“三高四新”背景下無人機專業核心課程教改對策

楊國文 楊 波

（1.湖南工貿技師學院，湖南 株洲 412000；2.中國航發通用航空發動機有限公司，湖南 株洲 412000）

2020 年習近平總書記在湘考察時，勉勵湖南打造“三個高地踐行四新使命”，表明未來的行業發展應該聚焦優勢產業，開拓新的發展局面，推進產業結構的優化和升級，提升專業人才的自主創新能力?，F代產業結構的更新和調整使得社會對于專項人才需求量不斷增加，深化專業教學質量培養更多具有多學科背景的創新人才是未來工作的重點，也是教育發展的改革方向，因此需要從教育協調性的角度對專業核心課程的改進方案展開探索。

1 “三高四新”戰略背景下的無人機專業人才需求

1.1 高端技術人才需求量增加

現代市場的更新和調整，使得傳統的制造業和其他技術行業紛紛通過自主創新來提升企業的綜合實力，并且希望借此實現企業的可持續發展。在此過程當中，企業需要技術人才和專業研發人才提供智力支持、技能支持，只有重視人才，充分發揮人才的作用，才能夠使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。而“三高四新”戰略的提出表明傳統行業正處于升級和改革的發展背景之下，例如航空航天、工程機械等行業都需要高端人才從事產品和技術的研發工作。

為了抓住新一輪科技革命和產業變革的歷史機遇，某些專項人才的需求會變得更加多元化，從而帶來產品和業態的變化。其中無人機專業的優秀人才有著更加廣闊的發展空間，無人機的投入和使用數量達到較大規模之后，其功能逐漸完善，已經具備了良好的發展前景。無人機作為小型飛行器普遍應用于民用，甚至軍用領域，無人機操作者將作為一種新的職業以滿足社會人才的需求，各類職業院校和技工院校紛紛開設無人機專業，表明未來的高端技術人才將成為社會發展的參與主體[1]。

1.2 技能型人才的短缺問題

傳統技能型人才的需求會變得更加專業化，原因在于現有的技能型人才隊伍結構和素質還無法全方位滿足傳統行業發展需要，戰略型新興人才數量明顯較少，特別是高素質技能人才短缺，使得大量的研究成果不能被投入生產計劃，很多企業的運營成本明顯增加。

以無人機專業課程為例，該課程在十三五計劃當中被多次提及，此課程的主要教學對象是中、高職學生。無人機應用技術專業的基礎核心課程包括無人機飛行控制技術、無人機動力技術、無人機飛行原理和無人機建模等多個方面的內容。相關人才在學習完這些知識之后，才能夠全方位掌握無人機的飛行控制系統和自動駕駛儀工作原理，完成無人機的組裝調試以及各類機械連接，包括處理系統和信息系統的應用等，但目前此類人才具有明顯短缺傾向。

2 現階段無人機專業核心課程面臨的困難

2.1 學科結構與產業需求之間的脫節

相關企業在人才引進過程當中，除了從本地高校引進之外，很多人才需要從省外引進，對于某些依托傳統行業發展的地區而言，如果當地院校未能設置專門的無人機課程或無人機專業，相關企業每年只能從省外引進技術人才，無法針對本土產業發展需求建立人才匹配機制，陷入企業招人難、學生畢業就業難的兩難局面，學校內的人才無法滿足區域內的經濟發展需求。再加上無人機課程的內容難度本身較高，如無人機性能指標高低值、無人機結構參數、空氣物理性質與雷諾數計算等都是組裝與調試實踐部分，需要依托專業的理論知識。如果在學科當中未能將這些課程內容進行深化，對接產業需求，未來的教育課程導向性也會偏離正常方向。具體表現為無人機的應用技術專業課程無法以市場為根本導向，缺乏必要的職業資格認定標準，使得專業課的設置無法融入日常的學習當中，專業考核和職業資格認定之間出現分離，在一定程度上影響了區域內的經濟發展。

無人機專業作為社會新興行業，教學資源庫建設工作和產教融合工作應進行有效協同推進，才能讓課程體系構建與預設的市場需求崗位之間形成對接，讓畢業生達到相應的職業能力標準[2]。

2.2 學生缺乏自主學習能力

學生缺乏自主學習能力的主要原因在于部分學生的基礎薄弱，無法對概念性的知識進行理解和掌握，特別是技工學校內的學生素質參差不齊，很多無人機的有關知識只能通過書本或是短視頻來了解，實踐層面的內容卻缺乏學習渠道。再加上教師對于某些新型專業的了解程度不足，授課專業性不強，使得教育缺乏理論依托，所以學生在畢業后很難從事相關的專業工作，缺乏自主選擇性和學習內驅力[3]。

2.3 教師隊伍建設工作有待加強

隨著現階段辦學規模的不斷擴大，高校內部的師資隊伍組成發生了極大轉變，很多青年教師在畢業后開始進入教師隊伍，但這些青年教師在學習期間一般沒有直接參與企業實踐的經歷，在教學和研究的雙重壓力之下很難培養自身的實踐經驗，缺乏工程背景。所以這些教師在學科知識方面較為單一，很多新問題和新技術出現之后，無法利用跨學科的知識對學生進行正向引導，導致學生在面臨復雜工程技術問題時，也無法利用新手段和新方法解決問題。例如無人機專業受到設施設備的場地限制，某些實踐課內容會被壓縮和弱化，教師在教授無人機的系統檢查和任務載荷調試時，無法借助自身的操作經驗對學生進行示范和講解，影響到了學生的能力培養。

2.4 基礎硬件配套不足

目前技工院校無人機專業開設時間短，實訓硬件、專業知識儲備，文化沉淀不足。實訓室實訓設備僅僅由可拆裝的四軸多旋翼無人機、無人機操控模擬軟件及配套模擬飛控、充電設備、KT 板固定翼飛行器和相關配件組成。而無人機應用專業其中一項核心考核項為無人機操控技能，該技能對模擬飛行、真實飛行等實訓硬件、飛行標準等理論指導標準要求較高。因此，絕大多數技工院校無人機專業實訓室需進一步完善建設，聯合企業與生產實際，合理規劃，滿足無人機專業學生技能提升需要。

3 “三高四新”背景下無人機專業課程的推進策略

3.1 充分關注學科和產業之間的聯動機制

圍繞產業發展需求，優化當前的學科結構是未來專業課程改進的關鍵點。無人機和現代產業發展非常緊密，所以未來的教育工作應該針對高端裝備制造或新型信息技術應用等方面來推進各項技術的深度落實，打造一大批智能制造人才和新興產業技術人才，面向傳統行業的重點發展領域和高新學科專業進行改革，重點扶持“三高四新”戰略需求，建設無人機專業課程的交叉學科知識框架，提供新型技能型人才儲備。與此同時可以鼓勵學科之間進行協同競爭和交叉融合，發揮課程專業優勢，然后從戰略角度出發有機結合各個專業的優勢部分，使得人才結構真正對接市場需求[4]。

由于技工院校內部的專業人才素質有待提高，所以后續的課程推進階段要關注產業的發展趨勢和社會的行業需求，基于工程職業教育和職業資格認定做好集群內部的戰略部署，明確人才培養目標和產業類型發展計劃，讓一批有創新精神和實踐能力的復合型人才可作為科技創新的主體來扶持企業發展，推進以社會需求為導向的學生供給側改革服務。

3.2 深化校企合作，培養學生能力

學生的專業素質培養不僅需要跨學科支持，也需要跨部門和跨組織的聯合培育。由于學校內部的資源有限，很難單獨完成學生培養工作，所以技工學?？梢院推髽I進行合作，以科學研究為主，實踐能力培養為輔，在教學理論和科研創新能力方面進行有效改進。

學校在開展實踐教學之前，應該和企業進行協同商討，結合學校的特點和社會行業的戰略部署要求制定出符合市場需求的課程方案，在不影響企業發展的前提下，將科研實訓基地開設在企業內部，便于學生進行課題研究，培養自主學習能力。此時也可以邀請企業內部的高級技術人員作為技術顧問或兼職教師共同參與優化課程方案內，例如要開展無人機專業的模擬仿真飛行時，就可以在校外的實訓基地當中進行全程網絡實訓模擬，邀請技術人員進行指導以保障實踐教學的需求。同時在校企合作流程方面，學?？梢赃x擇能夠完成航拍或繪圖設計的企業進行合作，使學生能夠接觸到不同類型的無人機操作[5]。

要提升學生的主觀能動性還需要保障校內的課程開發水平，讓課程內容更加合理化。無人機專業作為新型專業，學?？梢愿鶕I發展計劃和學校特點來綜合提升學生的理論知識能力和實踐操作水平。例如在培養無人機航拍的專業人才過程當中，應加入一些無人機的操控與維護知識，然后將其與無人機系統知識進行聯動教學，在課堂教學階段完成有意識地穿插。

而在實踐教學階段，可建立專門的課程考評小組，對學生的專業知識掌握情況進行監督。無人機的課程包含三個層面和難度的知識，其中基礎內容是無人機導論、無人機飛行原理和程序設計等；專項層則包括無人機的三維軟件建模、無人機組裝調試與相應的飛行操縱技術；拓展層則包括一些難度較大的無人機飛控技術、無人機測繪技術和安防巡檢技術等。在進行能力培養時應按照不同學生的技能掌握水準，展開實踐課程的模塊化設計，從而讓學生的學習和職業資格認定形成有效對接，使學生在畢業之后能順利走向相應的工作崗位[6]。

3.3 重視師資培養

師資隊伍建設工作目的是為了培養一支具有跨學科和跨專業能力的優秀人才，這對于整個產業鏈的發展和前沿技術的推進具有重要的現實意義。工學教師隊伍的組成需要吸納本專業的骨干教師，同時還要吸收其他專業的先進人才。例如無人機專業就可以邀請有人工智能或大數據等知識背景的教師共同參與到教學研究當中，形成更加完善的知識系統。

另外，還可以根據區域內的戰略發展需求，將企業內部具有實踐經驗和創新能力的高素質人才引入學校，對標企業標準和行業發展需求，培養更多新工科人才，打造雙師型教師管理制度和雙創型教師團隊[7]。無人機專業核心課程在進行推進的過程當中，應該同步開展師資隊伍建設，例如派遣教師進入企業內部進行學習，提升教師的專業程度，或是通過校企合作對教師展開行業理論知識培育，使教師了解到行業發展的先進動態信息，這樣一來也能讓專業設置和課程教學有著對應的領域特征、專業特色。

3.4 完善硬件建設

2021 年12 月，人社部頒布《無人機裝調檢修工》職業技能標準，對各等級的技能要求做了明確說明，因此無人機實訓室應緊緊圍繞該標準，設置并開發相關實訓平臺，滿足并不低于該標準技能要求進行建設。實訓室應具有模擬演示安裝調試、無人機裝配、無人機調試與維護、無人機檢修、無人機操控、無人機開發等功能。

4 結語

全面建設以“三高四新”為引領的現代化社會發展機制，培養更多優秀人才是未來社會發展的必然需求。建立全面聚焦人才創新能力和技術應用能力，對無人機專業和無人機課程教學方式進行改進和優化，是基于學情分析所開展的專業改革。無人機作為社會的新型產業，在社會人才需求不斷擴大的前提下，應該改進原有的教育體系和課程設置模式，突出無人機應用領域的技術要求和實踐要求，在多層次和多維度上建立專業人才的培育計劃。