基于TCC課程的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)研究

張宇紅

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，教育領(lǐng)域的改革要求也越來(lái)越高。因此，在進(jìn)行無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中引入TCC課程理念，將科技、創(chuàng)造與競(jìng)爭(zhēng)融合在課程之中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科技素養(yǎng)與動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：TCC課程;無(wú)人機(jī);項(xiàng)目教學(xué)

一、TCC課程簡(jiǎn)述

TCC課程是旨在將科技（technology）、創(chuàng)造（create）與競(jìng)爭(zhēng)（compete）結(jié)合在一起的新型課堂。基于TCC課程進(jìn)行無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)研究的過(guò)程中，能夠幫助學(xué)生更好地體會(huì)到無(wú)人機(jī)科技的技術(shù)性、先進(jìn)性等巨大優(yōu)勢(shì)。除此之外，該實(shí)踐項(xiàng)目還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與決策能力。

二、基于TCC課程的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)模式分析

（一）依據(jù)無(wú)人機(jī)特點(diǎn)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)

在無(wú)人機(jī)的教學(xué)項(xiàng)目中，教師與學(xué)生是整個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的主體。無(wú)人機(jī)項(xiàng)目的實(shí)踐性較強(qiáng)，在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該以教師線下授課為輔，以開(kāi)展單人特訓(xùn)與小組活動(dòng)為主;應(yīng)該以教師指導(dǎo)為輔，以學(xué)生自我探究分析為主。

首先，當(dāng)前無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中所采用的無(wú)人機(jī)主要是F600與F210兩種型號(hào)的無(wú)人機(jī)，這兩種類型的無(wú)人機(jī)都有其獨(dú)特的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。F600編程無(wú)人機(jī)是利用編程代碼來(lái)控制無(wú)人機(jī)，其具有獨(dú)立的專用Scratch編程軟件和手機(jī)APP的先進(jìn)定位系統(tǒng)、豐富多彩的燈光秀系統(tǒng)、配套專業(yè)的教材和全面的課件、單機(jī)可任意組合成為套裝等運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。教師在運(yùn)用F600無(wú)人機(jī)進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)時(shí)可以讓學(xué)生先根據(jù)自己選擇的歌曲設(shè)計(jì)飛行動(dòng)作，然后根據(jù)自己設(shè)計(jì)的動(dòng)作進(jìn)行編程，最后呈現(xiàn)表演效果。而對(duì)于F210無(wú)人機(jī)來(lái)講，其所具有的優(yōu)勢(shì)主要包括組裝材料環(huán)保、安全系數(shù)較高、拆裝漸變、適用于室內(nèi)飛行、具有配套教材、適合青少年的科普學(xué)習(xí)與比賽等等。所以基于F210所具有的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，教師在教學(xué)中可以要求學(xué)生按照規(guī)定的行動(dòng)軌跡操控?zé)o人機(jī)完成飛行，并且根據(jù)完成的完整性和時(shí)間判斷成績(jī)，這樣可以提高學(xué)生的無(wú)人機(jī)學(xué)習(xí)和控制能力。其次，教師在基于TCC課程開(kāi)展無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)時(shí)也可以根據(jù)F210手控賽與F600編程賽的比賽規(guī)則來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，如在F210無(wú)人機(jī)教學(xué)中教師可以要求學(xué)生按照科目1：起飛，由起降平臺(tái)起飛至目視高度，穿過(guò)圓圈飛向科目2;科目2：在飛行高度低于標(biāo)桿高度上限的前提下，逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暯嵌龋┉h(huán)繞一圈，飛向科目3;科目3：無(wú)人機(jī)從橫桿下部穿越，沿順時(shí)針?lè)较颍ū荣愡x手站位視角）環(huán)繞橫桿一周，經(jīng)橫桿下部飛向科目4;科目4：飛回停機(jī)坪上空，著陸并降落至起降平臺(tái)的流程進(jìn)行無(wú)人機(jī)操作，并且根據(jù)學(xué)生操作無(wú)人機(jī)完成科目的時(shí)間來(lái)進(jìn)行打分，這樣也可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

（二）采取多元化教學(xué)模式，加深學(xué)生理解

無(wú)人機(jī)技術(shù)包含范圍十分廣泛，與信息技術(shù)、引擎技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等領(lǐng)域息息相關(guān)。因此，在學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)技術(shù)時(shí)，也要對(duì)其他領(lǐng)域多加了解。在無(wú)人機(jī)技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，教師可以對(duì)無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)或者瀏覽圖書館書籍等渠道了解無(wú)人機(jī)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。在進(jìn)行無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，學(xué)生要學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)、無(wú)人機(jī)控制技術(shù)、工廠配電技術(shù)、傳感器與檢測(cè)原理以及無(wú)人機(jī)的安裝調(diào)試與維護(hù)等專業(yè)必修課程，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生項(xiàng)目進(jìn)度安排合理的教學(xué)順序。

無(wú)人機(jī)技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的形式，來(lái)幫助學(xué)生了解無(wú)人機(jī)的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及機(jī)械內(nèi)部運(yùn)用到的電子信息技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)，其中了解無(wú)人機(jī)的自動(dòng)化控制技術(shù)尤為重要?，F(xiàn)階段市面上銷售的無(wú)人機(jī)設(shè)備已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)功能，后續(xù)的研究與開(kāi)發(fā)主要是為了優(yōu)化設(shè)備的穩(wěn)定性與便利性。而無(wú)人機(jī)的自動(dòng)化控制領(lǐng)域仍然存在較大的研究潛力，在進(jìn)行系統(tǒng)性的無(wú)人機(jī)技術(shù)相關(guān)學(xué)習(xí)后，教師可以安排學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的學(xué)習(xí)。教師可以通過(guò)提問(wèn)的方式來(lái)開(kāi)闊學(xué)生的思維，比如，教師可以向?qū)W生提問(wèn)：“無(wú)人機(jī)的飛行范圍應(yīng)該通過(guò)加強(qiáng)哪個(gè)部分的功能性來(lái)擴(kuò)大？”教師在向?qū)W生提出問(wèn)題后，可以讓學(xué)生從這些問(wèn)題中任選一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行論述并上交一篇學(xué)術(shù)性小論文（要求字?jǐn)?shù)不低于一千字）。除此之外，學(xué)生還可以就感興趣的課題進(jìn)行組隊(duì)實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)無(wú)人機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，學(xué)生可以根據(jù)課題實(shí)驗(yàn)中的研究成果對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷完善無(wú)人機(jī)項(xiàng)目。

三、基于TCC課程的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施策略

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力

在日常生活中，一些學(xué)生可能早就接觸過(guò)無(wú)人機(jī)設(shè)備，在學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)技術(shù)時(shí)應(yīng)該會(huì)比較感興趣，但是由于無(wú)人機(jī)技術(shù)涉及的領(lǐng)域比較廣泛，學(xué)習(xí)起來(lái)比較復(fù)雜，部分學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)技術(shù)并沒(méi)有想象中的有趣，會(huì)產(chǎn)生一定的畏難情緒。在無(wú)人機(jī)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)該采取積極引導(dǎo)的教學(xué)方式，幫助學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并著重培養(yǎng)學(xué)生敢于克服困難、樂(lè)于挑戰(zhàn)、終身學(xué)習(xí)的思維理念，這對(duì)于學(xué)生的未來(lái)發(fā)展也是十分有利的。

在無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該激發(fā)學(xué)生對(duì)于無(wú)人機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣，只有這樣才能取得更好的教學(xué)效果。比如，教師可以先對(duì)學(xué)生進(jìn)行無(wú)人機(jī)操作與控制的培訓(xùn)，讓學(xué)生切身體會(huì)到操作無(wú)人機(jī)的樂(lè)趣。在進(jìn)行無(wú)人機(jī)操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以先讓學(xué)生體驗(yàn)一下無(wú)人機(jī)設(shè)備的基本功能，然后對(duì)無(wú)人機(jī)設(shè)備的飛行路線與呈現(xiàn)出的飛行效果進(jìn)行設(shè)計(jì)?？梢砸髮W(xué)生自行組隊(duì)，利用無(wú)人機(jī)設(shè)備與信息操控技術(shù)設(shè)計(jì)一種飛行效果，然后由若干名教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的飛行效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，排名前三的小組成員可以加平時(shí)分。教師還可以將操作技術(shù)十分優(yōu)秀的學(xué)生組建一支小組，推薦參加各大無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)賽事。除此之外，在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，還可以采取翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。比如，教師一學(xué)期可以安排一到兩次的翻轉(zhuǎn)課堂，由教師提出幾個(gè)無(wú)人機(jī)技術(shù)相關(guān)的課題;學(xué)生也可以自擬翻轉(zhuǎn)課堂的題目，進(jìn)行自由組隊(duì)，選取課題后由小組組長(zhǎng)向教師匯報(bào)選題進(jìn)度與人員分配。每一組有十五分鐘進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的時(shí)間，結(jié)束之后由專業(yè)教師進(jìn)行評(píng)選打分。

（二）積極開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀品質(zhì)

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生需要多次進(jìn)行線下實(shí)驗(yàn)，而選擇小組實(shí)驗(yàn)的學(xué)生還需要協(xié)調(diào)隊(duì)友之間的分工與人事關(guān)系，因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅能夠提高學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力，還有助于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師要鼓勵(lì)學(xué)生在進(jìn)行無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)候采取小組分工形式，在選定項(xiàng)目課題、進(jìn)行小組分工與小組討論的時(shí)候要鍛煉學(xué)生的人際交往能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;而學(xué)生在完成自己所分到的任務(wù)時(shí)，又能夠充分地鍛煉他們的實(shí)踐能力與決策能力。

無(wú)人機(jī)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)屬于大型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，無(wú)人機(jī)技術(shù)涉及的學(xué)科種類也十分廣泛。在完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)對(duì)各個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的學(xué)習(xí)與了解，可以認(rèn)識(shí)到各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而構(gòu)建一張由無(wú)人機(jī)技術(shù)衍生出的科技知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)不僅能夠?yàn)橐院蟮膶W(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，還能夠開(kāi)闊學(xué)生的思維與眼界。人類認(rèn)識(shí)新事物總是從學(xué)習(xí)—提問(wèn)—解決問(wèn)題—整合知識(shí)—進(jìn)一步學(xué)習(xí)延續(xù)下去的，學(xué)生在進(jìn)行無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，可能會(huì)迸發(fā)其他靈感，因此，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還能激發(fā)學(xué)生的靈感與創(chuàng)作力。除此之外，在完成整個(gè)項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生會(huì)獲得一種滿足感，正是這種滿足感激勵(lì)著人類迎難而上，敢于克服各種艱難險(xiǎn)阻，進(jìn)而在人類歷史上取得斐然成就。

四、結(jié)語(yǔ)

基于TCC課程進(jìn)行無(wú)人機(jī)項(xiàng)目教學(xué)，不僅能夠幫助學(xué)生整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐基礎(chǔ)，還能夠提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，以教師指導(dǎo)為輔，以學(xué)生自我探究為主，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感受到了自己的主體地位，這樣能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與設(shè)計(jì)靈感。

參考文獻(xiàn)

[1]陳霖周廷，劉占超.基于項(xiàng)目導(dǎo)向的《無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（29）：43-44.