低空科普教育的创新实践与发展路径研究

——以宁夏理工学院星海领航低空科普创新基地建设为例

投稿人：宁夏理工学院民航现代产业学院专任教师 潘登 宁夏理工学院民航现代产业学院本科学生 吴军磊

联系方式：19509522170

摘要

随着低空经济成为国家战略新兴产业，低空科普教育作为培养航空人才、培育产业土壤的重要途径，正受到前所未有的关注。本文以宁夏理工学院星海领航低空科普创新基地为研究对象，采用案例分析与比较研究法，系统探讨低空科普教育的实践模式、实施路径与未来发展方向。研究表明，低空科普教育通过校企协同、政企合作、科普研学等多元模式，构建了"教育-赛事-产业"融合生态，有效激发了青少年航空兴趣，为低空经济发展提供了人才储备。同时，低空科普教育仍面临资源分布不均、课程标准化不足、专业师资短缺等挑战，需通过数字化共享、标准体系建设与多元投入机制加以破解。未来，低空科普教育将向技术融合化、体系标准化、产教一体化方向发展，为低空经济提供持续创新动力。

关键词：低空经济；科普教育；创新实践；人才培养；校企协同

1 引言

低空经济作为战略性新兴产业的重要组成部分，正成为全球科技竞争的新高地。低空科普教育通过向青少年普及航空知识，培养科学兴趣，为低空经济发展奠定人才基础。近年来，我国各地涌现出一批低空科普教育基地，如遂宁"国字号"科普教育基地、肥乡航空小镇及深圳低空飞行器科普基地等，形成了各具特色的实践模式。然而，当前学术研究对低空科普教育的系统性探讨仍显不足，特别是对实践模式、实施路径及发展瓶颈的深入分析较为缺乏。本文基于星海领航低空科普创新基地的实践，结合国内典型案例，构建低空科普教育的理论框架与实践路径，为行业发展提供参考借鉴。

2 低空经济与科普教育的战略意义

低空经济是指以低空空域为依托，以通用航空和无人机产业为主导，辐射带动相关领域融合发展的经济形态。科普教育作为低空经济发展的基础性工程，具有多重战略价值。从人才培育角度看，低空科普教育能够早期发现和培养航空领域后备人才。以遂宁科普基地为例，项目每年可培育百余名科技特长生和持有中国民航局认证的专业人才，有效缓解了产业人才短缺问题。这些基地通过系统化的培训体系，将青少年兴趣转化为专业技能，为低空经济发展提供了人力资源保障。

从产业培育维度看，低空科普教育有助于扩大公众认知度，培育潜在市场。如深圳低空飞行器科普基地通过展示现代电动垂直起降飞行器、大型农用无人机等前沿装备，直观呈现低空科技领域创新成果，增强了公众对低空技术的接受度。这种科普推广对低空经济相关产品和服务的市场化推广具有先导作用，为产业成熟创造了良好的社会环境。

从教育创新视角看，低空科普教育契合国家"双减"政策背景下对实践教育的新需求。肥乡航空小镇的"沉浸式科普"摒弃传统说教模式，通过航模制作、飞行比拼等实践活动，让青少年在"做中学"，培养了创新精神和实践能力。这种教育模式变革不仅丰富了素质教育内涵，也为科教融合提供了创新范式。

3 低空科普教育基地的多元实践模式

通过对国内典型低空科普教育基地的分析，可总结出以下几种创新实践模式：

3.1 校企协同模式

校企协同模式强调学校与企业的资源互补，实现教育与产业的无缝对接。星海领航低空科普创新基地与本地中小学深度合作，通过"请进来"与"走出去"相结合的方式开展科普教育。一方面，基地培训科技辅导员、派遣讲师入校授课，将航空知识带入常规课堂；另一方面，邀请学生到基地参与无人机模拟飞行、组装编程等实践活动，强化学习效果。这种模式的优势在于能够将企业的技术资源与学校的教育需求有效结合，实现资源共享与互利共赢。

校企协同的模式多样，包括共建实验室、合作开发课程、共同组织竞赛等。以深圳汽航院低空飞行器科普基地为例，该基地为学校提供无人机飞手专项培训，系统设置理论授课、实操演练及行业应用解析三大模块，学员在专业教练指导下完成无人机操控训练，通过模拟复杂飞行场景提升技能。这种培训不仅面向青少年，也包含教师培训，有助于提升学校的科普教育能力。

3.2 政企合作模式

政企合作模式依托政府政策支持与企业专业运营，实现低空科普教育的规模化与专业化。遂宁低空经济项目采用"政府主导"为核心模式，由政府统筹规划，企业负责具体运营。这种模式下，政府提供场地、资金等政策支持，企业则发挥其技术、人才和市场优势，共同推进低空科普教育的发展。

政企合作模式的典型特点是注重公共服务与社会效益。如肥乡区与翼飞通航产业园携手打造的航空科普基地，作为邯郸市首个以"低空经济+研学旅游"为核心的综合性项目，不仅提供科普教育，还带动了区域经济发展。这种模式通过政府引导，确保了科普教育的公益属性，同时通过企业参与，提高了运营效率和服务质量。

3.3 科普研学模式

科普研学模式将科普教育与旅行体验相结合，通过沉浸式体验激发青少年对航空的兴趣。肥乡翼飞通航科普基地是这一模式的典型代表，基地内设置航空科普长廊、飞行体验区等多种设施，让学生在实践中学习航空知识。这种"行走的课堂"打破了传统教育的时空限制，使学习更加生动有趣。

科普研学活动的设计注重趣味性与教育性的平衡。在肥乡航空小镇，航模制作课上孩子们用轻木片拼接"燕子号"，在调试尾翼的过程中领悟"平衡之道"；飞行大比拼中，自制飞机比高赛远，抛物线划出的不仅是飞行轨迹，更是"实践出真知"的生动诠释。这些活动既符合青少年的心理特点，又蕴含丰富的科学原理，使学习在无形中发生。

3.4 产业生态模式

产业生态模式着眼于构建低空经济全产业链，科普教育作为产业生态的基础环节。深圳低空飞行器科普基地构建了技术研发、应用测试、产业服务三大功能平台，形成覆盖"研发-测试-孵化-产业化"的全链条生态体系。这种模式强调科普教育与产业发展的良性互动，通过科普教育培养市场需求和人才，通过产业发展反哺科普教育。

产业生态模式的特点在于其系统性与可持续性。基地依托福海街道湾区智慧创芯园产业集聚优势，打造低空经济专业孵化载体，为入驻初创企业提供设备共享、技术对接、政策申报等全周期服务。这种模式不仅促进了低空科普教育的发展，也推动了整个产业的创新与集聚，形成了科普教育与产业发展的正向循环。

4 低空科普教育的关键实施路径

成功的低空科普教育需要系统化的实施路径，以下是几个关键方面：

4.1 课程体系设计与教学资源开发

低空科普教育的核心是课程体系的设计。优秀的低空科普课程应遵循"基础-进阶-创新"的梯度原则，满足不同层次学生的需求。基础课程主要普及航空基础知识，如飞行原理、航空历史等；进阶课程注重技能培养，如无人机操控、编程等；创新课程则鼓励学生解决实际问题，进行项目式学习。

课程设计需要兼顾科学性与趣味性。如通过无人机模拟训练系统、AI编程实验室等现代化教学手段，将抽象概念转化为直观体验。同时，课程内容应与实际应用紧密结合，展示低空技术在物流、农业、救援等领域的应用，增强学习的目的性和实用性。

教学资源开发包括教材编写、实验设备配置、数字化资源建设等。值得注意的是，随着信息技术的发展，虚拟仿真、在线课程等数字化教学资源越来越重要。深圳低空飞行器科普基地依托线上虚拟展厅、科普短视频矩阵等数字化载体，构建全媒体科普传播网络，有效扩大了科普教育的覆盖范围。

4.2 师资队伍建设与专业人才培养

低空科普教育的质量很大程度上取决于师资队伍的水平。专业的低空科普教师应具备扎实的专业知识、丰富的实践经验和良好的教学能力。师资队伍建设可采用"专兼结合"的方式，既培养专职科普教师，也聘请行业专家、企业工程师等作为兼职教师。

师资培训应注重理论与实践的结合。如遂宁科普基地通过与学校合作培训科技辅导员，提升教师的专业能力。同时，建立教师交流平台，促进经验分享与合作，也是提升师资水平的有效途径。

专业人才培养不仅要关注学生，也要重视产业人才的培训。深圳低空飞行器科普基地举办无人机飞手专项培训活动，为低空经济领域输送专业技术人才。这种面向成人的职业培训，与青少年科普教育相互补充，共同构成低空经济人才培育体系。

4.3 基础设施与平台建设

低空科普教育离不开基础设施的支撑。基础设施包括室内外实验场地、飞行空域、设备器材等。如遂宁科普基地投资约2.65亿元，成功盘活超5000平方米的闲置空间与土地，实现了存量资产的有效利用。基础设施规划应注重功能分区，通常包括展示区、实践区、飞行区等不同功能区域。

除了实体设施，平台建设也同样重要。低空科普教育平台可以是物理平台，如实验室、基地等，也可以是虚拟平台，如在线教育平台、资源共享平台等。深圳低空飞行器科普基地构建技术研发、应用测试、产业服务三大功能平台，建成无人机物流、应急救援等五大场景化实验室。这些平台不仅服务于科普教育，也促进了技术创新和产业集聚。

4.4 评估反馈与持续改进机制

低空科普教育需要建立科学的评估反馈机制，以确保持续改进。评估应包括过程评估和结果评估，既关注学生的学习过程，也关注学习成果。评估指标应多元化，包括知识掌握、技能提升、兴趣培养等多个维度。

反馈机制的建立需要多方参与，包括学生、教师、家长、用人单位等。通过问卷调查、访谈、观察等多种方式收集反馈信息，为改进提供依据。此外，通过建立基地之间的交流合作，相互学习借鉴，也是促进持续改进的重要途径。

5 低空科普教育面临的挑战与对策

低空科普教育在快速发展过程中，仍面临一系列挑战，需要采取有效对策应对：

5.1 资源分布不均与数字化共享

低空科普教育资源存在明显的地域不均衡现象，经济发达地区资源集中，而欠发达地区资源匮乏。这种不均衡不仅体现在硬件设施上，也表现在师资力量、课程资源等方面。为解决这一问题，可推进低空科普教育的数字化共享，通过虚拟仿真、在线课程等方式，将优质资源辐射至偏远地区。

星海领航基地正搭建低空科普云平台，通过VR模拟飞行软件、在线课程等数字化手段，使无实体基地地区的学生也能接受基础的低空科普教育。这种"虚实结合"的模式，能够有效扩大优质教育资源的覆盖范围，促进教育公平。

5.2 课程标准化与特色化平衡

低空科普教育面临课程体系缺乏标准与同质化风险并存的双重挑战。一方面，许多基地课程设置随意性强，缺乏科学规划；另一方面，部分基地课程内容雷同，缺乏特色。为解决这一问题，需构建"国家标准+地方特色"的课程体系。

国家层面可制定低空科普教育的基本标准和指南，确保教育质量；地方层面则应结合区域特色，开发特色课程。如沿海地区可侧重无人机在海洋监测中的应用，而农业地区则可关注无人机在农业植保中的应用。这种统一性与灵活性相结合的课程体系，既能保证教育质量，又能避免千篇一律。

5.3 专业师资短缺与多元培养

专业师资短缺是低空科普教育面临的普遍难题。由于低空经济是新兴领域，专业人才供不应求，特别是既懂技术又懂教育的复合型师资严重不足。针对这一问题，需构建多元化的师资培养体系。

一方面，可通过与中国航空学会等专业机构合作，开展师资培训项目，提升现有教师专业水平；另一方面，可扩大师资来源，聘请行业工程师、退役飞行员等担任兼职教师。此外，建立教师认证体系，也是保障师资质量的有效途径。

5.4 安全风险与管控机制

低空科普教育涉及飞行操作，存在一定的安全风险。特别是无人机等设备，如果操作不当，可能造成人身伤害或财产损失。因此，需建立完善的安全管控机制。

安全管控包括设备安全、操作安全、空域安全等多个方面。在设备方面，应选择安全可靠的教学设备，并定期维护检查；在操作方面，应制定严格的操作规程，并进行充分的安全培训；在空域方面，应确保飞行活动在批准的空域内进行。此外，购买必要的保险，也是风险转移的重要措施。

6 低空科普教育的未来发展趋势

随着低空经济的蓬勃发展与教育理念的持续革新，低空科普教育呈现出以下几个发展趋势：

6.1 技术与教育的深度融合

人工智能、虚拟现实等新技术将与低空科普教育深度融合，重塑教学形态。VR/AR技术可模拟真实飞行环境，使学生在无风险的情境下进行反复练习；人工智能可实现个性化教学，根据学生特点提供定制化学习路径。这种技术赋能不仅提升了教学效果，也降低了教学成本和安全风险。

未来，低空科普教育将呈现"虚实结合"的特征，实体基地与虚拟平台相互补充。实体基地提供真实飞行体验，虚拟平台则突破时空限制，使学习更加灵活便捷。5G、云计算等技术的应用，将进一步增强虚拟体验的真实感和交互性。

6.2 低空科普教育体系标准化与规范化

随着低空科普教育的普及，标准化建设将成为重要趋势。标准化包括课程标准、师资标准、基地建设标准等多个方面。通过标准化，可确保低空科普教育的基本质量，避免盲目发展和低水平重复。

标准体系建设应兼顾科学性与可行性，既反映行业最新发展，又考虑实际条件。同时，标准应具有一定的灵活性，为创新留出空间。行业协会、专业机构将在标准制定中发挥重要作用，推动低空科普教育从"量"的扩张向"质"的提升转变。

6.3 低空科普与产业发展的协同推进

低空科普教育与低空产业发展将更加紧密协同，形成相互促进的良性循环。一方面，低空科普教育为产业发展培养人才、培育市场；另一方面，产业发展为科普教育提供技术支撑和需求牵引。这种产教融合有助于低空经济创新生态的构建。

未来，低空科普基地将不仅是教育场所，也是产业创新节点。基地可吸引初创企业入驻，提供技术验证、产品展示等服务，促进科技成果转化。这种"教育+创新+产业"的模式，将增强低空科普教育的可持续性和影响力。

7 结论与展望

低空科普教育作为低空经济发展的重要基础，对于培养航空人才、培育产业土壤具有战略意义。本文通过分析低空科普教育的实践模式、实施路径与面临挑战，得出以下结论：

第一，低空科普教育已形成多元化的实践模式，包括校企协同、政企合作、科普研学与产业生态等模式，各具特色，适应不同区域条件。第二，低空科普教育的成功实施需要系统化的路径，特别是在课程设计、师资培养、平台建设等方面需要科学规划。第三，低空科普教育仍面临资源不均、课程缺乏标准、师资短缺等挑战，需通过数字化共享、标准体系建设与多元培养机制加以解决。

展望未来，低空科普教育将向技术与教育深度融合、体系标准化、产教一体化方向发展。随着低空经济产业的成熟与教育理念的革新，低空科普教育的内涵与外延将不断丰富，为低空经济发展提供持续动力。

建议政府部门将低空科普教育纳入区域低空经济发展规划，加大政策支持力度；教育机构积极与企业合作，创新教育模式；企业则主动参与科普教育，履行社会责任的同时培育未来市场。只有多方协同，才能推动低空科普教育高质量发展，为低空经济奠定坚实人才基础。