课程简介
本课程紧跟科技前沿，已连续开设6年，广受学生欢迎，有效提高了学生的创新性和科学素养。鉴于课程既有理工类学生选修，也有社科类学生选修，学生专业基础有很大差异，课程以科普、在实验中分析原理及规律为主，力求深入浅出。课程主要内容包括：普及无人机知识、了解无人机行业法规、介绍无人机在各行业的主要应用、大疆无人机展示、根据电影无人机片段分析其采用的技术等科普类内容；也有无人机设计方法、软件仿真、软件模拟飞行、硬件仿真等以递进方式进行的内容。其中包括动力系统设计、动态建模、传感器标定、滤波器设计等实验。每个实验都包括由浅入深的三个分步实验：基础实验、分析实验、设计实验。基础实验中，学生只需阅读并运行程序代码，然后观察并记录和分析数据；分析实验中，学生修改例程，并收集和分析数据；设计实验是在上述两个层次实验的基础上，针对给定任务，进行独立的设计。
课程开展情况
2020年起，《多旋翼无人机实训课程》在暑期学校的稷下课堂开设，面向威海校区本科生。2020年第一次开课，设置课容量60人，选课60人，根据学校要求采取线上授课。2021年选课前设置的课容量为80人，后根据后台选课情况增扩至160人，最终选课人数152人，线下授课，采用分班、班内分组的方式做实验。2022年设置课容量160人，选课160人，根据学校要求采取线上授课。2023~2025年每年均设置课容量60人，选课均满员。
课程主要特色
趣味性
1. 学生设计并搭建自己的飞行器：学生自己设计无人机，并进行性能计算，最终得到可以用于搭建真实无人机的购买清单。
2. 在模拟器中操控自己设计的飞行器：可分别用软件和遥控器操控自己设计的无人机。增加了课程的趣味性，提升学生学习的成就感。
2. 在模拟器中操控自己设计的飞行器：可分别用软件和遥控器操控自己设计的无人机。增加了课程的趣味性，提升学生学习的成就感。
适应性
考虑到选课学生不同的专业背景，每个实验包括由浅入深的三个分步实验：基础实验、分析实验、设计实验。能力较强的学生可以将所有实验以递进的方式全部完成。
综合性
整体实验包含空气动力学、理论力学、传感器、数字信号处理等多学科知识。教师为学生提供例程，力求将基础性和实用性相结合，使学生通过分析与解释数据，并进行信息综合得到合理有效的结论。
价值引领
有针对性地挖掘课程所蕴含的育人元素，探索无人机课程在思想政治教育和知识体系教育上的有机融合，激发学生的创新精神和积极探索实践的热情，进而达成育人和育才的统一。
课程效果评价
课程目的不仅仅是传授知识和无人机操控技能。根据教育部全程育人、全方位育人的指导精神，在授课过程中，力求把价值取向融入到课程当中。例如：
在介绍无人机动力系统建模及余差时，加入我平时阅读的几句书摘：用不确定的眼光看待世界，再用信息来消除这种不确定性，是大数据解决智能问题的本质…世界的不确定性来自两个方面，一是影响世界的变量太多，以至于无法用数学模型来描述，二是来自客观世界本身：不确定性是我们所在宇宙的特性（摘自：《大数据与智能革命重新定义未来》）。引导学生用发展的、变化的、不确定的眼光看待世界，再通过不断学习、提升境界和高度来面对变化，减少认知和真实世界之间的误差。
在介绍空气动力与阻力时，引用网络上一段话：水遇到阻碍，会有三种结局：一、增加深度；二、提高水平；三、别开生路，走出一番新天地。引导学生正确面对困难。
在介绍滤波器设计时，引用知乎上的一段话：罗素在他的《西方哲学史》中写道：多样性乃是幸福的本源。罗素自己也是个伟大的数学家，然而他却没有对这一句论述给出证明。卡尔曼滤波理论当然还算不上一个完整的最终证明，但是他的巨大成功为罗素的这一观点提供了有力的理论和应用支持，那就是保持多样性有助于接近世界的本源。我们在不断探索世界的多样性过程中，能够不断以不同方式，从不同角度揭示更多事物的内部信息，也终将使我们越来越接近世界的本源。引导学生理解如何最大可能地减小误差？——多传感器信息融合，即保持信息来源的多样性。
在引导学生分析问题和认识问题的过程中，让学生认识到问题和知识所包含的理论思维和价值判断，真正实现融入知识的价值引领，这是需要不断思考和探索的。
在介绍无人机动力系统建模及余差时，加入我平时阅读的几句书摘：用不确定的眼光看待世界，再用信息来消除这种不确定性，是大数据解决智能问题的本质…世界的不确定性来自两个方面，一是影响世界的变量太多，以至于无法用数学模型来描述，二是来自客观世界本身：不确定性是我们所在宇宙的特性（摘自：《大数据与智能革命重新定义未来》）。引导学生用发展的、变化的、不确定的眼光看待世界，再通过不断学习、提升境界和高度来面对变化，减少认知和真实世界之间的误差。
在介绍空气动力与阻力时，引用网络上一段话：水遇到阻碍，会有三种结局：一、增加深度；二、提高水平；三、别开生路，走出一番新天地。引导学生正确面对困难。
在介绍滤波器设计时，引用知乎上的一段话：罗素在他的《西方哲学史》中写道：多样性乃是幸福的本源。罗素自己也是个伟大的数学家，然而他却没有对这一句论述给出证明。卡尔曼滤波理论当然还算不上一个完整的最终证明，但是他的巨大成功为罗素的这一观点提供了有力的理论和应用支持，那就是保持多样性有助于接近世界的本源。我们在不断探索世界的多样性过程中，能够不断以不同方式，从不同角度揭示更多事物的内部信息，也终将使我们越来越接近世界的本源。引导学生理解如何最大可能地减小误差？——多传感器信息融合，即保持信息来源的多样性。
在引导学生分析问题和认识问题的过程中，让学生认识到问题和知识所包含的理论思维和价值判断，真正实现融入知识的价值引领，这是需要不断思考和探索的。
教材
全权，《多旋翼飞行器设计与控制》，电子工业出版社，2018年2月 国家级规划教材参考资料
1. 全权 戴训华 王帅，《多旋翼飞行器设计与控制实践》，电子工业出版社，2020年6月2. Brian L.Stevens etc., 王海涛等译。飞行器控制与仿真.国防工业出版社，2020.5月
课程文件
https://pan.baidu.com/s/1_3jxIAdUxdTE7STiaa-eJw