无人机科技教育:《中小学航空模型与无人机课程》出版

描述

近期,海天出版社出版发行了新一代人工智能系列书本课程——《中小学航空模型与无人机课程(中级)》。在本书的无人机操控、实验和编程章节,创客火(Makerfire)旗下创客教育系列无人机以及与之搭配开发的LiteBeeGo 图形化编程软件等作为主要教学器具出现,为学生进行创客教育,学习无人机的结构、设计与制作和编程等提供有力的内容参考和技术支持。

自2020年初开始,创客火无人机团队便与深圳市实验中学联合,共同发起“广东省STEM教育实践研究课题”,并为编撰《中小学航空模型与无人机课程(中级)》一书提供了大量前期调研与指导编撰工作,此外还提供了一整套从初级到高级进阶的教育无人机教具、教学课程以及相关方案、技术支持等全程配合。

目前,这本由深圳众多优秀校企老师组合而成的创客教育团队共同编写的《中小学航空模型与无人机课程(中级)》,可以说是代表了深圳市中小学创客教育的综合水平,已被深圳市实验学校等多所广东名校选为STEAM教学课程。通过项目制学习全面培养学生的创新能力,拓展学生的知识领域,提升科学素养。

本书除了航空模型与无人机的设计与制作技能和方法外,还特别注意了学生创新能力和创意的培养。在通过案例掌握基本的设计与制作技巧后,鼓励学生运用电脑辅助制图软件、三维设计软件(如CAD或3D软件)等进行创新设计,同时也考虑了情感态度和价值观的引领,加深学生对航空模型及无人机的兴趣。 本书共设有六个单元,包括:探索飞行的奥秘;航空模型的制作与实践;航空模型的遥控与模拟训练;多旋翼无人机的结构与应用;多旋翼水上无人机创新设计与优化;多旋翼无人机编程控制等。

在这次“项目式课堂教学”研究项目中,创客火无人机凭借领先的技术优势、成熟的解决方案,在竞争激烈的教育无人机赛道上突出重围,作为教学器具几乎占据了本书无人机课程部分的绝大部分篇幅。

LiteBee Brix 积木无人机是一款针对6岁以上中小学生创造性启蒙STEAM教育的飞行器入门套件,是一款积木DIY套件,通过套件可以学习飞行器的整机结构和组装原理。今年,创客火还为Brix 积木无人机全新升级开发了Brix III 积木无人机,整机采用积木拼接,可自由组装多种形态的飞机造型,特别适合无人机的组装教学,以及无人机的科普教学和飞行训练等,引导少年儿童主动完成多种创意搭建,构建无限想象空间。

在本书中,LiteBee Brix 积木无人机作为“多旋翼无人机系统构造”章节(P128-130)的主要教学器具,在学生初步认识无人机后,从理论到实践,对LiteBee Brix 四旋翼积木无人机进行从0到1的组装,深入了解多旋翼无人机的系统构造。其组装步骤主要分为六步,分别是组装纽扣式电机、机架上安装电机、机架上安装电池、安装飞控模块、连线检测以及最后的设置调校。

同学们可以通过本章节的学习,初步了解多旋翼无人机的硬件构造,并初步掌握其组装方法、调校和飞行方法。

Tips:四旋翼DIY无人机一般包括机架1套、无刷电机4个、电子调速器4个、飞控1个、航模锂电池1块、遥控器以及接收机各1个、正反螺旋桨2个。

Ghost II 可编程积木无人机属于高阶段的无人机编程进阶课程系列产品。课程主要学习多旋翼无人机的组成、控制原理、组装及维修等,介绍无人机编程方法,学生进行飞行实训熟悉操纵技巧,组装后进行模拟飞行训练,还有丰富的拓展课程让学生能够完成各种趣味实践。因此,Ghost II 便作为本书中“多旋翼水上观鸟无人机(船)的制作、测试与优化”等章节(P136-146)的主要教学器具,通过对其进行改装来制作一个简易的海空双栖多旋翼无人机,有效的培养了学生的科创能力,提高逻辑思维能力。

想要完成水上观鸟无人机(船)的制作,首先需要完成无人机的基本组装,再根据无人机的质量、地盘形状来设计裁切事宜的泡沫载体,并将二者相互结合,最后通过给无人机添加垂直水平方向的旋翼推进器来为给这艘“海空双栖多旋翼无人机”提供水上前进动力。最后,还需给这艘水上观鸟无人机(船)进行实用性测试与优化,包括测试其载重、动力、防水、声音以及鸟儿影像拍摄质量等。

Tips:电子元件常见的防水措施主要有结构防水、灌封防水以及表面涂层防水等。

LiteBee Wing 编程积木无人机属于中小学阶段的无人机编程产品,搭配课程和教材,将无人机与编程和智能硬件的结合去实现无人机的识别、寻迹、多机编队等功能的开发和应用,培养学生的逻辑思维,激发学生对科技和人工智能的兴趣。在本书中,LIteBee Wing 编程积木无人机与LiteBeeGo无人机编程控制软件成为“多旋翼无人机单机编程”章节(P150-156)的教学示范器材。

以LiteBee Wing 多旋翼编程积木无人机为学习器材,通过搭配开发的LiteBeeGo 无人机编程控制软件编程实现飞行表演。

在安装下载好LiteBeeGO后,首先需要进行对频、校准和起降测试等操作,然后将电脑与遥控器进行连接设置后,便可进行编程设计了。最后,也是最重要的,为确保无人机的安全性和精准性,学生需要学会对无人机飞行前进行检查、测试和校准等,无人机方可完成预定的飞行任务。

作为无人机在教育市场的倡导者、创新者和开拓者,创客火已深耕教育无人机行业八载,如今凭借自身深刻的行业洞察、领先的技术优势、成熟的解决方案和丰富的项目建设经验,为国内创客教育的发展尽此绵薄之力,得到业内校企一众好评。在未来中国科技教育领域,创客火将继续不负使命,推出更多优质的无人机教育产品,为促进学生综合素养的发展和提升、充分激发学生的创造力而努力。

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