应用型本科院校飞行器设计与工程专业建设途径探索

董彦非，李继广，屈高敏

(西安航空学院 飞行器学院，西安 710077)

1 飞行器设计与工程专业现状

飞行器设计与工程专业在专业学科中属于工学类中的航空航天类，也是航空宇航科学与技术学科的主要研究方向之一。

随着我国民用航空市场蓬勃发展和军用飞机产品研发制造水平的快速提高，社会对飞行器设计专业人才的需求日益增长。该专业一直是国内外航空高校的核心专业，除原航空工业部、国防科工委下属的航空类高校外，很多高校开始设立飞行器设计与工程本科专业。

目前，全国开设该专业的高校除了传统航空类高校如北京航空航天大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等一流重点高校外，还有南昌航空大学、沈阳航空航天大学、中国民航大学、中国民航飞行学院、郑州航空工业管理学院和西安航空学院等应用型航空类本科院校。

2000年以后，由于我国航空工业的高速发展、航空市场不断扩大，对航空人才的需求呈现不断增大的趋势，清华大学、复旦大学、北京理工大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学、厦门大学、同济大学、大连理工大学、南京理工大学等“双一流”高校纷纷开设相关专业，其他如中北大学、河北科技大学、山东交通学院等高校也相继开设。此外，国防科技大学、空军工程大学、空军航空大学和海军航空工程学院等军队高校也开设有类似专业。

据不完全统计，截至2018年初，全国约有28所高校开设了飞行器设计与工程本科专业，其中“985”高校15所，“211”高校5所，应用型本科院校8所[1]。目前还有一些其他高校也跃跃欲试。

飞行器设计与工程专业一直是传统航空类本科高校的主力专业，而一些非航空类 的“985”或 “211”高校，由于拥有丰富的相关科研教学资源，其设置的飞行器设计与工程专业也可借助高校自身较好的工科类专业平台和优质建设资源的强力支持，得到迅速发展。

基于目前不同层次高校开设飞行器设计与工程本科专业及相关专业的实际状况，应用型本科院校尤其是新建应用型本科院校如果没有较强的专业特色和就业目标市场定位，很容易被同质化，在就业竞争中失去主动权。

2 应用型本科院校飞行器设计与工程专业建设面临的机遇与挑战

2015年10月21日，教育部、国家发改委和财政部联合发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，明确指出，应用型本科院校要服务区域、行业发展需求，创新应用型技术技能人才培养模式，推进需求传导式的改革，深化产教融合、校企合作，促进高校科学定位、特色发展，加强一线技术技能人才培养，促进毕业生就业质量显著提高。

该指导意见成为“建设特色鲜明的高水平应用型本科院校”发展战略的正确依据，也为应用型本科院校飞行器设计与工程专业的发展指明了方向。

2015年11月3日，新华社受权发布了《中共中央关于制定“十三五”规划的建议》，明确将通用航空从民用航空中单列出来，与民航、铁路、公路并列。同时，随着国家发改委发文要求进一步加快低空空域开放、通用航空等重点领域制度改革，通用航空发展已进入快速发展的轨道。

李克强总理在2019年政府工作报告中明确指出，要“加大城际交通、民用和通用航空等基础设施投资力度”。西安航空学院作为一所航空类应用型本科院校，在基于对中国航空工业、民航运输业以及通用航空业发展现状和趋势研究的基础上，明确提出了“一体两翼”的发展战略，作为其中一翼的通用航空成为该校航空类专业发展的明确方向。

在通用航空领域中，有人机的研发设计和生产的门槛很高，主要由国内几个国有研究所/院和主机厂承担。中小型航空企业均瞄准了无人机的设计、生产和使用领域，很多企业相继开发出了各种类型和用途的无人机产品，以“大疆”无人机为代表的消费级无人机甚至开始走入普通家庭，无人机各种应用类型遍地开花，呈现出欣欣向荣的发展局面。

2017年12月22日，工业和信息化部发布《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》明确提出：“支持有条件的普通高校和职业高校设立无人机相关专业，建立多层次多类型的无人机人才培养和服务体系”。

2018年2月5日，“陕西省全域无人机物流配送经营性活动试点启动仪式暨产业创新发展论坛”在西安举办，中国民用航空西北地区管理局向京东集团授牌——“陕西省无人机航空物流多式联运创新试点”企业，京东成为首个在省域范围内进行无人机物流配送的国家级试点企业。

2018年12月18日，“西安无人机应用创新基地”在西安阎良国家航空高技术产业基地成立，无人机应用创新基地由西安航空学院、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安富沃德光电科技有限公司共同发起成立。西安无人机应用创新基地作为一种专业化的“创客空间”，将通过聚焦细分产业领域，搭建无人机设计、制造、装配和测试等全产业链孵化平台，探索专业无人机众创空间的新模式，为市场提供专业化无人机研制服务、为高校培养应用型无人机创新人才、为企业提供资源对接及业务合作的交流平台。

当前，随着无人机从研发到使用的快速发展，无人机企业未来对飞行器设计与工程专业的人才需求量将与日俱增，为应用型本科院校飞行器设计与工程专业毕业生提供了新的就业及发展机遇。

此外，飞行器设计这种知识密集和技术密集的领域对人才的需求是多样化的，飞行器设计与工程专业单一的培养模式无法满足多样化的人才需求。为此，需要在飞行器设计与工程专业下面设置多个专业方向。

面对各种不同类型高校同类专业毕业生的竞争，传统就业领域受到严重挤压，在这种竞争和挑战中，应用型本科院校必须以应用型特色办学为抓手，以“应用型”为中心[2-4]，充分抓住无人机行业高速发展带来的新机遇，大力开展专业综合改革，为飞行器设计与工程专业建设提供从顶层建设思想到具体建设方法等全面指导，全面提高该专业学生培养质量和整体素质，办出专业特色，提高竞争力，提高学生的就业率和社会满意度，为航空产业、地方经济建设和发展服务。

3 以应用型为中心的飞行器设计与工程专业建设建议

以应用型为中心的顶层建设思想与目标是飞行器设计与工程专业建设的灵魂和指南。首先要根据社会需要和自身条件，找准本校飞行器设计与工程专业的培养目标定位和服务面向定位，要根据专业的性质、行业发展和社会需求情况、专业现有条件和发展潜力，确定本专业的办学思路，设立明确的专业发展规划和方向，并紧跟时代发展要求，更新教育观念，注重拓宽专业口径。其次，应用型本科院校的飞行器设计与工程专业建设既不能照搬高水平研究型大学创新型人才培养模式，也不能与高职院校的技能型人才培养模式相混淆。

西安航空学院飞行器学院通过专业调研和分析，明确了学院飞行器设计与工程专业主要培养方向和目标：面向通用航空业，尤其是无人机行业，培养在航空器设计及相关方面从事飞行器总体设计、结构设计、强度计算和分析、空气动力计算、试验研究，也能适应其它机械设计、汽车制造等工业领域的产品研制、开发和设计工作的高素质应用型工程技术人才的培养思路[5]。为实现这一培养目标，提出以下飞行器设计与工程专业建设建议。

3.1 设立“无人机设计与应用”专业方向

飞行器设计与工程专业的培养目标如同其专业名称一样，重在“设计”。但是，作为以培养应用型人才为目标的应用型本科院校，目前在同一专业方向的教学方面还不具备与“985”或 “211”高水平高校竞争的实力，几乎所有的有人机设计单位和部门都设置了高门槛，将非重点高校的毕业生拦在门外，只有无人机行业有普通高校毕业生的施展空间。所以，在飞行器设计与工程专业下设立“无人机设计与应用”方向是目前应用型本科院校所处办学条件和环境下一种现实和有利的选择。在培养过程中不断完善无人机设计与应用相关软硬件条件，待硬件和师资等条件成熟可以考虑申请设立无人机专业。同时，基于飞行器设计与工程专业涉及面广，专业复杂度高的实际情况，建议在本专业人才的培养中逐步分解专业方向，如设立流体、固体以及飞行控制等专业方向。

3.2 以无人机的研制为导向，增强教师的研发和实践能力

西安航空学院飞行器设计与工程专业教师虽然都具有博士和硕士学位，但多数教师未曾从事过无人机的研制工作，为此，飞行器学院成立了以飞行器设计与工程专业教师为主力的“西航一号”无人机研发团队。研发团队在学校和“西安无人机应用创新基地”的支持下，结合无人机企业对市场应用的研判和提出的详细需求，从无人机总体设计、结构设计、飞行控制、任务载荷、机载导航到无人机制造、试飞全过程自主实施，让各位教师从实践中得到锻炼和提高，全面提升理论应用实践水平。同时，也为无人机企业提供了新型号无人机产品，增强了校企合作力度和实效。

3.3 优化课程体系和内容，增加多旋翼等课程内容

传统航空高校的飞行器设计与工程专业都是以固定翼飞机为主设置课程内容。而在当今无人机的发展中，多旋翼无人机已经占据了很大份额，因此，必须对课程从体系到内容进行全面优化，研究开发应用性强的课程，重视专业课中概念和结果的应用，组织编写符合应用型本科院校无人机专业人才培养的系列教材。对此，增加了“空气动力学与CFD应用”课程，并且编写出版了相应的教材，不仅增加了旋翼空气动力特性的内容，还专门在CFD综合应用案例中增加了有关旋翼数值模拟内容。此外，改革“飞行力学”课程教学，将飞行控制尤其是无人机飞行控制的设计和实践加入课程教学内容，编写了《飞行力学与控制》教材，努力拓展学生的知识面和实践应用能力。

3.4 发挥科研平台作用，创新实践环节教学模式

应用型人才培养的一个显著特点就是重视实验和实践。学校通常都有相对固定的校外实习和实践基地，但是为了兼顾到不同用人企业的个性化需求，一方面要逐步扩大校外实习和实践基地，另一方面，制定灵活的实习和实践制度，建议在本专业允许学生结合用人单位实际进行实习，得到针对性强的定制化锻炼。

除此之外，学生的毕业设计也可针对企业实际生产需要真题真做，并在企业专业技术人员、学校指导教师共同指导下完成，以便学生快速适应工作岗位。

要充分发挥校内科研平台作用，提升高质量实践项目。如西安航空学院充分利用“通用航空工程技术中心”的平台优势，在大学生创新创业，参与教师科研活动等方面发挥了积极作用。

3.5 瞄准“一专多能”，培养学生的综合素质和能力

飞行器设计与工程和航空宇航科学与技术学科下的不同专业(如飞行器制造工程、飞行器动力工程等)之间相对独立又有联系。因此，学生在掌握好本专业方向学习内容的同时，也要对相关专业的主要知识和技能有一定的了解和掌握，这样对于今后所从事的专业工作也有促进作用。知识扩展方面主要通过选修课、大学生创新创业项目和第二课堂等形式实施。

此外，注重大型专业工程应用软件如FLUENT、MSC.PATRAN/NASTRAN、ABAQUS等的学习和实践。通过实际动手应用，学习并掌握这些专业软件，不仅使学生巩固了专业能力，也使学生掌握了将这些软件应用于其他行业的能力，拓展了就业空间。

3.6 以用人单位为中心，建立定向培养与企业授课方式相结合的灵活培养模式

目前，各类航空企业来校招聘时，根据自己单位的发展情况，招聘人数差别很大。一些业务扩展快的企业，一次招聘人数可达30人以上；而多数企业的招聘人数只有几个。对于招聘人数多的企业，学校有成熟的“定向班”培养模式，可以针对企业需求，共同制定和完善“定单班”培养方案，并全程监控学习过程和效果。对于招聘人数较少的大部分企业，由于师资等资源以及经费限制，无法采用 “定向班”培养方式，这种情况可以灵活处理，采取学生在企业技术人员的指导下，由技术人员指导、学生自修等方式完成课程学习，使不同就业方向的学生能针对企业的人才需求，灵活学习后续内容，也可以在企业学习相关的必要课程，增强入职后的工作适应能力。

4 结语

随着我国航空事业的高速发展，对高端飞行器设计人才的需求量会越来越大。基于应用型本科院校的

飞行器设计与工程专业本科人才培养既是社会发展的客观需求，也是高等教育多元化发展的必然趋势。

应用型本科院校在飞行器设计与工程专业建设方面挑战与机遇并存，院校要以“应用型”为中心，在专业方向、师资建设、课程体系、科研平台以及综合素质培养等方面有所创新，办出特色。必须以就业为导向，适应不断发展变化的用人市场；以企业人才需求为导向，不断灵活调整培养方案和政策制度，服务航空产业和区域发展，为企业和社会培养高素质的应用型工程技术人才。