樊衛(wèi)國

摘要：隨著工業(yè)4.0的提出，智能制造、智能機器人都是未來工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展的風向標。無人機作為空中機器人在各行各業(yè)發(fā)揮著巨大作用，怎樣培養(yǎng)出無人機應用技能型人才成為該專業(yè)面臨最大問題，該文以實訓資源建設入手，剖析其對人才培養(yǎng)、專業(yè)建設的重要作用。

關鍵詞：工業(yè)4.0;無人機;實訓資源;人才培養(yǎng)

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）32-0117-02

1國內(nèi)外無人機技術發(fā)展狀況

“無人機”是當下最炙手可熱的名詞，其全稱是“無人機駕駛飛機”英文縮寫（UAv）。無人機是由無線電設備遙控通過自動駕駛儀自主控制飛行姿態(tài)的非載人飛行器。無人機的發(fā)展可以追溯到20世紀20年代，從1917年第一架無人機問世至今發(fā)展已有近百年，伴隨控制技術、電子技術、通信技術、慣導技術的迅猛，無人機在軍用、民用市場大放光彩。20世紀80年代日本雅馬哈公司著力研發(fā)應用于農(nóng)業(yè)市場的植保無人機，1987年雅馬哈R50面世標志著無人機技術正式面向民用市場。

國內(nèi)無人機最早由西北工業(yè)大學研究出一款無人機“D-4”，該無人機主要應用于航拍、地質(zhì)勘測、自然災害監(jiān)測等民用市場。迄今為止國內(nèi)無人機生產(chǎn)制造企業(yè)百余家，有極飛、大疆等整機制造廠家，也有拓攻、零度等研究飛行控制器的科技型公司，可以說無人機技術伴隨著智能制造技術在中國市場蓬勃發(fā)展。無論軍用市場還是民用市場，中國是繼美國之后全球第二大生產(chǎn)制造國。

截至2018年數(shù)據(jù)顯示，目前從全球無人機市場產(chǎn)值從2013年的21億美元，擴大至250億美元，年復合增長率達到44%。2018年全球民用無人機銷量為140萬架，其中專業(yè)級無人機銷量占42%，消費機銷量占58%。中國民用無人機銷售規(guī)模已經(jīng)達到140億元。主要分部在農(nóng)林植保、電力巡線、地理測繪、警用安防等熱門鄰域。伴隨無人機產(chǎn)值擴大，對于無人機人才需求也呈現(xiàn)井噴式爆發(fā)。

2無人機應用技術專業(yè)實訓資源建設存在的問題

2.1人才培養(yǎng)方案目標不明確導致課程體系設置不科學

與如火如荼發(fā)展的無人機市場相反的卻是無人機應用技術人才培養(yǎng)脫節(jié)，據(jù)某求職招聘網(wǎng)站統(tǒng)計，2018年國內(nèi)無人機飛手人才需求量達到20萬左右，目前國內(nèi)飛手不足4萬。國內(nèi)至少70%的企業(yè)很難尋找到專業(yè)對口的無人機專業(yè)技術人才，尤其在無人機飛控研發(fā)、機體結(jié)構(gòu)設計等專業(yè)性較強的崗位更是求賢若渴。

應無人機行業(yè)發(fā)展需求，教育部于2015年正式新增“無人機應用技術”專業(yè)（專業(yè)代碼560610）。然而因為該專業(yè)屬于新型技術，并無傳統(tǒng)專業(yè)可以參考借鑒導致在制定人才培養(yǎng)方案時無從著手，絕大多數(shù)高職院校制定人才培養(yǎng)方案中的課程設置部分以市場上培訓機構(gòu)的航空器擁有者及駕駛員協(xié)會認證（AOPA）或者中國航空運動協(xié)會認證（ASFC）等為藍本，將無人機應用技術人才專業(yè)設置成“飛手培訓”課程。一葉障目的理解造成對該專業(yè)人才培養(yǎng)錯誤定位，將本應集無線電通信技術、微電子技術、計算機技術、自動化技術等復雜的融合專業(yè)變成簡單的“無人機飛手”專業(yè)。培養(yǎng)出該專業(yè)人才除飛行職業(yè)技能符合市場需求之外，其他職業(yè)技能仍然無法滿足企業(yè)需求。同時由于人才培養(yǎng)制定的偏差導致實訓室建設無從下手，經(jīng)過調(diào)查95%以上的高職院校僅有組裝調(diào)試實訓室，學生經(jīng)過實訓僅能完成飛行器的組裝與調(diào)試，對于無人機技術無法充分理解。

2.2專業(yè)師資隊伍短缺造成實訓課程設置簡單重復

無人機是一門新型跨專業(yè)學科，除少數(shù)航空類專業(yè)的本科類院校開設類似專業(yè)外，其他類別院校沒有開設此專業(yè)致使該專業(yè)師資隊伍嚴重短缺。目前高職院校以采用計算機專業(yè)、機電專業(yè)、自動化專業(yè)等轉(zhuǎn)師資共同組建無人機應用技術專業(yè)。由于缺乏航空類背景使得專業(yè)特色短時間內(nèi)無法體現(xiàn)，不同專業(yè)教師對該專業(yè)認知如同盲人摸象比較片面。在實訓課程設置時又各自偏向于自己擅長專業(yè)，學生的實訓課程又變成諸如“C語言程序開發(fā)”“電工電子技術”“單片機技術”等。因為師資是非航空院校專業(yè)人才造成各學科之間本應該存在的交叉幾乎全無，導致實訓課程設置較為簡單，一般多為其他專業(yè)的基礎實訓課程堆砌。即使開設部分無人機特色實訓課程也以《無人機組裝調(diào)試》《無人機飛行》《無人機故障檢測》等既簡單又往往重復度極高的課程堆積。任課教師時常會覺得實訓課程過于簡單，為了飽滿課時而無謂的拉長課時。

2.3教學過程側(cè)重理論，無法充分發(fā)揮無人機實訓室功能

因以上種種原因?qū)е陆處熞?guī)劃課程時理論占比較重，面對諸如《空氣動力學和飛行力學》《無人機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設計》《無人機通信與導航》等難度較大課程，針對高職類學生理論知識薄弱的特性，本該通過提高學生動手實踐能力，通過數(shù)據(jù)建模、無人機仿真飛行等實訓手段模擬分析無人機相關結(jié)構(gòu)及通信技術卻變成為純理論課程。教師授課方式生硬，學生上課一知半解。該航空類專業(yè)課程本能夠體現(xiàn)無人機應用技術特色的實訓室建設成為空白，實訓資源當然無法滿足學生對于專業(yè)課程的理解。

3加強“產(chǎn)教融合”，建設農(nóng)業(yè)類特色無人機實訓資源

通過對國內(nèi)已經(jīng)開設無人機應用技術專業(yè)的職業(yè)院校調(diào)研以及無人機相關行業(yè)的企業(yè)走訪座談，以企業(yè)的視角審視市場發(fā)展、對專業(yè)技術人才需求。針對以上高職院校的實訓室建設存在的問題。根據(jù)教育部職業(yè)教育與成人教育司2叭7年底國辦印發(fā)的《關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》指導思想。以市場需求為導向，以產(chǎn)教融合為突破口，從以下三個方面著力建設無人機實訓室，體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)類高校辦學特色。

3.1深化產(chǎn)教融合，校企合作共建無人機實訓資源

以培養(yǎng)市場需求職業(yè)技能型人才為目標，將優(yōu)質(zhì)企業(yè)生產(chǎn)制造技術融入教學環(huán)節(jié)中。企業(yè)生產(chǎn)制造技術代表著社會先進生產(chǎn)力，因此融人生產(chǎn)制造的實際不僅可以提高學生實際動手能力，同時對于提高學生綜合素質(zhì)有很大幫助。因此在諸如《機械加工》《機械制圖》的課程中，緊緊圍繞無人機相關零部件機械加工技術這一重點。建設實訓室時充分考慮到企業(yè)實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用的相關設備，從工藝復雜度、精度、系列化程度等多維度作為采購實訓設備的技術指標，旨在告別傳統(tǒng)實訓課程簡單，實訓成果無法用于生產(chǎn)應用。在實訓教學過程中，對于關鍵技術從企業(yè)聘請工程師作為實訓指導教師，解決學生實際操作困難的同時。與專職教師充分溝通，共同編制實訓指導書、開發(fā)教學資源庫等有效手段，科學高效的培養(yǎng)實用技能型人才。

3.2豐富實訓課程內(nèi)涵，充分發(fā)揮實訓室功能

經(jīng)過大量的市場調(diào)研及專家論證，不難發(fā)現(xiàn)作為無人機應用技術專業(yè)學生的實訓內(nèi)容僅僅滿足“裝、飛、改、調(diào)”是遠不能滿足無人機企業(yè)、行業(yè)的需求。因此在重新制定的課程體系標準中，按照人才培養(yǎng)目標能力分層思想將“裝、飛、改、調(diào)”重新細化課程標準并且最終落實在實訓環(huán)節(jié)，將功能簡單的組裝實訓內(nèi)容調(diào)整為基于STM32F103RCT6 Lanuchpad開發(fā)的統(tǒng)一教學平臺，該平臺最大特點在于兼容TI MSP430/MSP432MCU，融合主流先進技術包括無人機傳感器技術、飛控技術、通信技術等。學生通過系統(tǒng)化的實訓平臺完成各項實訓內(nèi)容后，不僅滿足學生組裝與調(diào)試的基本需求，同時對于學有余力的學生提供了強大的開發(fā)入門實訓內(nèi)容，結(jié)合無人機的傳感元器件、通訊元器件等將一門實訓課程衍生多門出跨學科融合。在人才培養(yǎng)的課程設置方面將原先相對獨立的課程做出全面融合，學生學習的不再是一門單獨的課程，而是有機的融合。

3.3突出農(nóng)業(yè)特色，提高“服務三農(nóng)”思想，延伸實訓資源

針對農(nóng)業(yè)類高職院校以農(nóng)為本，服務三農(nóng)的辦學指導思想。對于培養(yǎng)無人機應用技術人才也應充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)特色。在構(gòu)建課程體系時，增加《植保技術》《農(nóng)業(yè)氣象學》等特色實訓課程資源。結(jié)合目前無人機在農(nóng)業(yè)發(fā)揮著巨大作用，在建立校內(nèi)實訓基地的同時努力構(gòu)建校外實訓基地，先后與江蘇南北地區(qū)典型代表農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建立校外實訓基地。學生將在校學習的無人機技術充分應用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅發(fā)揮高校服務地方經(jīng)濟的屬性，同時體現(xiàn)農(nóng)業(yè)類高校服務三農(nóng)的理念。并且在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中遇到的問題，總結(jié)成為寶貴的實訓素材，最終通過整理歸檔豐富實訓課程內(nèi)容。

4結(jié)束語

綜上所述，無人機應用技術是一門新興專業(yè)，面對龐大的人才需求，怎樣培養(yǎng)出具有扎實理論功底、較強動手能力的技能型人才，對于開設該專業(yè)的院校提出較高要求。通過對行業(yè)的深入了解制定出較為科學的人才培養(yǎng)方案，以學校辦學宗旨為本構(gòu)建切實有效的實訓資源，是高職院校發(fā)展該專業(yè)的重要法寶。