《飞行器复合材料制造技术》是航空宇航制造工程、机械工程非常重要的一门专业课,旨在从应用领域、材料特征、原材料、成形工艺、装配加工工艺等多角度介绍飞行器中应用的复合材料的相关知识。本次微课是切入课程的第一节,是后续学习其材料组成、成形工艺、装配加工工艺的基础,其目的是让学生对复合材料的概念和性质有科学、专业的认识。复合材料是常听到而不甚解的概念,学生本节内容易轻敌、对抽象科学概念缺乏直观认识、对其背后原理欠缺思考习惯等是本次微课面临的难题。
从飞机结构破坏导致失事的视频,引出材料强度的要求;通过钢铁侠装甲与反浩克装甲的区别引出结构减重的重要性,从而引出工程上对高强轻质材料的迫切需求。提出问题并通过鸟撞飞机蒙皮的对比试验,让大家感受同厚度的复合材料的性能优势。然后从蒙古弓的设计出发点引发学生对复合材料设计理念的思考,顺势对复合材料进行科学定义,通过对工程和生活常见复合材料的剖析,通过对科学术语的深入分析,让学生准确掌握复合材料的概念。接着介绍复合材料组成和命名方式,鼓励学生对常见复合材料进行命名。之后通过表格对比钢、铝合金、钛合金和几种复合材料的密度、拉伸强度、弹性模量,引入比强度和比模量的概念,让学生了解复合材料力学性能优势,另外介绍复合材料在耐疲劳、减震、过载安全性等方面的性质。最后对本次微课进行总结,引导学生对后续学习的兴趣。
该微课的特点有三。(1)选题明确:围绕复合材料,从原理、定义、组成、性质等方面进行全方位的介绍,作为复合材料制造技术的绪论课,激发学生的学习兴趣。(2)生动活泼:从工程和生活实例引入,通过视频、动画等生动展示相关要素,适时抛出问题,引发学生思考,提升课程参与度。(3)科学严谨:用专业的术语说话,用详细的数据说话,让学生学会从生活中提炼专业问题,养成严谨逻辑思维的能力。
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