无人机应用技术专业建设规划
(2025~2027年)
一、专业人才市场需求和职业岗位发展调研
上海是中国最重要的经济中心之一,也是国际著名的港口城市,拥有优越的地理位置和良好的经济发展环境,在我国提出的民航强国战略中具有非常重要的地位。在低空经济发展的背景下,无人机专业和产业有着广阔的发展前景,在市场需求、技术创新、多元化应用、国家政策、国际市场等方面都为无人机相关的专业和产业建设提供了良好的发展机遇,无人机将成为未来经济发展的重要引擎之一。这些都为无人机应用技术专业未来的发展提供巨大的机遇,也为未来的无人机应用技术人才提供了巨大的市场。
(一)社会发展背景
随着科技的进步和社会经济的发展,低空经济作为一种战略性新兴产业,对我国的经济发展具有重要的意义和影响。
低空经济依托低空空域,以通用航空为主体呈现综合经济性,逐渐成为新质生产力的重要驱动力。2023年12月中央经济工作会议首次明确将低空经济确定为战略性新兴产业。2024年3月5日,“低空经济”首次被写入政府工作报告,成为新质生产力的代表。2024年3月27日工信部、科技部、财政部、民航局等四部门联合印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》指出2030年通用航空装备全面融入人民生产生活各领域,强调无人化、智能化、电动化发展方向,推进大中型固定翼飞机、无人机、eVTOL适航取证;产业链方面注重产品系列化发展,推进机载、任务系统和配套设备标准化模块化,着力推进长三角、粤港澳推广的一体化创新发展产业生态等。随后民航局召开“推进低空经济发展专题新闻发布会”表示加快低空飞行服务保障体系,以空域分类为基础全面优化低空资源使用效能,增加低空可飞空域;加快推进服务站建设,组织各地区管理局开展服务站符合性检查和互联互通工作,纳入民航空管运行体系;加强有人机与无人机的运行协同,进一步强调细化了低空经济发展的目标和方向。
在低空经济发展的背景下,无人机专业和产业有着广阔的发展前景。无人机的应用领域非常广泛,包括工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、体育与娱乐等飞行活动。我国无人机行业的发展令世人侧目,政府对无人机行业的态度也完成了从担心到严管再到规范管理、政策支持的转变,产业政策的支持和监管政策的健全,保障了无人机行业快速稳定的良性发展。与此同时,无人机市场自身也完成了从民众眼中的“航拍”-消费级无人机为主到专业级无人机占大头的转变。
无人机行业以无人机飞行活动为核心。完整的无人机产业链涵盖无人机研发制造、销售、培训、运营、维修、终端消费、场地及综合保障以及延伸服务等全产业链的战略性新兴产业体系。按照各企业在产业中所处的上下游关系,供应关系、产品特征,以及企业之间的关联度和重要性将其归为三大节点,即无人机研发与制造、销售培训和无人机服务。
图1无人机应用领域
跟很多传统产业不同,我国的无人机产业起步较其他国家并无落后,在无人机的中端整机制造上甚至走在了国际前列,来自深圳的DJI(大疆)公司生产的消费级无人机长期占据着全球消费级无人机市场百分之七十以上的份额。但不可忽视的是:我国无人机应用领域发展较不平衡,长期以来农林植保的应用占比达到四成以上,在近五年内才开始不断优化调整。根据国际预测公司(Forecast International)最新的预测,未来10年亚洲将成为无人机系统最大的客户地区,预计市场份额占比达50%。IDC(国际数据公司)数据分析显示,到2019年底,我国无人机年销售量将达到196万架,其中消费级无人机150万架,工业级无人机46万架,预测未来五年无人机驾驶员人才需求量近100万人。在无人机市场份额中,用于无人机试验费用约15%,用于无人机维护服务费用约10%~20%,而这些细分的行业配套领域最大需求趋势为无人机应用终端所能提供的技能与维护服务。
(二)行业发展背景
就目前的行业现状来看,大专层次毕业生的知识水平最为符合的是无人机行业中的无人机应用领域,该领域主要集中在五个方向,分别是:
1、影视航拍
航拍无人机是民用消费级无人机中非常流行的应用领域,国内主流的无人机厂商中,其中有42.8%是从事专业航拍的无人机厂商。在“互联网+”的热潮中,小型无人机通过高清摄像头,可以在高空拍摄/记录影视素材,包括航拍极限运动、航拍风景、商业宣传片等。
2、农林植保
中国作为农业大国,18亿亩基本农田,每年需要大量的人员从事农业植保作业。无人机可以穿越复杂泥泞的道路,从空中寻找疾病的迹象,检查作物,甚至播种施肥。使用无人机可以使农民更好地管理土地,节省成本,提高整体效率。无人机飞防是加速我国实现农业现代化的助推器,植保无人机、飞防员、农药构成了飞防体系的三大要素。日本是无人机飞防最成熟的国家,目前在田间作业的无人机有3000多架,飞防员14000多人。中国的飞防作业面积是日本的28倍,植保无人机和从业人员的需求量更加庞大。
3、电力巡检
无人机电力巡检指用无人机携带摄像头、红外线传感器等设备,检查高压输电线是否有接触不良、漏电、过热或存在树障、大型机械施工等外力破坏隐患。目前国家电网公司和南方电网公司相关部门正在着力推进无人机班组建设,完善各类保障支撑体系。随着无人机巡检飞行服务、租赁服务、维修保养服务等市场的空间将逐步打开,中国产业信息网数据表明,无人机巡检服务环节的市场规模大约为巡检无人机市场规模的2倍以上。
4、安防应急
安防行业作为专业级无人机市场的新蓝海,众多安防企业利用无人机技术,研制发售安防专业级无人机。安防无人机可采集现场数据,迅速将现场的视、音频信息传送到指挥中心,跟踪事件的发展态势,供指挥者进行判断和决策。目前无人机安防市场主要应用集中在警用、消防、反恐、应急救援等领域。无人机技术的进步,行业标准的出台,学术理论研究的深入,管理体系初步建立,警用无人机专业队伍建设初见成效,这些都极大推动了我国警用无人机的发展。
5、航空测绘
近年来,我国在航空测绘技术上已经有较大的发展,在我国应对自然灾害、建设城市数字化、进行国土资源调查上,已经有了广泛的应用。我国陆地面积非常辽阔,由此带来测绘难度大、成本高的问题,再加上地形多样、环境复杂、气候多变,也给传统测绘带来诸多限制和困难,阻碍了测绘工作的正常有效开展。
在无人机行业的市场需求下,无人机应用相关职业应运而生,新职业的诞生,让无人机的操作行为更加专业化、合法化、规范化,为产业的快速发展提供了专业技能支撑。同时,无人机的标准体系日趋完善,检测认证、技能培训等相关专业服务机构数量不断增加,产业体系更加健全,市场规模进一步提升。不仅极大减少了因无人机产业发展而带来的社会公共安全问题,让无人机飞行更加合法合规、安全可靠,保障了无人机行业健康、稳定、有序的发展,同时给社会大众提供了一个新的就业方向,也是对航空文化的普及与推广,为我国的航空事业发展起到了积极作用。
从全行业来看,在全球各国都十分重视无人机技术发展的趋势下,我国政府也频频发布政策促进国内无人机行业的发展。
(三)人才需求背景
据民航华东地区管理局统计,上海市的注册的无人机企业共有200多家,市场规模约1亿,共需要从业人员约1000人,并在不断增长中。根据中国政府采购网的信息显示,上海警航队耗资685万采购了13架无人机用于治安执勤并论证在部分情况下替代警用直升机执勤的可能。除警航队外,治安总队、各分局也有不少相关项目已经或即将开展,除了传统的交通管控、应急事件应对、治安巡逻、大型活动时时监控等应用外,部分地区甚至打算测试用无人机协助管控辖区内的流浪狗。在近年内,华东地区每个街道采购两至三架小型专业级无人机用于辅助工作将得以实现。除此之外,在传统无人机应用领域,植保项目仍有很大潜力可以挖掘,以上海地区为例,据上海市农委披露,本市共拥有耕地面积135万亩,露天蔬菜面积约50万亩,果林面积约30万亩,非常适合无人机植保作业,而目前上海已经使用无人机开展植保作业的总面积仅约10万亩,参与作业的无人机飞手、工程人员约500人,远不能满足新型农业的发展需要。经济较为发达的上海地区情况如此,其他地区的发展前景可以想象。
在上海市郊的金山区,还有着国内首个由政府主导并获得民航局授牌的无人机基地--华东无人机基地。 2020年10月21日,全国首批民用无人驾驶航空试验基地(试验区)正式公布,金山华东无人机基地凭借广阔的空域资源、创新的服务模式、全方位的资源支持,成为全国首家以海岛为应用场景的无人驾驶航空试验区。试验区启动后,华东无人机基地将重点在无人机适航审定技术研究和海岛间低空智能运输两个领域试验探索,在无人产业体制机制、政策法规等方面先行先试,为民航提供飞行数据、检验检测支撑,并为无人机在海岛场景物流运输领域大规模商业化探索提供全方位支持。
地方政府政策的引导和扶持吸引了大量资金和企业来沪发展无人机产业,而这些产业的落地生根离不开无人机应用人才的支持,大专层次的技术型实践人才非常适合在这类企业中从事无人机组装调试、飞行测试、维护保障、技术售后等各类应用型岗位,具有良好动手能力和足够的理论储备的人才将是上海市26个特色产业园区中无人机产业发展的有力保障。除上海以外,华东地区还涌现出了数个投资规模不等的无人机(通航)产业园,这些园区的发展都离不开无人机应用人才。2024年10月8日,国家发展改革委副主任李春临在国新办今日举行新闻发布会提到,据有关部门测算,现在我国无人机操控员就业人才缺口高达100万人。
二、专业发展现状
(一)专业发展基本情况
无人机应用技术专业今年第四年招生,招生两个班,98人左右。学院有着深厚的行业背景,拥有良好的实验实训硬件条件,该专业还有飞机制造技术、飞机机电设备维修等相近专业的支撑。目前学院已经与上海翰动浩翔航空科技有限公司、上海玄风航空科技有限公司等企业建立了良好的校企合作关系,为今后毕业生更好的就业打下了坚实的基础。
飞机无人机应用技术专业现有专任教师10名。其中:副教授3名,讲师7名,骨干教师2名,“双师型”教师9名,有3名教师持有“民航局无人机执照”,有3名教师持有“民用航空器维修人员执照”,本专业还聘请了一些具有丰富实践经验和动手能力较强的专业技术人员作为校外兼职教师。
(二)专业目前存在的问题分析
1)教学内容与无人机应用技术发展的要求存在差距
无人机应用新技术的应用发展变化快,应用面广,要求无人机应用人员知识面广、动手能力强。无人机应用教学内容与培养目标还不能完全适应无人机应用技术发展的要求;实训项目不能涵盖所有应用技术,教学中理论与实践的结合还不够紧密;产学结合、工学结合的问题和矛盾在管理机制、时间调配、质量控制等方面有待进一步完善和提高;融“教、学、做”为一体的教学方法和教学手段有待进一步加强和提高。
2)师资队伍建设仍然跟不上专业发展的需要
高职教育的特色是注重学生基本技能和动手能力的培养,强调岗位综合素质的提高,因此对师资队伍结构的要求有其特殊性。虽然,我院重视“双师”结构和“双师”素质师资队伍的建设,一直从企业引进具有一线工作经验的专门人才充实教师队伍,但由于学院与企业薪酬方面的差距,以及学院制度对引进人才学历的要求,使得在无人机应用技术人才的引进方面一直开展得不是很顺利。对现有教师,在“双师素质”和“双师结构”的培养上,还缺乏有效的制度保障和激励机制,加上现有教师的教学任务较重,到企业实习、培训的力度还有待加强。对专业带头人和骨干教师的培养力度还显不够,能够适应高职教育的专家型、大师级的人才缺乏,一定程度上制约着本专业教学的质量和效果。
3)教学实训实习设备不能完全满足实训教学的需要
由于专业新建,近几年经费不断收紧,无人机应用技术实训设备较为缺乏。我们一直积极争取上级主管部门以及行业内的各航空企业对学院的办学提供支持和帮助,采用校企合作的方式增加培训能力。但是目前实训装备无论在数量和种类上,特别是新型设备、新的实训项目还不能完全满足本专业校内实训教学的要求,需要加大建设力度。在充分利用现代信息技术,开发虚拟无人机应用实训、虚拟车间、计算机辅助教学等方面还需要大量的实训实习设备作保障。
三、专业建设的指导思想和目标
(一)指导思想
依托我院培养综合民航应用型人才的优势,立足上海、服务长三角经济区,适应区域经济发展和人才市场的需求,精心打造“无人机应用技术专业”品牌。
专业建设的指导思想为:“产教融合,中外融通,双师双证,对接国际”。
(二)专业发展目标
总体目标是:通过三年建设,全面提升专业综合实力,将无人机应用技术专业建成产教深度融合,具备国内一流标准、一流师资、一流装备、一流服务能力的无人机特色专业,成为国内无人机人才培养基地。
具体目标是:
(1)创新“双主体育人”体制机制,深化“订单式”人才培养模式,扩大订单班的合作企业以及学生规模,完善“课证一体、中外融通、产教融合”制度,提高人才培养质量。
(2)专业课程对接行业应用标准,根据岗位能力分析,重构课程结构体系,使培养的学生在知识、能力和职业素养上更贴近行业和岗位的需求。
(3)将德育教育、职业素养教育、创新创业教育融入教育教学的全过程,建立德育目标并渗透德育元素专业课程的覆盖面达到100%,注重学生的全面发展和个性发挥,关注学生成长成才。
(4)建设一支数量充足、结构合理、专兼结合的教学团队,“双师型”教师占比达到85%。
(5)建设具有真实职场氛围、设备先进、充分满足教学需要的校内生产性实训基地,实训基地装备达到国内领先水平。
(6)进一步提升社会服务能力,年到款额达到50万元。
四、专业建设主要内容与预期效果
(一)人才培养模式创新
进一步深化本专业目前实施的“订单式”人才培养模式,扩大订单班的合作企业以及学生规模数,探索无人机应用技术专业人才培养规律。尝试在本专业开展现代学徒制试点。
创新校企合作共建专业机制,搭建高职教育协同创新中心,校企共同制定人才培养方案、联合开展科研项目,充分发挥本专业的教学资源优势,联合企业建立集无人机应用人员职前职后培养、无人机应用技术研发于一体的校企共建共享的无人机应用协同创新中心。
利用本专业现有的专业建设专家指导委员会,开展专业建设、产业发展和人才需求研讨。开展企业调研,对现有人才培养方案中的职业能力和职业素质、典型工作任务、课程模块、教学进程、课程教学标准等进行优化升级,最终形成基于国内和国际无人机应用行业标准的人才培养方案。
适应产教融合和个性化成才的要求,建立学分制度、选课制度、弹性学制,开设专业选修课程不少于10门。
建立“现代学徒制”,专业教学“回归职场”,学生在工作现场学习课时不少于50%。
(二)教学改革
结合已建立的民用无人机执照培训机构,让更多学生在毕业时拿到无人机操控员执照。强化英语教学,以航空维修技术英语等级测试指南为依据,探索公共英语和机务专业英语的教学衔接,提升本专业学生的英语水平,以适应无人机行业对从业者英语水平的要求。开展校内专任教师与校外行业企业高技能水平兼职教师共同讲授一门课程的试点,增加企业兼职教师在本专业中授课的比例。应用现代信息技术改造传统教学,创新课堂教学,建设校园网络,构筑数字化教学资源共享及交流平台。积极开展数字化教学资源库建设,逐步完成专业核心课程院级精品课程全覆盖。至2027年,建成体现无人机应用技术岗位要求、促进学生无人机维修能力培养的3门优质核心课程及课程标准。统筹规划和建设紧密结合飞机维修工程实际、具有高职特色的教材体系。规划拟完成校本教材编写2本,与民航企业合作编写或修订专业教材并公开出版1本。编制与专业教材对应的多媒体网络课件3套。建立独立的专业理论和实训课程考试题库。针对民航无人机应用岗位要求,强化学生就业能力的培养,改革传统教学评价方式,将 “民航无人机执照”的培训、成绩考核评定模式引入教学,改革专业核心课程和实践课程的成绩评定方法,突出职业能力、机务职业素养的考核。在专业课程的考核中,推行民航维修基础执照的考证方式与体系。
(三)教学团队建设
进一步完善学院专业带头人、骨干教师选拔聘用制度,激发教学团队活力,促进专业带头人提升专业水平,扩大行业影响力,探索“学历提升+专业技能培训+企业实践”的师资培养方法,建立一批师资培训和实践基地,形成专业教师每五年下企业实践半年的机制,提高专业教师实践教学能力和双师比例。加强教研室基层教学组织创新与管理改革,充分发挥基层教学组织在教学改革、教师发展中的作用。
以“引进一批(双师型)、培养一批(青年骨干)、外聘一批(企业兼职)”为本专业教学团队建设方略,积极调整本专业教学团队的年龄、学历、职称结构,尤其是加强35岁至45岁之间具有高级职称、高级技能教师和具有行业背景教师的补充。与此同时,积极加强兼职、外聘教师队伍建设,通过从社会聘用或与民航等一线企业合作的形式,广泛吸引企事业单位的无人机应用技术人员和有特殊技能又具有实践经验的人才来校参与教学。具体建设举措如下:
(1)培养。一方面,按照师资队伍建设规划,鼓励或选派教师到省内外各类大学进行学历提升或专业进修;另一方面,创造有利于“双师型”教师队伍形成的物质条件与环境,每年选派1~2名专业教师到国内外知名的无人机应用培训机构进行业务培训;鼓励教师去企业挂职锻炼,提高实践技能,每年安排1~2名专业教师到企业顶岗实习,实习时间通常不低于半年。通过搭台子,压担子,促进教师尽快向“双师型”队伍过渡。
(2)引进。继续从企业引进专业人才,把切实了解企业对高职人才的需求,又熟悉企业的生产设备和技术,熟悉岗位工作要求的高级技术人才以及能工巧匠充实到教师队伍中。到2027年,计划引进企业骨干技术人才1~2名。
(3)建立有激励机制的人事管理制度和科学的教职员工考核评价体系。以专业技术职务和岗位聘任为重点,加快人事管理制度改革;从制度上、政策上向“双师型”教师、骨干青年教师倾斜。注重全体教职员工的能力和素质培养,完善培训制度和考核制度,定期对教职员工的综合素质和业务能力进行考核。
(4)充分发挥企业兼职教师队伍的作用。企业兼职教师队伍是无人机应用技术专业教师队伍的重要组成部分。规划到2027年,本专业行业兼职教师达到4人。
(四)校内外实训基地建设
校内实训基地建设要结合学院以及本专业的中长期发展规划,适应无人机应用先进技术发展,建设与本专业新的人才培养方案与课程体系相匹配的实验实训室,将本专业校内实训基地建成集虚拟仿真实训和真实无人机应用实训相结合、校内和校外实训相结合的具有行业先进水平的实训基地。为国内一流的无人机应用人员培养和训练的基地。既要满足产学研结合育人的需要,又能利用其技术、设备、人才的优势,服务地方与行业,在企业与社会培训、职业技能鉴定、教师培训等方面发挥积极作用。同时,强化实践教学软件建设,开发适合无人机应用岗位实际的技能训练项目,扩充完善校外实习基地,特别是加强校外实习的管理和质量的监控等。具体建设内容如下:
严格按照专业课程体系和实践教学需要,依据无人机应用技术专业建设要求,新建2个无人机特色专业实训室。增加设备台套数,实训工位数,更新部分设备,提高实训的分组率和单个学生的实训工时。积极开发实训课程项目,实训项目工单,实训评估单,实训教材,加强实训教学内涵建设。加强校企合作,与金山无人机基地、上海翰动浩翔科技有限公司等企业共建无人机应用基础实训基地、飞机发动机维修实训基地。
(五)学生成长与发展
加强学生德育教育和当代民航精神教育、大国工匠精神教育,将专业教育融入职业精神教育,关注学生成长与发展,做好学生的就业指导,提高就业质量,做好毕业生跟踪调查,定期开展第三方评价,每年向社会发布就业质量报告。做好学生的创新创业教育,将学生的创新意识培养和创新思维养成融入教育教学全过程,促进专业教育与创新创业教育的有机融合,开设创新创业教育选修课程并在教学中注重学生创新思维的培养。学生在各级各类创新创业竞赛、全国和上海市高职院校技能大赛中获得高等级奖项,学生参与比例高。
探索建立“大德育教育体系”,100%的专业课程建立德育目标并渗透德育元素。
(六)社会服务能力
加强与企业联系,通过无人机应用执照培训、企业员工技能培训、校企共建实训基地等方式,不断提升行业服务能力;做好与相关企业无人机应用培训合作项目,校企共建培训项目,提升服务社会的能力。
组织专业带头人和骨干教师成立科研小组,开展行业、企业调研,进行或参与校企合作的横向科研项目。
(七)学生发展规模
在学生发展规模方面,考虑到本专业新建,本着适度发展的原则,在未来三年,本专业的招生规模将基本保持现有规模,按照行业发展需求适量增加,着力进行专业群和专业方向的拓展建设,将无人机应用技术专业建成专业口径宽、专业适应面广的特色专业。
五、专业建设的保障措施
(一)组织保障
1)加强对专业建设工作的领导
作为学院的重点建设专业,学院领导应高度重视无人机应用技术专业的建设工作,成立由主管院领导任组长的专业建设领导小组,二级学院制订详细专业建设规划,教研室制订专业建设实施计划,以加强对专业建设工作的领导和实施督促工作。
2)实施专业建设的立项制度,强化专业建设的管理
建立专业建设的评估与检查制度,定期检查专业建设的进展情况,并配套相应的激励措施,形成有效的竞争机制。
(二)专业基础能力建设方面的保障措施
1)加强宏观调控,加大专业建设专项经费的投入
学院在专业建设的过程中要加强宏观调控,整体上把握专业建设方案。加强对无人机应用技术专业建设的投入,包括硬件投入与软件投入,特别是专项建设经费的投入和相关政策的配套。专业建设的投入包括基础实训室、专业实训室、校内外实习基地等基础设施建设投入,同时包括课程建设、教材建设、专业教学改革的投入。
2)加强专业师资队伍建设
完善专业带头人、专业骨干教师的选拔和聘用制度,以形成知识结构合理、梯队明显,具有发展潜力的师资队伍为目标,鼓励教师努力提高教学水平、专业技能水平与科研能力。
强化中青年专业带头人和专业骨干队伍建设,设立师资培养专项经费,加大学术梯队的培养与引进力度,启动“教学名师”工程,到2027年达到拥有市级“教学名师”1名。完善企业特聘教师制度;抓紧抓好优秀中青年骨干教师和专业后备人才的选拔和培养工作。
无人机应用技术专业将借助学院基本办学条件以及本专业创建上海市一流专业的发展机遇,依托上海和华东地区丰富的无人机应用资源,把握航空机务维修行业蓬勃发展的机遇,以先进的办学理念、特色鲜明的人才培养方案、结构合理的师资队伍,不断进行教学改革,把本专业建成全国职业院校示范专业,发挥专业的示范引领作用,全面带动相关职业院校无人机应用技术专业点优化建设。