基于EPIP理念的无人机应用技术专业人才培养路径探析

张翔宇　刘莹杰　郝立果

摘要：目前，我国职业院校无人机应用技术专业整体建设工作还处在探索阶段，师资队伍力量薄弱、课程设置针对性不强、校内外实践基地建设不充分等问题制约着人才培养进程，也全面影响着专业发展。EPIP教学模式是基于我国工程教育实践的创新教育模式，与无人机应用技术专业的人才培养过程具有较强的适配性。文章基于EPIP理念提出加强师资队伍建设、完善课程体系设置、深化产教融合、拓展实践基地建设等优化人才培养方案的措施，以期提升我国无人机应用技术专业的人才培养质量。

关键词：EPIP理念；无人机应用技术专业；人才培养；专业发展；路径探究

中图分类号：G712    文献标識码：A    文章编号：1672-5727（2023）07-0045-05

无人机技术是一门机械工程、电子工程、航空工程、计算机、通信、高新材料、工业设计等多个学科结合的交叉学科专业，是工程实践教学的理想载体[1-2]。近年来，随着社会经济的快速发展，当今社会对无人机技术人才的需求量越来越大，这也催生了高职院校开设“无人机应用技术”专业。构建更加完善的人才培养体系是培养具有应用型、发展型、复合型、创新型的高质量无人机应用技术人才的先决条件和保障。

EPIP是工程（Engineering）、实践（Practice）、创新（innovation）、项目（Project）四大要素的有机结合，是根据中国的实际，以工程项目为主导，注重能力的培养，结合技术技能人才的培训实践而建立起来的以工程实训为基础的教学模式[3]。这种教学模式将教与学放置于真实的工程中，通过一个个真实完整的项目，使学生在实践中学会解决实际问题，培养学生的独立思维、逻辑推理、自我管理、创新创造等职业能力。本研究以EPIP教学模式为理论框架，从课程设置、课时安排、师资建设、产教融合、基地搭建等方面入手，探索培养高素质、高水平的无人机专业应用型技术技能人才的路径，为高职院校建立无人机应用技术专业，推动我国无人机应用技术的发展提供新的思路。

一、无人机应用技术专业人才培养面临的现实困境

自2010年以来，我国无人机领域迅猛发展，许多高职院校开设了“无人机”专业，目的是为我国的无人机应用服务提供专业人才。但是无人机在我国起步较晚，而无人机的应用也是一个新的领域，加之其自身非单一学科，而是融合了多种专业学科的特色，致使该技术的专业体系尚未成熟，仍处于探究阶段。通过前期大量的文献梳理和实际调查研究发现，当前我国无人机应用技术专业人才培养过程中主要面临以下困境。

（一）师资队伍力量薄弱

无人机应用技术是一门涉及机械、电子、通讯等多个学科的专业，大部分无人机技术教师都是从机械、电子、通信等专业转来的，无人机专业能力、理论知识、创新能力和实践探索能力不足，专业教师队伍力量薄弱。

一是专业教师整体规模不足。近年来，无人机的快速发展和广泛应用使得无人机应用技术专业在高等职业院校中逐步设立和调整，并成为比较受欢迎的专业。作为一门新兴的综合性专业，学生数量增加迅速，但合格的无人机专业教师难以在短时间配齐。在调研过程中发现，多数开设该专业的高等职业院校本专业的师生比难以达到1∶18的合格条件。

二是团队专业能力不强。无人机技术是一种以多学科为载体进行相互交叉融合的应用技术，学科综合性较强，因此要求教师具备全面化、专业化、系统化的知识储备。而目前大多数无人机应用技术专业教师是通过相近学科专业教师培养培训转化而来[4]，另一部分是聘请无人机应用技术企业的职工做兼职教师。这些人员在从事无人机应用技术教学的过程中，其理论水平、专业素质、教学经验、实践能力等方面均有所欠缺，教学成效受到一定的影响。

三是缺乏创新意识。无人机应用技术是一个应用性特点非常突出的实践型专业，在创新活动中，对专业教师的理论水平和实践能力要求都较高。而目前我国高职院校无人机应用技术专业教师不论是实践应用创新还是理论创新的能力都有一定的局限性，整体创新意识较弱。教师的理论和实践创新能力也直接影响着无人机应用技术专业的学科发展速度和学生的职业创造力。

（二）课程建设体系性不强

当前，我国高职院校对无人机应用技术的研究尚处于起步阶段，完善的课程体系能为学生的实践探索能力培养提供有力支持。当前，课程设置普遍偏重理论内容，教学思维和教学模式等缺乏创造性，难以获得高质量的发展。特别是在课程、课时设置上存在诸多不合理之处，主要体现在三个方面：

一是目前该专业还处在探索阶段，对相关学科体系的建设也多借鉴国外类似成熟专业，自身的专业学科特色不鲜明，课程体系、结构设置与专业人才培养目标不匹配。二是无人机设备实操性强。受场地、设备、安全等客观条件的限制，很多高职院校只能开设部分应用成熟、学校硬件设施能满足的课程，课程完整度不高。三是部分高职院校陆续将无人机应用技术相关课程引入第二课堂或公选课中。但无人机应用技术专业强调应用性，应用能力的培养需要持续有效的实践课时，然而目前开课院校实践课程所占比例较低，无人机实训设备和场地供应不足，理论课与实践课课程结构不合理。当前，普遍存在的以基础理论为主、以专业实训为辅的课程设置，在实际操作中不仅无法激发学生的学习兴趣，而且也很难提高学生的实际操作技能，不能满足无人机应用技术人才培养需要。

（三）缺乏校内外实践基地建设

高职院校无人机应用技术专业的发展和人才培养需要不同层次的实践平台作支撑，没有数量充足、质量达标的实践基地作为保证，在专业建设与人才培养方面难以取得实质性进展。现阶段国内高职院校无人机应用技术专业项目实践基地建设还不到位，存在的问题主要有以下几点：

一是部分开设本专业的高职院校未设置无人机技术实践教学平台，或者校内实训场地环境较差，实训设备陈旧，无法提供良好的动态化教学演示环境，学生无法高质量完成无人机操作实践，很难保证取得最佳的教学效果。二是学校与企业之间缺乏紧密的合作，缺少校外实践基地。企业实习是增强学生无人机专业技术和职业能力的重要抓手。当前部分院校尝试创建了无人机应用技术专业校企合作模式，但目前我国高校与企业之间的合作还存在着数量不足、合作深度不够、成效不明显等问题。一方面，校外实践基地数量不足，尤其是综合性机型种类生产、飞行培训、考证培训等机构不完善，难以满足部分学生的飞行期望和飞行学时需求[5]；另一方面，部分院校仅将企业作为学生学习的基地，并没有主动积极地对企业资源进行深入挖掘，不能将岗位需求与人才培养方案相对接，缺乏针对专业人才培养的个性化实习方案定制，从而导致学生实习的育人效果不佳。此外，多数高职院校尚未构建校企合作的可适性评价机制，缺乏保证校企合作效果和专业人才培养质量的保障机制。

二、应用EPIP理念对培养无人机应用技术人才的意义

在无人机应用技术专业的人才培养过程中，主要培养掌握无人机制造、修理、维护、应用等专业知识及专业技能，面向无人机生产、应用第一线，能从事无人机制造、维修、维护、操控等专业工作的高质量人才。采用EPIP的教学模式，学生将对无人机的整个实践操作流程、基础理论知识模块实现全方面系统的学习和提升，在此过程中，更要注重对学生的启发式教学，激发学生的学习兴趣，同时培养学生具备提出问题、分析问题、解决问题、整合问题、总结问题的能力，做到全方面发展。通过研究发现，应用EPIP理念对培养无人机应用技术人才的意义如下：

（一）符合无人机应用型技术技能型人才成长规律

EPIP教学模式所倡导的理念是从面向未来产业发展的工程实际需求入手，在学习原有技术的基础上，通过真实的工程项目实践完成工程所需的技术应用、设计、安装、调试等。在工程实践能力、沟通能力、管理能力、团队合作、严谨作风、质量意识、时间意识、成本意识等工程思维和素养培养下，通过EPIP指导构筑工程技术环境与载体，从而实现工程实践能力的培养[6]。无人机应用技术专业培养的是集综合型、应用型和创新型于一体的复合型人才，EPIP教学模式能够将学生放在无人机应用的各项工程实践中，通过对特定工作情境和整个工作流程的学习，增强学生的职业认知和获取工作所需的专门知识。因此，应用EPIP理念指导无人机应用技术专业人才培养路径探索，能够通过工程项目实践，以培养工程实践能力为核心，构造渐进的创新工程实践教育环境，以适应无人机应用技术和技能人才的发展规律。

（二）培养无人机产业所需的复合型技术技能人才

目前，高职院校无人机应用技术专业的教学内容是多学科交叉结合的，该专业培养的学生要具备无人机应用相关的加工、试验、操作、维修等綜合型职业技能和应用信息技术的能力，而非单一的技术能力。EPIP教学模式是在一个综合性的技术环境中对学生进行能力培养，使学生具备发现问题、解决问题和创造新技术等方面的能力。这种通过工程实践创新项目合作式的探究型学习方式，既能够使学生在实践中学习理论知识，又能够提高学生的认知能力、实践能力、创造能力、分析能力以及判断能力。

（三）以工程方法培养无人机应用技术专业学生的可持续发展能力

实践是创新的重要源泉，EPIP的核心理念强调创新。基于EPIP理念，教师在无人机应用技术专业教学过程中，注意引导和培养学生对工程项目的兴趣和好奇心，充分利用工程项目的实施激发学生的创造力，加强创新思维的培养，开拓研究视角，有效培养学生主动思考、反思总结、探索研究的精神。学生全程参与工程实践项目，通过观察、思考和实践，能够促进学生发现问题进而逐步达到改变、更新、创造的目的。EPIP强调的“做中学”理念，可以有效提高无人机应用技术专业学生的实践能力、创新能力，为学生未来的发展打下坚实的基础，促进学生自身及无人机应用技术专业的可持续发展。

三、基于EPIP理念的无人机应用技术人才培养途径的探讨

针对职业院校无人机专业人才培养的需求，以及无人机技术人才的发展方向，将EPIP理念整合到无人机的理论与实践课程中。具体来说在专业设置上，以职业技能训练和提升为中心；在课程设计上，注重学习任务、技能训练、贴合实践；在课程实施上，将学生综合素质教育融入整个课程体系，进而建立一种全方位、融合型的新式校企合作实践基地，不断强化教师队伍建设，实现无人机应用技术专业高质量发展。要从整体上优化教学，对教学问题进行分析，采取多种方法相结合，促进教学改革，为培养出更多优秀的无人机应用人才奠定坚实的基础。不断完善“师资队伍建设+完善专业课程体系设置+深化产学研教融合+拓展专业实践基地建设”全方位教学实践模式。

（一）加强专业师资队伍建设

EPIP模式强调在教学过程中要充分调动学生的主动性和创造性，搭建真实的工程实践项目，以实际工作环节为切入点，调动学生的探索兴趣，进而在实践中掌握技能，在解决问题中培养创新能力。专业教师在教学过程中应设计多元课程教学方案，使用多种手段创设教学条件，引导和激发学生的求知欲，激发学生对工程实践项目的探索欲，鼓励学生积极参与工程项目，加强与学生之间的互动。面对当前无人机应用技术专业师资队伍建设中的困境，加强教师队伍建设，提升教师培养质量，是保证师资队伍质量的重要保证。在EPIP理念的指导下，高校师资队伍建设要从两个方面着手：一是加大无人机应用技术专业教师的引入和培育力度。培养一支水平高超、人数充足的师资队伍，是实现专业化发展的先决条件和根本。二是提高教育的日常教学质量。专业教师应具备EPIP教学模式要求的教育教学能力和创新能力，可建立以兼具教学硬实力和软实力的“双师型”教师为目标的师资队伍。即任课教师要同时具备无人机相关课程的理论知识讲授能力与专业技术实践操作的硬实力能力，同时，还必须具有应用工程实践创新的软实力。

其中，构建“双师型”高职无人机应用技术专业的师资队伍需从两个方面进行：一方面，要进一步完善教师招聘条件与制度，在进行筛选时需严格要求教师的教学与实践能力，并制定严谨的能力考核流程；另一方面，应积极开展新教师的入职培训、老教师的在职培训及企业实地参观学习等活动，不断增强教师各方面的专业素养与技术技能。教学软实力则需要通过EPIP专题培训不断提升。在培训过程中，了解、认识、理解、感悟EPIP，并将EPIP教学融入项目合作中[7]。

（二）完善专业课程体系设置

建立健全专业课程体系是高职院校培养无人机应用技术人才的基础。在EPIP理念指导下，无人机应用技术课程体系的核心是建设与无人机应用技术所需的真实知识和操作要求相匹配的课程内容。基于无人机应用领域职业岗位的相关要求，课程开发人员需要深度提炼适合高职学生掌握的专业性和公共性的知识、能力和技术，尤其是突出专业的核心能力和技术，具体包括无人机操控技能、无人机装调维护、地面站维护、操控手配合、场地勘测、无人机安装调试、无人机飞行和搭载设备维护以及后期数据处理等[8]。此外，课程体系还需根据高职学生的学习基础和学习能力发展规律，按照确定的知识、能力和技术内容，全面规划专业课程项目的总体建设，进而确定相关课程的核心知识点、技能点和素养点[9]。其中，课程体系建设还需考虑无人机行业最新发展方向、相关技术在行业实际中的应用情况、企业招聘标准等内容。在无人机应用技术课程体系建设过程中，课题设计、开发和实施都应以工程实践为指导、以实际任务为驱动的教学情境（项目），课程内容与实验、实训、实习、顶岗、就业等方面的要求基本保持一致，进而形成以课堂与实验（实训）室、实习车间、生产车间四个空间为主体的网状一体化系统课程教学新格局[10]。此外，高职院校无人机应用技术专业课程设置要做到基础课与专业课、理论课与实践课相协调，实现培养具备一定文化素养、基本能力、核心能力和创新能力的综合性应用人才的培养目标。

（三）深化产学研教融合

EPIP教育模式强调建设“核心技术一体化”[11]专业建设模式，即需要面对产业、行业、企业提出的真实需求。学校作为育人主体，在与行业企业进行深度产学研教合作的过程中，全方位推进无人机应用领域岗位群知识和技术要求与育人模式相结合。一方面，需要由学校和企业双主体共同确定专业招生要求、培养方案、课程体系和教学模式等内容，细化无人机应用技术在人才培养上的知识和技术内容，在课外相关活动中也深度渗透产业行业发展的新理念和新要求；另一方面，需要学校与企业、行业等主体积极建设无人机应用技术专业的新型技术转化平台，推进教师和企业相关技术人员共同建设校内外新型教师企业实践基地和学生实训基地，推进相关知识、技术在新的融合平台上实现更专业的产业化和市场化发展。

此外，学校在深化高等职业院校无人机校企合作机制的过程中，还要在教师队伍、育人体系、平台建设、政策资源等多个方面深度融合无人机应用技术真实的工程背景，以无人机真实任务作为驱动，建立高仿真的工程环境、教学设备、教学过程，深化工学结合、知行合一、研教结合的实践，以工促学激发无人机应用技术专业建设的活力。此外，高职院校还应与研究型大学及企业、行业等深入探讨与对口单位的合作方式，充分、高效地运用其专业资源与各合作伙伴进行联合培养，将工匠精神融入专业教学，创新专业特色，培养具有职业素养的高层次专业人才。

（四）拓展专业实践基地建设

在不同区域、不同层次的高职院校及相关企业建设的无人机应用技术项目校内外实践基地，是实现EPIP教学模式的重要载体。在工程项目式教学中，教师为主导，学生为主体，学校和企业实训基地支持为基础，通过合作搭建多个高仿真项目，引导学生、启发学生、训练学生，让学生在解决问题的同时掌握工程项目的核心技能，在解决问题中强化创新意识[12]。

建设校内外专业实践基地，既能满足教师定期企业实践的需求，也能满足学生实习实训的要求。因此，需要多层次、多模式构建国内无人机应用技术专业实践基地。教师和学生日常训练需要基于不同层次、数量、质量的基地，才能将相关的知识、能力和技術等深度内化。校内外实训基地的建设水平和建设质量，直接影响到各种类型无人机应用技术人才的培养规格和培养质量。可通过采取学校自建或校企合资的形式在校内或校外搭建可用于实地教学的实践基地，逐步完善各类无人机实训室，包括航模制作、模拟、应用和装调等硬件设施。同时，在进行基地教学时，不论是学校任课教师还是企业技术培训人员，都应以无人机应用技术项目任务为教学主线，将课程内容与岗位实际相融合，通过开展实物演示与直观教学带领学生逐一完成各项子任务，使学生在实践中巩固理论知识，夯实基础操作能力，进而全方位提升学生的专业技能以及专业创新能力。此外，还要加强对实训基地的评价和监督管理，不断强化基地在人才培养和实践中的关键作用，进而保障基地能够在行业企业的高标准要求中获得持续发展的生命力，不断提升人才培养质量。

目前，我国高职院校无人机应用技术专业尚处于起步探索阶段，针对无人机应用技术专业人才培养现状，在EPIP教学模式理念下，通过完善课程体系、加强专业师资队伍建设、深入产学研教融合模式、同步搭建项目实践基地等举措，不断提升高职院校无人机应用技术专业人才培养质量，满足社会对高质量无人机应用技术人才的现实需求。

参考文献：

[1]朱珂，王玮，杨露彬.“5G+无人机”技术的教与学：场景、路径与未来应用展望[J].远程教育杂志，2019（4）：33-41.

[2]杨晓红，张吉，徐静，等.《无人机系统概述》实践课程教学改革研究[J].科教导刊，2018（7）：107.

[3]徐杰，祁红岩.四旋翼飞行器实验平台设计[J].实验室研究与探索，2017（9）：63-65.

[4]吕景泉，申奕.EPIP教学模式的教育论探究[J].天津职业院校联合学报，2021（4）：3-6.

[5]廖梦笔.无人机应用技术专业建设的探究与实践——以湖南信息职业技术学院为例[J].科技风，2019（23）：22.

[6][8]陈迎松，李宏伟.高职院校无人机应用技术专业的建设研究与实践[J].现代制造技术与装备，2022（3）：212-214.

[7]吕景泉，汤晓华，史艳霞.工程实践创新项目（EPIP）教学模式的研究与实践[J].中国职业技术教育，2017（5）：10-14.

[9-11]吕景泉，耿洁，芮志彬，等.工程实践创新项目（EPIP）教学模式应用研究——以高速铁道技术类专业与课程建设为例[J].天津职业院校联合学报，2020（10）：3-7.

（责任编辑：张宇平）

Research of the Talents Cultivating Path in UAV Application Technology

Based on the Mode of EPIP

ZHANG Xiang-yu， LIU Ying-jie， HAO Li-guo

（Tianjin University of Technology and Education， Tianjin 300222， China）

Abstract： Currently， the overall construction of the UAV application technology major in vocational colleges in China is still in the exploratory period and problems such as weak teaching staff， weak curriculum setting， and insufficient construction of practice bases inside and outside the school deeply restrict the process of personnel training， which also comprehensively affect the development of UAV application technology.  EPIP teaching model is an innovative education model based on the practice of engineering education in China. It has strong adaptability to the talent training process of the UAV application technology major. Therefore， based on the concept of EPIP， this research proposes to strengthen the construction of teachers， improve the curriculum system， deepen the integration of industry and education， and expand the construction of practice base， in order to improve the quality of UAV application technology professional personnel training in China.

Key words： EPIP mode; UAV application technology major; personnel training; professional development; path exploration