基于产教融合视域下的高职“无人机原理与构造”课程教学探索与实践

摘要：本文基于产教融合视角，深入探讨高职“无人机原理与构造”课程的教学改革路径，通过分析当前课程教学中存在的问题，结合无人机行业发展需求与职业岗位能力标准，提出课程内容重构、教学模式创新等实践策略。旨在提升课程教学质量，培养适应产业发展的高素质无人机技术技能人才，为深化高职教育产教融合提供实践参考。

关键词：产教融合；高职教育；无人机原理与构造；课程教学；教学改革

引言

高职的“无人机原理与构造”课程，作为培训无人机技术专才的关键途径，在整个人才培养过程中起到了根本的作用。产教结合被视为职业教育改革的核心方向，强调了教育与产业之间的紧密结合和共同进步。在这样的大背景之下，从产教融合的角度出发，对“无人机原理与构造”这一课程的教学改革进行深入探讨，对于增强课程教学的针对性和实际效果，以及提高学生的职业技能和就业竞争力，都具有不可忽视的实际价值。

一、基于产教融合视域下的高职"无人机原理与构造"课程教学目标

（一）职业能力的培养

高职的“无人机原理与构造”课程，在产教融合的思想指导下，将职业技能的培养作为中心任务。专业技能维度上，致力于让学生系统地掌握无人机的机械结构设计、航电系统原理和动力装置运行机制的基本知识，并熟练应用CAD绘图和仿真软件进行无人机的建模和性能分析；在实践上，需要学生能自主完成无人机组装调试、故障诊断维修和基础性能测试等工作，并符合行业岗位实操标准[1]。同时强调对学生职业通用能力的培养，主要包括在团队协作时进行有效交流和任务分工，在项目执行时分析问题和解决问题等，以及在行业技术迭代中面临自主学习和创新能力等。

（二）实现产业需求对接

该课程的教学目标与无人机产业的发展要求密切相关，一方面与产业链各个环节人才需求精准衔接，覆盖无人机研发制造结构设计岗和生产装配岗及应用服务领域技术支持岗、设备维护岗等等，以保证学生学习的知识和技能能够和岗位需求保持高度一致；另一方面聚焦产业技术革新发展趋势，在教学目标中融入无人机智能化控制和多传感器融合前沿技术，让学生拥有满足产业升级需求的技能，成为能促进产业发展的高素质技术技能人才，有效地缓解了产业发展中人才供需矛盾。

二、基于产教融合视域下的高职"无人机原理与构造"课程教学价值

（一）人才培养的价值

在产教融合视域中开展课程教学，显著提高人才培养质量，在知识传授上，以企业真实案例和项目为导入，把无人机原理的抽象知识变成具象化和场景化教学内容，强化了学生对于专业知识的认知和运用；在技能培养方面，以校企共建实训基地和企业实践平台为支撑，让学生在真实的工作环境下积累操作经验，将校园学习和企业工作无缝对接。另外，该课程教学强调对学生综合能力的培养，让学生既具有坚实的专业技能，又具有很强的职业迁移能力，并能较好地适应职业岗位动态变化，成为复合型技术技能人才。

（二）产业服务价值

课程教学在无人机产业发展过程中发挥着重要服务支撑作用，通过产教融合的不断深入，该课程能适时在教学内容中加入产业新技术和新工艺，培养出适应当前需要的专业人才，帮助企业突破技术创新和人才短缺的困境；同时在课程教学中所形成的无人机优化设计方案和故障诊断流程完善等教学资源和研究成果能够反哺企业生产实际，促进企业技术升级和生产效率提高。

（三）教育改革的价值

产教融合教学模式突破了传统学科体系，促进了课程内容重构和教学方法创新，初步形成了以职业能力发展为主线的课程体系；通过建立校企协同育人机制，优化配置和共享教育资源，为职业教育开展校企合作提供了可供参考的经验；课程教学的改革不仅推动了“双师型”教师团队的建设和教学评价体系的完善，还促进了高职教育教学质量评价从以知识为中心转向以能力为中心的转变，这对于深化职业教育产教融合改革有着重要的论证和引领价值。

三、基于产教融合视域下的高职"无人机原理与构造"课程教学的方法

（一）校企共同开发项目化的教学内容

项目化教学是建立在建构主义理论基础上的教学，强调借助真实的项目来促使学生积极主动地建构知识体系，校企联合开发中，高职院校和无人机企业以产业需求为主线，把实际任务变成教学项目，使课程内容和岗位技能准确衔接[2]。开发流程按照“需求调研—任务拆解—课程重构”三个阶段进行：一是校企双方联合对无人机研发、组装、调试岗位技能需求进行调查；二是复杂任务被分解成多个具有可操作性的子项；最后根据学生的认知规律对教学内容进行重新组合，组建模块化的项目课程体系。

教师在讲解“无人机动力系统的设计和组装”时，可介绍无人机制造企业实际工程实例，校企团队把“对新型多旋翼无人机的动力系统进行优化”项目拆分成电机选型计算、螺旋桨匹配测试、动力系统的安装与调试等子项工作。学生以团队为单元，依据企业给出的无人机载荷、续航等设计参数，并利用空气动力学原理计算电机功率，匹配螺旋桨机型[2]。学生由企业工程师指导，利用专业工具完成动力系统装配，由校企共建实验室风洞测试设备验证性能。最后由学生呈报的动力系统优化方案既符合课程考核要求，又有一些设计思路为企业所实际采用，使教学内容和企业生产真正深度结合。

（二）“教学工场”理实一体化教学模式实施

“教学工场”的教学模式是建立在情境认知理论之上，通过模仿企业的实际生产环境，实现理论教学与实际操作的有机结合，该模式通过“环境仿真化，任务工单化，考核标准化”三个维度，构建沉浸式学习场景：将教室改造为具备生产功能的教学工场，配备无人机生产线、检测设备等真实生产工具；教师根据企业生产流程制定标准化的任务工单，并确定操作步骤和质量标准；利用企业的质量检测体系，量化评价学生的实践成果[3]。

进行“无人机的整机装配及调试”教学中，可把教室搬到模拟无人机制造车间教学工场，学生作为“员工”拿到装配工单后，工单上详细罗列了无人机各个零件装配顺序、扭矩要求以及检测标准等。组装时要求学生利用课堂上学到的机械结构知识来完成机架安装和航电系统集成。在面对如“飞控系统的信号具有不稳定性”这样的实际挑战时，教师会结合电路的基本原理为学生提供现场指导，而企业的工程师则会分享学生在故障诊断方面的实际经验，最后由学生组装的无人机需要经过振动测试和飞行稳定性测试这两个企业级检验标准，才能将理论知识转化为真实场景下的实践能力。

（三）企业工程师参与的双师协同授课

双师协同授课模式是以协作学习理论为基础，以高校教师和企业工程师互补为手段，建立“理论讲解——实践示范——共同指导”教学闭环，高校教师承担着专业理论知识的系统传授任务，企业工程师结合行业实践经验开展技术示范与案例解析工作，在授课过程中双方分工明确，互为补充，有利于学生由知识理解向技能应用飞跃。

例如，在讲授“无人机的故障诊断和维护”这一课程时，高职的教师可以首先系统性地讲解飞控系统和动力系统的工作机制以及常见的故障种类，然后由企业工程师展示实际的故障案例，在“无人机不能正常升空”这一故障诊断实训环节中，企业工程师利用学生丰富的维修经验，展示了如何利用故障代码分析和传感器数据检测等技术来迅速定位故障点。高校教师则对故障背后电路原理及信号传输机制进行同步解析。在学生分组开展故障排查的实践中，双师团队通过巡回指导的方式及时修正操作规范中存在的问题并回答理论疑惑。该协同教学模式让学生在获得坚实理论基础的同时，还能学习到企业一线维修技巧。

（四）无人机行业前沿技术工作坊搭建

产业前沿技术工作坊遵循终身学习的理念，通过融入无人机行业的最新技术和工艺，助力学生更好地跟随行业的发展方向，工作坊以“专题讨论—技术实践—成果展示”为运作方式：经常邀请行业专家举办前沿技术讲座、组织学员实践技术攻关、以成果汇报推动知识共享与技术创新。

例如，在进行“无人机智能避障技术的运用”的研讨会时，可以邀请无人机研发公司的技术专家来介绍多传感器融合、AI图像识别等前沿技术的原理。学生们在专家与教师的引导下，利用开源飞控平台与深度摄像头，试图用视觉识别研发避障系统。学生在实践中要学习图像处理算法和传感器数据融合方面的新知识，并且要经过多次调试才能使避障系统达到最优。工作坊后，学生以现场演示、技术报告等形式展示了自己的研究成果，并将一些优秀的项目推荐到行业创新大赛中来。该模式在开阔学生技术视野的同时，还能培养学生探索新技术、创新意识。

（五）“岗课赛证”融通的实践教学体系构建

“岗课赛证”的融通着眼于职业能力的培养，按照职业岗位标准进行课程体系的重构，把技能竞赛的要求、职业技能等级证书的考核纳入到日常的教学中，形成“以岗位需求为牵引，以课程教学为支撑，以竞赛活动为升级，以证书考核为认证”的一体化育人模式。在构建过程中，首先分析无人机行业岗位（比如无人机测绘员，无人机装调检修工等等）的能力要求，以此为基础优化课程教学内容；二是对标国家级和省级无人机技能竞赛项目进行教学实践环节设计；最终，依据1+X无人机驾驶职业技能等级证书的标准，对教学评价体系进行了完善，以实现教学过程与职业发展路径之间的无缝对接。

在建设“无人机航测数据处理”实践教学环节中，可以把无人机测绘员职位数据采集、建模成图的任务，变成该课的项目任务，该课程教学引入全国职业院校无人机测绘技能竞赛评分标准，学生需按规定时间完成无人机航线规划、倾斜摄影等资料收集工作、三维模型重建及其他工作，采用竞赛式过程实操训练。同时在教学中纳入了1+X无人机摄影测量职业技能等级证书评定要点，例如控制点布设的规范和点云数据处理的精度要求，课程考核时，制定符合证书考核的评分细则。通过课程学习、竞赛训练、证书备考等环节，学生既掌握岗位核心技能，又可以在取得职业技能等级证书时得到能力权威认证，切实提高就业竞争力。

（六）以企业标准为依据，改革过程性考核评价

采用基于企业标准的过程性考核评价方法，并以成果导向教育（OBE）的理念为导向，突破了传统终结性考核的局限性，从而对企业的质量进行了更为严格的管理和控制、项目验收规范引入教学评价体系，构建“多维度指标，全程跟踪，动态反馈”的评价机制。实施时，先与企业共同建立了覆盖知识掌握、技能操作和职业素养三个维度的评价标准，并且课程学习过程分为若干阶段，并量化评价各阶段学生的学习表现；最后依据考核结果适时调整教学策略，以促使学生不断提高。

例如，在“无人机系统的调试和保养”评价过程中，可以与无人机售后服务的企业合作，共同确定了8个核心指标，包括故障诊断的准确性、维修操作的规范性以及团队合作的能力。在教学期间，建立了部件拆装、故障模拟排查和性能优化调试几个考核节点。在“无人机动力系统的故障排查”任务评价中，根据企业维修工单中的程序，学生需要在指定的时间里完成对故障现象的记录、原因分析以及维修方案的制定，企业工程师和教师成立考核小组，按照企业维修质量接受标准在操作流程、工具使用和维修效果上打分，现场反馈学生出现的问题。在课程完成之后，对各个阶段的考核成绩进行全面分析，形成最终考核，并在此基础上对考核数据进行整理，形成学情分析报告，作为后续教学内容及方法优化的基础，以保证学生能力发展符合企业实际需求。另外，考核结果与企业用人标准也会有直接的联系。成绩优秀者可以有机会被企业推荐实习，也可以毕业时被优先聘用。通过介绍企业真实项目案例为考核内容，例如模拟化解顾客投诉无人机飞行异常情况等，进一步加强了学生实战能力与职业素养培养。同时通过数字化考核平台对学生学习周期内的各项数据进行记录，并形成可视化能力增长图谱，有利于学生清楚了解自己的长处和短处，做到有的放矢。这种基于企业标准的过程性考核评价改革，真正实现了“以评促学，以评促教”，有效提升了人才培养质量与产业需求的匹配度。

结束语

综上所述，在产教融合视域下推动高职“无人机原理与构造”课程教学改革是满足产业发展需求和提高人才培养质量的不二选择。通过在课程教学各个环节上进行优化创新，将教育和产业深度融合在一起，可以有效地提升学生专业技能以及职业素养，从而为无人机产业培养出更加高素质的技术技能人才。今后，需要继续深化产教融合内涵建设，探索课程教学改革新途径和新办法，促进高职教育和产业发展同频共振，协同并进。

参考文献：

[1]赵黎.高职无人机技术课程设置与教学方法的创新[J].学周刊,2024(16):95-98.  

[2]乐有树,姜金亚.高职无人机应用技术专业课程体系研究与实践[J].科技与创新,2024(13):158-161.

[3]梁昭阳.产教融合背景下专创思政融合高职无人机及其工程应用模块化课程建设与实践[J].科学咨询,2024(15):66-69.