以航模為載體 促高職無人機創(chuàng)新人才培養(yǎng)
——以西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

譚衛(wèi)娟

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710089)

以航模為載體 促高職無人機創(chuàng)新人才培養(yǎng)
——以西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

譚衛(wèi)娟

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710089)

經(jīng)過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)無人機行業(yè)需要既懂技術(shù)，又懂維修維護，還能飛行的創(chuàng)新人才。本文探討了如何以航模為載體， 促進高職無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法。

航模；無人機；人才培養(yǎng)

0 引言

無人機能替代人類完成空中作業(yè)，同時與成像設(shè)備、植保設(shè)備、滅火設(shè)備等任務(wù)載荷結(jié)合能夠在無人機軍事偵察、農(nóng)林植保、影視航拍、電力巡檢、森林防火、遙感測繪、警務(wù)執(zhí)法等多個領(lǐng)域進行作業(yè)，應(yīng)用十分廣泛。為了適應(yīng)無人機行業(yè)井噴式的發(fā)展，無人機人才的培養(yǎng)必須配套。

1 從人才培養(yǎng)角度看航模與無人機的關(guān)系

雖然從定義、飛控系統(tǒng)、自動控制、組成、用途和管理等方面航模和無人機存在區(qū)別，但是在空氣動力學(xué)、飛行原理、航空氣象學(xué)、自動控制原理等理論知識和實際動手設(shè)計、制作、調(diào)試、試飛、維護等實踐創(chuàng)新方面都存在共通之處。無論是國外還是國內(nèi)，無人機最先是以飛機模型的形式出現(xiàn)的，并作為業(yè)余愛好的形式發(fā)展起來的。所以從人才培養(yǎng)角度看，我們可以借助航模，促進無人機創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 無人機創(chuàng)新人才的內(nèi)涵

創(chuàng)新能力是創(chuàng)新人才的必備基礎(chǔ)，它指為了達到某一目標，綜合運用所掌握的知識，通過分析解決問題，獲得新穎、獨創(chuàng)的，具有社會價值和物質(zhì)財富的能力。其中創(chuàng)新能力主要包括創(chuàng)新思維能力、非智力因素和創(chuàng)新實踐能力。

創(chuàng)新思維能力指產(chǎn)生新的思想的能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力，進行開創(chuàng)性的起點，它指思維活動的創(chuàng)造意識和創(chuàng)新精神，不墨守成規(guī)，奇異、求變，表現(xiàn)為創(chuàng)造性地提出問題和創(chuàng)造性地解決問題。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)首先要有強烈的問題意識。其次，要敢于打破常規(guī)，突破舊的思維定式。再次，要善于轉(zhuǎn)化視角，從不同的角度認識事物。

實踐能力是指對個體解決問題的進程及方式上直接起穩(wěn)定的調(diào)節(jié)控制作用的個體心理和心理特征的總和。創(chuàng)新離不開實踐，創(chuàng)新實踐能力是創(chuàng)新能力的結(jié)果，是創(chuàng)新思維能力和非智力因素的升華。

3 以航模為載體，提高創(chuàng)新能力

為了提高無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新能力，我們除了開設(shè)一門航模制作與飛行課程，還依靠航模社團開展以學(xué)生為主體的七步教學(xué)法，如圖1所示，應(yīng)用了案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動式等教學(xué)方法。如果把對創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)用①表示，對非智力因素的培養(yǎng)用②表示，對創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)用③表示，從圖1可看出七步教學(xué)法中不同階段對不同能力的促進培養(yǎng)作用。

圖1 七步教學(xué)法

在梳理前人的成果時，學(xué)生往往會驚嘆于前人的智慧，教師適時進行點撥，重點講解RQ-4B“全球鷹”無人機、X-47B無人機、“獵鷹”高超音速飛行器等十種無人機，可以開拓學(xué)生的思維，消除思維定勢，讓學(xué)生敢于打破常規(guī)，質(zhì)疑世界上先進無人機的不足。然后運用頭腦風暴法，讓每個學(xué)生對自己想要設(shè)計的無人機進行闡述，在這個爭辯、去偽存真的過程中，學(xué)生對目標的認識更加清晰，有的人說服了別人，有的人被人說服，然后自由組合，組成3-5個人的項目小組。

在項目小組確定以后，首先進行外形與氣動布局的設(shè)計。學(xué)生可利用CATIA或AUTOCAD軟件進行無人機的外形與氣動布局設(shè)計。由于涉及知識面廣，學(xué)生會不斷的遇到問難，這對培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題，不折不撓的創(chuàng)新精神非常重要。

當外形與氣動布局設(shè)計完畢后，學(xué)生會根據(jù)預(yù)先設(shè)計的功能進行控制和任務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計。這個過程中，學(xué)生需要掌握電子產(chǎn)品設(shè)計、航空電子技術(shù)、飛行控制原理、航空材料學(xué)、任務(wù)載荷等理論基礎(chǔ)，還需要使用設(shè)計軟件。在部件的選用過程中，除了考慮強度、重量、功率、體積等因素外，還需考慮價格、維護成本等因素。

設(shè)計完畢后，需要制作驗證機。在此過程中，學(xué)生需要掌握航模制作方法，例如激光切割機和3D打印機的使用，會進行焊接、打磨、蒙皮鋪設(shè)，部件裝配。

驗證機制作完畢后，會進行試飛。在此過程中，學(xué)生需要掌握空氣動力學(xué)、航空氣象學(xué)、控制原理、遙控器等理論知識，會使用遙控器進行飛機各種姿態(tài)的控制和任務(wù)的執(zhí)行，會使用飛控軟件進行調(diào)試。

在進行試飛時，通常會暴露各種各樣的問題，嚴重的甚至出現(xiàn)根本飛不起來或者飛起來但是出現(xiàn)炸機事件，這就需要進行調(diào)試和維修。

在調(diào)試和維修以后，對以前5個步驟的情況進行總結(jié)，并提出改進方法，然后進行下一輪次的外形與氣動布局設(shè)計。整個過程是有反饋的，學(xué)生在實踐中總結(jié)，創(chuàng)新能力在實踐中得到升華。

4 結(jié)語

經(jīng)過實踐證明，以航模為載體，可以有效促進高職無人機創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。今后，我們除了采用“課程+社團+比賽”模式以外，希望建立大學(xué)生航模創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，為無人機創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供更大的產(chǎn)學(xué)研一體化平臺，將創(chuàng)新科研成果早日轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。

[1]曾云甫.航模運動對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義[J].中國航空科普教育大會，2014.

[2]淺析航模運動在無人機高職教育中的作用[J].新西部：理論版，2013.

[3]柳永林，高永，等.高校航空模型運動對無人機創(chuàng)新人才培養(yǎng)的促進作用.(第五屆)中國無人機大會論文集，2014.

(編輯 趙欣宇)

Promoting the Cultivation of Innovative Talents of UAV in Higher Vocational Colleges with HM as Carrier——Taking Xi’an Aeronautical Polytechnic Institute as an Example

TAN Weijuan

(Xi’an Aeronautical Polytechnic Institute, Xi’an 710089, China)

After investigation, it finds that the UAV industry needs innovative talents to understand technology, the maintenance, and flying. This paper probes into methods to promote the cultivation of innovative ability of students majored in UAV, with the model as carrier in higher vocational colleges.

HM； UAV； talent cultivation

2016-12-15

譚衛(wèi)娟(1983-)，女。碩士研究生，講師。主要研究方向：飛機電子設(shè)備維修。

G710

A

1672-0601(2017)03-0043-02