“文革”結束，全國科學大會召開，給祖國的科技教育事業發展帶來了第二個春天。在教育事業方麵，國家恢複了本科生的招生工作，並且開展了對碩士、博士研究生的培養工作。1978年，已是哈爾濱船舶工程學院水聲工程係教授的楊士莪也陸續開展了招收、培養碩士和博士研究生的工作。1981年，在楊士莪和本專業全體同誌的努力奮鬥下，哈爾濱船舶工程學院水聲工程專業獲得了中國的第一批博士學位授予權；1987年，水聲工程專業成為全國高等學校第一批重點學科，並建立了博士後科研流動站；1993年，建成國家級國防科技水聲技術重點實驗室；1994年，哈爾濱船舶工程學院改名哈爾濱工程大學。到2010年為止，在楊士莪指導下已有3名博士後出站、20餘名博士生畢業，另外還有20餘位碩士研究生畢業。這些高層次的水聲專業人才現在已是國內及國外各個單位的科研及學術帶頭人或骨幹力量，為祖國的水聲事業的發展做出了重大貢獻。在此期間，楊士莪一直擔任哈爾濱船舶工程學院、哈爾濱工程大學水聲工程係教授、博士生導師、係主任及水聲研究所所長；1982年至1987年，楊士莪擔任了哈爾濱船舶工程學院副院長；1994年，楊士莪被授予國家優秀教師榮譽稱號。他所創建的中國第一個水聲專業已成長為國內著名的水聲科研基地和最大的水聲人才培養基地。
從20世紀80年代起，楊士莪又高瞻遠矚，把目光擴展到了國防探雷技術領域。他在流體界麵附近物體聲散射特性與分析方法、有限長彈性圓柱高頻諧振分析、水雷和隨機目標衍射特性辨識、極近場目標散射理論和實驗研究等方麵均取得了重要成果，多次獲得部級科技進步獎，為設計新原理探雷聲納開辟了新途徑。他還指導開展了高分辨力聲呐技術、聲呐圖像信息識別、條帶多波束測深技術等高新技術項目和課題研究並取得了積極成果。他倡導並組織國內有關單位參加的“掩埋水雷探測的基礎研究”自然科學基金課題部分成果達到了國際領先水平。在他的帶領下，水聲研究所嚐試用高科技手段為祖國的萬裏海疆，鑄就一條看不見的攻防兼備的海下長城。
在楊士莪的引領和帶動下，水聲技術國防重點實驗室取得了許多自主的創新成果，填補了多項國內空白，在水聲專業的許多方麵都體現著國家級的發展水平，並在某些方麵與國際水平相當。世界知名的水聲專家、英國人格瑞夫斯在20世紀80年代來到學院，看到他們研究的課題也正是英國水聲界研究的內容，讚歎說，“天下英雄所見略同”。80年代，該實驗室有許多水聲技術研究，與英、美等海軍大國處在同一水平線上，有的甚至超過了他們，處於國際領先水平，得到國際、國內的普遍認可。
楊士莪主持組建哈爾濱船舶工程學院水聲研究所，親任所長並作為項目負責人和技術顧問，率領一批優秀科學家相繼完成了一係列具有國際先進水平、應用於不同對象的水聲定位係統。其中“水聲高速目標跟蹤定位與導引係統”榮獲1992年國家科技進步一等獎。該係統及其後研製的“船載魚雷三維軌跡測量係統”為1993年我國新型魚雷海試定型起到了關鍵作用。他在研究課題中解決了單基元異步信號測漂、超短基線多途信號相位修正、高數據率遠程距離模糊、提高定位精度的混合式模型等關鍵技術，為中國水聲導航定位技術的發展奠定了基礎，為我國新型水中兵器定型起到了關鍵作用。目前，水聲研究所在水聲定位技術領域穩居國內頭把交椅，多項技術已躋身世界先進行列。
此後，楊士莪又擔任船載式魚雷軌跡跟蹤測量係統研製組組長，該係統無論是技術方案還是設計思想，在當時都處於國際先進水平，做到了精度高、實時測量，而且是船載式，為中國填補了空白，研製經費僅是國外的十分之一。該項研究成果於1996年被中國船舶工業總公司評為科技進步獎一等獎，1997年被評為國家科技進步獎二等獎。