无人机在高校的应用及发展研究

摘要：随着新质生产力概念的提出，国家关于支持低空经济发展的政策落地实施，无人机相关产业发展速度提升。推动无人机在高校的应用和发展对推动低空经济发展有积极意义。本研究通过对四川文理学院无人机建设现状进行调查，并利用四分图模型进行满意度和重要度分析，探究影响无人机在高校应用与发展的因素，提出高校无人机发展策略。

关键词：无人机；校园；低空经济；四分图

Key words： UAV; campus; low air economy; quadrants

引言

低空经济是新质生产力的典型代表，是生产力发展的重要推动力[3]。2024年政府工作报告首次提出“低空经济”。无人机在校园内的应用也将推动低空经济的相关产业出现和发展。目前，四川文理学院已经设立了无人机产业学院，这为无人机在四川文理学院的应用奠定了基础。但当前无人机在校园内的应用仍面临诸多限制。对此，有必要深入探讨其应用现状，以及在推进无人机进校园过程中待解决的问题。

一、国内外文献综述

通过将“高校”和“无人机”组成两组主题词，2025年4月在中国知网中进行文献检索发现，国外关于高校社团的研究共有21篇，最早研究为2010年Learmount David的美国高校推出无人机飞行员四年制学位课程[1]，与高校社团相关方面的研究在国内主要有908篇，最早的研究为1989年南京航空大学学报的学术动态[2]。

（一）、国内高校无人机应用研究

近年来，无人机在国内也受到广泛关注，国内对无人机的研究也逐渐深入。国内的无人机在国内各行业的广泛应用，加速了无人机职业教育的飞速发展，从基础教育阶段到高等教育阶段都在逐步开设有关无人机的相关课程。黄瑞祥（2016年）提出学生学习无人机[3]，不仅可以学习和掌握理论知识，还可以通过组织学生开展飞行实践培养学生的无人机操作技能[4]；朱珂等人（2019年）认为，在教学中使用无人机作为人工智能教育的工具，具有智能化的特征，无人机技术能够将 5G 技术的各种优势集合为一体，助力创新型人才的培养[5]；付梓轩等人（2020）提出了构建《无人机操控技术》课程产教融合培养体系，实施无人机应用技术专业“2+1 年制”实习教学[6]；龚循强等人提出为了提升新工科背景下学生的跨学科交叉融合能力，将人工智能中的深度学习融入到“无人机测绘”课程的实验教学中[7]。国内无人机在高校应用的研究主要集中于将无人机理论和实践课程纳入教学计划。深入研究了无人机人才培养和课程设置。

（二）、国外高校无人机应用研究

由于各种高新技术的发展，无人机技术也成为了热门的高新技术之一，英国、美国的多所学校开设了专业的无人机课程，弗布埃纳·阿尔瑙（Fombuena Arnau）（2017年）教授认为，学生通过无人机课程的学习，在真实情境中思考和进行实践活动，可以提高自身的知识和技能以及跨学科学习的能力[8]。2015 年，阿拉巴马州奥本大学得到了首个无人机培训的豁免权，通过美国联邦航空管理局的批准，开设了首个无人机飞行学校，学校主要教授如何操作和维修固定翼和四旋翼无人机[9]。Reddy 指出，高等教育阶段的无人机教育应使理论设计和实践操作相结合，进行跨学科的合作，以便培养出有较强问题解决能力的高端技术人才[10]。Montillet 探讨了本科教育中，使用无人机虚拟仿真实验教学平台进行教学，学生可以快速学习遥感的基本概念，拓展了无人机教学的培养方法[11]。国外学者认为无人机提供了一种创新的机会，激励学生以有趣和吸引人的方式发展各种技能，提升创造性思维和解决问题的能力[4]。国外无人机课程的开设与普及，推动了无人机在校园的应用。

（三）国内外相关文献综合对比小结

通过阅读无人机在高校应用的相关国内外文献可以得出，国内外对无人机在高校的应用现状有较为深入的研究。国内研究主要集中于无人机及其相关专业创新型人才培养、无人机应用于教学等方面，而国外研究主要集中于开班无人机学校，拓展无人机教学方式。国内外研究对无人机在高校的日常应用及应用现状研究较为缺乏。本文将以四川文理学院为例围绕无人机在高校的日常应用现状开展研究。

二、核心概念与理论基础

（一）核心概念--无人机概念

在《多无人机协同任务规划技术研究》中，无人机（Unmanned Aerial Vehicle， UAV），通常指的是可重复使用的，机上无人类飞行员、能够自我驱动的航空器，其可由人类操作员遥控飞行，或者具备一定的自主控制能力，以执行搜索、巡逻、攻击、交通监视、航拍、速递等军事或民用任务。在智能机器人（intelligent robotics）领域，UAV 也被称为“航空机器人”[12]。如今，无人机的应用场景有医疗救护、农产品运输、巡检、航拍、物流运输等[13]。

在外文文献中，DoD （2020） 定义UAV为“可重复使用的动力飞行器，无人类操作员，依赖气动升力”，FAA Order 8900.1 将UAS描述为“从遥控站操作的飞行器系统”。于UAN相关的概念还有UAV，USA，Drone，RPAS等。

综上所述，本文将无人机定义为：具备一定自主控制能力的，可由地面人员远程操控的，用于航拍、巡逻、攻击、速递，农业等领域的一种无人驾驶航空器。

（二）理论基础

i.满意度计算方法——多指标加权评判法

顾客满意度测评被看作是一个具有多层次多目标的复杂系统。满意度指数是顾客满意度的量化指标，是基于满意度指数模型的指标。测评方法就是通过对这些指标进行加权平均得出多层次及综合的顾客满意度指数[14]，查阅文献《高校学生满意度调查研究满意度》计算公试如下：

上式中：X为顾客满意度，Wi是第i个因素的权重，Ai为所有被调查者关于因素i的评价的平均值。

ii.消费行为技术接受模型

技术接受模型（ Technology Acceptance Mode，TAM） 由Davis 等人以理性行为理论为基础而提出用来解释消费行为，Davis 提出的技术接受模型有两个主要的因素，分别为感知有用性和感知易用性[15]。

iii.四分图模型

四分图理论最早由美国俄亥俄州立大学针对领导行为研究而提出，通过对组织行为和体贴精神进行打分，再根据分数将影响领导行为的各个因素归进四个象限之中，通过不同的指标在不同的象限之中的解释来提出具有针对性的优化措施[16]。

三、无人机在四川文理学院应用现状满意度调查

（一）问卷设计、发放与回收

i.问卷设计

基于IPA（重要性-满意度）分析方法，结合技术接受模型以及四分图模型原理，结合对可能影响无人机综合服务平台建设的因素的猜想，借鉴《大学生对无人机航拍服务需求及其影响因素的实证研究》，同时，参考《无人机配送客户满意度评价指标体系研究——以边远地区为例》等构建问卷设计模型[15]，如下图所示：

ii.问卷发放与回收

通过问卷星平台（https：//www.wjx.cn/vm/eJrnhbX.aspx# ）对上述问题进行满意度和重要性进行测评。问卷发放的对象主要是四川文理学院师生及部分其他高校学生，截至问卷停止收集之日，共收到问卷207份，接受访问的男性受访者为64人，占受访总人数的30.92%，女性受访者为143名，占受访总人数的69.08%，经分析，207份回收问卷均为有效问卷。发放问卷所得数量有效性数据如下：

（二）问卷数据的信度与效度检验

为了确保问卷设计合理及获得的问卷调查结果有效，需要对问卷的合理性进行检验，为此，借助SPSS对问卷的信度和效度进行检验

i.信度检验

信度检验，就是检验样本的可靠性，从而检验出样本反映实际情况的程度。信度主要通过克隆巴赫Cronbach的一致性系数α系数进行信度分析，系数大于0.8则证明该问卷有效。通过该系数对量表部分进行效度分析，分析结果如下表所示：

经信度分析可知：α系数为0.946，大于0.8，因此可知该数据可靠性较高，可以继续分析。

ii.效度检验

效度检验主要是检验有效性，从而判断测量结果是否反应了所要测量的特质的程度。通过KMO统计量进行查验，通常来说KMO的值应该大于0.7。效度分析结果如下：

经效度分析可知，KMO值为0.917，大于0.7，由此判断该问卷通过效度检验可以继续分析。

（三）问卷数据分析

根据上述研究内容，结合spss软件计算得出总体满意度为3.725，总体重要性为3.762

通过以上数据再对各个变量做散点图，得出如下结果。

根据图2输出的四分图模型结果可得出以下结论及思考

（1）优势区，第一象限（右上）：此象限内的数据点代表重要性高且满意度高的因素，例如无人机服务的便利度和服务质量。说明对于四川文理学院无人机综合服务平台而言，这些方面是表现出色的优势部分，例如无人机技术支持、部分便捷服务功能，既被用户认为重要，同时用户体验后的满意度也高。应持续保持并进一步优化，巩固优势。

（2）维持区，第二象限（左上）：该象限的数据点意味着重要性低但满意度高，例如无人机的技术专业方面，平台投入了较多资源，取得了好的效果。后续可考虑适当调整资源分配，将部分资源转移到更关键领域，避免资源浪费。

（3）机会区，第三象限（左下）：这里的数据点表示重要性低且满意度低的因素，例如无人机的相关知识学习，操作系统和后续技术条件，属于平台中相对次要的部分，短期内可不必投入过多精力进行优化，可在资源充足时再考虑改进。

（4）修补区，第四象限（右下）：此象限的数据点反映出重要性高但满意度低的情况。是平台急需改进的关键领域，比如或许在无人机服务的稳定性、操作培训等重要方面，用户体验不佳，需要集中资源着力提升，以增强用户对平台的整体满意度。

四、无人机在四川文理学院的发展策略

（一）强化技术研发与创新

四川文理学院应整合校内科研资源，联合电子信息、机械工程等专业力量，针对无人机续航、载重等关键技术展开攻关。与校外科研机构合作，引入前沿技术理念，共同研发新型电池技术以提升续航能力，优化飞行器结构设计来增加载重。同时，加强对无人机智能化技术的研究，如自主避障、智能导航等，提升无人机在复杂校园环境中的适应能力和操作安全性。学校应设立专项科研基金，以此鼓励师生参与无人机技术创新项目，并对取得突出成果的团队和个人给予奖励。

（二）拓展多元应用场景

在校园内进一步拓展无人机的应用范围。包括拍摄、巡检、外卖配送外，开展无人机图书配送、紧急物资运输等服务。利用无人机进行校园活动直播，提升活动影响力和参与度。针对校园安防，部署具备人脸识别和智能预警功能的无人机，实现校园安全的全方位、实时监控，为师生营造更安全的学习和生活环境。

（三）完善人才培养体系

根据低空经济无人机发展需求，可以在校园内建设无人机实训基地，让学生在实际操作中掌握无人机技能。邀请行业专家开相关讲座，引入企业实际项目案例，使学生了解行业最新动态和技术需求，培养符合产业发展的应用型人才。

（四）加强安全管理与保障

制定完善的无人机安全管理制度，明确无人机在校园及校地合作应用中的飞行规则、审批流程、安全责任等。成立专门的无人机管理小组，负责无人机的日常管理、维护和安全监督工作。建立安全应急预案，针对无人机飞行过程中可能出现的故障、事故等情况，制定详细的应对措施，确保飞行安全。

结语

经调查与分析可知，目前国家在低空经济与无人机建设发展方面有许多支持政策，但目前，四川文理学院及同四川文理学院在无人机建设及无人机综合服务平台构建方面面临同样现状的高校，在未来需要在平台提供、人才培养、安全管理等方面做出努力。本研究在四川文理学院展开，研究数据大多数来自四川文理学院，因此，研究结果适用于四川文理学院，对其他高校相关情况的调查研究待日后展开，以便进一步完善调查结果。

参考文献

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[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（4）：33-41.3

[6]付梓轩，吕昊，余洪伟，等.产教融合背景下无人机应用技术专业教学模式探讨[J].中国设备工程，2025，（03）：16-19

[7]龚循强，张方泽，鲁铁定，等.新工科背景下“人工智能+无人机测绘”实验教学改革探讨[J].东华理工大学学报（社会科学版），2020，39（02）：193-196..

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[9]全球无人机网.国内外开启设立无人机相关专业热潮.[EB/OL]. （2016-04-21）[2023-10-30]

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[16]Hellriegel D ， Hellriegel D .Organizational behavior /[M].Peking University Press，2005