“1+X”背景下无人机实训基地建设研究

作者: 李红燕 李笑瑜 朱云阳 戚文杰

“1+X”背景下无人机实训基地建设研究 0

[摘           要]  无人机应用技术专业的相关工作岗位对学生的动手实践能力要求较高,高职院校想要培养出“好就业”的无人机专业学生,拥有“工学结合”的多功能实训基地是实现培养目标的重要保证。以推进“1+X”无人机驾驶职业技能等级证书为契机,结合江苏航空职业技术学院无人机应用技术专业实训基地的建设实践,从实训室建设理念及目标、实训室建设具体做法及成效等多个方面进行了阐述,对区域高职院校无人机专业实训室建设具有一定的借鉴意义。

[关    键   词]  “1+X”;高职;无人机;实训基地

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)14-0076-03

高职教育的培养目标是使求学者获得某一特定职业或职业群所需的实际能力(包括知识、技能等),提供通向某一职业的道路[1-2]。高职院校的主要人才培养目标是培养实用型、应用型人才,与普通高等院校的人才培养目标具有本质区别[3]。而实训教学是实现高职院校人才培养目标的必要环节,实训基地是实现实训教学的重要场所[4-5]。

依据《国家职业教育改革实施方案》《关于在院校实施“学历证书+职业技能等级证书”制度试点方案》,在全国“1+X”证书试点制度推进过程中,江苏航空职业技术学院获得教育部批准成为“1+X”无人机驾驶职业技能等级证书试点院校。学院积极响应政策引导,充分调动各方面资源,增强职业教育改革创新的积极性,努力建设一批集实践教学、证书培训、企业真实生产和社会技术服务于一体的高水平职业教育实训基地,实现资源共享[6-7]。

江苏航空职业技术学院于2016年开始建设无人机应用技术专业实训基地,先后成功建设了镇江市无人机应用重点实验室、无人机协同创新实训中心、无人机制造实训中心、无人机检测维修应用中心、无人机半实物仿真实训中心、无人机飞行训练管理中心、无人机大数据展演中心等实训基地,为实现“工学结合”“现代学徒制”职业教育思路提供了实训场地保障[8-9],为培养具有学历等级证书加若干职业等级证书的受企业欢迎的学生、提高人才就业竞争能力和职业应变能力做出了实质性的贡献。

一、实训室建设理念及目标

学校坚持立德树人,构建以学生为中心,课程与证书融合、实习实训基地与创新创业平台融合、教师与导师融合的“一中心,三融合”建设理念[8-9]。对接航空装备产业链、技术链、能力链转型升级,聚焦数字化、智能化,以培养符合“三链两化”复合型技术技能人才为根本任务[10]。同时聚集区域航空产业资源,建设产教融合实践平台,实现校企双向育人[11]。

实训基地建设目标:努力建成具有航院特色的实训室,形成一套完整的由浅入深的无人机实训方案,争取做到可复制、可推广、可供其他院校参考,同时达到一定的社会服务功能。

二、实训室建设的具体做法

无人机应用技术专业实训基地分为校内实训基地和校外实训基地两部分进行建设。校内实训基地主要用于基础理论知识的讲解与演示;校外实训基地主要为师生考取民用航空器驾驶员等级证书(简称AOPA)、推进教育部推行的“1+X”证书试点工作、学生顶岗实习、开展毕业设计相关工作提供平台。

(一)无人机实训室布局

目前学院建设完成并投入使用的校内实训室主要有无人机制造实训中心、无人机检测维修应用中心、无人机半实物仿真实训中心、无人机飞行训练管理中心、无人机大数据展演中心,整体布局如图1所示,实现了无人机组装调试、检测维修、仿真实验、飞行测试、数据监控于一体的建设理念,同时大数据展演中心能够对全市注册的无人机飞行信息进行监测、展示,实现“黑飞”管控。

目前主要的校外实训基地及实现的功能有江苏天翁科技、苏州恒井泰科技有限公司等——主要训练无人机操控技能,支持无人机操控技术与任务设备专业核心课程和无人机驾驶职业技能等级证书考试内容。江苏大路航空、机场建设集团或军用飞机机务训练中心等——主要训练飞机航线维护和定检等训练项目,支持无人机维护技术等核心课程。飞瑞航空科技——主要训练无人机制造、飞机电器仪表的调试,支持航模制作与飞行、无人机组装与调试等课程。

(二)无人机专业实训课程设置

为了适应行业发展和人才培养的需求,根据学生实际情况,按照“宽口径、厚基础、重个性、强能力、求创新”的要求,合理设置专业基础课、专业核心课、专业拓展课程,其中涵盖有关实践性实训教学环节。以本校三年制无人机应用技术专业为例,专业基础课程一般包括电工技术、机械制图、单片机与嵌入式系统、无人机导论与飞行法规等。

专业核心课程一般包括空气动力学与飞行原理、无人机结构与系统、无人机通信与导航、无人机仿真技术、无人机组装与调试、无人机维护技术等。

实践性实训课程一般包括无人机操控技术与任务设备、航模制作与飞行实训、多旋翼无人机组装与飞行实训等。

通过调研,依托现有实训室资源,专业拓展课程的搭建主要有无人机行业应用、无人机大数据、无人机管控与反制系统等方向。专业拓展课程主要是根据各院校所在区域的产业结构以及无人机发展方向进行调整,我校开展的专业拓展课程主要有无人机测绘和编队表演,前者是因为无人机测绘行业可以外延到航拍、电力巡检等行业,具有非常强的拓展性,后者则是行业应用造就的经济价值较高,比如大型商场表演等。围绕这两个专业方向,我院与苏州恒井泰信息技术有限公司联合开设了“无人机航测定向班”,与南京拓攻机器人有限公司联合成立了“无人机编队表演”班,学院为企业定向培养人才,企业帮助学院建设实训基地,实现双赢。

(三)校内无人机实训室功能

实训室建设主要服务于课程设置,以无人机制造实训室所承担的实训课程为例进行详细介绍。

无人机制造实训中心实训室功能:无人机制造实训中心如图2所示,主要承担无人机组装、调试、制造方面的培训。中心提供固定翼和多旋翼两类无人机所有零部件,开设了航模制作与飞行、多旋翼无人机组装与调试两门实训课。学生通过实训课程的学习熟悉无人机的结构、设备组成以及运行、控制等流程,掌握无人机生产制造技能,为各个无人机生产厂家培养人才,学校也具备承接小批量无人机组装调试的订单,实现“校中企”的培养机制。

多旋翼无人机组装与调试实训课程步骤如表1所示,通过以下实训内容,学生了解多旋翼无人机各部件结构与功能,掌握无人机整机组装与调试,为自主完成无人机场外检修、完成场外行业应用打下坚实的基础。

三、无人机实训教学管理与实施

1.建立健全实训室和实训教学设备管理制度,规范仪器设备采购、使用、维护、报废等运行环节,切实提高实训项目的开出率,实训设备的使用率、完好率,实行“6S”管理。

2.制定并严格执行实训室安全规则、实训操作规程,做到实训教学有方案、设备操作有规程。

3.配备中级职称以上,且与无人机行业应用相关的专/兼职技术管理人员,并明确相应的岗位职责,定期培训和考核。

4.制定并严格执行无人机相关实训设备和耗材的日常检查与维护制度,落实设备点检制度,定期全面检查维护实训设备,保证实训设备完好正常,无安全隐患。

5.建设“教—学—研”一体、“虚实结合”等多种形式的实训环境,以构建有效促进学生学习、便于教师协同创新和校企协作培养的实训管理模式,进而推动职业院校实训管理体制和人才培养模式的改革创新。

四、实训基地建设成效

1.无人机实训室建设完成,并投入使用,满足了2020年学院320名无人机专业学生考取“1+X”无人机驾驶职业技能等级证书需求,满足了学院实训教学要求,提升了学生的动手实践能力,为学生走上无人机专业相关工作岗位打下坚实的基础。

2.无人机实训室的建成能为专业教师提供应用开发平台,开展无人机教育教学的研究,申报相关校内外课题,实现教学与科研相辅相成。

3.无人机实训室建设推动校企合作,学院无人机实习实训基地落成,为企业培养对口人才,为学生提供更多的就业机会。学院无人机专业服务于镇江航空航天产业,旨在为沃得重工、无国界、航发优材等镇江本土涉航企业输送一批优秀的专业人才,为地方经济做贡献,使我院成为当地航空企事业单位的纽带,加快镇江航空航天产业形成一个有机的、特色鲜明的、快速发展的航空经济圈,服务地方经济发展。

4.利用实训室软、硬件资源,创建特色学生无人机团队,培养出能够参加各类竞赛、争取优异成绩的无人机竞赛团队,学生能够在校期间以无人机实训室为依托创业,同时毕业后更具主动性和竞争力。

5.江苏航院助力镇江市丹徒区高桥实验学校实现无人机特色办学,给学生带来丰富多彩的无人机社团活动,练习航模飞行技巧。

五、结语

无人机应用技术专业实训基地自2016年正常运行以来,周实训课时达30节,设备利用率高达90%(10%冗余),有效推进“1+X”无人机驾驶职业技能等级证书培训工作。一体化实训室的建设实现了无人机组装调试、检测维修、仿真实验、飞行测试、数据监控于一体的建设理念,同时大数据展演中心能够对全市注册的无人机飞行信息进行监测、展示,实现“黑飞”管控,为我院航空工程学院专业群和航空服务专业群在人才培养、实训室建设和学生就业出口方面提供了发展样板。

参考文献:

[1]国务院.国家职业教育改革实施方案[Z].2019.

[2]教育部,财政部.关于公布中国特色高水平高职学校和专业建设计划建设单位名单的通知[Z].2019.

[3]贾文胜.关于建设高水平实训基地的思考[J].中国职业技术教育,2019(7):103-107.

[4]许睦旬.智能制造背景下专业类实验室建设与人才培养[J].实验室研究与探索,2019(10).

[5]邓娟.社会多元办学格局下职业院校发展长效机制研究:以高水平实训基地建设为视角[J].职教论坛,2019(10):121-126.

[6]金沙.校企共建共享型实训室的实践探索[J].职业技术教育,2015(35):64-66.

[7]张润.基于流程管理的高职院校实验实训室建设与管理[J].实验室研究与探索,2020,293(7):279-284.

[8]程载和,黄春麟.“双高计划”背景下高职院校实训室绩效评价[J].实验技术与管理,2021,38(7):6.

[9]纪德奎,胡文婧.“互联网+”背景下高职实训管理平台建设研究[J].职教论坛,2017(18).

[10]周小青,姜乐军,肖红升,等.基础性条件保障:“1+X”证书制度下的实训基地建设[J].职业技术教育,2020(2).

[11]彭召波,王运来,倪娟.校企合作视角下江苏职业院校校内实训基地建设研究[J].江苏高教,2020(9).

①基金项目:2020年度校级课题“无人机集群自主飞行任务规划策略研究”(课题编号:JATC20010104);2020年度江苏省课题“基于成果导向教育理念的高职院校混合式教学模式研究与实践——以无人机应用技术专业为例”(课题编号:2020SJA2124)。

作者简介:李红燕(1990—),女,江苏镇江人,讲师,研究方向:职业教育课程改革与研究、无人机专业实训教学改革。