校企合作、產教融合背景下中等職業學校無人機專業實訓基地建設的實踐*
——以集美工業學校為例

柴源

（集美工業學校，福建 廈門 361022）

無人機進入到民用領域早于2019年，全國各地涌現出大量的無人機應用型人才的崗位需求，為助力廈門及周邊地區產業發展，為周邊無人機企業提供高素質的技能型人才，2017年集美工業學校（下稱：學校）智能控制產業系依托電工電子、智能控制兩大專業群，在現有資源整合的基礎上，摸索建設無人機專業的道路。最初，專業名稱為電工電子技術（無人機方向）、無人機應用技術，直至2019年確定為無人機操控與維護（下稱：無人機專業）。2019年教育部在研究確定的《中等職業學校專業目錄》增補專業中加入了無人機操控與維護專業（083300），方向包括：無人機裝配、無人機修理、無人機應用、無人機操控四大方向。

集美工業學校無人機專業是在調研兄弟院校無人機專業的建設成果，走訪周邊地區無人機企業，了解企業的崗位需求的基礎上建立，秉承“產教融合、校企合作”的原則，遵循與地區無人機企業互利共贏，共同成長的目標，與各個合作企業從人才培養方案探索、課程搭建、師資隊伍培養、實訓基地建設、教學管理體系的建立五個維度進行深度合作。

本文通過對集美工業學校無人機專業校企共建實訓基地建設的成效、經驗等方面進行闡述，以期為中職無人機專業實訓基地建設提供參考。

1 校企共建實訓基地的意義

校企合作的實訓基地具有最真實的生產環境與職場環境，是職業技能培訓的最佳場所，同時也將成為學生就業創業、員工技能提升等生產、科研的孵化場所[1]。

無人機專業是一門實踐性極強的專業，配置合理的實訓基地是專業課程開展的必要條件。無人機作為一門專業進入到中職院校不過短短3年時間，無人機專業體系的建設進程相較于整個無人機行業的發展速度而言相對落后，因此通過校企共建無人機實訓基地，可拉近課堂與生產實際的距離，并將行業中主流技術及設備融入實踐教學環節中，提高無人機應用崗位需求的對口率。

2 校企共建實訓基地的具體內容

學校無人機專業采用“無人機操控技術+行業應用”的進階式無人機應用型技能人才培養模式，開設“無人機飛行訓練”“無人機裝配與調試”“無人機航拍與后期處理”“無人機測繪”“無人機編程技術”等理實一體化課程，校企共建實訓基地包含：無人機室內飛行實訓室、無人機室外飛行訓練場、無人機裝配實訓室、無人機專業機房等，并采購、研發相應的無人機及配套設備。

2.1 無人機飛行技能實訓基地

通過前期調研全國各地AOPA培訓機構以及率先開設無人機相關專業的兄弟院校后，學校領導與專業教師歸納出無人機飛行技能訓練的三大環節：模擬器飛行、室內穿越機飛行訓練、多旋翼無人機外場訓練等，即理虛實一體化教學。

學校整合校內外資源，利用現有機房開展無人機模擬器飛行訓練科目，與合作企業翼飛天途航空科技有限公司共同為學校實訓樓北側空曠區申請空域作為外場飛行訓練場，申請專項資金用于無人機室內飛行實訓室的建設、無人機實訓平臺的開發，外場飛行無人機的采購。

2.1.1 無人機室內飛行實訓室

室內穿越機飛行訓練在整個飛行技能訓練過程中時間最長，是學生從模擬器到真實操控無人機轉變的重要階段，通過這一環節訓練樹立正確的飛行安全意識，改變模擬飛行時壞習慣，且穿越機相比與外場飛行的無人機，有著體積小、造價低、易維修等優點。

學校與合作企業北京尼爾瓦修科技有限公司，以全國各地AOPA培訓機構的穿越機室內飛行訓練室為基礎，建設室內飛行實訓室占地140 m2，按照功能區分為：理論學習區、設備整理區、飛行訓練區三個部分。

理論學習區位于實訓室前段，占地50 m2，配備有電子黑板、講臺、課桌椅等，用于教師點評、發布任務、課堂研討等理論部分教學工作的開展。設備整理區位于實訓室中段，工作臺上配有無人機維修工具、電池防爆箱、電池平衡充電器及充電器電源等，用于訓練用穿越機日常維護、電池的充放電及保養等。

飛行訓練區位于實訓室后段，是學生出穿越機飛行訓練的主要場所，可進行：起降、八位懸停、自旋、“米”字航線飛行、“8”字航線飛行等科目的飛行訓練。該區域由18個面積為4 m2的單人訓練工位組成，每個工位四周均有可升降的防護網，用以攔截飛出工位范圍外的訓練用穿越機。地面的航線由工位上方安裝的投影燈根據訓練要求投影出，可根據訓練科目的要求排列組合，最大可變換為兩個32 m2的飛行空間，防護網、航線也能跟隨變化，從而讓有限的室內空間能容納更多的室內飛行訓練科目，工位四周的防護網也能更好地保護學生的人身安全。

2.1.2 無人機實訓平臺

無人機實訓平臺是學校與校企合作企業北京尼爾瓦修科技有限公司聯合開發的一套用于記錄學生無人機飛行訓練過程、評價訓練效果、管理成績的系統。

硬件部分：包括訓練用無人機（穿越機、外場多旋翼無人機），通過對無人機飛控的二次開發，飛行過程中可飛控將傳感器數據發送至自動評分系統中，為過程性評價分析提供數據。

軟件部分：是一個飛行訓練自動評分系統，能實時自動記錄每個學員日常飛行訓練數據及考試成績，并對無人機飛行訓練結果進行自動打分評估、統計分析飛行數據及考試成績，輔助教學質量的評定，并針對每個學生提出技能改進、提升建議指導。

同時實訓平臺還具備以下輔助功能：⑴提供可實時監測飛行訓練實驗室內信息的物聯網綜合信息網絡平臺，以輔助高質量的教學管理。⑵學生身份識別及信息管理：實現對每個學生身份的自動化信息管理，并與飛行訓練評分系統進行自動匹配。⑶訓練監控管理：實時觀察每一個專用訓練位的學員訓練情況，輔助高質量的教學安排。⑷設備管理：對室內外無人機訓練設備及相關配件進行自動化統計，便于教學設備管理與維護。

2.2 無人機裝配實訓室

無人機裝配實訓室，由一間電子裝配實訓改造而來，用于開展無人機裝配與調試課程以及日常訓練時無人機的維修與保養。實訓室配工作臺和常規的無人機裝配與維修工具以及調試無人機用的計算機。

無人機裝配與調試，課程采用項目式教學。其中包括動力系統、飛控系統、通訊鏈路系統、任務載荷系統的等分項目，并將無人機系統與結構的理論知識融于無人機裝配與維護的實踐教學中，讓學生在學中干、干中學，在學練中理解理論知識、掌握技能，激發學生學習的熱忱，增強學生的學習興趣，學生邊學邊練邊積極總結，達到事半功倍的教學效果。

2.3 無人機行業應用實訓機房

無人機專業課程中有部分課程需要計算機機房的支持。在專業開設初期人才培養計劃的重點是培養具備無人機操控技能的飛手，但是，隨著無人機應用行業的發展及校企合作的加深，學校了解到無人機飛手的生存空間在不斷縮小，培養會飛行、懂應用的無人機專業人才是無人機行業未來發展的趨勢。結合無人機應用型企業的特點，學校確立了兩個重點應用方向：一無人機航空攝影及后期影視處理、無人機航空測繪；二開設“無人機編程技術”課程，以無人機為平臺學習python語言，培養學生的編程思維，引入人工智能的概念。

為了滿足上述教學內容的需要，學校與校企合作企業廣州中海達共建校內實訓機房無人機測繪實訓室。該機房配備了21臺圖形工作站，中海達派出工程師為機房的計算機安裝并授權在實際生產中常用的軟件，包括：3D建模軟件pix4d mapper、smart3d以及中海達自主開發的三維測圖軟件hidata。機房建設完成后，無人機專業的“無人機飛行訓練”課的模擬器訓練環節、“無人機航拍與后期處理”“無人機測繪”“無人機編程技術”等課程因計算機配置落后難以開展實踐教學的問題得到妥善解決。

2.4 實訓師資團隊

實訓指導教師的技能水平和知識儲備，是實訓組團最核心的競爭力，相比于傳統專業，無人機在職業教育領域的資源十分匱乏，招聘無人機科班出身的教師希望渺茫。

鑒于此，學校一方面從內部轉化，將肯吃苦的年輕老師“送出去”，到無人機校企合作企業中去學習實際生產經驗，了解當今主流的無人機及周邊設備是什么，怎么用；送到AOPA、大疆慧飛等機構中培訓無人機飛行操控、無人機行業應用等技能。上述舉措初見成效，目前我校在編無人機實訓指導教師共4人，其中2人于2016年通過了AOPA的超視距駕駛員考核，持有民航局下發的多旋翼無人機超視距駕駛員證，3人參加了大疆慧飛的航拍、航測培訓并通過考核。

另一方面，學校也將合作企業的優秀工程師“請進來”，共同參與實訓室建設、編寫實訓教材，擔任專業理實一體化課程中實訓環節的指導教師，帶來現實中生產中最主流的無人機應用技術。

目前學校無人機實訓指導教師共8人，其中校內專業教師4人（100%雙師型教師），企業外派實訓指導教員4人，分別為：無人機飛行訓練指導教員師2名、航拍師1名、航空測繪技術人員1名。

3 建設成果

隨著實訓基地的完善，學校無人機專業的理實一體化課程的開展得到了有力的支撐，實驗開出率達100%。

飛行技能方面通過“理虛實”一體化實訓教學效果顯著，學生參加教育部“1+x無人機駕駛職業技能等級證書（初級）”考核通過率達100%；行業應用方面，實踐教學過程中使用真正的主流機型，在企業技術人員的指導下學習航拍、航測作業流程，熟練掌握相關數據處理軟件的使用方法。學生將技能轉換為成果，為學校航拍、剪輯宣傳片，建立校內建筑物數字化三維模型等，學生真正做到了在“學中做，在做中學，以學促做，知行合一”。

學校無人機實訓基地面向合作企業開放，為合作企業員工提供了技能培訓服務；為培訓機構（合作企業）提供訓練場所、設備及合法的空域；為行業應用類合作企業分擔航拍、航測業務，助力地區無人機行業發展，為合作企業創造經濟效應。

同時學校無人機專業與合作企業積極參與政府主導的公益性活動，包括：⑴派出專業教師參加廈門市110義務警航隊，參與緊急救援、搜尋任務；⑵響應市總工會的號召，開設無人機應用技術職工學堂，向廣大職工提供無人機實踐機會；⑶利用現有的實訓設備，開展送教下鄉活動，為偏遠地區的孩子普及無人機基礎知識。

4 結語

實訓教學是職業教育的重要環節，實訓基地是實訓教學的實踐訓練場所[2]。實訓基地是集職業教學、社會培訓、技能訓練、技術研發、技術推廣和創業教育實踐等職能的校企深度合作的平臺，是職業院校人才培養質量的重要保障[3]。

集美工業學校智能控制產業系無人機專業，自2017年開設以來，始終與地區無人機產業緊密結合，注重學生的專業技能實踐，為“培養懂飛行、會應用”的高素質無人機應用型人才發揮作用。通過建設無人機飛行技能實訓基地和無人機行業應用實訓機房，引進企業先進的生產經驗、主流的行業設備、優秀的技術人員，拉近了課堂與實際作業環境的距離，在滿足無人機專業實訓教學工作的同時，實訓基地為合作企業、市職工學堂提供技能培訓、設備維護等公益性服務，取得了良好效果。學校無人機校企共建實訓基地既提高了無人機專業學生的崗位能力，又為地區無人機產業發展助力，達成了雙贏的局面。