潘 強(qiáng)，劉曉鋒，何 田，唐 鵬

（北京航空航天大學(xué) 交通科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191）

適航是指民用航空器整體性能和操縱特性在預(yù)期的運(yùn)行環(huán)境和使用限制下，具有安全性和物理完整性的一種品質(zhì)，這種品質(zhì)要求航空器在全壽命階段內(nèi)始終保持符合其型號(hào)設(shè)計(jì)和始終處于安全運(yùn)行狀態(tài)［1］。目前，中國(guó)已位于全球民航業(yè)的前列，總體規(guī)模穩(wěn)居世界第二，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了民用航空運(yùn)輸強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。隨著國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)調(diào)整［2-3］目標(biāo)的提出，以及大型飛機(jī)專項(xiàng)的啟動(dòng)，國(guó)內(nèi)民航市場(chǎng)呈現(xiàn)廣闊的就業(yè)前景，對(duì)高水平適航專業(yè)技術(shù)人才的需求非常迫切。然而，現(xiàn)實(shí)中我國(guó)卻面臨適航專業(yè)人才極其緊缺的窘狀［4］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)聯(lián)邦航空局（Federal Aviation Administration,FAA）的適航審定人員共有1 250余人，而中國(guó)民用航空局的局方審查員僅有不足200人［2］，其中與動(dòng)力適航相關(guān)的適航審查人員更是少之又少，與我國(guó)航空大國(guó)的地位極其不符。

為飛行器動(dòng)力適航方向培養(yǎng)輸送高質(zhì)量人才，加速我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展，已成為教育部門(mén)、業(yè)內(nèi)高校與工業(yè)方的共識(shí)［5-7］。而實(shí)現(xiàn)這一舉措的關(guān)鍵手段之一就是深化適航專業(yè)教育、加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)。由此，2012年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》，要求強(qiáng)化民航院校行業(yè)特色，鼓勵(lì)培養(yǎng)民航專業(yè)人才，穩(wěn)定民航專業(yè)人才隊(duì)伍［8］。2016年5月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，專門(mén)強(qiáng)調(diào)了要強(qiáng)化適航等方向的專業(yè)技術(shù)和管理人才培養(yǎng)。2022年4月，中國(guó)民用航空局印發(fā)了《“十四五”民航適航發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，提出要建成高質(zhì)、高效、融合、規(guī)范的適航體系，以達(dá)到支撐民航強(qiáng)國(guó)的作用?？梢?jiàn)，航空高校的人才培養(yǎng)計(jì)劃要結(jié)合國(guó)家需要和產(chǎn)業(yè)需求，制定完善的飛行器動(dòng)力適航專業(yè)人才培養(yǎng)方案，這是國(guó)內(nèi)航空高校現(xiàn)階段的使命，也是其應(yīng)有的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

一、飛行器動(dòng)力適航專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

北京航空航天大學(xué)是國(guó)內(nèi)首家開(kāi)設(shè)飛行器適航技術(shù)本科專業(yè)的高校。2007年，原國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)確定在北京航空航天大學(xué)設(shè)立適航技術(shù)與管理國(guó)防特色緊缺學(xué)科。2009年，教育部批準(zhǔn)北京航空航天大學(xué)新增航空器適航技術(shù)專業(yè)。之后，西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)民用航空飛行學(xué)院、沈陽(yáng)航空航天大學(xué)、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院等航空院校陸續(xù)增開(kāi)了航空器適航技術(shù)專業(yè)。從國(guó)內(nèi)高校適航專業(yè)的建立和發(fā)展來(lái)看，北京航空航天大學(xué)作為先行者最先探索適航專業(yè)的培養(yǎng)模式和專業(yè)內(nèi)涵，經(jīng)過(guò)十幾年的建設(shè)與發(fā)展，目前已建立了較為完整的本研一體化適航專業(yè)培養(yǎng)體系。

北京航空航天大學(xué)飛行器適航技術(shù)專業(yè)主要包括飛行器動(dòng)力適航、飛行器結(jié)構(gòu)適航和飛行安全與適航。作為適航專業(yè)的三個(gè)主要方向之一，飛行器動(dòng)力適航方向借助已有的教育資源和研究底蘊(yùn)，先后建設(shè)和融合了多門(mén)航空發(fā)動(dòng)機(jī)與適航相關(guān)課程，形成了現(xiàn)階段的動(dòng)力系統(tǒng)適航教學(xué)模塊。培養(yǎng)的畢業(yè)生廣泛分布于民機(jī)適航與航空器設(shè)計(jì)等單位，初步解決了行業(yè)缺乏既懂發(fā)動(dòng)機(jī)又懂適航的人才困境，也為國(guó)內(nèi)兄弟院校相關(guān)方向的建設(shè)提供了參考。

二、教學(xué)體系建設(shè)目標(biāo)與方向

北京航空航天大學(xué)飛行器適航技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)系統(tǒng)掌握飛行器適航專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能，具備在航空工業(yè)、民航系統(tǒng)或適航機(jī)構(gòu)從事飛行器適航審定，適航性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)或管理技術(shù)能力的交叉復(fù)合型人才。經(jīng)過(guò)十余年的教學(xué)實(shí)踐探索與經(jīng)驗(yàn)積累，結(jié)合航空行業(yè)需求與用人單位的反饋，并參考南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校的專業(yè)培養(yǎng)方案［9］，得出目前的動(dòng)力適航教學(xué)板塊尚存在以下不足：（1）對(duì)飛行器動(dòng)力適航教學(xué)模塊已開(kāi)展的課程缺少深入的總結(jié)，缺乏充分運(yùn)用系統(tǒng)性思維規(guī)劃、建設(shè)具有多學(xué)科交叉融合背景專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在教學(xué)實(shí)踐中未能完全實(shí)現(xiàn)科學(xué)有序的引導(dǎo)，動(dòng)力適航教學(xué)體系不健全。（2）已有教學(xué)課程多聚焦于航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)，雖然也有一些特色的適航專業(yè)課程，但是動(dòng)力系統(tǒng)與適航的結(jié)合不足，動(dòng)力系統(tǒng)適航專業(yè)課與航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)課的區(qū)分不明顯，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)飛行器動(dòng)力適航的理解和掌握程度不夠深入。（3）缺少具有鮮明適航特色的教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程。盡管在國(guó)家和學(xué)校的鼎力支持下，經(jīng)過(guò)多年努力，飛行器動(dòng)力適航方向的實(shí)驗(yàn)建設(shè)取得了一定的進(jìn)展，購(gòu)置了一批實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件得到了明顯的改善；但是，現(xiàn)階段的教學(xué)過(guò)程中仍存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)結(jié)合不夠緊密、適航特色不夠突出的問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，北京航空航天大學(xué)的專業(yè)教師隊(duì)伍除了不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，努力完善教學(xué)內(nèi)容，還和西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)、沈陽(yáng)航空航天大學(xué)等多個(gè)學(xué)校適航專業(yè)的教師開(kāi)展交流會(huì)，研討適航專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、教學(xué)手段等內(nèi)容。參考高校人才培養(yǎng)方案與多學(xué)科交叉學(xué)科建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)［10-11］，擬結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)團(tuán)隊(duì)與軟硬件條件，在對(duì)動(dòng)力適航行業(yè)深刻理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)體系研討，規(guī)劃具有適航專業(yè)特色的飛行器動(dòng)力適航教學(xué)課程體系，完善相關(guān)課程建設(shè)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，進(jìn)一步提升相關(guān)學(xué)科在高校和行業(yè)中的認(rèn)知度和引導(dǎo)地位。

三、專業(yè)課程建設(shè)探索與實(shí)踐

針對(duì)適航專業(yè)建設(shè)的問(wèn)題，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，擬按照從基礎(chǔ)學(xué)科到優(yōu)勢(shì)學(xué)科的方式遞次布局，構(gòu)筑多學(xué)科交叉的航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航教學(xué)板塊；將適航專業(yè)特色融入航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)教學(xué)板塊，以培養(yǎng)既掌握航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)知識(shí)，又具備鮮明適航專業(yè)特征的行業(yè)緊缺人才；加強(qiáng)建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，有效提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。為此，提出如下課程體系建設(shè)的具體規(guī)劃方案。

（一）建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航課程體系的教學(xué)框架

結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航性設(shè)計(jì)與審定全周期的技術(shù)與驗(yàn)證需求，建立飛行器動(dòng)力適航方向的課程體系模塊，按照本科—研究生一體化布局的模式建設(shè)教學(xué)課程，打造涵蓋材料、結(jié)構(gòu)、性能、熱、控制、故障診斷、安全性等多學(xué)科的、完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航教學(xué)體系，在教學(xué)中貫穿適航性設(shè)計(jì)、符合性驗(yàn)證、故障分析、系統(tǒng)安全等核心思想，突出適航特色，整體規(guī)劃思路如圖1所示。

圖1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航課程體系建設(shè)框架

受限于教學(xué)學(xué)時(shí)，現(xiàn)階段動(dòng)力適航教學(xué)板塊主要涵蓋了結(jié)構(gòu)、控制、流動(dòng)、適航性等內(nèi)容，這些也是飛行器動(dòng)力適航的核心技術(shù)。其中，“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“彈性力學(xué)”是固體力學(xué)方向的必修課程，為學(xué)生提供航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)適航設(shè)計(jì)的力學(xué)理論支撐；“自控原理”和“現(xiàn)代控制理論”是控制方向的基礎(chǔ)課程，為學(xué)生奠定發(fā)動(dòng)機(jī)控制方向的基礎(chǔ)；“流體力學(xué)”“空氣動(dòng)力學(xué)”“工程熱力學(xué)”“傳熱學(xué)”等課程主要介紹航空發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)機(jī)理與熱力學(xué)特性等內(nèi)容，幫助學(xué)生深刻理解航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流、外流、燃燒、傳熱方面的基礎(chǔ)知識(shí)與原理；“適航概論”“適航管理”“大飛機(jī)適航”等課程則從技術(shù)、管理、應(yīng)用等多角度貫穿適航的基本理念與適航性設(shè)計(jì)的概念。在上述課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合適航專業(yè)技術(shù)，打造航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航的核心課程，包括“航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)適航”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制與安全性”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理與適航”等，幫助學(xué)生掌握航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性設(shè)計(jì)的核心知識(shí)；通過(guò)航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，如“航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與適航”“飛行器適航綜合實(shí)驗(yàn)”等，使學(xué)生初步具備航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航性設(shè)計(jì)與審定的能力；航空發(fā)動(dòng)機(jī)是非常典型的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)結(jié)晶而成的工業(yè)產(chǎn)品，在本科教學(xué)的最后階段，希望通過(guò)“系統(tǒng)安全性分析”的教學(xué)，幫助學(xué)生建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航專業(yè)方向的系統(tǒng)性思維。

（二）建設(shè)與完善具有鮮明適航特色的核心專業(yè)課程

“航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理”等課程是航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)的核心課程，在諸多航空院校的發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)均建有相關(guān)課程。而針對(duì)飛行器適航專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)，要以航空航天運(yùn)輸系統(tǒng)安全保障需求為引領(lǐng)，培養(yǎng)飛行器適航技術(shù)方向的專業(yè)人才。具體到動(dòng)力適航方向，即培養(yǎng)掌握航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)知識(shí)，具備安全性設(shè)計(jì)思維的專業(yè)人才。因此，教學(xué)內(nèi)容要與航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)有所區(qū)別，要在教學(xué)中貫徹航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性、系統(tǒng)性設(shè)計(jì)的理念。為此，需要在原來(lái)的專業(yè)課程基礎(chǔ)上，增加適航安全性設(shè)計(jì)內(nèi)容，突出適航的專業(yè)特色，實(shí)現(xiàn)既定的辦學(xué)宗旨。

擬在航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，建立“航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)適航”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制與安全性”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理與適航”等飛行器動(dòng)力適航方向的專業(yè)核心課程，在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加適航性設(shè)計(jì)和驗(yàn)證基礎(chǔ)概念和方法，突出適航專業(yè)的教學(xué)特色；并建設(shè)新增課程“航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與適航”，完善研究生課程“航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航技術(shù)原理”。通過(guò)上述課程的建設(shè)與完善，打通本研一體化的教學(xué)工作，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)適航專業(yè)知識(shí)傳授的連續(xù)性和深入性。

（三）圍繞課堂理論內(nèi)容建設(shè)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)課程

適航是一門(mén)工程應(yīng)用性特征明顯的學(xué)科，實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)一名合格的適航專業(yè)人才必備的教學(xué)環(huán)節(jié)。在常規(guī)的工科實(shí)踐活動(dòng)基礎(chǔ)上，合理設(shè)計(jì)適航專業(yè)的實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，是提高適航專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的有效手段。

在專業(yè)實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，通過(guò)在適航審定中心、發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司、設(shè)計(jì)所等單位的專業(yè)實(shí)習(xí)，幫助學(xué)生培養(yǎng)正確的社會(huì)認(rèn)知觀和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，樹(shù)立正確的職業(yè)觀，鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力，具備初步的適航性設(shè)計(jì)、審定和驗(yàn)證能力［12］。在過(guò)去10余年中，在中國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航審定中心、沈陽(yáng)航空器適航審定中心、中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院、北京飛機(jī)維修工程有限公司、中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院等多家單位的鼎力支持下，適航專業(yè)的實(shí)習(xí)活動(dòng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，學(xué)生在專業(yè)認(rèn)知和工程實(shí)踐中收獲頗豐。

在動(dòng)力適航的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)10余年實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的建設(shè)與改善，目前在動(dòng)力適航方向已建立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、半物理仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)等硬件設(shè)施，并在適航專業(yè)課程“飛行器適航綜合實(shí)驗(yàn)”中增加了轉(zhuǎn)子不平衡適航符合性驗(yàn)證、動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)符合性驗(yàn)證、噪聲合格審定方法、控制系統(tǒng)適航性設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，逐步摸索與實(shí)踐具有適航專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)。

結(jié)語(yǔ)

完善的飛行器動(dòng)力適航專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)是培養(yǎng)優(yōu)秀的航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航專業(yè)人才的關(guān)鍵途徑，作為一個(gè)新興教學(xué)專業(yè)，承擔(dān)著國(guó)家重大戰(zhàn)略需求人才培養(yǎng)的責(zé)任，動(dòng)力適航的教學(xué)體系建設(shè)任重道遠(yuǎn)。本文結(jié)合北京航空航天大學(xué)適航專業(yè)在10余年辦學(xué)中的心得體會(huì)，探討了高校飛行器動(dòng)力適航專業(yè)方向的經(jīng)驗(yàn)與不足，提出了改進(jìn)的方案和措施，希望能促進(jìn)國(guó)內(nèi)高校飛行器動(dòng)力適航專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)。