海洋强国战略下创新实践型卓越人才培养模式研究与探索

摘" 要：基于海洋强国建设中对创新实践型人才的需求，针对我国水声工程专业人才培养的现状，对该专业本科生的创新实践能力培养进行了探讨。文章分别从树立海洋强国意识，开设综合素质提升类课程和培养模块的结构化、协同化、可持续性三个角度进行了总结和分析。结合近年来水声工程专业人才培养的实践探索和成效分析，提出了服务于海洋强国建设的创新实践型人才的培养模式。该培养模式使得学生牢固树立海洋强国意识，全面提升专业基础知识掌握水平和综合能力提升效果，显著提高了学生的创新实践能力。

关键词：海洋强国战略；水声工程；创新实践能力

中图分类号：G640" " 文献标识码：A" " 文章编号：1673-7164（2024）07-0103-04

21世纪，人类进入开发海洋资源和利用海洋战略空间的新阶段，海洋在保障国家总体安全、促进经济社会发展等方面的战略地位更加突出。“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。”2022年4月10日，习近平总书记在中国海洋大学三亚海洋研究院调研考察时，对建设海洋强国做出重要指示，强调要推动海洋科技实现高水平自立自强，加强原创性、引领性科技攻关，把装备制造牢牢抓在自己手里。

建设海洋强国不是一蹴而就的，必须融合到我国高等教育的发展中，［1］总的来说，需要构建海洋科学、工程技术相关的完整教育、知识传授和能力培养体系，从而实现对建设海洋强国卓越人才的培养。建设海洋强国需要卓越的高层次海洋专业技术人才的支撑，涉海学科、专业和高校对人才的培养责无旁贷。船舶与海洋工程学科包含船舶结构设计、水声工程等专业，从海洋工程平台和海洋信息系统两方面培养海洋工程和技术人才，是海洋相关专业中重要的人才培养方向。

船舶与海洋工程服务的领域，如声纳技术，具有科技含量高、多学科交叉融合等特点，但关键核心技术长期以来受到西方发达国家的封锁和禁运。要想实现这些领域的高水平自立自强和原创性成果，必须培养具有创新意识的船舶与海洋工程人才。声纳技术相关行业需要知识、能力和素质全面发展的人才，除了要求具有扎实的理论基础和创新能力外，还需具备相关工程实践经历，能够结合工作实际提出和解决实际问题，能够引领和实现科技攻关。这就要求必须开设相关专业高校，培养具有实践能力的人才。

西北工业大学航海学院作为学校“三航”特色学院之一，是我国船舶与海洋工程领域科学研究和人才培养的“双一流”重点建设学院之一，主要从事水中兵器、水声工程、水下航行器、海洋工程等领域的科学研究和人才培养。文章以西北工业大学航海学院水声工程专业人才培养模式为例，对声纳技术领域如何培养创新实践型人才进行分析和探讨。

一、水声工程专业创新实践型人才培养现状

水声工程主要培养为声纳技术及系统研制服务的尖端专门人才，主要面向的是国防需求，是一个极其重要又十分敏感的专业。声纳技术一直以来都受到西方发达国家的制约和技术封锁，因此，这个领域的人才始终要由我们国家自己培养。［2-3］西北工业大学水声工程专业自1961年组建以来，为国防事业培养了一大批水声工程人才，同时也推动了我国海洋科技的进步和发展。

正是由于水声工程专业的特殊性，经过一代又一代前辈艰苦卓绝的奋斗和自力更生的建设，我国水声工程人才培养无论在数量、质量还是在制度方面均得到明显提高，取得了相当不错的成绩。［4］近年来，西北工业大学水声工程专业研究生的创新实践能力培养取得了丰硕的成果，一方面以中国船舶集团为主的用人单位对该专业研究生创新实践能力提出了肯定；另一方面该专业研究生相继在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛等多项国家顶级创新实践比赛中获得最高奖项，充分证明了西北工业大学水声工程专业研究生培养模式的成效。

此外，还应清楚地看到，水声工程专业本科生创新实践能力培养还有进一步提高的空间。当前该专业本科生的创新意识不强，实践和创业能力不足。这也导致本科生参与国家和国际相关创新创业比赛的积极性不高、成果较少。更重要的是会影响到该专业的本科生深造之时继续选择水声工程专业的动力、积极性和质量。结合西北工业大学水声工程专业本科生培养模式分析，水声工程专业本科生课程涉及海洋基础知识、物理知识、数理方程、数值计算方法、信号处理等多门学科。虽然培养体系较为完善和成熟，但是大部分课程都属于传统经典理工科课程。当代大学生兴趣爱好较为广泛，乐于接受前沿知识和新型授课模式。因此传统的课程内容和授课方式往往不能激发本科生的兴趣，由此难以培养其创新动力。

本科生培养环节众多，例如西北工业大学在本科生培养过程中设置了班主任、本科生导师用于思想价值引导和学业指导；除了课程体系外，还提供了各类创新创业比赛、竞赛等机会和平台；同时鼓励本科生参与教师科研项目。然而，整个培养体系的结构化、协同化、可持续性仍有待优化提升。尤其对于水声工程这类理论联系实践的多学科交叉专业学生的培养，需要各个培养环节合理、联动、连贯配合，最终才能达到创新实践型人才培养的目的和效果。

二、水声工程专业本科生创新实践型人才培养探索与效果

培养水声工程专业本科生创新实践能力必然要求从培养体系到培养环节整体考虑和有效支撑。从学生的精神层面到知识体系，再到创新实践能力进行塑造和拔高，以全方位过程化创新意识树立和分层次分阶段实践能力提升作为水声工程专业本科生人才培养的目标。

（一）海洋强国意识和航海精神是创新实践能力培养之魂

西北工业大学航海学院是全国普通高校中较早建立的以国家海洋战略需求为背景，专门从事水声工程领域科学研究与人才培养的学院。在海洋装备领域研究和人才培养过程中，一代又一代西工大人秉承“敢为人先，攻坚克难，团结协作，无私奉献”的航海精神，以不断创新实践的理念服务于海洋强国建设。

我国航空吊放声纳领域的开拓者和奠基人、水声工程专家、西北工业大学教授马远良院士常常指导并鼓励学生，“勇于探索创新，‘越战越勇、越战越强、越战越自信’，在创新的道路上不畏惧困难，在创新过程中迅速成长。”［5］马院士自青年时期就以发展我国声纳技术装备为己任，27岁时就担任某型号声纳装备研制的总设计师，始终践行创新发展的理念。马院士八十岁高龄之际仍耕耘不辍，坚守在本科人才培养的一线。每年“海洋工程”大类新生研讨课《走向深蓝》系列课程都会见到马院士的身影。2020级大一新生的研讨课上，马远良院士说：“我们的航海精神，大学的文化内涵最重要的一点是创新，大学的根本任务是人才培养和知识创新，知识创新是什么？是把科学前沿向前推进，把不可能变为可能，只有将知识创新、知识传播、知识应用科学有机地结合起来，才能产生巨大力量。知识传播的最佳方式是培养大批杰出学生。”马院士语重心长地说知识的应用是手脑并用，用争创一流的精神、锲而不舍的精神和钉子精神积极探索科研阵地，发扬“敢为人先，攻坚克难，团结协作，无私奉献”航海精神。

正是以马远良院士为代表的一代代西工大人在海洋强国领域的深耕和奉献，才造就了我国航空吊放声纳、水下兵器等装备的快速发展，推动了我国国防科技事业的进步，服务了国家海洋强国战略。在马院士等前辈干事创业的过程中，海洋强国意识和创新实践精神始终相辅相成。当前，在水声工程本科生培养的过程中，仍然要坚定不移地将海洋强国意识和航海精神教育融入授课和实践中，这是水声工程培养创新实践型人才的灵魂。

（二）综合素质提升类课程是创新实践型人才培养的基础

自1961年西北工业大学水声工程专业成立以来，“声纳原理”课程就作为专业核心主干课程而开设。该课程于2010年被评为国家级精品课程，对水声工程人才培养提供了有力的支撑。［6］

2021年，“声纳原理”课程团队结合新时代下水声工程创新实践型人才培养的新需求，开设了西北工业大学首批综合设计类课程“智能声纳系统设计与实现”。课程的指导思想是“做中学”。课程的目的在于使学生掌握传统声纳和智能声纳的基本原理、结构组成、算法设计、使用方法等基本理论知识和设计流程，培养学生声纳系统仿真、实验方案设计—评估—实施、结果分析与展示等一系列素质拔高能力，激活学生理论结合实践、团队合作、突破创新等潜力和兴趣。

“智能声纳系统设计与实现”课程共96学时，三分之一以下学时用于课堂讲授，三分之一以上学时用于仿真实践，三分之一学时用于水池实验。课堂讲授以声纳的基本原理、设计的基本方法、工作的基本流程和当前声纳研究的热点和前沿为主；仿真实践主要让学生掌握声纳系统关键处理方法和流程，仿真过程中与教师随时互动；消声水池实验分组开展（每组4—5人），教师仅提出实验需求和全程监督实验操作的规范性，学生自主设计、实施实验，各小组设计开展对抗实验，自主记录、分析、总结实验数据和结果，完成实验报告。最终，每个学生将课堂学习内容、仿真实践和水池实验总结汇报，邀请课程所有授课教师作为评委进行综合打分。

课程始终践行“做中学”理念，开展探究式学习，形成教师引导学生主导的模式。［7］充分发挥学生的主观能动性、调动学生的积极性、释放学生的创新思维、激活学生实践潜力。通过全面专业素质提升模块和多元化评价方式，促进了学生对声纳设计流程的理解和掌握，提高了学生的创新实践能力。从课后反馈来看，相关课程得到了学生的一致好评。

（三）培养模块的结构化、协同化、可持续性是创新实践型人才培养的手段

按照西北工业大学对本科生学业的培养方案，水声工程专业本科生在学业管理上有辅导员、班主任和本科生导师；知识学习上有各类课程、实践/实习和考试；综合素质提升上有各类创新创业项目、竞赛、本科毕业设计和科研实践育人等。培养模块充足，培养环节完整。但是在实际培养过程中，学业管理人员、知识学习部分和综合素质提升部分中的各个模块未能高质量配合形成合力。在探索过程中，还需进一步把所有模块进行结构化、协同化和可持续性联结，从而对创新实践型人才培养形成新的增量。

培养模块结构化。按照最近发展区理论［8］将培养环节的所有模块进行结构化排列，引导学生在不同阶段接受不同模块。当前的培养过程中，层次化结构不够深入。例如大一学生在未完成基础专业课程时就参与各类专业性创新创业项目和竞赛，很可能由于专业知识欠缺导致其后续自信心和参与度下降；再者大三或大四学生参与两年或一年周期的项目，也会由于毕业季或者考研季的到来使项目未能深入开展。因此，应当在现有培养体系基础上进行结构化处理，按照最近发展区原则使现有模块结合本科生能力发展规律进行科学、规范的层次化组织。

培养模块协同化。充分发挥辅导员、班主任和本科生导师的作用，使结构化培养模块之间存在关联，形成协同合力。当前不同专业的学生在课程选择上各有侧重且有所交叉，但是在参加各类创新创业项目、竞赛、教师的科研项目和选择本科毕业设计时，往往会出现盲目组队和混合参加的情况。各个模块之间培养内容的完全异质性导致模块间关联度较低。实际上，辅导员、班主任和本科生导师可以积极引导学生参与各个培养模块，甚至充当各个模块的指导教师，并且使得各个模块之间贯续关联。例如学生在申报创新创业项目、参加竞赛、参与科研项目和完成本科毕业设计时，内容都围绕一个核心主题，逐步深入。那么当这些本科生毕业时，已经具备了该领域创新实践能力，甚至是某个小的研究方向的专家。

培养模块的可持续性。声纳系统设计及声纳信号处理属于尖端高技术领域，水声工程专业培养的学生除了要具备扎实的基础知识外，还需具有一定的自主科研和解决实际应用中技术难题的能力。因此，为了更好地服务于该领域的科技创新和技术发展，水声工程专业本科生应持续进行本专业研究生阶段的深造。为实现该目标，本科阶段的各个培养模块应由浅入深、循循善诱，充分引导和激发学生继续研究生学习的兴趣和潜力，从而实现创新实践型人才能力提升的深化。

四年来，西北工业大学践行水声工程专业本科生创新实践型人才培养的理念，不断改进和优化人才培养的模式，取得了一些显著的成果。其中，在笔者所带的21名学生中国际级获奖5人次，国家级获奖7人次，省部级及校级获奖58人次。充分发挥本科生导师的作用，围绕水声工程领域的前沿和热点问题，指导国家级/省部级大学生创新创业项目4项；并在这些项目的研究基础上进一步深入，指导学生参加全国海洋航行器设计与制作大赛等竞赛3项，并获得全国一等奖1项。从班主任、大创项目、竞赛、科研育人、本科毕业设计等一系列培养模块中持续深入，促使多名优秀本科生继续在本专业深造，并获得保送直博生的资格，为将来从事水声工程领域科技创新事业奠定了坚实的基础。

三、结语

建设海洋强国是当代青年人才的历史使命，培养创新实践型海洋强国人才是涉海高校和教师的职责。文章以西北工业大学水声工程专业本科生培养为例，探索了海洋强国创新实践型人才培养的模式。强调学生在精神层面上要牢固树立海洋强国意识和航海精神，专业知识学习上要积极开展综合素质提升类课程训练，能力培养上要确保各个培养模块的结构化、协同化和可持续性。通过这三个层面持续不断的努力，将创新和实践融入“关心海洋”“认识海洋”和“经略海洋”的教育中，必然能够培养出建设海洋强国的创新实践型卓越人才，最终实现建设海洋强国的伟大目标。

参考文献：

［1］ 雷凡培. 以科技创新引领海洋强国建设［J］. 军工文化，2019（Z1）：12-15.

［2］ 韩雪，衣春翔. “这个领域的人才我们只能自己培养”［N］. 黑龙江日报，2018-09-27（03）.

［3］ 金声，曹曦. 水声工程人才在这里茁壮成长［N］. 中国教育报，2018-07-04（03）.

［4］ 雷波，胡浩. 海洋强国战略下的海洋声学教学模式研究与实践［J］. 教育现代化，2021，8（32）：179-182.

［5］ 杨益新，杨坤德. 鲲鹏声鸣惊大海 桃李芬芳铸华章：贺马远良院士八十华诞［J］. 声学学报，2018，43（04）：417-419.

［6］ 卓颉，杨益新，孙超，等. “声纳原理”国家级精品课程的建设及对水声人才培养的支撑［C］//中国声学学会水声学分会.中国声学学会水声学分会2013年全国水声学学术会议论文集. 西安：西北工业大学声学工程研究所，2013：3.

［7］ 赵俊芳，崔莹，郑鑫瑶. 我国高校翻转课堂的实践问题及对策研究［J］. 现代大学教育，2018（06）：89-93.

［8］ 薛美玉，吕书龙，曾勋勋. 数学公共基础课中最近发展区理论的探索与实证［J］. 高等理科教育，2019（06）：113+121-125.

（责任编辑：胡甜甜）