《無人機系統概述》實踐課程教學改革研究

楊曉紅　張吉　徐靜　趙丹丹　徐亮

摘 要 從《無人機系統概述》課程教學現狀入手分析實踐性教學的必要性，提出了實踐牽引式教學改革方式，通過無人機系統設計、制作、調制、實飛等培養學員的動手能力和創新能力，幫助學員深入理解無人機系統的基本理論，從而實現培養新型高素質無人機專業技術人才的目標。通過傳統和實驗期班的應用，對效果進行了比較分析。結果表明，采用實踐牽引式教學方式，學員的實踐動手能力有了明顯提高。

關鍵詞 無人機系統概述 實踐課程 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1《無人機系統概述》實踐課程現狀

我校無人機教研室成立以來，《無人機系統概述》課程成為一門主干課程，授課學員主要來自我校飛行學員、外部任職教育學員等，培訓的主要任務是為了使他們對無人機系統有一個整體全面的認知，把教學立足點放在培養學員“學以致用”的能力上，這就要求我們必須加強實踐教學，大膽地讓學員在實踐環節中體驗到大起大落。如何激發學員的學習興趣，培養學員的實踐能力，是當前各教育機構都在思考和探索的問題。這些飛行學員具備一定程度的飛行實際經驗，學習上有明確的目的性和方向性，但是學員理論知識水平參差不齊，這時如果不能結合學員的實際情況，而一味的按照傳統滿堂灌的教學模式，教學效果就得不到提高，因此，實施有效的實踐教育是當務之急。

2實踐牽引式教學模式

實踐牽引式教學模式的設計與實踐是以實踐牽引課堂教學、理論與實踐、激發學員學習興趣、培養學員實踐能力、以滿足學員能力要求為最終目標的教育與培養模式。它打破了以往教學中實踐環節只為理論驗證和服務于理論教學的局面，突出了實踐本身的重要性。《無人機系統概述》課程是學習其它無人機課程的理論基礎，是理論與實踐緊密結合的基礎課程，涉及面廣，應用性強。課程內容包括無人機平臺、飛行控制與導航、發動機原理、電源系統、遙感、任務裝備等。它涉及空氣動力學、力學原理、發動機原理、通信原理等多學科知識，教學難度較大。因此，應根據《無人機系統概述》課程和學員自身的特點，在當前的教學中引入實踐教學方法。通過實踐牽引教學，提高學員的學習興趣，將直觀、有趣的實踐環節融入到枯燥的系統概論原理教學中，使學員在掌握原理的同時，增加對無人機平臺設計、實現和操作的認識，為后續課程學習打下良好的基礎。

3實踐牽引式教學模式具體應用

《無人機系統概述》課程這門課程涉及許多學科的知識。從以往課程的教學效果來看，傳統教學模式的弊端已經暴露出來。在現有條件下，突出實踐教學的牽引作用是實現學以致用、縮小能力差距的唯一有效途徑。增加實踐環節，增強教學條件與環境的一致性，使教學最大限度地貼近實際。因此，該平臺的實際牽引教學方法以無人機真實零件、仿真實驗室為教學基礎，借助現有無人機零件、仿真實訓教學平臺、仿真軟件、多媒體課件、視頻素材、教具、題庫和習題庫等手段，通過教員的深入講解、演示和學員參觀查看學習、實際操作，達到實際牽引課堂教學的效果。牽引的重點是讓學員通過實踐環節，增強對無人機系統部件的感性認識，在此基礎上，加深對部件工作原理的理解，激發學員對本課程的興趣，變被動學習為主動學習。

3.1課程改革過程控制

在教學實施過程中，在完成教學任務后，以學員講課的形式加強師生互動，激發教學雙方的主動性，拓展創造性思維，提高教學效果。主要方法是以學員精心備課的形式，每次隨機抽取1 - 2名學員作為小教員進行理論講座，并進行實踐示范操作。這種角色轉換可以達到兩種效果： 讓學員作為教員，可以吸引學員主動學習，幫助學員快速正確地理解教學內容，發現自己在學習和實踐過程中的薄弱環節，發現尚未解決的實際問題，及時解決問題；讓教員在學員學習時，除了收集教學反饋信息，掌握學員的學習情況，及時調整教學內容和教學手段外，還可以學習和借鑒學員的經驗，與學員和教員分享經驗資源，實現教學相長。

3.2課程改革效果評價方法

為了合理評價課程改革的教學效果，從學員和教員兩個方面建立了多元化的評價體系。通過考勤、日常工作、口試、筆試、實驗操作和實驗報告等方式，提高學員對知識和技能的理解和掌握，全面了解學員的學習情況；通過大學各級領導、教學督導專家組聽取意見、召開學員座談會、征求學員意見、在線教學評價系統、學員考試成績和教員課程教學總結報告等方式調查教員的教學情況。

3.3課程改革效果分析

通過2016 級二個期班問卷調查發現，實踐牽引式教學模式在《無人機系統概述》課程中實施以來，教學效果明顯，學員普遍反映良好。實踐牽引式教學期班不論是學習態度、學習興趣還是教學互動都比傳統教學期班有較大進步，特別是學員的實踐動手能力有了明顯提高。

4結論

將《無人機系統概述》課程理論教學和實踐教學有機結合，幫助學員了解無人機系統的基本概念和理論，使學員了解當前的技術前沿，培養學員的創新能力，最終提高課程的教學質量。經過幾個學期的教學實踐，取得了良好的效果。許多學員表示，通過課程學習加深了對理論知識的理解，明確了今后的工作方向，為后續工作提供了解決實際問題的思路，產生了對無人機系統學習的濃厚興趣，表示將進一步關心無人機系統的發展，參與相關研究工作。

基金項目：吉林省教育科學 “十三五”規劃課題，課題批準號：GH171048。

參考文獻

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