电子与信息技术专业的无人机应用课程 本文关键词：无人机，信息技术，课程，专业，电子
电子与信息技术专业的无人机应用课程 本文简介：摘要：电子与信息技术对无人机领域的发展有着及其深远的影响，随着电子与信息产业的飞速发展和不断转型升级，中等职业院校电子与信息技术专业的人才培养目标也随之发生了变化。为了跟进无人机技术的快速发展，填补无人机应用领域极大的人才缺口，本文讨论了适用于中职学生的无人机应用课程的教学内容和策略。关键词：中等职
电子与信息技术专业的无人机应用课程 本文内容：
摘要：电子与信息技术对无人机领域的发展有着及其深远的影响，随着电子与信息产业的飞速发展和不断转型升级，中等职业院校电子与信息技术专业的人才培养目标也随之发生了变化。为了跟进无人机技术的快速发展，填补无人机应用领域极大的人才缺口，本文讨论了适用于中职学生的无人机应用课程的教学内容和策略。
关键词：中等职业教育；信息技术；无人机应用；课程教学
一、电子信息技术与无人机技术的发展
在全球科技革命的大背景下，电子信息技术发展突飞猛进，在深度与广度上以前所未有的速度和力度渗透到了人类生产生活的方方面面。电子信息技术在无人机领域的应用更是革命性的突破,是电子与信息技术走向智能化、自动化的必由之路。电子与信息技术作为电子技术与信息技术的融合，能将各种电路作为大脑,传感器作为感官,电信号作为传输神经信号，精确、迅速地获取、运用、管理、处理各类信息。电子与信息技术的发展让无人机从一个高科技的产品逐渐转变成为广泛应用于生产生活中的常见电子设备。随着无人机技术和市场的迅猛发展，电子与信息技术未来还会在智能化程度、电池的能量密度和设备的可靠性等方面对无人机的发展产生深远的影响。在电子与信息产业的飞速发展和不断转型升级的大趋势下，中职电子与信息技术专业的人才培养目标也随之发生了变化。为了跟进无人机技术的爆炸式发展，填补无人机应用领域极大的人才缺口，我们在电子与信息技术专业背景下，探索适用于中职学生的无人机应用课程内容与教学策略即是机遇也是挑战。
二、无人机结构认知、微型四旋翼无人机装配与调试
为了提高无人机教学效果，全面收集无人机教学资源，利用信息化技术手段，搭建和选用适用于中职电子与信息技术专业学生实际情况的无人机教学平台和AR立体教材资源库，让学生通过对无人机的各个组件的点选,认知无人机的结构。其主要内容包括无人机各个系统及主要部件的结构组成、功能作用及使用维护、工作原理、性能指标等。所有内容以动画、语音、图片、图像和视频等形式出现，这样既增强了理论知识学习的针对性,又提高了学生学习的趣味性。当然，这部分不强调中职学生对无人机原理的掌握，只需简单了解即可，保证后续的学习中有一定的理论支撑。为了更加直观和深入地了解无人机的系统结构和装配、调试方法，为今后在无人机实际操控中正确判断、检测飞机的故障，并能及时、有效地解决实际问题，采用项目驱动，实践锻炼的模式，以基于项目任务开发过程为载体，让学生边学边做，学做合一，从而深刻理解无人机专业技术、专业技能。我们与企业合作，开发了一款适合中职学生动手焊接、装配、调试的微型四旋翼无人机，该无人机由无人机本体、遥控器和支架组成。将微型四旋翼无人机的装配和调试作为项目任务，要求每个学生严格按照电子产品装配与调试岗位工作流程和工艺要求，认真完成元器件的检测、焊接、组装及调试的每一个工作任务，并在老师的指导下尝试自己排除出现的故障。这样，学生在完成了无人机的制作任务后，不仅对无人机的结构有了更加直观和透彻的了解，还消除了对无人机遥远的距离感，更有信心对无人机进行操控了。通过这种项目驱动，实践锻炼的方式，以生为本，丰富了教学内容，激发了学生的学习兴趣和热情，培养了训练意识、互动意识、主体意识及交流意识。
三、无人机安全操作与法律法规知识
引导学生重视安全操作和法律法规的学习是无人机应用课程最重要的基础环节。无人机的安全问题是需要大家高度重视的，比如机械问题、失去卫星信号、地磁传感器错误、小型障碍物、返航点错误、突然断电等问题。无人机不像有人驾驶飞机，当有人驾驶飞机出现故障时，飞行员可根据故障情况采取一定措施，尽可能地使飞机安全着陆，但无人机在飞行时若发生故障，则很可能造成飞机坠毁。2016年6月，民航局出台了《轻小无人机运行规定（试行）》（以下简称《运行规定》），强调进一步维护轻小型无人机的飞行秩序，确保运行安全。在《运行规定》中制定了一些确保飞行安全的规定，如无人机驾驶员不得在酒后、药物作用下操纵和架设飞行器、禁止鲁莽飞行等;也有一些技术规范，如无人机必须具有有效的空地信号链路、机身上需注明个人信息等。我国在民用无人机安全飞行和空域管制方面，正在进行着积极而有效的探索和改革。
四、无人机模拟操控训练
无人机模拟操控训练可以避免学生因操控不熟练造成炸机等损失，降低无人机教学训练成本，最大限度提高训练效能。无人机模拟操控训练系统采用分布式网络结构，系统由指挥控制仿真训练、三维漫游全景、教学指挥管理三部分组成。系统结合三维漫游全景建立仿真平台，在平台上完成各种训练科目，实时记录及训练回放可以作为评判和综合训练评估的依据。无人机操作的核心部件是遥控器，是整个无人机的心脏。目前广泛使用的无人机遥控器，有着大体一致的基本结构和基本类似的操作方式。因此，对于无人机操控人员来说，面对不同生产厂家、外观各异的遥控器，只要学会其中一种的操作方式后，其他遥控器也就比较容易掌握了。学生拿着遥控器实物，结合模拟飞行软件，进行模拟操控训练，让学生学会遥控器的操作方法。在模拟训练中，让学生学会操作遥控器的主要控制杆，熟悉其性能。学生在学会遥控器的操作方法后，可以根据实际需要，在短时间内掌握其他种类遥控器的使用。在模拟训练中，借助模拟训练的考核系统，可以科学、有效地评价每一个学生的训练情况。老师通过观察学生整个操作训练的过程，针对学生的具体操作步骤和内容给出合理的评价，提升了模拟训练的效果和质量。
五、实用型多旋翼无人机操控练习
实用型多旋翼无人机操控练习旨在培养学生面对复杂飞行环境时能够精准稳定、沉着冷静地操控无人机。在前期扎实、充足的模拟飞行训练基础上，学生已经具备了较好的操控技能。经过调研和学习，我们建设了专门的无人机实训室，在有保障的场地内，精选出实际操控感好、安全系数高的实用型多旋翼无人机，让学生逐步过渡到无人机的实际操作，训练学生的实际操控能力。为了激发学生兴趣，采取闯关争夺赛的形式，实行个人、小组及班级积分制，设置定点悬停、进阶悬停、水平8字飞行训练、对尾悬停、360度自旋、外场航线飞行等闯关任务、航拍任务、航空摄影展等竞赛形式积分，从而提升训练效果，提高学生的操作技能。
六、无人机驾驶证考核流程训练和模拟
学生在完成一定时间的实际飞行训练后，我们根据国家相关部门制定的考试范围和流程，对学生进行模拟考核，成绩优秀的学生可根据自己的意愿，参加无人机驾驶员考试。人社部的技工院校专业目录中，无人机测绘操控员L、制图员对应无人机应用技术专业。学生也可以参加AOPA（中国航空器拥有者及驾驶员协会）或ASFC（中国航空运动协会）的无人机驾驶员考试，从而取得无人机驾驶证。
参考文献：
[1]翁诚浩.中等职业学校无人机课程教学策略与实践[J].现代职业教育，2017（11）.
[2]温凯，陈缪.全尺寸四旋翼无人机教学平台设计与课程开发[J].实验技术与管理，2018，35（09）.
作者：李川 单位：武汉市仪表电子学校
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