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摘 要:以军民领域对无人机专业人才的需求为导向,深入分析了当前高校无人机专业人才培养中存在的主要问题,研究了具有鲜明实战特色的创新实践教学模式与实训方法,并从实践手段与管理模式、教学实践环节设置、实训方法研究等方面阐述了第二课堂的具体建设思路,为面向未来无人机专业岗位的符合型人才培养奠定了坚实的基础。
关键词:无人机;第二课堂;创新实践模式
本文引用格式: 吴华兴,李伟龙 . 基于第二课堂的高校无人机专业创新实践模式研究 [J]. 教育现代化 ,2021,8(41):46-48.
Research on Innovative Practice Mode of UAV Majors in Colleges Based on the
Second ClassroomWU Huaxing, LI Weilong(Equipment Management and Unmanned aerial Vehicle Engineering College, air Force Engineering University, Xi’an Shaanxi)
Abstract: Guided by the demand for UAV talents in the military and civilian fields, this paper deeply analyzes the main problems existing in the cultivation of UAV talents in colleges and universities. The innovative practical teaching models and practical training methods with distinctive practical characteristics are studied. The specific construction idea of the second classroom is expounded from the practical means and management mode, teaching practice link setting, and training method research, which lays a solid foundation for the cultivation of interdisciplinary talents for future UAV professional posts.
Keywords: UAV; second classroom; innovative practice mode
一 引言
随着当前无人机技术的迅猛发展和广泛应用, 对无人机从业人员的业务素质、专业能力、实战技能提出了更高的要求。在军事领域,无人机系统更是提升我军各军兵种作战能力的重要装备,面向场合涵盖海、陆、空、天、磁等多维空间,所需无人机平台类型繁杂多样,包括手抛微小型、垂直起降型、弹射型、火箭助推发射型、跑道起降型、空投释放型等等 [1-2]。在民用领域,无人机更是可以承担着农业喷洒、消防、航拍测绘、空中警巡、电力巡检、快递运输、灯光表演等等众多职能 [3-4]。高校无人机专业是为军民领域培养高素质无人机人才的重要基地,担负的使命和责任重大。由于大多数无人机系统受安全性、技术复杂性、高价值、场地大小以及其他因素影响,很难在课堂教学场所使用,严重制约了高校无人机专业的人才培养。
第二课堂活动作为第一课堂的补充和延续,是以丰富的资源和空间为载体开展的一系列开放性活动,旨在培养学生的实践技能和提高学生的综合素质,它与第一课堂共同构成完整的教育体系 [5-8]。在国内外各大高校的教学探索中,利用第二课堂来提升本专业学生职业素养、综合素质以及应用技能是一种十分必要且有效的教学手段。例如,在农用无人机应用专业方向,信阳农林学院就开展了第二课堂实践教学模式探索,搭建了一个有效促进学生实践能力提升的育人平台, 取得了较好效果 [9]。此外还有一些新开设无人机专业的高校和职校,通过校企合作方式开展第二课堂教学实践,提高无人机专业学生应用实践技能 [10-12]。
因此,为了弥补当前高校无人机专业课堂教学和实践教学的不足,节约培训成本,通过开展高校无人机专业大学生的第二课堂实践活动,以民用小型无人机、航模、空中机器人为载体来设置大量教学实践活动,开展实战特色的创新实践模式与实训方法研究,建立各类问题探索模式和竞赛奖励机制, 提高学生的参与热情,可以提高学生理论学习联系工程实践的能力,为高校无人机专业的理论教学提供有力支撑,为面向未来应用的岗位任职提供初步的锻炼平台,夯实面向多种无人机装备的实践基础, 应用价值显著,前景可期。
二 当前高校无人机专业人才培养问题分析
总结来说,当前高校无人机专业的人才培养存在不少问题,主要表现在以下几个方面。
(一) 课程设置与应用存在较大差距
随着无人机行业的迅速发展,尤其是军用无人机行业的实战化应用需求层出不穷,对专业院校的课程教育提出了更多实践性要求。由于无人机专业是新兴专业,用人单位对人才的技能需求亦未十分明确, 缺乏可以借鉴的成功案例,导致院校在课程设置中存在一定偏差,以理论教学为主的传统教育模式无法弥补实践应用差距,难以达到未来岗位任职的要求。
(二) 实践课时少、手段单一,不适于综合能力提升
当前无人机专业的实践课一般是作为理论课程的辅助手段存在,实践课时占比较低,偏重于单一知识点或技术的仿真实验验证,手段单一,缺乏无人机系统的综合应用和操作技能训练手段,对学生的动手能力、应用能力、创新能力提高不明显,导致了院校教育与岗位任职需求的偏差。
(三) 人才培养模式单一,适应未来多种岗位能力不足
现有的无人机专业人才培养方案往往仅限于满足于单一或极少数行业的应用需求,依托用人单位的装备实践教学手段难以施展,或者因学生实践基础不足而效果不理想,且采取的教学实践模式较单一,对不同潜质和基础的学生不能因势利导,创新思维得不到发挥,独立分析问题、解决问题的能力得不到充分培养。
三 基于第二课堂的高校无人机专业创新实践模式
(一) 主要研究内容和思路
为解决上述问题,需要遵循“需求牵引、实战化施教”的指导思想,基于第二课堂实践教学手段, 对高校无人机专业大学生的创新实践模式与实训方法开展深入研究。主要研究内容和思路如图 1 所示。
基于第二课堂的高校无人机专业大学生创新实践模式研究,首先应分析与实践密切相关的专业教学、军事应用、人才能力培养等方面的具体需求, 为第二课堂的教学条件建设提供依据;在此基础之上确立第二课堂的教育理念和建设内容,研究并创新第二课堂实践手段与管理模式,从多个方面丰富第二课堂教学实践环节设置;最后通过第二课堂的实践效果分析,对不足之处进行改进和完善,并结合未来岗位需求对无人机专业的实训方法进行拓展研究,制定实训内容和组训措施。
(二) 研究方法
基于第二课堂的高校无人机专业创新实践模式研究,具体从以下几个方面着手:
(1)分析无人机专业第二课堂的实践需求,探索具有多种应用特色的无人机专业第二课堂建设方法。高校的教学实践,应以各行各业岗位的人才需求为牵引。针对多种职业针对无人机装备及人才日益迫切的多样化需求,应重点分析用人单位对高校大学生的专业技能需求和综合能力需求,分析当前无人机专业课程设置和实践教学中的不足,从而有针对性地开展第二课堂教学,根据民用无人机、航模、空中机器人等多种飞行平台的优缺点,瞄准海、陆、空、天、磁等多种应用场合,设置丰富多彩、灵活多样的实践活动,建设适应未来需求、特色鲜明的第二课堂,为创新实践教育模式创造条件。
(2)研究基于第二课堂的创新教育理念,探索第二课堂的教学实践手段以及管理模式,以实践教学内容的创新研究为着力点将“实战化施教”落到实处。在管理模式创新研究上,可以发挥高校学员自我组织能力强的优势,研究机组式管理模式、高年级带教低年级的班组式管理模式或其他管理模式在第二课堂活动中的实施策略和教学相长效果。具体可结合多旋翼无人机、无人直升机、固定翼无人机在不同行业应用中的特点,丰富第二课堂的专题教学活动,打牢实践教学之前的理论和技术基础, 制定、试验并不断完善第二课堂的实践教学内容, 通过组织大量综合性的无人机平台设计制作、组装调试、维修保障、飞行训练与竞技等活动,就地取材, 因材施教,发掘潜质,培养专长,锻炼队伍。
例如, 在无人机平台的设计制作上,可以组织学生利用三维建模软件、3D打印机、激光切割机等工具自行设计、制作具有军事特色的像真机,培养学生的创新设计能力;在无人机调试和维修上可以按航空机务岗位的机组管理模式来要求,培养学生的严谨工作作风以及实践协作能力。
(3)分析研究基于第二课堂的专题教育、对外交流、科技竞赛、综合实践形式,丰富实践内容和手段。目前,高校内无人机专业第二课堂的日常活动一般依托的是学员俱乐部或社团,往往指导老师和学生数量有限,开展的开放性专题讲座和对外交流活动较少,组织学生参与的科技竞赛活动有限, 不利于进一步提升老师和学生的综合能力。因此应当广泛收集校外相关无人机专业的社团、企业信息, 增加对外交流活动频次,鼓励老师和学生走出去, 组队参加有较大影响力和较高技术水平的无人机飞行竞赛活动,争取优异成绩,在提升自身能力的同时扩大所在学校的影响力。同时在第二课堂定期开展综合性的无人机飞行训练活动,模拟实战化的全流程组织实施,培养学生的综合素质和协作能力。
(4)适应未来无人机专业岗位需求,探索在第二课堂基础之上开展实训的内容和方法。考虑到高校无人机专业的毕业去向和用人需求,实战化是第二课堂必须考虑的重要需求之一,也是“需求牵引、实战化施教”的落足点。通过分析不同类型无人机装备的使用样式,对在校园内开展实战化的无人机飞行科目研究,探索利用低成本无人机开展模拟飞行活动的实战化训练手段,可以进一步发挥第二课堂的优势,扩展其培养职能。例如,针对陆军步兵常用的手抛式小型无人侦察机,在校园内可以采用网购的旋翼无人机或小型手抛式航测无人机开展实训活动,模拟其作战使用过程,直接培养学生面向任职岗位的实践能力; 而针对空军常用的跑道起降的大型无人机,可以通过对轮式起降的小型航测无人机加装模拟设备,在校园开展类似特定作战任务的实训活动。
四 结论与创新点
通过基于第二课堂的高校无人机专业创新实践模式研究,开展具有鲜明实战化特色、面向未来无人机专业岗位需求的高校第二课堂建设,可以弥补当前高校无人机专业课堂教学和实践教学的不足, 培养高校无人机专业大学生的综合技能、工程素养和实训能力,全面提升人才培养质量。其主要创新之处体现在以下几方面。
1、针对无人机专业大学生的第二课堂创新实践模式研究,充分体现新时代我军院校教学实践“以战领教、以战抓教”的指导思想,教育理念先进。
2、面向多种行业应用需求的无人机专业第二课堂建设方法、教学实践手段以及管理模式,凸显高校无人机教学实践的实战化特色,具有显著的应用背景和应用价值。
3、基于第二课堂的对外交流、科技竞赛、综合实践等创新组训模式研究,能大幅促进学员综合能力提升,扩大高校无人机专业影响力,对内对外具有重要借鉴作用。
4、基于第二课堂的无人机专业实训手段和方法, 在夯实学生实践技能的同时,为面向未来无人机专业岗位的实战化人才培养奠定坚实的基础。
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