产教融合下无人机应用技术专业实践教学模式研究

2023-12-26岳振力

科技风 2023年34期

岳振力赵辉

天津工业职业学院天津 300400

2019年无人机驾驶员被列入国家职业分类大典,2020年人社部等联合发布无人机装调检修工这一个新职业。近几年无人机人才需求呈井喷式增长,各个院校都在积极关注无人机行业的人才培养,争取抓住无人机这个朝阳产业发展的机遇,目前全国无人机专业在校生人数保持每年增长态势。无人机专业设计学科众多,包括空气动力学与航空器设计学科、机电一体化与机械设计制造类学科、计算机类学科、通信类学科,综合性很强。经查阅文献,目前无人机专业在产教融合视域下的研究较少,学者主要集中在无人机专业某课程的教学内容或实践教学的信息化,课程思政的研究,对实践教学模式研究较少。本文主要分析现有的实践教学模式存在的问题,基于产教融合背景,对现有模式进行优化,并提出实践教学模式优化的具体措施。为落实产教融合,双全育人现代化教育理念,无人机应用技术这一朝阳专业,更应充分发挥企业技术优势,校企共同育人,服务京津冀地区。

1 目前产教融合视角下无人机应用技术专业实践教学现状

在高职教育中,不但注重学生在专业理论上提升,而且更注重实践技能的培养。实践教学对学生技能提升起着重要的作用,在整个教学体系中占有重要地位。实践教学环节包括集中实训、1+X取证、顶岗实习和毕业课题。集中实训是学生技能提升的关键环节,无人机专业的实训通常包含无人机装调实训,无人机操控实训,无人机应用实训,装调实训为开源飞控设备组装调试;无人机操控实训参照无人机驾驶员职业技能等级证书考核项目进行实训,无人机应用会根据学校特色以及专业办学方向针对某一两个行业方向进行应用实训。实践教学的内容和模式在各校之间有很大的差异,但是办学条件、师资力量的影响,地方院校无人机实践教学存在多方面问题,特别是在产教融合教育理念下,实践教学体系存在严重的不足。

1.1 实践教学体系不明确

当前各院校对无人机这一新兴专业设置的课程体系与传统的专业无异,缺乏创新,内容过于陈旧,而且单一,教学内容无法满足学生对于新知识新技术的需求,缺乏生气和活力,使学生在学习过程中提不起兴趣,尤其是实践教学,学生在学习过程中是一种被动式接收,而不是主动、启发式学习;无人机专业培养方向主要分为驾驶员、装调检修、操作应用和营销,通常院校会把其中一个方向作为重点来进行培养,实践教学模式仍然存在教学目标不明确、目标定位与人才培养需求不符的现象。

1.2 实践课教学内容设置不合理

实践教学多是理论课程的验证和提升,而且职业教育的关键在于技能训练,很多院校实践课时占比不足,或者受场地、空域的限制,简化授课内容,缺乏对学生专业技能和综合技能的培养,更不用提创新能力的培养;理论与实践衔接不上,有的是没有直接关联。比如在理论课程中多为装调检修相关课程,而实践课程的重点为操作应用,教学内容不够连贯,使整个课程体系不成整体,导致理论的学习没有实践支撑,实践的课程没有理论指导。在当前产教融合背景下,很多企业只是提供设备,技术人员不参与教学研究,实训设备如何运用和实践课程如何设置,多由校内专业教师研究。

1.3 教师专业能力缺乏

随着科技的快速发展,无人机技术有着升级较快、系统性强等特点,这就对无人机专业教师提出了更高的要求,专业教师要不断掌握日益更新的无人机应用技术,比如无人机+人工智能、摄影、巡检等。而传统的无人机专业教师多来自院系其他专业转变或者无人机爱好者人员,大多缺乏对无人机专业系统的认识。专业教师很少有企业长期挂职的经历,缺乏了解当前行业发展、产业的实际情况,不利于专业实践教学,不能为学生提供更长远的专业指导。

1.4 体系式实训基地缺乏

产教融合背景下,大多院校抓住了与企业深度合作的机遇,充分利用企业资源优势,促进专业教育健康发展。实训基地就是基于这一背景下要求不断提高和完善,实践教学基地是学生看展实验、实训以及实习的重要平台,院校经多年的投入,不断积累无人机实训教学装备,但受资金等各方面影响实训室建设与设备采购缺乏统一的教学规划和配套资源,造成很多设备多为体验式和展示型设备,配比不合理,无法投入实际实践教学。在地方院校开展实际教学的时候,存在学生教学设备在实际教学活动中开展困难的情形,使学生不能体会“从做中学”,无法体验专业工作场景,不能在短期内将理论知识与实践相结合起来。

1.5 顶岗实习中学生不能得到有效锻炼

顶岗实习是高职院校实践教学的非常重要的一环,是学生从学校到社会的重要过渡,学生们在顶岗实习中可以直接参与到相关用人单位的工作中,自身所学习到的知识和技能进行实践应用,对于学生职业素质的养成以及动手能力的提升也有着重要意义。顶岗实习存在各种与毕业实践不够紧密的问题:顶岗实习中存在实习岗位设置缺乏科学性,导致学生难以获得良好的实习效果;企业培训不到位,导致学生动能不足;顶岗实习教师通常身兼数职,很少能将足够的精力放在辅导实习上面,获得的教导效果差;学生从学校初步走向社会,往往心理会有落差,存在心理辅导不到位的情况。

1.6 毕业课题选题的问题

无人机专业毕业课题是高职院校培养学生面向无人机生产、操作、管理及服务的应用型人才的最后一个教学环节,不仅关系到学生的理论知识水平是否有巩固和提高,还影响到学生专业技术能力以及职业能力是否得到锻炼,甚至影响学生的就业能力和方向。当前无人机专业毕业课题选题存在以下问题:一是选题偏重于理论表述或研究,面向行业实践性课题不多;二是选题多局限于低端无人机装调课题,对高端以及区域涉及无人机产业相关的选题较少;三是有些选题较空,不能解决无人机行业中的实际问题;四是大多选题是院校教师指定,没有企业人员参与,不能就学生的职业能力进行培养。综合来说,毕业课题选题未能面向区域产业发展需要,不能有效培养区域产业发展需要的无人机专业人才。

2 产教融合背景下,无人机应用技术专业实践教学模式的构建

针对当前院校无人机应用专业现有的办学瓶颈,以及在实践教学中存在的问题,依托产教融合,研究与企业、行业联合办学,构建协同育人机制,构建“一心两地三力四系”教学模式。一心即以学生技能提升为中心,两地即依托校内和校外实训基地,三力即培养学生的专业技术能力、社会实践能力和创新创业能力,四系为构建合理完善的目标体系、内容体系、保障体系和评价体系。

2.1 校企合作,重梳人才培养目标体系

产教融合下,立足于区域产业发展,服务地方经济,根据目前行业人才需求,校企共建人才培养方案。为了实现专业人才目标培养,无人机应用技术专业实践教学目标体系应重点培养学生专业技术能力、社会实践能力和创新创业能力,突出将人才需求目标与实践教学体系无缝对接,将“三力”培养贯穿整个实践教学环节,形成一个应用型技能人才培养特色。

2.2 重构实践教学内容体系

基于当前的无人机行业人才需求重新梳理的传统院校的人才培养计划,补充了现阶段无人机企业正在使用热门技术相关的课程内容,例如无人机python应用、三维建模、复合材料工艺、无人机机载设备开发等。经过几轮内外部研讨,最终确定了一套涵盖无人机操控、装调检修与无人机行业应用的人才培养方案。

将产业最新发展、职业技能等级证书和岗位工作能力等融入实践教学中,对教学内容进行重组,校内实训课程设有电工电子实训、无人机操控实训、无人机应用实训、无人机装调与维修实训,将无人机构成与飞行控制,无人机组装与调试,机载设备应用与开发,无人机智能巡检技术改成教学做一体课程,构建面向无人机技能人才培养的课程思政立体化全方位育人模式,同时关注岗位职业标准的变化,对实训内容,课程标准进行动态调整,实现课程内容与职业标准有效及动态的对接。

2.3 牢固专业保障体系

2.3.1 育人平台建设

以市场需求为导向,构建“两平台四模块”为核心的实践教学方式,两平台即校内和校外实训平台,校内平台为校内各实训室和实训中心,依托校内实训设备;校外平台为校外实训基地,借助企业无人机实践教学中所需的空域和场地等优势。四模块为技能实训模块,社会实践技能实训模块,创新创业实训模块和综合技能实训模块,充分利用校企两方资源,打造高效的实践教学形式。从无人机专业人才需求出发,将构建的实践教学核心内容,在这两个平台上开展教学,内容涵盖这四个模块,实践教学由低到高贯穿整个大学过程,达到“无人机操作技能提升,学习效率和积极性提升,自主创新能力增强”的实践教学效果。

2.3.2 教学资源建设

围绕技能实训、社会实践、创新创业和综合技能四模块,与企业共同进行实践教学资源建设。与企业合作,将校外实训基地打造成为产学研一体实训基地,强化学生技能提升和社会实践、教师技术服务和科研成果转换等方面合作;根据无人机行业发展最新需求,根据企业技术要求,更新校内教学实训设备,加强校内实训室改造;校企共同开发课程资源库,教学模式改用线上线下混合式教学模式,可以凭借线上优势,随时了解学生学习状态和学习进度,从而更好地展开个性化教学。

2.3.3 师资队伍建设

在无人机法律法规越来越严格的背景下,专业教师特别是实训方面教师应当持有民航局或行业协会颁发的无人机驾驶员相关的技能证书。产教融合背景下,校企要共建“双师型”教师团队,完善双师互聘制度,专业教师不要只在校内教学教研,还要走出去,去企业挂职锻炼,参与技术开发服务,推进教师技能提升,提高“双师型”教师队伍。去了解无人机在区域发展中的实际情况,掌握区域发展中所面临的专业技术问题和人才需求,专业教师不只在能教授课程,还要给学生在职业方向上做一些专业指导。聘任一些企业高级技术人员入校讲课,不但能够弥补专业教师师资短缺问题,还有助于校内教师专业技能和科研能力的提升。

2.3.4 管理制度建设

要提高实践教学的教学质量,还要有一系列的管理制度。对标国家有关专业质量标准,结合无人机专业行业要求,以及当前无人机办学方向,开展实践教学的设计和计划,规范实践教学程序,严肃教学过程,制定包含实训教学、顶岗实习、毕业课题等各个实践教学的有关规定,并制定实践性教学实施办法,针对校外实训制定校外实训管理办法。通过不断完善质量标准和规范,完善实践教学管理规章制度,发挥学院教务处管理以及督导部门监督作用,定期对实训教学、顶岗实习和毕业课题环节进行检查、督导和考核。

2.3.5 科学设置顶岗实习岗位

针对顶岗实习,发挥指导教师的指导作用,为提高学生们的实习积极性,事前通过案例分析、企业体验等学生感兴趣的形式对学生进行动员,做好职业规划、社会安全和实习过程中遇到的各种问题的全面指导。在产教融合背景下,院校与企业进行充分和良好的沟通,对实习岗位进行科学的设置,以学生为主体,将顶岗实习学生与正式员工区别对待,保障顶岗实习方案的合理性,在企业与学生双向选择的前提下尽可能地满足学生顶岗实习需求,保障顶岗实习质量,从而提升学生顶岗实习的积极性,为后续的实习和就业打下良好的基础。

2.3.6 实践中确定毕业课题方向

强化学生对毕业课题的认知,在校内资源网站上传一些从毕业课题选题到搜索和整理资料,以及撰写课题整个过程的影像资料,一些典型的优秀的毕业课题案例、经典的毕业课题答辩视频,让学生了解这个毕业课题的整个过程,使学生认识毕业课题不仅是一个重要的实践教学环节,而且是学生将理论与实践、知识与技能相结合进行验证的一次重要机会,提高学生实践创新能力的重要手段。毕业课题任务可以提前发放,让学生利用长时间的顶岗实习时间去收集、整理资料,从而最终确定方案。产教融合背景下,聘请企业技术人员为学生毕业课题指导教师,带领学生进入企业,引导学生在实践中去发现和解决问题,这样学生可以真题真做,在实践中选择课题并实施下来,把企业的技术改造、设备维护以及生产过程中所面临的问题及解决方法都可以写到课题当中,引导学生对现有的方式方法进行创新,弥补校内指导教师企业实践经验的不足,从而提高学生的实践能力。