潘宇　莫沛　梁偉鄯　梁喜辛

摘 要 本項(xiàng)目針對(duì)應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)特點(diǎn)，探索建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，以?shī)蕵?lè)興趣型無(wú)人機(jī)為載體，通過(guò)構(gòu)建“學(xué)科與校企產(chǎn)學(xué)研競(jìng)賽、科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、校園科技文化體系建設(shè)”四大平臺(tái)互助的科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)新模式，對(duì)其進(jìn)行研究與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班 娛樂(lè)興趣型無(wú)人機(jī) 競(jìng)賽為引

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.02.026

Research on Application-oriented Universities Talent Training Mode of Innovative Experimental Class Based on Entertainment Interest UAV Competition

PAN Yu[1]， MO Pei[1]， LIANG Weishan[1]， LIANG Xixin[2]

（[1] Department of Electrical and Computer Engineering， Liuzhou Institute of Technology， Liuzhou， Guangxi 545616;

[2] School of Resources and Environment， Beibu Gulf University， Qinzhou， Guangxi 535011）

Abstract This project is aimed at the basic characteristics of automation-related majors in applied undergraduate colleges， explores the establishment of innovative experimental classes， uses entertainment and interest-type drones as the carrier， and builds "disciplines and school-enterprise industry-university-research competitions， technological innovation and entrepreneurship projects， and social practical activities， campus science and technology and cultural system construction" four platforms mutual assistance new mode of cultivating scientific and technological innovation ability， research and practice it.

Keywords innovative experimental class; entertainment interest UAV; competition

1 項(xiàng)目研究背景

培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是我國(guó)高等教育的重要課題。當(dāng)前，我國(guó)大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力仍相對(duì)較差，傳統(tǒng)教育存在諸多不利于科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的因素;地方普通高?？萍紕?chuàng)新氛圍差，應(yīng)用型本科院校尤為明顯;現(xiàn)有的高校人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系不利于對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

我校是應(yīng)用技術(shù)性學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的試點(diǎn)學(xué)校，定位為以培養(yǎng)創(chuàng)新技能型人才為主，這就為問(wèn)題的研究與實(shí)踐提供了好機(jī)會(huì)。我院自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)具有較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，實(shí)踐活動(dòng)是完成培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。每年各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及校企聯(lián)合的企業(yè)競(jìng)賽等市?？萍嘉幕顒?dòng)，為大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的項(xiàng)目支持及實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但是這些資源分配較分散，不能形成合力，對(duì)形成持續(xù)的培養(yǎng)較難，又阻礙了其自身創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的發(fā)展與提高。為了集中各類(lèi)競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等優(yōu)勢(shì)資源和優(yōu)秀指導(dǎo)教師，為了實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)未來(lái)領(lǐng)軍人物潛質(zhì)的學(xué)生，突破傳統(tǒng)的基于知識(shí)的教育模式，探索和實(shí)踐基于創(chuàng)新能力的教育理念。項(xiàng)目研究校企產(chǎn)學(xué)研自動(dòng)化類(lèi)創(chuàng)新班，研究與實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以此為典范推動(dòng)其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)推廣應(yīng)用。

2 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容

2.1 研究目標(biāo)

本項(xiàng)目針對(duì)應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)特點(diǎn)，探索建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，通過(guò)構(gòu)建“學(xué)科競(jìng)賽與校企產(chǎn)學(xué)研競(jìng)賽、科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、校園科技文化體系建設(shè)”四大平臺(tái)互助的學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)新模式，達(dá)到“以競(jìng)賽為牽引，著力提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;以科技創(chuàng)新活動(dòng)為抓手，有力培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí);以服務(wù)社會(huì)的實(shí)踐活動(dòng)為契機(jī)，有力培養(yǎng)服務(wù)意識(shí);以科技文化體系建設(shè)為載體，著力營(yíng)造校園科技創(chuàng)新氛圍”的效果，提出一套創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的人才培養(yǎng)方案。創(chuàng)新班的設(shè)立思路主要包括以下兩個(gè)方面：一是建立一套完整的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系;二是制定一系列規(guī)范的、可操作性強(qiáng)的管理方法和實(shí)施準(zhǔn)則：包括創(chuàng)新班理論課程、競(jìng)賽、項(xiàng)目、科技活動(dòng)的融合教學(xué)，社會(huì)實(shí)踐和科研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目管理等。

2.2 研究的基本觀點(diǎn)與思路

以?shī)蕵?lè)性電子科技作品如航拍多軸飛行器等為載體，依照“招新選拔—入門(mén)培訓(xùn)—分類(lèi)制作—組裝調(diào)試—競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)（或飛行培訓(xùn)）—競(jìng)賽應(yīng)用”的基本思路，通過(guò)組織科技協(xié)會(huì)的活動(dòng)為主導(dǎo)，指導(dǎo)教師為輔，興趣型學(xué)習(xí)培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生共同完成DIY飛行器等作品的設(shè)計(jì)制作，并學(xué)會(huì)飛行使用。使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有玩的樂(lè)趣，也在玩的過(guò)程中愉快的學(xué)習(xí)，以趣味性提高學(xué)生的積極性，調(diào)動(dòng)自主學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。從娛樂(lè)性電子科技作品如航拍多軸飛行器等作品入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而進(jìn)行興趣學(xué)習(xí)培養(yǎng)，使學(xué)生既可學(xué)習(xí)到相應(yīng)知識(shí)，又可以提高實(shí)踐動(dòng)手能力和競(jìng)賽參賽水平，達(dá)到了實(shí)用技術(shù)型大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.3 研究的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的主要內(nèi)容

競(jìng)賽的培訓(xùn)工作是長(zhǎng)期和循環(huán)重復(fù)的過(guò)程，有較長(zhǎng)的延續(xù)性。本項(xiàng)目以?shī)蕵?lè)性電子科技作品如航拍多軸飛行器等為例，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和科技協(xié)會(huì)后，讓學(xué)生保持足夠的興趣，潛心的堅(jiān)持學(xué)習(xí)下去，研究出了一套較適合的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式。具體實(shí)施方法如圖1所示：

2.3.1招賢納士

結(jié)合科技協(xié)會(huì)——科e的招新活動(dòng)來(lái)進(jìn)行，再招新宣傳展示中，以協(xié)會(huì)中老隊(duì)員自己DIY的飛行器展示、飛行表演、新生體驗(yàn)式參與為主，指導(dǎo)教師組織的科技講座為輔，多種方式有機(jī)的結(jié)合來(lái)引起新生的興趣和參與，使學(xué)生既要知道好玩，也要對(duì)以后學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)有初步的了解，既達(dá)到了引導(dǎo)式學(xué)習(xí)，又達(dá)到了新生入學(xué)教育的目標(biāo)，對(duì)感興趣的學(xué)生可建議加入科e協(xié)會(huì)來(lái)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

2.3.2入門(mén)培訓(xùn)

通過(guò)選拔，引導(dǎo)科e協(xié)會(huì)的學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，組成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，然后對(duì)學(xué)生進(jìn)行入門(mén)式興趣展示性教學(xué)指導(dǎo)，使學(xué)生基本上了解多軸航拍飛行器，并且對(duì)飛行器所運(yùn)用到的相關(guān)課程知識(shí)有認(rèn)識(shí)。

2.3.3模塊制作

航拍多軸飛行器的學(xué)習(xí)模塊涉及飛行控制器、云臺(tái)控制器、圖像傳輸模塊、夜航燈模塊、高度加速度檢測(cè)模塊等。其中專(zhuān)業(yè)知識(shí)有單片機(jī)、數(shù)字處理技術(shù)、檢測(cè)傳感器等，綜合知識(shí)較強(qiáng)，而不同模塊涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)難度不一，參與學(xué)生從大一到大四均有，學(xué)生的知識(shí)面和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平不一，常規(guī)的教學(xué)式培訓(xùn)，很難顧及所有學(xué)生。需要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力及相關(guān)特長(zhǎng)進(jìn)行分類(lèi)分層次培訓(xùn)，將不同模塊的設(shè)計(jì)任務(wù)分配給不同層次的學(xué)生。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班學(xué)生每三人一組，組員采用老隊(duì)員與新隊(duì)員、不同專(zhuān)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到大家共同學(xué)習(xí)的目的。指導(dǎo)老師參與設(shè)計(jì)制作指導(dǎo)，先完成飛行器各個(gè)模塊的制作。

2.3.4組裝調(diào)試

主要通過(guò)以老帶新的方式，完成多軸航拍飛行器各模塊的組裝與基礎(chǔ)調(diào)試工作，指導(dǎo)老師作為輔助，指導(dǎo)飛行器調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的處理方法，以及優(yōu)化的方向和建議。

2.3.5飛行培訓(xùn)

在老隊(duì)員或指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，新生DIY的飛行器首先完成初步飛行測(cè)試，提出飛行調(diào)節(jié)參數(shù)的建議，優(yōu)化飛行穩(wěn)定性和飛行質(zhì)量。再通過(guò)飛行操作培訓(xùn)和模擬飛行的聯(lián)合培養(yǎng)，結(jié)合省市校系各級(jí)組織的科技活動(dòng)，展示飛行表演與應(yīng)用，來(lái)鍛煉飛行技能，達(dá)到一定技能后可參加無(wú)人機(jī)比賽，來(lái)提升自己的綜合能力。

2.3.6學(xué)以致用

以多軸航拍飛行器為載體，通過(guò)以老帶新的方式，逐漸參與指導(dǎo)老師的校企合作實(shí)踐項(xiàng)目，提高動(dòng)手能力，做到學(xué)以致用，創(chuàng)造更多價(jià)值。

2.4 研究的新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐效果

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班學(xué)生，參加2017-2019年的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，全部通過(guò)了競(jìng)賽的校賽選拔，并參加區(qū)賽，獲全國(guó)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、區(qū)二等獎(jiǎng)8項(xiàng)，區(qū)三等獎(jiǎng)7項(xiàng)，參與人數(shù)歷屆猛增，積極性好。參加2018-2019年廣西高校無(wú)人機(jī)大賽，獲得了一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)和三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，表現(xiàn)較好。2018年電賽某小組設(shè)計(jì)的基于圖像處理的板球平衡系統(tǒng)獲得了某企業(yè)較好的評(píng)價(jià)，為下一步將該技術(shù)應(yīng)用的工業(yè)生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

從大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽及無(wú)人機(jī)大賽的內(nèi)容出發(fā)，結(jié)合本校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)施與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的一套創(chuàng)新舉措及相關(guān)課程的改革建議。通過(guò)航拍多軸飛行器為載體，組織科e協(xié)會(huì)的活動(dòng)為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，組建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班和學(xué)習(xí)興趣小組，指導(dǎo)教師為輔，采用興趣型學(xué)習(xí)培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生完成DIY飛行器設(shè)計(jì)與飛行表演，使學(xué)生在學(xué)中玩樂(lè)，在玩樂(lè)中學(xué)習(xí)，也使科技協(xié)會(huì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室真正成為提高大學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的平臺(tái)，達(dá)到了實(shí)用型大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

本項(xiàng)目以近幾年興起的多軸航拍飛行器為載體，有較前沿的技術(shù)。同時(shí)多軸飛行器目前普及性還不夠廣，對(duì)于大部分人來(lái)說(shuō)仍然很新奇。以多軸飛行器為載體，能夠很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中具有極大的趣味性。多軸航拍器中包含較多的理論知識(shí)，基本都涉及電控類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)四年的所有理論知識(shí)，也涉及機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)、汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)知識(shí)。在應(yīng)用方面，惠及的學(xué)科專(zhuān)業(yè)和學(xué)生面較廣。

基金項(xiàng)目：本文系廣西民辦教育科學(xué)規(guī)劃課題 （2017MB21）、廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2017JGB521）以及廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（2017JGZ004）支持

參考文獻(xiàn)

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