(1)实验教学过程
本实验共4学时,实验教学过程是以问题引导和驱动下的探究式教学模式为基础设计的。学习和理解农业无人机原理构造及构思创意(1h);阵列处理相关理论知识学生在实验前通过教材、慕课、微课等资源自主学习掌握。
本与模拟实验平台提供实验指导书,包含实验目的、要探究的问题、基本原理、实验方法、基本参量设置与测量的操作步骤、注意事项等。学生在进行实验前先进行自主学习,根据实验目的和要探究的问题,设计实验方案步骤,绘制出思维导图,在模拟实验平台上提交实验设计方案。
(2)实验方法
① 虚拟模型法
第一视角下,实验者能够自主学习农业无人机原理构造,在模拟实验平台与虚拟农业无人机进行互动。本项目除了自动记录参与实验者的实验过程,还收集实验人员在系统中提交关于农业无人机设备认知、原理展示视频与相关问题描述等,此外,模型数据库可以根据要求不断完善。
② 情境体验法
在进行农业无人机产品设计及模型构建实验练习时,系统有提示与纠错功能,允许学生“试错”;同时,系统也会对学生的整个操作过程进行记录和评分,并开设了学生综合性设计性实验,提高学生对问题的探究能力,综合反映学生对农业无人机虚拟作业环境及关键部件拆装的规范与标准的理解与掌握程度。通过操作该虚拟仿真实验,学生将完成对农业无人机原理构造的理解与认知;如何进行飞行作业与关键部件拆装;如何开展农业无人机重要性能参数的综合性与设计性实验。
③ 对比法
实验者通过比较学习,可以全面理解农业无人机操作系统独立性(各关键工作部件)与整体性(整机系统)的关系,全面学习农业无人机系统的工作原理与操作过程,提高学生深刻理解无人机构造原理和设计方法的能力,为进一步研发设计农业无人机整机系统关键工作部件和操作体验奠定了基础。