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设置“通用航空应用工程”本科专业的初步探索

  覃睿,中国民航大学通用航空学院

  刘梦雪,中国民航大学经济与管理学院

  摘要:通用航空应用工程是涉及通用航空应用领域生产作业技术与工程和航空运输组织与管理等的独特研究领域,具有自己的内涵、特点、理论、技术和应用,是一个新兴的边缘交叉学科。设置通用航空应用工程本科专业是通用航空生产组织特征和运营规律的内在要求,是实现通用航空高质量发展的迫切需要,能在新时代构建功能完善而发达的通用航空体系过程发挥重要作用。通用航空应用工程本科专业旨在培养具备航空任务所需的装备与技术工作原理、生产与运作流程、任务质量标准与控制理论等基础知识,能根据任务实施的具体自然、社会和人文环境提出实施方案,具备在实施进程不断发现、分析和解决问题能力,能够开发并统筹一项航空任务实施的应用型管理人才。

  引言

  《新时代民航强国建设行动纲要》(民航发〔2018〕120 号)指出,到2035年我国通用航空要形成“发达的通用航空体系”,实现“通用航空服务深入生产生活各个方面”[1];到本世纪中叶要“具有功能完善的通用航空体系”。从教育与经济发展的关系视角[2],该目标的实现离不开与之就业结构相适应且相互协调发展的专业结构。因此,通用航空体系要实现向发达和功能完善的跨越,就需要设置与之相适应、相协调、供需均衡的专业结构。近年来,全国一批高等院校开设了培养通用航空专业技术人才的相关专业,但基本都是参照航空运输设置专业,与通用航空生产组织特点和运营发展规律尚有较大差距。本文基于通用航空生产组织典型特征,指出设置通用航空应用工程本科专业的现实性和必要性,初步探索设置通用航空应用工程本科专业的相关问题,以期为支撑通用航空发展的专业人才培养提供思路。

  1 通用航空的典型特性

  按照生产组织方式,通用航空业是典型的“任务驱动型”行业,即是按照特定航空任务或活动组织资源和开展运营的行业。通常,一家通用航空企业在一个财政年度或周期内会开发和实施多项通用航空任务或活动,每项任务活动为一个独立的成本核算单位,有相应的盈亏报告,企业的总利润则是各项任务或活动利润之和。一般情况下,不同的通用航空任务类型,技术标准、运行规范以及对资源、品质要求等方面存在较大差异。即便航空任务类型相同,也会因为客户的需求不同,而在资源组织、质量标准、生产周期等方面存在较大差异。在实施航空任务过程中,通用航空企业还会因为任务实施的具体环境的差异和变化而不断调整优化资源配置和实施方案。

  通用航空的“任务驱动”特性与通用航空任务市场需求与行业管理模式密切相关。通用航空市场需求决定了航空任务质量标准、安全与技术规范、实施周期等,需求的满足需要通过任务招标采购、监控实施、实施成果评估等多个环节。在行业管理方面,为了规范通用航空活动和维护国家空中安全,政府和军方对通用航空飞行活动的审批和管理是以通用航空任务需求性质为基础的。《通用航空飞行任务审批和管理规定》(参作〔2013〕737号)对需要申请和审批手续的通用航空任务类型进行具体明确。

  通用航空另一个显著特征就是航空任务是在低空飞行中实施完成的。例如空中游览是乘客在空中飞行过程中完成平视和俯视地面或空中景观,满足其观光需求的一种游览活动[3];航空摄影是通用航空器在空中飞行中由载于航空器上的摄像机和人员完成摄影任务的;农业航空是农业航空器在超低空飞行过程中完成喷洒作业等农艺任务;航空护林是由搭载相关装备、物资和人员的固定翼飞机或直升机在飞行中实施并完成林区巡逻、火情侦查、机降灭火、林区照相、资源勘探、森林虫害防治、野生动物保护以及火烧迹地播种造林等任务的一种航空活动。这是通用航空有别于公共运输航空的重要特性[4]。即便是诸如公务航空、空中的士等单纯的载客载货运输活动,一般也会根据客户要求和个性化服务需要,而在实施方案拟定和任务实施中确定和优化资源配置。

  2 “通用航空应用工程”本科专业基本属性及其设施缘由

  通常,要完成一项通用航空任务,需要多个专业领域进行协调配合,每个专业领域都有自身独特的知识、技术和技能要求。例如,带电航空作业至少需要一名能够熟练操作带电作业工具装备的施工人员,需要一名能够在复杂环境实施飞行的飞行员,需要作业前航空器放行人员等等。为了确保一项任务安全高效地完成,这些相关专业技术人员都应是各自专业领域的行家里手,其教育培训应归属于其所在的专业技术领域。

  但正如上述,对于通用航空企业,一定周期内会有多项通用航空任务,且每项通用航空任务都是一个成本核算单位。那么,设计开发一项航空任务,对航空任务实施的人员、物资、技术装备进行组织,在任务的实施过程中和完成后进行监控和评估,对于一家企业而言就显得尤为重要。如将这项工作赋予任务实施的飞行员、机载或地面任务实施人员来完成,则有违现代专业化分工的规律和项目管理的基本原则。对于通用航空任务需求方,通用航空任务需求分析、任务方案拟定、任务项目招标采购、任务项目实施监控与评估等工作是一项专门工作。对于行业主管部门,通用航空任务审批和管理也是一项专门工作,需要相应的专门人才。为此,可将专门从事这些工作的专业人员的专业技术领域定义为“通用航空应用工程”。

  2.1 “通用航空应用”本科专业基本属性

  “通用航空应用工程”由“通用航空”、“应用”、“工程”三个词组成。“通用航空”的定义在法规政策和相关文献基本都采用排除法,但从其特性来看,可将“通用航空”理解为“为了某一经济社会与生产生活目的,使用航空器和相关生产生活装备技术,按照相关质量技术规范标准,安全高效地实施并完成航空任务活动的一种方式与过程”。所谓“应用”,《现代汉语词典》解释为“适用需要,以供使用”[5],通常是针对特定场景和现实领域,综合集成使用相关装备和技术来实现相应的经济社会和生产生活目标;所谓“工程”是指科学和数学的某种应用,使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程,以最短的时间和最少的人力、物力做出高效、可靠且对人类有用的东西,是将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。

  为此,“通用航空应用工程”可界定为按照通用航空任务或活动,组织通用航空器、航空技术人员、应用领域的技术与物资材料、应用领域技术人员,在飞行运行中安全高效地完成技术实施,使之符合一定质量标准,达到经济社会与生产生活目标过程的总称。它是致力于分析和解决航空器应用于农业、林业、工业、交通运输业、旅游业、影视业等行业领域的作业技术、工程实践及运行安全、资源配置、质量控制等方面问题的学科,是一门涉及通用航空应用领域生产作业技术与工程和航空运输组织与管理的新兴的边缘交叉学科,研究内容包括航空作业装备与技术、通用航空生产与组织、通用航空安全管理、航空作业任务管理、通用航空任务运作理论等,与航空宇航科学与技术、载运工具运用工程、管理科学与工程、工业工程、系统工程等领域密切相关。只有建立起一个跨学科、多元化的教学和科研平台,才能培养出适应通用航空高质量发展的综合性高素质人才,促进相关学科的发展。

  2.2 设置“通用航空应用工程”本科专业的缘由

  要胜任通用航空任务项目开发设计、组织实施和管理控制等相关工作,需要具备通用航空及其任务实施相关装备、技术与系统、通用航空运行保障以及通用航空任务项目质量技术规范与标准和通用航空任务组织与管理等方面知识。通用航空应用工程是通用航空领域专业化分工的结果,是一种比较高级、复杂、专业化程度高的职业,需要较高专门知识和能力,而这些知识的获取与实践应用需要进行专门教育和训练。

  近年来,通用航空业总体规模快速增长,涌现出了一批从事通用航空研究的科研院所和培养通用航空专业技术人才的院校。但随着行业的发展逐渐推进,以应用创新、技术进步、安全高效、有效供给、品质提升为核心的高质量发展,已成为通用航空业目前乃至今后相当长一段时间内持续、和谐增长的关键和首要目标。而这有赖于具备独立承担航空任务开发与实施能力的高级应用型人才作为支撑。

  目前,通用航空人才培养远远落后于行业发展需要。尽管当前全国设有通用航空学院(系)的院校已近30所,但开设的专业主要为高职层面的通用航空器维修、航务管理、通用机场管理等领域。正如上述,这些专业设置的一个显著的特点就是因循了运输航空专业人才培养模式,即按照通用航空运行流程的专业化分工设置专业。这种状况既是通用航空发展的阶段性需求所致,也说明高等教育领域对通用航空的理解和认识还有待持续深入和加强。

  鉴于此,结合通用航空生产运行的任务驱动这一本质特征,设置通用航空应用工程专业,加快培养具备通用航空应用技术原理,又能够组织实施和管理通用航空任务的专门人才,是通用航空业今后相当长时间实现持续高质量发展的迫切需要。

  3 “通用航空应用工程”本科专业定位与培养方向

  通用航空应用工程本科专业旨在培养具备航空任务所需的装备与技术工作原理、生产与运作流程、任务质量标准与控制理论等基础知识,能根据任务实施的具体自然、社会和人文环境来提出实施方案,并具备在实施进程不断发现、分析和解决问题能力,能够开发并统筹一项航空任务实施的高级应用型管理人才,能胜任的工作应包括:

  能针对不同通用航空任务活动的要求,从事航空器选型、技术经济分析、运行安全风险评估、拟订航空任务生产计划、制订质量标准等工作;

  能根据特定通用航空任务的特点以及运作规律,进行任务组织、实施协调、工程支持以及现场管理与质量控制等工作;

  能适应通用航空高质量、供给侧、智能化发展形势,掌握通用航空装备技术、通用航空作业技术、通用航空运行与生产组织等基本理论与专业技能,知识面宽,具备向管理学门类相关领域的拓展渗透能力、适应能力和实际工作能力。

  因此,在具体人才培养中,一方面要通过通识教育和学科基础教育,为今后相关领域渗透打下坚实基础,另一方面又要通过专业学习和训练,能够胜任通用航空任务开发实施的相关职能。首先,通识教育和学科基础教育要使得学生具有深厚的自然科学基础知识,尤其是近代数学、物理、系统科学知识;具有广博的人文和社会科学的基础知识,并熟悉并掌握1-2门外国语言,具有良好的表达和人际交往能力,善于组织管理,了解国家通用航空政策与法规;能够熟练使用计算机以及计算机化的情报信息系统。为此,通过专业的学习与训练,要使学生具有扎实的通用航空装备与技术、通用航空应用质量规范与标准、通用航空任务组织与管理的理论知识和实践技能;掌握典型通用航空任务的基本运作流程与关键技术环节,初步掌握航空任务开发设计的基本原理;掌握通用航空任务实施的关键保障技术方法与手段,且具有基本操作技能和实践能力;通过科学研究的系统训练,使学生具有科学研究的初步能力;善于通过自学来获得和更新专业知识,不断完善自我;具有参与航空文化普及和航空安全知识宣传的能力。

  4 “通用航空应用工程”本科专业建设总体设想

  通用航空应用工程是研究通用航空在相关领域应用的关键技术和质量标准,研究航空任务项目开发设计、组织实施、安全与质量方法与措施,是综合了航空宇航技术与科学、交通运输、管理科学与工程、法学等学科的新兴边缘交叉学科,具有自己的内涵、特点、理论、技术和应用,构成一个独特的研究领域。为此,通用航空应用工程本科专业建设的基本思路、课程建设和实践教学环节应与之相匹配。

  4.1 专业建设基本思路

  通用航空应用工程本科专业建设的基本思路为:基于通用航空在相关领域应用中的通识基础、应用技术与工程原理、航空运输组织与管理、航空任务组织与实施、航空运行与工程安全等领域的知识,合理布局专业课程体系,在通识教学要求的基础上,有效整合各相关学科及专业已有的教学资源,根据本专业培养目标,科学地规划专业课程和实践环节。

  在本科生阶段,着重培养高级应用型管理人才,注重培养学生综合运用所学的通用航空应用技术与工程实践知识,以及航空运输活动组织与管理相关基础理论知识,能够针对某一特定通用航空任务活动的特点和要求,提出工程实施方案,分析和解决工程实践中遇到的相关问题。进入硕士生阶段,应着重培养设计型人才,要求学生能够进行通用航空相关任务项目的开发和设计,能够独立解决较复杂的通用航空任务管理实践问题。

  4.2专业课程体系构成

  通用航空应用工程本科专业应按照“通用航空应用工程专业理论”、“通用航空应用技术与实施基础知识”和“航空任务项目组织实施与系统控制技术与方法”组织知识点和构建课程体系(如图1所示)。其中,通用航空应用工程专业基础理论需要学生掌握相关的数学、物理、机械电子、系统工程、航空运输、技术经济分析、项目管理、安全管理、通用航空政策法规等专业基础理论知识。主要课程包括:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、物理学、机械电子工程原理、空气动力学、系统工程、安全工程、运筹学、航空概论、航空运输地理、现代项目管理学、技术经济学、人为因素与通用航空政策法规等课程。


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  图1:通用航空应用工程本科专业知识点组织与课程体系构建


  通用航空应用技术与实施方面,从通用航空应用技术与装备、通用航空应用规范标准与保障、通用航空运行实施与控制三个方面展开学习,主干课程包括:通用航空器结构与系统、通用航空器选型与采购、通用航空器改装与适航、航空器配载与平衡、航空应用技术与系统、短途客货运输实务、航空作业质量规范与标准、机场管理与地面保障、通用航空飞行组织与实施、航图与地理信息系统、空中交通管理与飞行任务、航空气象学、空域使用与飞行计划、地空通讯与运行监视。
  通用航空应用任务项目组织实施与系统控制技术与方法方面,从任务项目开发、任务实施过程管理与评估、任务质量管理与控制、任务运行安全管理等方面展开学习,主要课程包括:通用航空任务项目开发与营销、通用航空任务组织与管理、航空任务质量管理与控制、通用航空安全管理与系统、通用航空事故调查与分析、通用航空任务管理信息系统、通用航空应用工程评估等。这些课程的设施,可有效适应拓展本专业理论和基础知识在专业分工领域的应用,满足通用航空人才培养需求,培养出高层次应用型通用航空专业人才。

  4.3 专业实践教学体系构成

  通用航空应用工程是一个复杂性、综合性、实践性并存的专业,实践教学环节非常重要。为此,还应可构建层次性和递进式的实践教学体系,包括课程实验、课程设计、课程实习、毕业实习、毕业设计等环节,构成了以基础实践为起点,认知需求为关键,以高级应用型人才培养为目标的通用航空应用工程实践教学体系(如图2所示)。其中,实践教学课程主要应包括通用航空应用技术与装备原理、通用航空应用规范与质量标准、通用航空应用运行与保障原理、通用航空任务项目开发与营销、通用航空任务组织实施与管理控制等。


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图2:通用航空应用工程本科专业实践教学体系构建


  在此基础上,还应为通用航空应用工程专业人才培养构建时效性强、实用性好的实践教学方案,包括通用航空应用技术与系统操作、典型航空作业虚拟实景仿真、典型通用航空安全事故案例分析、通用航空任务组织与实施沙盘演练等实践方案,结合最新的通用航空应用装备与技术使用与运行,培养实战型的高素质综合应用型通用航空专业人才,通过直观、专业、难度逐级递增的培养方式,帮助学生快速掌握通用航空应用工程相关知识,提升自身实战能力和水平。
  在实践教学中,应积极探索产学研结合的人才培养机制,与通用航空应用实际相关度高,需求迫切的企业建立长期合作关系,通过联合实验室、联合课程建设、实习实训、科研项目合作等方式构建高校与企业的合作培养模式,根据行业实际需求培养学生实践能力,实现高校人才培养和行业需求的无缝衔接,向产业界提供高质量的应用型人才,甚至航空任务项目开发和高端战略型人才。

  5 结语

  要构建功能完善、发达的通用航空体系,就要在学科建设和专业设置上与之相适应相协调。通用航空的生产组织特性和高质量发展需要是设置通用航空应用工程本科专业的现实基础。通用航空应用工程是按照通用航空任务或活动,组织通用航空器、航空技术人员、应用领域的技术与物资材料、应用领域技术人员,在飞行运行中安全高效地完成技术实施,使之符合一定质量标准,达到经济社会与生产生活目标的方式和过程,是一门涉及通用航空应用领域生产作业技术与工程和航空运输组织与管理的新兴的边缘交叉学科。
  通用航空应用工程主要研究航空作业装备与技术、通用航空生产与组织、通用航空安全管理、航空作业任务管理、通用航空任务运作等领域,与航空宇航科学与技术、载运工具运用工程、管理科学与工程、工业工程、系统工程等领域密切相关。只有建立起一个跨学科、多元化的教学和科研平台,才能培养出适应通用航空高质量发展的综合性高素质人才,促进相关学科的发展。通用航空应用工程本科专业旨在培养具备航空任务所需的装备与技术工作原理、生产与运作流程、任务质量标准与控制理论等基础知识,能根据任务实施的具体自然、社会和人文环境提出实施方案,具备在实施进程不断发现、分析和解决问题能力,能够开发并统筹一项航空任务实施的应用型管理人才。

【参考文献】:
[1] 中国民用航空局.民航局关于印发新时代中国民航强国建设行动纲要的通知[C]. http://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/ZFGW/201812/t20181212_193447.html.
[2] 闫广芬,张磊. 高校专业结构区治理需要跨越“低水平发展陷阱”——基于专业设置与经济结构的耦合分析[J].教育发展研究,2016(21):8-14.
[3] 覃睿等.通用航空空中游览航线设计研究[J].天津科技,2015(1):27-29.
[4] 覃睿等.现代通用航空基础与实务[M].科学出版社,2015:2-6.
[5] 中国社会科学院语言研究所词典编辑室编.现代汉语词典(第六版)[Z].商务印书社,2012:1621.

  通讯作者:刘梦雪;通讯地址:天津市东丽区津北公路2898号中国民航大学南院;邮编:300300;手机:15522513239;E-mail:lmxs0912@126.com。

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