飛行器制造工程專業(yè)建設(shè)新思路

盧正紅

（荊楚理工學(xué)院，通用航空學(xué)院，湖北 荊門448000）

0 引言

近年來，我國航空事業(yè)發(fā)展較快，通用航空產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大、航空類企業(yè)的每年平均產(chǎn)值規(guī)模增長近30%，整個行業(yè)聚集了1700億的投資規(guī)模[1]?！笆濉捌陂g，各地更是爭搶通航制高點，全國規(guī)劃在2020年前擁有通用機場1400個，基本覆蓋全國地級城市。根據(jù)《關(guān)于促進航空業(yè)發(fā)展的意見》和《中國智能制造“十三五”通航發(fā)展規(guī)劃》，我國的通用航空飛行器將達到5000架[2]。而在2018年，各省地方市縣計劃建設(shè)76所通用機場，例如：湖北的荊州市等城市，據(jù)有關(guān)方面的預(yù)測，到2020年，通用航空從業(yè)人員缺口嚴重，特別是專業(yè)技術(shù)人員，發(fā)展通用航空，人才培養(yǎng)與儲備是當務(wù)之急[3]。

中國的飛行器制造工程專業(yè)有著悠久的歷史而且是一個專業(yè)性很強的工科專業(yè)。進入21世紀后，全球各個國家為了積極應(yīng)對全新一輪的工業(yè)革命，中國提出了《中國制造 2025》，美國和德國先后提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“工業(yè)4.0”來抗衡中國的智能制造，這全部都是強調(diào)飛行器制造工程專業(yè)要和信息技術(shù)與制造技術(shù)高度融合，在傳統(tǒng)的飛行器制造工業(yè)當中引入信息化，形成的信息化的制造技術(shù)與工藝，是現(xiàn)代飛行器制造技術(shù)的最重要的一方面，這就決定了相應(yīng)的飛行器制造工程專業(yè)將面臨著升級轉(zhuǎn)型改造和產(chǎn)業(yè)升級，形成具有自主創(chuàng)新能力的專業(yè)[4]。本文從信息化技術(shù)和飛行器制造工程本科專業(yè)融合的角度出發(fā)，結(jié)合當前飛行器制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)的問題，提出我校在飛行器制造本科專業(yè)中如何培養(yǎng)飛行器制造工程專業(yè)人員的新思路。

1 高度信息化的現(xiàn)代飛機制造業(yè)

材料、信息和能源是人類社會進步的標志，進入21世紀后，信息變得越來越重要，隨著手機智能化的發(fā)展，信息化成為了當前社會最火的名詞，指的是如何將現(xiàn)代信息化技術(shù)融入在各種社會活動中，將信息資源充分廣泛的利用成為了信息化的重點。而飛行器制造工程專業(yè)的信息化指的是將生產(chǎn)過程、銷售工程、事務(wù)物料和客戶信息處理等環(huán)節(jié)信息化。信息化的飛行器制造工程分為四個發(fā)展階段：（1）20世紀70年代～80年代，以數(shù)控技術(shù)為代的局部應(yīng)用階段；（2）20世紀80年代 ～90年代，以應(yīng)用數(shù)字信息化為主的應(yīng)用企業(yè)級階段；（3）20世紀90年代 ～21世紀：以產(chǎn)品管理周期技的跨企業(yè)銷售階段；（4）21世紀初至今的信息化輔助智能制造為創(chuàng)新的協(xié)同技術(shù)的發(fā)展階段[5]。飛行器制造工程專業(yè)的發(fā)展包含五個階段：生產(chǎn)需求、技術(shù)評審、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品檢驗和銷售發(fā)貨。五個階段需要全新的數(shù)字化協(xié)同信息化的發(fā)展。以飛行器制造工程專業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)加工為例，在飛行器的研發(fā)階段，需要多學(xué)科的優(yōu)化設(shè)計、模具材料的選擇、空氣動力學(xué)的驗算、計算輔助模擬的制造，需要分階段給出飛行器制造工程專業(yè)的圖紙。在鈑金零件成形訓(xùn)練等方面，也引入了計算機信息化的檢測加工和檢測技術(shù)，柔性夾具的發(fā)展的應(yīng)用，推進了信息化蒙皮技術(shù)和數(shù)字化鈑金的改革。在復(fù)合零部件材料的研發(fā)中，三維模型的建立具有廣泛的應(yīng)用。在飛行器制造工程裝配時，用到DELMIA軟件進行信息化的仿真，使用信息化自動鉆鉚來完成飛行器制造工程的連接和裝配。綜上所述，現(xiàn)代的飛機制造業(yè)中信息技術(shù)飛行器制造專業(yè)技術(shù)的深度融合，形成了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用模式，并且全國地方城市大規(guī)模的通用機場的建立，地方性城市之間的直飛已經(jīng)成為必走之路，特種飛行器的制造將會越來越普遍，對飛行器制造專業(yè)人員的需求必然出現(xiàn)大量的缺口。因此，飛行器制造工程專業(yè)的發(fā)展必須結(jié)合信息化的建設(shè)[6]。

2 飛行器制造工程專業(yè)教育現(xiàn)狀及存在問題

2.1 飛行器制造工程專業(yè)教育現(xiàn)狀

從2010年開始，國家將通航列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，是國家重點支持產(chǎn)業(yè)。目前，通用航空產(chǎn)業(yè)落后，發(fā)展前景廣闊。通用航空未來十年將會迅猛發(fā)展。荊門市航空產(chǎn)業(yè)園已有多家通用飛機制造與維修企業(yè)入駐。通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受國家對低空飛行的放寬程度、機場等相關(guān)配套設(shè)施的完善程度、通航執(zhí)照的取得難易程度、行業(yè)標準與保障政策等因素的制約較大[7]。我校飛行器制造工程專業(yè)的發(fā)展與荊門市和湖北省通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。如果通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，對該專業(yè)人才需求會非常大。專業(yè)發(fā)展必須與行業(yè)和地方經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)，辦通航專業(yè)必須依托于通航企業(yè)。從對相關(guān)企業(yè)的崗位需求調(diào)查看：①企業(yè)對應(yīng)用型本科院校的需求較多的崗位是：工藝技術(shù)人員（零件加工、部件裝配）、車間管理人員、檢測和維修人員。②企業(yè)對應(yīng)用型本科學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的要求較高的是：機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識、飛行器構(gòu)造知識、鈑金和裝配工藝知識、數(shù)控加工工藝知識；工藝設(shè)計和工藝管理能力、飛行器檢測和維修能力、專業(yè)軟件的應(yīng)用能力、外文專業(yè)文獻閱讀與翻譯能力。③強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力（方案設(shè)計、項目規(guī)劃、工廠布局、工藝分析、設(shè)備安裝調(diào)試）。國內(nèi)通用航空人才的培養(yǎng)方式有以下幾種：（1）訂單式培養(yǎng)，采用學(xué)歷教育與技能實訓(xùn)相結(jié)合，主要在航空類院校與各通航企業(yè)之間進行，學(xué)員在學(xué)校學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)和基礎(chǔ)技能實訓(xùn)，最后一年左右到企業(yè)頂崗實習(xí)；（2）改裝培養(yǎng)，將相近專業(yè)的技術(shù)人員進行短期培訓(xùn)，取得相關(guān)資質(zhì)，此類培訓(xùn)主要集中在社會培訓(xùn)機構(gòu)；（3）“軍轉(zhuǎn)民”“運輸航空轉(zhuǎn)通用航空”后進行通航短訓(xùn)，主要是通航企業(yè)內(nèi)部進行。民航總局制定了各崗位的人才質(zhì)量標準，各培養(yǎng)機構(gòu)也都制定了自己開設(shè)的各專業(yè)的人才培養(yǎng)標準，對專業(yè)的培養(yǎng)目標、知識要求、能力要求、身心素質(zhì)、人文素養(yǎng)都有明確的要求。教學(xué)資源的缺失讓通航專業(yè)課程和實踐教學(xué)無法有效開展，故航空類院?；旧鲜前淹ê綄I(yè)人才的培養(yǎng)揉入大航空專業(yè)中，并沒有只針對通航開設(shè)專業(yè)。目前荊楚理工學(xué)院已經(jīng)依托地方優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和航工業(yè)特種飛行器研究所等單位多名企業(yè)專家達成初步的外聘教師協(xié)議，現(xiàn)有專業(yè)教師10余名，教授1名、副教授2名、博士2名，于2016年開始招生，目前擁有材料性能實驗室、力學(xué)實驗室、機械設(shè)計實驗室、液壓與氣壓傳動實驗室、技術(shù)測量實驗室等學(xué)科基礎(chǔ)類實驗室20個，擁有飛行器原理室、材料成形及控制工程專業(yè)實驗室、飛行器制造工程鈑金實驗實訓(xùn)室、設(shè)備維修維檢實驗室等4個專業(yè)實驗室，擁有機械工程訓(xùn)練中心、先進制造技術(shù)中心、鈑金加工實訓(xùn)中心、大學(xué)生航空科技創(chuàng)新基地4個校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)場所，同時在中航工業(yè)特種飛行器研究所設(shè)有兩個校外實習(xí)實訓(xùn)基地。但是，中航工業(yè)提供的實習(xí)基地僅能供飛行器制造工程專業(yè)的本科生認識和生產(chǎn)實習(xí)，但學(xué)校也應(yīng)該組建飛行器構(gòu)造實驗室和飛行器維修實訓(xùn)室，以滿足專業(yè)教學(xué)和學(xué)科發(fā)展需要。

2.2 飛行器制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的主要問題

（1）人才培養(yǎng)數(shù)量不夠，培養(yǎng)標準針對性不強，質(zhì)量不高。截止2016年底，國內(nèi)共有18家141航校，培養(yǎng)飛行技術(shù)專業(yè)人才能力超過3 000人，在校學(xué)生超過2 200人，但大部分去了航空公司，服務(wù)通航產(chǎn)業(yè)微乎其微。目前全國只有有11所高職高專等相關(guān)高等院校開設(shè)了飛行器制造工程專業(yè)，每年大概招收1 000人左右，這遠遠不能滿足整個通用航空產(chǎn)業(yè)的需要，而在200多個通用航空企業(yè)的機務(wù)維修人員只有40%持有維修基礎(chǔ)執(zhí)照。通用航空無論是從機型還是從作業(yè)的性質(zhì)、營運環(huán)境等與運輸航空差異很大，而現(xiàn)行的部分專業(yè)（崗位）人才培養(yǎng)標準和資質(zhì)基本都是參照運輸航空和軍航的標準，針對性不強，部分要求過高，會導(dǎo)致培養(yǎng)費用過大，與通用航空人才就業(yè)后的薪水不符，難以吸引學(xué)員?，F(xiàn)行的通航專業(yè)培養(yǎng)標準也沒有覆蓋現(xiàn)有和未來通航產(chǎn)業(yè)會出現(xiàn)的專業(yè)，現(xiàn)有的部分專業(yè)沒有培養(yǎng)標準，標準制定相對滯后。培養(yǎng)機構(gòu)良莠不齊，部分社會機構(gòu)人才培養(yǎng)定位不準確，學(xué)員基礎(chǔ)較差，成分復(fù)雜，導(dǎo)致培養(yǎng)質(zhì)量不高[8]。

（2）人才培養(yǎng)目標與行業(yè)需求不匹配。我國通用航空產(chǎn)業(yè)起步太晚，雖然近幾年增長速度較快，但這是起步階段的快速增長，和通用航空發(fā)達國家相比，我們體量太小，未形成規(guī)模，從業(yè)后待遇與培養(yǎng)費用嚴重不符，對人才的吸引力不大。通航企業(yè)主業(yè)差異較大，工作崗位多樣，任務(wù)復(fù)雜，行業(yè)需求不明晰。培養(yǎng)機構(gòu)在人才培養(yǎng)方案的制訂過程上想當然，畢業(yè)生在實際工作上的崗位工作需求和職業(yè)能力的發(fā)展調(diào)研不切實際、照貓畫虎，造成了飛行器制造本科專業(yè)的定位、培養(yǎng)人才的目標與飛行器制造企業(yè)的需求不匹配，從而培養(yǎng)的人才不能滿足企業(yè)的實際需求[9-10]。

（3）課程體系與工作要求不符。課程體系的設(shè)置具有更大的問題，基本都是照辦機械設(shè)計制造及自動化方面的課程，僅僅時增加了一兩門航空工程概論等非常淺顯的專業(yè)課程，其內(nèi)容和形式遠遠落后于實踐的發(fā)展，畢業(yè)生所學(xué)的專業(yè)知識遠遠不能達到企業(yè)發(fā)展的需求，并且課程建設(shè)缺少教學(xué)實際案例等。首先，飛行器制造工程教育所使用的教材更新緩慢，教師往往忙于科研而無法分身在教材的編寫過程上。另一方面，飛行器制造工程專業(yè)所涉及到的工藝涉及范圍廣泛而又深奧，幾乎所有的材料成型工藝均在飛行器的制造工藝中均有體現(xiàn)，例如：發(fā)動機的鑄造，鈑金的蒙皮等。此外，傳統(tǒng)的飛行器制造工程專業(yè)在招生規(guī)模上處于劣勢，因此對于教材的需求相對較少。在教學(xué)應(yīng)用實例方面，與機械制造及其自動化專業(yè)相比基本沒有太大的變化。在飛行器關(guān)鍵零部件的數(shù)據(jù)建模方面不能夠通過退役飛機的拆卸方面來實現(xiàn)，飛行器的裝配也只能溝通購買玩具飛機模型來體現(xiàn)。而且，資料的獲取更加苦難，因為飛行器制造的保密性更加重要，只有長期的合作，才能夠透露點滴信息，所以課程體系的設(shè)計確實難以和工作要求相符合。

（4）實踐課程體系不合理，學(xué)員實踐能力未得到有效培養(yǎng)。通用航空專業(yè)技術(shù)人員（機務(wù)維修、制造等），是典型的實踐要求高于課本要求的工作崗位，企業(yè)更加看重的時實踐操作能力，這是所有用人單位的初衷，招聘來的畢業(yè)生就是干活的，來之即用，不能培養(yǎng)好了，然后跳槽走了。通用航空中的管理人員要求具備制造、維修、空管等方面的綜合知識和獨立解決實際問題的能力，故需要將實踐與理論的教學(xué)采用信息化的手段結(jié)合起來，為學(xué)生提供基于真是環(huán)境下的飛行器制造體驗，利用報廢的飛機來模擬飛行器制造的通航航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)實驗實訓(xùn)，而大部分院校和培訓(xùn)機構(gòu)不具備這樣的條件和環(huán)境。專業(yè)對應(yīng)崗位群認知碎片化，教學(xué)的模式在實際教學(xué)過程中存在許許多多的問題，可能負責(zé)?？普n講授的老師不是本專業(yè)畢業(yè)的老師，僅僅只是搬了運輸航空中的專業(yè)課程，很多面向通用航空的專業(yè)，通用航空的課程體現(xiàn)較少，與崗位的工作要求脫鉤，沒有形成具有通航特色的課程體系。

（5）通航人才培養(yǎng)的資源嚴重缺乏。由于通航產(chǎn)業(yè)剛剛起步，與人才培養(yǎng)質(zhì)量相關(guān)的硬、軟件資源嚴重缺失，體現(xiàn)在：1）師資。很難找到通航方面的專業(yè)教師，特別是航空交通運輸專業(yè)、航空服務(wù)等專業(yè)的教師；2）培訓(xùn)資料、教材。針對通用航空的教材和參考書市面上非常少，目前辦通用航空專業(yè)用的教材基本上是用的航空工業(yè)出版社和西工大出版社等幾個航空院校出版社出版的教材，主要針對的是軍航和運輸航空，通用航空部分少而零碎，沒形成自己的體系；3）其它教學(xué)輔助資源(電子音像、圖庫等)基本沒有。

3 飛行器制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)新思路

（1）針對飛行器制造工程專業(yè)畢業(yè)生數(shù)量不夠，質(zhì)量不高。需要構(gòu)建合理的基于核心能力培養(yǎng)的“崗位認知實踐-崗位能力實踐-崗位綜合實踐”的飛行器制造工程的培養(yǎng)體系。通用航空產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)教材體系，促進飛行器制造工程人才培養(yǎng)的資源共享型庫的建設(shè)。人才培養(yǎng)是通用航空類飛行器制造工程專業(yè)建設(shè)最重要最核心的建設(shè)任務(wù)，目標是培養(yǎng)具有信息化應(yīng)用型的交叉復(fù)合型專業(yè)人才，以適應(yīng)新的通用航空產(chǎn)業(yè)園的飛行器制造工程專業(yè)的改革發(fā)展。而在四年制的本科年限的時間限制之下，需要在有效的時間內(nèi)培養(yǎng)出合格的畢業(yè)生，這就需要學(xué)校制定能夠符合當年大學(xué)生學(xué)習(xí)性格的學(xué)習(xí)方式，不能放任學(xué)生在寢室完全沉寂在無限的電腦游戲中。據(jù)此，創(chuàng)新型的信息化相結(jié)合的飛行器制造工程專業(yè)教育不應(yīng)當糾結(jié)于教材陳舊，因為即使有教材能夠?qū)斍暗娘w行器制造工程專業(yè)技術(shù)全面的專業(yè)只是包括在內(nèi)，教材的內(nèi)容遲早都是過時的，因此需要教師不斷的自我更新，來不斷的編寫新的教材，而應(yīng)當將提供專業(yè)基本知識和培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力放在首要的信息化專業(yè)建設(shè)新思路。

（2）針對人才目標與行業(yè)需求，因通用航空因行業(yè)特殊，涉及社會安全，故行業(yè)內(nèi)技術(shù)和資料保密性較強，導(dǎo)致通用航空專業(yè)人才培養(yǎng)不像其它專業(yè)資源豐富，技術(shù)的可移植性較差，給人才培養(yǎng)帶來了諸多不便。通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受國家對低空飛行的開放程度、機場等相關(guān)配套設(shè)施的完善程度、通航執(zhí)照的取得難易程度、行業(yè)標準與保障政策等因素的制約較大，通航的人才培養(yǎng)也取決于行業(yè)發(fā)展狀況。

（3）針對實踐課程的不合理，需要提出新型的建立的開放式的課程體系，增設(shè)“飛行器虛擬在線裝配”的相關(guān)的專業(yè)課程，將信息化的相關(guān)技術(shù)融入實驗實訓(xùn)教學(xué)當中，建立從飛行器鈑金蒙皮成形到裝配鉚接的力學(xué)性能分析的綜合實驗實訓(xùn)教學(xué)體系;因此在信息化設(shè)計及制造、蒙皮鈑金成形實訓(xùn)、柔性裝配制造技術(shù)和復(fù)合材料特種成型制造可以提出諸如課程綜合計算學(xué)分的考核方法，按學(xué)生發(fā)展預(yù)期的分層級選課培養(yǎng)模式，校企聯(lián)合辦學(xué)的辦學(xué)模式，用引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、項目教學(xué)法，共享教學(xué)資源法在實踐課程教學(xué)中進行實驗實訓(xùn)。

（4）針對實踐課程設(shè)計不合理，制定適用于通航產(chǎn)業(yè)各專業(yè)的科學(xué)合理、認同度較高的行業(yè)標準和人才培養(yǎng)標準，開設(shè)通用航空類專業(yè)，并形成區(qū)別于運輸航空和軍航專業(yè)的專業(yè)特色。服務(wù)面向荊門通用航空產(chǎn)業(yè)，面向湖北飛行器制造和維修企業(yè)，為企業(yè)培養(yǎng)飛行器零部件制造及飛行器裝配、維修類專門技術(shù)人才。培養(yǎng)目標定位為應(yīng)用型高級專門人才，其核心課程為機械制圖、力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)、金屬塑性成形原理、飛行器鈑金工藝、飛行器裝配工藝、計算機輔助飛行器造型與制造等。培養(yǎng)規(guī)格為正確的政治方向、堅定正確的政治立場、積極向上的世界觀人生觀和價值觀、法制意識和法律觀念，良好的思想道德品質(zhì)和文明的行為習(xí)慣；一定的人文社會科學(xué)素養(yǎng)和高度的社會責(zé)任感；具有健康的身體，健全的人格；數(shù)學(xué)、力學(xué)、機械設(shè)計與制造、塑性成型、飛行原理與構(gòu)造、飛行器制造與裝配等方面的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識；機械加工、鈑金加工、飛機裝配、過程檢測的基本技能，能夠運用專業(yè)知識，分析和解決工程問題；CAD/CAM/CAE軟件及其他計算機和信息工具的運用；較強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和團隊意識；自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，交流和溝通能力。

（5）針對人才培養(yǎng)資源的嚴重匱乏，構(gòu)建政府主導(dǎo)的院校-培訓(xùn)機構(gòu)-同行企業(yè)密切合作、資源互補、信息共享的“產(chǎn)、學(xué)、研、訓(xùn)”一體的培養(yǎng)模式，整合企業(yè)和學(xué)校的優(yōu)質(zhì)資源，共同制定培養(yǎng)方案，協(xié)作開發(fā)通航課程。充分利用企業(yè)的現(xiàn)實條件和專業(yè)人才進行通航人才的培養(yǎng)，降低通航人才培養(yǎng)成本，通航人才培養(yǎng)才會有出路。人文素養(yǎng)+專業(yè)素養(yǎng)+實踐能力=綜合素養(yǎng)該方案經(jīng)過廣泛的調(diào)研，在充分了解社會、經(jīng)濟和科技發(fā)展對人才要求的前提下，按照教育部專業(yè)設(shè)置有關(guān)文件精神及學(xué)校對2017版人才培養(yǎng)方案修訂的有關(guān)指導(dǎo)性意見，在2016版飛行器制造工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上進行修訂，形成了初稿，由學(xué)院老師多次討論與修改，院教學(xué)指導(dǎo)委員會和企業(yè)專家對方案進行了論證。該方案的培養(yǎng)目標和要求符合學(xué)校作為地方院校提出的“立足地方、面向基層”建立應(yīng)用型本科專業(yè)的要求，定位準確，課程體系能夠有效支撐培養(yǎng)的目標和要求，課程安排科學(xué)合理，理論、實踐教學(xué)比例符合學(xué)校要求，符合“以生為本、通專結(jié)合、分類培養(yǎng)、協(xié)同育人、強化實踐”五大原則，突出對學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，充分尊重學(xué)生個性發(fā)展需要。

4 結(jié)語

飛行器制造工程專業(yè)建設(shè)的新思路需要將傳統(tǒng)的飛行器制造工程專業(yè)和信息化相結(jié)合，將專業(yè)建設(shè)與信息化相結(jié)合，開展特色的課程體系，將計算機輔助設(shè)計，計算機數(shù)值模擬和計算機輔助制造融入到飛行器制造工程專業(yè)的課程體系建設(shè)中，在各個環(huán)節(jié)均體現(xiàn)智能化的概念，使學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段就能對工作后的崗位增加信息化的要求，提前介入了解飛行器制造企業(yè)，為畢業(yè)后進入企業(yè)能順利融入提供必要的專業(yè)訓(xùn)練，同時帶給飛行器制造生產(chǎn)企業(yè)良好的印象，為今后學(xué)校畢業(yè)生的就業(yè)提供有利的幫助。