专题专栏

        [编者按] 继2011年上半年推出“身边的感动”系列报道受到广泛好评后，从2011年10月起，我们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将陆续推出一批我校有影响的学者，重点展示他们在人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面的观点和见解、思路和做法及理论和实践，旨在弘扬科学精神，激荡人文情怀，回归学术本位，浓郁学术气象，全面提升交大学术的影响力和传播力。 

　　■ 发展海洋工程与传统的依靠武力和制海权称霸世界有所不同，现在海洋蓝色国土的概念越来越受到重视。

　　■ 加强工程实践教育是工科人才培养中最重要的一个环节。

　　■ 我认为工程实践教育应该有三个层次：第一层次是实践认知；第二层次是实践体验；第三层次是实践创新。

　　■ 海洋工程发展关键是人才，高等学校作为人才的高地，是人才培养的中心，在引领科学研究和技术进步的同时，倾心培养高层次船舶与海洋工程高端人才是船舶与海洋工程学科的主要责任和使命。

　　海洋是宁静的，宁静的海面让人流连忘返；海洋是宽广的，宽广的海洋把人类世界分割成不同区域，又通过水把大家连在一起；海洋是深邃的，深邃的海洋至今让人们感觉到深入海洋的艰难；海洋是狂暴的，她有一种摧枯拉朽的气势，任何人和事物在她面前不得不低头；海洋又是富饶的，她积聚了世界上绝大部分的资源和宝藏；海洋是多彩多变的，她的多彩多变至今让世界无数学者去认识她，研究她，希望读懂她。

　　海洋与资源

　　现在，人类社会的快速发展，使得资源消耗加剧，陆地资源日益减少，很多资源濒临枯竭，如何更好的开发利用海洋资源成为我们必须要尽快解决的难题。早期海洋资源人们关注比较多就是海洋油气资源，但现在对海洋资源的认识又增添了更丰富的内容。目前对海洋资源的开发和利用正在迅速发展，欧美地区起步早，发展快，海洋油气的开发基本上都进入到了深海和超深海区域。海上风力发电已经步入成熟阶段，波浪能、潮汐能发电等绿色能源的利用也逐步地从理论步入实践，深海矿产资源开采技术研究已经经历了很多年。我国海洋资源开发起步相对较晚，目前主要开发区域基本上还停留在浅海和近海，在海洋绿色能源的利用方面更是匮乏。深海采矿、可燃冰开发利用以及许多海洋技术革命都是极具诱惑力的海洋工程项目，同时也极具挑战性。

　　海洋资源大致可以分为物质性资源、能源性资源和空间性资源。物质性资源主要包括海底表面和海底地壳中的所有矿产资源、油气资源等，以及海水中的所有物质和海洋生物等。能源性资源包括海上风能、波浪能、潮汐能、海流能、温差能和盐差能等。空间性资源包括空间利用、观光旅游等。

　　海洋就是一个资源大宝库，里面的宝物有的我们发现了，也正在开采着，如海洋油气和海产食品等；有的我们发现了，却还无力取用，如深海中的各类矿产、海底的可燃冰等；还有一些等着我们去发现和开发利用，如各种潜在的生物资源和药物等。

　　海洋工程与国家战略

　　我国虽有大量的海洋国土，但是我国海上资源开发仍处在起步和初步发展的阶段。海洋的开发是和国家综合实力直接联系起来的，是一个国家综合实力的体现。

　　在西方史学界，史学家们总结了一条普遍规律，到现在我仍然认为其包含有非常深刻的道理，那就是“强于世界者必盛于海洋，衰于世界者必败于海洋。”从大英帝国到法国、西班牙、葡萄牙等西方列强称雄世界，再到目前美国独霸世界的现状，都是因为他们在一定时期有强大的制海权。有了强大地制海权，他们就可以把触角伸到世界任何一个角落，再加上强大的武力作为后盾，这就成为他们争霸世界的途径。虽然科学技术进步，使得制海权的重要性有所降低，但是谁也不能否认制海权仍是称霸世界的一个重要手段。因此，是否能驾驭和统治海洋就成为了一个国家是否强大的标志。

　　发展海洋工程与传统的依靠武力和制海权称霸世界有所不同，现在海洋蓝色国土的概念越来越受到重视。谁拥有海洋，谁就拥有海洋资源的开采权，当然拥有海洋就必须拥有海洋的控制能力，这是走向深蓝的必要条件。大力发展船舶与海洋工程，既是国家海防建设的需要，也是国家进行海洋开发利用，强化海洋战略的重要手段。

　　而海洋工程装备又是业界公认的“高技术、高风险、高资金”的三高行业。由于有些造船企业对“三高”的认识不足，使得很多企业希望进入却一直无法获得准入机会。高技术需要大量懂行的顶端技术研发人才和高级生产管理人才；高风险需要对海洋工程安全和风险的深入评估，对海洋工程装备可靠性的充分把握，以及对产品质量的极高要求；高资金需要企业有非常雄厚的流动资金做后盾。因此，海洋工程的“三高”行业发展对业界的科技工作者提出了更高的要求，对海洋工程人才的培养也提出了更高的要求。

　　海洋工程与人才培养

　　在读大学之前，我对船舶与海洋并没有太多的了解，大学毕业以后留校，就一直从事船舶与海洋工程的教学科研工作，随着研究工作的深入，知识和阅历的增长，对船舶与海洋工程的了解也逐渐深入。

　　近些年，大量的科学研究和工程实践，对船舶与海洋工程人才培养有了更加深入的认识，对行业需要什么样的人，如何培养工科人才有了更加深入的理解。通过对国际上现有一流大学船舶与海洋工程人才培养的目标使命研究，对其培养方案的分析，大都不外这几个方面：首先，具有深厚数理基础是能够正确理解各种海洋物理环境现象的关键，也是正确认识船舶与海洋工程的关键，强化数理知识和力学知识是对该专业学生是必须的。其次，船舶与海洋工程是一个专业性很强的学科，强烈的行业背景要求有很强的专业知识，所以扎实的专业基础知识是学生从业必备的，这也是为什么跨专业来船舶与海洋工程行业工作的人极少的原因。最后，全面的实践环节，是理论与实践相结合的需要。船舶与海洋工程是一个实践性非常强的专业，她除了基本的机电实践环节外，还有大量实验环节、认知实习、生产实习、实践创新等一系列的工程实践活动。

　　海洋工程教育与实践创新

　　大学毕业后一直在学校工作，自己在科研和工程实践中慢慢明白，几年的大学学习，学了些什么，自己还缺少什么？在和学生的接触中，认识到我国工程教育学生最缺的是实践。所以加强工程实践教育是工科人才培养中最重要的一个环节。

　　记得刚参加工作参加的第一项工程研究是造船加工设备——肋骨冷弯机，当时师从船舶制造工艺学科方向国内知名的王呈方教授，从王教授身上我的最大收获就是对创新的基本认识。每一次和王老师在一起讨论技术方案时，都感到他的思维不断在跳跃，一样事物他可以提出若干不同的方案，而最优的方案就在不断的涌现的不同新方案中融合形成。这些实践经历使我明白一个简单道理，技术创新就是要打破传统的思维方式，经常挑战自己已有的思维定式，不断探索新渠道和新方法。到了交大以后，加入谭家华教授的船舶设计科研团队，跟随谭老师开展船舶与海洋工程施工装备的科学研究和技术创新实践。海洋工程装备不可预知的内容很多，有很多事情难以琢磨，这时解决工程问题，进行技术创新的唯一出路就是实践。为此这些年经常在海上、船上和船厂泡着，冒着大雨和危险登上渤海湾胜利油田的作业平台，也乘几个小时的直升飞机登上位于中沙群岛附近勘探施工的“南海五号”半潜式钻井平台，为了开发绞吸挖泥船，打破国外垄断，实现自主研发，更几乎是登上了我国所有的现有绞吸挖泥船进行现场调研和研究。这些实践活动给我的最大启示就是科技创新必须有大量的科学实践活动来支撑，实践是科技创新的源泉。

　　因此，我认为工程实践教育应该有三个层次：第一层次是实践认知。提高大学生的专业实践认知能力是目前大学教育中尽快补上的第一环节，这些环节可以通过加强课堂参观、认知实习等各种环节来实现；第二层次是实践体验，实践体验就是让学生经过大量的工程实践训练，体验工程实践创新的实质，这些训练可以贯穿在人才培养的每一个环节，如课程大作业、课程设计、创新实践活动等；第三层次是实践创新，工科大学教育的核心内容之一就是培养学生创新能力。通过让学生大量参与教师的科技创新过程，明白什么是真正的创新，教育学生在实践创新的体验中领悟工程创新教育的实质。

　　当然在教育过程中，学生的实践创新是相互融会贯通的，所有实践教育应该把核心问题归结到创新教育上，最终培养学生的创新思维，形成学生对科学前沿的敏锐洞察力，以及对技术不断创新的意识。

　　发展海洋工程装备，走向深蓝色海洋

　　现在海洋工程范围越来越广，从早期的海洋油气开发和相关配套设备，到现在的水下生产系统，深海探测设备，深海采矿设备，潮汐能、波浪能、海上风能等发电设施，海上管线、电缆铺设，各种海上施工装备和海上机场等等。随着科学技术的发展，人类认知和征服海洋能力的提高，未来可能出现海上旅游观光平台，海底宾馆等新型海洋装备。总之，海洋工程装备发展拥有无限的前途。

　　虽然我国目前海洋工程研究和技术水平在逐步提高，但是不容否认，我们和西方国家相比，还是有一定的差距，我们研究的成果转化为实际生产力的水平较低，我国海洋工程装备完整设计开发仍然薄弱。海洋工程装备上安装的机、电和特种装置等配套设备价格占其总造价的50%以上，而这些配套设备我国处于较低的水平，自己配套设备装船率不到10%。这些都是制约我国海洋工程装备产业发展的关键技术瓶颈，需要着重给予解决。

　　国家近一些年为了发展海洋工程装备产业，制定了海洋强国计划，从加大人才引进战略、制定技术发展战略路线图、引导海洋工程装备制造企业转型发展、强力扶持海洋工程配套设备产业等都进行了战略规划。这些产业政策为我国海洋工程的快速发展提供了很好的机遇，使得我国迅速进入海洋工程的主流产业，虽然我们国家承接的海洋工程装备订单份额现在还有限，但是我们已经有了成功设计、制造国际最先进海洋工程装备的经验，积累了海洋工程装备设计、制造人才，为我国海洋工程装备业的快速发展奠定了很好基础。“海洋981”深水钻井平台的投产使用标志我国深海装备制造进入世界一流水平，“蛟龙号”载人深潜器的成功试验，“海龙号”无人遥控深潜器已经成为常态化的深海科学研究工具，我国海上铺管、海上铺缆装备设计制造都已经逐步进入世界主流行业，海上工程施工装备目前更是世界上最发达的地区之一，施工装备设计开发和制造技术都已赶上世界先进水平。这些都标志着我国海洋工程装备已经进入了发展的兴旺时期。

　　海洋工程发展关键是人才，高等学校作为人才的高地，是人才培养的中心，在引领科学研究和技术进步的同时，倾心培养高层次船舶与海洋工程高端人才是船舶与海洋工程学科的主要责任和使命。只有具有面向世界船舶与海洋工程行业的视野，才能使得我们人才培养进入世界一流的行列，与拥有船舶与海洋工程学科的世界一流大学强强联合，走一条适应我国船舶与海洋工程行业发展的道路。

　　我国有发展海洋工程的愿景和战略，又拥有世界最大的船舶与海洋工程产业基地，我相信船舶与海洋工程核心人才队伍一定会逐步发展壮大。只要有了人才，海洋工程的核心技术、核心装备与生产管理等其它发展关键都可以迎刃而解。

　　发展海洋工程装备，是我国走向深蓝海洋的关键前提，我国海洋工程装备业现已处在万舟齐发的状态，征服深蓝指日可待。我始终相信：冬天来了，春天还会远吗？

　　学者小传

　　杨启，工学博士，副教授，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院副院长，上海交通大学船舶与海洋工程设计学科方向负责人。从事船舶与海洋工程设计、制造工艺、设备和重大施工装备的研究、设计和教学工作。上海市育才奖、上海交通大学人才培养先进工作者、优秀教师一等奖等获得者。

　　近几年来主要在研和完成的科研项目有：国家自然科学基金“岩石疏浚切削机理研究与实验”，交通部重点项目：“三峡库围整治专用绞吸挖泥船设计研究”；工信部高技术船舶计划项目“5000kW绞刀功率绞吸挖泥船研究”；江苏省科技成果转化项目：“新一代大型绞吸挖泥船研究开发”等。同时主要负责或参与的项目还有“软体排敷设工程船设计研究”；“大型开体泥驳设计研究”；“航工平1抛石整平平台设计研究”；“新型多功能半潜式平台研究”、“洋山1号多功能船设计研究”和50多艘不同型号的“大型绞吸式挖泥船设计研究”等。

　　获得上海市科技进步二等奖1项，三等奖1项，国家航海学会科技进步奖1项，上海市教学成果奖1项，申请和授权的发明专利7项，实用新型专利3项，软件著作权2项，发表的各类学术论文近50篇，发表教改研究论文5篇。

　　目前担任中国海洋船标准化委员会委员，中国造船工程学会船舶设计学术委员会内河学组、力学委员会工艺力学学组和中国疏浚学会等委员，《中国疏浚》、《船海工程》等杂志编委。