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北京钱学森中学

数学模型与3D打印课程简介

来源:北京钱学森中学    发布时间:2022-01-11    743

师资团队简介:

王易南,博士、研究员,现供职于中国运载火箭技术研究院总体设计部,曾参加我国载人航天工程项目管理与研制工作。北京市教委金融科技团专家,北京东高地青少年科技馆钱学森学院专家,长期从事数学建模与数据分析,优化算法研究等工作。


钱航,中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师,中国科学院国家空间科学中心飞行器设计专业博士。研究领域包括:太阳帆航天器、弹(轨)道设计与姿态控制、任务规划。


郜义蒙,男,毕业于北京航空航天大学飞行器设计与工程专业。20209月至今,在火箭院总体设计部攻读研究生,主要研究方向为星光制导 。本科期间曾多次获国家奖学金、三好学生、优秀学生等荣誉、并荣获“北京市优秀毕业生”、“沈元奖章”、“励志成长成才表率”、“宇航之星”等称号。

课程简介:

数学模型和3D打印课程是利用现代数学工具和3D打印技   术,将抽象的数学教学和具体的实物形体相结合的创新课程,具有较强的参与性和创造性,能激发学生对数学的兴趣,提高同学们的动手能力以及对数学公式和概念的理解和认识。

本课程首先介绍数学模型的概念、特点及在航天领域的应用。结合同学们的知识掌握情况,课程中主要训练学生使用数学工具建立有意义的几何体,并使用3D打印机打印出来。在实践中,通过建立数学模型了解复杂几何体的建模过程以及参数变化对形体影响的规律,让同学们通过实践过程,形成数形合一的基础概念,为后续的学习奠定基础。

 

课程初期让同学们初步了解数学模型和数学工具的基本知识和基本用法;然后结合具体案例逐步讲解参数方程与几何形体的关系,通过数学公式建立三维图形的方法和技巧;了解三维工程软件的基本知识和使用方法;课程后期以专项课题形式为主,结合万花尺、五角星、函数花瓶、海螺等形体,进一步讲解形体变化与数学模型之间的关系;在教学中注重概念的理解和形体内在的规律,并使用数学方程进行讨论,最终完成学生为主设计的几何体的3D打印。