基于无人机应用技术专业人才培养模式的探究

发表时间:2021/4/6   来源:《中国教师》2021年1期   作者:薛枫
[导读] 随着时间的推移,我国的经济在加速发展,科技在不断进步。
        薛枫
        江苏省常州技师学院,山东常州   213032
        【摘要】随着时间的推移,我国的经济在加速发展,科技在不断进步。其中“无人机的发展”更是得到了世界各国的关注,它不管在工业、农业、航空航天、航拍等领域都承担着不可替代的角色。因此,在面对社会急需无人机应用技术专业人才的形势下,我院该如何培养出高素质的专业人才,又要以怎样的人才培养模式来进行培养是我们现在必须要解决的问题之一。本文将从无人机发展的现状分析着手,阐述无人机应用技术专业人才的缺乏及迫切需要,通过基础教育,以实践教学为中心,发展学生能力为本位,构建以校企融合为依托的多元化人才培养模式,从而来促进我院无人机专业人才培养目标的实现。
【关键词】无人机;人才培养模式
        一、无人机发展现状
        “无人机”当今一个火热的名词,它大显身手,在公共安全、交通和医疗等领域都发挥了积极的作用。比如:根据无人机所具备的精准、快捷、高效、安全等特点,无人机可以每天多次巡查各个社区、村庄以及重要交通要道,对未佩戴口罩以及违规聚集的一些市民进行“喊话”,劝导市民配合工作;可以通过卫星定位,按照既定路线实现无缝隙、无重复喷洒消毒;可以凭借不受地形限制的优势,变身为交警的“小助手”,疏导交通;可以在机体上装载红外热成像传感器,借助热成像技术来进行远程测温,从而减少人员的密集接触。“无接触配送”将成为未来发展的趋势。除此之外,无人机在航拍、灯光表演、勘探测绘、农林、安防、电力等不同领域也处处开花。其中,农林植保、航拍测绘、广播影视是目前无人机应用最为广泛,用工需求也最为迫切的行业领域。在无人机行业发展较为成熟的这个阶段,据相关资料显示,到2021年我国无人机行业的市场规模达到了315亿元,同比增长52.1%。另一方面从无人机的产业链来看,我们简单地将它分为设计制造和服务两大块。其中,设计制造在2016-2020年的年均复合增长率达到了70%,截止2020年,国内的工业无人机硬件市场规模已达到了130亿元;而服务模式主要包括了维修及无人机驾驶员培训等服务,随着行业的日益规范和法律法规的不断完善,持证飞行已是未来的趋势,因此培训市场将如火如荼地增长,据民航局数据显示,截止2018年,我国拥有无人机执照的人数为44573人,每年新增的数量均在6000人左右;据工信部发布的数据显示,截止2020年,无人机产业达到600亿元人民币的产值,年均增速40%以上。可见,在无人机产业这种快速发展的状态下,无人机应用技术专业的人才需求量很大,据无人机协会估计,到2025年将达50万。因此我们需要培养更多高素质的专业人才。
二、人才培养模式探究
        (一)影响人才培养战略的因素
        1、专业课程及课时设置的合理性
        近几年来,开设无人机应用技术专业的中职院校层出不穷,我院也在其列。若要培养出好的人才,我们就应该与时俱进,根据需求及学院自身的实训条件,与无人机企业进行深入地对接,以世赛为标准,合理地设置专业课程及课时,完善课程体系。我院该专业面对的都是初中刚毕业的学生,这部分学生的素质相对来说较差、缺乏好的学习习惯,要想增强学生对理论知识的理解,就必须结合多种教学方法,将枯燥乏味的教学内容生动化,激发学生的学习兴趣,并在实践中不断提高学生的动手实践能力。如果设置不合理,就会导致与职业标准、职业能力不能相衔接,达不到用人单位的要求。
        2、专业师资队伍的建设
        教师是教学的组织者,教师的教学经验及专业能力将直接决定该专业的教学质量。我们不妨设想一下,假如我们将跨专业和个别是对口专业出身的教师临时组建在一起,那么这支队伍的师资力量是很薄弱的,因为相关教师缺乏一定的无人机应用技术专业知识,即便是互相交流学习,也需要消化和时间的累积。
        3、专业实训基地的建设
        实训室的建设是专业建设的保障,如果受到学院实训条件的限制,那么在人才培养过程中,就不能实现培养和社会发展需求的无缝对接,学生的动手操作能力以及创新开发能力也得不到很好地锻炼,从而削弱了他们与其他院校学生的就业竞争力。
        4、专业教材的开发
        教材是生成教学质量的要素之一,它是教师上课的依据,也是学生查阅资料、自主学习的主要依据。因为一方面,它能提升学生对掌握知识的感知力;另一方面在课前的教学活动中,教师也必须认真备课,吃透教材,熟悉整个教材的知识框架及内容,分清重点与难点,才能更好地完成理实一体教学任务。教材是教师与学生之间的桥梁,但如果我们开设的一些专业课程,没有相应的教材与之对应,那么就不能满足教学需求,达不到企业的培养要求。
        (二)创新人才培养模式的措施
        无人机应用技术专业主要面向的是无人机的应用与生产第一线,主要从事的岗位有无人机的操纵与维修、组装与调试、数据处理、销售等。结合上述几点对人才培养战略的影响,我院应该通过基础教育,以实践教学为中心,发展学生能力为本位,构建以校企融合为依托的多元化人才培养模式,从而来促进我院无人机专业人才培养目标的实现。


1、基于世赛模块构建优化专业课程
        世赛无人机操控项目主要包括设计建模、组装调试、诊断维修、自动飞行编程、FPV穿越、物流运送、航空摄影等7个模块,这些模块基本包含了目前无人机应用层面的核心技能。例如组装调试模块就涵盖了电子电路装接与调试、无人机组装与调试两门课程。它要求学生能够对无人机的电池、各类电子电路、机体结构、电机、传感器、信号收发装置和飞控等部分进行安全和正确的安装、焊接和调试,能使用地面站对无人机进行参数设置和调整。这些内容是无人机教学的基础。因此结合教学实际和学生学情,我院将这7个模块分解成了11门专业课程,如图1所示。通过优化专业课程体系,来提升我院无人机专业教学质量。
        2、多样化的教学方法与手段,培养学生的学习兴趣
        从事无人机应用技术岗位的人员既需要具备广博的业务知识,也需要较强的专业技能。根据两者的不同,在无人机应用技术专业教学中除了可以采用讲授及任务驱动法外,还可以使用不同的教学方法。比如:《无人机机组装与调试》就可以采用技能示范法;而《无人机模拟操控技术》则可以采用模拟演练法;《无人机系统导论》、《无人机法律与法规知识》则应用案例教学法比较合适;情景设置法可以用于《无人机测绘应用技术》、《无人机航拍技术》等课程教学。
        有了教学方法,还得有好的教学手段。比如无人机模拟飞行这门课程,它本身带有“天然”的趣味性,在教学手段的选择上就不应拘泥于传统的教材或者多媒体设备,要敢于应用VR虚拟现实或体感游戏设备等新技术。例如,学生可以戴上VR眼镜进行线上比赛,并由评分系统自动排名,使得学习过程变成了一场对抗性十足的“游戏”,既有视觉上的冲击又有成绩上的激励,学生的学习动力十足,在不知不觉中提升了无人机操控水平。而教师只需引入项目导向式的教学,引导学生练习,并将任务布置下去,针对学生的表现进行总结评价,给出指导性意见即可,很好地贯彻了“学生为主体、教师为主导”的教学理念。又如,在训练学生实际操作无人机飞行的过程中,教师也可以以游戏教学法的形式展开。根据训练内容,将训练模块进行细化,向学生提供每关所需要完成的项目任务单。任务单中设立读一读、想一想、理一理、玩一玩等教学环节。当组长拿到任务单仔细阅读后,可根据任务单中的内容及各自组员的特长,带领组员展开进行闯关游戏,指导教师只是在旁负责考核与监督。所设定的每个任务都采取积分奖励制,如果个人或小组在指定的时间内提前通关,还可获得不同的速度奖励。激发了学生的“学、比、赶、帮、超”的学习热情。
        3、制定专业课程考核标准
        根据世界技能大赛的技术标准制定评分方式,它分为评价分和测量分。评价分打分方式为:按报名比例安排数名裁判为一组,各自单独对每一评分项评分,各位裁判员的平均分为该评分项的实际得分。测量分打分方式为:严格按照评分细则中的评分要求进行评分。目前世赛评分体系中测量分所占的比重越来越高,客观性越来越强,在无人机项目的7个模块中,评价分与测量分所占的比例为3:7。
        4、专业实训平台建设
        专业课程体系的实现必须依托于能满足一体化需求的实训平台,实训平台应为学生创造学习空间场地,按照竞赛标准提供丰富的练习活动。
        世赛的无人机项目7个模块需38m×27m在的场地内完成,主要包括设计与制造工位和飞行验证工位。
        新建设的实训平台既可以满足竞赛选手的训练要求又可以承担日常的教学任务,能够进行无人机专业全能力的培养,为每一个学生提供提高技能水平的机会。我院无人机专业实训平台计划建设4个实训室,包括:无人机装调实训室、无人机设计制造实训室、无人机VR仿真实训室和无人机飞控测评实训室。世赛工位-专业课程-专业实训室关系架构如图3所示。
        5、加强校企、校校合作,全面提升专业师资队伍的专业能力
        以提高学生的专业素养及人才培养质量为目的,一方面定期组织教师到企业或生产服务一线实践,了解企业的生产组织方式、工艺流程、产业发展趋势等基本情况;熟悉企业相关岗位的职责、操作规范、用人标准及管理制度等具体内容;学习所教专业在生产实践中应用的新知识、新技能、新方法;从而结合生产实际和用人标准,不断完善教学方案,提高教学质量。另一方面,将企业中具备丰富实践经验的人员请进来,指导学生创新创业。同时,与江苏省交通技师学院达成校校合作,为学生提供更多、更好的实习机会。通过这种模式,达到合作共赢。
        结语
        无人机的快速发展给我们带来了机遇和挑战,我们应当顺应时代发展的需要,找准定位,不断创新和改革人才培养模式,提升学生的专业技能和综合素质,培养出更多优秀的无人机应用技术专业人才。
 【参考文献】     
[1]马浩/顾诚.无人机应用技术高技能人才培养模式探究.[J].科技前沿.智库时代
[2]山岚,马铭,马力鹤,兰富才.高职无人机应用技术专业“双创型”人才培养模式探究.[J].教育现代化杂志
[3]黄瑞祥.高职无人机应用技术专业创新人才培养模式研究与实践 .职业教育,2016(10)
[4]白瑞杰,李晓雪《.中国制造2025》背景下的无人机发展前景[J].电信工程技术与标准化,2017(4).
[5]张伟瑞.高职无人机应用技术专业人才培养模式创新改革探索[J].现代职业教育·中职中专,2018
        
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