譚衛(wèi)娟

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710089)

以航模為載體 促高職無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才培養(yǎng)
——以西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

譚衛(wèi)娟

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710089)

經(jīng)過(guò)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)行業(yè)需要既懂技術(shù)，又懂維修維護(hù)，還能飛行的創(chuàng)新人才。本文探討了如何以航模為載體， 促進(jìn)高職無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法。

航模；無(wú)人機(jī)；人才培養(yǎng)

0 引言

無(wú)人機(jī)能替代人類(lèi)完成空中作業(yè)，同時(shí)與成像設(shè)備、植保設(shè)備、滅火設(shè)備等任務(wù)載荷結(jié)合能夠在無(wú)人機(jī)軍事偵察、農(nóng)林植保、影視航拍、電力巡檢、森林防火、遙感測(cè)繪、警務(wù)執(zhí)法等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行作業(yè)，應(yīng)用十分廣泛。為了適應(yīng)無(wú)人機(jī)行業(yè)井噴式的發(fā)展，無(wú)人機(jī)人才的培養(yǎng)必須配套。

1 從人才培養(yǎng)角度看航模與無(wú)人機(jī)的關(guān)系

雖然從定義、飛控系統(tǒng)、自動(dòng)控制、組成、用途和管理等方面航模和無(wú)人機(jī)存在區(qū)別，但是在空氣動(dòng)力學(xué)、飛行原理、航空氣象學(xué)、自動(dòng)控制原理等理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、試飛、維護(hù)等實(shí)踐創(chuàng)新方面都存在共通之處。無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，無(wú)人機(jī)最先是以飛機(jī)模型的形式出現(xiàn)的，并作為業(yè)余愛(ài)好的形式發(fā)展起來(lái)的。所以從人才培養(yǎng)角度看，我們可以借助航模，促進(jìn)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才的內(nèi)涵

創(chuàng)新能力是創(chuàng)新人才的必備基礎(chǔ)，它指為了達(dá)到某一目標(biāo)，綜合運(yùn)用所掌握的知識(shí)，通過(guò)分析解決問(wèn)題，獲得新穎、獨(dú)創(chuàng)的，具有社會(huì)價(jià)值和物質(zhì)財(cái)富的能力。其中創(chuàng)新能力主要包括創(chuàng)新思維能力、非智力因素和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

創(chuàng)新思維能力指產(chǎn)生新的思想的能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力，進(jìn)行開(kāi)創(chuàng)性的起點(diǎn)，它指思維活動(dòng)的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)新精神，不墨守成規(guī)，奇異、求變，表現(xiàn)為創(chuàng)造性地提出問(wèn)題和創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)首先要有強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)。其次，要敢于打破常規(guī)，突破舊的思維定式。再次，要善于轉(zhuǎn)化視角，從不同的角度認(rèn)識(shí)事物。

實(shí)踐能力是指對(duì)個(gè)體解決問(wèn)題的進(jìn)程及方式上直接起穩(wěn)定的調(diào)節(jié)控制作用的個(gè)體心理和心理特征的總和。創(chuàng)新離不開(kāi)實(shí)踐，創(chuàng)新實(shí)踐能力是創(chuàng)新能力的結(jié)果，是創(chuàng)新思維能力和非智力因素的升華。

3 以航模為載體，提高創(chuàng)新能力

為了提高無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新能力，我們除了開(kāi)設(shè)一門(mén)航模制作與飛行課程，還依靠航模社團(tuán)開(kāi)展以學(xué)生為主體的七步教學(xué)法，如圖1所示，應(yīng)用了案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法。如果把對(duì)創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)用①表示，對(duì)非智力因素的培養(yǎng)用②表示，對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)用③表示，從圖1可看出七步教學(xué)法中不同階段對(duì)不同能力的促進(jìn)培養(yǎng)作用。

圖1 七步教學(xué)法

在梳理前人的成果時(shí)，學(xué)生往往會(huì)驚嘆于前人的智慧，教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥，重點(diǎn)講解RQ-4B“全球鷹”無(wú)人機(jī)、X-47B無(wú)人機(jī)、“獵鷹”高超音速飛行器等十種無(wú)人機(jī)，可以開(kāi)拓學(xué)生的思維，消除思維定勢(shì)，讓學(xué)生敢于打破常規(guī)，質(zhì)疑世界上先進(jìn)無(wú)人機(jī)的不足。然后運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，讓每個(gè)學(xué)生對(duì)自己想要設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行闡述，在這個(gè)爭(zhēng)辯、去偽存真的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)目標(biāo)的認(rèn)識(shí)更加清晰，有的人說(shuō)服了別人，有的人被人說(shuō)服，然后自由組合，組成3-5個(gè)人的項(xiàng)目小組。

在項(xiàng)目小組確定以后，首先進(jìn)行外形與氣動(dòng)布局的設(shè)計(jì)。學(xué)生可利用CATIA或AUTOCAD軟件進(jìn)行無(wú)人機(jī)的外形與氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)。由于涉及知識(shí)面廣，學(xué)生會(huì)不斷的遇到問(wèn)難，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，不折不撓的創(chuàng)新精神非常重要。

當(dāng)外形與氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)完畢后，學(xué)生會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行控制和任務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、航空電子技術(shù)、飛行控制原理、航空材料學(xué)、任務(wù)載荷等理論基礎(chǔ)，還需要使用設(shè)計(jì)軟件。在部件的選用過(guò)程中，除了考慮強(qiáng)度、重量、功率、體積等因素外，還需考慮價(jià)格、維護(hù)成本等因素。

設(shè)計(jì)完畢后，需要制作驗(yàn)證機(jī)。在此過(guò)程中，學(xué)生需要掌握航模制作方法，例如激光切割機(jī)和3D打印機(jī)的使用，會(huì)進(jìn)行焊接、打磨、蒙皮鋪設(shè)，部件裝配。

驗(yàn)證機(jī)制作完畢后，會(huì)進(jìn)行試飛。在此過(guò)程中，學(xué)生需要掌握空氣動(dòng)力學(xué)、航空氣象學(xué)、控制原理、遙控器等理論知識(shí)，會(huì)使用遙控器進(jìn)行飛機(jī)各種姿態(tài)的控制和任務(wù)的執(zhí)行，會(huì)使用飛控軟件進(jìn)行調(diào)試。

在進(jìn)行試飛時(shí)，通常會(huì)暴露各種各樣的問(wèn)題，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)根本飛不起來(lái)或者飛起來(lái)但是出現(xiàn)炸機(jī)事件，這就需要進(jìn)行調(diào)試和維修。

在調(diào)試和維修以后，對(duì)以前5個(gè)步驟的情況進(jìn)行總結(jié)，并提出改進(jìn)方法，然后進(jìn)行下一輪次的外形與氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)。整個(gè)過(guò)程是有反饋的，學(xué)生在實(shí)踐中總結(jié)，創(chuàng)新能力在實(shí)踐中得到升華。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，以航模為載體，可以有效促進(jìn)高職無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。今后，我們除了采用“課程+社團(tuán)+比賽”模式以外，希望建立大學(xué)生航模創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基地，為無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供更大的產(chǎn)學(xué)研一體化平臺(tái)，將創(chuàng)新科研成果早日轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。

[1]曾云甫.航模運(yùn)動(dòng)對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義[J].中國(guó)航空科普教育大會(huì)，2014.

[2]淺析航模運(yùn)動(dòng)在無(wú)人機(jī)高職教育中的作用[J].新西部：理論版，2013.

[3]柳永林，高永，等.高校航空模型運(yùn)動(dòng)對(duì)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用.(第五屆)中國(guó)無(wú)人機(jī)大會(huì)論文集，2014.

(編輯 趙欣宇)

Promoting the Cultivation of Innovative Talents of UAV in Higher Vocational Colleges with HM as Carrier——Taking Xi’an Aeronautical Polytechnic Institute as an Example

TAN Weijuan

(Xi’an Aeronautical Polytechnic Institute, Xi’an 710089, China)

After investigation, it finds that the UAV industry needs innovative talents to understand technology, the maintenance, and flying. This paper probes into methods to promote the cultivation of innovative ability of students majored in UAV, with the model as carrier in higher vocational colleges.

HM； UAV； talent cultivation

2016-12-15

譚衛(wèi)娟(1983-)，女。碩士研究生，講師。主要研究方向：飛機(jī)電子設(shè)備維修。

G710

A

1672-0601(2017)03-0043-02