电子信息技术专业背景下无人机社团建设与探索

苏州健雄职业技术学院电子信息学院 施纪红 仲小英

1 电子信息技术与无人机

无人机是指不载有操作人员，可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器。无人机主要有“固定翼无人机”“无人直升机”“多旋翼无人机”三大平台。随着电子信息技术的发展，加速计、陀螺仪、地磁传感器、惯性传感器的成本和功耗迅速降低，锂电池、高像素摄像头的性能急剧提升，GPS、WiFi 等通信芯片的技术发生了质的突破；这些技术的发展让多旋翼无人机进入了加快发展期，让无人机逐步地成为一种生产生活常用的高科技电子产品。

电子信息技术是利用计算机与传感器等电子设备对数字、图像、视频等信息进行获取、处理、传输、使用并储存的技术[1]。电子信息技术应用到无人机上，就好像给无人机装上了大脑，配备了感官。各种传感器迅速地获取各种信息，通过电信号精确地将信息传输到电子控制芯片中进行存储、处理及控制。在电子信息技术的支持下，多旋翼无人机现在广泛地应用在农业、气象、测绘、物流、摄影、抢险救灾等各个方面。

随着无人机技术的快速发展，无人机行业出现了极大的人才缺口。本文将阐述如何立足电子信息技术专业背景，依托校企合作，在无人机社团中开设分段递进式培训项目，培养无人机人才的一些建议。

2 无人机社团活动的原则

2.1 以兴趣为抓手，分段、递进式培养学生

很多学生加入无人机社团的原因就是认为“无人机是高科技”，“无人机能够航拍”；他们的兴趣就是“操控- 飞行”。无人机社团就抓住这点，遵循学生的认知规律，从激发学生兴趣出发，设置无人机操控模块。在这个基础上，再引导学生利用自己已经掌握的电子信息技术知识和技能，通过开设无人机电路原理，无人机装配、调试、维修等技术模块，分段、递进式培养学生的无人机综合能力。

2.2 校企合作，将兴趣变成职业

无人机产业的迅速发展带来了巨大的人才缺口，仅在本地区（县级市），就有近10 家无人机企业；无人机操作手、无人机装配、维修人员的缺口就在百人以上。既是自己的兴趣，又能应用自己所学的专业知识，将兴趣和自己的职业结合，是就业的最高层次。无人机社团以此为契机，与企业合作，根据企业需要，引入企业设备和技术，聘请企业工程师进行针对性教与学，最大可能实现从兴趣到就业的无缝对接。

2.3 法律法规先行，规范飞行

无人机飞行是一把双刃剑，它在给人类来带来诸多便利的同时，如果使用不当也会带来很多危害。例如在禁飞区飞行会给大飞机造成干扰；如果被不法分子利用携带危险物品，将会造成巨大的社会公共安全危害。如果无人机对私人领地、军事进行侦查偷拍，窥探隐私，将会对国家、社会、个人造成极坏的影响。所以无人机相关法律法规的学习是真正飞行前必不可少的环节。2016 年6 月，民航局出台了《轻小无人机运行规定》，强调进一步维护轻小型无人机的飞行秩序，确保运行安全。这是第一部和无人机相关的法律。对法律的遵守，对无人机行业和无人机用户有效监管，是减少无人机安全事故和隐患的保障。

3 无人机社团分段、递进式活动的安排

3.1 初阶活动，无人机模拟操控训练

“飞”是学生加入社团的第一梦想。但是无人机毕竟是一种价格较贵的设备，一旦炸机，损失很大。所以在真机操控之前开设的是无人机模拟操控的训练。这样不仅可以降低培训成本，而且可以让更多的学生进行操练。

无人机真实操控是通过遥控器控制真实的无人机；无人机模拟操控是使用遥控器去控制计算机模拟无人机的飞行，这其实就是一个带手柄的飞行游戏。它实现了在没有真机的情况下，以最低成本，帮助学生快速学会无人机操控技巧。虽然各个厂商的遥控器都不一样，但是只要掌握了其中的一种，其他型号无人机也可以很快学会。

无人机模拟操控训练系统是一个三维漫游全景的仿真训练平台，社团成员可以在该平台上进行各种模拟训练。学生的训练轨迹实时记录。老师和同学可以通过回放进行训练效果的评判。回放功能可以回顾每个操作步骤，精准地找到操作中的失误点，让学生快速掌握操作要点，极大地提高训练的效果。

3.2 中级阶段，无人机操控训练

通过飞行模拟练习后，学生在实际无人机操作中，能够更快更好上手。目前团队中主要操作的是家用小型四旋翼无人机。社团主要在操场等空旷场地进行训练。社团将无人机操作分成了3个层次，开展培训。初级操作包括“垂直上升、悬停、下降”、四位悬停、自转、垂直矩形、垂直三角；中级阶段包括：盘旋、水平8字、十米高度水平直线、45 度下降着陆、迎风直线、顺风直线等；高级阶段包括M字带旋转，姜字带旋转，圆形带自转。螺旋上升、急停着陆等。

在一个阶段的学习操练后，达到训练要求的同学才能晋升到高一阶段的学习操练中。在社团成员中经常开展对抗性比赛，促进学生操控技巧的提升。推荐技术好的学生参加校内各类活动的航拍任务。这些方法在提高学生学习兴趣的同时，一步步提升了他们的操作技能。

3.3 高级阶段，无人机装配与调试

为了将兴趣变成职业，社团成员不仅要会操控无人机，更要能够装配、调试无人机。在社团中先通过图片、动画和视频等多媒体资源，讲解无人机原理和系统结构，为后续的组装、调试、维修工作打下理论基础。

社团统一购买各类无人机散件。通过焊接、装配、调试家用无人机散件，让学生在实践中真正掌握无人机的装配和调试，让学生对无人机的操控原则理解得更加深刻。

根据企业需求，我们将理论好、操控好的学生推荐到企业实践。企业的实训场地、多样的无人机类型、企业的实战任务能极大地丰富学生的操控经验和技能。因为前期的练习，学生在企业实践中也能够很快上手。推荐的大部分学生毕业后就留在了无人机企业实习和工作[2]。

3.4 拓展阶段，无人机驾驶证的考取

通前面三个阶段的学习，部分社团成员已经熟悉了多旋翼飞行器的构造及原理，能够熟练使用主流无人机系统，实现姿态模式下空中悬停、轨迹飞行等操作；了解无人机的维护和保养，能够处理无人机常见故障；了解无人飞行器基本知识及相关法律法规，掌握飞行准备的规范流程。这些学生我们会推荐到相关机构参加集训，然后参加无人机驾驶员考试，取得无人机驾驶证。该证书将有助于学生就业。

4 总结

根据无人机行业的形势发展，很多企业愿意通过建设无人机实训室、捐赠无人机、设立无人机定向班等校企合作的方式去培养满足本企业需求的专业无人机人才。据此很多高职院校紧随潮流开设了无人机课程，或者在相关专业中开设了无人机方向，或者成立了无人机社团。本文认为在开设无人机专业条件不成熟的情况下，电子信息专业学生可以通过开设专业社团的方式，抓住该机遇，探索无人课程体系的搭建，迈开无人机人才培养的第一步，为社会、企业提供优秀、高端的实用型人才[3]。