摘要：海洋是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間。該文在海洋強國戰(zhàn)略背景下探討國防發(fā)展對深遠海領(lǐng)域的建設(shè)需求，以海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室建設(shè)為例，結(jié)合多次海洋聲學(xué)海上實驗實踐，從實驗室構(gòu)架、海上實驗組織管理和學(xué)生培養(yǎng)等維度，探討高校實驗室在科技創(chuàng)新及人才培養(yǎng)中發(fā)揮的重要作用。通過近5年的建設(shè)，實驗室定位明確，發(fā)展思路不斷拓寬，在高校“雙一流”建設(shè)中發(fā)揮了積極作用。

　　關(guān)鍵詞：海洋聲學(xué);信息感知;實驗室建設(shè)

　　1996年，我國將海洋領(lǐng)域納入“863計劃”[1]。海洋是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間，在國家經(jīng)濟社會發(fā)展全局中的地位和作用日益突出。黨的十八大作出了建設(shè)海洋強國的重大戰(zhàn)略部署[2]。海洋科技在經(jīng)濟社會發(fā)展中的引領(lǐng)支撐作用日顯重要。在黨的十九大報告中，堅持陸海統(tǒng)籌、加快建設(shè)海洋強國成為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分[3]。在新的歷史發(fā)展方位下，藍色海洋、綠色海洋以及智慧海洋是海洋強國建設(shè)長遠可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[4-6]。此外，海洋強國建設(shè)是一個長期的系統(tǒng)工程，以國防領(lǐng)域為例，需要在海洋工程裝備制造及高新技術(shù)發(fā)展等方面投入更多的精力和財力。

　　海洋工程評職知識：海洋生態(tài)論文發(fā)表期刊有哪些

　　要早日實現(xiàn)海洋強國夢，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵，高校又是培養(yǎng)人才的發(fā)源地和聚集地。為落實“優(yōu)先發(fā)展教育，建設(shè)人力資源強國”的戰(zhàn)略部署，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》(以下簡稱《綱要》)，明確提出要促進教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。高校實驗室集中了高校主要的技術(shù)設(shè)備和教學(xué)科研資源，是科技創(chuàng)新及人才培養(yǎng)的重要場所，也是服務(wù)社會的重要平臺和保障[7-10]。

　　在此背景下，我校航海學(xué)院依托船舶與海洋工程國家一級學(xué)科，通過“985工程”二期、三期建設(shè)和“211工程”三期建設(shè)，申報建立了海洋聲學(xué)信息感知工業(yè)和信息化部重點實驗室。該實驗室的建設(shè)運行為水下聲場聲信息感知相關(guān)的前沿基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用研究提供了必備的實驗研究條件，成為我國水聲學(xué)、水聲信息處理和海洋技術(shù)人才培養(yǎng)的重要基地之一。本文以實驗室管理為切入點，依托科研項目開展的多次海上實驗，著重人才培養(yǎng)，探討實驗室發(fā)展和人才培養(yǎng)機制。

　　1海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室

　　1.1實驗室建設(shè)目標(biāo)

　　我校船舶與海洋工程是一級學(xué)科，包含水聲工程和船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造兩個二級學(xué)科。2007年，水聲工程學(xué)科被批準(zhǔn)為國家重點學(xué)科，并依托水聲工程學(xué)科建立了船舶與海洋工程博士后流動站。2010年，教育部設(shè)置“水聲工程”為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新專業(yè)。2015年，海洋聲學(xué)信息感知首批獲得工業(yè)和信息化部重點實驗室。目前，國內(nèi)外海洋聲學(xué)信息感知領(lǐng)域最新進展和發(fā)展趨勢可歸納為：將復(fù)雜、動態(tài)的海洋環(huán)境與海洋聲學(xué)緊密結(jié)合，開展深遠海研究;將海洋聲學(xué)物理特性與水聲信號處理緊密結(jié)合，提升水聲系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性信息處理能力;結(jié)合重大海洋工程與海洋開發(fā)項目，發(fā)展可靠的海洋信息監(jiān)測系統(tǒng)。

　　因此，海洋聲學(xué)信息感知實驗室以國家海洋強國戰(zhàn)略和國防建設(shè)需求為導(dǎo)向，面向“深化近淺海、開拓深遠海”的國家發(fā)展戰(zhàn)略，緊緊圍繞海洋開發(fā)利用、海洋信息監(jiān)測、水下目標(biāo)遠程探測等重大戰(zhàn)略需求和重大科技難題，開展海洋聲學(xué)、水聲信息處理、水聲系統(tǒng)設(shè)計與集成等方面的高水平科研工作。聚集和培養(yǎng)一批優(yōu)秀的科技人才，開展高層次國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，促進科技成果轉(zhuǎn)化，為海洋經(jīng)濟建設(shè)、海洋國防建設(shè)提供平臺支撐。

　　1.2實驗室運行管理架構(gòu)

　　高校實驗室建設(shè)與管理是一項長期而復(fù)雜的工程，實驗室日常管理、隊伍建設(shè)等依然是高校理工科實驗室比較薄弱的環(huán)節(jié)[11-13]。良好的管理體系是實驗室良性發(fā)展的必備條件。海洋聲學(xué)信息感知實驗室屬于工業(yè)和信息化部歸口管理，我校是該實驗室建設(shè)和運行管理的具體負責(zé)單位，學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究院作為學(xué)校各級各類實驗室的管理部門，具體負責(zé)對實驗室的日常管理并進行督促檢查。

　　重點實驗室下設(shè)辦公室和3個研究室，分別對應(yīng)3個主要研究方向(海洋聲學(xué)、水聲信息處理和水聲系統(tǒng)設(shè)計與集成)，并設(shè)有研究方向負責(zé)人和學(xué)術(shù)帶頭人，共同支撐重點實驗室的科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流和成果轉(zhuǎn)化。實驗室辦公室設(shè)3個崗位，配合實驗室主任、副主任做好管理與服務(wù)工作。此外，2016年實驗室成立了首屆學(xué)術(shù)委員會，聘請30多位行業(yè)內(nèi)知名學(xué)者作為實驗室的客座教授，此外實驗室已建立并完善了實驗室管理制度。

　　1.3實驗室?guī)熧Y隊伍雄厚的師資力量是實驗室人才培養(yǎng)的重要支撐。海洋聲學(xué)信息感知實驗室現(xiàn)有專任教師70余人，其中，中國工程院院士3人，國家杰出青年基金獲得者1人，教育部長江學(xué)者特聘教授1人，“萬人計劃”領(lǐng)軍人才2人等。2019年，實驗室新增國家級和省部級人才稱號4人次，青年人才托舉計劃入選者5人。良好的師資隊伍確保了實驗教學(xué)與科研工作的順利開展。

　　1.4實驗室設(shè)施設(shè)備

　　一流的實驗設(shè)施和儀器設(shè)備是實驗室項目建設(shè)的基石。在已有的實驗設(shè)施中，消聲水池是典型代表。1988年，我校建成了當(dāng)時全國最大的多用途消聲水池，可模擬聲學(xué)海洋環(huán)境，進行多類型水下聲學(xué)科學(xué)實驗。消聲水池長20m×寬8m×深7m，消聲單元體采用楔形橡膠尖霹板，單元體等間隔排列在水池6個面上，形成低頻寬帶平行通道消聲結(jié)構(gòu)，以達到模擬海洋環(huán)境的效果。消聲水池主要用于聲納等國家重點型號的科研研制，以及水聲工程學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)實驗研究。目前，我校歸屬實驗室的儀器設(shè)備有100余臺套，為優(yōu)化科技資源配置，提高大型儀器設(shè)備使用效率，將50萬元以上的儀器設(shè)備逐步納入學(xué)校和學(xué)院的開放共享管理體系。

　　2海上實驗

　　2.1項目支撐依托海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室，我校航海學(xué)院承擔(dān)了一系列科研項目。其中2019年實驗室新增國家重點研發(fā)計劃、國家海洋重大專項和國家自然基金等40余項、省部級項目10余項，經(jīng)費總額超1億元，保障了實驗室三大方向的科學(xué)研究。在10余年研究基礎(chǔ)上，實驗室突破了水聲數(shù)據(jù)遠程高速傳輸技術(shù)，并于2019年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項。此外，我校航海學(xué)院已成為能夠獨立承擔(dān)海洋聲學(xué)綜合考察任務(wù)的國內(nèi)少數(shù)幾個單位之一。高水平科研項目有力地支撐了實驗室的運行與發(fā)展。

　　2.2實驗組織海洋聲學(xué)是一門實驗科學(xué)，其創(chuàng)新發(fā)展離不開海上實驗數(shù)據(jù)的獲取與分析。區(qū)別于水池實驗和湖上實驗，海上實驗需要隨時應(yīng)對惡劣海況、實驗儀器設(shè)備故障或?qū)嶒炄藛T暈船等不利因素。根據(jù)實驗室多年海上實驗組織經(jīng)驗，從實驗準(zhǔn)備到實驗數(shù)據(jù)分析全過程需要“分工明確，責(zé)任到人”。

　　2.3海試經(jīng)驗近5年來，海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室開展了10余次海上實驗，每次海上實驗都會面臨不同的考驗，如惡劣海況、高溫炙烤、外部干擾等。通過已經(jīng)開展的多次海上實驗，需要注意“三個安全”，即人員安全、設(shè)備安全和數(shù)據(jù)安全。

　　3人才培養(yǎng)

　　3.1實踐教學(xué)由于西安地處內(nèi)陸，在水聲工程學(xué)科學(xué)生培養(yǎng)過程中，通常以計算機仿真、水池實驗或湖上實驗數(shù)據(jù)分析處理為主，難以取得高水平基礎(chǔ)研究成果。《綱要》指出，牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位，著力培養(yǎng)本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才，支持學(xué)生參與科學(xué)研究，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，近5年來，海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室以海洋聲學(xué)調(diào)查航次為契機，著力培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。海上實驗始終貫穿科研思政育人的理念，引導(dǎo)學(xué)生明確人生目標(biāo)，提高自身修養(yǎng)，構(gòu)筑新時代海洋強國夢。同時，結(jié)合海上實驗，通過親身實踐向?qū)W生宣講和強調(diào)團結(jié)協(xié)作、大膽創(chuàng)新的重要性。這些寶貴的海上實驗經(jīng)歷，將是學(xué)生畢業(yè)時最為重要的收獲之一。

　　3.2科研育人

　　近5年來，結(jié)合海上實驗數(shù)據(jù)，海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室發(fā)表了一批這一領(lǐng)域的論文。2019年，實驗室新增SCI論文60余篇，在全校評選出的10篇高水平論文中，有4篇論文直接得益于海上實驗數(shù)據(jù)的獲取與分析處理。特別是針對深海可靠聲路徑、聲傳播規(guī)律和目標(biāo)定位方法研究，實驗室近幾年已發(fā)表了多篇高水平論文[14]，研究成果得到國內(nèi)外同行的認可。直接參與科研項目是人才培養(yǎng)的重要實踐環(huán)節(jié)。近5年來，實驗室結(jié)合所承擔(dān)的多項重大科研項目，通過海上實驗實踐教學(xué)，培養(yǎng)了一大批海試能力強、經(jīng)驗豐富的碩博研究生，為百余人次研究生綜合能力的提高創(chuàng)造了海上實驗條件。自2016年來，已有10余位博士畢業(yè)生的論文課題與深遠海聲學(xué)研究有關(guān)。

　　4結(jié)語

　　科技進步和人才培養(yǎng)均離不開高水平實驗室。海洋聲學(xué)信息感知重點實驗室自建設(shè)以來，緊緊圍繞國家在開拓深遠海方面的戰(zhàn)略需求，研制出系列化深海環(huán)境調(diào)查裝備和探測系統(tǒng)，取得了階段性進展。今后，實驗室將繼續(xù)以國家重大海洋戰(zhàn)略和海洋工程建設(shè)需求為牽引，組建研究隊伍，融合各相關(guān)學(xué)科的優(yōu)勢，培養(yǎng)一批優(yōu)秀人才，為提升我國海洋工程、海洋開發(fā)、海洋保護等領(lǐng)域的工業(yè)化和信息化水平，提供有力支撐。

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　　作者：李輝1,2，楊坤德1,2，段順利1,2，楊秋龍1,2