無人機應用技術行業發展、職業教育現狀及問題解決方案研究＊

聶朝瑞

（陜西職業技術學院汽車工程與通用航空學院，陜西 西安710100）

1 前言

為國家的經濟建設和社會發展培養急需的專業技術技能人才是職業院校的靈魂，是中國職業院校永葆生機，能夠長期可持續發展的生命力。在當下眾多新興科技產業蓬勃興起的時期，為了實現高等職業院校培養技術技能人才與社會發展和特定時期內的需求接軌，響應教育部積極推進的新工科建設和學科交叉融合建設[1]，同樣作為高等教育的職業教育需要同時根據不同專業的性質作出主動調整和持續提高。當前交叉學科的教育和研究已經成為全世界范圍中大學教育的趨勢[2-3]，而高等職業教育領域也逐漸出現了相關交叉學科專業。無人機技術并不是單一的學科，而是融合了機械工程、電子工程、航空工程、計算機技術、通信技術、高新材料和工業設計等多個學科的多種類應用技術，是一種理想的綜合性工程訓練教學載體[4-8]。

隨著中國無人機專業領域技術水平的不斷進步和社會大眾對如無人機及應用技術行業認知程度的提高，更多的學子在高中畢業后選擇職業技術學習時選擇了本專業學習和發展。本研究通過對行業企業調研分析，結合在教育過程中所出現的問題的思考和反思，為未來面向高等職業教育的無人機應用技術專業的教學方式和問題解決方法給出一些參考。

2 無人機應用技術行業現狀、趨勢及問題

2.1 無人機系統及應用技術行業現狀

當前無人機應用技術專業在職業院校的專業發展中屬于新興技術技能培訓教育行業，在中國社會行業的發展中更是一個新興產業增長點。無人機在中國的起步較晚，并且最早開始應用于國防軍事應該領域。2014年之前，中國無人機行業貢獻度主要以占比90%以上的軍用無人機為主，而民用領域則僅占10%左右。但民用領域的需求規模在隨后幾年的發展中得到較大的釋放。目前，中國民用無人機市場規模占比已經超過軍用無人機達到了58.5%，而且占比規模仍然處于上升趨勢。未來行業市場結構仍將不斷改變，同時民用無人機市場也將繼續保持增長。

隨著集成制造技術的普及，無人機系統基礎零部件的生產開始邁向小型化、低成本、低能耗方向發展。無人機硬件制造的成本不斷走低，與此同時隨著人工智能技術、5G通信等新技術的逐步完善應用，無人機行業即將迎來新的發展機遇。無人機系統及無人機應用技術在持續向好的發展環境和產業環境中迅速增長，產業規模持續擴張。2015年中國無人機行業整體市場規模僅為66.4億元，2018年無人機行業整體市場規模增長至257.2億元，年均復合增長率達57.05%，2019年中國無人機行業整體市場規模達300億元以上，而2020年更是達到了600億元以上，如圖1所示。

圖1 中國無人機應用在軍用和民用領域占比變化

2.2 工業級無人機系統及應用市場強勁增長

相對于普通消費級無人機而言，工業級無人機應用范圍更加廣泛，市場潛力巨大。工業級無人機作為一種高效便捷的輔助手段，逐步在行業應用中替代了原有工具進而服務于各個行業。在替代過程中，展現出了高性價比、高機動性、高便捷性等優勢，在不少行業降低了人工直接操作的風險，提高了目標任務執行的安全性和操控性。工業級無人機在其他領域多點開花，除了物流配送領域與農林植保領域外，在2020年疫情期間，工業級無人機在安防巡檢、醫療救援、輿情監控等方面發揮了重要的作用。

與此同時無人機企業數量也由于政策的春風和產業的蘇醒迅速增加，2021年僅僅在陜西省地區無人機相關企業查詢，就出現了2088條企業登記注冊記錄，而全國范圍內則出現了7萬多條相關企業登記注冊記錄。對陜西地區而言，這些無人機企業恰恰就是本專業畢業生在畢業后的專業對口去向。因此，對這些企業的樣板進行調查研究，就成為分析畢業生具體去向和發展的重要手段之一。中國無人機市場發展和規模狀況如圖2所示。

圖2 中國無人機市場發展和規模狀況

2.3 無人機應用職業教育現存關鍵問題

英國開放大學于2019年度發布的《創新教學報告》指出，要使用新技術賦能教學，特別強調了“基于無人機的學習”的教學方法[9]，也有學者以單門課程為載體，讓學生提升興趣進而進行多學科認知和學習的途經[10]。國內最早一批的無人機應用技術專業已經在相關職業院校開設5～8年左右，但經過考察，相關開設院校在學生的課程體系上的設置與行業企業的需求還有一定距離，需要從不同方面深入研究，才能梳理清楚職業院校專業教學和企業需求之間的鴻溝和壁壘。

首先，在于無人機應用技術專業的特殊性質。無人機應用技術專業是近些年伴隨著大規模集成電路的飛速發展剛剛出現的一個新興專業，其本身屬于一個涵蓋較廣泛的基礎工科學科的綜合學科。

其次，由于無人機應用技術龐大的基礎學科體系群，就為其本身的教學研究和方向定位帶來了困難。現階段各個開設無人機應用技術專業的院校的學科內部教師體系，都由于各種現實原因無法進行真實項目應用教學的合理化安排和設定，這就會造成整個無人機應用技術專業出現“偏心化”甚至“空心化”發展。

再次，在無人機應用技術領域的表層領域上，無人機的應用和操作也為傳統的教學方式帶來了挑戰。專業教師不但需要教師能在自己所熟悉的領域正常教學，而且需要能夠操作特定無人機進行作業。而無人機應用技術本身是一門剛剛出現的學科，這類教師的稀缺性也是造成課程教育教學效果欠佳的又一因素。

最后，缺少了對行業企業的扎實調研，會造成無人機應用技術專業的人才培養計劃無法符合企業行業對人才的真實需求。學生在專業的學習過程中游走在無人機應用技術專業的外圍，沒有接觸到本專業的真正內涵精髓，最后也就造成了人才輸送與實際企業需求存在差異的結果。

3 針對當前職業教育問題的解決方法

3.1 提高無人機應用技術專業教師群內工程技術人員比例

無人機應用技術屬于一個工程技術門類涵蓋廣泛的傳統基礎工學學科綜合交叉的新興學科。在實際工程技術領域，工程技術人員的素養和使命是解決行業應用中的特定技術問題，是對理論知識和實踐技能的一種扎實的運用，而這正是當今職業教育中稀缺的要素之一。提高企業工程技術人員在專業教學群體中的占比，能夠將真實的工程技能素養帶入高等職業學生群體之中，讓學生縮短進入企業后的認知短板、技能短板和素質短板，更加快速地融入企業真實項目化工作之中。

3.2 加強對無人機應用行業企業的調查實踐

對無人機系統及應用企業的調查研究的目的是深入探究所調研企業公司的經營發展狀況和財務狀況，結合公司主要負責人和股東的背景狀況，客觀地分析企業的經營狀況，了解企業的發展優勢和劣勢，最后對企業進行整體評價。在對企業的整個研究中，對本專業人才培養內容和走向進行定位和調整。根據專業在社會中實際發展的具體動向以及具體要求，調整無人機應用技術專業在職業院校領域教育過程中各個細分課程和培養方向的跟隨性和精準性，根據這一最真實的要求調整課程教學計劃、教學方法和內容。

3.3 加強對無人機應用特定市場應用的調查研究

針對不同的細分市場和行業采取特定的研究思路進行項目調查研究。在對無人機應用技術的專業涵蓋范圍企業進行抽樣調查研究時，采用“對應—分解”方式對本專業人才培養所欠缺設備、儀器進行精準對應和分解，從而定位所需理解或者掌握的專業方向。

同時通過無人機應用技術的市場需求調研和市場需求方向，進一步定位在教學過程中所需要的教學課程、教學內容及教學方法。在對本專業已培養的學生群體對象進行調研時，采用隨機抽樣談話、問卷采樣等方式進行研究，力爭達到所需數據的客觀性、精確性和準確性。

3.4 無人機應用技術在陜西職業技術學院的發展現狀和經驗

陜西職業技術學院提倡以人為本，以社會新興行業應用為契機，為職業院校培養有扎實學識、專業技能的新型職業技能型人才。本專業從設立之初的教學資源匱乏、借鑒經驗稀缺、教師資源幾乎空白，到如今已經經過了6個學期的正常教學，教師資源逐步豐富的同時教學資源逐步積累，人才培養計劃也從專業設立之初的空白狀態經歷了正常教學過程的洗禮以及行業比賽和會議論壇的打磨。

首先，本專業群的教學實踐方法是對區域內無人機系統及應用企業、通用航空企業進行調研，選取若干個具有代表性的無人機應用技術領域的企業進行接觸討論和實地探訪，在和企業的接觸中明確無人機應用技術的當前市場需求以及未來需求變化方向。在調研的過程中進行學習和總結，在調研結束后對本院無人機應用技術專業的課程體系和人才培養計劃的內容進行改進，最終形成更加科學合理地無人機應用技術專業培養體系。

其次，結合對企業的調查研究過程，與企業負責人員和技術人員一同對本專業現有的人才培養體系進行有針對性的研究和討論。所涉及的現有人才培養體系包含但不限于基礎專業課程、理論實踐一體化課程、實訓課程等。通過討論和廣泛調查研究，對人才培養體系中的各個模塊進行分析、刪除及替換，力求達到專業所設課程與企業實際需求的契合度最優化。

最后，將會對本專業的畢業生群體進行直接調研，采用直接聯系對話或者調查問卷的方式進行。調查研究的內容包括但不限于對曾經學習過本專業課程的內容理解程度、技能接受程度、工作適用程度和滿意度等。

4 結論

本課題以無人機應用技術行業企業的發展現狀和高等職業教育現狀為鋪墊，以適應高等職業教學實踐和行業企業調研中總結出的矛盾問題為解決方向，總結出適用于高等職業教育群體的無人機應用技術專業人才培養提升的解決方法。

這些問題的提出和解決方案的研究總結，為提升“新工科”高等職業教學的人才培養計劃、教學內容、教學方法和師資需求給出了見解和參考，并根據無人機應用技術發展和市場需求的變化，給出了合理化的發展建議和措施。