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無人機應用技術專業人才培養方案

編制說明

無人機應用技術專業人才培養方案

本專業人才培養方案適用於三年全日制高職無人機應用技術專業,由洛陽文旅職業技術學院無人機專業建設指導委員會組織專業教師共同制訂。從2024級無人機應用技術專業學生開始實施。

主要編制人員一覽表

序號

姓名

所在單位

職稱/職務

簽名

1

2

張奇生

院長

3

崔聰

副教授

4

李婷

教學科研辦主任

5

常文龍

高級技師

6

王東純

高級技師

7

謝天浩

高級技師

8

邵嘉康

高級技師

9

楊宇

高級技師

10

任思宇

實驗師

11

韋志衝

實習指導教師

12

13

14

複覈人:

專業負責人(簽字):


2024級無人機應用技術專業人才培養方案

一、專業名稱、代碼

專業名稱:無人機應用技術

專業代碼:460609

二、入學要求

普通高級中學畢業,中等專業學校畢業或具備同等學力

三、學制與學歷

學制:三年

學歷:普通專科

四、培養目標與培養規格

(一)培養目標

無人機覆蓋了機械、機器人、自動化、電子、AI 編程、嵌入式等,對這些領域的興趣是學生終生學習的最強大的驅動力。根據數據挖掘和崗位調研訪談,結合國家專業建設教學標準,建立本專業的人才培養目標。

本專業培養擁護黨的基本路線,適應社會主義市場經濟需要,德、智、體、美全方面發展;掌握無人機飛行技術和熟練的操控技能;掌握電氣自動化技術的基本理論和熟練的基本技能;具備良好的職業道德,較強的職業適應能力以及較好的計算機應用水平;能夠從事電氣自動化設備的安裝、調試、維護和管理,無人機操控、組裝調試、維護維修,無人機航拍、測繪、植保等生產作業所需的高素質技能型人才。

(二)培養規格

(1)素質要求

1、基本素質

1)思想道德素質

牢固樹立社會主義核心價值觀,堅定在黨的領導下走中國特色社會主義道路的理想信念,形成科學的世界觀、人生觀、價值觀、法治觀,自尊、自愛、自立、自強,遵守法紀,尊重他人,恪守職業道德,成爲德、智、體、美全面發展的社會主義建設者和接班人。

2)心理素質

培養學生具有頑強的意志,良好的情緒狀態,完整和諧的健康人格,能正確認識自我和接納自我,有良好的適應能力及保持和諧的人際關係的能力。

3)身體素質

生理健全、身體健康,達到教育部和國家體育總局聯合發佈的“大學生體質健康標準”相應要求,能勝任現場工作的需要。

4)文化素質

對文學、歷史、哲學、藝術等人文社會科學有一定了解,具有一定的文化品位、審美情趣、人文素養;具有一定的與本專業技術應用相關聯的數學、物理等自然科學素質和無人機、電子信息等方面的工程素質或技術素質。

2、職業素質

1)具備良好的思想品德、心理素質;

5)愛崗敬業,忠於職守;

6)具備“愛國奉獻,艱苦奮鬥;攻堅克難,精益求精;開拓創新,追求卓越”的國防精神。

(2)知識結構

1、基礎知識

1)掌握較紮實的科學文化基礎知識;

7)掌握馬克思主義的基本理論和基本知識;

8)掌握人文、道德和法律基本理論和基本知識;

9)掌握計算機應用與信息檢索的基本知識。

2、專業知識

1)技術技能型人才所必須的文化基礎知識;

2)掌握一般性英文技術資料;

10)掌握電路原理圖、裝配圖的識讀、繪製;

11)掌握常用儀器儀表使用;

12)掌握飛行器基礎理論知識;

13)熟悉智能控制等方面的專業理論知識;

14)掌握無人機專業軟件應用;

15)具有安全用電救護常識;

16)理解計算機、自動控制、電氣等方面的相關專業知識。

17)掌握農業植保、攝影、巡檢、航測等無人機專業領域知識,掌握作業方式,並懂得相關軟件的應用使用。

(3)能力結構

1、方法能力

1)自我學習能力

具有良好的學習習慣,具有較強的抽象思維能力、形象思維能力、邏輯思維能力。能夠快速查閱專業的相關資料和文獻,能夠快速自學專業領域的一些前沿知識和技能。具有自主學習、自我提高的能力,具有自我控制、管理與評價的能力。

2)信息處理、數字應用能力

能根據專業領域的需要,運用多種媒介、多種方式採集、提煉、加工、整理信息。掌握專業所需的計算方法,對數據進行處理,並對專業問題進行分析、預測和評價。

3)實踐動手能力

能綜合運用所學專業知識,及時、正確地處理生產中存在的各種問題,能積極主動地解決所在崗位的技術難題,具有勤于思考,樂於探索,發現及解決問題的能力。

2、專業能力

1)具備安裝調試固定翼與多軸旋翼無人機系統的能力;

18)具備操控無人機實施工作任務的能力;

19)具備日常維護保養無人機的能力;

20)能檢查排除無人機常見故障;

21)具有采用“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估”六步法專業學習能力;

22)具有閱讀有關技術資料,拓展學習本專業的新技術、新工藝、新設備、新材料、新方法和新標準,獲取新知識的能力;

23)具有職業生涯自我規劃能力;

根據職業教育規律及高技能型人才的成長規律,按照學院“校企聯動、工學耦合”的人才培養模式,進一步創新無人機應用技術專業的遞進交互式人才培養模式,使基礎課程成系統、實踐教學成系統,並相互融合,形成遞進交互式課程體系。通過在校內外開展多階段、分層次的航空教育系列活動,將創新精神與品質滲透到人才培養的全過程。實行“雙證書”制度,將行業企業技術標準和職業資格要求融入到專業教學中,實現課程體系與專業崗位耦合、課程內容與崗位能力耦合,使學生畢業時既獲得畢業證書,又獲得相應的職業資格證書,培養高素質的技能型人才。

無人機應用技術專業“遞進交互式”人才培養模式是在結合無人機應用技術專業建設實際情況,對“校企聯動、工學耦合”人才培養模式加以實踐和拓展之後,形成的“校企聯動、工學耦合”人才培養模式的重要外延。“遞進交互式”人才培養模式的實施,需要依託學院“校企聯動”的合作平臺,以聯動辦學爲主體,以聯動培訓、聯動研發爲兩翼,通過深度互動的校企合作推進應用電子技術專業及專業羣的建設。在具體實施過程中,將“課程體系與專業崗位、課程內容與崗位能力、專業教師與能工巧匠、實習作品與企業產品、實訓基地與生產車間、學校評價與社會評價、校園文化與行業文化、企業文化的耦合”融入專業建設、課程建設、師資隊伍建設和實驗實訓條件建設的方方面面,實現“工學耦合”模式內涵與外延的深度統一。

遞進交互式人才培養模式通過橫向六個階段使實踐教學成系統,縱向四個環節使基礎課程成系統,並使兩個系統相互融合,相互促進,進而形成系統化的遞進交互式人才培養模式。該模式體現了學生的職業素質由一般到綜合、職業能力由低到高、知識從基礎到綜合的遞進過程,體現了工作與學習、理論與實踐、教與學的交互過程。

校內的學習爲校外的頂崗實習打下基礎,反過來,經過校外實踐的學生,其學習目標、學習態度顯著提高,促進了校內的學習,從而形成校內校外兩個教學環境相互交替,知識與技能逐漸加強的遞進交互式人才培養模式。如圖1所示。

遞進交互式人才培養模式關注的是學生的認知規律和技能型人才的成長規律,是從“以人爲本”的理念出發,強調“育人爲本”,從關注操作層面上的校企合作昇華到關注學生的成長及其認知規律,是對前期探索的產學研一體化人才培養模式的昇華和揚棄。相比而言,遞進交互式人才培養模式更強調以校企聯動、工學耦合爲手段,實現高素質技能型人才的培養目標,強調以學生爲主體,充分發揮學生的主動性,尊重教育規律和學生身心發展規律,把促進學生健康成長作爲教學工作的出發點和落腳點。

因此,從學生知識積累、技能訓練和素質養成的過程出發,通過橫向實踐教學系統六個階段的交互實施,通過縱向基礎課教學系統四個環節的逐級遞進,使校內學習的理論知識經過崗位訓練的實踐運用得以鞏固,再經歷校外實習的體驗印證,就構成了一輪校內外聯動交互、工作與學習交互、理論與實踐交互的閉環過程。每一輪閉環過程都是學生由接受共性知識,到體驗個體經歷,再到獲得自我塑造的人才培養循環。而在三輪閉環過程依次進行時,學生每次校內學習的起點都是建立在上一輪閉環過程的終點之上,在這種螺旋式上升過程中,學生逐次遞進地使自我的職業素質由一般到綜合、職業能力由低到高、知識從基礎到綜合。學生在這種橫向交互、縱向遞進的系統化反覆經歷中,不斷歸納、總結,形成個性化、可遷移的經驗和策略,養成適應職業發展的方法能力和適應社會環境的社會能力,從而使學生在畢業後真正進入社會、展開職業生涯以後,仍舊能通過不斷的自我完善,獲得可持續發展。

五、課程設置

(一)專業課程設置

無人機應用技術專業課程設置

課程類別

序號

課程名稱

學分

總學時

學期

1

2

3

4

5

6

專業基礎課

1

無人機技術基礎

2

32

32

2

電工技術

4

64

64

3

傳感器與檢測技術

4

64

64

4

機械製圖

4

64

64

5

單片機原理及應用

4

64

64

6

電子技術基礎

4

64

64

專業核心課

7

固定翼無人機技術

4

64

64

8

無人機系統與結構

4

64

64

9

無人機模擬飛行技術

4

64

64

10

無人機組裝與調試

4

64

64

11

無人機飛行操控技術

4

64

64

12

無人機檢測與維護

4

64

64

專業拓展課

13

無人機測繪技術

4

64

64

14

無人機航拍技術

4

64

64

15

無人機植保技術

4

64

64

16

無人機巡檢技術

4

64

64

17

無人機編隊飛行技術

4

64

64

專業實訓課

18

無人機二次開發

2

32

32

19

無人機組裝調試

2

32

32

21

無人機動力測試

2

32

32

22

無人機編隊飛行

2

32

32

23

無人機維修定損

2

32

32

24

無人機競速飛行

2

32

32

合計

76

1248

160

352

288

256

224

(二)部分專業核心課程簡介

Ø固定翼無人機技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。理論學時重點講解固定翼無人機飛行原理、飛行性能、操縱性能等知識內容;實踐學時主要通過動畫、仿真、參觀等方式爲學生更加生動的展現知識內容。

Ø無人機系統與結構

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。,理論學時重點講解各類無人機的組成、結構、及工作原理等內容。實踐學時主要通過動畫、仿真、動力測試實驗、無人機系統部件認知實踐等形式提升學生的知識掌握能力。

Ø無人機模擬飛行技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:0/64。本課程通過無人機模擬飛行訓練系統,對無人機室外操作技術進行了詳細的講述重點就無人機遙控器使用方法及無人機進場操控方法和升降操控方法等。經過本課程學習能夠使學生全面學習無人機無人機模擬飛行操控技術,爲後面進行室外實飛訓練打好基礎。

Ø無人機組裝與調試

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:16/48。,理論學時使學生先了解無人機的結構組成及常見部件的功能;實踐學時通過實踐操作與無人機組裝調試實訓周讓學生掌握無人機組裝與調試基本知識、無人機組裝調試工具材料及安全操作、無人機組裝調試工藝、多旋翼無人機的組裝、多旋翼無人機的調試、無人機的保養與維修等內容。

Ø無人機飛行操控技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:0/64。本課程主要培養學生實踐飛行操控能力,從不同機型設計不同訓練難度的科目,提升學生操控技能。分上、下兩個教學階段。上半主要學習無人機視距內飛行,包括多旋翼無人機四面懸停,多旋翼無人機平飛斜飛,多旋翼無人機定點自旋,多旋翼無人機圓航線飛行,多旋翼無人機 8 字飛行,下半階段主要學習地面站操控、超視距飛行、垂直起降固定翼等無人機的駕駛。

3.4.4、部分專業拓展課程簡介

Ø無人機測繪技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。主要實現根據攝影測量相關技術理論,操控無人機自動按航測飛行要求拍攝採集照片,製作滿足測繪精度要求的正射影像、數字高程模型、三維、數字線化圖及通用的空中全景圖,創新無人機測繪行業應用。

Ø無人機航拍技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。本課程主要講解多旋翼航拍無人機的飛行技能以及攝影構圖和後期處理等知識,包括攝影攝像基本知識、航拍思路與規劃、光影與構圖、後期處理等理論基礎,以及航拍作業實踐,培養學生對無人機的學習興趣。

Ø無人機植保技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。本課程主要講解多旋翼植保無人機系統構成、植保無人機安全作業、植保無人機功能使用與維護、飛防植保作業特性、植保無人機作業規範、病蟲草害基礎知識、農藥基礎知識、常見作物病蟲草害的防治、飛防植保經驗總結、植保無人機飛防作業案例等內容。

Ø無人機巡檢技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。本課程主要從巡檢無人機基本操控、飛行器組裝與任務設備調試;任務設備使用與維護、可見光相機、紅外熱像儀、RTK模塊使用與維護;電力巡檢作業要領、激光雷達基礎知識、紅外熱像儀基礎知識、基礎設備可見光影像拍攝等內容培養學生的無人機巡檢技術的行業應用技能,爲學生的後續就業打好基礎。

Ø無人機編隊飛行技術

本課程共計64學時,理論實踐課時分配爲:32/32。本課程主要是從編隊飛行無人機圖形化與程序語言出發,幫助學生學習與理解編隊飛行舞步的設計思路與編排原則及後續表演實施的步驟及流程。重點對無人機飛行操控集羣化飛行和自主飛行程序任務規劃這兩部分內容在深度、廣度等方面進行了擴充。從而爲學生進一步解惑了無人機爲什麼能夠自主飛行、如何使用無人機進行相關表演與演出”等問題。

六、基本教學條件

(一)師資隊伍

建設結構化混編師資隊伍

“混編師資團隊”是甲乙雙方合作的重要創新與實踐成果,是甲方實現持續引領的重要基礎保障。從“混編師資”到“結構化的混編師資”,是無人機技術學院深度創新師資團隊建設的重要舉措。“結構化的混編師資”從人員組成結構化;職能分工結構化;團隊能力結構化實現對“混編師資”的升級。

建設內容

(1)構建“校企行”多元參與的師資結構

在甲乙雙方構成混編師資團隊的基礎上,繼續向產業鏈延伸,引進產業鏈、創新鏈關鍵崗位人員,使混編師資團隊縱向貫通產業上下游,橫向覆蓋產業羣,立足人才培養面向科研創新進行全面的能力覆蓋。能夠共同進行行業領域相關的科研課題研究。

(2)明確優勢分工的職能結構

進一步細化職能分工,甲方教師主要承擔教學任務、科研任務、地方產業專項服務等多種職能;乙方工程師主要承擔學習實訓任務、科研支撐、社會服務支撐、創新創業輔導等多種職能;雙方共同承擔教學資源開發、教改課題研究、學習體系建設等職能。

(3)能力互補互融的團隊能力結構

建立甲、乙雙方雙向流動機制。對接“1+X”證書制度試點和行動導向的模塊化教學改革,爲甲方培養10名職業技能等級證書培訓教師。甲方教師定期企業實踐制度,選派甲方教師到行業內領軍企業兼職,使骨幹教師具備實踐教學能力與科研和社會服務能力;激勵骨幹教師參加教師教學能力競賽,指導學生參加技能大賽,提升教學水平與實踐能力,選派骨幹教師參與企業組織的行業技術培訓與認證;乙方引進具有3年以上企業一線工作經驗的能工巧匠充實骨幹教師隊伍,在知識與技能水平、科研與社會服務能力、教學水平等方面進行提升。

(二)教學設施

圍繞基地運轉的核心實踐教學所需的實訓室、專業智慧運營所需的智慧學習工場、職能辦公所需的場地,綜合規劃以下基地建設項目:

序號

名稱

功能

1

無人機組裝與調試實訓區

無人機組裝、調試、檢測、維修等教學任務。涵蓋多旋翼、垂直起降固定翼等多種機型

2

無人機虛擬仿真實訓區

虛擬仿真實訓教學區用於完成無人機飛行模擬實訓、無人機植保仿真實訓、無人機巡檢仿真實訓、無人機測繪仿真實訓、無人機編隊仿真實訓等

3

無人機行業應用實訓區

完成無人機航拍技術、無人機農業植保技術、無人機測繪技術、無人機巡檢技術四八板塊的行業實訓教學

4

無人機飛行操控實訓區

根據無人機民航執照考試管理要求設計的無人機飛行實操區域,可以完成飛行實操教學、無人機執照培訓考覈等

5

無人機工程創新實訓區

通過動力系統測試實驗、無人機二次開發實驗、無人機集羣編隊實驗等多種實驗研發課程使學生學習瞭解無人機領域前沿新技術

6

無人機專業課程資源建設

建立無人機專業在線教學管理SaaS雲平臺,推進我校教學信息化的建設。並建設9門專業核心課及專業拓展課的課程資源庫/精品在線開放課資源,打造我校新型資源的教學全覆蓋

(三)教學資源

(1)建設精品數字化課程資源庫

甲方與乙、丙方聯合建設線上學習的平臺,通過將學習過程完整的線上化,將學習資源進行全面的整合,使得學生能夠隨時隨地在線進行學習,老師能夠隨時隨地在線開課。也使得甲乙雙方優質的教學資源能夠進行快速的沉澱,最終,能夠形成完整的學習畫像,進而進行智能的數據分析。

(2)對接1+X職業標準,校企聯合開發專業核心課程

建設期內,制定融入“1+X”證書制度的“互通+模塊化”課程體系的方案,構建“課證通、積木式”課程體系,制定課證融合課程標準。

教學資源建設堅持以甲乙雙方合作爲基礎,行業與教育的深度融合,基於書證融通,使專業核心課程與X職業認證融合,開發符合1+X職業認證需要的的專業核心課程資源,課程資源內容以學習者角度組織,以教材、課件PPT、教學視頻、題庫、微課、題庫、素材資源等組成完整的課程資源庫。落實國家“1+X”職教改革,學習內容融合專業課程和職業技能等級證書,對接國賽、省賽、行賽,將無人機專業領域新技術、新規範等產業先進元素納入教學內容。

(3)基於項目制、任務製爲驅動的教材教法改革

建設期內,基於基於項目制、任務制學習體系,以項目開發組的形式創新專業核心課程的課堂教學。

以三大核心——以項目制、任務制驅動無人機技術應用;通過項目小組的形式復現典型的無人機基礎教學流程與行業應用作業標準;通過不同的項目角色替代技術方向,牽引學生樹立職業方向。同時相應的教材資源以“活頁+手冊”形式的新型教材全覆蓋;改革課程教學模式,普及推行教學做一體化的教學模式,探索團隊教師分工協作的模塊化教學模式;充分利用信息化教學手段,開展線上線下混合式教學方法改革,以此全面提升課程教學質量。

(四)教學評價

本專業學生學習考覈評價主要採用形成性考覈和結果考覈相結合的方式,總評成績由形成性考覈的各項成績和期末結果考覈的成績組成,全面考覈學生的實踐動手能力、基礎理論和平時學習狀況。學習考覈評價結構爲綜合素質評價(平時表現+通用能力考覈)、過程考覈(課堂實踐考覈+課後實踐考覈+項目開發實踐)、結果考覈(期終考覈)。

七、質量管理

(一)文化與旅遊學院成立由專業帶頭人、骨幹教師、管理人員,定期開展市場調研,瞭解本專業人力資源需求狀況和本院該專業畢業生就業情況及用人單位對學生滿意度;適時召開會議研究專業建設過程中相關問題,做好頂層設計,爲專業建設提供市場、政策及行業信息,提高專業建設的科學性和合理性。

(二)學校實行教務處(校)-教學辦(院)-教研室三級教學運行管理和督導團(校)-督導組(院)二級教學督導管理體制。學院教學工作由分管教學院長總負責,教學辦公室和各教研室分工負責。在學校教學質量監控體系框架下,對專業建設和教學工作過程實施質量監控,從制度入手,採取信息化手段對專業建設和課程教學的質量進行監控,確保人才培養質量的穩步提高。

(三)爲保證實踐教學基地的正常運行和規範提高,進一步完善實踐教學基地評價系統,建立定期對實踐教學基地運行質量評價的制度,建立實踐教學基地評估機制,保證實踐教學基地能滿足課程實訓、綜合實訓、認知實習、崗位實習的需求,確保實踐教學質量穩步提高。

(四)教師和管理人員成立專項調研組,負責本專業的社會需求、畢業生跟蹤調查和新生素質調查等工作,爲本專業的招生和就業提供支持。