5G時代無人機技術教學現狀及應用路徑

李 研

(吉林化工學院，吉林 吉林 132022)

信息化時代，無人機技術被廣泛應用。《中國制造2025》的頒布，使無人機的教學活動逐漸增加，在信息化技術以及5G通信技術的發展下獲得了更多的技術支持，開創了創新教育的新章程。

1 無人機及無人機技術

1.1 無人機

“無人機”一詞是一個縮寫，它主要包括無人駕駛飛行器、無人機系統、微型飛行器，等等，主要是指一種只需經由地面控制系統操作就可在某種程度上實現自主飛行的飛機，也就是指在無人狀態下通過遠程進行控制的飛行系統。無人機系統是由無人機本身、地面控制站、通信數據、飛行器及通信相關設施設備組成的。

1.2 無人機技術

一是全面環境感知與認知。主要包括環境特征提取及目標識別，這與無人機飛行的安全性能息息相關。通過實現自我感知與識別能夠保證無人機飛行的安全性與自主性得到有效提高。

二是協同任務規劃與決策。主要是通過傳感器對周圍環境進行感知，實現信息交互，進行軌跡規劃，有效規避相關的飛行障礙，提高飛行自主決策能力。

三是自主導航控制功能。目前的無人機主要是通過遙感技術來實現系統飛行和局部環境的精確導航，并能夠在很大程度上實現精準遠程定位，為無人機未來的自主決策提供了良好的技術保障。

四是人機智能融合功能。在未來的無人機教學中會涉及更多的人工智能技術，可以讓無人機朝著全自主的方向發展，能夠實現無人機飛行的智能化。

2 5G時代無人機技術的教學現狀

2.1 與多學科進行融合

無人機技術教學實現了多學科的整合，如物理學、數學、信息技術，培養了學生的創造力與自主學習能力，讓學生通過真實案例來強化自身的技術水平。

2.2 與人工智能相結合

無人機使用中會涉及編程，在很大程度上會與人工智能相結合，促進了學生編程能力、邏輯思維能力及創造能力的提高，能夠充分調動學生的學習積極性，提高教學效果。

2.3 采用項目協同式教學法

無人機技術教學中除了會涉及相關的新技術應用之外，一般會采用項目教學法來進行教學，讓學生自主參與到案例當中，自主發現問題、提出問題、解決問題。隨著無人機技術教學的普及，各種無人機技能競賽逐步開展。要鼓勵學生積極投入到無人機大賽中，培養學生的創新思維。

2.4 提高團隊協作能力

無人機教學不僅重視對先進教學理念的學習，還關注學生的團隊協作能力。無人機系統的正常運行主要是依靠各部分的相互協調。在教學中，通過相互協作、協同設計等交互模式來發揮學生的主體作用。

2.5 實現虛擬化教學

可以在無人機信息鏈中通過虛擬空間的連接來實現角色扮演，通過虛擬化的教學讓學生將理論與實際相聯系，加強其對相關教學的認可程度，實現教學方式的多樣化。無人機還可以進行實地考察，讓學生在參與過程中有效提高對地理空間的分析能力。

3 無人機教學的應用路徑

5G通信技術憑借在信息傳輸上的優勢促進了現代智慧校園和智能遠程教育的發展，將5G技術與無人機教學進行有效結合可以實現教學效益最大化，可以應用到更多場景中，為學生帶來全新的學習體驗。

3.1 獲取與傳遞教育信息

在具體的場景應用當中，5G與無人機相結合的教學方式可以促進不同類型教育信息的捕捉，比如將語音、視頻、圖片、文字及大數據文件等傳回控制臺，實現快速數據分析。無人機在巡檢飛行中也能夠實時進行教育信息的傳遞，可利用人工或計算機AI進行分析識別，還能展現出動態高緯度的超高清廣角俯視效果，使現代化多維教育成為了可能。

3.2 構建VR和AR沉浸式教學場景

在現代化教學當中，可借助5G通信技術實現對VR沉浸式場景的應用，有效提高教學互動性，實現低延時、高效率的反饋。利用大數據及云計算等信息技術能夠實現AR的運行，并通過5G技術將這些影像傳遞到相關的終端系統，實現教學內容的快速下載與實時交互，讓課堂教學變得更加生動有趣，為學生帶來更好的學習體驗。

3.3 實現良好的數據評測效果

在5G通信技術的支持下，可以對學習者的學習過程進行全方位監控，做到及時剖析和引導，并運用多元、多模式的數據采集技術來進行教育評價，使評價更加科學合理。此舉能幫助學生更好地參與到各個環節的學習過程當中，也能夠幫助教師更好地針對教學效果進行改革。

4 結語

無人機技術的發展與運用在教學當中還存在很多的不確定因素，作為一種尖端技術的融合產物，要在5G時代的發展下加快技術創新，優化各個環節，推動現代化教學的改革。