《水声学原理》课程教学大纲

《水声学原理》教学大纲一、课程基本信息课程名称水声学原理PrinciplesofUnderwaterAcoustics课程编码OSI111121020开课院部海洋与空间信息学院课程团队测绘组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业测绘工程授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）、大学物理（2-2）课程简介（限选）本课程是测绘工程专业的一门专业选修课，主要目标是通过该课程的学习，使学生了解海水介质的声学特性，掌握海水中的声传播理论，了解常见声速分布下的声传播规律，掌握声波在声呐目标上的反射和散射规律，了解海水中的混响现象，掌握水下噪声（包括海洋环境噪声，舰船辐射噪声，舰船自噪声）和海水中的声传播起伏规律，培养学生分析和解决各类与水下声学及声呐等有关问题的能力。培养学生实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风，以及分析和解决实际问题的能力，为后继课程的学习和将来参加社会生产实践打下基础。Thiscourseisaprofessionalelectivecourseforsurveyingandmappingengineering.Themaingoalistomakestudentsunderstandtheacousticcharacteristicsofseawatermedium,masterthetheoryofsoundpropagationinseawater,understandthesoundpropagationlawundercommonsoundvelocitydistribution,andmasterThelawofreflectionandscatteringofsoundwavesonsonartargets,understandthephenomenonofreverberationinseawater,mastertheunderwaternoise(includingmarineenvironmentalnoise,shipradiatednoise,shipself-noise)andtheruleofsoundpropagationinseawater,trainstudentsTheabilitytoanalyzeandsolvevariousproblemsrelatedtotheUnderwaterAcousticsandsonar.Cultivatestudents'scientificattitudeandrigorousandmeticulousworkstyle,aswellastheabilitytoanalyzeandsolvepracticalproblems,andlaythefoundationforsubsequentcoursesandfuturesocialproductionpractice.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：了解并认识海水介质的声学特性，掌握海水中的声传播理论。掌握用于解决海洋测绘及信息领域复杂测绘问题所需的专业知识。是1.31.32M2目标2：掌握声波在声呐目标上的反射和散射规律，了解海水中的混响现象，掌握水下噪声（包括海洋环境噪声，舰船辐射噪声，舰船自噪声）和海水中的声传播起伏规律。识别和判断海洋测绘及信息领域复杂问题的关键环节。是2.12.13M3目标3：能够基于水声学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析海，在海洋测绘及信息领域的科研、生产中解决实际问题是4.14.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点：《水声学》的研究内容和应用领域、作用和任务，掌握基本概念，了解水声学的历史及发展趋势M12讲授2作业/自学2第2章第2章声呐方程本章重点：声呐及其工作方式，掌握声呐参数以及声呐方程M1,M23讲授2作业/自学3第3章第3章海洋的声学特性本章重点：海水中的声速变化及其基本结构，海水中声吸收的类型及其对声传播的影响，掌握海底和海面的声学特性，了解海洋内部的不均匀性M1,M23讲授2作业/自学4第4章第4章海洋中的声传播理论本章重点：波动方程和定解条件，波动声学和射线声学的基本理论及其应用，掌握分层介质中的射线声学以及声线图绘制，了解声场反演及其应用M1,M24讲授2作业/自学5第5章第5章典型传播条件下的声传播本章重点：邻近海面的水下点源、表面声道、深海声道、均匀浅海、浅海表面声道中声传播特性，了解深海负梯度和负跃层声传播特性M1,M24讲授2作业/自学6第6章第6章声波在目标上的反射和散射本章重点：声呐目标目标强度的确定方法，常见声呐目标TS值的一般特征，了解TS值的实验测量和常见目标的TS值，掌握目标回声信号的确定方法，掌握刚性球体和弹性物体的散射声场，了解壳体目标上的回声信号特点M34实验2作业/自学7第7章第7章海洋中的混响本章重点：海洋混响、散射强度、等效平面波混响级，掌握海水中气泡的声学特性，了解海面混响和海底混响的特性，了解混响的预报方法M34讲授2作业/自学8第8章第8章水下噪声本章重点：描述噪声的几个基本物理量，深海中的几种环境噪声源，航船噪声理论建模的几点要素，了解风成噪声理论模型、舰船和鱼雷的辐射噪声和舰船、潜艇和鱼雷的自噪声的特征M34讲授2作业/自学9第9章第9章声传播起伏本章重点：海洋中声传播起伏的概念以及产生原因，声传播起伏对声呐工作造成的影响，了解声传播起伏的规律和特性，掌握内波的概念以及它对声传播的影响M1,M22讲授2作业/自学10第10章第10章水声科技进展简介本章重点：水声科技的发展及未来M2,M32讲授/讨论2作业/自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、每章布置2~3道题目。2、成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成，内容是否正确评分。3、考核学生对水声学原理的了解程度。15%2调研报告1.基于水声学原理，结合现代海洋测绘及信息技术应用，通过文献查阅和研究，了解前沿进展，并寻求一些具体工程问题的解决方案。2.成绩采用百分制，根据报告完成情况和解决方案的完整性、可行性评分。3.考核学生的文献查阅和研读能力，以及应用所学专业知识解决实际工程问题的能力。35%3期末考试1.闭卷考试，时间为2小时。2.成绩采用百分制，根据答题的准确性和完整性评分。3.考核学生对本课程基本知识的掌握，以及综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业10%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]2M2平时作业5%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]3M2调研报告15%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]4M3调研报告20%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]5M1期末考试15%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]6M2期末考试15%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]7M3期末考试20%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,