一、项目基本情况

2020年6月立项的河北省创新能力提升计划项目“青少年无人机科普教育平台开发”，建设内容如下：

青少年无人机科普教育平台建设内容主要包括三大部分：无人机产品设计与生产，无人机教学标准化产品研发，开展科普推广活动。

1.无人机产品设计与生产，包括无人机硬件系统以及软件系统研发。

（1）无人机硬件系统包含组成无人机的机械结构设计，飞控系统设计，标准件选型试验，动力系统选型与调试，传感器模块选型，模块化产品生产，无人机装配与调试等工作。无人机应用开发拓展模块，包括显示器、智能语音模块、计算单元、视觉传感器、图像采集模块、通信模块、抛投装置等的装配与调试。

（2）无人机软件系统包含网络教学平台，实现教学资源实时更新与教学互动；无人机设计软件，实现无人机机械结构设计与装配；图形化编程软件，实现无人机编程飞行控制；无人机地面站，完成无人机校准，传感器标定，参数设置等功能。

2.无人机教学标准化产品研发，包括《无人机飞控系统与传感器》课程模块教学标准的研发，以及中小学科普教育教学体系的研发。

（1）《无人机飞控系统与传感器》课程模块以青少年无人机生产与组装调试案例为教学内容，引入岗位能力培养与组装调试能力培养，提高专业学生行业应用无人机的开发能力，与此同时，开展青少年科普教育师资教学能力培养等，构建完整的教学标准，开展教学实践。

（2）中小学科普教育教学体系主要包括科普内容的制定，知识的拓展，教学项目的开发，实现教学内容标准化，教学方法科学化，教学手段先进化。基于青少年无人机科普教育平台的教学指导手册，产品使用手册，多媒体教学资源，飞行训练手册等的编制。

3.开展科普推广活动，实施地点为中小学、青少年宫、科技馆、素质拓展培训机构等科普场所，网络教学平台，河北机电职业技术学院相关实训室，生产性实训车间等。

研发可实施的产品推广与应用方案，面向中小学、青少年宫、科技馆、素质拓展培训机构等用户群体，个性化的产品资源开发，扩大青少年无人机科普教育平台的应用范围和受众面，建设青少年无人机科普教育基地，培养科普教育师资队伍，开展科普知识讲座，科普竞赛等活动。

二、项目完成情况

1、开发青少年无人机科普教育产品10套。

无人机硬件系统包含组成无人机的机械结构设计，飞控系统设计，标准件选型试验，动力系统选型与调试，传感器模块选型，模块化产品生产，无人机装配与调试等工作。无人机应用开发拓展模块，包括显示器、智能语音模块、计算单元、视觉传感器、图像采集模块、通信模块、抛投装置等的装配与调试。

编程积木无人机套件，积木搭建设计，图形编程学习，整机采用积木拼接造型，多轴可变距结构设计，支持个人DIY创意搭建，可玩性更强，非常适合无人机的组装教学和基础知识学习，满足学生接触无人机初期的好奇心，培养创新能力，激发创造力。主机配备多功能拓展接口，可外接蜂鸣器、LED灯、磁吸模块、避障模块等电子模块，可对无人机进行升级改造，实现灯光音乐的交互应用，以及迷宫、空投等新场景新玩法的探索，深度开发前沿科技，边学边玩，解锁更多人工智能应用。

2、出版标准化科普教材3本，编制教学指导手册1套、教学标准1套。

（1）已出版职业教育无人机应用技术专业系列教材《无人机操控技术》，化学工业出版社，总字数23.8万字，ISBN:9787122391384，出版时间2021年10月。

（2）已出版《无人机测绘技术与应用研究》，北京工业大学出版社，总字数34.5万字，ISBN:9787563985470，出版时间：2022年12月。

（3）已出版《青少年科学工作室优秀活动案例选编》，科学出版社，总字数18万字，ISBN：9787030758262，出版时间：2023年7月。

（4）编制教学指导手册1套、教学标准1套。

教学指导手册

教学标准

3、研发网络教学资源1套。

青少年无人机科普教育平台开发课程教学平台网址：

http://mooc1.chaoxing.com/course/239965184.html

网络教学平台，实现教学资源实时更新与教学互动；无人机设计软件，实现无人机机械结构设计与装配；图形化编程软件，实现无人机编程飞行控制；无人机地面站，完成无人机校准，传感器标定，参数设置等功能。青少年朋友可以通过该平台丰富的教学资源学习无人机相关知识，开展无人机行业应用等知识的学习。以岗位需求为主线，以典型岗位为载体，将本课程教学内容进行整合、调整，将课程内容分配到各岗位任务中，以岗位需求为指导重新布局教学内容。将学习内容、测验和作业按单元内容发布，并在讨论区及时完成师生及生生交流，充分发挥互联网时代下在线课程教学特点。教学内容上推进“岗课赛证融通”，在教学方式上打破传统授课方式中理论和实践脱离，先理论后实践的学科型模式，变知识学科本位为职业能力本位，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容，采用任务引领、实践导向的课程思想，创设工作情景，将“知识学习、职业能力训练和综合素质培养”贯穿教学全过程；遵循“一体化设计、结构化课程、颗粒化资源”的资源建设思路，对接“1+X”无人机驾驶、无人机检测与维护职业技能等级标准，无人机装调检修工职业技能标准、行业企业标准等，以岗位技能需求导向，行企专家共同参与，重构“课证融合”专业课程体系，参照《无人机应用技术专业人才培养方案》国家标准，优化人才培养方案；按照职业岗位（群）的能力要求，制订完善课程标准。校企合作，开发模块化教学资源，建设了形式多样的“线上+线下”教学平台资源，涵盖微课、动画、虚拟仿真资源、企业实践案例，教学资源实时更新，及时补充新技术、新工艺、新规范；开展了无人机“1+X”等级证书、行业应用、科普教育等培训工作，做好课程总体设计和教学组织实施，推动课堂教学革命。

网络教学平台

课程内容

教学资源

4、举办主题活动，累计科普参与人数达5000余人次。

基于河北省科普示范基地建设，邢台市智能制造科普基地建设，通过全国科普日活动，科技工作者日，职业教育活动周，5·12全国防灾减灾日等主题活动，线上线下相结合，累计科普人次已达到5000余人次。

5、发表省级及以上论文2篇。

（1）《建设高校科普资源助推”双减”工作机制的必要性研究》，《教育科学》，2023年2月

（2）《碳纤维复合薄壁材料的无人机机翼结构优化设计》，《塑料科技》，2022年9月，中文核心

6、获得专利授权7项。

（1）专利名称：一种青少年无人机科普教育装置

专利号：ZL202023218299.8

发明人：樊新乾;麻丽明;王庆斌

公开日期（授权）：2021.10.08

（2）专利名称：一种无人机底部五拼相机安装结构

专利号：ZL202023218242.8

发明人：樊新乾;麻丽明;王庆斌

公开日期（授权）：2021.11.12

（3）专利名称：一种无人机五拼相机用角度调节结构

专利号：ZL202023218246.6

发明人：樊新乾;麻丽明;王庆斌

公开日期（授权）：2021.12.24

（4）专利名称：一种无人机降落起落架弹出装置

专利号：ZL202223457253.0

发明人：王庆斌;樊新乾

公开日期（授权）：2023.03.17

（5）专利名称：一种无人船维修收纳装置

专利号：ZL202223456233.1

发明人：王庆斌;樊新乾

公开日期（授权）：2023.03.21

（6）专利名称：一种基于无人机的测绘仪

专利号：ZL202320264779.2

发明人：蔡轲若;于士佳;马世博;樊新乾;吴浩;王福增;张宇鑫

公开日期（授权）：2023.04.28

（7）专利名称：一种稳定型无人机测绘装置

专利号：ZL202320274716.5

发明人：蔡轲若;于士佳;马世博;樊新乾;吴浩;王福增;张宇鑫

公开日期（授权）：2023.05.02

7、获得软件著作权授权2项。

（1）软件名称：无人机编队仿生飞行scratch程序软件V1.0

著作权人：何江腾；武晓英；樊新乾

开发完成日期：2022年03月20日

登记号：2022SR1248712

（2）软件名称：基于STM32无人机机载设备数据监测系统V1.0

著作权人：贾翰康；樊新乾；武晓英

开发完成日期：2022年03月20日

登记号：2022SR1248712

8、培养科普教师10名。

地址：河北省邢台市泉北西大街1169号河北机电职业技术学院