職業學校無人機教育教學實踐
時間:2022-11-19 03:52:16
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摘要:當前無人機已經得到越來越多的應用,甚至在很多綜藝節目中都能見到無人機航拍的身影。無人機教育也成為中職院校的一門課程,其目的是培養專業的無人機操控人員。為此,本文將對無人機的教學實驗進行研究,目的是為無人機未來的教育和應用提供參考。
一、無人機教育的發展起源
無人機是高新技術的產物,當前已經在多個行業得到了應用,比如國土資源管理、林業部門防火、影視拍攝等等。相對人工拍攝,無人機的成本更低,而且可以拍攝一些人難以去到的地方,不會造成拍攝人員的傷亡。無人機拍攝還具有很強的機動性,能夠超視距飛行。也正是因為無人機的這些優勢,使無人機在各個行業中的應用越來越廣泛,甚至取代了一些傳統工作方式。我國無人機近幾年取得了快速發展,相關技術也有了很大的進步。不過,在無人機技術發展快速的同時,我國又面臨著一個新的難題,那就是缺乏操作無人機的專業人才,國內幾乎沒有相關培訓。因此,職業院校開展無人機教學十分有必要,而且在未來幾年,甚至幾十年內,無人機操作人員都會成為我國比較稀缺的人才,具有良好的就業趨勢。
二、無人機航拍的優勢
1.具備靈活性
無人機的體積很小,而且很容易操控,起飛和起落所需的場地很小,不會因為場地限制而影響拍攝。當遇到一些人難以完成的高難度拍攝時,無人機能夠輕松完成拍攝。相對于人工拍攝,無人機的拍攝角度更加多樣,幾乎可以實現任何角度的拍攝。當前無人機拍攝在中職院校中也得到了一些應用,比如體育公開課、運動會等等,為中職院校各種活動的開展帶來了很大的便利。
2.在藝術表現上具有一定優勢
無人機拍攝是在空中進行的,再加上其自身的靈活性,可以無限增大拍攝的范圍,增強鏡頭的魅力,帶來更多具有藝術性的影像。同時,通過鏡頭的推拉搖移,不但能將景色的壯觀拍攝出來,還能呈現出物體細節上的魅力,增強視頻的藝術感。
三、職業院校無人機教育現狀
1.當前的專業課缺乏社會影響力導致招生困難
當前很多職業院校對無人機技術人才的培養,多偏重于理論方面,例如電子元器件與電路基礎、電子技術綜合應用等。對于這個專業來說,所有的理論知識都已經包含在內。但是從社會需求的角度出發,這些理論知識在實際操作中所能起到的作用很小。一來是因為無人機技術在不斷更新,學校教學內容很難同步;二來是因為職業學校不是針對崗位進行的培訓,導致無人機專業學生在畢業后很難找到合適工作。因此,招收的學生越來越少,質量也越來越低。
2.課程實用性低影響了學生的學習積極性
當前職業院校開展的無人機教學中,電子技術專業的課程有以下三部分:電工基礎、模擬電路、數字電路。單是從字面意思理解,就能看出這三門課程的難易程度。職業學校的學生大多高中未畢業,缺乏一定的知識基礎,學習難度更大。因此,在學習過程中,學生難免會對無人機的學習失去興趣。而且,當前職業院校并沒有對無人機專業的學生進行清晰的職業定位。很多學生選擇了這一專業,卻不了解自己將來的就業方向。在往屆的無人機專業學生中,幾乎80%的學生沒有從事相關專業的工作。這直接導致了學生對無人機學習興趣的降低。
3.作為一門新興課程仍需要繼續研究
幾年前,無人機在我國發展并不迅速,只是近年來才取得了爆發式的發展,應用的行業也是覆蓋式增加。除了中職院校開設培訓課程外,幾乎沒有相關的培訓機構。但無人機的銷售情況卻十分樂觀,很多對無人機有興趣的愛好者,即便是沒有掌握專業技術,也會購買無人機。當前很多無人機的購買者,都是一些不具備專業技術,或者沒有獲得國家認可證書的人員。在對國內當前院校對無人機的研究調查后發現,當前只有很少的學者或學校在進行相關研究,而這些少數人研究的主要內容都是設計和研發,缺少對無人機操作人員、教學的研究。也就是說,當前無人機雖然已經是中職院校的一門課程,但是還不具備完善的課程體系,以及健康的發展模式。
4.資源還算完善,已經初步形成高校合作模式
雖然在教學和研究上,職業院校尚有不足,不過在高校合作上卻已經初步形成。為了彌補教學上的不足,一些職業院校開始采用高校合作模式進行無人機教學。比如某職業院校,已經和當地的南京理工大學建立了合作模式。通過南京理工大學豐富的資源,彌補本校教學上的不足,使學生具備良好的專業技術,并能掌握與無人機相關知識和技能。另外,除了和高校之間建立合作之外,職業院校還可以和本市的企業之間建立合作關系。在學生通過課堂的學習,掌握一定無人機理論知識后,再到企業去實習。一來因為具備一定基礎,實習不至于對工作一片茫然;二來實戰操作能讓學生的理論實踐化,做到“軟件”和“硬件”同時具備,以使學生能夠獲得國家認證的無人機駕駛資質。
四、職業院校開展無人機教育教學的實踐
1.充分利用網絡資源進行教學
當前職業院校在無人機教學上采用了很多新的教學模式,不過效果并不理想。因此,教師可以采用新的教學方式,例如教會學生如何通過網絡資源以合法的方式進行自學。當前,很多視頻網站上都有一些和無人機相關的教學視頻,從無人機發展的講解,到如何操作、維護等等,各方面的視頻內容十分豐富。教師可以告訴學生在哪些網站上可以找到相關視頻,組織學生一起,或讓學生進行自學。很多學生雖然對理論沒興趣,但是對實際操作的興趣卻很大,再加上網絡視頻還能通過彈幕的形式進行交流,參加一下相關興趣小組,也能使學生認識無人機領域的前輩,可以說這是一種比較有效的教學方式。不過,因為視頻網站的開放性,導致一些信息可能會涉及國家機密,教師在讓學生進行網絡自學前,應做好良好的引導工作。
2.有針對性地穿插理論教學,保證升學通道通暢
無人機是一門高新技術,具有一定的技術含量。因此,精通無人機除了要學會如何操作之外,還要掌握無人機的內部結構以及原理,能夠維護好無人機。在經過一些實踐后,學生掌握全面無人機知識和技能的學習方式,再進行問題探究式教學,也就是讓學生進行實際操作,發現問題,并探索問題發生的原因,最終解決問題和掌握相關原理。例如,在學習半導體和二極管相關內容時,教師在講解完理論知識后,就可以讓學生進行實踐操作——檢查無人機的二極管為什么不亮。學生在研究實踐的過程中,會聯想到教師之前講的理論知識,就會以理論知識為基礎進行探究。教師可以以小組的形式進行實踐操作,以讓學生出現問題后能一起討論和解決。通過理論和實踐的結合,學生既掌握無人機的內部構造,又具備了通過理論知識解決實際問題的能力。
3.通過虛擬仿真的操作訓練進行練習
在教學初期,可以通過電腦模擬進行無人機操作訓練。電腦模擬可以建立一個真實的操作環境,使學生能初步具備飛行的空間意識以及一定的反應能力。在學生通過電腦模擬具備了一定的操作經驗之后,再用真無人機進行操作練習。電腦模擬前期應先進行各個基礎操作的練習,之后教師為學生安排一些實際拍攝任務。之后,學生在電腦模擬中具備了熟練的操作技術,再進行無人真機的基礎練習,最后是真實場景的拍攝。循序漸進,使學生的操作熟練度不斷升級。
4.“送出去、請進來”的教學模式
職業學校培訓無人機專業操作人員,是為了向社會輸送掌握該項技術的專業人才。所以,不能只培養學生的理論知識,還要培養學生的實踐能力以及創新能力,使學生畢業之后能夠獲得良好的發展。因此,職業院校應該“送出去”和“請進來”?!八统鋈ァ本褪菫閷W生創造一些實習合作的機會,和一些需要無人機專人人才的企業進行合作,使學生在上學期間能獲得一定的實習機會;或以“訂單式培養”的方式,為學生提供良好的就業機會,使學生能看到一個廣闊的前景,進而愿意進行無人機的學習?!罢堖M來”就是請一些無人機專業的高水平人員來學校進行講座以及實際教學。無人機是一個新興行業,教師的實力水平和一些高水平的專業人員相比可能相差很多,教師以課本為主,專業無人機飛手卻是以實踐操作為主。因此,邀請專業飛手進行講座,無論對教師水平的提升,還是對學生實際操控能力的提升,都有很大的幫助。
5.結合運動學理念進行科學的訓練
無人機雖然是屬于高新科技行業,但從操控這一點來說,也屬于航模運動。所以職業院校教師可以通過運動理念或方式,進行無人機的訓練。不過要注意的是,運動訓練的宗旨是更快和更高、更強。而無人機操作的訓練是要穩——也就是具備良好的心理素質,以及高水平的操作能力。教師仍舊可以通過體能訓練,來增強學生的操作能力。比如,當學生的臂力和耐力得到增強后,就能更快、更久地操作無人機,并具備良好的身體協調能力。使學生無論在任何環境和狀態下,都能夠擁有較高水準的操作。
五、小結
隨著無人機不斷被應用在航拍上,尤其是一些綜藝節目中的無人機航拍,使無人機得到爆炸式的發展。在無人機的快速發展背景之下,我國職業院校在專業飛手培訓上的不足也更加明顯。為此,本文對職業院校無人機教學的實踐進行了初步的研究,希望能夠為職業院校未來無人機教學提供一些新的想法。
參考文獻:
[1]陳自力,席雷平,田慶民.無人機裝備保障專業任職教育教學模式改革探索[J].繼續教育,2015(7).
[2]何志超,游安華,馬國梁等.多旋翼飛行器建模與姿態控制仿真[C].中國控制會議,2014(6).
作者:劉勇 單位:邢臺技師學院
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