“三高四新”背景下無人機專業(yè)核心課程教改對策

楊國文 楊 波

（1.湖南工貿(mào)技師學(xué)院，湖南 株洲 412000；2.中國航發(fā)通用航空發(fā)動機有限公司，湖南 株洲 412000）

2020 年習(xí)近平總書記在湘考察時，勉勵湖南打造“三個高地踐行四新使命”，表明未來的行業(yè)發(fā)展應(yīng)該聚焦優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，開拓新的發(fā)展局面，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級，提升專業(yè)人才的自主創(chuàng)新能力。現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的更新和調(diào)整使得社會對于專項人才需求量不斷增加，深化專業(yè)教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)更多具有多學(xué)科背景的創(chuàng)新人才是未來工作的重點，也是教育發(fā)展的改革方向，因此需要從教育協(xié)調(diào)性的角度對專業(yè)核心課程的改進方案展開探索。

1 “三高四新”戰(zhàn)略背景下的無人機專業(yè)人才需求

1.1 高端技術(shù)人才需求量增加

現(xiàn)代市場的更新和調(diào)整，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)和其他技術(shù)行業(yè)紛紛通過自主創(chuàng)新來提升企業(yè)的綜合實力，并且希望借此實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在此過程當中，企業(yè)需要技術(shù)人才和專業(yè)研發(fā)人才提供智力支持、技能支持，只有重視人才，充分發(fā)揮人才的作用，才能夠使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。而“三高四新”戰(zhàn)略的提出表明傳統(tǒng)行業(yè)正處于升級和改革的發(fā)展背景之下，例如航空航天、工程機械等行業(yè)都需要高端人才從事產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)工作。

為了抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史機遇，某些專項人才的需求會變得更加多元化，從而帶來產(chǎn)品和業(yè)態(tài)的變化。其中無人機專業(yè)的優(yōu)秀人才有著更加廣闊的發(fā)展空間，無人機的投入和使用數(shù)量達到較大規(guī)模之后，其功能逐漸完善，已經(jīng)具備了良好的發(fā)展前景。無人機作為小型飛行器普遍應(yīng)用于民用，甚至軍用領(lǐng)域，無人機操作者將作為一種新的職業(yè)以滿足社會人才的需求，各類職業(yè)院校和技工院校紛紛開設(shè)無人機專業(yè)，表明未來的高端技術(shù)人才將成為社會發(fā)展的參與主體[1]。

1.2 技能型人才的短缺問題

傳統(tǒng)技能型人才的需求會變得更加專業(yè)化，原因在于現(xiàn)有的技能型人才隊伍結(jié)構(gòu)和素質(zhì)還無法全方位滿足傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展需要，戰(zhàn)略型新興人才數(shù)量明顯較少，特別是高素質(zhì)技能人才短缺，使得大量的研究成果不能被投入生產(chǎn)計劃，很多企業(yè)的運營成本明顯增加。

以無人機專業(yè)課程為例，該課程在十三五計劃當中被多次提及，此課程的主要教學(xué)對象是中、高職學(xué)生。無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程包括無人機飛行控制技術(shù)、無人機動力技術(shù)、無人機飛行原理和無人機建模等多個方面的內(nèi)容。相關(guān)人才在學(xué)習(xí)完這些知識之后，才能夠全方位掌握無人機的飛行控制系統(tǒng)和自動駕駛儀工作原理，完成無人機的組裝調(diào)試以及各類機械連接，包括處理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的應(yīng)用等，但目前此類人才具有明顯短缺傾向。

2 現(xiàn)階段無人機專業(yè)核心課程面臨的困難

2.1 學(xué)科結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)需求之間的脫節(jié)

相關(guān)企業(yè)在人才引進過程當中，除了從本地高校引進之外，很多人才需要從省外引進，對于某些依托傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的地區(qū)而言，如果當?shù)卦盒Ｎ茨茉O(shè)置專門的無人機課程或無人機專業(yè)，相關(guān)企業(yè)每年只能從省外引進技術(shù)人才，無法針對本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求建立人才匹配機制，陷入企業(yè)招人難、學(xué)生畢業(yè)就業(yè)難的兩難局面，學(xué)校內(nèi)的人才無法滿足區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展需求。再加上無人機課程的內(nèi)容難度本身較高，如無人機性能指標高低值、無人機結(jié)構(gòu)參數(shù)、空氣物理性質(zhì)與雷諾數(shù)計算等都是組裝與調(diào)試實踐部分，需要依托專業(yè)的理論知識。如果在學(xué)科當中未能將這些課程內(nèi)容進行深化，對接產(chǎn)業(yè)需求，未來的教育課程導(dǎo)向性也會偏離正常方向。具體表現(xiàn)為無人機的應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程無法以市場為根本導(dǎo)向，缺乏必要的職業(yè)資格認定標準，使得專業(yè)課的設(shè)置無法融入日常的學(xué)習(xí)當中，專業(yè)考核和職業(yè)資格認定之間出現(xiàn)分離，在一定程度上影響了區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展。

無人機專業(yè)作為社會新興行業(yè)，教學(xué)資源庫建設(shè)工作和產(chǎn)教融合工作應(yīng)進行有效協(xié)同推進，才能讓課程體系構(gòu)建與預(yù)設(shè)的市場需求崗位之間形成對接，讓畢業(yè)生達到相應(yīng)的職業(yè)能力標準[2]。

2.2 學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力的主要原因在于部分學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱，無法對概念性的知識進行理解和掌握，特別是技工學(xué)校內(nèi)的學(xué)生素質(zhì)參差不齊，很多無人機的有關(guān)知識只能通過書本或是短視頻來了解，實踐層面的內(nèi)容卻缺乏學(xué)習(xí)渠道。再加上教師對于某些新型專業(yè)的了解程度不足，授課專業(yè)性不強，使得教育缺乏理論依托，所以學(xué)生在畢業(yè)后很難從事相關(guān)的專業(yè)工作，缺乏自主選擇性和學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力[3]。

2.3 教師隊伍建設(shè)工作有待加強

隨著現(xiàn)階段辦學(xué)規(guī)模的不斷擴大，高校內(nèi)部的師資隊伍組成發(fā)生了極大轉(zhuǎn)變，很多青年教師在畢業(yè)后開始進入教師隊伍，但這些青年教師在學(xué)習(xí)期間一般沒有直接參與企業(yè)實踐的經(jīng)歷，在教學(xué)和研究的雙重壓力之下很難培養(yǎng)自身的實踐經(jīng)驗，缺乏工程背景。所以這些教師在學(xué)科知識方面較為單一，很多新問題和新技術(shù)出現(xiàn)之后，無法利用跨學(xué)科的知識對學(xué)生進行正向引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生在面臨復(fù)雜工程技術(shù)問題時，也無法利用新手段和新方法解決問題。例如無人機專業(yè)受到設(shè)施設(shè)備的場地限制，某些實踐課內(nèi)容會被壓縮和弱化，教師在教授無人機的系統(tǒng)檢查和任務(wù)載荷調(diào)試時，無法借助自身的操作經(jīng)驗對學(xué)生進行示范和講解，影響到了學(xué)生的能力培養(yǎng)。

2.4 基礎(chǔ)硬件配套不足

目前技工院校無人機專業(yè)開設(shè)時間短，實訓(xùn)硬件、專業(yè)知識儲備，文化沉淀不足。實訓(xùn)室實訓(xùn)設(shè)備僅僅由可拆裝的四軸多旋翼無人機、無人機操控模擬軟件及配套模擬飛控、充電設(shè)備、KT 板固定翼飛行器和相關(guān)配件組成。而無人機應(yīng)用專業(yè)其中一項核心考核項為無人機操控技能，該技能對模擬飛行、真實飛行等實訓(xùn)硬件、飛行標準等理論指導(dǎo)標準要求較高。因此，絕大多數(shù)技工院校無人機專業(yè)實訓(xùn)室需進一步完善建設(shè)，聯(lián)合企業(yè)與生產(chǎn)實際，合理規(guī)劃，滿足無人機專業(yè)學(xué)生技能提升需要。

3 “三高四新”背景下無人機專業(yè)課程的推進策略

3.1 充分關(guān)注學(xué)科和產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)動機制

圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，優(yōu)化當前的學(xué)科結(jié)構(gòu)是未來專業(yè)課程改進的關(guān)鍵點。無人機和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常緊密，所以未來的教育工作應(yīng)該針對高端裝備制造或新型信息技術(shù)應(yīng)用等方面來推進各項技術(shù)的深度落實，打造一大批智能制造人才和新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才，面向傳統(tǒng)行業(yè)的重點發(fā)展領(lǐng)域和高新學(xué)科專業(yè)進行改革，重點扶持“三高四新”戰(zhàn)略需求，建設(shè)無人機專業(yè)課程的交叉學(xué)科知識框架，提供新型技能型人才儲備。與此同時可以鼓勵學(xué)科之間進行協(xié)同競爭和交叉融合，發(fā)揮課程專業(yè)優(yōu)勢，然后從戰(zhàn)略角度出發(fā)有機結(jié)合各個專業(yè)的優(yōu)勢部分，使得人才結(jié)構(gòu)真正對接市場需求[4]。

由于技工院校內(nèi)部的專業(yè)人才素質(zhì)有待提高，所以后續(xù)的課程推進階段要關(guān)注產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和社會的行業(yè)需求，基于工程職業(yè)教育和職業(yè)資格認定做好集群內(nèi)部的戰(zhàn)略部署，明確人才培養(yǎng)目標和產(chǎn)業(yè)類型發(fā)展計劃，讓一批有創(chuàng)新精神和實踐能力的復(fù)合型人才可作為科技創(chuàng)新的主體來扶持企業(yè)發(fā)展，推進以社會需求為導(dǎo)向的學(xué)生供給側(cè)改革服務(wù)。

3.2 深化校企合作，培養(yǎng)學(xué)生能力

學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)不僅需要跨學(xué)科支持，也需要跨部門和跨組織的聯(lián)合培育。由于學(xué)校內(nèi)部的資源有限，很難單獨完成學(xué)生培養(yǎng)工作，所以技工學(xué)校可以和企業(yè)進行合作，以科學(xué)研究為主，實踐能力培養(yǎng)為輔，在教學(xué)理論和科研創(chuàng)新能力方面進行有效改進。

學(xué)校在開展實踐教學(xué)之前，應(yīng)該和企業(yè)進行協(xié)同商討，結(jié)合學(xué)校的特點和社會行業(yè)的戰(zhàn)略部署要求制定出符合市場需求的課程方案，在不影響企業(yè)發(fā)展的前提下，將科研實訓(xùn)基地開設(shè)在企業(yè)內(nèi)部，便于學(xué)生進行課題研究，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。此時也可以邀請企業(yè)內(nèi)部的高級技術(shù)人員作為技術(shù)顧問或兼職教師共同參與優(yōu)化課程方案內(nèi)，例如要開展無人機專業(yè)的模擬仿真飛行時，就可以在校外的實訓(xùn)基地當中進行全程網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)模擬，邀請技術(shù)人員進行指導(dǎo)以保障實踐教學(xué)的需求。同時在校企合作流程方面，學(xué)?？梢赃x擇能夠完成航拍或繪圖設(shè)計的企業(yè)進行合作，使學(xué)生能夠接觸到不同類型的無人機操作[5]。

要提升學(xué)生的主觀能動性還需要保障校內(nèi)的課程開發(fā)水平，讓課程內(nèi)容更加合理化。無人機專業(yè)作為新型專業(yè)，學(xué)?？梢愿鶕?jù)專業(yè)發(fā)展計劃和學(xué)校特點來綜合提升學(xué)生的理論知識能力和實踐操作水平。例如在培養(yǎng)無人機航拍的專業(yè)人才過程當中，應(yīng)加入一些無人機的操控與維護知識，然后將其與無人機系統(tǒng)知識進行聯(lián)動教學(xué)，在課堂教學(xué)階段完成有意識地穿插。

而在實踐教學(xué)階段，可建立專門的課程考評小組，對學(xué)生的專業(yè)知識掌握情況進行監(jiān)督。無人機的課程包含三個層面和難度的知識，其中基礎(chǔ)內(nèi)容是無人機導(dǎo)論、無人機飛行原理和程序設(shè)計等；專項層則包括無人機的三維軟件建模、無人機組裝調(diào)試與相應(yīng)的飛行操縱技術(shù)；拓展層則包括一些難度較大的無人機飛控技術(shù)、無人機測繪技術(shù)和安防巡檢技術(shù)等。在進行能力培養(yǎng)時應(yīng)按照不同學(xué)生的技能掌握水準，展開實踐課程的模塊化設(shè)計，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)和職業(yè)資格認定形成有效對接，使學(xué)生在畢業(yè)之后能順利走向相應(yīng)的工作崗位[6]。

3.3 重視師資培養(yǎng)

師資隊伍建設(shè)工作目的是為了培養(yǎng)一支具有跨學(xué)科和跨專業(yè)能力的優(yōu)秀人才，這對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和前沿技術(shù)的推進具有重要的現(xiàn)實意義。工學(xué)教師隊伍的組成需要吸納本專業(yè)的骨干教師，同時還要吸收其他專業(yè)的先進人才。例如無人機專業(yè)就可以邀請有人工智能或大數(shù)據(jù)等知識背景的教師共同參與到教學(xué)研究當中，形成更加完善的知識系統(tǒng)。

另外，還可以根據(jù)區(qū)域內(nèi)的戰(zhàn)略發(fā)展需求，將企業(yè)內(nèi)部具有實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才引入學(xué)校，對標企業(yè)標準和行業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)更多新工科人才，打造雙師型教師管理制度和雙創(chuàng)型教師團隊[7]。無人機專業(yè)核心課程在進行推進的過程當中，應(yīng)該同步開展師資隊伍建設(shè)，例如派遣教師進入企業(yè)內(nèi)部進行學(xué)習(xí)，提升教師的專業(yè)程度，或是通過校企合作對教師展開行業(yè)理論知識培育，使教師了解到行業(yè)發(fā)展的先進動態(tài)信息，這樣一來也能讓專業(yè)設(shè)置和課程教學(xué)有著對應(yīng)的領(lǐng)域特征、專業(yè)特色。

3.4 完善硬件建設(shè)

2021 年12 月，人社部頒布《無人機裝調(diào)檢修工》職業(yè)技能標準，對各等級的技能要求做了明確說明，因此無人機實訓(xùn)室應(yīng)緊緊圍繞該標準，設(shè)置并開發(fā)相關(guān)實訓(xùn)平臺，滿足并不低于該標準技能要求進行建設(shè)。實訓(xùn)室應(yīng)具有模擬演示安裝調(diào)試、無人機裝配、無人機調(diào)試與維護、無人機檢修、無人機操控、無人機開發(fā)等功能。

4 結(jié)語

全面建設(shè)以“三高四新”為引領(lǐng)的現(xiàn)代化社會發(fā)展機制，培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才是未來社會發(fā)展的必然需求。建立全面聚焦人才創(chuàng)新能力和技術(shù)應(yīng)用能力，對無人機專業(yè)和無人機課程教學(xué)方式進行改進和優(yōu)化，是基于學(xué)情分析所開展的專業(yè)改革。無人機作為社會的新型產(chǎn)業(yè)，在社會人才需求不斷擴大的前提下，應(yīng)該改進原有的教育體系和課程設(shè)置模式，突出無人機應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)要求和實踐要求，在多層次和多維度上建立專業(yè)人才的培育計劃。