中职无人机操控技术教学的创新与探索论文_万华

中职无人机操控技术教学的创新与探索论文_万华

浙江省宁波市镇海区职业教育中心学校 315201

摘 要:随着无人机产业的高速发展,急需大量的专业人才,无人机操控技术是人才培养的核心技能之一。本文对中职学校无人机操控技术教学存在的问题展开了分析,对课程的教学内容、教学方法等方面进行了一些创新与实践,为中职学校无人机操控教学提供了一些可行性建议。

关键词:中职 无人机操控 教学方式

当前无人机产业飞速发展,民用无人机产业链逐步完善,大量专业级无人机整机产品推向市场,中国无人机销售市场大规模增长。目前无人机已在航拍、测绘、物流、安防巡逻、农业植保等领域得到了广泛应用,预计2020年市场规模将超过200亿元。产业的发展带来大量的工作岗位和人才短缺,其中合格的无人机操作员、维保人员缺口尤为凸显。在这样的大背景下,许多中职学校结合自身专业基础,纷纷在教学中增设了无人机相关选修课程,有的甚至建设了无人机技术应用专业,制定了完善的人培方案。

我校也借此契机,充分调研地方相关企业,了解企业需求,先期开设无人机操控技术课程。现就无人机操控课程的教学谈谈我的一些思考及做法。

一、课程教学现状分析

通过与一些已经开设无人机专业学校的交流学习,发现对于操控技术课程的教学基本上是按照先模拟后实训,严格管控的思路开展。究其原因,在于考虑无人机操控实训课程的特殊性以及保障实训的安全。

无人机操控实训,往往在室外进行,即使普通的小型无人机有效飞行半径也达1公里,高度更是超过百米,一旦发生事故炸机,轻则飞机损坏丢失,严重的更是会对学生或他人的生命造成威胁。另外,作为初学者在飞控训练时,往往被限制在低空飞行,然而一旦误入人群,高速旋转的螺旋桨叶极易伤人,因此大部分学校在学生实践飞行前要求必须在计算机上进行软件仿真模拟飞行训练。在模拟器上,学会基本的飞行控制方法,飞行注意事项等内容,才能进行实践飞行练习。在随后的实践飞行课程中,教师除了基本的教学组织外,更需全程管控每一次的起飞降落以及飞行线路等事项,确保安全实训,此时教师俨然成了飞行“塔台”。

这种先模拟后实训,严格管控的教学方式,看上去既合情又合理,也最大程度地保障了实训的安全。但是通过前期课程的教学实施,还是发现了一些问题。

1.对于软件仿真模拟训练。在这一教学过程中,只是解决了对无人机基础操作的认知问题,而对提升实际飞控技能的效果不大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有很大一部分学生,在软件仿真中对飞机操控自如,一旦进入实飞环节却状况百出,原因在于软件模拟器无法模拟实际环境中的风速风向的变化,光线视角的变换等物理因素,弱化了学生处置突发状况的应变能力养成,同时也缺乏对空间感的训练。

2.对于室外实飞训练。虽有教师严格管控,但是学生水平参差不齐,在实训中常常会有险情发生。在如此的境况下教师会通过严厉教育学生,减少飞机数量、缩短飞行时长等措施,来降低课程的安全风险。如此一来,实训课程教学效率极其降低,久而久之又会使学生形成“想飞又怕飞”的心理阴影,另外,室外飞行,又受天气因素的限制。

3.对于部分学校直接采用市场上主流品牌无人机设备进行训练的教学方式。在惊叹之余更表示担忧,这些设备一般较为昂贵,而操作不当又极易损毁,若设备损坏过多,学校无法承受,容易造成学校不敢让学生进行实训的状况。

二、教学对策及思路

1.以实飞为载体,创新教学方式。实飞,即实际飞行,在教学过程中取消模拟仿真教学环节,直接入手实物进行飞行训练,以提升教学的有效性和针对性。我们创新教学方式,采用“玩具级微型无人机+专业级遥控器”进行实训教学。为保障初学者的飞行安全,在教学中我们以玩具级微型无人机为操控对象,极大地解决了以往教学方式中受环境、安全性、设备成本等因素带来的诸多问题。但是,玩具级无人机存在一个先天不足——遥控器,其配套的遥控器功能单一、手感不佳,影响飞控训练的效果,同时还存在换机即换器的问题,对于学生操控技术的形成极为不利。为此我们引入专业级无人机遥控器来匹配玩具级无人机,如华科尔品牌的遥控器,通过对遥控器硬件电路改装和软件功能设置,使其能无缝对接市面上80%的无人机,实现了“一控通吃”,在方便实训的同时也促进了学生良好操作技术和习惯的形成。

2.以考证为手段,评价教学效果。按行业发展的趋势,可以预见无人机驾驶将会像汽车驾驶一样必须持证上岗。目前,我国已经设有无人机相关的正式证件,如AOPA、ASFC等,可通过相应的考试进行获取,技能证书也是学生学习成果的评价和证明。因此,在课程的后期可以开设证书考试相关的辅导课程,以考试大纲为标准,指导学生进行针对性的训练,使学生“双证书”毕业,为今后的就业铺平道路。

3.以法律为准绳,树立职业观念。近几年国家已加紧制定相关的法律法规来规范无人机的飞行。学校作为教书育人的机构,不能单一注重技能培养,必须同步开设相应的课程,使学生树立正确的职业观念和法律意识。其一,无人机会对民航飞机、高铁造成危害,导致重大事故,因此需要给学生介绍禁飞区域,不能到机场、车站、铁路沿线等场合飞行;其二,无人机可以不受物理空间的限制自由进出某些区域,如私人空间、军事重地等禁止拍摄的区域,暴露他人隐私,损害国家利益,因此需要使学生形成正确的职业道德观念和法律意识。

论文作者:万华

论文发表刊物:《中小学教育》2019年第350期

论文发表时间:2019/1/24

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