崗課賽融通的無人智能飛行器課程體系開發與探索

◎崔 睿 張馨月

（河南機電職業學院a.航空學院；b.電氣工程學院，鄭州 451191）

2019年國務院印發《國家職業教育改革實施方案》（簡稱“職教20 條”），明確提出完善高層次應用型人才培養體系，構建職業教育的國家標準，完善教育教學相關標準[1]；2020年中共中央、國務院印發《深化新時代教育評價改革總體方案》（簡稱“總體方案”），要求深化職普融通，健全產教融合下企業評價機制[2]；2021年伊始，教育部就進一步完善職業教育國家教學標準體系印發了各職業教育課程標準[3]。可以看到，在新時代高速發展的當下，職業教育瞄準了多樣化、高質量、高水平、有中國特色的目標不斷前進[4]。河南機電職業學院根據“職教20 條”精神，結合實際，提出了基于企業生產線的技術技能人才培養模式，將生產場景轉化為教學場景、將企業生產任務轉化為教育教學任務，在工作、生產中完成教學、教育任務，以實際練實操、以真實換技能，校企合作共同培養新時代下的應用型技能人才[5]。

自2019年至2021年，筆者所在學院連續3年參加多項國家級省級競賽，在無人機智能飛行器技術應用賽項的比賽中取得了不錯的成績。在國家大力推動職業教育發展的背景下，筆者及學院課程開發團隊在不斷探索專業課程深度的基礎上，開發出“無人智能飛行器”系列線場課程，探索以賽帶課、助力崗位的課程開發方法。

一、建立課程創新團隊

課程創新團隊是課程開發的基礎，河南機電職業學院根據歷屆競賽內容要求，聯合競賽供應商企業、校企合作企業，共同商議確定課程創新團隊由2—3 名有大賽經驗的教師、2 名企業人員共同組成。為使該課程貼合競賽要求，編者必須由參與過競賽的教師擔任，且需要有無人機應用技術專業相關教學和科研經驗。在企業人員中，1 名為企業項目負責人，1 名為參與競賽輔助的技術人員。

在課程開發的前期，由參與競賽的教師與項目負責人對接，確定該課程內容，技能、理論內容均須符合競賽內容及流程，并根據專業學生基礎調整內容的廣度；在課程開發中，由參與競賽教師與輔助技術人員共同商討選取該課程的典型任務、典型案例，并根據基礎內容的深度進行不斷調整。

二、確定課程體系構架

結合競賽內容，課程創新團隊與企業項目負責人梳理競賽流程，得到如圖1 所示的競賽內容清單。

圖1 競賽內容清單圖

在梳理完成競賽任務清單后，課程創新團隊與企業項目負責人進行定崗討論，確定以“無人機研發員”崗位為典型崗位，對應的人力資源需求為具備設備開發、調試、程序編寫的能力，同時探討該崗位需具備的理論、實操技能要求，得出如圖2 所示的崗位能力清單。

圖2 無人機研發員崗位能力清單圖

結合競賽內容清單及無人機研發員崗位清單內容，課程創新團隊與企業項目負責人商討確立的如圖3 所示課程體系，并明確課程體系中生手、熟手、能手分別具備的能力深度，使之符合競賽需求及企業用人需求，確保學生在初學、進階、實戰階段層層深入。

圖3 課程體系圖

三、編寫課程教材

課程開發團隊確定教材形式為任務驅動式，采用任務發布的方式對學生展開教學。教材根據任務發布（任務描述）、任務分析、相關知識、任務實施（過程）、任務評價分為5 個階段，同時在每個階段最開始給出該任務的目標，明確此項任務的理論知識、實操技能和素養目標。在確定好教材形式的基礎上，課程開發團隊列出如圖4 所示課程任務及框架。

圖4 課程任務及框架圖

結合競賽經驗并與技術人員深入討論后，團隊將“搭建開發平臺”作為第一項典型任務，完成無人機飛行控制開發平臺搭建的流程及操作講解，為之后軟硬件的操作打下基礎，同時培養學生邏輯思維能力及縝密推斷能力。在競賽過程中，企業人員多次表示急需能完成這部分典型任務的人才，也為后續學生就業打開新的途徑。

根據競賽及崗位清單內容，將“完成智能飛行器任務飛行程序”作為第二項典型任務，鞏固學生開發能力，這一部分任務需要大量的配合工作，培養學生相互協作、共同進步的意識。

第三項典型任務為“參加人工智能飛行器技術應用比賽”，這是一項能手階段任務，學生在熟練掌握任務一、任務二的基礎上，完成實地飛行、參與競賽的任務。在參加應用比賽的過程中，不僅通過競賽不斷學習，也相應地反哺企業，完成這一項任務的優秀學生會被企業吸納，成為企業研發工程師，助力企業發展。

本套教材為主體講義與配套作業指導書。講義中，以任務介紹、任務要求、基礎知識等設置本課程的教學內容；作業指導書為真實競賽指導書修改而來，主要作為課上查閱手冊及課外指導材料使用，搭配各類線上資料。

在學校“線場強國”網絡教學平臺中，同步建立本課程的視頻課程，使用任務介紹、任務要求、基礎知識的構建方法設置課程目錄，將每個任務的主體講義、視頻、PPT 上傳至本課程的教學平臺，針對重難點搭配動畫、視頻等教學資源幫助學生完成突破。在課程資源中，提供每個任務配套的作業指導書、軟件、模型文件、程序片段等內容，供學生下載使用。

作業指導書內容除真實競賽指導書內容外，另外設置“大國工匠”“科技與未來”等央視視頻鏈接，學生在學習知識的同時，培養其國家自信心、大國自豪感等愛國精神。

四、落實課程實施

課程目前在筆者所在學校無人機應用技術專業2020 級和2021 級學生中使用，采用一任務一評價、過程考核形式，綜合考查學生能力提升情況，挖掘學生潛力。課程將通過每個任務后附的問答、評分表等內容，完成對本任務完成度的評價。

學生進入課程后，將首先完成任務一并對學生進行評價，選拔評分為良好或優秀的3 至5 名學生進入企業一線，跟隨企業奔赴各個競賽場地，保障該類賽項的正常進行，同時該學生由企業項目負責人及技術人員評分，并將該保障過程中的工作情況評分加入下一任務的最終評分。同時這部分學生將加入筆者所在學院企業創新團隊，跟隨企業導師深入學習。目前該校無人機2020 級已有5 名同學跟隨供應商企業參與到2022年度國家、省市技能競賽比賽的后勤隊伍中。

熟手階段（即任務二階段），選拔優秀學生2—3 名跟隨企業導師進行二次飛控開發，由企業導師根據崗位工作情況進行崗位評價，作為學生實習評分的一部分。同時這部分學生也將根據評分及日常表現選拔多人組成競賽團隊，參與人工智能應用大賽（即任務三階段），真實應用所學知識與技能。目前該校無人機專業2020 級學生已有2 名學生參與了2021年度省級無人機應用競賽，同時另有3 名學生加入該院科研隊伍，作為助理輔助飛控的二次開發。

五、結語

學生進入課程進行學習，在學習過程中完成任務，便會得到進入企業機會，跟隨企業奔赴競賽場地，真實保障該類競賽，在學后做，做中學。在跟隨企業保障后，加入企業創新團隊，反哺企業，順利就業，為企業開發提供助力。同時學生在提升自身能力的基礎上，積極參與比賽，在比賽中獲得新知識技能，反饋后續課程創新開發。形成了比賽催生課程，課程教育學生，學生反哺企業，企業助力競賽的良性循環。

在該課程開發的過程中，筆者深切感受到與企業溝通合作的重要性與深度影響著課程開發的進度與精度。只有切實進入過企業、真實完成過任務，才能在編寫、講授過程中將實例信手拈來，學生才能對企業、崗位、工作產生興趣。接下來，筆者將與合作企業進一步溝通交流，對課程不斷完善，并爭取將課程應用到企業新進員工、競賽指導等多個場景，達到通過競賽帶動課程、用課程豐富學生、用學生助力企業的目標。