“三高四新”背景下無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)核心課程教改對(duì)策

楊國(guó)文 楊 波

（1.湖南工貿(mào)技師學(xué)院，湖南 株洲 412000；2.中國(guó)航發(fā)通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，湖南 株洲 412000）

2020 年習(xí)近平總書(shū)記在湘考察時(shí)，勉勵(lì)湖南打造“三個(gè)高地踐行四新使命”，表明未來(lái)的行業(yè)發(fā)展應(yīng)該聚焦優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)拓新的發(fā)展局面，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級(jí)，提升專(zhuān)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(huì)對(duì)于專(zhuān)項(xiàng)人才需求量不斷增加，深化專(zhuān)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(lái)工作的重點(diǎn)，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(duì)專(zhuān)業(yè)核心課程的改進(jìn)方案展開(kāi)探索。

1 “三高四新”戰(zhàn)略背景下的無(wú)人機(jī)專(zhuān)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(chǎng)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(guò)自主創(chuàng)新來(lái)提升企業(yè)的綜合實(shí)力，并且希望借此實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在此過(guò)程當(dāng)中，企業(yè)需要技術(shù)人才和專(zhuān)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jí)和改革的發(fā)展背景之下，例如航空航天、工程機(jī)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(jī)遇，某些專(zhuān)項(xiàng)人才的需求會(huì)變得更加多元化，從而帶來(lái)產(chǎn)品和業(yè)態(tài)的變化。其中無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)的優(yōu)秀人才有著更加廣闊的發(fā)展空間，無(wú)人機(jī)的投入和使用數(shù)量達(dá)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(wú)人機(jī)作為小型飛行器普遍應(yīng)用于民用，甚至軍用領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)操作者將作為一種新的職業(yè)以滿足社會(huì)人才的需求，各類(lèi)職業(yè)院校和技工院校紛紛開(kāi)設(shè)無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)，表明未來(lái)的高端技術(shù)人才將成為社會(huì)發(fā)展的參與主體[1]。

1.2 技能型人才的短缺問(wèn)題

傳統(tǒng)技能型人才的需求會(huì)變得更加專(zhuān)業(yè)化，原因在于現(xiàn)有的技能型人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和素質(zhì)還無(wú)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(jì)劃，很多企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本明顯增加。

以無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)課程為例，該課程在十三五計(jì)劃當(dāng)中被多次提及，此課程的主要教學(xué)對(duì)象是中、高職學(xué)生。無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程包括無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)、無(wú)人機(jī)動(dòng)力技術(shù)、無(wú)人機(jī)飛行原理和無(wú)人機(jī)建模等多個(gè)方面的內(nèi)容。相關(guān)人才在學(xué)習(xí)完這些知識(shí)之后，才能夠全方位掌握無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛儀工作原理，完成無(wú)人機(jī)的組裝調(diào)試以及各類(lèi)機(jī)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(lèi)人才具有明顯短缺傾向。

2 現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)專(zhuān)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(jìn)過(guò)程當(dāng)中，除了從本地高校引進(jìn)之外，很多人才需要從省外引進(jìn)，對(duì)于某些依托傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的地區(qū)而言，如果當(dāng)?shù)卦盒Ｎ茨茉O(shè)置專(zhuān)門(mén)的無(wú)人機(jī)課程或無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)，相關(guān)企業(yè)每年只能從省外引進(jìn)技術(shù)人才，無(wú)法針對(duì)本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求建立人才匹配機(jī)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(wú)法滿足區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。再加上無(wú)人機(jī)課程的內(nèi)容難度本身較高，如無(wú)人機(jī)性能指標(biāo)高低值、無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、空氣物理性質(zhì)與雷諾數(shù)計(jì)算等都是組裝與調(diào)試實(shí)踐部分，需要依托專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)。如果在學(xué)科當(dāng)中未能將這些課程內(nèi)容進(jìn)行深化，對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求，未來(lái)的教育課程導(dǎo)向性也會(huì)偏離正常方向。具體表現(xiàn)為無(wú)人機(jī)的應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程無(wú)法以市場(chǎng)為根本導(dǎo)向，缺乏必要的職業(yè)資格認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，使得專(zhuān)業(yè)課的設(shè)置無(wú)法融入日常的學(xué)習(xí)當(dāng)中，專(zhuān)業(yè)考核和職業(yè)資格認(rèn)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(jì)發(fā)展。

無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)作為社會(huì)新興行業(yè)，教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)工作和產(chǎn)教融合工作應(yīng)進(jìn)行有效協(xié)同推進(jìn)，才能讓課程體系構(gòu)建與預(yù)設(shè)的市場(chǎng)需求崗位之間形成對(duì)接，讓畢業(yè)生達(dá)到相應(yīng)的職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)[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(wú)法對(duì)概念性的知識(shí)進(jìn)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(wú)人機(jī)的有關(guān)知識(shí)只能通過(guò)書(shū)本或是短視頻來(lái)了解，實(shí)踐層面的內(nèi)容卻缺乏學(xué)習(xí)渠道。再加上教師對(duì)于某些新型專(zhuān)業(yè)的了解程度不足，授課專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng)，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(zhuān)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(duì)伍建設(shè)工作有待加強(qiáng)

隨著現(xiàn)階段辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高校內(nèi)部的師資隊(duì)伍組成發(fā)生了極大轉(zhuǎn)變，很多青年教師在畢業(yè)后開(kāi)始進(jìn)入教師隊(duì)伍，但這些青年教師在學(xué)習(xí)期間一般沒(méi)有直接參與企業(yè)實(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，缺乏工程背景。所以這些教師在學(xué)科知識(shí)方面較為單一，很多新問(wèn)題和新技術(shù)出現(xiàn)之后，無(wú)法利用跨學(xué)科的知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行正向引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生在面臨復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題時(shí)，也無(wú)法利用新手段和新方法解決問(wèn)題。例如無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)受到設(shè)施設(shè)備的場(chǎng)地限制，某些實(shí)踐課內(nèi)容會(huì)被壓縮和弱化，教師在教授無(wú)人機(jī)的系統(tǒng)檢查和任務(wù)載荷調(diào)試時(shí)，無(wú)法借助自身的操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)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(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)時(shí)間短，實(shí)訓(xùn)硬件、專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，文化沉淀不足。實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)設(shè)備僅僅由可拆裝的四軸多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)其中一項(xiàng)核心考核項(xiàng)為無(wú)人機(jī)操控技能，該技能對(duì)模擬飛行、真實(shí)飛行等實(shí)訓(xùn)硬件、飛行標(biāo)準(zhǔn)等理論指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)要求較高。因此，絕大多數(shù)技工院校無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室需進(jìn)一步完善建設(shè)，聯(lián)合企業(yè)與生產(chǎn)實(shí)際，合理規(guī)劃，滿足無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生技能提升需要。

3 “三高四新”背景下無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)課程的推進(jìn)策略

3.1 充分關(guān)注學(xué)科和產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)動(dòng)機(jī)制

圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，優(yōu)化當(dāng)前的學(xué)科結(jié)構(gòu)是未來(lái)專(zhuān)業(yè)課程改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)。無(wú)人機(jī)和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常緊密，所以未來(lái)的教育工作應(yīng)該針對(duì)高端裝備制造或新型信息技術(shù)應(yīng)用等方面來(lái)推進(jìn)各項(xiàng)技術(shù)的深度落實(shí)，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(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和高新學(xué)科專(zhuān)業(yè)進(jìn)行改革，重點(diǎn)扶持“三高四新”戰(zhàn)略需求，建設(shè)無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)課程的交叉學(xué)科知識(shí)框架，提供新型技能型人才儲(chǔ)備。與此同時(shí)可以鼓勵(lì)學(xué)科之間進(jìn)行協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)和交叉融合，發(fā)揮課程專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，然后從戰(zhàn)略角度出發(fā)有機(jī)結(jié)合各個(gè)專(zhuān)業(yè)的優(yōu)勢(shì)部分，使得人才結(jié)構(gòu)真正對(duì)接市場(chǎng)需求[4]。

由于技工院校內(nèi)部的專(zhuān)業(yè)人才素質(zhì)有待提高，所以后續(xù)的課程推進(jìn)階段要關(guān)注產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和社會(huì)的行業(yè)需求，基于工程職業(yè)教育和職業(yè)資格認(rèn)定做好集群內(nèi)部的戰(zhàn)略部署，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和產(chǎn)業(yè)類(lèi)型發(fā)展計(jì)劃，讓一批有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的復(fù)合型人才可作為科技創(chuàng)新的主體來(lái)扶持企業(yè)發(fā)展，推進(jìn)以社會(huì)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(zhuān)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)不僅需要跨學(xué)科支持，也需要跨部門(mén)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(dú)完成學(xué)生培養(yǎng)工作，所以技工學(xué)校可以和企業(yè)進(jìn)行合作，以科學(xué)研究為主，實(shí)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(jìn)行有效改進(jìn)。

學(xué)校在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)之前，應(yīng)該和企業(yè)進(jìn)行協(xié)同商討，結(jié)合學(xué)校的特點(diǎn)和社會(huì)行業(yè)的戰(zhàn)略部署要求制定出符合市場(chǎng)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(shí)訓(xùn)基地開(kāi)設(shè)在企業(yè)內(nèi)部，便于學(xué)生進(jìn)行課題研究，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。此時(shí)也可以邀請(qǐng)企業(yè)內(nèi)部的高級(jí)技術(shù)人員作為技術(shù)顧問(wèn)或兼職教師共同參與優(yōu)化課程方案內(nèi)，例如要開(kāi)展無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)的模擬仿真飛行時(shí)，就可以在校外的實(shí)訓(xùn)基地當(dāng)中進(jìn)行全程網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)模擬，邀請(qǐng)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)以保障實(shí)踐教學(xué)的需求。同時(shí)在校企合作流程方面，學(xué)校可以選擇能夠完成航拍或繪圖設(shè)計(jì)的企業(yè)進(jìn)行合作，使學(xué)生能夠接觸到不同類(lèi)型的無(wú)人機(jī)操作[5]。

要提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性還需要保障校內(nèi)的課程開(kāi)發(fā)水平，讓課程內(nèi)容更加合理化。無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)作為新型專(zhuān)業(yè)，學(xué)校可以根據(jù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展計(jì)劃和學(xué)校特點(diǎn)來(lái)綜合提升學(xué)生的理論知識(shí)能力和實(shí)踐操作水平。例如在培養(yǎng)無(wú)人機(jī)航拍的專(zhuān)業(yè)人才過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)加入一些無(wú)人機(jī)的操控與維護(hù)知識(shí)，然后將其與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)教學(xué)，在課堂教學(xué)階段完成有意識(shí)地穿插。

而在實(shí)踐教學(xué)階段，可建立專(zhuān)門(mén)的課程考評(píng)小組，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握情況進(jìn)行監(jiān)督。無(wú)人機(jī)的課程包含三個(gè)層面和難度的知識(shí)，其中基礎(chǔ)內(nèi)容是無(wú)人機(jī)導(dǎo)論、無(wú)人機(jī)飛行原理和程序設(shè)計(jì)等；專(zhuān)項(xiàng)層則包括無(wú)人機(jī)的三維軟件建模、無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)飛控技術(shù)、無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)和安防巡檢技術(shù)等。在進(jìn)行能力培養(yǎng)時(shí)應(yīng)按照不同學(xué)生的技能掌握水準(zhǔn)，展開(kāi)實(shí)踐課程的模塊化設(shè)計(jì)，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)和職業(yè)資格認(rèn)定形成有效對(duì)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(duì)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(zhuān)業(yè)能力的優(yōu)秀人才，這對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和前沿技術(shù)的推進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。工學(xué)教師隊(duì)伍的組成需要吸納本專(zhuān)業(yè)的骨干教師，同時(shí)還要吸收其他專(zhuān)業(yè)的先進(jìn)人才。例如無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)就可以邀請(qǐng)有人工智能或大數(shù)據(jù)等知識(shí)背景的教師共同參與到教學(xué)研究當(dāng)中，形成更加完善的知識(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才引入學(xué)校，對(duì)標(biāo)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(tuán)隊(duì)[7]。無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)核心課程在進(jìn)行推進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該同步開(kāi)展師資隊(duì)伍建設(shè)，例如派遣教師進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行學(xué)習(xí)，提升教師的專(zhuān)業(yè)程度，或是通過(guò)校企合作對(duì)教師展開(kāi)行業(yè)理論知識(shí)培育，使教師了解到行業(yè)發(fā)展的先進(jìn)動(dòng)態(tài)信息，這樣一來(lái)也能讓專(zhuān)業(yè)設(shè)置和課程教學(xué)有著對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域特征、專(zhuān)業(yè)特色。

3.4 完善硬件建設(shè)

2021 年12 月，人社部頒布《無(wú)人機(jī)裝調(diào)檢修工》職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各等級(jí)的技能要求做了明確說(shuō)明，因此無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室應(yīng)緊緊圍繞該標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置并開(kāi)發(fā)相關(guān)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，滿足并不低于該標(biāo)準(zhǔn)技能要求進(jìn)行建設(shè)。實(shí)訓(xùn)室應(yīng)具有模擬演示安裝調(diào)試、無(wú)人機(jī)裝配、無(wú)人機(jī)調(diào)試與維護(hù)、無(wú)人機(jī)檢修、無(wú)人機(jī)操控、無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)等功能。

4 結(jié)語(yǔ)

全面建設(shè)以“三高四新”為引領(lǐng)的現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展機(jī)制，培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才是未來(lái)社會(huì)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(duì)無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)和無(wú)人機(jī)課程教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，是基于學(xué)情分析所開(kāi)展的專(zhuān)業(yè)改革。無(wú)人機(jī)作為社會(huì)的新型產(chǎn)業(yè)，在社會(huì)人才需求不斷擴(kuò)大的前提下，應(yīng)該改進(jìn)原有的教育體系和課程設(shè)置模式，突出無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)要求和實(shí)踐要求，在多層次和多維度上建立專(zhuān)業(yè)人才的培育計(jì)劃。