董海洲

摘 要：現(xiàn)在無人機應(yīng)用日益增多，受到了社會各界的廣泛關(guān)注，如在攝影攝像、遙感測繪、監(jiān)控探查、貨物運輸?shù)阮I(lǐng)域中無人機都發(fā)揮了獨特的作用，展現(xiàn)出特有的價值。與此同時，社會大眾對無人機的興趣也日益高漲，各級政府與行業(yè)部門先后出臺政策，要求面向社會做好無人機的科普和宣傳教育工作，提高社會大眾對無人機的科學(xué)認知，激發(fā)青少年對無人機的學(xué)習和研究興趣，為我國無人機事業(yè)的未來發(fā)展積蓄力量。作為民航行業(yè)的唯一科技類博物館，民航博物館應(yīng)當重視并開展無人機科普基地建設(shè)，承擔起無人機科普和宣傳教育的責任，讓無人機科普和宣傳教育達到應(yīng)有的成效。本文對建立無人機科普基地的必要性進行了分析，就民航博物館建立無人機科普基地的基本策略提出探討性建議，希望能夠為相關(guān)的工作實踐提供參考。

關(guān)鍵詞：無人機; 科普基地; 必要性; 基本策略

中圖分類號：TP2? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）7-006-002

在如今社會時代環(huán)境與科技條件下，民航博物館應(yīng)當將無人機科普基地建立作為一項重要課題，既要深刻認識到建立無人機科普基地的必要性，又要采取科學(xué)合理的手段開展無人機科普基地建立，豐富無人機科普基地的宣傳、教育及服務(wù)功能，確保無人機科普和宣傳教育的成效，促進無人機事業(yè)的未來發(fā)展。

一、建立無人機科普基地的必要性分析

“無人機”，其英文名稱Unmanned Aerial Vehicle，簡稱UAV，是一種通過遠程操控技術(shù)、自動化技術(shù)進行飛行及其他功能控制的不載人飛機。作為單一的飛行器來看，其作用和功能較為有限，但是在實際應(yīng)用中無人機能夠與其他的技術(shù)、設(shè)備相結(jié)合，如通過搭載攝像機、遙感探測儀等，便能實現(xiàn)攝影攝像、遙感探測等功能，相當之便捷[1]。隨著無人機應(yīng)用的日益廣泛，以及大眾對無人機興趣的逐步加深，建立無人機科普基地的必要性也日益凸顯。

（一）滿足社會大眾的客觀需求

站在普通社會大眾的角度上來講，他們自身對于無人機具有非常濃厚的興趣。當前，我國的物質(zhì)與經(jīng)濟生活水平日益提升，大眾越來越追求科學(xué)知識與精神文化方面的生活質(zhì)量，渴望認識更多、了解更多。尤其是青少年，他們的好奇心重，探索欲強，對各種新生的科學(xué)技術(shù)知識，都希望能夠一探究竟。因此，建立無人機科普基地，面向所有的成年大眾和青少年，開展無人機方面的科學(xué)知識宣傳教育，實際上就是在滿足社會大眾的客觀需求。

（二）強化民航博物館的職能擔當

無人機科普基地建立必須以現(xiàn)有科普場館為依托。民航博物館是中國民用航空局主辦的民用航空專題博物館，本身就具有科普、宣傳和教育的職能。由于無人機事業(yè)當前廣受關(guān)注和重視，政府與行業(yè)部門先后出臺政策，要求面向社會做好無人機的科普和宣傳教育工作[2]。在這樣的背景下，作為民航博物館應(yīng)當迅速響應(yīng)，積極落實相關(guān)政策要求，通過建立無人機科普基地，為社會大眾提供專門的無人機科普、宣傳、教育服務(wù)，從而強化民航博物館的職能擔當。

（三）擴展航空科普教育體系、促進無人機事業(yè)發(fā)展

航空科普教育具有其自身的體系。傳統(tǒng)的航空科普教育的內(nèi)容和形式，都已經(jīng)較為完善，但是作為新生事物的“無人機”科普教育，還基本處于空白，這是航空科普教育體系當中的一個短板。因此，民航博物館應(yīng)當通過建立無人機科普基地，擴展航空科普教育體系，開發(fā)相應(yīng)的無人機科普教育內(nèi)容和形式[3]。如對青少年進行動手操作、編程體驗等教育活動，使他們產(chǎn)生對無人機的更深層次認知，激發(fā)出他們更強烈的學(xué)習、了解和探究欲望，鼓勵他們今后投身無人機事業(yè)的研發(fā)，從而促進未來的無人機事業(yè)發(fā)展。

二、建立無人機科普基地的服務(wù)內(nèi)容規(guī)劃

現(xiàn)階段，民航博物館無人機科普基地的建立，可以圍繞三個方面的服務(wù)內(nèi)容來進行建立規(guī)劃，第一是展示無人機的發(fā)展歷史與文化技術(shù);第二是進行無人機方面的教育和培訓(xùn);第三是開展無人機實踐操作活動。

（一）展示無人機發(fā)展歷史與文化技術(shù)

增進社會大眾對無人機的基本認識和了解，是民航博物館建立無人機科普教育基地的根本目標。實踐中，民航博物館需要利用好各種現(xiàn)代化的展示技術(shù)，為大眾展示無人機的發(fā)展歷史與文化、技術(shù)[4]。如建立世界經(jīng)典無人機、中國無人機和未來無人機發(fā)展的電子檔案和電子資料，利用模型、圖冊、影視、全息投影、虛擬現(xiàn)實等手段展示無人機的發(fā)展歷程。其中要注意對全息投影技術(shù)、影視長卷技術(shù)、滑軌屏幕技術(shù)、虛擬講解員技術(shù)以及影音資料和影視資源的應(yīng)用，通過對這些技術(shù)的應(yīng)用，能夠大大增強無人機展示的趣味性和吸引力，使大眾更加直觀、形象的獲得對無人機的認識。同時，還要應(yīng)用好VR技術(shù)、MR技術(shù)，突破傳統(tǒng)畫冊平面、靜態(tài)的顯示，用手機、平板掃描紙質(zhì)畫冊觸發(fā)AR內(nèi)容，通過三維立體、動態(tài)的呈現(xiàn)內(nèi)容，這能使得展示內(nèi)容更加生動。

（二）無人機教育和培訓(xùn)

除了通常的科普宣傳之外，民航博物館在無人機基地建立中，還應(yīng)當為大眾，尤其是青少年提供無人機方面的教育培訓(xùn)?；诂F(xiàn)代化的創(chuàng)客教育理念，把無人機、機器人等與編程課程相結(jié)合，引導(dǎo)滿足青少年對世界的好奇和興趣，并按照科學(xué)和數(shù)學(xué)方式去思考，注重培養(yǎng)青少年的成就感，保持和鼓勵他們對科學(xué)和數(shù)學(xué)的長期興趣。如針對6-18歲不同年齡段的青少年人群，可以根據(jù)其年齡特性及認知能力，擬定不同教學(xué)培訓(xùn)方案。以對無人機的編程教學(xué)為例，按照不同的層次和難度，分別設(shè)置三項課程，最簡單的是無人機入門課程;增加一定難度的無人機編程初級課程[5];以及難度更高的無人機編程進階課程。還可以針對青少年，開展無人機研學(xué)教育、無人機飛行穿越活動、人工智能無人機編程體驗、無人機編隊表演或是參觀無人機歷史、文化和技術(shù)展區(qū)等。這樣的教育培訓(xùn)形式更加靈活，而且青少年都愿意參加，不受知識基礎(chǔ)、專業(yè)能力等方面的限制。

（三）開展無人機實踐操作競賽活動

為了進一步突出社會大眾在無人機科普宣傳中的主體地位，除了上述相對被動的服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)形式之外，民航博物館在無人機科普宣傳基地建立中，還可以開展無人機實踐操作競賽活動，目的是讓社會大眾能夠親自進行無人機實踐操作，并通過競賽強化他們的興趣和動力。如可以策劃組織開展個人飛行賽、物流搬運賽、第一視角飛行賽、團體賽、空中格斗賽、接力飛行賽、編程挑戰(zhàn)賽、編隊飛行賽等賽事活動。

三、建立無人機科普基地的硬件設(shè)施布局

相對于無人機科普基地的服務(wù)內(nèi)容規(guī)劃，其硬件設(shè)施設(shè)備也應(yīng)按照展示、教育和競技三個區(qū)域進行針對性布局規(guī)劃。

（一）無人機歷史、文化和技術(shù)展示區(qū)布局方案

為了滿足無人機展示的科普宣傳服務(wù)需求，需要對整個區(qū)域的布局進行系統(tǒng)性的規(guī)劃[6]。歷史、文化和技術(shù)展示區(qū)主要展示內(nèi)容包含世界經(jīng)典無人機、中國無人機發(fā)展、未來無人機趨勢等主要內(nèi)容，涉及實物、模型、文獻、影音資料、VR素材、影視資源等。

在模型展示區(qū)當中，以無人機模型為主要展出內(nèi)容，通過為實物模型配置介紹圖冊和虛擬講解員，向用戶展示國內(nèi)外的無人機。虛擬講解員以真人/虛擬方式講解各項展示內(nèi)容，觀眾靠近自動觸發(fā)、自動講解。在全息展示區(qū)，以三維、全息的方式展示無人機科普內(nèi)容，AR控制臺與全息投影機同步展示，360度懸浮影像由主體模型場景、造型燈光系統(tǒng)、光學(xué)成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)、計算機多媒體系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成?；壠琳故緟^(qū)，屏幕可沿軌道自動或手動滑動，以立體、動態(tài)的方式對墻面內(nèi)容進行延伸和闡述，屏幕內(nèi)容與所處位置墻面的內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。影視長卷/未來發(fā)展區(qū)，以動態(tài)呈現(xiàn)無人機發(fā)展歷程、大事件，采用立體投影（高清墻面投影/偏振投影）的方式，生動展示無人機影像素材。史料文獻展示區(qū)，在傳統(tǒng)紙質(zhì)、實體資料文獻的基礎(chǔ)上，挖掘無人機發(fā)展的各類素材，建立虛擬現(xiàn)實環(huán)境下的科普資源，如在VR場景中搭建數(shù)字展廳，體驗超現(xiàn)實的瀏覽方式，可在VR設(shè)備、大屏幕、手機上體驗;或突破傳統(tǒng)畫冊平面、靜態(tài)顯示，用手機、平板掃描紙質(zhì)畫冊觸發(fā)AR內(nèi)容，三維立體、動態(tài)的呈現(xiàn)內(nèi)容。

（二）無人機教育培訓(xùn)區(qū)布局方案

在無人機教育培訓(xùn)區(qū)布局方案中，需要結(jié)合實際教學(xué)場景，充分考慮教員與學(xué)習者的使用需求，根據(jù)不同的課程體系，選搭不同的教學(xué)區(qū)域，教學(xué)區(qū)域分為授課區(qū)、生產(chǎn)維修區(qū)、模擬飛行區(qū)和飛行訓(xùn)練區(qū)。

授課區(qū)主要用于無人機理論知識、編程教學(xué)等內(nèi)容的功能區(qū)域，為了保證授課教學(xué)的秩序，學(xué)生人數(shù)控制在36人左右為宜。為了保證學(xué)生的學(xué)習體驗，每個座位配備電腦、無人機教具、拆裝工具盒等。生產(chǎn)維修區(qū)，準備DIY零部件。教具深度維修改裝的功能區(qū)域，配備3D打印機及耗材、小型臺式砂輪機、小型臺鉆、小型手鋸、電烙鐵、熱風槍、氣體交換機、滅火器、防火試驗臺、碳纖維管、輕木板等器材。模擬飛行區(qū)，配備飛行模擬器，讓學(xué)生可以體驗操作各種類型和尺寸的無人機，為后期實操打下基礎(chǔ)。飛行訓(xùn)練區(qū)，為無人機日常飛行訓(xùn)練、任務(wù)測試、參賽集訓(xùn)的多功能訓(xùn)練場地。

（三）無人機競技區(qū)布局方案

在無人機科普基地競技區(qū)的布局規(guī)劃中，應(yīng)注意滿足其需要完成各項科目的賽前準備、調(diào)試、試飛和比賽等過程的功能需求。

在實踐當中，一是需要規(guī)劃專門的試飛區(qū)，用于試飛專用場地，無人機操控相關(guān)活動須在專用場地中進行;二是需要規(guī)劃比賽區(qū)，比賽區(qū)域內(nèi)設(shè)置比賽場地設(shè)備設(shè)施，包含各類識別區(qū)、屏風、攝像機、裁判位、飛手位等;三是需要有專門的調(diào)試及維護區(qū)，對組裝完成的無人機硬件進行校準和微調(diào)，對軟件進行配置和調(diào)試，對電池、電機、機架、槳葉、電調(diào)、飛控、遙控器等進行維護;除此之外，還需要分別有技術(shù)檢查區(qū)、飛行器存放處、競速區(qū)，分別用于通過測試測量儀器和故障指導(dǎo)手冊對故障無人機進行檢修和零件的換配，存放無人機及相關(guān)部件，完成無人機的硬件組裝，建立比賽用標準競速跑道及設(shè)備設(shè)施，以及競賽過程中的電子輔助裁判設(shè)備。

四、結(jié)語

當前，建立無人機科普基地十分必要，既能夠滿足社會大眾的客觀需求，又能夠強化民航博物館的職能擔當，還可以充實航空科普教育內(nèi)容體系，促進我國無人機事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。總之，關(guān)于無人機科普基地建立問題，應(yīng)當引起社會各界高度關(guān)注與重視，加強研究與實踐，豐富其功能，優(yōu)化其布局，使其能夠為民航強國建立提供有力支持，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻力量。

參考文獻：

[1]強德霞.“無人機+”背景下無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究與實踐[J]中國建材科技，2020（05）：154-155

[2]張柳.基于STEAM教育的小學(xué)創(chuàng)客課例設(shè)計與實施——以《無人機確定位置》為例[J]數(shù)字通信世界，2020（07）：269-270

[3]韓子明.無人機飛手職業(yè)體驗活動探索與分析[J]中國現(xiàn)代教育裝備，2020（04）：23-25

[4]鐘佩儀.基于人工智能和STEAM教育的無人機專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J]科教導(dǎo)刊（下旬），2019（07）：49-50

[5]朱珂，王瑋，楊露彬.“5G+無人機”技術(shù)的教與學(xué)：場景、路徑與未來應(yīng)用展望[J]遠程教育雜志，2019（04）：33-41

[6]愛飛無人機展示體驗中心 快速實現(xiàn)無人機及其全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品 一站式采購交易[J]航空科學(xué)技術(shù)，2016 （09）：79-80