校企合作、產(chǎn)教融合背景下中等職業(yè)學(xué)校無人機專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)的實踐*
——以集美工業(yè)學(xué)校為例

柴源

（集美工業(yè)學(xué)校，福建 廈門 361022）

無人機進入到民用領(lǐng)域早于2019年，全國各地涌現(xiàn)出大量的無人機應(yīng)用型人才的崗位需求，為助力廈門及周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為周邊無人機企業(yè)提供高素質(zhì)的技能型人才，2017年集美工業(yè)學(xué)校（下稱：學(xué)校）智能控制產(chǎn)業(yè)系依托電工電子、智能控制兩大專業(yè)群，在現(xiàn)有資源整合的基礎(chǔ)上，摸索建設(shè)無人機專業(yè)的道路。最初，專業(yè)名稱為電工電子技術(shù)（無人機方向）、無人機應(yīng)用技術(shù)，直至2019年確定為無人機操控與維護（下稱：無人機專業(yè)）。2019年教育部在研究確定的《中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)目錄》增補專業(yè)中加入了無人機操控與維護專業(yè)（083300），方向包括：無人機裝配、無人機修理、無人機應(yīng)用、無人機操控四大方向。

集美工業(yè)學(xué)校無人機專業(yè)是在調(diào)研兄弟院校無人機專業(yè)的建設(shè)成果，走訪周邊地區(qū)無人機企業(yè)，了解企業(yè)的崗位需求的基礎(chǔ)上建立，秉承“產(chǎn)教融合、校企合作”的原則，遵循與地區(qū)無人機企業(yè)互利共贏，共同成長的目標(biāo)，與各個合作企業(yè)從人才培養(yǎng)方案探索、課程搭建、師資隊伍培養(yǎng)、實訓(xùn)基地建設(shè)、教學(xué)管理體系的建立五個維度進行深度合作。

本文通過對集美工業(yè)學(xué)校無人機專業(yè)校企共建實訓(xùn)基地建設(shè)的成效、經(jīng)驗等方面進行闡述，以期為中職無人機專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)提供參考。

1 校企共建實訓(xùn)基地的意義

校企合作的實訓(xùn)基地具有最真實的生產(chǎn)環(huán)境與職場環(huán)境，是職業(yè)技能培訓(xùn)的最佳場所，同時也將成為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)、員工技能提升等生產(chǎn)、科研的孵化場所[1]。

無人機專業(yè)是一門實踐性極強的專業(yè)，配置合理的實訓(xùn)基地是專業(yè)課程開展的必要條件。無人機作為一門專業(yè)進入到中職院校不過短短3年時間，無人機專業(yè)體系的建設(shè)進程相較于整個無人機行業(yè)的發(fā)展速度而言相對落后，因此通過校企共建無人機實訓(xùn)基地，可拉近課堂與生產(chǎn)實際的距離，并將行業(yè)中主流技術(shù)及設(shè)備融入實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，提高無人機應(yīng)用崗位需求的對口率。

2 校企共建實訓(xùn)基地的具體內(nèi)容

學(xué)校無人機專業(yè)采用“無人機操控技術(shù)+行業(yè)應(yīng)用”的進階式無人機應(yīng)用型技能人才培養(yǎng)模式，開設(shè)“無人機飛行訓(xùn)練”“無人機裝配與調(diào)試”“無人機航拍與后期處理”“無人機測繪”“無人機編程技術(shù)”等理實一體化課程，校企共建實訓(xùn)基地包含：無人機室內(nèi)飛行實訓(xùn)室、無人機室外飛行訓(xùn)練場、無人機裝配實訓(xùn)室、無人機專業(yè)機房等，并采購、研發(fā)相應(yīng)的無人機及配套設(shè)備。

2.1 無人機飛行技能實訓(xùn)基地

通過前期調(diào)研全國各地AOPA培訓(xùn)機構(gòu)以及率先開設(shè)無人機相關(guān)專業(yè)的兄弟院校后，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)與專業(yè)教師歸納出無人機飛行技能訓(xùn)練的三大環(huán)節(jié)：模擬器飛行、室內(nèi)穿越機飛行訓(xùn)練、多旋翼無人機外場訓(xùn)練等，即理虛實一體化教學(xué)。

學(xué)校整合校內(nèi)外資源，利用現(xiàn)有機房開展無人機模擬器飛行訓(xùn)練科目，與合作企業(yè)翼飛天途航空科技有限公司共同為學(xué)校實訓(xùn)樓北側(cè)空曠區(qū)申請空域作為外場飛行訓(xùn)練場，申請專項資金用于無人機室內(nèi)飛行實訓(xùn)室的建設(shè)、無人機實訓(xùn)平臺的開發(fā)，外場飛行無人機的采購。

2.1.1 無人機室內(nèi)飛行實訓(xùn)室

室內(nèi)穿越機飛行訓(xùn)練在整個飛行技能訓(xùn)練過程中時間最長，是學(xué)生從模擬器到真實操控?zé)o人機轉(zhuǎn)變的重要階段，通過這一環(huán)節(jié)訓(xùn)練樹立正確的飛行安全意識，改變模擬飛行時壞習(xí)慣，且穿越機相比與外場飛行的無人機，有著體積小、造價低、易維修等優(yōu)點。

學(xué)校與合作企業(yè)北京尼爾瓦修科技有限公司，以全國各地AOPA培訓(xùn)機構(gòu)的穿越機室內(nèi)飛行訓(xùn)練室為基礎(chǔ)，建設(shè)室內(nèi)飛行實訓(xùn)室占地140 m2，按照功能區(qū)分為：理論學(xué)習(xí)區(qū)、設(shè)備整理區(qū)、飛行訓(xùn)練區(qū)三個部分。

理論學(xué)習(xí)區(qū)位于實訓(xùn)室前段，占地50 m2，配備有電子黑板、講臺、課桌椅等，用于教師點評、發(fā)布任務(wù)、課堂研討等理論部分教學(xué)工作的開展。設(shè)備整理區(qū)位于實訓(xùn)室中段，工作臺上配有無人機維修工具、電池防爆箱、電池平衡充電器及充電器電源等，用于訓(xùn)練用穿越機日常維護、電池的充放電及保養(yǎng)等。

飛行訓(xùn)練區(qū)位于實訓(xùn)室后段，是學(xué)生出穿越機飛行訓(xùn)練的主要場所，可進行：起降、八位懸停、自旋、“米”字航線飛行、“8”字航線飛行等科目的飛行訓(xùn)練。該區(qū)域由18個面積為4 m2的單人訓(xùn)練工位組成，每個工位四周均有可升降的防護網(wǎng)，用以攔截飛出工位范圍外的訓(xùn)練用穿越機。地面的航線由工位上方安裝的投影燈根據(jù)訓(xùn)練要求投影出，可根據(jù)訓(xùn)練科目的要求排列組合，最大可變換為兩個32 m2的飛行空間，防護網(wǎng)、航線也能跟隨變化，從而讓有限的室內(nèi)空間能容納更多的室內(nèi)飛行訓(xùn)練科目，工位四周的防護網(wǎng)也能更好地保護學(xué)生的人身安全。

2.1.2 無人機實訓(xùn)平臺

無人機實訓(xùn)平臺是學(xué)校與校企合作企業(yè)北京尼爾瓦修科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的一套用于記錄學(xué)生無人機飛行訓(xùn)練過程、評價訓(xùn)練效果、管理成績的系統(tǒng)。

硬件部分：包括訓(xùn)練用無人機（穿越機、外場多旋翼無人機），通過對無人機飛控的二次開發(fā)，飛行過程中可飛控將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至自動評分系統(tǒng)中，為過程性評價分析提供數(shù)據(jù)。

軟件部分：是一個飛行訓(xùn)練自動評分系統(tǒng)，能實時自動記錄每個學(xué)員日常飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)及考試成績，并對無人機飛行訓(xùn)練結(jié)果進行自動打分評估、統(tǒng)計分析飛行數(shù)據(jù)及考試成績，輔助教學(xué)質(zhì)量的評定，并針對每個學(xué)生提出技能改進、提升建議指導(dǎo)。

同時實訓(xùn)平臺還具備以下輔助功能：⑴提供可實時監(jiān)測飛行訓(xùn)練實驗室內(nèi)信息的物聯(lián)網(wǎng)綜合信息網(wǎng)絡(luò)平臺，以輔助高質(zhì)量的教學(xué)管理。⑵學(xué)生身份識別及信息管理：實現(xiàn)對每個學(xué)生身份的自動化信息管理，并與飛行訓(xùn)練評分系統(tǒng)進行自動匹配。⑶訓(xùn)練監(jiān)控管理：實時觀察每一個專用訓(xùn)練位的學(xué)員訓(xùn)練情況，輔助高質(zhì)量的教學(xué)安排。⑷設(shè)備管理：對室內(nèi)外無人機訓(xùn)練設(shè)備及相關(guān)配件進行自動化統(tǒng)計，便于教學(xué)設(shè)備管理與維護。

2.2 無人機裝配實訓(xùn)室

無人機裝配實訓(xùn)室，由一間電子裝配實訓(xùn)改造而來，用于開展無人機裝配與調(diào)試課程以及日常訓(xùn)練時無人機的維修與保養(yǎng)。實訓(xùn)室配工作臺和常規(guī)的無人機裝配與維修工具以及調(diào)試無人機用的計算機。

無人機裝配與調(diào)試，課程采用項目式教學(xué)。其中包括動力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、通訊鏈路系統(tǒng)、任務(wù)載荷系統(tǒng)的等分項目，并將無人機系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的理論知識融于無人機裝配與維護的實踐教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)中干、干中學(xué)，在學(xué)練中理解理論知識、掌握技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱忱，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生邊學(xué)邊練邊積極總結(jié)，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

2.3 無人機行業(yè)應(yīng)用實訓(xùn)機房

無人機專業(yè)課程中有部分課程需要計算機機房的支持。在專業(yè)開設(shè)初期人才培養(yǎng)計劃的重點是培養(yǎng)具備無人機操控技能的飛手，但是，隨著無人機應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展及校企合作的加深，學(xué)校了解到無人機飛手的生存空間在不斷縮小，培養(yǎng)會飛行、懂應(yīng)用的無人機專業(yè)人才是無人機行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。結(jié)合無人機應(yīng)用型企業(yè)的特點，學(xué)校確立了兩個重點應(yīng)用方向：一無人機航空攝影及后期影視處理、無人機航空測繪；二開設(shè)“無人機編程技術(shù)”課程，以無人機為平臺學(xué)習(xí)python語言，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，引入人工智能的概念。

為了滿足上述教學(xué)內(nèi)容的需要，學(xué)校與校企合作企業(yè)廣州中海達(dá)共建校內(nèi)實訓(xùn)機房無人機測繪實訓(xùn)室。該機房配備了21臺圖形工作站，中海達(dá)派出工程師為機房的計算機安裝并授權(quán)在實際生產(chǎn)中常用的軟件，包括：3D建模軟件pix4d mapper、smart3d以及中海達(dá)自主開發(fā)的三維測圖軟件hidata。機房建設(shè)完成后，無人機專業(yè)的“無人機飛行訓(xùn)練”課的模擬器訓(xùn)練環(huán)節(jié)、“無人機航拍與后期處理”“無人機測繪”“無人機編程技術(shù)”等課程因計算機配置落后難以開展實踐教學(xué)的問題得到妥善解決。

2.4 實訓(xùn)師資團隊

實訓(xùn)指導(dǎo)教師的技能水平和知識儲備，是實訓(xùn)組團最核心的競爭力，相比于傳統(tǒng)專業(yè)，無人機在職業(yè)教育領(lǐng)域的資源十分匱乏，招聘無人機科班出身的教師希望渺茫。

鑒于此，學(xué)校一方面從內(nèi)部轉(zhuǎn)化，將肯吃苦的年輕老師“送出去”，到無人機校企合作企業(yè)中去學(xué)習(xí)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，了解當(dāng)今主流的無人機及周邊設(shè)備是什么，怎么用；送到AOPA、大疆慧飛等機構(gòu)中培訓(xùn)無人機飛行操控、無人機行業(yè)應(yīng)用等技能。上述舉措初見成效，目前我校在編無人機實訓(xùn)指導(dǎo)教師共4人，其中2人于2016年通過了AOPA的超視距駕駛員考核，持有民航局下發(fā)的多旋翼無人機超視距駕駛員證，3人參加了大疆慧飛的航拍、航測培訓(xùn)并通過考核。

另一方面，學(xué)校也將合作企業(yè)的優(yōu)秀工程師“請進來”，共同參與實訓(xùn)室建設(shè)、編寫實訓(xùn)教材，擔(dān)任專業(yè)理實一體化課程中實訓(xùn)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)教師，帶來現(xiàn)實中生產(chǎn)中最主流的無人機應(yīng)用技術(shù)。

目前學(xué)校無人機實訓(xùn)指導(dǎo)教師共8人，其中校內(nèi)專業(yè)教師4人（100%雙師型教師），企業(yè)外派實訓(xùn)指導(dǎo)教員4人，分別為：無人機飛行訓(xùn)練指導(dǎo)教員師2名、航拍師1名、航空測繪技術(shù)人員1名。

3 建設(shè)成果

隨著實訓(xùn)基地的完善，學(xué)校無人機專業(yè)的理實一體化課程的開展得到了有力的支撐，實驗開出率達(dá)100%。

飛行技能方面通過“理虛實”一體化實訓(xùn)教學(xué)效果顯著，學(xué)生參加教育部“1+x無人機駕駛職業(yè)技能等級證書（初級）”考核通過率達(dá)100%；行業(yè)應(yīng)用方面，實踐教學(xué)過程中使用真正的主流機型，在企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)航拍、航測作業(yè)流程，熟練掌握相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件的使用方法。學(xué)生將技能轉(zhuǎn)換為成果，為學(xué)校航拍、剪輯宣傳片，建立校內(nèi)建筑物數(shù)字化三維模型等，學(xué)生真正做到了在“學(xué)中做，在做中學(xué)，以學(xué)促做，知行合一”。

學(xué)校無人機實訓(xùn)基地面向合作企業(yè)開放，為合作企業(yè)員工提供了技能培訓(xùn)服務(wù)；為培訓(xùn)機構(gòu)（合作企業(yè)）提供訓(xùn)練場所、設(shè)備及合法的空域；為行業(yè)應(yīng)用類合作企業(yè)分擔(dān)航拍、航測業(yè)務(wù)，助力地區(qū)無人機行業(yè)發(fā)展，為合作企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效應(yīng)。

同時學(xué)校無人機專業(yè)與合作企業(yè)積極參與政府主導(dǎo)的公益性活動，包括：⑴派出專業(yè)教師參加廈門市110義務(wù)警航隊，參與緊急救援、搜尋任務(wù)；⑵響應(yīng)市總工會的號召，開設(shè)無人機應(yīng)用技術(shù)職工學(xué)堂，向廣大職工提供無人機實踐機會；⑶利用現(xiàn)有的實訓(xùn)設(shè)備，開展送教下鄉(xiāng)活動，為偏遠(yuǎn)地區(qū)的孩子普及無人機基礎(chǔ)知識。

4 結(jié)語

實訓(xùn)教學(xué)是職業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)，實訓(xùn)基地是實訓(xùn)教學(xué)的實踐訓(xùn)練場所[2]。實訓(xùn)基地是集職業(yè)教學(xué)、社會培訓(xùn)、技能訓(xùn)練、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)推廣和創(chuàng)業(yè)教育實踐等職能的校企深度合作的平臺，是職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障[3]。

集美工業(yè)學(xué)校智能控制產(chǎn)業(yè)系無人機專業(yè)，自2017年開設(shè)以來，始終與地區(qū)無人機產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，注重學(xué)生的專業(yè)技能實踐，為“培養(yǎng)懂飛行、會應(yīng)用”的高素質(zhì)無人機應(yīng)用型人才發(fā)揮作用。通過建設(shè)無人機飛行技能實訓(xùn)基地和無人機行業(yè)應(yīng)用實訓(xùn)機房，引進企業(yè)先進的生產(chǎn)經(jīng)驗、主流的行業(yè)設(shè)備、優(yōu)秀的技術(shù)人員，拉近了課堂與實際作業(yè)環(huán)境的距離，在滿足無人機專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)工作的同時，實訓(xùn)基地為合作企業(yè)、市職工學(xué)堂提供技能培訓(xùn)、設(shè)備維護等公益性服務(wù)，取得了良好效果。學(xué)校無人機校企共建實訓(xùn)基地既提高了無人機專業(yè)學(xué)生的崗位能力，又為地區(qū)無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力，達(dá)成了雙贏的局面。