低空无人机操控技术.docx

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低空无人机操控技术

中央财政支持高等职业学校

专业建设方案

专业名称低空无人机操控技术　　专业代码580215

学校名称XX现代职业技术学院学校代码12722

学校举办单位XX市一轻集团（控股）

学校所在地　　　XX市海河教育园　　　　　　　

《低空无人机操控技术》专业建设方案

项目负责人：

龙威林

项目组成员：

王兆珍　X保国　许楠　高月辉　宫纯青　贾强　

王曰月X月新　州　孔巨辉　孔祥蕊

一、建设基础

（一）专业现状

1.初步形成了适合高端技能型人才培养的模式

低空无人机操控技术专业是学院2010年开始建设的专业。

该专业明确了“教、产、学、研一体化”的建设指导思想，坚持走军地联合培养与教学做一体化道路，不仅注重学生低空无人机操控、组装调试、维护维修、航拍航测应用等职业技能的培养，同时还加强学生军事素质的训练，以培养高素质的军地两用人才。

为此，我院聘请了5名具有扎实低空无人机操控技术及丰富应用经验的企业专家组成专业建设指导委员会，与我院合作开发了“军地联合、校企共育、工学结合”的专业人才培养方案。

2.拥有一支结构合理的教师团队

本专业现有专任专业教师8人，兼职教师6人。

其中专任教师中70%以上具有硕士学位，具有副教授、高级工程师以上职称人员占40%，“双师素质”教师比例接近80%；兼职教师结构合理、队伍稳定，主要来自中海石油XX新能源科技XX、XX市警备区、XX允公教育咨询XX等单位。

这支优秀的双师结构教师团队为培养高素质的军地两用人才提供了坚实保障。

3.实践教学条件良好

该专业现有电子实训基地、单片机综合设计实训基地、无人机模拟操控实训基地、无人机工艺组装调试实训基地等6个实训室，不仅基本满足了在校学生的综合职业实践能力的培养，还可以对外承接低空无人机操控手等相关工种的技能培训及鉴定。

同时，学院与中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX等企事业单位共同建立了5个校外实训基地，为学生到企业顶岗实习提供了充足的平台。

4.构建了职业能力导向的课程体系，项目教学模式

为适应军方和民用两大领域对低空无人机操控专业人才的需求，我院走访了安翔动力科技XX、中飞艾维航空科技XX、XX翔鹰航空科技XX等无人机相关企业，调研了其典型工作岗位的资质与能力要求，并在此基础上与XX市警备区、XX翔鹰航空科技XX、XX允公教育咨询XX等企业共同开发了以全面培养学生综合职业能力为目的的课程体系与标准。

同时在教学方面，我们为每门课程开发了3－8个基于真实工作任务的教学项目，让学生在做项目的过程中习得相关的知识、技能与素质。

5.学生素质高，受到企业欢迎

我院低空无人机操控技术专业目前尚无毕业生，但本专业在籍学生以专业对口率100%的比例参加过假期社会实践和顶岗实习，在此期间，学生扎实的专业基础、娴熟的技能，较高的综合素质赢得了企业的一致认可，好评率达到了98%以上，甚至有6名同学提前收到了XX翔鹰航空科技XX、国鹰航空科技XX等企业的录用通知。

（二）需求分析

1.社会需求

低空无人机操控技术是一门新兴的综合性技术，自在我国推广和应用以来，在军用和民用技术领域获得了广泛应用。

在具体应用中，低空无人机也成为我国国防建设、地质勘测、电网巡视、高速公速巡查、气象检测、海事巡逻等多个领域所采用的作业手段和提升产业规模水平发展的工具。

甚至在近几年的几场国际局部战争中均大批量的使用了无人机，可以预见的是无人机在未来战场上的用途将越来越大，它必然会成为世界各军事大国武器装备发展的重点。

无人机除了在军事领域中执行侦察、监视、火力打击、通信等多种任务外，在民用领域亦可完成灾害评估、地质勘测、航拍航测、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻等多种任务。

另外，在泥石流、地震、风暴等自然灾害中，无人机通过及时快速的传递信息，也发挥了极其重要的作用，已经成为我们人类对抗自然灾害不可或缺的工具。

由此可见，无论在军事还是民用领域或是抵御自然灾害中，低空无人机的应用越来越广泛，因此也带来了大量的低空无人机操控及应用人才的需求。

仅以测绘行业为例，在全国X围内推广应用固定翼轻型无人机航摄系统，为国家应急救灾等工作提供数据获取手段，是国家测绘局的一项重点工作。

仅2010年，就有16个省、市航测单位装备了无人机航摄系统，这也标志着曾在汶川大地震抗震救灾及灾后重建中发挥重要作用的无人机航摄系统已开始全面装备测绘单位，但是目前国内无人机操控手及相应的地勤人员、航测数据处理人员均由一些社会培训机构短期培训而成，不仅在数量上无法满足当前的社会需求，在人才质量上也无法满足用人单位的要求。

在其他无人机应用领域中也出现了此类的人才短缺现象，严重制约着企业产业升级、安全作业、成本节约等方面的发展。

2.行业需求

XX市当前最急缺高层次人才和高技能人才主要集中在航空航天、石油化工、装备制造、电子信息、生物制药、新能源新材料、国防科技、轻工纺织等八大优势支柱产业及战略性新兴产业。

其中航空航天产业对高技能人才的需求位居榜首。

2005年，XX航空航天产业总产值为2.2亿元，随着空客A320系列飞机XX总装线、直升机基地、无人机研发生产基地、新一代运载火箭产业化基地和卫星有效荷载项目相继落户，短短6年时间，XX进驻了50余家航空航天制造企业和上百家航空配套企业。

2010年XX航空航天产业完成工业总产值170.15亿元人民币，同比增长66.2%。

伴随着XX航空航天产业跨越式发展，各类航天航空人才的需求压力也日渐膨胀，人才短缺也成为各大企业产业升级的关键难题。

其中低空无人机操控手、维护维修人员以及地勤人员的缺口也突显出来。

目前国内部分高等院校或研究所致力于培养无人机研发人才，而无一所职业院校培养低空无人机操控手、维护维修人员。

因此我院开设了低空无人机操控技术专业填补了这一空白。

无人机除了在航空航天业有着广泛的应用，低空无人飞行器航测遥感系统是高分辨率及高精度遥感影像获取和处理的崭新技术，当前也成为三维精细测绘的优势技术手段，突破了卫星遥感与航空遥感无法达到的影像测绘精度。

因此利用无人机进行航拍航测的技术人员也成为当前这一行业的紧缺人才。

3.岗位要求

我院低空无人机操控技术专业学生就业面向的主要岗位有低空无人机操控手、维护维修人员、地勤人员、搭载设备操控人员、数据处理人员，通过调研相关的无人机企业，我们明确了这些岗位的技能要求，如表1-2-1所示，这是我们制定人才培养方案及设计课程体系和标准的依据。

表1-2-1　低空无人机操控技术专业对应的岗位及其要求

从事岗位

岗位技能要求

低空无人机操控手

掌握无人机飞行原理、无线遥控技术，熟练掌握低空无人机的起飞、航线规划和飞行、降落等操控技能，能够分析各种天气环境下无人机的飞行技术要点，根据航拍航测等任务要求完成低空无人机的操控，掌握无人机搭载设备的安装调试与操控。

掌握自驾仪软件的操作；

低空无人机维护维修

熟练掌握各种无人机的组装工艺、调试、维护维修；掌握发动机结构、拆装与维修；掌握接收机、电调、舵机与机翼之间的连接与调试、故障判断与处理等。

地勤

掌握无人机地面站的架设、调试，掌握配合操控手做好航拍航测数据检测与处理，掌握无人机自驾仪软件的操作，掌握场地勘测、根据天气、飞行场地环境进行无人机飞行路径的规划等技能。

技能士官

要求具有过硬的军事素质，掌握无人机的操控、维护维修，掌握无人机搭载设备的安装调试，掌握无人靶机的操控、路径规划、设备回收等技能。

搭载设备操控

掌握无人机飞行技术，航拍航测等无人机搭载设备安装、调试和操控技术。

数据处理

掌握无人机飞行数据处理、航拍航测数据检测与处理。

4.培养目标

低空无人机操控技术专业旨在培养具备良好的职业道德和军事素养，能够运用无人机相关理论与技术快速分析与解决工作任务，具备从事低空无人机组装、调试、维护、维修、操控、地勤、航拍航测等岗位职业能力、适合军民两用的优秀高端技能型专门人才。

（三）思考

自2010年专业建设启动以来，我们在实践教育教学过程中，不断积极探索，很多认识从模糊到清晰，从不成熟到有所收获与思考，下列若干问题变得越来越突出，已成为我们当前专业提升不得不认真探讨与解决的议题：

1、人才培养方案的修订与课程体系的重构

通过这三年的专业教学实践，尤其是与企业和部队兼职老师共同教学的过程中，我们共同认识到，当前低空无人机行业的快速发展和生源质量的变化，原来的人才培养方案和课程体系必须重新进行修订与完善，以满足培养适合军地两用的高端技能型人才。

2、壮大兼职教师队伍，提升专业教师水平

本专业自启动建设以来，一直坚持通过“双师结构”实现理论实践教学一体化，即校内专业教师与校外兼职教师共同承担教学任务。

但随着学生数量的增加，尤其是无人机应用领域的扩展，无疑需要更多的校外兼职教师充实到我们的教师团队中来。

对于我院的专业教师仍需提高专业实践能力，进一步充实教育教学理念与方法。

唯有高水平专业教师与充足兼职教师的高效合作，才能保障高质量人才培养的实现。

因此，如何通过培养、企业引进、国内外进修等多种途径，优化和提高专业教学团队质量是急需解决的问题。

3、加强教材建设，丰富教学资源

低空无人机的应用是新兴产业，因此适合于职业教育培养这类人才的教材非常稀缺。

根据岗位技能要求编写适合低空无人机高端技能型人才培养的教材是我们当前专业建设必须思考的问题。

另外，网络已成为教学数字化信息化不可或缺的资源，加强教学资源的网络建设也是我们专业发展的一个重要方向。

4、深化校企合作，加强校内、外实训基地建设

“军地联合，校企共育，工学结合”是我们坚持的人才培养模式，如何建立一种良好的校企合作机制与制度，如何解决校内外实训基地设施设备与耗材的不足也是我们专业发展必须突破的瓶颈。

二、建设目标

（一）总体目标

我院低空无人机操控技术专业以培养从事低空无人机操控、维护维修、航拍航测应用、无人靶机操控军地两用的高端技能型人才为目标，主动围绕地方经济发展的需求和无人机产业发展的需要，按照产业-专业-职业-就业-立业“五业融通”的专业建设思路，坚持“军地联合，校企共育，工学结合”的人才培养模式改革，建立以低空无人机操控、维护维修及航拍航测应用等工作过程为导向的课程体系，开展任务驱动与项目化教学，大力推进“做中学、做中教”的教学方法。

同时我院与XX市警备区、中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX、XX允公咨询XX等企事业单位合作，加强实践教学条件建设，加强专业教学师资团队建设，全面提高本专业人才培养的质量。

为航空企业和无人机基地企业培养生产、管理、服务一线需要的动手能力强、职业素质高的高端技能型人才。

在坚持实践导向专业学习与训练的前提下，学生编入预备役，并进行技能士官岗前军事训练与在校生军事化管理，以为部队输送高素质技能型士官人才。

（二）具体目标

1．创新人才培养模式，形成“现代”特色

通过与XX市警备区、中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX、XX允公教育咨询XX等企事业单位的深度合作，根据低空无人机相关岗位的具体需求与资格标准，结合社会核心价值观与现代企业优秀文化理念，共同完善与充实“军地联合，校企共育，工学结合”的人才培养模式；通过军地联合培养高技能士官人才培养模式研究课题，研究和探索军地联合人才培养的教学模式改革；通过编入预备役，并进行技能士官岗前军事训练与在校生军事化管理，为部队储备高素质技能型士官；进一步完善顶岗实习和“双证书”制度，顶岗实习时间达到半年以上，顶岗实习学生数达到100%，学生“双证书”获证率达到100%，以培养具有XX现代职业技术学院特征的低空无人机高端技能型人才。

2．重构课程体系，加强教材建设

与XX市警备区、中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX、XX允公教育咨询XX等企事业单位在共同确定本专业人才培养目标与模式基础上，以低空无人机组装、调试、维护维修及操控应用、地勤等典型工作岗位能力培养为依据，结合本地区经济发展特征，与合作企事业单位共同重构低空无人机操控技术的工作系统化课程体系；结合企业新技术、新工艺，完善课程标准，修订教学内容；在建设期重点打造《无人机操控技术实训》、《无人机自驾操控技能实训》、《航测数据处理技术》3门优质核心课程，并根据岗位技能要求主、参编6本适合低空无人机高端技能型人才培养的高职高专教材；发展数字化信息化教学及其资源，加强教学资源的网络建设。

3．加强校内外基地建设，强化实践育人

根据学生专业技能培养要求，尤其是新课程体系的特征，按照“校企联动、资源共享、人才共育”的建设思路，加强校内外实训基地建设。

其中扩建校内实训室3个，新建实训室3个；同时在原有5个校外实训基地的基础上，新增零度智控（）智能科技XX、安翔动力科技XX等校外实训基地5个，使低空无人机操控技术专业的实训条件达到国内先进水平，争创国内一流水平，以便为“实践育人”提供肥沃的土壤。

同时将课堂教学引入校内实训室与校外实训基地，让学生在真实的工作环境下（或模拟真实工作环境），通过解决综合职业任务，借助专业教师与企业专家的帮助，甚至完全独立地习得成为低空无人机高端技能型人才所必须具备的知识、技能与素质。

4．转变培养方式，推行任务驱动教学

本专业将努力从“以教师为中心”的培养模式转变为“以学生为中心”的培养模式，学生是学习的主体，是解决工作任务的当事人，而教师作为主持人、指导员与咨询师，要激发学生自主学习的动力，采用适当的教学方法启发和引导学生参与任务解决,发现问题、提出问题、解决问题，实现触类旁通。

同时在“以学生为中心”的培养模式下，要大力推行任务驱动教学，即在真实工作背景下将所要学习的新技能、新知识隐含在学习任务中,以完成工作任务的过程作为教学活动的中心，统筹安排教学方法、教学材料（教材、引导文、工作页、信息页等）和教学设备等要素，体现实践和理论高度融合，学习与工作无界限，教与学相辅相生，保证教学目标与社会需求相一致，教学情境与职业情境相一致，教学内容与企业工作任务相一致。

5．建设教学团队，建立团队合作机制

通过“传、帮、带”传统培养方式与企业引进、国内兄弟院校的交流研讨、下厂锻炼、国外进修等多种途径，优化和提高专业教学团队质量。

对于校内专业教师，本专业拟以专业带头人、骨干教师的培养为重点，重点培养和引进低空无人机操控、航拍航测技术方向专业带头人2人，培养低空无人机组装工艺、维护维修技术，无人机自驾仪操控技术等方向专业骨干教师5人。

随着学生数量的增加，尤其是无人机应用领域的扩展，本专业拟新聘请具有丰富专业实践经验的兼职教师5人，使兼职教师达到11人，兼职教师和专任教师比例达到1：

1以上。

培养“双师素质”教师6人，使“双师素质”教师比例达到95%以上。

同时通过军地联合培养高技能士官人才培养模式研究课题，使本专业教师团队在实践教学中，通过课题研究的方式，探索出一套适合军地联合人才培养的教学模式，进而提升教师队伍整体教学、实践、科研水平。

另外，继续完善兼职教师聘用制度，形成兼职教师与专职教师的及时、随时沟通的机制与平台；探讨专兼职教师共同配合实施“教、学、做一体化”教学的模式。

6．实施第三方评价，提升教育教学质量

引入麦可思人力资源信息管理咨询公司作为本专业的第三方评价，同时学院和企业组成专业建设指导委员会，对无人机行业标准和典型岗位进行跟踪调查，以提升我们的教育教学质量。

其中具体需要分析的问题包括：

（1）毕业生就业能力测评：

包括就业数量和就业质量两个层次，就业率与月薪分析、专业对口性与工作变换分析；

（2）基本工作能力和核心知识测量：

测评毕业生的基本能力和核心知识满足工作的程度；

（3）就业环境分析：

分析毕业生所去行业、职业、企业类型和城市类型，了解各专业毕业生所需培养的职场文化和招聘渠道，获得本校毕业生主要职业环境信息；

（4）学校求职辅导服务的有效性：

反馈毕业生求职期待、求职服务的效果评价、求职难度；

（5）毕业生的各项满意度：

反馈毕业生对母校的满意度、以及对同学的满意度和对雇主的满意度；

（6）生源分析

通过数据分析，实现以就业为导向、以结果评价为依据的数据化管理，确定毕业生的就业质量，岗位适应情况，课程内容调整与教学改进建议，并提交专业建设理事会作为修订本专业人才培养方案依据。

根据修订后的人才培养方案，再由专业组修订课程标准。

使毕业生质量跟踪调查切实服务于专业建设。

三、建设内容

（一）创新人才培养模式

通过与XX市警备区、中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX、XX允公教育咨询XX等企事业单位交流与合作，成立多方参与的专业建设指导委员会，坚持以就业为导向，坚持全面培养学生综合职业能力与素质，建立一系列校企合作、工作机制与制定，以保证合作的企事业单位全程参与人才的培养工作。

在现有“军地联合，校企共育，工学结合”人才培养模式（见图3-1-1）基础上，我们将具体建设与落实下列工作：

图3-1-1　“军地联合、校企共育、工学结合”人才培养模式运行图

●在合作企业的协助下，并聘用若干职业教育专家，共同调研其低空无人机组装、调试、操控、维护维修、技能士官、搭载设备操控、数据处理等岗位的技能与素质要求及从业资格。

根据调研结果修订与丰富“军地联合，校企共育，工学结合”人才培养模式中定义的“基本能力”、“核心能力”与“拓展能力”的内涵。

同时根据这三种能力的内涵确定分别支撑这些能力成长的典型工作任务与知识、技能要求。

●以修订后的“基本能力”“核心能力”与“拓展能力”为基础，共同根据具体情况（尤其是可行性）划分学校与企业在各个学年度各自独立承担的教学内容与任务，以及双方共同承担的教学内容与任务。

●学校与企业分别为自身独立承担的教学内容与任务系统设计教学大纲，共同制定双方共同承担教学内容与任务的教学大纲，同时共同确认与协调这三部分教学大纲，并最终形成“低空无人机操控技术”专业的完整教学大纲。

●在完成推进上述工作的过程中，随时根据学校、企业与职业教育专家研讨的意见修订如图3-1-1所示的现有“军地联合，校企共育，工学结合”人才培养模式。

同时通过申报与执行“军地联合培养高技能士官人才培养模式”研究课题，研究和探索军地联合人才培养的教学模式改革。

●在学生编入预备役的前提下，与部队（XX市警备区）共同研讨“如何兼顾学生低空无人机操控技术与技能的同时，完成技能士官岗前军事训练”，并形成相关特色培养制度、课程与策略，例如在校生实施军事化管理。

●进一步完善顶岗实习和“双证书”制度，力争顶岗实习时间达到半年以上，顶岗实习学生数达到100%，学生“双证书”获证率达到100%，以培养具有XX现代职业技术学院特征的低空无人机高端技能型人才。

（二）重构课程体系

自2010年启动本专业的建设以来，我们系统地学习了德国学习领域课程体系（国内也称之为“工作过程系统化课程”体系）的理念，并按照其开发流程与方法（见如图3-2-1所示）尝试开发了我院《低空无人机操控技术》专业的学习领域课程体系。

目前已经与XX市警备区、中海石油XX新能源科技XX、XX翔鹰航空科技XX、XX允公教育咨询XX等企事业单位共同完成了以低空无人机操控手、维护维修人员、地勤人员、技能士官、航拍航测的搭载设备操控手与数据处理人员6个工作岗位的典型工作任务、职业技能、职业知识与原有相关支撑课程的分析，如表3-2-1所示。

在建设期中，我们将在现有课程开发成果基础上，继续明确与学习最新的课程理念，力争用两年时间建立起真正适合于军地两用的高端技能型人才的课程体系。

为此我们的具体建设工作包括：

图3-2-1工作过程系统化课程开发基本路线（参考姜大源，2007）

●调研无人机技术的新发展、新应用领域，修订现有《低空无人机操控技术》相关工作岗位分析表。

●根据新的工作岗位分析表，聘用若干职教课程专家，与企业实践专家共同提炼典型工作任务，并根据教育学、心理学基本原理，尤其是“从新手到专家的职业成长规律”将典型工作任务整合、转化为学习领域课程，并确定每门课程的先后顺序。

●与职教课程专家及企业实践专家共同确定每个学习领域课程的标准，包括课程名称、参考学时、教学目标、教学内容等。

表3-2-1《低空无人机操控技术》相关工作岗位分析表

工作岗位

典型工作任务

职业技能

专业知识

支撑课程

低空无人机操控手

遥控器的参数设置与调试；

无人机起飞前调试；

航线规划；

无人机飞行操作；

操控自驾仪软件；

无人机飞行操控能力；

遥控器参数设置与调试能力；

自驾仪软件的操控能力。

无人机飞行原理、无线遥控原理、电子技术基础知识、常用航拍航测设备知识、无人机自驾原理。

无人机飞行技术、无线电遥控技术、电工技术基础、GPS定位技术、无人机操控技能实训、无人机自驾技术实训。

低空无人机维护维修

各种无人机的组装；

无人机的调试；

无人机的维护维修；

发动机的拆装与维修；

接收机、电调、舵机与机翼之间的连接。

无人机的组装、调试、维护维修能力；

发动机的维护维修能力；

机械制图识图能力；

常用维修工具使用能力。

无人机构造及工艺、发动机原理、控制电机原理、传感器与检测原理、机械制图基础、单片机技术。

无人机结构及工艺、发动机检测技术、传感器与检测技术、控制电机及应用。

地勤

地面站的架设、设备调试；

检测与处理航拍航测数据；

无人机自驾设备的安装与调试；

操控无人机自驾仪软件；

场地勘测；规划飞行路径。

地面站的架设与调试能力；

航拍数据检测与处理能力；

自驾仪软件操控能力；

自驾仪设备安装与调试能力；

场地勘测能力；

飞行路径规划能力。

地面站工作原理、航拍航测数据检测原理；

数据传输技术；

无人机自驾原理；

地形分析技术。

无人机应用技能实训、航空拍摄成果整理、多媒体制作技术、航空侦察与监视技术、军事地形分析技术、无人机自驾技术实训。

技能士官

操控无人靶机；

靶机路径规划；

靶机回收；

靶机维护维修；

电子干扰设备安装与调试；

地形勘测设备安装与调试；

军事演练应用.。

无人靶机的操控能力、维护维修能力；

靶机的回收能力；

电子干扰设备安装与调试能力；

地形勘测设备安装与调试能力；

军事化管理条例；

无人机在军事上的应用；

靶机的飞行原理与控制技术；

地形分析技术；

电子干扰技术；

地形勘测技术。

军事理论与训练、无人机系统及作战应用、低空空间技术、无人机操控技能实训、军事地形分析技术、航空侦察与监视技术。

搭载设备操控

判断搭载设备是否可行；

无人机搭载设备的安装、调试、维护维修；

无人机搭载设备的操控。

根据无人机机型分析载重量，判断搭载设备的可行性；

无人机搭载设备的安装、调试、维护维修能力；

无人机搭载设备的操控能力。

无人机飞行原理；

气动力学；

搭载设备的操控原理；

搭载设备的通讯原理。

无人机飞行技术、无线电遥控技术、无人机操控技能实训。

数据处理

无人机自驾仪操控飞行数据接收处理；

航拍航测航摄数据接收和后期制作处理。

无人机自驾仪数据分析能力；

无人机航拍航测航摄数据检测与处理能力；

多媒体制作能力；

航测软件操作能力；

地形分析能力。

无人机自驾控制原理；

无人机航测数据分析与合成原理；

地形分析技术；

地形勘测技术。

低空空间技术、军事地形分析技术、无人机自驾操控技能实训、航空侦察与监视技术、航测数据处理技术。

（三）加强校内外基地建设

为完善校内外实训基地建设，满足实践教学要求，校内实训基地建设按照生产性和“校企联动、资源共享、人才共育”的建设思路进一步充实和完善，加强校外实训基地建设，在数量、质量、管理体制和运行机制上加强建设，强化顶岗实习管理。

现拟在原有6个实训室的基础上，新建实训室3个，扩建实训