无人驾驶航空器系统工程专业-2024级本科人才培养方案-城市交通与物流

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无人驾驶航空器系统工程专业-2024级本科人才培养方案

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2025/05/07 21:33:06

一、培养目标

本专业对接国家、大湾区和深圳的无人机、低空经济与空天产业及所驱动的先进智造产业集群的发展要求，以区域低空经济发展（参考《深圳市支持低空经济高质量发展的若干措施》）的人才需求为导向，遵循《本科专业类教学质量国家标准》，秉持“以学生为中心，以学生成果为导向，以持续改进为重点”的OBE（Outcome Based Education,成果导向教育）理念，充分借鉴和引进德国、法国、荷兰、瑞士等发达国家一流技术大学相关专业的办学经验，培养掌握无人飞行器系统的结构原理及设计与智造、智能感知与人机交互及飞行控制、行业应用与飞行安全等核心知识领域，具有无人飞行器技术平台（无人机）、任务载荷与行业运用及其运控系统的设计智造、技术研发、工程应用、管理与运维以解决实际问题能力的，具有高度社会责任感和良好科学人文素养、职业道德、国际视野、工匠精神、创新创业及学习与协作能力的高素质技术人才。

二、培养要求

无人驾驶航空器系统工程专业是国家特设的航空航天类本科专业，是航空宇航科学与机械、控制、电子信息、计算机、人工智能、新能源新材料等交叉融合的新工科专业。参照中国工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准》（TCEEAA 001-2022），要求学生通过学习无人驾驶航空器系统及装备技术的基本理论和方法，接受贯穿大学全程基于本科人才培养全生命周期和多元产教融合与科教融会的以“创新+”为驱动的“四创”（创意、创新、创制/智、创业）为内涵导向的工程实践、创新应用和解决实际无人驾驶航空器系统工程设计制造、技术开发、运营维护等问题的基本训练和深度培养，具备无人驾驶航空器系统工程设计、制造、研究与应用的基本能力，以及创新意识、自主学习和运用所学知识解决复杂工程问题的能力与专业前沿视野。毕业生应具有良好的思想品德素质，拥护中国共产党的领导，热爱社会主义祖国，遵纪守法，崇尚科学，开拓进取，具有正确的人生观、价值观，具有良好身体素质、心理健康和沟通协调能力。毕业生在素质、能力和知识等方面应达到的具体要求包括：

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程相关的复杂工程问题（表达、建模、求解；无人飞行器相关专业知识与模型方法的分析、应用）。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理、专业知识，识别、表达、并通过文献研究分析航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程其所牵引相关领域的复杂工程问题，以获得解决方案和有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程及其所牵引相关领域复杂工程问题的解决方案，运用现代设计方法和数字技术手段设计满足特定需求的模块或系统、部件或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、政治、经济、健康、道德、安全、法律、文化以及环境、可持续性等因素。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程相关复杂工程问题进行研究，包括调研和分析、问题建模与表征、解决方案、研究方法与技术路线、构建实验系统与设计及安全开展实验、分析与解释及挖掘数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具：能够针对航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程及其所牵引的相关领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、仪器设备、现代工程工具、信息技术工具和工业软件，包括对相关复杂工程问题的分析、计算、设计、预测与模拟，并能够理解其局限性。

6.工程与社会：能够基于航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程相关背景知识、技术标准体系和行业规范、知识产权、产业政策和法律法规等进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展：能够知晓和理解环境保护、可持续发展、绿色制造和生态文明建设的理念与内涵，理解和评价针对航空领域特别是与无人驾驶航空器系统工程相关复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范：树立社会主义核心价值观，了解中国国情，具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程相关的工程实践中理解社会责任，遵守工程职业道德和规范、工程伦理，履行责任。

9.个人和团队：具有团队合作精神与协调协作能力，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10.沟通：能够就航空领域特别是无人驾驶航空器系统工程及其相关交叉领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流；了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下就专业问题进行有效沟通和交流。

11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用，在航空工程、智能制造工程等领域复杂工程问题解决中的融合和衍生。

12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和主动适应发展的能力。

三、主干学科

航空宇航科学与技术、机械工程、控制科学与工程、信息与通信工程。

四、核心知识领域

本专业是航空宇航科学与机械、控制、电子信息、计算机、人工智能、新能源新材料等交叉融而成的新工科专业，既涉及学科基础理论、专业知识和专业技能的学习掌握，更涉及探索研究、创新实践和工程应用，交叉综合性高、知识面宽，技术性、专业性强，系统性、集成性高，就业面广。核心知识领域主要包括无人飞行器系统的结构与原理、智能感知与飞行控制及其设计制造、行业应用等等，因此本专业拟设无人机设计与智造技术、无人机应用技术及装备两个方向。

五、核心课程

参照中国工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准》（TCEEAA 001-2022），课程体系设计如下所述（小标题中列出了该标准的分类和占比要求）。

1.数学与自然科学类课程（至少占总学分的 15%）：高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计等，实际占比15.5%。

2.工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程（至少占总学分的 30%），实际占比31.5%。

（1）航空工程及机电与控制基础课程：飞行原理与空气动力学、无人机结构与系统、无人机通信与导航、无人机飞行与控制、工程制图及CAD、工程力学、电工与电子技术（电路原理及实验、模拟电子技术及实验、数字逻辑电路及实验）、自动控制原理、机械原理与机械设计、传感器与智能感知、工程材料及制造技术基础。

（2）无人机专业知识课程：无人飞行器系统设计、航空CAD与CAE、新能源与无人机动力装置（电机拖动与控制及无人机动力系统）、智能终端与飞行任务载荷设计、通用航空运行与保障、低空经济及无人机标准与法规（低空经济概论、空域规划与管理、适航空域和飞行管制）、无人机测试设计与数据分析、智能飞行器协同科技创新实践、无人机专业英语与论文写作、无人机服役性能综合评测技术。

（3）交叉学科专业知识课程：系统工程学、工业互联网与智能制造技术基础、虚拟仿真与数字孪生（VR/AR/XR及数字孪生、沉浸式人机交互技术）、微机原理与接口技术（单片机、嵌入式系统、PLC等）、大数据分析与挖掘、机器视觉与SLAM应用、群智能与无人机集群控制（群体智能与自主系统）、可穿戴式设备与人机交互技术、地理信息系统及应用、人工智能应用导论、计算机控制技术及应用、云计算与数据库技术及应用、绿色制造与环境标准化。

3.工程实践与毕业设计（至少占总学分的 20%），实际占比28.7%。

（若加上专业基础课和专业核心课的课内外实践学时，实践占比37.0%）

（1）特色实践环节课程——四创实践项目专题（L1-L8，L1行业认知及专业导论与职业发展规划，L2~L7学生循序渐进体验、参与、主持各类实践项目，L8毕业设计及就业与发展指导），贯穿学生整个大学阶段，以创意、创新、创制/智、创业为导向，让学生走进实验室/企业、常驻实验室/企业，参与各级科技创新项目和竞赛，在无人机设计与智造、无人机应用技术方向导师的指导下，实现对学生工程实践、创新应用和解决实际无人驾驶航空器系统工程设计、维护保障、技术开发、运营管理等问题的基本训练和深度培养，使其具有无人驾驶航空器系统工程设计、研究与应用的基本能力。

（2）实训：无人机设计与智造工程实训（多旋翼无人机的设计与仿真、智能加工与3D打印快速制造、装配及飞行测试技能实训与课程设计），无人机作业应用系统设计开发与实践（物联网与智慧交通、物流配送、能源巡检、智慧安防、环境监测、航拍航测及其他商业载荷等，随行业产业校企合作实际需求增减）。

（3）企业实习：行业企业特色课程（I安全教育/II绿色生产与/III生产管理与质量控制），企业定岗实习（一线岗位、综合岗位）。

（4）毕业论文（设计）：也是四创实践项目专题L8的组成部分，是贯穿学生整个大学阶段四创实践项目的总结和升华，导师还会指导学生就业与发展。

4.人文社会科学类通识教育课程（至少占总学分的 15%），实际占比16.0%。

六、标准修业年限

四年

七、授予学位

工学学士

八、课程设置（见附表）

九、毕业学分要求

课程类别	最低学分要求	课程属性	课程体系	最低学分要求	备注
通识课程	60学分	必修	基本通识课	52	基本通识课
通识课程	60学分	公选	扩展通识课	8	至少修满2学分艺术课程，同时至少修读2类扩展通识课程
学科课程	69学分	必修	专业基础课	34	专业基础课
		必修	专业核心课	20	专业核心课
		选修	专业选修课	15	专业选修课体系至少修满15学分
实践课程	37学分	必修	专业实践	37	专业实践
本科论文	15学分	必修	毕业论文	15	毕业论文（设计）
总学分	181学分

专业负责人：程涛学院负责人：尹晓红

附表1：本科教学课程模块

附表2：本科教学课程一览表

课程体系	课程编号	课程名称	课程英文名称	所属方向	学分	学时分类				开设学期	备注
课程体系	课程编号	课程名称	课程英文名称	所属方向	学分	课堂讲授	课内实践	课外实践	讲座学时	开设学期	备注
基本通识课	合计				52.0	708.0	324.0	18.0	0.0
	MA00002	中国近现代史纲要	Chinese Modern and Contemporary History	所有	3	45	9	0	0	1
	MA00003	形势与政策1	Situation and Policy Education 1	所有	0.5	9	0	0	0	1
	MA00014	思想道德与法治	Ideology morality and rule under the law	所有	3	45	9	0	0	1
	MA00004	形势与政策2	Situation and Policy Education 2	所有	0.5	9	0	0	0	2
	MA00015	马克思主义基本原理	Basic principles of Marxism	所有	3	54	0	0	0	2
	MA00020	习近平新时代中国特色社会主义思想概论	Introduction to Xi Jinping Thought on Socialism with Chinese Characteristics for a New Era	所有	3	45	9	0	0	3
	MA00024	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	Introduction to Maoism and Socialist Theoretical System with Chinese Characteristics	所有	3	45	9	0	0	4
	MA00010	形势与政策3	Situation and Policy Education 3	所有	1	0	0	18	0	4,3,5,6,7,8
	AD00026	实验室安全教育	Laboratory Safety Training	所有	0	6	0	0	0	1
	CP00005	大学物理B1	College Physics B1	所有	3	54	0	0	0	1
	CP00007	大学物理实验B1	College Physics Experiments B1	所有	2	0	36	0	0	1
	FD00009	军事理论	Military Theory	所有	2	36	0	0	0	1
	FD00010	军事训练	Military Training	所有	2	0	36	0	0	1
	FD00011	体育俱乐部 I	Sports Club I	所有	0.5	0	36	0	0	1
	FL00632	大学英语B1	College English B1	所有	2	36	0	0	0	1
	IB00046	高等数学B1	Advanced Mathematics B1	所有	4	72	0	0	0	1
	IB00100	大学计算机A	College Computer A	所有	4	36	36	0	0	1
	SC00001	大学生国家安全教育	National Security Education for College Students	所有	1	18	0	0	0	1
	CP00006	大学物理B2	College Physics B2	所有	3	54	0	0	0	2
	CP00008	大学物理实验B2	College Physics Experiments B2	所有	2	0	36	0	0	2
	FD00012	体育俱乐部 II	Sports Club II	所有	0.5	0	36	0	0	2
	FL00633	大学英语B2	College English B2	所有	2	36	0	0	0	2
	IB00047	高等数学B2	Advanced Mathematics B2	所有	4	72	0	0	0	2
	SA00001	大学生心理健康	Mental Health for College Students	所有	2	36	0	0	0	2
	FD00013	体育俱乐部 III	Sports Club III	所有	0.5	0	36	0	0	3
	FD00014	体育俱乐部 IV	Sports Club IV	所有	0.5	0	36	0	0	4

专业基础课	合计				34.0	450.0	90.0	72.0	0.0
	UT05001	工程制图及CAD	Engineering Drawing and CAD	所有	4	36	36	0	0	1
	IB00103	程序设计基础B	Python Programming	所有	4	36	36	0	0	2
	IB00161	线性代数A	Linear Algebra A	所有	3	54	0	0	0	3
	UT05004	工程力学	Engineering Mechanics	所有	4	54	18	0	0	3
	UT05005	电工与电子技术	Electrical Engineering and Electronic Technology	所有	4	54	0	18	0	3
	IB00163	概率论与数理统计 A	Probability and Statistics A	所有	3	54	0	0	0	4
	UT05007	自动控制原理	Principles of Automatic Control	所有	4	54	0	18	0	4
	UT05008	机械原理与机械设计	Mechanical Principle and Mechanical Design	所有	4	54	0	18	0	4
	UT05009	专业英语	Specialized English	所有	4	54	0	18	0	5

专业核心课	合计				20.0	252.0	72.0	36.0	0.0
	UT05010	空气动力学与无人机结构	Aerodynamics and Architecture of UAV	所有	4	54	0	18	0	3
	UT05011	传感器与智能感知	Sensor and Intelligent Perception	所有	3	36	18	0	0	4
	UT05012	工程材料及制造技术基础	Engineering Materials and Manufacturing Technology	所有	4	54	0	18	0	4
	UT05013	计算机控制技术及应用	Computer Control Technology and Applications	所有	3	36	18	0	0	5
	UT05014	微机原理与接口技术	Principle and Interface Technology of Micro Compute	所有	3	36	18	0	0	5
	UT05015	无人机飞行控制与通信导航	UAV Flight Control and Communication and Navigation	所有	3	36	18	0	0	5

专业选修课	合计				39.0	450.0	234.0	18.0	0.0
	UT05016	无人飞行器系统设计与航空CAE	Design of UAV Systems	所有	3	36	18	0	0	3
	UT05019	新能源与无人机动力装置	New Energy and UAV Power Unit	所有	3	36	18	0	0	3
	UT05023	通用航空运行与保障	Operation and Maintenance for General Aviation	所有	3	36	18	0	0	3
	UT05024	地理信息系统及应用	Geographic Information System and Application	所有	3	36	18	0	0	3
	UT05025	低空经济及无人机标准与法规	Low-Altitude Economy and Drone Standards and Regulations	所有	3	36	18	0	0	4
	UT05026	德国工业与文化	German Industry and Culture	所有	2	18	18	0	0	4
	UT05027	数据分析与挖掘	Data Analysis and Data Mining	所有	4	36	18	18	0	4
	UT05017	工业互联网与智能制造技术基础	Introduction to Industrial Internet and Intelligent Manufacturing Technology	所有	3	36	18	0	0	5
	UT05020	智能终端与飞行任务载荷设计	Design of Smart Terminals and Flight Mission Payloads	所有	3	36	18	0	0	5
	UT05028	人工智能技术及应用	Artificial Intelligence Technology and Application	所有	3	36	18	0	0	5
	UT05018	虚拟仿真与数字孪生	Virtual Simulation and Digital Twin	所有	3	36	18	0	0	6
	UT05021	群智能与无人机集群控制	Swarm Intelligence and UAV Fleet Control	所有	3	36	18	0	0	6
	UT05022	可穿戴式设备与人机交互技术	Wearable Devices and Human-Machine Interaction Technology	所有	3	36	18	0	0	6

专业实践	合计				37.0	18.0	306.0	16.0	0.0
	UT05029	四创实践项目专题L1（行业认知）	“Four-Chuang“ Practice Project L1	所有	2	18	18	0	0	1
	UT05030	四创实践项目专题L2	“Four-Chuang“ Practice Project L2	所有	2	0	36	0	0	2
	UT05031	四创实践项目专题L3	“Four-Chuang“ Practice Project L3	所有	2	0	36	0	0	3
	UT05036	无人机设计智造工程与专业劳动	UAV Design & Intelligent Manufacturing Engineering and Labor Practice	所有	2	0	36	0	0	3
	UT05032	四创实践项目专题L4	“Four-Chuang“ Practice Project L4	所有	2	0	36	0	0	4
	UT05037	无人机作业应用系统设计开发与实践	Design, Development and Practice of UAV Operation Application System	所有	2	0	36	0	0	4
	UT05033	四创实践项目专题L5	“Four-Chuang“ Practice Project L5	所有	2	0	36	0	0	5
	UT05034	四创实践项目专题L6	“Four-Chuang“ Practice Project L6	所有	2	0	36	0	0	6
	UT05035	四创实践项目专题L7	“Four-Chuang“ Practice Project L7	所有	2	0	36	0	0	7
	UT05038	企业实习	Internship in Enterprise	所有	19	0	0	16(周)	0	7	16-18周

毕业论文	合计				15.0	0.0	0.0	270.0	0.0
毕业论文	UT05039	毕业论文（设计）	Graduation Thesis(Design)	所有	15	0	0	270	0	8