基于TCC課程的無人機項目教學研究

張宇紅

摘 要：改革開放以來，教育領域的改革要求也越來越高。因此，在進行無人機項目教學過程中引入TCC課程理念，將科技、創造與競爭融合在課程之中，有利于培養學生的科技素養與動手能力。

關鍵詞：TCC課程;無人機;項目教學

一、TCC課程簡述

TCC課程是旨在將科技（technology）、創造（create）與競爭（compete）結合在一起的新型課堂。基于TCC課程進行無人機項目教學研究的過程中，能夠幫助學生更好地體會到無人機科技的技術性、先進性等巨大優勢。除此之外，該實踐項目還能培養學生的實踐能力、團隊協作能力與決策能力。

二、基于TCC課程的無人機項目教學模式分析

（一）依據無人機特點開展實踐教學活動

在無人機的教學項目中，教師與學生是整個教學項目的主體。無人機項目的實踐性較強，在項目教學過程中，應該以教師線下授課為輔，以開展單人特訓與小組活動為主;應該以教師指導為輔，以學生自我探究分析為主。

首先，當前無人機項目教學中所采用的無人機主要是F600與F210兩種型號的無人機，這兩種類型的無人機都有其獨特的運用優勢。F600編程無人機是利用編程代碼來控制無人機，其具有獨立的專用Scratch編程軟件和手機APP的先進定位系統、豐富多彩的燈光秀系統、配套專業的教材和全面的課件、單機可任意組合成為套裝等運用優勢。教師在運用F600無人機進行項目教學時可以讓學生先根據自己選擇的歌曲設計飛行動作，然后根據自己設計的動作進行編程，最后呈現表演效果。而對于F210無人機來講，其所具有的優勢主要包括組裝材料環保、安全系數較高、拆裝漸變、適用于室內飛行、具有配套教材、適合青少年的科普學習與比賽等等。所以基于F210所具有的運用優勢，教師在教學中可以要求學生按照規定的行動軌跡操控無人機完成飛行，并且根據完成的完整性和時間判斷成績，這樣可以提高學生的無人機學習和控制能力。其次，教師在基于TCC課程開展無人機項目教學時也可以根據F210手控賽與F600編程賽的比賽規則來進行項目教學活動設計，如在F210無人機教學中教師可以要求學生按照科目1：起飛，由起降平臺起飛至目視高度，穿過圓圈飛向科目2;科目2：在飛行高度低于標桿高度上限的前提下，逆時針方向（俯視角度）環繞一圈，飛向科目3;科目3：無人機從橫桿下部穿越，沿順時針方向（比賽選手站位視角）環繞橫桿一周，經橫桿下部飛向科目4;科目4：飛回停機坪上空，著陸并降落至起降平臺的流程進行無人機操作，并且根據學生操作無人機完成科目的時間來進行打分，這樣也可以提高學生的實踐能力，為學生后續知識的學習奠定扎實基礎。

（二）采取多元化教學模式，加深學生理解

無人機技術包含范圍十分廣泛，與信息技術、引擎技術、自動化控制技術等領域息息相關。因此，在學習無人機技術時，也要對其他領域多加了解。在無人機技術項目教學過程中，教師可以對無人機相關技術領域的專業知識進行補充，學生也可以通過網絡課程學習或者瀏覽圖書館書籍等渠道了解無人機相關領域知識。在進行無人機項目教學時，學生要學習電工電子技術、無人機控制技術、工廠配電技術、傳感器與檢測原理以及無人機的安裝調試與維護等專業必修課程，教師應該根據學生項目進度安排合理的教學順序。

無人機技術項目教學過程中主要通過實驗的形式，來幫助學生了解無人機的主要機械結構，以及機械內部運用到的電子信息技術與自動化控制技術，其中了解無人機的自動化控制技術尤為重要。現階段市面上銷售的無人機設備已經具備了一定的基礎功能，后續的研究與開發主要是為了優化設備的穩定性與便利性。而無人機的自動化控制領域仍然存在較大的研究潛力，在進行系統性的無人機技術相關學習后，教師可以安排學生進行自動化技術的學習。教師可以通過提問的方式來開闊學生的思維，比如，教師可以向學生提問：“無人機的飛行范圍應該通過加強哪個部分的功能性來擴大？”教師在向學生提出問題后，可以讓學生從這些問題中任選一個問題進行論述并上交一篇學術性小論文（要求字數不低于一千字）。除此之外，學生還可以就感興趣的課題進行組隊實驗。在整個無人機技術實驗項目中，學生可以根據課題實驗中的研究成果對無人機進行改進，在學習的過程中不斷完善無人機項目。

三、基于TCC課程的無人機項目教學實施策略

（一）激發學生學習興趣，提高學生學習能力

在日常生活中，一些學生可能早就接觸過無人機設備，在學習無人機技術時應該會比較感興趣，但是由于無人機技術涉及的領域比較廣泛，學習起來比較復雜，部分學生會發現無人機技術并沒有想象中的有趣，會產生一定的畏難情緒。在無人機項目實驗的學習過程中，教師應該采取積極引導的教學方式，幫助學生更好地掌握學習內容，激發學生的學習興趣，并著重培養學生敢于克服困難、樂于挑戰、終身學習的思維理念，這對于學生的未來發展也是十分有利的。

在無人機項目教學過程中，教師應該激發學生對于無人機技術學習的興趣，只有這樣才能取得更好的教學效果。比如，教師可以先對學生進行無人機操作與控制的培訓，讓學生切身體會到操作無人機的樂趣。在進行無人機操作實驗時，教師可以先讓學生體驗一下無人機設備的基本功能，然后對無人機設備的飛行路線與呈現出的飛行效果進行設計。可以要求學生自行組隊，利用無人機設備與信息操控技術設計一種飛行效果，然后由若干名教師對學生設計的飛行效果進行評價，排名前三的小組成員可以加平時分。教師還可以將操作技術十分優秀的學生組建一支小組，推薦參加各大無人機設計賽事。除此之外，在項目教學過程中，還可以采取翻轉課堂的教學方式進行教學。比如，教師一學期可以安排一到兩次的翻轉課堂，由教師提出幾個無人機技術相關的課題;學生也可以自擬翻轉課堂的題目，進行自由組隊，選取課題后由小組組長向教師匯報選題進度與人員分配。每一組有十五分鐘進行翻轉課堂的時間，結束之后由專業教師進行評選打分。

（二）積極開展實踐活動，培養學生優秀品質

在進行實驗項目時，學生需要多次進行線下實驗，而選擇小組實驗的學生還需要協調隊友之間的分工與人事關系，因此，整個實驗項目不僅能夠提高學生對于專業知識的應用能力，還有助于提高學生的團隊協作能力。教師要鼓勵學生在進行無人機實驗項目的時候采取小組分工形式，在選定項目課題、進行小組分工與小組討論的時候要鍛煉學生的人際交往能力與團隊協作能力;而學生在完成自己所分到的任務時，又能夠充分地鍛煉他們的實踐能力與決策能力。

無人機項目實驗屬于大型實驗項目，無人機技術涉及的學科種類也十分廣泛。在完成整個實驗項目的過程中，學生通過對各個領域知識的學習與了解，可以認識到各個知識領域的內在聯系，進而構建一張由無人機技術衍生出的科技知識網絡。構建知識網絡不僅能夠為以后的學習奠定堅實的學習基礎，還能夠開闊學生的思維與眼界。人類認識新事物總是從學習—提問—解決問題—整合知識—進一步學習延續下去的，學生在進行無人機實驗項目時，可能會迸發其他靈感，因此，實驗項目還能激發學生的靈感與創作力。除此之外，在完成整個項目時，學生會獲得一種滿足感，正是這種滿足感激勵著人類迎難而上，敢于克服各種艱難險阻，進而在人類歷史上取得斐然成就。

四、結語

基于TCC課程進行無人機項目教學，不僅能夠幫助學生整合知識網絡，奠定堅實的技術支撐基礎，還能夠提高學生的動手實踐能力與團隊協作能力。在實驗過程中，以教師指導為輔，以學生自我探究為主，學生在學習過程中感受到了自己的主體地位，這樣能夠有效地激發學生的學習興趣與設計靈感。

參考文獻

[1]陳霖周廷，劉占超.基于項目導向的《無人機系統》課程教學改革實踐[J].教育現代化，2018，5（29）：43-44.