建立無人機科普基地的必要性與基本策略

董海洲

摘 要：現(xiàn)在無人機應用日益增多，受到了社會各界的廣泛關注，如在攝影攝像、遙感測繪、監(jiān)控探查、貨物運輸?shù)阮I域中無人機都發(fā)揮了獨特的作用，展現(xiàn)出特有的價值。與此同時，社會大眾對無人機的興趣也日益高漲，各級政府與行業(yè)部門先后出臺政策，要求面向社會做好無人機的科普和宣傳教育工作，提高社會大眾對無人機的科學認知，激發(fā)青少年對無人機的學習和研究興趣，為我國無人機事業(yè)的未來發(fā)展積蓄力量。作為民航行業(yè)的唯一科技類博物館，民航博物館應當重視并開展無人機科普基地建設，承擔起無人機科普和宣傳教育的責任，讓無人機科普和宣傳教育達到應有的成效。本文對建立無人機科普基地的必要性進行了分析，就民航博物館建立無人機科普基地的基本策略提出探討性建議，希望能夠為相關的工作實踐提供參考。

關鍵詞：無人機; 科普基地; 必要性; 基本策略

中圖分類號：TP2? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）7-006-002

在如今社會時代環(huán)境與科技條件下，民航博物館應當將無人機科普基地建立作為一項重要課題，既要深刻認識到建立無人機科普基地的必要性，又要采取科學合理的手段開展無人機科普基地建立，豐富無人機科普基地的宣傳、教育及服務功能，確保無人機科普和宣傳教育的成效，促進無人機事業(yè)的未來發(fā)展。

一、建立無人機科普基地的必要性分析

“無人機”，其英文名稱Unmanned Aerial Vehicle，簡稱UAV，是一種通過遠程操控技術、自動化技術進行飛行及其他功能控制的不載人飛機。作為單一的飛行器來看，其作用和功能較為有限，但是在實際應用中無人機能夠與其他的技術、設備相結合，如通過搭載攝像機、遙感探測儀等，便能實現(xiàn)攝影攝像、遙感探測等功能，相當之便捷[1]。隨著無人機應用的日益廣泛，以及大眾對無人機興趣的逐步加深，建立無人機科普基地的必要性也日益凸顯。

（一）滿足社會大眾的客觀需求

站在普通社會大眾的角度上來講，他們自身對于無人機具有非常濃厚的興趣。當前，我國的物質與經濟生活水平日益提升，大眾越來越追求科學知識與精神文化方面的生活質量，渴望認識更多、了解更多。尤其是青少年，他們的好奇心重，探索欲強，對各種新生的科學技術知識，都希望能夠一探究竟。因此，建立無人機科普基地，面向所有的成年大眾和青少年，開展無人機方面的科學知識宣傳教育，實際上就是在滿足社會大眾的客觀需求。

（二）強化民航博物館的職能擔當

無人機科普基地建立必須以現(xiàn)有科普場館為依托。民航博物館是中國民用航空局主辦的民用航空專題博物館，本身就具有科普、宣傳和教育的職能。由于無人機事業(yè)當前廣受關注和重視，政府與行業(yè)部門先后出臺政策，要求面向社會做好無人機的科普和宣傳教育工作[2]。在這樣的背景下，作為民航博物館應當迅速響應，積極落實相關政策要求，通過建立無人機科普基地，為社會大眾提供專門的無人機科普、宣傳、教育服務，從而強化民航博物館的職能擔當。

（三）擴展航空科普教育體系、促進無人機事業(yè)發(fā)展

航空科普教育具有其自身的體系。傳統(tǒng)的航空科普教育的內容和形式，都已經較為完善，但是作為新生事物的“無人機”科普教育，還基本處于空白，這是航空科普教育體系當中的一個短板。因此，民航博物館應當通過建立無人機科普基地，擴展航空科普教育體系，開發(fā)相應的無人機科普教育內容和形式[3]。如對青少年進行動手操作、編程體驗等教育活動，使他們產生對無人機的更深層次認知，激發(fā)出他們更強烈的學習、了解和探究欲望，鼓勵他們今后投身無人機事業(yè)的研發(fā)，從而促進未來的無人機事業(yè)發(fā)展。

二、建立無人機科普基地的服務內容規(guī)劃

現(xiàn)階段，民航博物館無人機科普基地的建立，可以圍繞三個方面的服務內容來進行建立規(guī)劃，第一是展示無人機的發(fā)展歷史與文化技術;第二是進行無人機方面的教育和培訓;第三是開展無人機實踐操作活動。

（一）展示無人機發(fā)展歷史與文化技術

增進社會大眾對無人機的基本認識和了解，是民航博物館建立無人機科普教育基地的根本目標。實踐中，民航博物館需要利用好各種現(xiàn)代化的展示技術，為大眾展示無人機的發(fā)展歷史與文化、技術[4]。如建立世界經典無人機、中國無人機和未來無人機發(fā)展的電子檔案和電子資料，利用模型、圖冊、影視、全息投影、虛擬現(xiàn)實等手段展示無人機的發(fā)展歷程。其中要注意對全息投影技術、影視長卷技術、滑軌屏幕技術、虛擬講解員技術以及影音資料和影視資源的應用，通過對這些技術的應用，能夠大大增強無人機展示的趣味性和吸引力，使大眾更加直觀、形象的獲得對無人機的認識。同時，還要應用好VR技術、MR技術，突破傳統(tǒng)畫冊平面、靜態(tài)的顯示，用手機、平板掃描紙質畫冊觸發(fā)AR內容，通過三維立體、動態(tài)的呈現(xiàn)內容，這能使得展示內容更加生動。

（二）無人機教育和培訓

除了通常的科普宣傳之外，民航博物館在無人機基地建立中，還應當為大眾，尤其是青少年提供無人機方面的教育培訓。基于現(xiàn)代化的創(chuàng)客教育理念，把無人機、機器人等與編程課程相結合，引導滿足青少年對世界的好奇和興趣，并按照科學和數(shù)學方式去思考，注重培養(yǎng)青少年的成就感，保持和鼓勵他們對科學和數(shù)學的長期興趣。如針對6-18歲不同年齡段的青少年人群，可以根據(jù)其年齡特性及認知能力，擬定不同教學培訓方案。以對無人機的編程教學為例，按照不同的層次和難度，分別設置三項課程，最簡單的是無人機入門課程;增加一定難度的無人機編程初級課程[5];以及難度更高的無人機編程進階課程。還可以針對青少年，開展無人機研學教育、無人機飛行穿越活動、人工智能無人機編程體驗、無人機編隊表演或是參觀無人機歷史、文化和技術展區(qū)等。這樣的教育培訓形式更加靈活，而且青少年都愿意參加，不受知識基礎、專業(yè)能力等方面的限制。

（三）開展無人機實踐操作競賽活動

為了進一步突出社會大眾在無人機科普宣傳中的主體地位，除了上述相對被動的服務內容和服務形式之外，民航博物館在無人機科普宣傳基地建立中，還可以開展無人機實踐操作競賽活動，目的是讓社會大眾能夠親自進行無人機實踐操作，并通過競賽強化他們的興趣和動力。如可以策劃組織開展個人飛行賽、物流搬運賽、第一視角飛行賽、團體賽、空中格斗賽、接力飛行賽、編程挑戰(zhàn)賽、編隊飛行賽等賽事活動。

三、建立無人機科普基地的硬件設施布局

相對于無人機科普基地的服務內容規(guī)劃，其硬件設施設備也應按照展示、教育和競技三個區(qū)域進行針對性布局規(guī)劃。

（一）無人機歷史、文化和技術展示區(qū)布局方案

為了滿足無人機展示的科普宣傳服務需求，需要對整個區(qū)域的布局進行系統(tǒng)性的規(guī)劃[6]。歷史、文化和技術展示區(qū)主要展示內容包含世界經典無人機、中國無人機發(fā)展、未來無人機趨勢等主要內容，涉及實物、模型、文獻、影音資料、VR素材、影視資源等。

在模型展示區(qū)當中，以無人機模型為主要展出內容，通過為實物模型配置介紹圖冊和虛擬講解員，向用戶展示國內外的無人機。虛擬講解員以真人/虛擬方式講解各項展示內容，觀眾靠近自動觸發(fā)、自動講解。在全息展示區(qū)，以三維、全息的方式展示無人機科普內容，AR控制臺與全息投影機同步展示，360度懸浮影像由主體模型場景、造型燈光系統(tǒng)、光學成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)、計算機多媒體系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成?；壠琳故緟^(qū)，屏幕可沿軌道自動或手動滑動，以立體、動態(tài)的方式對墻面內容進行延伸和闡述，屏幕內容與所處位置墻面的內容相關聯(lián)。影視長卷/未來發(fā)展區(qū)，以動態(tài)呈現(xiàn)無人機發(fā)展歷程、大事件，采用立體投影（高清墻面投影/偏振投影）的方式，生動展示無人機影像素材。史料文獻展示區(qū)，在傳統(tǒng)紙質、實體資料文獻的基礎上，挖掘無人機發(fā)展的各類素材，建立虛擬現(xiàn)實環(huán)境下的科普資源，如在VR場景中搭建數(shù)字展廳，體驗超現(xiàn)實的瀏覽方式，可在VR設備、大屏幕、手機上體驗;或突破傳統(tǒng)畫冊平面、靜態(tài)顯示，用手機、平板掃描紙質畫冊觸發(fā)AR內容，三維立體、動態(tài)的呈現(xiàn)內容。

（二）無人機教育培訓區(qū)布局方案

在無人機教育培訓區(qū)布局方案中，需要結合實際教學場景，充分考慮教員與學習者的使用需求，根據(jù)不同的課程體系，選搭不同的教學區(qū)域，教學區(qū)域分為授課區(qū)、生產維修區(qū)、模擬飛行區(qū)和飛行訓練區(qū)。

授課區(qū)主要用于無人機理論知識、編程教學等內容的功能區(qū)域，為了保證授課教學的秩序，學生人數(shù)控制在36人左右為宜。為了保證學生的學習體驗，每個座位配備電腦、無人機教具、拆裝工具盒等。生產維修區(qū)，準備DIY零部件。教具深度維修改裝的功能區(qū)域，配備3D打印機及耗材、小型臺式砂輪機、小型臺鉆、小型手鋸、電烙鐵、熱風槍、氣體交換機、滅火器、防火試驗臺、碳纖維管、輕木板等器材。模擬飛行區(qū)，配備飛行模擬器，讓學生可以體驗操作各種類型和尺寸的無人機，為后期實操打下基礎。飛行訓練區(qū)，為無人機日常飛行訓練、任務測試、參賽集訓的多功能訓練場地。

（三）無人機競技區(qū)布局方案

在無人機科普基地競技區(qū)的布局規(guī)劃中，應注意滿足其需要完成各項科目的賽前準備、調試、試飛和比賽等過程的功能需求。

在實踐當中，一是需要規(guī)劃專門的試飛區(qū)，用于試飛專用場地，無人機操控相關活動須在專用場地中進行;二是需要規(guī)劃比賽區(qū)，比賽區(qū)域內設置比賽場地設備設施，包含各類識別區(qū)、屏風、攝像機、裁判位、飛手位等;三是需要有專門的調試及維護區(qū)，對組裝完成的無人機硬件進行校準和微調，對軟件進行配置和調試，對電池、電機、機架、槳葉、電調、飛控、遙控器等進行維護;除此之外，還需要分別有技術檢查區(qū)、飛行器存放處、競速區(qū)，分別用于通過測試測量儀器和故障指導手冊對故障無人機進行檢修和零件的換配，存放無人機及相關部件，完成無人機的硬件組裝，建立比賽用標準競速跑道及設備設施，以及競賽過程中的電子輔助裁判設備。

四、結語

當前，建立無人機科普基地十分必要，既能夠滿足社會大眾的客觀需求，又能夠強化民航博物館的職能擔當，還可以充實航空科普教育內容體系，促進我國無人機事業(yè)高質量發(fā)展?？傊?，關于無人機科普基地建立問題，應當引起社會各界高度關注與重視，加強研究與實踐，豐富其功能，優(yōu)化其布局，使其能夠為民航強國建立提供有力支持，為我國經濟社會發(fā)展貢獻力量。

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