建立无人机科普基地的必要性与基本策略
董海洲
摘 要：现在无人机应用日益增多，受到了社会各界的广泛关注，如在摄影摄像、遥感测绘、监控探查、货物运输等领域中无人机都发挥了独特的作用，展现出特有的价值。与此同时，社会大众对无人机的兴趣也日益高涨，各级政府与行业部门先后出台政策，要求面向社会做好无人机的科普和宣传教育工作，提高社会大众对无人机的科学认知，激发青少年对无人机的学习和研究兴趣，为我国无人机事业的未来发展积蓄力量。作为民航行业的唯一科技类博物馆，民航博物馆应当重视并开展无人机科普基地建设，承担起无人机科普和宣传教育的责任，让无人机科普和宣传教育达到应有的成效。本文对建立无人机科普基地的必要性进行了分析，就民航博物馆建立无人机科普基地的基本策略提出探讨性建议，希望能够为相关的工作实践提供参考。
关键词：无人机; 科普基地; 必要性; 基本策略
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2021）7-006-002
在如今社会时代环境与科技条件下，民航博物馆应当将无人机科普基地建立作为一项重要课题，既要深刻认识到建立无人机科普基地的必要性，又要采取科学合理的手段开展无人机科普基地建立，丰富无人机科普基地的宣传、教育及服务功能，确保无人机科普和宣传教育的成效，促进无人机事业的未来发展。
一、建立无人机科普基地的必要性分析
“无人机”，其英文名称Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV，是一种通过远程操控技术、自动化技术进行飞行及其他功能控制的不载人飞机。作为单一的飞行器来看，其作用和功能较为有限，但是在实际应用中无人机能够与其他的技术、设备相结合，如通过搭载摄像机、遥感探测仪等，便能实现摄影摄像、遥感探测等功能，相当之便捷[1]。随着无人机应用的日益广泛，以及大众对无人机兴趣的逐步加深，建立无人机科普基地的必要性也日益凸显。
（一）满足社会大众的客观需求
站在普通社会大众的角度上来讲，他们自身对于无人机具有非常浓厚的兴趣。当前，我国的物质与经济生活水平日益提升，大众越来越追求科学知识与精神文化方面的生活质量，渴望认识更多、了解更多。尤其是青少年，他们的好奇心重，探索欲强，对各种新生的科学技术知识，都希望能够一探究竟。因此，建立无人机科普基地，面向所有的成年大众和青少年，开展无人机方面的科学知识宣传教育，实际上就是在满足社会大众的客观需求。
（二）强化民航博物馆的职能担当
无人机科普基地建立必须以现有科普场馆为依托。民航博物馆是中国民用航空局主办的民用航空专题博物馆，本身就具有科普、宣传和教育的职能。由于无人机事业当前广受关注和重视，政府与行业部门先后出台政策，要求面向社会做好无人机的科普和宣传教育工作[2]。在这样的背景下，作为民航博物馆应当迅速响应，积极落实相关政策要求，通过建立无人机科普基地，为社会大众提供专门的无人机科普、宣传、教育服务，从而强化民航博物馆的职能担当。
（三）扩展航空科普教育体系、促进无人机事业发展
航空科普教育具有其自身的体系。传统的航空科普教育的内容和形式，都已经较为完善，但是作为新生事物的“无人机”科普教育，还基本处于空白，这是航空科普教育体系当中的一个短板。因此，民航博物馆应当通过建立无人机科普基地，扩展航空科普教育体系，开发相应的无人机科普教育内容和形式[3]。如对青少年进行动手操作、编程体验等教育活动，使他们产生对无人机的更深层次认知，激发出他们更强烈的学习、了解和探究欲望，鼓励他们今后投身无人机事业的研发，从而促进未来的无人机事业发展。
二、建立无人机科普基地的服务内容规划
现阶段，民航博物馆无人机科普基地的建立，可以围绕三个方面的服务内容来进行建立规划，第一是展示无人机的发展历史与文化技术;第二是进行无人机方面的教育和培训;第三是开展无人机实践操作活动。
（一）展示无人机发展历史与文化技术
增进社会大众对无人机的基本认识和了解，是民航博物馆建立无人机科普教育基地的根本目标。实践中，民航博物馆需要利用好各种现代化的展示技术，为大众展示无人机的发展历史与文化、技术[4]。如建立世界经典无人机、中国无人机和未来无人机发展的电子档案和电子资料，利用模型、图册、影视、全息投影、虚拟现实等手段展示无人机的发展历程。其中要注意对全息投影技术、影视长卷技术、滑轨屏幕技术、虚拟讲解员技术以及影音资料和影视资源的应用，通过对这些技术的应用，能够大大增强无人机展示的趣味性和吸引力，使大众更加直观、形象的获得对无人机的认识。同时，还要应用好VR技术、MR技术，突破传统画册平面、静态的显示，用手机、平板扫描纸质画册触发AR内容，通过三维立体、动态的呈现内容，这能使得展示内容更加生动。
（二）无人机教育和培训
除了通常的科普宣传之外，民航博物馆在无人机基地建立中，还应当为大众，尤其是青少年提供无人机方面的教育培训。基于现代化的创客教育理念，把无人机、机器人等与编程课程相结合，引导滿足青少年对世界的好奇和兴趣，并按照科学和数学方式去思考，注重培养青少年的成就感，保持和鼓励他们对科学和数学的长期兴趣。如针对6-18岁不同年龄段的青少年人群，可以根据其年龄特性及认知能力，拟定不同教学培训方案。以对无人机的编程教学为例，按照不同的层次和难度，分别设置三项课程，最简单的是无人机入门课程;增加一定难度的无人机编程初级课程[5];以及难度更高的无人机编程进阶课程。还可以针对青少年，开展无人机研学教育、无人机飞行穿越活动、人工智能无人机编程体验、无人机编队表演或是参观无人机历史、文化和技术展区等。这样的教育培训形式更加灵活，而且青少年都愿意参加，不受知识基础、专业能力等方面的限制。
（三）开展无人机实践操作竞赛活动
为了进一步突出社会大众在无人机科普宣传中的主体地位，除了上述相对被动的服务内容和服务形式之外，民航博物馆在无人机科普宣传基地建立中，还可以开展无人机实践操作竞赛活动，目的是让社会大众能够亲自进行无人机实践操作，并通过竞赛强化他们的兴趣和动力。如可以策划组织开展个人飞行赛、物流搬运赛、第一视角飞行赛、团体赛、空中格斗赛、接力飞行赛、编程挑战赛、编队飞行赛等赛事活动。
三、建立无人机科普基地的硬件设施布局
相对于无人机科普基地的服务内容规划，其硬件设施设备也应按照展示、教育和竞技三个区域进行针对性布局规划。
（一）无人机历史、文化和技术展示区布局方案
为了满足无人机展示的科普宣传服务需求，需要对整个区域的布局进行系统性的规划[6]。历史、文化和技术展示区主要展示内容包含世界经典无人机、中国无人机发展、未来无人机趋势等主要内容，涉及实物、模型、文献、影音资料、VR素材、影视资源等。
在模型展示区当中，以无人机模型为主要展出内容，通过为实物模型配置介绍图册和虚拟讲解员，向用户展示国内外的无人机。虚拟讲解员以真人/虚拟方式讲解各项展示内容，观众靠近自动触发、自动讲解。在全息展示区，以三维、全息的方式展示无人机科普内容，AR控制台与全息投影机同步展示，360度悬浮影像由主体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统、控制系统等组成。滑轨屏展示区，屏幕可沿轨道自动或手动滑动，以立体、动态的方式对墙面内容进行延伸和阐述，屏幕内容与所处位置墙面的内容相关联。影视长卷/未来发展区，以动态呈现无人机发展历程、大事件，采用立体投影（高清墙面投影/偏振投影）的方式，生动展示无人机影像素材。史料文献展示区，在传统纸质、实体资料文献的基础上，挖掘无人机发展的各类素材，建立虚拟现实环境下的科普资源，如在VR场景中搭建数字展厅，体验超现实的浏览方式，可在VR设备、大屏幕、手机上体验;或突破传统画册平面、静态显示，用手机、平板扫描纸质画册触发AR内容，三维立体、动态的呈现内容。
（二）无人机教育培训区布局方案
在无人机教育培训区布局方案中，需要结合实际教学场景，充分考虑教员与学习者的使用需求，根据不同的课程体系，选搭不同的教学区域，教学区域分为授课区、生产维修区、模拟飞行区和飞行训练区。
授课区主要用于无人机理论知识、编程教学等内容的功能区域，为了保证授课教学的秩序，学生人数控制在36人左右为宜。为了保证学生的学习体验，每个座位配备电脑、无人机教具、拆装工具盒等。生产维修区，准备DIY零部件。教具深度维修改装的功能区域，配备3D打印机及耗材、小型台式砂轮机、小型台钻、小型手锯、电烙铁、热风枪、气体交换机、灭火器、防火试验台、碳纤维管、轻木板等器材。模拟飞行区，配备飞行模拟器，让学生可以体验操作各种类型和尺寸的无人机，为后期实操打下基础。飞行训练区，为无人机日常飞行训练、任务测试、参赛集训的多功能训练场地。
（三）无人机竞技区布局方案
在无人机科普基地竞技区的布局规划中，应注意满足其需要完成各项科目的赛前准备、调试、试飞和比赛等过程的功能需求。
在实践当中，一是需要规划专门的试飞区，用于试飞专用场地，无人机操控相关活动须在专用场地中进行;二是需要规划比赛区，比赛区域内设置比赛场地设备设施，包含各类识别区、屏风、摄像机、裁判位、飞手位等;三是需要有专门的调试及维护区，对组装完成的无人机硬件进行校准和微调，对软件进行配置和调试，对电池、电机、机架、桨叶、电调、飞控、遥控器等进行维护;除此之外，还需要分别有技术检查区、飞行器存放处、竞速区，分别用于通过测试测量仪器和故障指导手册对故障无人机进行检修和零件的换配，存放无人机及相关部件，完成无人机的硬件组装，建立比赛用标准竞速跑道及设备设施，以及竞赛过程中的电子辅助裁判设备。
四、结语
当前，建立无人机科普基地十分必要，既能够满足社会大众的客观需求，又能够强化民航博物馆的职能担当，还可以充实航空科普教育内容体系，促进我国无人机事业高质量发展。总之，关于无人机科普基地建立问题，应当引起社会各界高度关注与重视，加强研究与实践，丰富其功能，优化其布局，使其能够为民航强国建立提供有力支持，为我国经济社会发展贡献力量。
参考文献：
[1]强德霞.“无人机+”背景下无人机应用技术专业人才培养方案的研究与实践[J]中国建材科技，2020（05）：154-155
[2]张柳.基于STEAM教育的小学创客课例设计与实施——以《无人机确定位置》为例[J]数字通信世界，2020（07）：269-270
[3]韓子明.无人机飞手职业体验活动探索与分析[J]中国现代教育装备，2020（04）：23-25
[4]钟佩仪.基于人工智能和STEAM教育的无人机专业人才培养模式研究[J]科教导刊（下旬），2019（07）：49-50
[5]朱珂，王玮，杨露彬.“5G+无人机”技术的教与学：场景、路径与未来应用展望[J]远程教育杂志，2019（04）：33-41
[6]爱飞无人机展示体验中心 快速实现无人机及其全产业链产品 一站式采购交易[J]航空科学技术，2016 （09）：79-80
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