海洋強國戰(zhàn)略下創(chuàng)新實踐型卓越人才培養(yǎng)模式研究與探索

摘" 要：基于海洋強國建設中對創(chuàng)新實踐型人才的需求，針對我國水聲工程專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，對該專業(yè)本科生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)進行了探討。文章分別從樹立海洋強國意識，開設綜合素質提升類課程和培養(yǎng)模塊的結構化、協(xié)同化、可持續(xù)性三個角度進行了總結和分析。結合近年來水聲工程專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐探索和成效分析，提出了服務于海洋強國建設的創(chuàng)新實踐型人才的培養(yǎng)模式。該培養(yǎng)模式使得學生牢固樹立海洋強國意識，全面提升專業(yè)基礎知識掌握水平和綜合能力提升效果，顯著提高了學生的創(chuàng)新實踐能力。

關鍵詞：海洋強國戰(zhàn)略；水聲工程；創(chuàng)新實踐能力

中圖分類號：G640" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）07-0103-04

21世紀，人類進入開發(fā)海洋資源和利用海洋戰(zhàn)略空間的新階段，海洋在保障國家總體安全、促進經(jīng)濟社會發(fā)展等方面的戰(zhàn)略地位更加突出。“建設海洋強國是實現(xiàn)中華民族偉大復興的重大戰(zhàn)略任務。”2022年4月10日，習近平總書記在中國海洋大學三亞海洋研究院調研考察時，對建設海洋強國做出重要指示，強調要推動海洋科技實現(xiàn)高水平自立自強，加強原創(chuàng)性、引領性科技攻關，把裝備制造牢牢抓在自己手里。

建設海洋強國不是一蹴而就的，必須融合到我國高等教育的發(fā)展中，［1］總的來說，需要構建海洋科學、工程技術相關的完整教育、知識傳授和能力培養(yǎng)體系，從而實現(xiàn)對建設海洋強國卓越人才的培養(yǎng)。建設海洋強國需要卓越的高層次海洋專業(yè)技術人才的支撐，涉海學科、專業(yè)和高校對人才的培養(yǎng)責無旁貸。船舶與海洋工程學科包含船舶結構設計、水聲工程等專業(yè)，從海洋工程平臺和海洋信息系統(tǒng)兩方面培養(yǎng)海洋工程和技術人才，是海洋相關專業(yè)中重要的人才培養(yǎng)方向。

船舶與海洋工程服務的領域，如聲納技術，具有科技含量高、多學科交叉融合等特點，但關鍵核心技術長期以來受到西方發(fā)達國家的封鎖和禁運。要想實現(xiàn)這些領域的高水平自立自強和原創(chuàng)性成果，必須培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的船舶與海洋工程人才。聲納技術相關行業(yè)需要知識、能力和素質全面發(fā)展的人才，除了要求具有扎實的理論基礎和創(chuàng)新能力外，還需具備相關工程實踐經(jīng)歷，能夠結合工作實際提出和解決實際問題，能夠引領和實現(xiàn)科技攻關。這就要求必須開設相關專業(yè)高校，培養(yǎng)具有實踐能力的人才。

西北工業(yè)大學航海學院作為學校“三航”特色學院之一，是我國船舶與海洋工程領域科學研究和人才培養(yǎng)的“雙一流”重點建設學院之一，主要從事水中兵器、水聲工程、水下航行器、海洋工程等領域的科學研究和人才培養(yǎng)。文章以西北工業(yè)大學航海學院水聲工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式為例，對聲納技術領域如何培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才進行分析和探討。

一、水聲工程專業(yè)創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

水聲工程主要培養(yǎng)為聲納技術及系統(tǒng)研制服務的尖端專門人才，主要面向的是國防需求，是一個極其重要又十分敏感的專業(yè)。聲納技術一直以來都受到西方發(fā)達國家的制約和技術封鎖，因此，這個領域的人才始終要由我們國家自己培養(yǎng)。［2-3］西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)自1961年組建以來，為國防事業(yè)培養(yǎng)了一大批水聲工程人才，同時也推動了我國海洋科技的進步和發(fā)展。

正是由于水聲工程專業(yè)的特殊性，經(jīng)過一代又一代前輩艱苦卓絕的奮斗和自力更生的建設，我國水聲工程人才培養(yǎng)無論在數(shù)量、質量還是在制度方面均得到明顯提高，取得了相當不錯的成績。［4］近年來，西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)研究生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)取得了豐碩的成果，一方面以中國船舶集團為主的用人單位對該專業(yè)研究生創(chuàng)新實踐能力提出了肯定；另一方面該專業(yè)研究生相繼在中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等多項國家頂級創(chuàng)新實踐比賽中獲得最高獎項，充分證明了西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)研究生培養(yǎng)模式的成效。

此外，還應清楚地看到，水聲工程專業(yè)本科生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)還有進一步提高的空間。當前該專業(yè)本科生的創(chuàng)新意識不強，實踐和創(chuàng)業(yè)能力不足。這也導致本科生參與國家和國際相關創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的積極性不高、成果較少。更重要的是會影響到該專業(yè)的本科生深造之時繼續(xù)選擇水聲工程專業(yè)的動力、積極性和質量。結合西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)本科生培養(yǎng)模式分析，水聲工程專業(yè)本科生課程涉及海洋基礎知識、物理知識、數(shù)理方程、數(shù)值計算方法、信號處理等多門學科。雖然培養(yǎng)體系較為完善和成熟，但是大部分課程都屬于傳統(tǒng)經(jīng)典理工科課程。當代大學生興趣愛好較為廣泛，樂于接受前沿知識和新型授課模式。因此傳統(tǒng)的課程內容和授課方式往往不能激發(fā)本科生的興趣，由此難以培養(yǎng)其創(chuàng)新動力。

本科生培養(yǎng)環(huán)節(jié)眾多，例如西北工業(yè)大學在本科生培養(yǎng)過程中設置了班主任、本科生導師用于思想價值引導和學業(yè)指導；除了課程體系外，還提供了各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、競賽等機會和平臺；同時鼓勵本科生參與教師科研項目。然而，整個培養(yǎng)體系的結構化、協(xié)同化、可持續(xù)性仍有待優(yōu)化提升。尤其對于水聲工程這類理論聯(lián)系實踐的多學科交叉專業(yè)學生的培養(yǎng)，需要各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)合理、聯(lián)動、連貫配合，最終才能達到創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的目的和效果。

二、水聲工程專業(yè)本科生創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)探索與效果

培養(yǎng)水聲工程專業(yè)本科生創(chuàng)新實踐能力必然要求從培養(yǎng)體系到培養(yǎng)環(huán)節(jié)整體考慮和有效支撐。從學生的精神層面到知識體系，再到創(chuàng)新實踐能力進行塑造和拔高，以全方位過程化創(chuàng)新意識樹立和分層次分階段實踐能力提升作為水聲工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)的目標。

（一）海洋強國意識和航海精神是創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)之魂

西北工業(yè)大學航海學院是全國普通高校中較早建立的以國家海洋戰(zhàn)略需求為背景，專門從事水聲工程領域科學研究與人才培養(yǎng)的學院。在海洋裝備領域研究和人才培養(yǎng)過程中，一代又一代西工大人秉承“敢為人先，攻堅克難，團結協(xié)作，無私奉獻”的航海精神，以不斷創(chuàng)新實踐的理念服務于海洋強國建設。

我國航空吊放聲納領域的開拓者和奠基人、水聲工程專家、西北工業(yè)大學教授馬遠良院士常常指導并鼓勵學生，“勇于探索創(chuàng)新，‘越戰(zhàn)越勇、越戰(zhàn)越強、越戰(zhàn)越自信’，在創(chuàng)新的道路上不畏懼困難，在創(chuàng)新過程中迅速成長。”［5］馬院士自青年時期就以發(fā)展我國聲納技術裝備為己任，27歲時就擔任某型號聲納裝備研制的總設計師，始終踐行創(chuàng)新發(fā)展的理念。馬院士八十歲高齡之際仍耕耘不輟，堅守在本科人才培養(yǎng)的一線。每年“海洋工程”大類新生研討課《走向深藍》系列課程都會見到馬院士的身影。2020級大一新生的研討課上，馬遠良院士說：“我們的航海精神，大學的文化內涵最重要的一點是創(chuàng)新，大學的根本任務是人才培養(yǎng)和知識創(chuàng)新，知識創(chuàng)新是什么？是把科學前沿向前推進，把不可能變?yōu)榭赡埽挥袑⒅R創(chuàng)新、知識傳播、知識應用科學有機地結合起來，才能產生巨大力量。知識傳播的最佳方式是培養(yǎng)大批杰出學生。”馬院士語重心長地說知識的應用是手腦并用，用爭創(chuàng)一流的精神、鍥而不舍的精神和釘子精神積極探索科研陣地，發(fā)揚“敢為人先，攻堅克難，團結協(xié)作，無私奉獻”航海精神。

正是以馬遠良院士為代表的一代代西工大人在海洋強國領域的深耕和奉獻，才造就了我國航空吊放聲納、水下兵器等裝備的快速發(fā)展，推動了我國國防科技事業(yè)的進步，服務了國家海洋強國戰(zhàn)略。在馬院士等前輩干事創(chuàng)業(yè)的過程中，海洋強國意識和創(chuàng)新實踐精神始終相輔相成。當前，在水聲工程本科生培養(yǎng)的過程中，仍然要堅定不移地將海洋強國意識和航海精神教育融入授課和實踐中，這是水聲工程培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才的靈魂。

（二）綜合素質提升類課程是創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的基礎

自1961年西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)成立以來，“聲納原理”課程就作為專業(yè)核心主干課程而開設。該課程于2010年被評為國家級精品課程，對水聲工程人才培養(yǎng)提供了有力的支撐。［6］

2021年，“聲納原理”課程團隊結合新時代下水聲工程創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的新需求，開設了西北工業(yè)大學首批綜合設計類課程“智能聲納系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”。課程的指導思想是“做中學”。課程的目的在于使學生掌握傳統(tǒng)聲納和智能聲納的基本原理、結構組成、算法設計、使用方法等基本理論知識和設計流程，培養(yǎng)學生聲納系統(tǒng)仿真、實驗方案設計—評估—實施、結果分析與展示等一系列素質拔高能力，激活學生理論結合實踐、團隊合作、突破創(chuàng)新等潛力和興趣。

“智能聲納系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”課程共96學時，三分之一以下學時用于課堂講授，三分之一以上學時用于仿真實踐，三分之一學時用于水池實驗。課堂講授以聲納的基本原理、設計的基本方法、工作的基本流程和當前聲納研究的熱點和前沿為主；仿真實踐主要讓學生掌握聲納系統(tǒng)關鍵處理方法和流程，仿真過程中與教師隨時互動；消聲水池實驗分組開展（每組4—5人），教師僅提出實驗需求和全程監(jiān)督實驗操作的規(guī)范性，學生自主設計、實施實驗，各小組設計開展對抗實驗，自主記錄、分析、總結實驗數(shù)據(jù)和結果，完成實驗報告。最終，每個學生將課堂學習內容、仿真實踐和水池實驗總結匯報，邀請課程所有授課教師作為評委進行綜合打分。

課程始終踐行“做中學”理念，開展探究式學習，形成教師引導學生主導的模式。［7］充分發(fā)揮學生的主觀能動性、調動學生的積極性、釋放學生的創(chuàng)新思維、激活學生實踐潛力。通過全面專業(yè)素質提升模塊和多元化評價方式，促進了學生對聲納設計流程的理解和掌握，提高了學生的創(chuàng)新實踐能力。從課后反饋來看，相關課程得到了學生的一致好評。

（三）培養(yǎng)模塊的結構化、協(xié)同化、可持續(xù)性是創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的手段

按照西北工業(yè)大學對本科生學業(yè)的培養(yǎng)方案，水聲工程專業(yè)本科生在學業(yè)管理上有輔導員、班主任和本科生導師；知識學習上有各類課程、實踐/實習和考試；綜合素質提升上有各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、競賽、本科畢業(yè)設計和科研實踐育人等。培養(yǎng)模塊充足，培養(yǎng)環(huán)節(jié)完整。但是在實際培養(yǎng)過程中，學業(yè)管理人員、知識學習部分和綜合素質提升部分中的各個模塊未能高質量配合形成合力。在探索過程中，還需進一步把所有模塊進行結構化、協(xié)同化和可持續(xù)性聯(lián)結，從而對創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)形成新的增量。

培養(yǎng)模塊結構化。按照最近發(fā)展區(qū)理論［8］將培養(yǎng)環(huán)節(jié)的所有模塊進行結構化排列，引導學生在不同階段接受不同模塊。當前的培養(yǎng)過程中，層次化結構不夠深入。例如大一學生在未完成基礎專業(yè)課程時就參與各類專業(yè)性創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和競賽，很可能由于專業(yè)知識欠缺導致其后續(xù)自信心和參與度下降；再者大三或大四學生參與兩年或一年周期的項目，也會由于畢業(yè)季或者考研季的到來使項目未能深入開展。因此，應當在現(xiàn)有培養(yǎng)體系基礎上進行結構化處理，按照最近發(fā)展區(qū)原則使現(xiàn)有模塊結合本科生能力發(fā)展規(guī)律進行科學、規(guī)范的層次化組織。

培養(yǎng)模塊協(xié)同化。充分發(fā)揮輔導員、班主任和本科生導師的作用，使結構化培養(yǎng)模塊之間存在關聯(lián)，形成協(xié)同合力。當前不同專業(yè)的學生在課程選擇上各有側重且有所交叉，但是在參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、競賽、教師的科研項目和選擇本科畢業(yè)設計時，往往會出現(xiàn)盲目組隊和混合參加的情況。各個模塊之間培養(yǎng)內容的完全異質性導致模塊間關聯(lián)度較低。實際上，輔導員、班主任和本科生導師可以積極引導學生參與各個培養(yǎng)模塊，甚至充當各個模塊的指導教師，并且使得各個模塊之間貫續(xù)關聯(lián)。例如學生在申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、參加競賽、參與科研項目和完成本科畢業(yè)設計時，內容都圍繞一個核心主題，逐步深入。那么當這些本科生畢業(yè)時，已經(jīng)具備了該領域創(chuàng)新實踐能力，甚至是某個小的研究方向的專家。

培養(yǎng)模塊的可持續(xù)性。聲納系統(tǒng)設計及聲納信號處理屬于尖端高技術領域，水聲工程專業(yè)培養(yǎng)的學生除了要具備扎實的基礎知識外，還需具有一定的自主科研和解決實際應用中技術難題的能力。因此，為了更好地服務于該領域的科技創(chuàng)新和技術發(fā)展，水聲工程專業(yè)本科生應持續(xù)進行本專業(yè)研究生階段的深造。為實現(xiàn)該目標，本科階段的各個培養(yǎng)模塊應由淺入深、循循善誘，充分引導和激發(fā)學生繼續(xù)研究生學習的興趣和潛力，從而實現(xiàn)創(chuàng)新實踐型人才能力提升的深化。

四年來，西北工業(yè)大學踐行水聲工程專業(yè)本科生創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的理念，不斷改進和優(yōu)化人才培養(yǎng)的模式，取得了一些顯著的成果。其中，在筆者所帶的21名學生中國際級獲獎5人次，國家級獲獎7人次，省部級及校級獲獎58人次。充分發(fā)揮本科生導師的作用，圍繞水聲工程領域的前沿和熱點問題，指導國家級/省部級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目4項；并在這些項目的研究基礎上進一步深入，指導學生參加全國海洋航行器設計與制作大賽等競賽3項，并獲得全國一等獎1項。從班主任、大創(chuàng)項目、競賽、科研育人、本科畢業(yè)設計等一系列培養(yǎng)模塊中持續(xù)深入，促使多名優(yōu)秀本科生繼續(xù)在本專業(yè)深造，并獲得保送直博生的資格，為將來從事水聲工程領域科技創(chuàng)新事業(yè)奠定了堅實的基礎。

三、結語

建設海洋強國是當代青年人才的歷史使命，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型海洋強國人才是涉海高校和教師的職責。文章以西北工業(yè)大學水聲工程專業(yè)本科生培養(yǎng)為例，探索了海洋強國創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的模式。強調學生在精神層面上要牢固樹立海洋強國意識和航海精神，專業(yè)知識學習上要積極開展綜合素質提升類課程訓練，能力培養(yǎng)上要確保各個培養(yǎng)模塊的結構化、協(xié)同化和可持續(xù)性。通過這三個層面持續(xù)不斷的努力，將創(chuàng)新和實踐融入“關心海洋”“認識海洋”和“經(jīng)略海洋”的教育中，必然能夠培養(yǎng)出建設海洋強國的創(chuàng)新實踐型卓越人才，最終實現(xiàn)建設海洋強國的偉大目標。

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（責任編輯：胡甜甜）