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)展對深遠海領域的建設需求，以海洋聲學信息感知重點實驗室建設為例，結(jié)合多次海洋聲學海上實驗實踐，從實驗室構(gòu)架、海上實驗組織管理和學生培養(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，實驗室定位明確，發(fā)展思路不斷拓寬，在高校“雙一流”建設中發(fā)揮了積極作用。

　　關鍵詞：海洋聲學;信息感知;實驗室建設

　　1996年，我國將海洋領域納入“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長遠可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[4-6]。此外，海洋強國建設是一個長期的系統(tǒng)工程，以國防領域為例，需要在海洋工程裝備制造及高新技術發(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設備和教學科研資源，是科技創(chuàng)新及人才培養(yǎng)的重要場所，也是服務社會的重要平臺和保障[7-10]。

　　在此背景下，我校航海學院依托船舶與海洋工程國家一級學科，通過“985工程”二期、三期建設和“211工程”三期建設，申報建立了海洋聲學信息感知工業(yè)和信息化部重點實驗室。該實驗室的建設運行為水下聲場聲信息感知相關的前沿基礎研究和工程應用研究提供了必備的實驗研究條件，成為我國水聲學、水聲信息處理和海洋技術人才培養(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海洋聲學信息感知重點實驗室

　　1.1實驗室建設目標

　　我校船舶與海洋工程是一級學科，包含水聲工程和船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設計制造兩個二級學科。2007年，水聲工程學科被批準為國家重點學科，并依托水聲工程學科建立了船舶與海洋工程博士后流動站。2010年，教育部設置“水聲工程”為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關本科新專業(yè)。2015年，海洋聲學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)外海洋聲學信息感知領域最新進展和發(fā)展趨勢可歸納為：將復雜、動態(tài)的海洋環(huán)境與海洋聲學緊密結(jié)合，開展深遠海研究;將海洋聲學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，海洋聲學信息感知實驗室以國家海洋強國戰(zhàn)略和國防建設需求為導向，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、水聲信息處理、水聲系統(tǒng)設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)外學術交流，促進科技成果轉(zhuǎn)化，為海洋經(jīng)濟建設、海洋國防建設提供平臺支撐。

　　1.2實驗室運行管理架構(gòu)

　　高校實驗室建設與管理是一項長期而復雜的工程，實驗室日常管理、隊伍建設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和運行管理的具體負責單位，學校科學技術研究院作為學校各級各類實驗室的管理部門，具體負責對實驗室的日常管理并進行督促檢查。

　　重點實驗室下設辦公室和3個研究室，分別對應3個主要研究方向(海洋聲學、水聲信息處理和水聲系統(tǒng)設計與集成)，并設有研究方向負責人和學術帶頭人，共同支撐重點實驗室的科學研究、學術交流和成果轉(zhuǎn)化。實驗室辦公室設3個崗位，配合實驗室主任、副主任做好管理與服務工作。此外，2016年實驗室成立了首屆學術委員會，聘請30多位行業(yè)內(nèi)知名學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，教育部長江學者特聘教授1人，“萬人計劃”領軍人才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與科研工作的順利開展。

　　1.4實驗室設施設備

　　一流的實驗設施和儀器設備是實驗室項目建設的基石。在已有的實驗設施中，消聲水池是典型代表。1988年，我校建成了當時全國最大的多用途消聲水池，可模擬聲學海洋環(huán)境，進行多類型水下聲學科學實驗。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，以及水聲工程學科的基礎科學實驗研究。目前，我校歸屬實驗室的儀器設備有100余臺套，為優(yōu)化科技資源配置，提高大型儀器設備使用效率，將50萬元以上的儀器設備逐步納入學校和學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信息感知重點實驗室，我校航海學院承擔了一系列科研項目。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研究。在10余年研究基礎上，實驗室突破了水聲數(shù)據(jù)遠程高速傳輸技術，并于2019年獲國家技術發(fā)明二等獎1項。此外，我校航海學院已成為能夠獨立承擔海洋聲學綜合考察任務的國內(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實驗組織海洋聲學是一門實驗科學，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對惡劣海況、實驗儀器設備故障或?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，從實驗準備到實驗數(shù)據(jù)分析全過程需要“分工明確，責任到人”。

　　2.3海試經(jīng)驗近5年來，海洋聲學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、設備安全和數(shù)據(jù)安全。

　　3人才培養(yǎng)

　　3.1實踐教學由于西安地處內(nèi)陸，在水聲工程學科學生培養(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)本領過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才，支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)。因此，近5年來，海洋聲學信息感知重點實驗室以海洋聲學調(diào)查航次為契機，著力培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力。海上實驗始終貫穿科研思政育人的理念，引導學生明確人生目標，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)，海洋聲學信息感知重點實驗室發(fā)表了一批這一領域的論文。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)合所承擔的多項重大科研項目，通過海上實驗實踐教學，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研究有關。

　　4結(jié)語

　　科技進步和人才培養(yǎng)均離不開高水平實驗室。海洋聲學信息感知重點實驗室自建設以來，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)略和海洋工程建設需求為牽引，組建研究隊伍，融合各相關學科的優(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