應(yīng)用型本科院校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)途徑探索

董彥非，李繼廣，屈高敏

(西安航空學(xué)院 飛行器學(xué)院，西安 710077)

1 飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)現(xiàn)狀

飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)在專業(yè)學(xué)科中屬于工學(xué)類中的航空航天類，也是航空宇航科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的主要研究方向之一。

隨著我國民用航空市場蓬勃發(fā)展和軍用飛機(jī)產(chǎn)品研發(fā)制造水平的快速提高，社會對飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)人才的需求日益增長。該專業(yè)一直是國內(nèi)外航空高校的核心專業(yè)，除原航空工業(yè)部、國防科工委下屬的航空類高校外，很多高校開始設(shè)立飛行器設(shè)計(jì)與工程本科專業(yè)。

目前，全國開設(shè)該專業(yè)的高校除了傳統(tǒng)航空類高校如北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等一流重點(diǎn)高校外，還有南昌航空大學(xué)、沈陽航空航天大學(xué)、中國民航大學(xué)、中國民航飛行學(xué)院、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院和西安航空學(xué)院等應(yīng)用型航空類本科院校。

2000年以后，由于我國航空工業(yè)的高速發(fā)展、航空市場不斷擴(kuò)大，對航空人才的需求呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、廈門大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、大連理工大學(xué)、南京理工大學(xué)等“雙一流”高校紛紛開設(shè)相關(guān)專業(yè)，其他如中北大學(xué)、河北科技大學(xué)、山東交通學(xué)院等高校也相繼開設(shè)。此外，國防科技大學(xué)、空軍工程大學(xué)、空軍航空大學(xué)和海軍航空工程學(xué)院等軍隊(duì)高校也開設(shè)有類似專業(yè)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2018年初，全國約有28所高校開設(shè)了飛行器設(shè)計(jì)與工程本科專業(yè)，其中“985”高校15所，“211”高校5所，應(yīng)用型本科院校8所[1]。目前還有一些其他高校也躍躍欲試。

飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)一直是傳統(tǒng)航空類本科高校的主力專業(yè)，而一些非航空類 的“985”或 “211”高校，由于擁有豐富的相關(guān)科研教學(xué)資源，其設(shè)置的飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)也可借助高校自身較好的工科類專業(yè)平臺和優(yōu)質(zhì)建設(shè)資源的強(qiáng)力支持，得到迅速發(fā)展。

基于目前不同層次高校開設(shè)飛行器設(shè)計(jì)與工程本科專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的實(shí)際狀況，應(yīng)用型本科院校尤其是新建應(yīng)用型本科院校如果沒有較強(qiáng)的專業(yè)特色和就業(yè)目標(biāo)市場定位，很容易被同質(zhì)化，在就業(yè)競爭中失去主動權(quán)。

2 應(yīng)用型本科院校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

2015年10月21日，教育部、國家發(fā)改委和財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，明確指出，應(yīng)用型本科院校要服務(wù)區(qū)域、行業(yè)發(fā)展需求，創(chuàng)新應(yīng)用型技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式，推進(jìn)需求傳導(dǎo)式的改革，深化產(chǎn)教融合、校企合作，促進(jìn)高?？茖W(xué)定位、特色發(fā)展，加強(qiáng)一線技術(shù)技能人才培養(yǎng)，促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量顯著提高。

該指導(dǎo)意見成為“建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型本科院?！卑l(fā)展戰(zhàn)略的正確依據(jù)，也為應(yīng)用型本科院校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的發(fā)展指明了方向。

2015年11月3日，新華社受權(quán)發(fā)布了《中共中央關(guān)于制定“十三五”規(guī)劃的建議》，明確將通用航空從民用航空中單列出來，與民航、鐵路、公路并列。同時(shí)，隨著國家發(fā)改委發(fā)文要求進(jìn)一步加快低空空域開放、通用航空等重點(diǎn)領(lǐng)域制度改革，通用航空發(fā)展已進(jìn)入快速發(fā)展的軌道。

李克強(qiáng)總理在2019年政府工作報(bào)告中明確指出，要“加大城際交通、民用和通用航空等基礎(chǔ)設(shè)施投資力度”。西安航空學(xué)院作為一所航空類應(yīng)用型本科院校，在基于對中國航空工業(yè)、民航運(yùn)輸業(yè)以及通用航空業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢研究的基礎(chǔ)上，明確提出了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略，作為其中一翼的通用航空成為該校航空類專業(yè)發(fā)展的明確方向。

在通用航空領(lǐng)域中，有人機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的門檻很高，主要由國內(nèi)幾個國有研究所/院和主機(jī)廠承擔(dān)。中小型航空企業(yè)均瞄準(zhǔn)了無人機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用領(lǐng)域，很多企業(yè)相繼開發(fā)出了各種類型和用途的無人機(jī)產(chǎn)品，以“大疆”無人機(jī)為代表的消費(fèi)級無人機(jī)甚至開始走入普通家庭，無人機(jī)各種應(yīng)用類型遍地開花，呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展局面。

2017年12月22日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范民用無人機(jī)制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出：“支持有條件的普通高校和職業(yè)高校設(shè)立無人機(jī)相關(guān)專業(yè)，建立多層次多類型的無人機(jī)人才培養(yǎng)和服務(wù)體系”。

2018年2月5日，“陜西省全域無人機(jī)物流配送經(jīng)營性活動試點(diǎn)啟動儀式暨產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”在西安舉辦，中國民用航空西北地區(qū)管理局向京東集團(tuán)授牌——“陜西省無人機(jī)航空物流多式聯(lián)運(yùn)創(chuàng)新試點(diǎn)”企業(yè)，京東成為首個在省域范圍內(nèi)進(jìn)行無人機(jī)物流配送的國家級試點(diǎn)企業(yè)。

2018年12月18日，“西安無人機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新基地”在西安閻良國家航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地成立，無人機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新基地由西安航空學(xué)院、西安閻良國家航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、西安富沃德光電科技有限公司共同發(fā)起成立。西安無人機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新基地作為一種專業(yè)化的“創(chuàng)客空間”，將通過聚焦細(xì)分產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，搭建無人機(jī)設(shè)計(jì)、制造、裝配和測試等全產(chǎn)業(yè)鏈孵化平臺，探索專業(yè)無人機(jī)眾創(chuàng)空間的新模式，為市場提供專業(yè)化無人機(jī)研制服務(wù)、為高校培養(yǎng)應(yīng)用型無人機(jī)創(chuàng)新人才、為企業(yè)提供資源對接及業(yè)務(wù)合作的交流平臺。

當(dāng)前，隨著無人機(jī)從研發(fā)到使用的快速發(fā)展，無人機(jī)企業(yè)未來對飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的人才需求量將與日俱增，為應(yīng)用型本科院校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)畢業(yè)生提供了新的就業(yè)及發(fā)展機(jī)遇。

此外，飛行器設(shè)計(jì)這種知識密集和技術(shù)密集的領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨笫嵌鄻踊?，飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)單一的培養(yǎng)模式無法滿足多樣化的人才需求。為此，需要在飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)下面設(shè)置多個專業(yè)方向。

面對各種不同類型高校同類專業(yè)畢業(yè)生的競爭，傳統(tǒng)就業(yè)領(lǐng)域受到嚴(yán)重?cái)D壓，在這種競爭和挑戰(zhàn)中，應(yīng)用型本科院校必須以應(yīng)用型特色辦學(xué)為抓手，以“應(yīng)用型”為中心[2-4]，充分抓住無人機(jī)行業(yè)高速發(fā)展帶來的新機(jī)遇，大力開展專業(yè)綜合改革，為飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)提供從頂層建設(shè)思想到具體建設(shè)方法等全面指導(dǎo)，全面提高該專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量和整體素質(zhì)，辦出專業(yè)特色，提高競爭力，提高學(xué)生的就業(yè)率和社會滿意度，為航空產(chǎn)業(yè)、地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展服務(wù)。

3 以應(yīng)用型為中心的飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)建議

以應(yīng)用型為中心的頂層建設(shè)思想與目標(biāo)是飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)的靈魂和指南。首先要根據(jù)社會需要和自身?xiàng)l件，找準(zhǔn)本校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位和服務(wù)面向定位，要根據(jù)專業(yè)的性質(zhì)、行業(yè)發(fā)展和社會需求情況、專業(yè)現(xiàn)有條件和發(fā)展?jié)摿?，確定本專業(yè)的辦學(xué)思路，設(shè)立明確的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和方向，并緊跟時(shí)代發(fā)展要求，更新教育觀念，注重拓寬專業(yè)口徑。其次，應(yīng)用型本科院校的飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)既不能照搬高水平研究型大學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，也不能與高職院校的技能型人才培養(yǎng)模式相混淆。

西安航空學(xué)院飛行器學(xué)院通過專業(yè)調(diào)研和分析，明確了學(xué)院飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)主要培養(yǎng)方向和目標(biāo)：面向通用航空業(yè)，尤其是無人機(jī)行業(yè)，培養(yǎng)在航空器設(shè)計(jì)及相關(guān)方面從事飛行器總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算和分析、空氣動力計(jì)算、試驗(yàn)研究，也能適應(yīng)其它機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車制造等工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制、開發(fā)和設(shè)計(jì)工作的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)思路[5]。為實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo)，提出以下飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)建議。

3.1 設(shè)立“無人機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用”專業(yè)方向

飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)如同其專業(yè)名稱一樣，重在“設(shè)計(jì)”。但是，作為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的應(yīng)用型本科院校，目前在同一專業(yè)方向的教學(xué)方面還不具備與“985”或 “211”高水平高校競爭的實(shí)力，幾乎所有的有人機(jī)設(shè)計(jì)單位和部門都設(shè)置了高門檻，將非重點(diǎn)高校的畢業(yè)生攔在門外，只有無人機(jī)行業(yè)有普通高校畢業(yè)生的施展空間。所以，在飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)下設(shè)立“無人機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用”方向是目前應(yīng)用型本科院校所處辦學(xué)條件和環(huán)境下一種現(xiàn)實(shí)和有利的選擇。在培養(yǎng)過程中不斷完善無人機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用相關(guān)軟硬件條件，待硬件和師資等條件成熟可以考慮申請?jiān)O(shè)立無人機(jī)專業(yè)。同時(shí)，基于飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)涉及面廣，專業(yè)復(fù)雜度高的實(shí)際情況，建議在本專業(yè)人才的培養(yǎng)中逐步分解專業(yè)方向，如設(shè)立流體、固體以及飛行控制等專業(yè)方向。

3.2 以無人機(jī)的研制為導(dǎo)向，增強(qiáng)教師的研發(fā)和實(shí)踐能力

西安航空學(xué)院飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)教師雖然都具有博士和碩士學(xué)位，但多數(shù)教師未曾從事過無人機(jī)的研制工作，為此，飛行器學(xué)院成立了以飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)教師為主力的“西航一號”無人機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在學(xué)校和“西安無人機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新基地”的支持下，結(jié)合無人機(jī)企業(yè)對市場應(yīng)用的研判和提出的詳細(xì)需求，從無人機(jī)總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛行控制、任務(wù)載荷、機(jī)載導(dǎo)航到無人機(jī)制造、試飛全過程自主實(shí)施，讓各位教師從實(shí)踐中得到鍛煉和提高，全面提升理論應(yīng)用實(shí)踐水平。同時(shí)，也為無人機(jī)企業(yè)提供了新型號無人機(jī)產(chǎn)品，增強(qiáng)了校企合作力度和實(shí)效。

3.3 優(yōu)化課程體系和內(nèi)容，增加多旋翼等課程內(nèi)容

傳統(tǒng)航空高校的飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)都是以固定翼飛機(jī)為主設(shè)置課程內(nèi)容。而在當(dāng)今無人機(jī)的發(fā)展中，多旋翼無人機(jī)已經(jīng)占據(jù)了很大份額，因此，必須對課程從體系到內(nèi)容進(jìn)行全面優(yōu)化，研究開發(fā)應(yīng)用性強(qiáng)的課程，重視專業(yè)課中概念和結(jié)果的應(yīng)用，組織編寫符合應(yīng)用型本科院校無人機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的系列教材。對此，增加了“空氣動力學(xué)與CFD應(yīng)用”課程，并且編寫出版了相應(yīng)的教材，不僅增加了旋翼空氣動力特性的內(nèi)容，還專門在CFD綜合應(yīng)用案例中增加了有關(guān)旋翼數(shù)值模擬內(nèi)容。此外，改革“飛行力學(xué)”課程教學(xué)，將飛行控制尤其是無人機(jī)飛行控制的設(shè)計(jì)和實(shí)踐加入課程教學(xué)內(nèi)容，編寫了《飛行力學(xué)與控制》教材，努力拓展學(xué)生的知識面和實(shí)踐應(yīng)用能力。

3.4 發(fā)揮科研平臺作用，創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式

應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個顯著特點(diǎn)就是重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。學(xué)校通常都有相對固定的校外實(shí)習(xí)和實(shí)踐基地，但是為了兼顧到不同用人企業(yè)的個性化需求，一方面要逐步擴(kuò)大校外實(shí)習(xí)和實(shí)踐基地，另一方面，制定靈活的實(shí)習(xí)和實(shí)踐制度，建議在本專業(yè)允許學(xué)生結(jié)合用人單位實(shí)際進(jìn)行實(shí)習(xí)，得到針對性強(qiáng)的定制化鍛煉。

除此之外，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)也可針對企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要真題真做，并在企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員、學(xué)校指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)下完成，以便學(xué)生快速適應(yīng)工作崗位。

要充分發(fā)揮校內(nèi)科研平臺作用，提升高質(zhì)量實(shí)踐項(xiàng)目。如西安航空學(xué)院充分利用“通用航空工程技術(shù)中心”的平臺優(yōu)勢，在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，參與教師科研活動等方面發(fā)揮了積極作用。

3.5 瞄準(zhǔn)“一專多能”，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力

飛行器設(shè)計(jì)與工程和航空宇航科學(xué)與技術(shù)學(xué)科下的不同專業(yè)(如飛行器制造工程、飛行器動力工程等)之間相對獨(dú)立又有聯(lián)系。因此，學(xué)生在掌握好本專業(yè)方向?qū)W習(xí)內(nèi)容的同時(shí)，也要對相關(guān)專業(yè)的主要知識和技能有一定的了解和掌握，這樣對于今后所從事的專業(yè)工作也有促進(jìn)作用。知識擴(kuò)展方面主要通過選修課、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和第二課堂等形式實(shí)施。

此外，注重大型專業(yè)工程應(yīng)用軟件如FLUENT、MSC.PATRAN/NASTRAN、ABAQUS等的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。通過實(shí)際動手應(yīng)用，學(xué)習(xí)并掌握這些專業(yè)軟件，不僅使學(xué)生鞏固了專業(yè)能力，也使學(xué)生掌握了將這些軟件應(yīng)用于其他行業(yè)的能力，拓展了就業(yè)空間。

3.6 以用人單位為中心，建立定向培養(yǎng)與企業(yè)授課方式相結(jié)合的靈活培養(yǎng)模式

目前，各類航空企業(yè)來校招聘時(shí)，根據(jù)自己單位的發(fā)展情況，招聘人數(shù)差別很大。一些業(yè)務(wù)擴(kuò)展快的企業(yè)，一次招聘人數(shù)可達(dá)30人以上；而多數(shù)企業(yè)的招聘人數(shù)只有幾個。對于招聘人數(shù)多的企業(yè)，學(xué)校有成熟的“定向班”培養(yǎng)模式，可以針對企業(yè)需求，共同制定和完善“定單班”培養(yǎng)方案，并全程監(jiān)控學(xué)習(xí)過程和效果。對于招聘人數(shù)較少的大部分企業(yè)，由于師資等資源以及經(jīng)費(fèi)限制，無法采用 “定向班”培養(yǎng)方式，這種情況可以靈活處理，采取學(xué)生在企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，由技術(shù)人員指導(dǎo)、學(xué)生自修等方式完成課程學(xué)習(xí)，使不同就業(yè)方向的學(xué)生能針對企業(yè)的人才需求，靈活學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容，也可以在企業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)的必要課程，增強(qiáng)入職后的工作適應(yīng)能力。

4 結(jié)語

隨著我國航空事業(yè)的高速發(fā)展，對高端飛行器設(shè)計(jì)人才的需求量會越來越大?；趹?yīng)用型本科院校的

飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)既是社會發(fā)展的客觀需求，也是高等教育多元化發(fā)展的必然趨勢。

應(yīng)用型本科院校在飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)建設(shè)方面挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，院校要以“應(yīng)用型”為中心，在專業(yè)方向、師資建設(shè)、課程體系、科研平臺以及綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面有所創(chuàng)新，辦出特色。必須以就業(yè)為導(dǎo)向，適應(yīng)不斷發(fā)展變化的用人市場；以企業(yè)人才需求為導(dǎo)向，不斷靈活調(diào)整培養(yǎng)方案和政策制度，服務(wù)航空產(chǎn)業(yè)和區(qū)域發(fā)展，為企業(yè)和社會培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。