軍隊(duì)院校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在學(xué)科建設(shè)中的地位與作用研究

侯海量, 白雪飛, 濮懷宇

(1. 海軍工程大學(xué) 艦船與海洋學(xué)院, 湖北 武漢 430033；2. 海軍工程大學(xué) 教學(xué)保障處, 湖北 武漢 430033)

軍隊(duì)院校的職能定位是人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和服務(wù)部隊(duì)。人才培養(yǎng)質(zhì)量、教學(xué)科研水平和服務(wù)保障能力均與學(xué)科建設(shè)水平息息相關(guān)。所謂學(xué)科建設(shè)是指在特定的學(xué)科領(lǐng)域開展的研究方向凝練、學(xué)術(shù)隊(duì)伍組建、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、條件建設(shè)及學(xué)科管理等工作。其中實(shí)驗(yàn)室是學(xué)科條件建設(shè)的依托主體和支撐平臺(tái),是學(xué)科建設(shè)的重要組成部分[1-2]。而軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為我軍科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,是學(xué)科專業(yè)建設(shè)的支撐平臺(tái),是高素質(zhì)軍事人才培養(yǎng)與學(xué)術(shù)交流、軍事及武器裝備新技術(shù)研發(fā)、部隊(duì)服務(wù)保障與學(xué)科文化傳承的重要基地。

艦船工程實(shí)驗(yàn)室(以下簡稱“實(shí)驗(yàn)室”)從20世紀(jì)50年代初開始建設(shè),2014年通過軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估。實(shí)驗(yàn)室立足艦船與海洋工程領(lǐng)域的力學(xué)問題,開展艦船結(jié)構(gòu)與材料、艦船水動(dòng)力性能、艦船隱身技術(shù)、艦船設(shè)計(jì)制造與維修等4個(gè)方向的研究與教學(xué),解決艦船設(shè)計(jì)制造與使用過程中的多學(xué)科融合與優(yōu)化問題,實(shí)現(xiàn)科學(xué)問題與工程問題相結(jié)合、實(shí)船實(shí)驗(yàn)與模型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、虛擬技術(shù)與實(shí)體模型相結(jié)合、新型艦艇與現(xiàn)役艦艇相結(jié)合,為艦船論證、設(shè)計(jì)、監(jiān)造、維修等領(lǐng)域?qū)W員綜合素質(zhì)培養(yǎng)提供實(shí)踐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究與服務(wù)部隊(duì)的全面發(fā)展,為艦船工程學(xué)科的建設(shè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐作用。

與地方院校“雙一流”建設(shè)相對(duì)應(yīng),當(dāng)前軍隊(duì)院校正在大力開展重點(diǎn)院校、重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)(簡稱“雙重點(diǎn)”建設(shè)),本文以艦船工程軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為對(duì)象,從布局學(xué)科發(fā)展方向、探索軍民融合機(jī)制、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式等角度,總結(jié)分析了軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在學(xué)科建設(shè)中的地位與作用。

1 布局學(xué)科發(fā)展方向

當(dāng)今世界,科技發(fā)展已經(jīng)從單一學(xué)科模式發(fā)展到多學(xué)科交叉融合的模式[3],重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)科發(fā)展的重要支撐,通常有多個(gè)學(xué)科發(fā)展方向,有天然的多學(xué)科融合發(fā)展優(yōu)勢(shì)。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室可以利用學(xué)術(shù)委員會(huì)、客座教授等專家優(yōu)勢(shì),準(zhǔn)確把握軍隊(duì)轉(zhuǎn)型建設(shè)需求和信息時(shí)代學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)[4],做好戰(zhàn)略性新興學(xué)科布局工作,占領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的制高點(diǎn),引領(lǐng)各學(xué)科的發(fā)展方向。

1.1 催生新學(xué)科增長

實(shí)驗(yàn)室通過召開學(xué)術(shù)委員會(huì)等形式,制定審議實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展規(guī)劃,準(zhǔn)確把握海軍艦船裝備建設(shè)發(fā)展趨勢(shì),調(diào)整教員隊(duì)伍,融合船舶與海洋工程和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能[5],布局設(shè)置了無人裝備工程等新興學(xué)科方向。

作為多學(xué)科方向協(xié)同發(fā)展的整體,重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室能結(jié)合國際、國內(nèi)研究熱點(diǎn)和海軍艦船裝備建設(shè)發(fā)展的需求,充分利用各學(xué)科方向的教學(xué)科研條件,在保持和發(fā)揮各學(xué)科方向已有專業(yè)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,融合多個(gè)學(xué)科方向的優(yōu)勢(shì)和特色,可形成協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展能力[6],開辟新的研究領(lǐng)域,催生新的學(xué)科發(fā)展增長點(diǎn),發(fā)揮1+1大于2的作用。

近年來,實(shí)驗(yàn)室針對(duì)海軍艦船裝備研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,通過融合不同方向發(fā)展優(yōu)勢(shì),開展了艦艇結(jié)構(gòu)毀傷與綜合防護(hù)、潛艇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性、艦船綜合航行性能實(shí)時(shí)測量及長期監(jiān)測、艦艇自航模實(shí)驗(yàn)技術(shù)、無人艦船平臺(tái)技術(shù)、船體結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性和低噪聲推進(jìn)系統(tǒng)等多個(gè)新領(lǐng)域的研究,催生了一批新的學(xué)科增長點(diǎn)。

1.2 集中建設(shè)優(yōu)勢(shì)學(xué)科

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是由各學(xué)科研究方向共同支撐的,由于教學(xué)科研條件、人才隊(duì)伍、發(fā)展歷史等各方面的差別[7],各學(xué)科方向在發(fā)展水平上參差不齊。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室可以通過優(yōu)化凝練學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向,重點(diǎn)支持優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向,充分發(fā)揮其在學(xué)科建設(shè)方面的示范作用,引領(lǐng)其他學(xué)科方向協(xié)調(diào)發(fā)展[8]。

艦船工程實(shí)驗(yàn)室通過加強(qiáng)艦船結(jié)構(gòu)與材料工程、艦船水動(dòng)力性能、艦船隱身技術(shù)等優(yōu)勢(shì)方向的發(fā)展,開展了艦船復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)、艦船結(jié)構(gòu)毀傷與防護(hù)技術(shù)、艦艇平臺(tái)綜合航行性能、潛艇隱身技術(shù)、新船型及新型推進(jìn)器技術(shù)、多棲多模態(tài)航行器設(shè)計(jì)技術(shù)等優(yōu)勢(shì)方向的研究,發(fā)掘出了一大批國內(nèi)領(lǐng)先的研究方向,取得了一批引領(lǐng)海軍裝備發(fā)展的標(biāo)志性成果,引領(lǐng)了各學(xué)科方向的發(fā)展。

1.3 搭建新的研究平臺(tái)

針對(duì)海軍艦船建造、使用與維修過程中的交叉性基礎(chǔ)理論與工程技術(shù)問題,重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室可通過統(tǒng)籌各學(xué)科方向的教學(xué)科研力量[9],靈活搭建新的研究平臺(tái),開展協(xié)同攻關(guān)。

艦船工程實(shí)驗(yàn)室針對(duì)艦船長時(shí)間服役后船體結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生變化,影響艦船的安全使用的問題,融合艦船結(jié)構(gòu)與材料、艦船水動(dòng)力性能、艦船設(shè)計(jì)制造與維修研究方向?qū)W科優(yōu)勢(shì),組建了艦艇技術(shù)鑒定船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核中心,用于開展海軍艦艇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、振動(dòng)特性、運(yùn)動(dòng)性能、軸功率、螺旋槳脈動(dòng)壓力、抨擊動(dòng)壓力、波浪譜等實(shí)驗(yàn)測試。近年來,共完成10余種型號(hào)100余艘艦艇的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度狀態(tài)評(píng)估工作,為海軍艦艇定型或維修考核提供全面的技術(shù)支撐；融合艦船結(jié)構(gòu)與材料、艦船水動(dòng)力性能、艦船隱身技術(shù)研究方向的優(yōu)勢(shì),組建軍事海洋研究分室,開展海洋環(huán)境及其對(duì)艦船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、航行性能、聲隱身性能的影響研究。

2 探索軍民融合機(jī)制

軍民融合是黨中央在新時(shí)期做出的具有全局意義的戰(zhàn)略性決策,是將國防建設(shè)和民用科技工業(yè)基礎(chǔ)有機(jī)統(tǒng)一的重要舉措[10]。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為開展高水平的教學(xué)科研提供了良好的平臺(tái),教學(xué)科研的不斷深入和快速發(fā)展,又為軍民融合發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2.1 教學(xué)訓(xùn)練的軍民融合機(jī)制

實(shí)驗(yàn)室充分利用國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)資源,開展教學(xué)訓(xùn)練。近年來,國內(nèi)外教育領(lǐng)域涌現(xiàn)了大批先進(jìn)教育技術(shù),提供了大量教育資源,對(duì)教育產(chǎn)生了重要推動(dòng)作用。實(shí)驗(yàn)室積極利用清華大學(xué)的學(xué)堂在線、中國大學(xué)MOOC等教育資源,開展教學(xué)課件制作和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),提升教學(xué)訓(xùn)練水平[11]。

實(shí)驗(yàn)室充分利用地方高校、科研院所、工廠以及民營企業(yè)的教學(xué)科研條件,開展教學(xué)訓(xùn)練。組織實(shí)驗(yàn)室教員和學(xué)員到咸寧海威復(fù)合材料制品有限公司開展復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制作工藝實(shí)踐教學(xué),到航空工業(yè)605所、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)等單位開展船模水池實(shí)驗(yàn)教學(xué),到江南造船集團(tuán)、大連造船集團(tuán)、武昌造船廠等開展艦船建造工藝實(shí)踐教學(xué),了解艦船設(shè)計(jì)、制造、維修中的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)問題,引導(dǎo)學(xué)員體驗(yàn)從院校研制到產(chǎn)品研發(fā),從原理演示到樣機(jī)試制的全過程[12]。

2.2 科學(xué)研究的軍民融合機(jī)制

實(shí)驗(yàn)室面向軍內(nèi)外、國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和院校單位開放共享實(shí)驗(yàn)室資源,同時(shí)也通過聘請(qǐng)地方高校、科研機(jī)構(gòu)和軍工企業(yè)等單位的知名專家、教授組成學(xué)術(shù)委員會(huì),邀請(qǐng)國內(nèi)外專家來實(shí)驗(yàn)室講學(xué),舉辦“全國船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)”“艦艇隱身復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究研討會(huì)”“推進(jìn)與空泡學(xué)組學(xué)術(shù)交流會(huì)”和“武漢地區(qū)船舶與海洋工程研究生學(xué)術(shù)論壇”等,積極與地方高校、科研機(jī)構(gòu)和軍工企業(yè)等開展學(xué)術(shù)交流活動(dòng),對(duì)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展和學(xué)科建設(shè)提供技術(shù)支持[13]。

實(shí)驗(yàn)室積極與地方高校、科研機(jī)構(gòu)、軍工及民營企業(yè)等單位建立深入穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作關(guān)系,開展聯(lián)合攻關(guān),提升研究水平。實(shí)驗(yàn)室一方面以優(yōu)勢(shì)特色研究方向上的人員、技術(shù)及研究條件為基礎(chǔ),聯(lián)合地方相關(guān)單位開展合作研究,為地方單位開展科學(xué)研究提供條件；另一方面將研究過程中的產(chǎn)品生產(chǎn)、樣機(jī)制作等非核心工作交與地方企業(yè)進(jìn)行協(xié)作,發(fā)揮地方企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量保證方面的優(yōu)勢(shì),探索實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)應(yīng)用研究與地方企業(yè)資金的融合發(fā)展,確保科研工作的研究進(jìn)度和質(zhì)量[10]。

實(shí)驗(yàn)室選擇軍事需求突出、基礎(chǔ)條件較好、推廣效益較高的“艦船復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)”“無人艇技術(shù)”“艦船復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)”等研究成果進(jìn)行探索試點(diǎn),依托“湖北省復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”等軍民融合創(chuàng)新平臺(tái),將實(shí)驗(yàn)室開發(fā)得到的應(yīng)用基礎(chǔ)研究向軍民兩用轉(zhuǎn)化,不斷增強(qiáng)科研創(chuàng)新活力,提升科研創(chuàng)新成果,更好地服務(wù)于軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力,服務(wù)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展。

2.3 設(shè)施建設(shè)的軍民融合機(jī)制

實(shí)驗(yàn)室為適應(yīng)艦艇裝備的快速發(fā)展對(duì)艦船工程高素質(zhì)人才培養(yǎng)、艦艇平臺(tái)新技術(shù)研發(fā)能力以及艦艇部隊(duì)保障服務(wù)能力的迫切需求,通過借鑒地方高校、企業(yè)、研究院所豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),與中國科技大學(xué)、北京科奧克聲學(xué)技術(shù)有限公司、北京航空航天大學(xué)等地方企業(yè)、院校的合作,創(chuàng)建了二級(jí)輕氣炮、霍普金森桿、消聲風(fēng)洞、深水壓力筒等教學(xué)科研設(shè)施[14],探索了軍民融合發(fā)展在軍隊(duì)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的實(shí)踐形式,提高了實(shí)驗(yàn)室在船舶與海洋工程領(lǐng)域的整體實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)水平。

3 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

良好的教學(xué)科研條件與豐富的科研成果是軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的天然優(yōu)勢(shì),通過適當(dāng)轉(zhuǎn)化即可成為人才培養(yǎng)的豐厚資源。實(shí)驗(yàn)室從培養(yǎng)學(xué)員科學(xué)素質(zhì)、鞏固科學(xué)知識(shí)、樹立求索精神等教學(xué)目的出發(fā),開展了實(shí)驗(yàn)課程體系優(yōu)化,以及實(shí)驗(yàn)課程授課形式、內(nèi)容、方法等改革,將科研成果引進(jìn)教學(xué),積極開展教學(xué)新模式的探索,為海軍高素質(zhì)人才培養(yǎng)發(fā)揮重要作用。

3.1 修訂人才培養(yǎng)方案,加強(qiáng)課程建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室組織力量對(duì)美國安納波利斯海軍學(xué)院的發(fā)展歷程、課程設(shè)置、人員編制、培養(yǎng)模式和國內(nèi)主流院校的船舶與海洋工程專業(yè)進(jìn)行了調(diào)研。在此基礎(chǔ)上圍繞以能力培養(yǎng)為核心、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)、以拓寬知識(shí)基礎(chǔ)為根本的原則,開展船舶與海洋工程專業(yè)設(shè)置論證工作,對(duì)本專業(yè)下一步該怎么辦、應(yīng)新開設(shè)哪些課程進(jìn)行了多次研討,修訂了實(shí)驗(yàn)室的人才培養(yǎng)方案。

實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)歷教育課程實(shí)驗(yàn)和任職培訓(xùn)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范和完善,編寫了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程標(biāo)準(zhǔn)。在傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對(duì)“艦船振動(dòng)學(xué)”“艦船流體力學(xué)”等實(shí)驗(yàn)課程增加了開放性實(shí)驗(yàn)和自主性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分發(fā)揮學(xué)員自主設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力；開設(shè)了“艦船原理與結(jié)構(gòu)”“軍事海洋概論”等MOOC課程,完成了《艦船結(jié)構(gòu)力學(xué)》立體化教材建設(shè),并以此為基礎(chǔ)開展了研討式、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革,提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

3.2 科研成果的教學(xué)轉(zhuǎn)化

科研與教學(xué)本質(zhì)上是源與流的關(guān)系,教學(xué)內(nèi)容更新離不開科研成果,教學(xué)與科研是統(tǒng)一的。實(shí)驗(yàn)室一方面鼓勵(lì)教員參與科研活動(dòng),積累科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),了解學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),掌握學(xué)科最新成果,更新完善自身的知識(shí)體系,從而提高自身的專業(yè)技術(shù)水平；另一方面,要求教員在課堂教學(xué)中將自己的科研成果與所講授內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的興趣,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,拓展教學(xué)的深度與廣度,改善教學(xué)效果。

實(shí)驗(yàn)室在“艦艇結(jié)構(gòu)”“艦艇強(qiáng)度”“艦船振動(dòng)學(xué)”“艦船流體力學(xué)”“艦船操縱與耐波”等課程建設(shè)中,通過教學(xué)內(nèi)容更新、教材建設(shè)、教學(xué)案例設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)專題設(shè)計(jì)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式,探索了科研成果進(jìn)課堂的途徑與教學(xué)模式[6]。

3.3 實(shí)踐教學(xué)新模式

在本科學(xué)員中成立了3D打印俱樂部、船海創(chuàng)新俱樂部和開放性實(shí)驗(yàn)小組,要求學(xué)員自己動(dòng)手打印3D實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開展創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練,增進(jìn)了學(xué)員對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度,提高了學(xué)員的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣；多次組織學(xué)員赴產(chǎn)學(xué)研基地參觀見習(xí),引導(dǎo)學(xué)員將所學(xué)理論知識(shí)與工程實(shí)際聯(lián)系起來；組織學(xué)員參加全國海洋航行器設(shè)計(jì)制作大賽等全國性競賽活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新能力。

在研究生實(shí)踐教學(xué)方面,開展了實(shí)船測試實(shí)踐的訓(xùn)練內(nèi)容,要求研究生隨艦參與海軍艦船實(shí)船耐波性測試、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試、振動(dòng)測試等實(shí)船性能測試,將所學(xué)理論知識(shí)與海軍裝備建設(shè)實(shí)際相結(jié)合,既鍛煉了學(xué)員的實(shí)際動(dòng)手能力,又使學(xué)員了解了海軍裝備建設(shè)實(shí)際,培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)員的專業(yè)學(xué)術(shù)研究能力和水平。

4 結(jié)語

依托軍隊(duì)院校建設(shè)的軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是軍隊(duì)人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,作為學(xué)科建設(shè)的支撐平臺(tái),融合了多個(gè)分實(shí)驗(yàn)室的作用,在軍隊(duì)院校“雙重點(diǎn)”建設(shè)中發(fā)揮了促進(jìn)學(xué)科融合發(fā)展、建立軍民融合發(fā)展模式、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式等重要作用,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究與服務(wù)部隊(duì)的全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了1+1大于2的效益,為學(xué)科的建設(shè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的引領(lǐng)和支撐作用。