高职院校无人机应用技术专业建设思考与实践.pdf

模具专业教学与实践模具制造 2023年第9期高职院校无人机应用技术专业建设思考与实践杨康宁，朱菲菲（许昌职业技术学院，河南许昌461000）【摘要】随着无人机技术的快速发展和广泛应用，越来越多的职业院校开设了无人机应用技术专业，但是在专业建设初期，师资力量薄弱、实训设备紧缺、课程体系不完善等问题困扰着很多院校的专业发展。本文将从无人机应用技术专业的概述、人才培养目标、课程体系、提升人才培养质量、实训室建设等方面进行探讨，旨在为高职院校无人机应用技术专业的建设提供参考意见。关键词：无人机应用技术；专业建设；人才培养；实训室建设中图分类号：G712文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.035Reflection and Practice on the Construction of Drone ApplicationTechnology Major in Vocational CollegesYang Kangning，Zhu Feifei（Xuchang Vocational and Technical College,Xuchang,Henan 461000,CHN）【Abstract】With the rapid development and extensive application of drone technology,more andmore vocational colleges have opened up drone application technology majors.However,in theearly stage of professional construction,many colleges are struggling with problems such as weakteaching staff,insufficient practical training equipment,and imperfect curriculum systems,whichhave hindered the development of the major.This article will discuss the overview,talent trainingobjectives,curriculum system,improvement of talent training quality,practical training room construction,and other aspects of drone application technology majors,aiming to provide referenceopinions for the construction of drone application technology majors in vocational colleges.Key words:drone application technology；professional construction；talent training；practicaltraining room construction1引言随着我国经济的高速增长和科技的快速发展，无人机应用技术作为新兴领域，逐渐走入大众视野。在此背景下，无人机应用技术专业得以迅速发展。初期，无人机应用技术专业教育规模较小，仅有个别航空类高职院校尝试开设此专业。根据高等职业教育专业设置备案的结果显示，2013年我国只有两所院校设立了无人机相关专业，分别是天津现代职业技术学院设立的“低空无人机操纵技术”专业，西安航空职业技术学院设立的“无人机应用技术”专业。后来随着民用无人机技术的大幅进步和广泛应用，企业对无人机技术方面的人才需求也不断增多，自2015年教育部公布新增“无人机应用技术”专业后，我国越来越多的高职院校开设无人机应用技术专业，逐渐形成了多层次、全方位的无人机应用技术教育培训体系。2人才培养目标在专业建设实践中，首先要明确人才培养目标，无人机应用技术方向到底需要哪些人才呢？根据市场需求调研，无人机的主流行业应用如表1所示。118模具专业教学与实践模具制造 2023年第9期表1无人机行业应用概览警用能源国土资源商业农业医疗防灾救灾无人机相关无人机应用方向边防巡检电力巡检城镇规划航拍素材采集农作物植保医疗用品运输防汛抗旱无人机组装调试森林防火石油管道巡检铁路建设物流运输农作物状态监测体温监测灾害救援无人机生产制造交通监管天然气管道巡检考古调查表演宣传智慧农业研究病毒消杀灾情监控无人机维修保养对市场需求进行剖析，无人机方向的人才需求分为两大类，一类是无人机行业应用的工作岗位，这一类以无人机为平台，开展各种行业应用，例如无人机测绘操控员、无人机植保操控员；另一类是无人机本身相关的工作岗位，例如无人机装调检修工。综上，无人机应用技术专业的人才培养目标是培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力；掌握扎实的科学文化基础和无人机飞行原理、系统结构、飞控技术、检测维护及相关法律法规等知识，具有无人机组装、调试、任务作业和故障检测与维护等能力，具有创新思维、工匠精神和团队协作精神，能够从事无人机装配调试、飞行操控、售前售后技术服务、行业应用、检测维护等工作的高素质技术技能人才。3课程体系无人机应用技术专业的主要课程设置包括专业基础课，如机械基础、机械制图及计算机辅助制图、电工电子技术等课程；专业支撑课，如无人机结构与系统、无人机飞行原理等理论课程；专业核心课，如无人机操控技术、无人机组装调试和维修保养等实践类课程；专业方向课程，涵盖无人机航拍、植保、测绘、巡检、市场营销等行业应用类课程1。以我校为例，在高等职业教育“无人机应用技术”专业人才的三年培养周期中，是这样开展教学的。第一学期，以公共基础课程为主，专业基础课程开设“机械基础”“机械制图及计算机辅助制图”和“电工电子技术”，培养学生掌握识图制图的基本技能，学习电工基础知识，掌握电路板焊接技能；同时开设“无人机结构与系统”和“飞行法规”这两门浅显易懂、无人机基础入门的课程，有助于激发学生的兴趣，提升学习动力。第二学期，仍然以公共基础课程为主，专业基础课程开设“传感器与检测技术”，使学生了解无人机中IMU模块、指南针模块、惯性制导模块等传感器的工作原理，为后续的专业课程打下基础；开设“单片机技术与应用”，使学生了解无人机的控制核心无人机飞行控制系统是如何工作的；同时开设“无人机模拟操控”和“无人机操控技术”，先模拟飞行，使学生较好地掌握无人机操控技能，降低实际飞行的事故率，再实操飞行，夯实学生的无人机操控技能。第三学期，专业支撑课程开设“无人机飞行原理”和“无人机导航技术”课程，专业核心课程开设“无人机组装与调试”和“无人机维修与保养”课程，这部分的学习可以让学生掌握无人机生产制造、维修保养工作岗位的技能。此外开设无人机的行业应用类课程“无人机植保技术”，是学生第一次接触无人机行业类的课程。第四学期，专业方向课程开设“无人机航拍技术与后期处理”“无人机测绘技术与数据处理“无人机巡检技术与数据处理”等课程，这是在学生掌握了无人机专业技能后，延伸学习的行业应用知识。本学期行业应用教学以理论教学为主，实践教学为辅，主要培养学生具备各类行业应用技术的扎实理论基础。第五学期，开设职业训练类项目，如“无人机航拍实训”“无人机测绘实训”和“无人机巡检实训”等课程。这是由于无人机应用技术专业培养的技能人才要具备独立完成实践项目的能力，通过这些课程的实践练习，进一步巩固了学生的理论基础和实践技能。第六学期，主要开展一线教学，学生根据自己的职业规划选择对口的实习工作岗位，进一步拓展专业知识宽度、提高专业技能熟练度，创造毕业即就业的条件。需要指出的是，对以上六个学期的课程安排，应当是灵活的，例如林业类院校可以偏向无人机植保方向进行教学，传统测绘类院校可以偏向无人机测绘方向进行教学。此外，无人机行业应用方向较多，每个方向的培养难度不一，例如无人机植保较为简单易学，而无人机测绘则需要扎实的理论基础和要求较高的软硬件实训条件，各院校应根据自身特点和条件，对学生开展分方向、分层次的教学2-3。4提升人才培养质量经过本校五年的专业建设与实践，本文总结出来了如何提升人才培养质量的一些方法。第一，培养目标和市场需求紧密结合。市场对于无人机应用技术人才的需求在不断变化，学校要根据行业需求适时调整教学计划和课程设置，使学生掌握扎实的专业技能，更好地适应市场的变化，提升学生就业竞争力。第二，注重教师队伍建设，提高教学质量。学校应大 119模具专业教学与实践模具制造 2023年第9期力推进教师队伍建设，加强教师培训和考核，吸引更多有实践经验、热爱教育、具有高素质和创新意识的教师加入到无人机应用技术专业教学中来，提高教学水平和效果。第三，高职院校无人机应用技术专业的人才培养应注重实践教学，通过项目式教学将学习与实践相结合，让学生通过自主学习、问题解决等方式，提高学生的创新能力和实践能力。此外，学校要不断更新实训设备，通过实验、模拟、实操练习和顶岗实习等方式，让学生在实践中掌握实习工作的专业技能，达到毕业即上岗的要求。第四，随着信息技术和网络技术的快速发展，教育新技术也得到了广泛应用，合理运用教育新技术，可以显著提高教学效果。如在线教学平台、虚拟仿真技术等。例如，通过无人机模拟飞行软件，减少学生初次飞行的紧张情绪，提高学生的操作水平和学习兴趣，降低飞行事故的概率。第五，要广泛组织学生参加各项技术技能大赛，达到以赛促学、以赛促教的目的。技能大赛是技术人才最好用的磨刀石，通过比赛，可以让师生了解无人机技术发展的趋势，学生在反复练习中提升了技能，在比赛得分中看到自己的不足和下一步努力方向4。第六，学校培养人才的目标是为了对接企业的用人需求，高职院校无人机应用技术专业要与国内外知名企业建立良好的合作关系，建立实习基地，开展联合课题研究和实践活动，让学生更好地了解企业的发展需求和市场趋势，提高学生的综合素质和就业竞争力，为学生提供更多的就业支持和机会。5实训室建设与设备购置无人机应用技术专业人才的培养，离不开丰富而专业的实训设备，这些实训设备应涵盖专业支撑课、专业核心课以及职业训练项目。根据我校的无人机应用技术专业实训室建设经验，以及走访多所职业院校的实训室所见，得出至少需要四个模块的实训场所的结论，分别是：无人机数据处理中心，进行无人机仿真操作和无人机数据处理；无人机组装调试实训室；无人机展览实训室用来展览、存放无人机设备；无人机室外飞行场地。本文以一个教学班40人为例，教学中以24人为一组进行分组实训教学。以开设无人机航拍、无人机植保、无人机测绘和无人机巡检三种行业应用课程为例，列举实训设备清单如表2。（下转第123页）表2实训设备清单序号12345678910111213设备名称高性能计算机电烙铁套装及耗材多旋翼无人机组装套件及工具固定翼无人机组装套件及工具直升机组装套件及工具植保无人机及配件航拍无人机及配件测绘无人机及测量工具巡检无人机及配件无人机模拟飞行软件图片编辑软件、视频剪辑软件正射影像和三维建模数据处理软件巡检数据处理软件适合课程无人机模拟飞行无人机航拍技术无人机测绘技术无人机巡检技术电工电子技术无人机组装与调试无人机组装与调试无人机组装与调试无人机组装与调试无人机植保技术无人机植保实训无人机航拍技术无人机航拍实训无人机测绘技术无人机测绘实训无人机巡检技术无人机巡检实训无人机模拟飞行无人机航拍技术无人机测绘技术无人机测绘实训无人机巡检技术无人机巡检实训作用模拟飞行教学图片编辑、视频剪辑数据处理软件教学数据处理软件教学焊接教学课程实践教学课程实践教学课程实践教学课程实践教学课程实践教学课程实践教学课程实践教学模拟飞行教学图片、视频处理教学数据处理软件教学数据处理软件教学建议数量2020202020210101020202020 120模具专业教学与实践模具制造 2023年第9期总之，高校是培育工科大学生工匠精神的重要阵地，机械原理 课程是工科机械类的主干技术基础课。新时代工科大学生工匠精神在 机械原理 课程中的培育，有助于进一步提高工科大学生的各种能力，有利于满足新经济发展对具备跨界整合能力以及创新创造能力人才的需求，能够进一步提升国家人才竞争力。参考文献1张康智,毕永强,曹鹏飞.机械制造技术基础 课程思政教学设计与研究J.创新创业理论研究与实践,2020,3(23):1314+18.2王谦.高职理工类专业课开展课程思政教育的探索与实践以 机械制造工艺与装备 课程为例J.职业技术,2019,18(07):6568.3景修润,王为,邓拥军.融合多学科知识精心设计 机械制造技术 第一课J.课程教育研究,2016(33):108109.4高远,吕甜甜.新时代工匠精神与大学生专业素养培育融通机制探析J.江苏高教,2021(04):98101.第一作者简介：李洋，男，1985年9月生，安徽阜阳人，本科，副教授，研究方向：工程力学，教育教学。通讯作者：宋雨屏，女，1988年8月生，湖南澧县人，硕士研究生，副教授，研究方向：物流管理，教育教学。（收稿日期：2023-06-11）DMM表1新时代工科大学生工匠精神融入 机械原理 课程的育人目标章节绪论第1章 机构的组成第2章 连杆机构第3章 凸轮机构第4章 齿轮机构第5章 轮系从轮系的原理第6章 间歇运动机构第7章 其他常用机构第8章 组合机构育人目标由空间站核心舱的发射成功引入，激发学生的爱国主义情怀和民族的自豪感；提升学生对机械类专业的热爱；进一步坚定学生学好机械专业的决心和信心。明确我国是制造大国，但暂时还不是制造强国，激发学生提升自己的科学素养、创新意识和社会责任感。使学生爱学校、爱专业、爱未来从事的职业。通过机构有约束与运动副及自由度，引导学生自律、守法、诚信。明确社会主义核心价值观的意义，正确处理好同学之间的关系，互帮互助，相互关心。结合死点位置及其合理的应用，认识事物的两面性，使学生在工作或生活中，辩证的分析和处理问题。认知在工业生产中机构的工作规律，通过应用实例，使学生热爱专业、知业乐业、热爱生活。了解团结、互助、合作就是齿轮精神。从齿轮加工及传动设计培养学生技艺精湛、追求卓越的工匠精神。使学生养成对每个细节和每道工序精雕细琢、千锤百炼、追求极致，充分利用技术优势，博采众长，追求品质的美好品质。学生在间歇运动机构的工作方式中体会：人无完人，学会接受自己和别人的不完美，学会取长补短。事物是多元的，解决问题的方法很多。在分析解决问题时要放开思维，拓展视野，问题就会迎刃而解。思考组合机构等的工作方式，从而感悟到个人的力量有限，团结起来会出现无限的可能。使学生养成遵章守纪、诚实守信和实事求是，不断实现自己的人生价值品质。树匠心立匠道强匠技强匠技强匠技强匠技强匠技筑匠魂立匠道强匠技团结友善敬业奉献爱国守法明礼诚信勤俭自强勤俭自强勤俭自强勤俭自强勤俭自强勤俭自强守正创新6结束语本文从无人机应用技术专业的概述、人才培养目标、课程体系、提升人才培养质量、实训室建设与设备购置五个方面进行探讨，旨在为高职院校无人机应用技术专业的建设提供一些启示和建议，文中关于人才培养目标、课程体系和实训室建设的内容也是我校无人机应用技术专业开办五年来的最新状态。虽然我国高职院校无人机应用技术专业已经蓬勃发展，但仍需要不断探索和改进。未来，我校将继续加强与兄弟院校的交流、与行业企业的合作，注重吸引优秀人才加入教学队伍中，为无人机应用技术行业的持续发展贡献更多的力量。参考文献1许鹏鹏,夏昊天,严婷婷.“1+X”背景下高职院校无人机应用技术专业课程体系探讨J.科学视界,2022(29):142144.2薛宗渊.职业教育无人机应用技术专业人才培养方案研究J.科技风,2019(21):72.3王启春,李天和,周金国.高职院校无人机应用技术专业（智能测绘）人才培养模式构建J.西部素质教育,2019,5(16):206208.4强德霞.“无人机+”背景下无人机应用技术专业人才培养方案德研究与实践J.中国建材科技.2020,29(05):154155.第一作者简介：杨康宁，男，1992年2月生，汉族，河南许昌人，硕士研究生，助教，研究方向：无人机应用技术。（收稿日期：2023-05-14）DMM（上接第120页）123