规格的四旋翼无人机飞行器器材整机,结合先进的3DR PIX无人机开源飞控系统,GPS 定位系统,气压定高系统,2.4G无线远控技术,5.8G长途图象传输系统和无刷动力系统、云台增稳系统等综合技术,亲手制作、调试、安装本身的专业航拍无人机,可完成航拍、自稳巡航、长途投放,主动返航等拓展功用。

在制作,调试无人机的进程中还会结合现实飞行航拍需要,依照国际AOPA标准学习飞行技术和航拍技巧,飞行安全标准,操作标准等。包孕安全起落、对尾悬停、仇人悬停、四面悬停,对尾飞行、仇人飞行、直线航线、四边航线、八字航线、环绕飞行拍摄,跟随飞行拍摄、全景飞行拍摄等飞行技术训练。

亲手飞行、航拍,并且学习视频非编学习(非线性编纂),学习使用Corel VideoStudio X9专业视频后期制作软件,对航拍视频举行后期制作,包孕对视频影片的剪辑、多段影片的接合、附加转场特效、添加文字标题、字幕、添加布景音乐等,让学生的航拍视频成为精巧的影视作品。

模块1: 什么是飞行器

本模块的主要目的是让学生了解飞行器的品种、了解飞行器的飞行情理及组成局部。详细内容是介绍飞行器的品种,包孕四轴飞行器的飞行情理和组成局部。

模块2: 四轴飞行器的材料准备

本模块的主要目的是让学生学会选择本身需要的四轴飞行器。详细内容是依照四轴飞行器的不同部件举行分类,并在不同的分类中解说此中部件的品种。

模块3: 硬件的组装

本模块的主要目的是让学生了解四轴飞行器各个局部之间的衔接方式,从而为以后的四轴飞行器的深进学习打下基础。详细内容为组装F450类的四轴飞行器,通过学习和实践组装,了解各个局部之间的衔接方式。

模块4: 无桨调试

本模块的主要目的是让学生了解飞控、电谐和电机之间的衔接方式,学会如何操作远控器来操作飞行器。详细内容为衔接线路、烧录PIX飞控的递次、举行飞行前的无桨调试等。

模块5: 有桨调试

本模块的主要目的是让学生学会桨叶的安装调试。主要内容为调试已安装上螺旋桨的四轴飞行器,重点解说桨叶的安装方式、有桨调试的步谐和一些常规的飞行器操作操演。

模块6: 航模模拟器的使用

本模块的主要目的是让学生学会应用模拟器举行仿真飞行,操演飞行技术。主要内容为模拟器的品种及安装方式,和在模拟器中完成四轴飞行器的训练。

模块7:无人机飞行操演

本模块的主要目的是让学生安全标准的操作飞行无人机,并针对航拍飞行技巧举行重点训练。主要内容为学习无人机飞行技术,指标,安全标准等要求,结合实操举行飞行训练。

模块8:航拍视频的后期编纂和措置

本模块的主要目的是让学生亲手制作的飞机,亲手拍摄的航拍素材最终成为优秀的艺术作品。主要内容为以专业视频编纂系统 VedioStudio为平台基础,应用在飞行航拍的视频中,对航拍的素材举行非线性的编纂,优化,加进配音配乐,优化镜头的剪辑合成、添加过场动画、字幕和加进视频特效等。



四、课程实施

无人机作为一门高新技术,具有必定的技术含量。精通无人机除要学会如何操作之外,还要把握无人机的内部构造及情理,可以维护好无人机。通过实际点拨和操作实践两局部的交叉举行,对学生举行全方位的 指导 指导。实际应用于实践,实践反应的标题问题用实际往解决,使学生既把握了无人机的内部构造,同时又具有了通过实际常识解决现实标题问题的才能。

(一)实际点拨

在颠末教室实际解说的前提下,让学生在现实操作中,发明标题问题、解决标题问题。也就是让学生在研究实践的进程中,以小组的形式举行实践操作,以让学生出现标题问题后能一路探讨和解决,联想到教员之前讲的实际常识,以实际常识为基础举行探究,探究标题问题发作的原因。同时,教师通过点拨式的 指导 指导,最终解决标题问题、把握相关情理。

(二)操作实践

通过电脑模拟举行无人机操作训练。电脑模拟可以树立一个实在的操作环境,后期先举行各个基础操作的训练,学生依照教师安置的行进路途飞行,在此进程中,培育学生的空间意识和必定的反响才能,为从此现实飞行打下基础。

通过电脑模拟的训练,学生已具有了熟练的操作技术,此时举行无人机真机的基础操演,墨守成规,使学生的操作熟练度不时升级。在此时期延聘无人机专业的高水平人员来学校举行讲座及现实操作教学。无人机是一个新兴行业,教员的实力水安然 宁静一些高水平的专业人员比拟可以相差许多,教员以教材为主,专业无人机飞行员倒是以实践操作为主。因此,约请专业无人机飞行员举行讲座,不管对教员水平的提升,还是对学生现实操控才能的提升都有很大的辅佐。

 


五、课程评价

创意航拍无人机课程评价,一方面是了解学生的学习状况与暗示,和到达学习目的的水平。别的一方面也为学生提供展现本身才能、水平、特性的时机,让学生在充分展现本身体育学习方面优点的进程中,体验活动中成功的乐趣与喜悦,加强无人机学习的自信心,这有助于学生进一步的学习与展开。最后,准确的评价,可以培育学生自我认识、自我教育的才能。通过学生的自我评价,学生的自我评价,学生对本身的体能、技艺、态度、行为、人际交往等方面的状况有一个清醒而准确的认识,在此基础上看到本身的优点与缺乏,以便取长补短。

(一)展现型评价

学生完成每一个主题作品以后,由小组组员在班级里举行小组作品展现,其他同学对作品的评价。对作品的评价主要通过以下几个方面:

1.作品契合设计理念和规格,唱工精巧、美不雅。

2.制作作品的合感性。

3.作品的装潢装潢合理巧妙,色彩明快。

4.我们应用学生自评、学生互评、教员评价三种评价方式相结合,给出定量评价,在评价表中以分数来暗示。

(二)评选性评价

综合完毕时,关于参与课程的学生们,任课教员会依据不同的评价点,鼓舞性地选出一些小组举行惩处。

1.最好创意奖。小组每一个主题的作品都极富创意,并且能在基础造型上,有创意、有立异地增多新内容。

2.最好协作奖。小组成员间乐于协作,积极沟通,在制作进程中可以合理分工,彼此辅佐,团队的效率高。

3.最好提高奖。小组成员从学期开始到学期完毕有较大提高(作品造型美不雅度、教室暗示、组员关系)。

(三)积分性评价

每次活动中,针对学生的详细暗示给出响应的积分,在学期末评选出第一、二、三名,给出响应的奖励。详细的评价方面:

上面表格中互评和师评到手3~4个A得2分,5~7个A得5分,8~10个A得10分。



【STEAM课程元素 】 

STEAM课程重点是提高学生真理素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养。《创意航拍无人机》课程以航拍无人机为载体,多量融进复合性的常识,恰是STEAM课程的各项主要元素,让学生在课程中多层次的体验STEAM课程魅力。

S——真理:无人机制作,飞行,航拍等技术复合了多量的真理常识,从空气动力学,电子学,构造学到飞控编程,后期制作等,并涉及到2.4G长途操作技术、5.8G长途图象转输技术,PIX地面站编程调参技术。都“创意航拍无人机”课程中暗示。

T——技术:无人机采用无刷动力系统和锂聚合物动力,是特斯拉汽车动力模型的缩小版,是最新的动力技术;飞控系统系用PIX开源系统,是今朝世界上应用最广,用户最多也是最专业的开源飞控系统,可以通过C语言二次开发;无人机制作中使用3D打印技术建模,制作,是创造,立异技术实现基础。

E——工程:完成调研、材料搜集,分组分工,方案任力图,在调试进程中搜集标题问题难点,在飞行进程不记载不同动力电池可负载和飞行的续航时间,分析合理的动力搭配,并优化设计和制作。

A——人文艺术:航拍视频的后期编纂措置,多量应用艺术手段,加进配音配乐,合理剪辑镜头协作,添加特效字幕等,让航拍视频最终成为航拍艺术作品。

M——数学:无人机的制作和调试中多量涉及到数学计算,几何计算的常识。

 



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