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1、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Principles of Underwater Acoustics课程编码0SI111121020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
2、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卜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卜基 础。This course is a professional elective course for surveying and mapping engineering. The main goal is to make students understand the acoustic characteristics of seawa
3、ter medium, master the theory of sound propagation in seawater, understand the sound propagation law under common sound velocity distribution, and master The law of reflection and scattering of sound waves on sonar targets, understand the phenomenon of reverberation in seawater, master the underwate
4、r noise (including marine environmental noise, ship radiated noise, ship self-noise) and the rule of sound propagation in seawater, train students The ability to analyze and solve various problems related to the Underwater Acoustics and sonar. Cultivate students1 scientific attitude and rigorous and
5、 meticulous work style, as well as the ability to analyze and solve practical problems, and lay the foundation fbr subsequent courses and future social production practice.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1Ml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
6、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Ml2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
7、式，掌握声呐参数以及声呐方程Ml,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Ml,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Ml,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M
8、l,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
9、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Ml,M22讲授2作业/自学10第10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23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
10、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1Ml平时作业10%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-592M2平时作业5%A,
11、B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-593M2调研报告15%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-594M3调研报告20%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-595Ml期末考试15%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-596M2期末考试15%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-597M3期末考试20%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-59评分等级说明：A,B,C,D,E=90-100,80-89,70-79,60-69,0-59;A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59;A,B,C=90-100,75-89,60-74,0-59;M,N=80-100,0-79六、教材与参考费料序号教学参考资料明细1图书1水声学原理，刘伯胜，科学出版社,2019.11. （*主教材）2图书|声学基础，杜功焕，南京大学出版社,20125