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作者编者:林海//朱元捷//刘畅|责编:徐艳君
出版社北京理工大学出版社
ISBN9787568292948
出版时间2018-12
装帧平装
开本16开
定价96元
货号10992861
上书时间2023-12-22
基于团队项目和产出导向的“飞行力学”
研究型课程教学
一、课程概要
飞行力学是研究飞行器运动规律的一门学科,是联系系统总体、制导与控制、气动外形设计、发射与动力装置等的桥梁和纽带,是研究和设计飞行器的理论基础。课程主要内容包括飞行力学的基本原理、概念和常用方法,对飞行器设计中的建模与仿真、运动学分析、稳定性与操纵性分析等进行系统的阐述和总结,是航空航天类专业的核心课程,是相关专业本科生的必修课程。
课程设计了5个训练项目,其中4个为团队项目。以这些项目为载体,覆盖本科层次飞行力学课程的常规内容。除了使学生达成常规教学模式的预期学习成果,还增加了学术写作、沟通交流、领导协作等方面的预期学习成果。课程对每一项预期学习成果,均设计了相应的教学内容、教学策略、考核办法和评价标准,是一种于基于团队项目和产出导向的研究型教学。课程结束时不仅给出每个学生的终评成绩,还要对每个学生的每一项预期学习成果给出评价。
课程教与学的工作量、难度和强度均远大于常规的本科层次飞行力学课程,但课内学时与常规教学的飞行力学课程相同。除个人项目外。采用组员固定制和组长轮值制,每个学生都要以组长、组员和个人三种不同身份,以带领团队、参与团队和独立工作三种方式完成5个训练项目。为保证教学质量.在进行教学安排时,建议师生双方的时间投入不低于常规课程的4倍。 二、课程教学目标及预期学习成果
(1)基本能力(基本内容相关能力):掌握飞行力学的基本原理、概念和常用方法,能对飞行器的建模与简化、弹道设计、导引规律与运动学分析、稳定性与操纵性分析等问题进行初步研究,并能理解常用的建模与研究方法的优点及其局限性。
(2)学术写作:了解学术写作的基本规范和要求,能够撰写符合基本规范和要求的研究报告,并能通过研究报告有效表达学术观点和总结研究成果。
(3)讨论交流:理解讨论交流对于项目研究的意义,能够以不同身份和多种形式进行讨论、交流进而达成学术理解。
(4)自主学习与终身学习:理解课程和教育的有限性和局限性,能够通过多种形式的自主学习克服项目研究过程中面临的这种有限性和局限性,进而理解自主学习与终身学习的意义。
(5)领导能力与团队协作:能够比较有效地组织完成和参与完成相关问题或项目研究。
其中第(1)项,是与飞行力学常规课程内容对应的基本能力。课程在设计时充分考虑了对该项能力的支撑,可以确保用本课程无缝替代北京理工大学飞行器设计与工程专业培养方案中的飞行力学课程。第(2)一(4)项,是国际工程教育十分重视的毕业要求相关能力,这些能力多为支撑学生可持续发展的、非常重要的非技术能力。相比专业性、技术性能力,非技术能力的培养和评价更为复杂,更为不易,因此一些常规课程并不主动、积极地承担对这些能力的培养和评价。
三、课程内容及教学策略
课程内容全部进行了项目化重构,以国内外先进飞行器为背景,设计了5个研究项目。课程在进行项目化重构时,建立了每个项目与其常规飞行力学课程内容的对应覆盖关系,确保以这些项目为载体,不仅可以承载原飞行力学课程的全部内容,更有利于通过研究型教学,拓宽和加深课程的广度与深度。除第一个项目为个人项目,要求每个学生独立完成之外,其余4个均为团队项目,学生必须组成团队通过“在研究中学习,在学习中研究”达成预期学习成果。
为达到更好的教学效果,在教学过程中需要根据每届学生的具体情况,对项目进行适当调整并不断完善。各项目的简要情况如下:
项目一:飞行器建模的若干问题研究
主要研究内容:在不同坐标体系下建立描述飞行器运动的6DOF数学模型,并进行简化和比较。
覆盖原课程内容:作用在导弹上的力和力矩、苏联和欧美常用坐标系的定义、刚体动力学建模的基本方法、坐标系之间的关系与矢量的投影变换、方向余弦与转移矩阵、飞行器姿态角及其他主要角度的定义、几何关系方程的建立、控制关系方程、飞行器运动的纵侧向分解、瞬时平衡假设与质心运动方程组的建立、过载与运动的关系。
项目二:铅垂面内弹道设计、解算与分析
主要研究内容:以某飞行器为背景,设计铅垂平面方案弹道和弹道成形控制
……
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