一、案例背景
無人機技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是無人機集群編隊控制技術(shù)的崛起，為軍事偵察、民用測量、物流配送、農(nóng)業(yè)植保等多個領(lǐng)域帶來了革命性的變化。無人機集群編隊控制技術(shù)通過多架無人機的協(xié)同工作，能夠顯著提高任務執(zhí)行效率、擴大偵察范圍，并增強系統(tǒng)的魯棒性和適應性。然而，這一技術(shù)的實現(xiàn)需要解決信息感知、數(shù)據(jù)融合、任務分配、航跡規(guī)劃、編隊控制、通信組網(wǎng)等多項關(guān)鍵技術(shù)問題。因此，在《無人機集群編隊控制技術(shù)》課程中融入思政教育，培養(yǎng)學生的愛國情懷、創(chuàng)新精神、團隊合作精神以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，對于培養(yǎng)適應未來無人機技術(shù)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才具有重要意義。
近年來，我國在無人機技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著進展，特別是在北斗導航系統(tǒng)的支持下，無人機集群編隊控制技術(shù)得到了進一步發(fā)展。在無人機集群編隊控制中，北斗導航系統(tǒng)能夠提供精確的定位和導航信息，為無人機之間的協(xié)同工作提供了重要保障。
二、主要做法
2.1案例教學
案例教學是一種有效的教學方法，通過引入實際案例，使學生能夠更好地理解和掌握理論知識。在無人機集群編隊控制技術(shù)的課程中，教學團隊引入了國內(nèi)外無人機集群編隊控制的典型案例，如無人機燈光秀、環(huán)境監(jiān)測、災害救援等，引導學生了解無人機技術(shù)的實際應用場景和社會價值。
同時，團隊教師還引入了北斗導航系統(tǒng)在無人機集群編隊控制中的應用案例。通過介紹北斗導航系統(tǒng)在無人機編隊飛行中的定位、導航和授時功能，以及如何通過北斗導航系統(tǒng)實現(xiàn)無人機之間的協(xié)同工作和信息共享。這些案例不僅有助于學生了解北斗導航系統(tǒng)的實際應用，還能讓他們深刻認識到科技創(chuàng)新對于國家發(fā)展的重要性。
2.2任務驅(qū)動教學
在無人機集群編隊控制技術(shù)的課程中，團隊教師設(shè)置了具體的無人機集群編隊控制任務，如編隊構(gòu)成/重構(gòu)、編隊保持、路徑規(guī)劃等，讓學生在實踐中掌握相關(guān)知識和技能。通過設(shè)定一個無人機集群編隊飛行的任務，要求學生根據(jù)任務需求設(shè)計編隊隊形、規(guī)劃飛行路徑，并通過編程實現(xiàn)無人機的協(xié)同工作（圖1）。在完成任務的過程中，學生需要綜合運用所學知識，進行團隊合作和小組討論，共同解決問題。這種教學方式不僅有助于提高學生的實踐能力和解決問題的能力，還能培養(yǎng)他們的團隊合作精神和溝通能力。
圖1 案例驅(qū)動課堂教學
此外，我們還將北斗導航系統(tǒng)的應用融入任務驅(qū)動教學中。要求學生利用北斗導航系統(tǒng)實現(xiàn)無人機的精確定位和導航，或者通過北斗導航系統(tǒng)實現(xiàn)無人機之間的信息共享和協(xié)同工作。這些任務不僅有助于學生掌握北斗導航系統(tǒng)的應用方法，還能讓他們在實踐中深刻認識到科技創(chuàng)新對于無人機技術(shù)發(fā)展的重要性。
2.3融入思政元素
在無人機集群編隊控制技術(shù)的專業(yè)課程中融入思政元素，是培養(yǎng)學生愛國情懷、創(chuàng)新精神、團隊合作精神以及嚴謹科學態(tài)度的重要途徑。我們通過講述無人機研發(fā)、制作創(chuàng)新企業(yè)的故事，讓學生了解中國制造的科創(chuàng)能力，引導他們塑造良好的職業(yè)道德素質(zhì)，樹立正確的擇業(yè)觀、價值觀、人生觀。
在課堂上展示介紹我國在無人機技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果和領(lǐng)軍企業(yè)，如大疆創(chuàng)新、華為等企業(yè)。這些企業(yè)在無人機技術(shù)的研發(fā)和應用方面取得了顯著成就，不僅推動了我國無人機技術(shù)的發(fā)展，還為國家的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步做出了重要貢獻。通過講述這些企業(yè)的故事，學生可以深刻認識到科技創(chuàng)新對于國家發(fā)展的重要性，激發(fā)他們的愛國情懷和創(chuàng)新精神。
此外，我們還將北斗導航系統(tǒng)的應用融入思政教育中。介紹北斗導航系統(tǒng)在國防建設(shè)、民用測量、災害救援等領(lǐng)域的應用成果和重要意義。通過講述這些應用案例，學生可以深刻認識到科技創(chuàng)新對于國家安全和民生福祉的重要性，增強他們的民族自豪感和愛國情懷。課程內(nèi)容與思政元素對應關(guān)系見表1。
表1 無人機集群編隊控制技術(shù)課程思政元素
三、主要成效
3.1提升學生專業(yè)素養(yǎng)
通過案例教學和實踐任務，學生對無人機集群編隊控制技術(shù)有了更深入的了解和掌握。這種教學方式有助于提高學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力，為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
3.2培養(yǎng)創(chuàng)新精神
通過引入創(chuàng)新案例和鼓勵學生自主創(chuàng)新，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。學生需要不斷嘗試新的方法和思路來解決問題，有助于激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。同時，通過團隊合作和小組討論，學生還能夠從他人的想法中汲取靈感，進一步拓展自己的思維視野。
3.3樹立正確價值觀
通過融入思政元素，引導學生樹立了正確的價值觀、人生觀和擇業(yè)觀。通過講述無人機研發(fā)、制作創(chuàng)新企業(yè)的故事和北斗導航系統(tǒng)的應用案例，學生可以深刻認識到科技創(chuàng)新對于國家發(fā)展的重要性，增強他們的民族自豪感和愛國情懷。同時，通過團隊合作和小組討論，學生還能夠?qū)W會尊重他人、關(guān)心集體、勇于擔當?shù)葍?yōu)秀品質(zhì)，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的道德基礎(chǔ)。
四、特色與創(chuàng)新
4.1案例教學與實踐任務相結(jié)合
案例教學與實踐任務相結(jié)合是本課程的特色之一。通過引入典型案例和設(shè)置實踐任務，我們將理論知識與實踐相結(jié)合，使學生在掌握理論知識的同時，能夠在實踐中運用所學知識解決實際問題。這種教學方式不僅提高了學生的學習興趣和實踐能力，還有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
4.2融入思政元素
將思政元素融入專業(yè)課程中是本課程的另一大特色。通過講述無人機研發(fā)、制作創(chuàng)新企業(yè)的故事和北斗導航系統(tǒng)的應用案例，我們引導學生樹立了正確的價值觀、人生觀和擇業(yè)觀。這種教學方式不僅有助于培養(yǎng)學生的職業(yè)道德素質(zhì)和社會責任感，還能夠激發(fā)他們的愛國情懷和創(chuàng)新精神。
4.3創(chuàng)新教學方式
本課程采用了多種創(chuàng)新教學方式，如小組討論、團隊合作、案例分析等。通過引入北斗導航系統(tǒng)的應用案例和無人機集群編隊控制的實踐任務，讓學生在實踐中深刻認識到科技創(chuàng)新對于國家發(fā)展的重要性。
綜上所述，將無人機集群編隊控制技術(shù)融入思政教育，不僅提升了學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神、團隊合作精神以及正確的價值觀。未來，我們將繼續(xù)深化課程改革和創(chuàng)新教學方式，為培養(yǎng)適應未來無人機技術(shù)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才做出更大的貢獻。
五、相關(guān)思政元素
尊重他人、關(guān)心集體、勇于擔當、民族自豪感和愛國情懷
