无人机应用技术行业发展、职业教育现状及问题解决方案研究＊

2021-09-14聂朝瑞

科技与创新 2021年17期

聂朝瑞

（陕西职业技术学院汽车工程与通用航空学院，陕西西安710100）

1 前言

为国家的经济建设和社会发展培养急需的专业技术技能人才是职业院校的灵魂，是中国职业院校永葆生机，能够长期可持续发展的生命力。在当下众多新兴科技产业蓬勃兴起的时期，为了实现高等职业院校培养技术技能人才与社会发展和特定时期内的需求接轨，响应教育部积极推进的新工科建设和学科交叉融合建设[1]，同样作为高等教育的职业教育需要同时根据不同专业的性质作出主动调整和持续提高。当前交叉学科的教育和研究已经成为全世界范围中大学教育的趋势[2-3]，而高等职业教育领域也逐渐出现了相关交叉学科专业。无人机技术并不是单一的学科，而是融合了机械工程、电子工程、航空工程、计算机技术、通信技术、高新材料和工业设计等多个学科的多种类应用技术，是一种理想的综合性工程训练教学载体[4-8]。

随着中国无人机专业领域技术水平的不断进步和社会大众对如无人机及应用技术行业认知程度的提高，更多的学子在高中毕业后选择职业技术学习时选择了本专业学习和发展。本研究通过对行业企业调研分析，结合在教育过程中所出现的问题的思考和反思，为未来面向高等职业教育的无人机应用技术专业的教学方式和问题解决方法给出一些参考。

2 无人机应用技术行业现状、趋势及问题

2.1 无人机系统及应用技术行业现状

当前无人机应用技术专业在职业院校的专业发展中属于新兴技术技能培训教育行业，在中国社会行业的发展中更是一个新兴产业增长点。无人机在中国的起步较晚，并且最早开始应用于国防军事应该领域。2014年之前，中国无人机行业贡献度主要以占比90%以上的军用无人机为主，而民用领域则仅占10%左右。但民用领域的需求规模在随后几年的发展中得到较大的释放。目前，中国民用无人机市场规模占比已经超过军用无人机达到了58.5%，而且占比规模仍然处于上升趋势。未来行业市场结构仍将不断改变，同时民用无人机市场也将继续保持增长。

随着集成制造技术的普及，无人机系统基础零部件的生产开始迈向小型化、低成本、低能耗方向发展。无人机硬件制造的成本不断走低，与此同时随着人工智能技术、5G通信等新技术的逐步完善应用，无人机行业即将迎来新的发展机遇。无人机系统及无人机应用技术在持续向好的发展环境和产业环境中迅速增长，产业规模持续扩张。2015年中国无人机行业整体市场规模仅为66.4亿元，2018年无人机行业整体市场规模增长至257.2亿元，年均复合增长率达57.05%，2019年中国无人机行业整体市场规模达300亿元以上，而2020年更是达到了600亿元以上，如图1所示。

图1 中国无人机应用在军用和民用领域占比变化

2.2 工业级无人机系统及应用市场强劲增长

相对于普通消费级无人机而言，工业级无人机应用范围更加广泛，市场潜力巨大。工业级无人机作为一种高效便捷的辅助手段，逐步在行业应用中替代了原有工具进而服务于各个行业。在替代过程中，展现出了高性价比、高机动性、高便捷性等优势，在不少行业降低了人工直接操作的风险，提高了目标任务执行的安全性和操控性。工业级无人机在其他领域多点开花，除了物流配送领域与农林植保领域外，在2020年疫情期间，工业级无人机在安防巡检、医疗救援、舆情监控等方面发挥了重要的作用。

与此同时无人机企业数量也由于政策的春风和产业的苏醒迅速增加，2021年仅仅在陕西省地区无人机相关企业查询，就出现了2088条企业登记注册记录，而全国范围内则出现了7万多条相关企业登记注册记录。对陕西地区而言，这些无人机企业恰恰就是本专业毕业生在毕业后的专业对口去向。因此，对这些企业的样板进行调查研究，就成为分析毕业生具体去向和发展的重要手段之一。中国无人机市场发展和规模状况如图2所示。

图2 中国无人机市场发展和规模状况

2.3 无人机应用职业教育现存关键问题

英国开放大学于2019年度发布的《创新教学报告》指出，要使用新技术赋能教学，特别强调了“基于无人机的学习”的教学方法[9]，也有学者以单门课程为载体，让学生提升兴趣进而进行多学科认知和学习的途经[10]。国内最早一批的无人机应用技术专业已经在相关职业院校开设5～8年左右，但经过考察，相关开设院校在学生的课程体系上的设置与行业企业的需求还有一定距离，需要从不同方面深入研究，才能梳理清楚职业院校专业教学和企业需求之间的鸿沟和壁垒。

首先，在于无人机应用技术专业的特殊性质。无人机应用技术专业是近些年伴随着大规模集成电路的飞速发展刚刚出现的一个新兴专业，其本身属于一个涵盖较广泛的基础工科学科的综合学科。

其次，由于无人机应用技术庞大的基础学科体系群，就为其本身的教学研究和方向定位带来了困难。现阶段各个开设无人机应用技术专业的院校的学科内部教师体系，都由于各种现实原因无法进行真实项目应用教学的合理化安排和设定，这就会造成整个无人机应用技术专业出现“偏心化”甚至“空心化”发展。

再次，在无人机应用技术领域的表层领域上，无人机的应用和操作也为传统的教学方式带来了挑战。专业教师不但需要教师能在自己所熟悉的领域正常教学，而且需要能够操作特定无人机进行作业。而无人机应用技术本身是一门刚刚出现的学科，这类教师的稀缺性也是造成课程教育教学效果欠佳的又一因素。

最后，缺少了对行业企业的扎实调研，会造成无人机应用技术专业的人才培养计划无法符合企业行业对人才的真实需求。学生在专业的学习过程中游走在无人机应用技术专业的外围，没有接触到本专业的真正内涵精髓，最后也就造成了人才输送与实际企业需求存在差异的结果。

3 针对当前职业教育问题的解决方法

3.1 提高无人机应用技术专业教师群内工程技术人员比例

无人机应用技术属于一个工程技术门类涵盖广泛的传统基础工学学科综合交叉的新兴学科。在实际工程技术领域，工程技术人员的素养和使命是解决行业应用中的特定技术问题，是对理论知识和实践技能的一种扎实的运用，而这正是当今职业教育中稀缺的要素之一。提高企业工程技术人员在专业教学群体中的占比，能够将真实的工程技能素养带入高等职业学生群体之中，让学生缩短进入企业后的认知短板、技能短板和素质短板，更加快速地融入企业真实项目化工作之中。

3.2 加强对无人机应用行业企业的调查实践

对无人机系统及应用企业的调查研究的目的是深入探究所调研企业公司的经营发展状况和财务状况，结合公司主要负责人和股东的背景状况，客观地分析企业的经营状况，了解企业的发展优势和劣势，最后对企业进行整体评价。在对企业的整个研究中，对本专业人才培养内容和走向进行定位和调整。根据专业在社会中实际发展的具体动向以及具体要求，调整无人机应用技术专业在职业院校领域教育过程中各个细分课程和培养方向的跟随性和精准性，根据这一最真实的要求调整课程教学计划、教学方法和内容。

3.3 加强对无人机应用特定市场应用的调查研究

针对不同的细分市场和行业采取特定的研究思路进行项目调查研究。在对无人机应用技术的专业涵盖范围企业进行抽样调查研究时，采用“对应—分解”方式对本专业人才培养所欠缺设备、仪器进行精准对应和分解，从而定位所需理解或者掌握的专业方向。

同时通过无人机应用技术的市场需求调研和市场需求方向，进一步定位在教学过程中所需要的教学课程、教学内容及教学方法。在对本专业已培养的学生群体对象进行调研时，采用随机抽样谈话、问卷采样等方式进行研究，力争达到所需数据的客观性、精确性和准确性。

3.4 无人机应用技术在陕西职业技术学院的发展现状和经验

陕西职业技术学院提倡以人为本，以社会新兴行业应用为契机，为职业院校培养有扎实学识、专业技能的新型职业技能型人才。本专业从设立之初的教学资源匮乏、借鉴经验稀缺、教师资源几乎空白，到如今已经经过了6个学期的正常教学，教师资源逐步丰富的同时教学资源逐步积累，人才培养计划也从专业设立之初的空白状态经历了正常教学过程的洗礼以及行业比赛和会议论坛的打磨。

首先，本专业群的教学实践方法是对区域内无人机系统及应用企业、通用航空企业进行调研，选取若干个具有代表性的无人机应用技术领域的企业进行接触讨论和实地探访，在和企业的接触中明确无人机应用技术的当前市场需求以及未来需求变化方向。在调研的过程中进行学习和总结，在调研结束后对本院无人机应用技术专业的课程体系和人才培养计划的内容进行改进，最终形成更加科学合理地无人机应用技术专业培养体系。

其次，结合对企业的调查研究过程，与企业负责人员和技术人员一同对本专业现有的人才培养体系进行有针对性的研究和讨论。所涉及的现有人才培养体系包含但不限于基础专业课程、理论实践一体化课程、实训课程等。通过讨论和广泛调查研究，对人才培养体系中的各个模块进行分析、删除及替换，力求达到专业所设课程与企业实际需求的契合度最优化。

最后，将会对本专业的毕业生群体进行直接调研，采用直接联系对话或者调查问卷的方式进行。调查研究的内容包括但不限于对曾经学习过本专业课程的内容理解程度、技能接受程度、工作适用程度和满意度等。