《无人机系统概述》实践课程教学改革研究

杨晓红　张吉　徐静　赵丹丹　徐亮

摘 要 从《无人机系统概述》课程教学现状入手分析实践性教学的必要性，提出了实践牵引式教学改革方式，通过无人机系统设计、制作、调制、实飞等培养学员的动手能力和创新能力，帮助学员深入理解无人机系统的基本理论，从而实现培养新型高素质无人机专业技术人才的目标。通过传统和实验期班的应用，对效果进行了比较分析。结果表明，采用实践牵引式教学方式，学员的实践动手能力有了明显提高。

关键词 无人机系统概述 实践课程 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

1《无人机系统概述》实践课程现状

我校无人机教研室成立以来，《无人机系统概述》课程成为一门主干课程，授课学员主要来自我校飞行学员、外部任职教育学员等，培训的主要任务是为了使他们对无人机系统有一个整体全面的认知，把教学立足点放在培养学员“学以致用”的能力上，这就要求我们必须加强实践教学，大胆地让学员在实践环节中体验到大起大落。如何激发学员的学习兴趣，培养学员的实践能力，是当前各教育机构都在思考和探索的问题。这些飞行学员具备一定程度的飞行实际经验，学习上有明确的目的性和方向性，但是学员理论知识水平参差不齐，这时如果不能结合学员的实际情况，而一味的按照传统满堂灌的教学模式，教学效果就得不到提高，因此，实施有效的实践教育是当务之急。

2实践牵引式教学模式

实践牵引式教学模式的设计与实践是以实践牵引课堂教学、理论与实践、激发学员学习兴趣、培养学员实践能力、以满足学员能力要求为最终目标的教育与培养模式。它打破了以往教学中实践环节只为理论验证和服务于理论教学的局面，突出了实践本身的重要性。《无人机系统概述》课程是学习其它无人机课程的理论基础，是理论与实践紧密结合的基础课程，涉及面广，应用性强。课程内容包括无人机平台、飞行控制与导航、发动机原理、电源系统、遥感、任务装备等。它涉及空气动力学、力学原理、发动机原理、通信原理等多学科知识，教学难度较大。因此，应根据《无人机系统概述》课程和学员自身的特点，在当前的教学中引入实践教学方法。通过实践牵引教学，提高学员的学习兴趣，将直观、有趣的实践环节融入到枯燥的系统概论原理教学中，使学员在掌握原理的同时，增加对无人机平台设计、实现和操作的认识，为后续课程学习打下良好的基础。

3实践牵引式教学模式具体应用

《无人机系统概述》课程这门课程涉及许多学科的知识。从以往课程的教学效果来看，传统教学模式的弊端已经暴露出来。在现有条件下，突出实践教学的牵引作用是实现学以致用、缩小能力差距的唯一有效途径。增加实践环节，增强教学条件与环境的一致性，使教学最大限度地贴近实际。因此，该平台的实际牵引教学方法以无人机真实零件、仿真实验室为教学基础，借助现有无人机零件、仿真实训教学平台、仿真软件、多媒体课件、视频素材、教具、题库和习题库等手段，通过教员的深入讲解、演示和学员参观查看学习、实际操作，达到实际牵引课堂教学的效果。牵引的重点是让学员通过实践环节，增强对无人机系统部件的感性认识，在此基础上，加深对部件工作原理的理解，激发学员对本课程的兴趣，变被动学习为主动学习。

3.1课程改革过程控制

在教学实施过程中，在完成教学任务后，以学员讲课的形式加强师生互动，激发教学雙方的主动性，拓展创造性思维，提高教学效果。主要方法是以学员精心备课的形式，每次随机抽取1 - 2名学员作为小教员进行理论讲座，并进行实践示范操作。这种角色转换可以达到两种效果： 让学员作为教员，可以吸引学员主动学习，帮助学员快速正确地理解教学内容，发现自己在学习和实践过程中的薄弱环节，发现尚未解决的实际问题，及时解决问题；让教员在学员学习时，除了收集教学反馈信息，掌握学员的学习情况，及时调整教学内容和教学手段外，还可以学习和借鉴学员的经验，与学员和教员分享经验资源，实现教学相长。

3.2课程改革效果评价方法

为了合理评价课程改革的教学效果，从学员和教员两个方面建立了多元化的评价体系。通过考勤、日常工作、口试、笔试、实验操作和实验报告等方式，提高学员对知识和技能的理解和掌握，全面了解学员的学习情况；通过大学各级领导、教学督导专家组听取意见、召开学员座谈会、征求学员意见、在线教学评价系统、学员考试成绩和教员课程教学总结报告等方式调查教员的教学情况。

3.3课程改革效果分析

通过2016 级二个期班问卷调查发现，实践牵引式教学模式在《无人机系统概述》课程中实施以来，教学效果明显，学员普遍反映良好。实践牵引式教学期班不论是学习态度、学习兴趣还是教学互动都比传统教学期班有较大进步，特别是学员的实践动手能力有了明显提高。

4结论

将《无人机系统概述》课程理论教学和实践教学有机结合，帮助学员了解无人机系统的基本概念和理论，使学员了解当前的技术前沿，培养学员的创新能力，最终提高课程的教学质量。经过几个学期的教学实践，取得了良好的效果。许多学员表示，通过课程学习加深了对理论知识的理解，明确了今后的工作方向，为后续工作提供了解决实际问题的思路，产生了对无人机系统学习的浓厚兴趣，表示将进一步关心无人机系统的发展，参与相关研究工作。

基金项目：吉林省教育科学 “十三五”规划课题，课题批准号：GH171048。

参考文献

[1] 董雅丽，牛全民，张东霞，彭理群.基于任职教育的实践牵引式组训模式应用[J].空军雷达学院学报，2011（06）.

[2] 李杰，王葛，牛轶峰，王祥科.无人机系统智能决策课程教学设计与实践[J].计算机教育，2016（10）.