无人机应用技术专业“三维一体，四方联动”人才培养探索与实践

金琦淳，陈慧敏，岳 睿，高丽金 ，黄文明

（无锡城市职业技术学院 机电工程学院，江苏 无锡 214153）

无人机是“中国制造”一张亮丽的新名片。近年来，无人机产业快速发展，民用无人机在航拍、植保、勘测、巡检等领域得到了广泛运用。2017年12月，工业和信息化部印发的《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》提出：大力开展技术创新、提升产品质量性能、加快培育优势企业、拓展服务应用领域、建立完善标准体系、强化频率规范使用、推进管控平台建设、推动产品检测认证，促进我国民用无人机制造业健康有序发展。2019年4月和2020年2月，人力资源和社会保障部发布了与无人机有关的新职业，分别是无人机驾驶员和无人机装调检修工。产业转型升级必然要求职业院校在专业定位、人才培养、课程内容、师资队伍、教学模式、教学环境等进行新的改革。职业院校必须全方位构建适应产业升级要求的人才培养模式。

1 专业建设与实施方案

1.1 专业发展现状

“无人机应用技术”作为新设专业，影响其人才培养质量的主要问题有：（1）人才培养与社会需求可能脱节，培养目标定位不明确，不能聚焦学生职业核心能力培养。（2）专业教育与产业实践、创新创业教育结合不紧密，学生实践能力、创新能力与社会责任感不强。（3）产教融合、协同创新深度不够，社会力量办学参与不足，专业服务产业发展能力不强。

1.2 人才培养模式

为了提高无人机应用技术人才培养质量，多措并举深化人才培养模式改革，历经课程开发、课程体系构建、教学方法改革实施、教学模式改进优化、“双创”育人路径调整、协同育人机制保障，开展了“教、训、创”三维一体，政、校、行、企四方联动”人才培养的探索与实践，培养知识、能力、素养有机融合的高素质技术技能人才，实现“懂机械、会检修、精应用、能创新”的人才培养目标。

2 专业建设探索与实践

2.1 课程开发与开发体系构建

根据无人机的产业布局与上下游关系，形成了以集成与研发为主的上游集成产业，以零部件与整机加工生产为主的中游制造产业，以销售与培训等为主的下游服务产业[1]，对应智能制造、智能控制、智慧农业、智能计算、智能互联和智能通信等技术应用推广[2]。面向飞行器智能产品制造关键基础技术典型岗位，培养具备数字化设计与制造、智能控制系统调试与维护和人工智能技术与服务等技术技能，能够胜任无人机设计制造、无人机控制检测维修和无人机行业应用等相关岗位工作的高素质高技能人才。无人机应用技术专业课程组群逻辑如图2所示。

图1 无人机应用技术人才培养模式

图2 无人机应用技术专业课程组群逻辑

通过对无人机行业企业人才需求调研，总结典型工作岗位，归纳岗位群，分析岗位群工作任务所需职业能力[3-4]，按照职业能力形成规律，进行教学转换，构建了以岗位群为引领、以岗位能力培养为目的的“机、电、用”三能力课程群体系，如图3所示。进而优化传统无人机专业人才培养目标，明确了无人机应用技术专业“一懂、一会、一精、一能”的人才培养目标和“知识、能力、素养”有机融合的人才培养规格，通过厚基础，实现宽口径。

图3 基于能力导向的无人机应用技术专业课程群

2.2 教学改革方法

采用适合职业教育特点的教学方法。专业课程推行基于工作过程的项目化教学方法。如图4所示，以工作过程为导向、以培养职业岗位能力为教学目标、以项目为教学单元构建课程体系，通过任务驱动组织教与学，渗透大数据、云计算、物联网、人工智能、虚拟现实、增强现实等新技术，融合场景式、体验式、沉浸式学习，把理论教学与实践教学有机地结合起来。

图4 基于工作过程的项目化课程教学设计思想

“实训”课程通过项目引领，融入CDIO工程教育理念。如图5所示，CDIO 代表构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）和运作（operate），其核心理念是将教学和工程实践紧密结合起来，从产品构思到落地生产有一个完整的生命周期，以产品周期为载体，基于工程项目实践，构建理实一体化的教学模式，让学生在“学中做、做中学”中强化工程知识和应用能力。

图5 CDIO工程教育模式

把思想政治教育贯穿于专业课程教学的全过程中，寓价值观引导于知识传授和能力培养，实现课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接的同时、专业教育与思政教育同向同行，如图6所示。

图6 思想政治教育基本元素

2.3 教学模式改进优化

以校企“五对接”为基础，以突出职业能力培养和职业素质培养为主线，构建“通用基础+专业基础+专业核心+专业拓展”课程模块，完善“理、实、创”融合的课程内容与课程思政育人，推进无人机检测与维护等“1+X”证书制度试点工作和民用无人机系统专业工程师合格证等职业资格考核鉴定等工作，开展中小学职业体验教育、科普教育和社会培训，加强成果向中小学创客、STEAM和人工智能教育中的推广应用，形成“校企合一、理实交融、工学交替、系统育成”的人才培养教学模式，如图7所示，实现了“专业基础能力培养、专业核心能力强化、专业综合能力提升”的三段式能力递进。

图7 无人机应用技术专业教学模式

2.4 “双创”育人路径调整

尊重学生个体发展差异，满足不同学习需求，畅通双创育人路径，实施分层教学、分流培养，实现分类成才。成立3个社团：无人机社团、人工智能社团和创新创业社团，以竞赛为抓手，开展师徒对接，强化学生实践和创新能力培养。组建3个教科研团队：电工电子教学团队、名师工作室和智能制造创新团队，为学生开展竞赛提供理论与技术指导，培育孵化基于竞赛提炼的项目课题和学术作品，带领项目团队通过创新创业大赛进行成果转化。

2.5 协同育人机制保障

健全“政府主导、行业指导、企业参与”的校企合作[5-6]保障机制，深化产教融合，形成多方参与、协同育人的新格局，实现资源共用互惠、人才共推互聘、专业共建互赢、文化共融互通、成果共享互利。（1）政府提供政策和财政支持，拓展校际合作，构建现代职业教育体系，提高企业参与校企合作的积极性、主动性和创造性。（2）借助行业协会加强校企合作，共同开展行业职业资格标准制定与考核鉴定、基地申报、承担企事业单位培训、推进校企产学研合作等。（3）校企共建无人机专业校内外实训基地，实施校内+企业（行业）专业“双带头人”制度保障，由校企“双带头人”领衔组建专兼结合教学团队，共同制（修）订人才培养方案、开发课程资源、组织课堂教学、落实学生实习、开展工程技术研发等。

3 结语

无人机应用技术专业“三维一体 四方联动”人才培养的探索与实践，破解了：人才培养理念滞后、与社会需求脱节的根源问题，学生岗位转换能力不足、创新创意兴趣不浓、社会责任感不强的体系性难题，及学生实践创新能力培养资源短缺、实训体系不健全、真实性不强的问题，创新了无人机专业人才培养模式，提高了人才培养质量，优化了无人机专业师资队伍结构，增强了专业核心竞争力，改善了无人机专业教学实训条件，提升了服务产业的能力。