產教融合下無人機應用技術專業實踐教學模式研究

岳振力 趙 輝

天津工業職業學院 天津 300400

2019年無人機駕駛員被列入國家職業分類大典,2020年人社部等聯合發布無人機裝調檢修工這一個新職業。近幾年無人機人才需求呈井噴式增長,各個院校都在積極關注無人機行業的人才培養,爭取抓住無人機這個朝陽產業發展的機遇,目前全國無人機專業在校生人數保持每年增長態勢。無人機專業設計學科眾多,包括空氣動力學與航空器設計學科、機電一體化與機械設計制造類學科、計算機類學科、通信類學科,綜合性很強。經查閱文獻,目前無人機專業在產教融合視域下的研究較少,學者主要集中在無人機專業某課程的教學內容或實踐教學的信息化,課程思政的研究,對實踐教學模式研究較少。本文主要分析現有的實踐教學模式存在的問題,基于產教融合背景,對現有模式進行優化,并提出實踐教學模式優化的具體措施。為落實產教融合,雙全育人現代化教育理念,無人機應用技術這一朝陽專業,更應充分發揮企業技術優勢,校企共同育人,服務京津冀地區。

1 目前產教融合視角下無人機應用技術專業實踐教學現狀

在高職教育中,不但注重學生在專業理論上提升,而且更注重實踐技能的培養。實踐教學對學生技能提升起著重要的作用,在整個教學體系中占有重要地位。實踐教學環節包括集中實訓、1+X取證、頂崗實習和畢業課題。集中實訓是學生技能提升的關鍵環節,無人機專業的實訓通常包含無人機裝調實訓,無人機操控實訓,無人機應用實訓,裝調實訓為開源飛控設備組裝調試;無人機操控實訓參照無人機駕駛員職業技能等級證書考核項目進行實訓,無人機應用會根據學校特色以及專業辦學方向針對某一兩個行業方向進行應用實訓。實踐教學的內容和模式在各校之間有很大的差異,但是辦學條件、師資力量的影響,地方院校無人機實踐教學存在多方面問題,特別是在產教融合教育理念下,實踐教學體系存在嚴重的不足。

1.1 實踐教學體系不明確

當前各院校對無人機這一新興專業設置的課程體系與傳統的專業無異,缺乏創新,內容過于陳舊,而且單一,教學內容無法滿足學生對于新知識新技術的需求,缺乏生氣和活力,使學生在學習過程中提不起興趣,尤其是實踐教學,學生在學習過程中是一種被動式接收,而不是主動、啟發式學習;無人機專業培養方向主要分為駕駛員、裝調檢修、操作應用和營銷,通常院校會把其中一個方向作為重點來進行培養,實踐教學模式仍然存在教學目標不明確、目標定位與人才培養需求不符的現象。

1.2 實踐課教學內容設置不合理

實踐教學多是理論課程的驗證和提升,而且職業教育的關鍵在于技能訓練,很多院校實踐課時占比不足,或者受場地、空域的限制,簡化授課內容,缺乏對學生專業技能和綜合技能的培養,更不用提創新能力的培養;理論與實踐銜接不上,有的是沒有直接關聯。比如在理論課程中多為裝調檢修相關課程,而實踐課程的重點為操作應用,教學內容不夠連貫,使整個課程體系不成整體,導致理論的學習沒有實踐支撐,實踐的課程沒有理論指導。在當前產教融合背景下,很多企業只是提供設備,技術人員不參與教學研究,實訓設備如何運用和實踐課程如何設置,多由校內專業教師研究。

1.3 教師專業能力缺乏

隨著科技的快速發展,無人機技術有著升級較快、系統性強等特點,這就對無人機專業教師提出了更高的要求,專業教師要不斷掌握日益更新的無人機應用技術,比如無人機+人工智能、攝影、巡檢等。而傳統的無人機專業教師多來自院系其他專業轉變或者無人機愛好者人員,大多缺乏對無人機專業系統的認識。專業教師很少有企業長期掛職的經歷,缺乏了解當前行業發展、產業的實際情況,不利于專業實踐教學,不能為學生提供更長遠的專業指導。

1.4 體系式實訓基地缺乏

產教融合背景下,大多院校抓住了與企業深度合作的機遇,充分利用企業資源優勢,促進專業教育健康發展。實訓基地就是基于這一背景下要求不斷提高和完善,實踐教學基地是學生看展實驗、實訓以及實習的重要平臺,院校經多年的投入,不斷積累無人機實訓教學裝備,但受資金等各方面影響實訓室建設與設備采購缺乏統一的教學規劃和配套資源,造成很多設備多為體驗式和展示型設備,配比不合理,無法投入實際實踐教學。在地方院校開展實際教學的時候,存在學生教學設備在實際教學活動中開展困難的情形,使學生不能體會“從做中學”,無法體驗專業工作場景,不能在短期內將理論知識與實踐相結合起來。

1.5 頂崗實習中學生不能得到有效鍛煉

頂崗實習是高職院校實踐教學的非常重要的一環,是學生從學校到社會的重要過渡,學生們在頂崗實習中可以直接參與到相關用人單位的工作中,自身所學習到的知識和技能進行實踐應用,對于學生職業素質的養成以及動手能力的提升也有著重要意義。頂崗實習存在各種與畢業實踐不夠緊密的問題:頂崗實習中存在實習崗位設置缺乏科學性,導致學生難以獲得良好的實習效果;企業培訓不到位,導致學生動能不足;頂崗實習教師通常身兼數職,很少能將足夠的精力放在輔導實習上面,獲得的教導效果差;學生從學校初步走向社會,往往心理會有落差,存在心理輔導不到位的情況。

1.6 畢業課題選題的問題

無人機專業畢業課題是高職院校培養學生面向無人機生產、操作、管理及服務的應用型人才的最后一個教學環節,不僅關系到學生的理論知識水平是否有鞏固和提高,還影響到學生專業技術能力以及職業能力是否得到鍛煉,甚至影響學生的就業能力和方向。當前無人機專業畢業課題選題存在以下問題:一是選題偏重于理論表述或研究,面向行業實踐性課題不多;二是選題多局限于低端無人機裝調課題,對高端以及區域涉及無人機產業相關的選題較少;三是有些選題較空,不能解決無人機行業中的實際問題;四是大多選題是院校教師指定,沒有企業人員參與,不能就學生的職業能力進行培養。綜合來說,畢業課題選題未能面向區域產業發展需要,不能有效培養區域產業發展需要的無人機專業人才。

2 產教融合背景下,無人機應用技術專業實踐教學模式的構建

針對當前院校無人機應用專業現有的辦學瓶頸,以及在實踐教學中存在的問題,依托產教融合,研究與企業、行業聯合辦學,構建協同育人機制,構建“一心兩地三力四系”教學模式。一心即以學生技能提升為中心,兩地即依托校內和校外實訓基地,三力即培養學生的專業技術能力、社會實踐能力和創新創業能力,四系為構建合理完善的目標體系、內容體系、保障體系和評價體系。

2.1 校企合作,重梳人才培養目標體系

產教融合下,立足于區域產業發展,服務地方經濟,根據目前行業人才需求,校企共建人才培養方案。為了實現專業人才目標培養,無人機應用技術專業實踐教學目標體系應重點培養學生專業技術能力、社會實踐能力和創新創業能力,突出將人才需求目標與實踐教學體系無縫對接,將“三力”培養貫穿整個實踐教學環節,形成一個應用型技能人才培養特色。

2.2 重構實踐教學內容體系

基于當前的無人機行業人才需求重新梳理的傳統院校的人才培養計劃,補充了現階段無人機企業正在使用熱門技術相關的課程內容,例如無人機python應用、三維建模、復合材料工藝、無人機機載設備開發等。經過幾輪內外部研討,最終確定了一套涵蓋無人機操控、裝調檢修與無人機行業應用的人才培養方案。

將產業最新發展、職業技能等級證書和崗位工作能力等融入實踐教學中,對教學內容進行重組,校內實訓課程設有電工電子實訓、無人機操控實訓、無人機應用實訓、無人機裝調與維修實訓,將無人機構成與飛行控制,無人機組裝與調試,機載設備應用與開發,無人機智能巡檢技術改成教學做一體課程,構建面向無人機技能人才培養的課程思政立體化全方位育人模式,同時關注崗位職業標準的變化,對實訓內容,課程標準進行動態調整,實現課程內容與職業標準有效及動態的對接。

2.3 牢固專業保障體系

2.3.1 育人平臺建設

以市場需求為導向,構建“兩平臺四模塊”為核心的實踐教學方式,兩平臺即校內和校外實訓平臺,校內平臺為校內各實訓室和實訓中心,依托校內實訓設備;校外平臺為校外實訓基地,借助企業無人機實踐教學中所需的空域和場地等優勢。四模塊為技能實訓模塊,社會實踐技能實訓模塊,創新創業實訓模塊和綜合技能實訓模塊,充分利用校企兩方資源,打造高效的實踐教學形式。從無人機專業人才需求出發,將構建的實踐教學核心內容,在這兩個平臺上開展教學,內容涵蓋這四個模塊,實踐教學由低到高貫穿整個大學過程,達到“無人機操作技能提升,學習效率和積極性提升,自主創新能力增強”的實踐教學效果。

2.3.2 教學資源建設

圍繞技能實訓、社會實踐、創新創業和綜合技能四模塊,與企業共同進行實踐教學資源建設。與企業合作,將校外實訓基地打造成為產學研一體實訓基地,強化學生技能提升和社會實踐、教師技術服務和科研成果轉換等方面合作;根據無人機行業發展最新需求,根據企業技術要求,更新校內教學實訓設備,加強校內實訓室改造;校企共同開發課程資源庫,教學模式改用線上線下混合式教學模式,可以憑借線上優勢,隨時了解學生學習狀態和學習進度,從而更好地展開個性化教學。

2.3.3 師資隊伍建設

在無人機法律法規越來越嚴格的背景下,專業教師特別是實訓方面教師應當持有民航局或行業協會頒發的無人機駕駛員相關的技能證書。產教融合背景下,校企要共建“雙師型”教師團隊,完善雙師互聘制度,專業教師不要只在校內教學教研,還要走出去,去企業掛職鍛煉,參與技術開發服務,推進教師技能提升,提高“雙師型”教師隊伍。去了解無人機在區域發展中的實際情況,掌握區域發展中所面臨的專業技術問題和人才需求,專業教師不只在能教授課程,還要給學生在職業方向上做一些專業指導。聘任一些企業高級技術人員入校講課,不但能夠彌補專業教師師資短缺問題,還有助于校內教師專業技能和科研能力的提升。

2.3.4 管理制度建設

要提高實踐教學的教學質量,還要有一系列的管理制度。對標國家有關專業質量標準,結合無人機專業行業要求,以及當前無人機辦學方向,開展實踐教學的設計和計劃,規范實踐教學程序,嚴肅教學過程,制定包含實訓教學、頂崗實習、畢業課題等各個實踐教學的有關規定,并制定實踐性教學實施辦法,針對校外實訓制定校外實訓管理辦法。通過不斷完善質量標準和規范,完善實踐教學管理規章制度,發揮學院教務處管理以及督導部門監督作用,定期對實訓教學、頂崗實習和畢業課題環節進行檢查、督導和考核。

2.3.5 科學設置頂崗實習崗位

針對頂崗實習,發揮指導教師的指導作用,為提高學生們的實習積極性,事前通過案例分析、企業體驗等學生感興趣的形式對學生進行動員,做好職業規劃、社會安全和實習過程中遇到的各種問題的全面指導。在產教融合背景下,院校與企業進行充分和良好的溝通,對實習崗位進行科學的設置,以學生為主體,將頂崗實習學生與正式員工區別對待,保障頂崗實習方案的合理性,在企業與學生雙向選擇的前提下盡可能地滿足學生頂崗實習需求,保障頂崗實習質量,從而提升學生頂崗實習的積極性,為后續的實習和就業打下良好的基礎。

2.3.6 實踐中確定畢業課題方向

強化學生對畢業課題的認知,在校內資源網站上傳一些從畢業課題選題到搜索和整理資料,以及撰寫課題整個過程的影像資料,一些典型的優秀的畢業課題案例、經典的畢業課題答辯視頻,讓學生了解這個畢業課題的整個過程,使學生認識畢業課題不僅是一個重要的實踐教學環節,而且是學生將理論與實踐、知識與技能相結合進行驗證的一次重要機會,提高學生實踐創新能力的重要手段。畢業課題任務可以提前發放,讓學生利用長時間的頂崗實習時間去收集、整理資料,從而最終確定方案。產教融合背景下,聘請企業技術人員為學生畢業課題指導教師,帶領學生進入企業,引導學生在實踐中去發現和解決問題,這樣學生可以真題真做,在實踐中選擇課題并實施下來,把企業的技術改造、設備維護以及生產過程中所面臨的問題及解決方法都可以寫到課題當中,引導學生對現有的方式方法進行創新,彌補校內指導教師企業實踐經驗的不足,從而提高學生的實踐能力。

2.4 更新評估和考核機制

產教融合背景下,無人機專業實踐教學課程應豐富評價考核機制,以企業和行業人才評價標準為依據,校企共同對實踐教學質量負責,共同確定評價標準,將日常評價、階段評價和期末評價相結合,形成以職業能力為導向的新型考核體系。

豐富評價主體,以校內指導教師為主、企業指導教師為輔的評價主體。教師和企業導師對學生實踐技能按照考核標準進行雙重評價,校內教師重點考核專業知識的應用和創新能力,企業導師重點考核學生實踐動手和分析處理問題能力,有效融合教育性和職業性,實現通過評估推動教育目標的達成。

結語

產教融合中,“一心兩地三力四系”實踐教學模式的構建,學生參與實踐課程的積極性顯著提高,使學生能充分認識到無人機行業操控與應用的重要性,對自己所處行業有了更清晰的認識,對職業發展有了更長遠的規劃,人才培養質量受到行業的高度認可,無人機應用技術專業建設取得了明顯的成果。