無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)行業(yè)發(fā)展、職業(yè)教育現(xiàn)狀及問題解決方案研究＊

聶朝瑞

（陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程與通用航空學(xué)院，陜西 西安710100）

1 前言

為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)急需的專業(yè)技術(shù)技能人才是職業(yè)院校的靈魂，是中國(guó)職業(yè)院校永葆生機(jī)，能夠長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的生命力。在當(dāng)下眾多新興科技產(chǎn)業(yè)蓬勃興起的時(shí)期，為了實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)院校培養(yǎng)技術(shù)技能人才與社會(huì)發(fā)展和特定時(shí)期內(nèi)的需求接軌，響應(yīng)教育部積極推進(jìn)的新工科建設(shè)和學(xué)科交叉融合建設(shè)[1]，同樣作為高等教育的職業(yè)教育需要同時(shí)根據(jù)不同專業(yè)的性質(zhì)作出主動(dòng)調(diào)整和持續(xù)提高。當(dāng)前交叉學(xué)科的教育和研究已經(jīng)成為全世界范圍中大學(xué)教育的趨勢(shì)[2-3]，而高等職業(yè)教育領(lǐng)域也逐漸出現(xiàn)了相關(guān)交叉學(xué)科專業(yè)。無人機(jī)技術(shù)并不是單一的學(xué)科，而是融合了機(jī)械工程、電子工程、航空工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、高新材料和工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科的多種類應(yīng)用技術(shù)，是一種理想的綜合性工程訓(xùn)練教學(xué)載體[4-8]。

隨著中國(guó)無人機(jī)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和社會(huì)大眾對(duì)如無人機(jī)及應(yīng)用技術(shù)行業(yè)認(rèn)知程度的提高，更多的學(xué)子在高中畢業(yè)后選擇職業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)時(shí)選擇了本專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展。本研究通過對(duì)行業(yè)企業(yè)調(diào)研分析，結(jié)合在教育過程中所出現(xiàn)的問題的思考和反思，為未來面向高等職業(yè)教育的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)方式和問題解決方法給出一些參考。

2 無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)行業(yè)現(xiàn)狀、趨勢(shì)及問題

2.1 無人機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)行業(yè)現(xiàn)狀

當(dāng)前無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在職業(yè)院校的專業(yè)發(fā)展中屬于新興技術(shù)技能培訓(xùn)教育行業(yè)，在中國(guó)社會(huì)行業(yè)的發(fā)展中更是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)。無人機(jī)在中國(guó)的起步較晚，并且最早開始應(yīng)用于國(guó)防軍事應(yīng)該領(lǐng)域。2014年之前，中國(guó)無人機(jī)行業(yè)貢獻(xiàn)度主要以占比90%以上的軍用無人機(jī)為主，而民用領(lǐng)域則僅占10%左右。但民用領(lǐng)域的需求規(guī)模在隨后幾年的發(fā)展中得到較大的釋放。目前，中國(guó)民用無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模占比已經(jīng)超過軍用無人機(jī)達(dá)到了58.5%，而且占比規(guī)模仍然處于上升趨勢(shì)。未來行業(yè)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)仍將不斷改變，同時(shí)民用無人機(jī)市場(chǎng)也將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。

隨著集成制造技術(shù)的普及，無人機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)零部件的生產(chǎn)開始邁向小型化、低成本、低能耗方向發(fā)展。無人機(jī)硬件制造的成本不斷走低，與此同時(shí)隨著人工智能技術(shù)、5G通信等新技術(shù)的逐步完善應(yīng)用，無人機(jī)行業(yè)即將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。無人機(jī)系統(tǒng)及無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)在持續(xù)向好的發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)業(yè)環(huán)境中迅速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。2015年中國(guó)無人機(jī)行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模僅為66.4億元，2018年無人機(jī)行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至257.2億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)57.05%，2019年中國(guó)無人機(jī)行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)300億元以上，而2020年更是達(dá)到了600億元以上，如圖1所示。

圖1 中國(guó)無人機(jī)應(yīng)用在軍用和民用領(lǐng)域占比變化

2.2 工業(yè)級(jí)無人機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用市場(chǎng)強(qiáng)勁增長(zhǎng)

相對(duì)于普通消費(fèi)級(jí)無人機(jī)而言，工業(yè)級(jí)無人機(jī)應(yīng)用范圍更加廣泛，市場(chǎng)潛力巨大。工業(yè)級(jí)無人機(jī)作為一種高效便捷的輔助手段，逐步在行業(yè)應(yīng)用中替代了原有工具進(jìn)而服務(wù)于各個(gè)行業(yè)。在替代過程中，展現(xiàn)出了高性價(jià)比、高機(jī)動(dòng)性、高便捷性等優(yōu)勢(shì)，在不少行業(yè)降低了人工直接操作的風(fēng)險(xiǎn)，提高了目標(biāo)任務(wù)執(zhí)行的安全性和操控性。工業(yè)級(jí)無人機(jī)在其他領(lǐng)域多點(diǎn)開花，除了物流配送領(lǐng)域與農(nóng)林植保領(lǐng)域外，在2020年疫情期間，工業(yè)級(jí)無人機(jī)在安防巡檢、醫(yī)療救援、輿情監(jiān)控等方面發(fā)揮了重要的作用。

與此同時(shí)無人機(jī)企業(yè)數(shù)量也由于政策的春風(fēng)和產(chǎn)業(yè)的蘇醒迅速增加，2021年僅僅在陜西省地區(qū)無人機(jī)相關(guān)企業(yè)查詢，就出現(xiàn)了2088條企業(yè)登記注冊(cè)記錄，而全國(guó)范圍內(nèi)則出現(xiàn)了7萬多條相關(guān)企業(yè)登記注冊(cè)記錄。對(duì)陜西地區(qū)而言，這些無人機(jī)企業(yè)恰恰就是本專業(yè)畢業(yè)生在畢業(yè)后的專業(yè)對(duì)口去向。因此，對(duì)這些企業(yè)的樣板進(jìn)行調(diào)查研究，就成為分析畢業(yè)生具體去向和發(fā)展的重要手段之一。中國(guó)無人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展和規(guī)模狀況如圖2所示。

圖2 中國(guó)無人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展和規(guī)模狀況

2.3 無人機(jī)應(yīng)用職業(yè)教育現(xiàn)存關(guān)鍵問題

英國(guó)開放大學(xué)于2019年度發(fā)布的《創(chuàng)新教學(xué)報(bào)告》指出，要使用新技術(shù)賦能教學(xué)，特別強(qiáng)調(diào)了“基于無人機(jī)的學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法[9]，也有學(xué)者以單門課程為載體，讓學(xué)生提升興趣進(jìn)而進(jìn)行多學(xué)科認(rèn)知和學(xué)習(xí)的途經(jīng)[10]。國(guó)內(nèi)最早一批的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)已經(jīng)在相關(guān)職業(yè)院校開設(shè)5～8年左右，但經(jīng)過考察，相關(guān)開設(shè)院校在學(xué)生的課程體系上的設(shè)置與行業(yè)企業(yè)的需求還有一定距離，需要從不同方面深入研究，才能梳理清楚職業(yè)院校專業(yè)教學(xué)和企業(yè)需求之間的鴻溝和壁壘。

首先，在于無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的特殊性質(zhì)。無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是近些年伴隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展剛剛出現(xiàn)的一個(gè)新興專業(yè)，其本身屬于一個(gè)涵蓋較廣泛的基礎(chǔ)工科學(xué)科的綜合學(xué)科。

其次，由于無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)龐大的基礎(chǔ)學(xué)科體系群，就為其本身的教學(xué)研究和方向定位帶來了困難?，F(xiàn)階段各個(gè)開設(shè)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的院校的學(xué)科內(nèi)部教師體系，都由于各種現(xiàn)實(shí)原因無法進(jìn)行真實(shí)項(xiàng)目應(yīng)用教學(xué)的合理化安排和設(shè)定，這就會(huì)造成整個(gè)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)出現(xiàn)“偏心化”甚至“空心化”發(fā)展。

再次，在無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的表層領(lǐng)域上，無人機(jī)的應(yīng)用和操作也為傳統(tǒng)的教學(xué)方式帶來了挑戰(zhàn)。專業(yè)教師不但需要教師能在自己所熟悉的領(lǐng)域正常教學(xué)，而且需要能夠操作特定無人機(jī)進(jìn)行作業(yè)。而無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)本身是一門剛剛出現(xiàn)的學(xué)科，這類教師的稀缺性也是造成課程教育教學(xué)效果欠佳的又一因素。

最后，缺少了對(duì)行業(yè)企業(yè)的扎實(shí)調(diào)研，會(huì)造成無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃無法符合企業(yè)行業(yè)對(duì)人才的真實(shí)需求。學(xué)生在專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中游走在無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的外圍，沒有接觸到本專業(yè)的真正內(nèi)涵精髓，最后也就造成了人才輸送與實(shí)際企業(yè)需求存在差異的結(jié)果。

3 針對(duì)當(dāng)前職業(yè)教育問題的解決方法

3.1 提高無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教師群內(nèi)工程技術(shù)人員比例

無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)屬于一個(gè)工程技術(shù)門類涵蓋廣泛的傳統(tǒng)基礎(chǔ)工學(xué)學(xué)科綜合交叉的新興學(xué)科。在實(shí)際工程技術(shù)領(lǐng)域，工程技術(shù)人員的素養(yǎng)和使命是解決行業(yè)應(yīng)用中的特定技術(shù)問題，是對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的一種扎實(shí)的運(yùn)用，而這正是當(dāng)今職業(yè)教育中稀缺的要素之一。提高企業(yè)工程技術(shù)人員在專業(yè)教學(xué)群體中的占比，能夠?qū)⒄鎸?shí)的工程技能素養(yǎng)帶入高等職業(yè)學(xué)生群體之中，讓學(xué)生縮短進(jìn)入企業(yè)后的認(rèn)知短板、技能短板和素質(zhì)短板，更加快速地融入企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目化工作之中。

3.2 加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)應(yīng)用行業(yè)企業(yè)的調(diào)查實(shí)踐

對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用企業(yè)的調(diào)查研究的目的是深入探究所調(diào)研企業(yè)公司的經(jīng)營(yíng)發(fā)展?fàn)顩r和財(cái)務(wù)狀況，結(jié)合公司主要負(fù)責(zé)人和股東的背景狀況，客觀地分析企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況，了解企業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，最后對(duì)企業(yè)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。在對(duì)企業(yè)的整個(gè)研究中，對(duì)本專業(yè)人才培養(yǎng)內(nèi)容和走向進(jìn)行定位和調(diào)整。根據(jù)專業(yè)在社會(huì)中實(shí)際發(fā)展的具體動(dòng)向以及具體要求，調(diào)整無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在職業(yè)院校領(lǐng)域教育過程中各個(gè)細(xì)分課程和培養(yǎng)方向的跟隨性和精準(zhǔn)性，根據(jù)這一最真實(shí)的要求調(diào)整課程教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方法和內(nèi)容。

3.3 加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)應(yīng)用特定市場(chǎng)應(yīng)用的調(diào)查研究

針對(duì)不同的細(xì)分市場(chǎng)和行業(yè)采取特定的研究思路進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)查研究。在對(duì)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)涵蓋范圍企業(yè)進(jìn)行抽樣調(diào)查研究時(shí)，采用“對(duì)應(yīng)—分解”方式對(duì)本專業(yè)人才培養(yǎng)所欠缺設(shè)備、儀器進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)和分解，從而定位所需理解或者掌握的專業(yè)方向。

同時(shí)通過無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的市場(chǎng)需求調(diào)研和市場(chǎng)需求方向，進(jìn)一步定位在教學(xué)過程中所需要的教學(xué)課程、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。在對(duì)本專業(yè)已培養(yǎng)的學(xué)生群體對(duì)象進(jìn)行調(diào)研時(shí)，采用隨機(jī)抽樣談話、問卷采樣等方式進(jìn)行研究，力爭(zhēng)達(dá)到所需數(shù)據(jù)的客觀性、精確性和準(zhǔn)確性。

3.4 無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)在陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院的發(fā)展現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)

陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院提倡以人為本，以社會(huì)新興行業(yè)應(yīng)用為契機(jī)，為職業(yè)院校培養(yǎng)有扎實(shí)學(xué)識(shí)、專業(yè)技能的新型職業(yè)技能型人才。本專業(yè)從設(shè)立之初的教學(xué)資源匱乏、借鑒經(jīng)驗(yàn)稀缺、教師資源幾乎空白，到如今已經(jīng)經(jīng)過了6個(gè)學(xué)期的正常教學(xué)，教師資源逐步豐富的同時(shí)教學(xué)資源逐步積累，人才培養(yǎng)計(jì)劃也從專業(yè)設(shè)立之初的空白狀態(tài)經(jīng)歷了正常教學(xué)過程的洗禮以及行業(yè)比賽和會(huì)議論壇的打磨。

首先，本專業(yè)群的教學(xué)實(shí)踐方法是對(duì)區(qū)域內(nèi)無人機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用企業(yè)、通用航空企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，選取若干個(gè)具有代表性的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)進(jìn)行接觸討論和實(shí)地探訪，在和企業(yè)的接觸中明確無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的當(dāng)前市場(chǎng)需求以及未來需求變化方向。在調(diào)研的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)和總結(jié)，在調(diào)研結(jié)束后對(duì)本院無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程體系和人才培養(yǎng)計(jì)劃的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，最終形成更加科學(xué)合理地?zé)o人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)體系。

其次，結(jié)合對(duì)企業(yè)的調(diào)查研究過程，與企業(yè)負(fù)責(zé)人員和技術(shù)人員一同對(duì)本專業(yè)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系進(jìn)行有針對(duì)性的研究和討論。所涉及的現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系包含但不限于基礎(chǔ)專業(yè)課程、理論實(shí)踐一體化課程、實(shí)訓(xùn)課程等。通過討論和廣泛調(diào)查研究，對(duì)人才培養(yǎng)體系中的各個(gè)模塊進(jìn)行分析、刪除及替換，力求達(dá)到專業(yè)所設(shè)課程與企業(yè)實(shí)際需求的契合度最優(yōu)化。

最后，將會(huì)對(duì)本專業(yè)的畢業(yè)生群體進(jìn)行直接調(diào)研，采用直接聯(lián)系對(duì)話或者調(diào)查問卷的方式進(jìn)行。調(diào)查研究的內(nèi)容包括但不限于對(duì)曾經(jīng)學(xué)習(xí)過本專業(yè)課程的內(nèi)容理解程度、技能接受程度、工作適用程度和滿意度等。

4 結(jié)論

本課題以無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)行業(yè)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和高等職業(yè)教育現(xiàn)狀為鋪墊，以適應(yīng)高等職業(yè)教學(xué)實(shí)踐和行業(yè)企業(yè)調(diào)研中總結(jié)出的矛盾問題為解決方向，總結(jié)出適用于高等職業(yè)教育群體的無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)提升的解決方法。

這些問題的提出和解決方案的研究總結(jié)，為提升“新工科”高等職業(yè)教學(xué)的人才培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和師資需求給出了見解和參考，并根據(jù)無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，給出了合理化的發(fā)展建議和措施。