基于行企校協同育人的無人機應用技術專業人才培養模式研究

岳鹍 易艷明 高月輝

基金項目：教育部第二批國家級職業教育教師教學創新團隊課題研究項目“無人機應用技術專業（群）基于現代學徒制的人才培養方案設計與實踐研究”（ZI2021030102）；天津市教委天津市職業學校“十四五”教育教學改革研究項目重點課題“面向無人機全產業鏈的多元主體跨企業培訓中心的建設實踐”（2021039）

第一作者簡介：岳鹍（1981-），男，漢族，陜西漢中人，碩士，教授，智能工程學院院長。研究方向為高等職業教育，教育信息化。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.037

摘? 要：針對無人機技術高速迭代、專業融合度強及創新要求高的行業特征，為解決高職無人機應用技術專業培養目標與規格更新不及時，難以支持產業鏈的縱深發展的問題，構建行企校多元主體辦學的格局，積極探索現代學徒制試點，發揮協同育人功效，從專業布局、培養體系、課程設置、課堂教學、教學資源和師資隊伍等方面進行全面系統改革，分級分類培養會裝、會飛、能應用和能創新的“兩會兩能”的全產業鏈高質量復合型技術技能人才，助力我國無人機行業發展。

關鍵詞：協同育人；無人機應用技術；人才培養模式；培養體系；課堂教學

中圖分類號：C961? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）06-0158-04

Abstract： In view of the industry characteristics of high-speed iteration of UAV technology， strong professional integration and high requirements for innovation， in order to solve the problems that the training objectives and specifications of UAV application technology major in higher vocational colleges are not updated in time and it is difficult to support the in-depth development of the industrial chain， we should build a pattern of multi-disciplinary schools run by association， enterprises and colleges， actively explore the pilot of modern apprenticeship， and give play to the effect of collaborative education， from the professional layout， training system， curriculum， teaching mode. We will carry out comprehensive and systematic reforms in teaching resources， teaching staff and other aspects， and cultivate high-quality compound technical and skilled talents in the whole industry chain who can assemble， fly， apply and innovate the "two sessions and two abilities"， so as to help the development of China's UAV industry.

Keywords： collaborative education; UAV; talent training mode; training system; classroom teaching

自2014年起，教育部先后開展了三批次“現代學徒制試點項目”，擬通過項目試點推動院校、企業、行業和協會等多方協同，共同探索中國特色的產教協同育人模式。通過八年來558家單位、1 000多個專業的試點，形成了一批可復制、可推廣的典型案例和經驗做法。但仍可以清晰地看出我國學徒制依然屬于典型的“供給引導型”模式，即在雙元主體育人模式中，職業院校處于主導地位，規劃人才培養流程，企業處于參與地位，積極性和參與度有待進一步提高[1]。

“十四五”規劃以來，我國在高端技術產業領域迅猛發展，以深圳市大疆創新科技有限公司為代表的無人機企業，推動我國無人機產業走在了世界前列，但行業所需的高素質技術技能型人才匱乏問題凸顯，嚴重制約了企業轉型升級發展。面對產業發展困境，如何充分發揮企業優勢和育人主體作用，以創新型學徒制推動產業高質量發展已成為職業教育面臨的新課題、新任務。

一? 無人機應用技術專業人才培養的困境

（一）? 專業設置單一，培養目標與規格更新不及時，難以支持產業鏈縱深發展

目前我國開設無人機相關專業的院校主要以高職大專院校為主，根據全國職業院校專業設置管理與公共信息服務平臺的公開數據顯示，截至2021年9月全國共有31個省（直轄市）的345家院校設立了無人機應用技術專業， 但2016年時設置相關專業的高職院校僅為49個。高職院校開設無人機相關專業的時間均不太長，師資基本上由自動化、應用電子相關專業教師組成[2]。

我國高職院校無人機專業因開設時間短、師資缺乏且專業性不高，再疊加無人機行業技術更新迭代速度快，僅憑借學校自身的力量，很難及時掌握行業人才需求的變化，導致目前高職院校普遍存在專業人才培養目標定位與行業需求存在明顯差距，專業結構性失業問題凸顯。

（二）? 多學科交叉，技術更迭快，課程教學內容與資源急需更新、擴充與深化

因無人機屬于典型的多學科交叉專業，從研發、制造到使用、管理及服務涉及嵌入式系統、非線性控制、無線通信、傳感器技術、地理信息和圖像識別等諸多領域，無人機專業課程如無人機農業植保、電力巡線和航拍測繪等，還涉及農作物學、農藥學、輸配電工程、圖像處理和地理信息等方面知識，因此僅靠學校單一專業教師團隊，很難科學合理地選取課程教學內容，更做不到對接行業先進技術發展及時更新課程教學內容，開發切實可用的教學資源。

（三）? 空域管理嚴格，教學成本高，實訓開出率低，學生實踐動手能力難以提升

飛行空域申報限制、飛行計劃報備流程的繁瑣、無人機及其工作載荷價格不菲、鋰電池的大量消耗等因素往往制約了無人機實訓的開展，嚴重制約了專業人才培養質量。由于實訓存在設備和人身安全風險等，實訓開出率不足，導致學生實戰性經驗不足，無人機現場作業需遵守的安全規范等基本職業素養培養不到位。

（四）? 校企聯合育人的系統性、銜接性與科學性不夠，高質量育人效果不明顯

多年來，我國大多數學徒制試點依然屬于“供給引導型”模式，即在雙育人中，職業院校承擔了更多的教學任務與責任，屬于院校主導，企業參與，始終沒能跳出“學校熱、企業冷”的尷尬局面；即使開展校企合作育人，因實施層面的隨意性與模糊性，使得進入企業的學生常常也淪為企業廉價勞動力或無所事事、碌碌無為，與“培養高質量技術技能人才”的目標相去甚遠[3]。

二? 基于現代學徒制的“一鏈六維”育人模式構建

“一鏈六維”育人模式是指圍繞無人機設計、生產制造、行業應用的全產業鏈的人才需求，從無人機應用技術專業的專業布局、培養體系、課程設置、課堂教學、資源開發和師資培養六個維度，構建企業和院校全程協同，人才標準化培養和個性化培養有機融合的學徒制育人模式[4]。

（一）? 專業布局層面：對接“無人機+”行業新發展，構建全產業鏈專業育人體系

學院依托中國航空運輸協會，聯合無人機研發設計、整機制造、飛手培訓師搖籃、航拍測繪、農業植保和電力巡線等方向的6家行業領軍企業，結成“無人機領域行企校一體化育人聯盟”，精準對接無人機產業鏈及合作企業的用人需求，重新布局了無人機專業育人體系，即針對無人機產業的研發設計和零部件制造開設本科層次的飛行器制造工程專業，無人機應用技術專業的專科層面針對整機組裝調試開設無人機裝調維修方向；針對無人機在行業的四大典型應用，分別細分為航拍、航測、農業植保和電力巡線四大方向。

行企校從無人機專業細分領域設置、校企交替培養、課程實施安排、軟硬件教學資源配置及師資綜合素養提升等方面進行全面系統改革，分級分類培養會裝、會飛、能應用和能創新的“兩會兩能”全產業鏈高質量復合型技術技能人才。

（二）? 培養體系層面：構建“四階-四交替”現代學徒制，分級分類精準化育人

為實現高素質復合型技術技能人才培養目標，校企按照職業能力成長規律理論，將無人機工匠培養路徑劃分為四大發展階段，即職業認知、基本能力訓練、分方向訓練和專項技能鍛造，圍繞這一發展路徑采用現代學徒制人才培養模式，安排學生在校企有規律、有節奏地交替學習（圖1）。

第一學年在學校“無人機大講堂”傾聽6場來自訂單企業高管、行業專家、技能大師等精彩專題講座，走進無人機整機制造行業領軍企業和飛手培訓師搖籃，在現場體驗中建立職業認知；第二學期末至第三學期初連續在本地無人機整機制造行業領軍企業進行為期3個月的無人機整機裝調能力集中訓練，第四學期末至第五學期中期前學生分專業方向進入自己所屬的訂單企業，用4個月時間在企業師傅的訓導下完成相應課程模塊2級能力的培養，隨后返校完成相應專業方向3級模塊的理論學習，以及畢業項目選題、選雙導師、定崗位，第六學期再次進入訂單企業在崗位完成3級模塊相應內容的學習和畢業項目，最后4周返校完成答辯和畢業事宜。

（三）? 課程設置層面：開發“通基礎+分類進階”課程體系，合作實施課程模塊

針對無人機行業體現出的技術高速迭代、專業融合度強及創新要求高的行業特征，育人聯盟提出了“兩會兩能”復合型技術技能人才培養的定位，即制定“寬基礎+有所專”的人才培養規格，各專業方向學生都必須了解整個無人機產業發展，具備1款固定翼和1款旋翼無人機的裝調與維修能力，能夠操控相應的無人機執行基本的航拍、航測、農業植保和電力巡線任務，在此基礎上每個學生再根據自身的專長或企業的需要，選擇一個領域進行更加深入系統的學習。

根據人才培養目標，育人聯盟經過反復研討，為專科層次的五大專業方向均設置了3～4門支撐性專業核心課程，每門課程均劃分為三級職業能力成長梯度，描述了各級能力的標志性工作任務，提煉了檢驗其能力發展水平的典型產品/任務及質量要求，構建教育鏈對接產業鏈的復合型高質量無人機工匠分級分類專業課程體系，以實現多層次、多方向無人機技術技能人才的系統化和精準化培養（圖2）。

（四）? 課堂教學層面：搭建項目教學框架，實施“1-2-3-4-5”的行動導向教學策略

對于專業所有的技術核心課程，教學團隊根據國家專業教學標準和專業實訓教學條件建設標準等，對接相關崗位職業標準與能力要求、融合1+X無人機組裝與調試職業技能等級書技能標準，開發了基于企業真正工作任務與產品的項目教學模塊。對于每個教學項目的實施，教學團隊設計實施“一主線、二空間、三融入、四任務、五步法”的教學策略。

“一主線”即以真實應用為項目載體，增強教學內容的實用性；“二空間”是指在實訓中心和教學資源庫在線課程平臺交替展開教學，打破傳統實訓教學的局限性；“三融入”是在內容上融入雙崗位職業標準，融合兩個證書標準，融入愛國、工匠精神、創新開拓等思政元素，充分發揮了課堂引領社會主義核心價值觀的基本功能；“四任務”即項目圍繞機身、動力、控制與載荷裝調四大真實工作任務，每個任務4學時集中實訓；“五步法”是指每個任務均基于“導-析-裝-調-評”五步的線上線下混合教學，實現了學生在真實工作過程中，反復扎實淬煉技能效果。

（五）? 教學資源層面：整合與開發多方資源，構建“實-虛-云”一體化教學空間

根據分級分類培養“兩會兩能”技術技能人才的目標，育人聯盟在校內建立了旋翼無人機裝調實訓室、飛行訓練中心等5個校內生產性實訓基地及由6個訂單企業專門設置的校外實訓基地；整合原有航空模擬駕駛飛行體驗平臺等，打造虛擬仿真實訓基地，聯合共建的國家級專業教學資源庫、大疆司空一站式無人機任務管理云平臺2個基于網絡云平臺的教學空間，形成了“實-虛-云”一體化教學空間。

（六）? 師資隊伍層面：在行企校一體化“三行動”中，打造“三創”師資團隊

為了確保本專業從頂層設計到微觀實施的科學性與合理性，聯盟不僅是育人聯盟，還邀請學院經驗豐富的專職科研人員加入，組成育人和研究“雙主體”，從宏觀、中觀、微觀3個層面展開基于校企聯合育人工作任務和內容的行動研究。

在宏觀層面，以“協作共同體建設”為研究對象，從協作共同體建設的可行性、建設理論依據和基礎、建設模型和建設路徑等方面做出政策性、路徑化研究；在中觀層面，以“組織制度和運行機制”為研究對象，從協作共同體的組織結構、功能劃分、工作流程等方面做出制度性、規范性研究；在微觀層面，以校企聯合育人在“7個方面的系統化建設”為研究對象展開系統化、實用性、實證性研究與改革，即構建全鏈式專業群布局，構建學徒制育人模式，構建分類分級課程體系，構建協作共享雙師團隊，構建行動導向教學模式，構建虛實耦合資源體系和構建結果導向評價體系。

三? “一鏈六維”現代學徒制育人模式的創新

經過不斷地創新實踐，教學團隊在育人的專業布局上，在育人的運行機制上，在育人的資源建設上實現了創新突破。

（一）? 基于全鏈布局的專業頂層設計，創新了高水平專業群建設新思路

針對無人機產業技術密集、工藝復雜、質量標準高對技術技能人才的要求，提出了懂技術、精技能、能創新和德技兼修現代工匠的時代特征，專業依據崗位職業標準構建課程體系，跟進技術進步更新教學內容，實現專業緊跟產業。利用高水平產學研育人平臺匯聚的優勢資源，與龍頭企業聯合開展科技創新，培養師資團隊和現代工匠，實現科研反哺教學。

按照統一體例與標準，行校企三方共同研究制定無人機專業群裝調維修、航拍應用、測繪應用、農業植保和電力巡線5個專業方向、基于現代學徒制培養模式的人才培養方案，并按職業能力成長規律開發了“基礎相通+分級分類進階”模塊化課程體系，符合職業崗位（群）能力要求的專業課程標準、校企雙元開發的模塊化核心課程和相匹配的新形態教材建設成果、相關專業模塊化教學數字化資源建設與應用成果等，升級打造無人機全產業鏈的高質量技術技能人才。

（二）? 基于工學交替的教學運行機制，創新了“四階-四交替”現代學徒制育人模式

基于專業群的頂層規劃，行企校開發了一套可支撐校企在教學內容、空間、時間與師資4個維度上相互交替、銜接、協同的一體化育人的人才培養方案；通過與6家合作企業的育人實踐運行來檢驗該方案的可行性、有效性與科學性。專業教學團隊根據實證研究的結論，不斷完善無人機專業群基于現代學徒制的校企一體化人才培養方案。

（三）? 創新了數字賦能，實戰強技，德技并修的高素質技術技能人才培養方法

通過與合作企業共建司空云平臺，實現對遠程作業無人機進行實時態勢感知，獲取遠程無人機實時視頻、位置信息與作業數據，學生在企業兼職教師指導下，可根據云端作業數據開展內業處理，承擔企業項目中的數據處理工作，以企業實戰項目提升學生崗位勝任能力。教師基于專業實訓設備和云平臺，帶領學生團隊積極承擔公益項目，鍛煉學生專項技能，培育學生精益求精的品質，促進學生德智體美勞全面發展。

參考文獻：

[1] 王嵐.面向現代服務業的高職院校現代學徒制：時代意義、運行機制與實踐效果[J].天津市教科院學報，2022，34（3）：35-40.

[2] 姚佳.創新創業教育融入現代學徒制的機理、問題及提升路徑[J].機械職業教育，2022（6）：7-10，21.

[3] 王嵐.高職院校現代服務業專業開展現代學徒制的確立依據、可行性和對策建議[J].高等職業教育探索，2022，21（3）：49-56.

[4] 卜立新，程立軍，冷靜潔，等.中小企業現代學徒制參與性研究[J].職業教育研究，2022（5）：55-60.