關鍵詞：遊戲教學法無人機飛行訓練教學應用
随着航拍技術、遙感技術的不斷發展，無人機應用技術作為一門新興的綜合性技術，在我國國防建設、地質勘測、電網巡視、高速公路巡查、氣象檢測、森林防火、海事巡邏等軍用與民用技術領域獲得廣泛應用，成為提高效率和提升産業規模水平發展的重要工具。今年4月，《全國技工院校專業目錄（2018年修訂）》在交通類新增無人機應用技術專業，而筆者學校于2016年與企業合作，率先在技工院校内開設無人機應用技術專業，開設無人機飛行原理與結構、飛行訓練、組裝、調試、維修等核心課程，旨在培養掌握無人機操控技術，并能夠運用無人機理論與技術快速分析與解決工作任務的高技能人才。學生畢業後推薦從事航測、航拍、植保、地質探測、無人機操控手、維護維修人員、地勤人員、搭載設備操控人員、數據處理人員等工作。
一、開設無人機飛行訓練的課程意義及教學難度
無人機飛行訓練是無人機應用技術專業核心課程，包括無人機模拟飛行訓練、室外四軸無人機訓練和7公斤六軸無人機（考試标準機型）訓練三個階段。訓練内容是根據中國航空器擁有者及駕駛員協會（AOPA）多旋翼駕駛員的實踐考核要求制定的，即用遙控器操控7公斤以上的六軸無人機起飛、降落并在空中完成360度慢速旋轉及水平8字飛行（如下圖），要求自旋漂移不超過0.5米，8字按照軌迹飛行，并且沒有明顯掉高。
無人機飛行訓練是學生從菜鳥蛻變成飛手至關重要的環節，旨在培養學生面對無人機複雜飛行環境時，做到沉着冷靜、精準穩定地操控無人機。
但是操控無人機安全穩定飛行是一個比較複雜、漫長而枯燥的學習過程，訓練強度大，對飛手有非常高的要求。為避免因操控不娴熟造成炸機等損失，無人機模拟飛行訓練是必備基礎，不僅能最大限度地提高無人機訓練效能，更能降低無人機教學訓練成本，避免意外經濟損失。由于技工院校生源較差，學生的學習能力參差不齊，學習态度欠佳，急于求成，且傳統課程安排很難激發學生的學習熱情，因此導緻學生模拟訓練不認真、實操訓練進步慢的局面，難以保證教學質量與飛行安全。
為了激發學生學習的熱情，可以把遊戲教學法引入無人機飛行訓練的教學中，設置闖關任務，開展個人、小組及班級内積分争奪賽，舉辦航空攝影、航拍等趣味比賽，讓學習充滿樂趣，提升訓練效果，進而有效提高學生的專業操作技能。
二、遊戲教學法的定義遊戲教學法即教師根據教學大綱、教學目标與教學内容，以遊戲的形式設計并開展教學，使學生在輕松的氛圍中，在歡快的活動中，或在激烈的競争中，不知不覺地學會核心知識、掌握關鍵技能的教學方法。簡單地說，遊戲教學法就是将“遊戲”與“教學”兩者巧妙地結合在一起，從而有效激發學生學習興趣的教學方法。遊戲法通常有一定情節和競賽成分，内容與形式多樣，目的在于充分發揮學生的主動性與創造性，以突出學生在教學中的主體地位。
三、遊戲教學法在無人機飛行訓練中的應用要成為一名優秀的飛手，不僅需要眼明手快，或是建立生理反射，更需要一個正确的教學系統和堅持不懈的有效飛行訓練。因此，隻要設置确定合理教學系統，并從一開始就重點培養學生掌握固定操控模式，那麼每一個學生都能被訓練成為一名合格的無人機駕駛員。
1.合理設置闖關任務
無人機飛行訓練核心内容是360度慢速旋轉及水平8字飛行，其中360度慢速旋轉考核無人機懸停技術，是飛行的核心基礎，更是其他飛行技巧的基石，對後續進階飛行訓練有事半功倍的效果。水平8字飛行要求無人機分别完成左側畫圓和右側畫圓，最終航迹形成一個“8”字，目的是培養學生操控無人機時動作的協調性，熟練各項操作，做到收放自如，克服面對無人機時的緊張感。因此，水平8字是無人機操控從入門到精通的分水嶺。
為了把整個訓練過程模拟成一個通關遊戲，筆者依據無人機飛行訓練内容，細化訓練模塊及進階任務單（如表1和表2所示），編制無人機飛行訓練的校本教材。其中無人機模拟飛行訓練包括定點懸停、進階懸停及水平8字飛行訓練三大模塊，無人機操控飛行訓練包括對尾懸停、360度自旋及外場航線飛行訓練三大模塊。每個任務單設有學習目标、訓練内容、操作技巧提示、學習記錄及思考等教學環節，有助于學生及時總結經驗、交流分享，促進小組及班級的集體成長。
2.開展個人、小組及班級内積分争奪賽
班級的學生按5～6人一組進行合理分組，每組選拔一名組長。由組長帶領組員根據任務單開展闖關訓練，指導教師負責考核與監督。每個任務均設有個人積分及小組獎勵，個人或小組在規定時間内提前通關，可獲得不同的速度獎勵。小組以任務單開展組内比賽，每組每周推薦2人，組織班級内競技比賽，按名次給予不同積分獎勵。學生個人及小組的最終積分作為其本課程的核心評價标準，以此激發學生“學、比、趕、幫、超”的熱情，促進小組團隊協作、班級公平競争，提高學生訓練實效，使學生真正掌握無人機操控的基本技能。
3.舉辦航空攝影、航拍等趣味比賽
為了實現“學以緻用、用以促學、學用相長”的目标，充分發揮學校無人機實訓條件優勢，學校每年組織全校的航空攝影、航拍等趣味比賽。學生在比賽中不僅需要掌握娴熟的基本技能，更要學習攝影構圖、視角選取、視頻拍攝穩定等知識與技能，及在複雜的飛行環境中如何做到靈活機動。因此，通過比賽的實踐鍛煉，學生操控無人機的技能得到有效鞏固與提升。
四、實踐結果經過一年多的教學實踐，遊戲教學法深受學生好評，讓原本枯燥無味的訓練成為任務難度遞增的闖關遊戲，且更加注重實踐運用能力，調動學生參與課堂學習和實踐訓練的積極性；以小組協作促使互幫互學、互勉互勵，充分保障學生的主體地位，提供了學生展示自我的平台，培養了學生合作與公平競争的意識；學生在遊戲比拼中磨煉技術，提升無人機操控能力，蛻變成為一名優秀的飛手。
參考文獻：
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（作者單位：王雨峰，江蘇省交通技師學院；馮園，鎮江第一外國語學校）