《聲學(xué)計量與測試技術(shù)》教學(xué)大綱

《聲學(xué)計量與測試技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名Acousticmeasurementandtesting課程代碼B0803Z12學(xué)分2總學(xué)時32理論學(xué)時22實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時10課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，傳感器技術(shù)適用專業(yè)測控技術(shù)與儀器開課學(xué)院計量測試工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位聲學(xué)計量是聲學(xué)的重要組成部分，也是聲學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，研究聲學(xué)基本參量、主觀評價參量和工程使用參量的測量及保證單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確的技術(shù)科學(xué)。它包括聲學(xué)計量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的建立及保持、量值傳遞、測量方法等。本課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)本科生的專業(yè)選修課。本課程系統(tǒng)地介紹信號與系統(tǒng)的基本概念，基本理論和基本分析方法。要求掌握信號和系統(tǒng)的時域、頻域分析方法，典型信號的特征，系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系等，了解信號分析技術(shù)的發(fā)展和在測控技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。（二）課程目標(biāo)理解和掌握聲學(xué)計量測試的基本概念，；（2.1）理解常用聲學(xué)量的測量原理，能夠開展空氣聲、水聲、超聲等測試計量實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握基本儀器的使用；（4.2）了解和熟悉聲學(xué)計量的方法、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；（6.1）二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自學(xué)、課堂分組討論和課程作業(yè)等，具體如下：課堂教學(xué)主要講解聲學(xué)計量與測試的基本概念、基本理論及方法，結(jié)合學(xué)科和專業(yè)背景引入基本理論的講解，使得學(xué)生能夠明確課程學(xué)習(xí)的目的和意義，提高對空氣聲學(xué)、超聲、水聲等領(lǐng)域的認(rèn)識。課堂教學(xué)引入互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考，課后布置課程作業(yè)鞏固知識，提高教學(xué)效果。對于部分概念進(jìn)行課堂自學(xué)，教師提問形式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。通過課程的小論文，培養(yǎng)學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)，科技論文寫作的能力，通過分組答辯，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作，口頭表達(dá)的能力。通過實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生分析工程實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)其運(yùn)用聲學(xué)計量測試知識來解決工程實(shí)際問題的思路和方法。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求4畢業(yè)要求6課程目標(biāo)1HLL課程目標(biāo)2LHL課程目標(biāo)3LLH注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章聲學(xué)計量基礎(chǔ)知識了解聲學(xué)計量的基本概念，掌握基礎(chǔ)物理知識，以及常用聲學(xué)計量術(shù)語與聲學(xué)物理量和單位。掌握主要參數(shù)：聲壓、質(zhì)點(diǎn)聲速、聲強(qiáng)、聲功率、聲壓級、分貝等等。第二章常用聲學(xué)測量儀器設(shè)備熟悉一般聲學(xué)計量及測試系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握各聲學(xué)測量儀器設(shè)備的工作原理、使用方法及參數(shù)設(shè)置等知識。設(shè)備包括：信號源、功率放大器、前置放大器、濾波器、示波器、標(biāo)準(zhǔn)聲源等。第三章空氣聲計量掌握空氣聲量值傳遞系統(tǒng)的原理，熟悉空氣聲測量傳聲器、聲校準(zhǔn)器、聲級計等空氣聲測試儀器的工作原理和使用方法。熟悉標(biāo)準(zhǔn)聲源、信號發(fā)生器、前置放大器等設(shè)備的使用方法。第四章水聲計量與測試掌握水聲量值傳遞系統(tǒng)的原理，熟悉水聲的計量方法、設(shè)施及環(huán)境要求等。掌握水聽器的工作原理，熟悉水聽器測量水聲的方法，并能熟練測算出各水聲量值。能夠?qū)β晫W(xué)傳感器電聲參數(shù)、聲學(xué)材料物理參數(shù)等進(jìn)行測量。第五章超聲計量與測試掌握超聲換能器的工作原理，以及超聲聲場的測量方法。熟悉超聲水聽器的性能參數(shù)，掌握水聽器接受特性的計量和測試方法；能夠利用超聲換能器進(jìn)行超聲功率測量、超聲材料特性測量。第六章聲學(xué)傳感器熟悉聲學(xué)傳感器的種類（電聲式、壓電式、MEMS式等），并掌握各類型傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、性能及其測量方法。能夠準(zhǔn)確選擇、應(yīng)用各型傳感器用于不同聲學(xué)量的計量與測試。其他聲學(xué)實(shí)驗(yàn)（10學(xué)時）分組進(jìn)行空氣聲、水聲和超聲的計量檢測實(shí)驗(yàn)；此外，進(jìn)行聲學(xué)傳感器的設(shè)計與制作并對傳感器的性能進(jìn)行檢測。五、課程學(xué)時安排章節(jié)號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）對應(yīng)課程目標(biāo)第1章聲學(xué)計量的基本概念；基礎(chǔ)物理知識；常用聲學(xué)計量術(shù)語與聲學(xué)物理量和單位。3課后查找資料，匯總ppt報告課程目標(biāo)1第2章熟聲學(xué)計量及測試系統(tǒng)的構(gòu)成；各聲學(xué)測量儀器設(shè)備的工作原理、使用方法及參數(shù)設(shè)置等知識。3隨堂測試課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2第3章空氣聲量值傳遞系統(tǒng)的原理；空氣聲測量傳聲器、聲校準(zhǔn)器、聲級計等空氣聲測試儀器的工作原理和使用方法。標(biāo)準(zhǔn)聲源、信號發(fā)生器、前置放大器等設(shè)備的使用方法。4隨堂測試課程目標(biāo)1第4章水聲量值傳遞系統(tǒng)的原理、計量方法、設(shè)施及環(huán)境要求等。水聽器的工作原理和測量水聲的方法；聲學(xué)傳感器電聲參數(shù)、聲學(xué)材料物理參數(shù)等測量與計算。4隨堂測試課程目標(biāo)1第5章超聲換能器的工作原理，以及超聲聲場的測量方法。超聲水聽器的性能參數(shù)、接收特性的計量和測試方法；超聲換能器發(fā)聲功率測量、超聲材料特性測量。4隨堂測試課程目標(biāo)1第6章聲學(xué)傳感器的種類（電聲式、壓電式、MEMS式等），各類型傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、性能及其測量方法；各型傳感器用于不同聲學(xué)量的計量與測試。4課程作業(yè)匯報課程目標(biāo)1第7章分組進(jìn)行空氣聲、水聲和超聲的計量檢測實(shí)驗(yàn)；此外，進(jìn)行聲學(xué)傳感器的設(shè)計與制作并對傳感器的性能進(jìn)行檢測。10實(shí)驗(yàn)報告課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實(shí)驗(yàn)項目名稱學(xué)時基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1聲學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器演示2熟悉和了解儀器功能實(shí)際操作演示必做2空氣聲學(xué)傳感器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)3掌握原理，實(shí)驗(yàn)操作提交實(shí)驗(yàn)報告驗(yàn)證必做3水聲材料測量實(shí)驗(yàn)3掌握原理，實(shí)驗(yàn)操作提交實(shí)驗(yàn)報告驗(yàn)證必做4近場測量方法演示2了解方法實(shí)際操作演示選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定（一）考核方式與評價考核內(nèi)容考核方式評定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)等到課率10%課堂討論發(fā)言10%實(shí)驗(yàn)報告10%課程作業(yè)20%50%期末考核論文文獻(xiàn)調(diào)研是否充分；結(jié)構(gòu)是否合理；語言表達(dá)正確通順；原理清晰；結(jié)論正確。50%考核類別考查成績登記方式五級制（二）課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1講授平時成績（考勤、課堂測試）A0.6期末考核B（論文）課程目標(biāo)2講授平時成績（課后作業(yè)）C0.6期末考核B（論文）課程目標(biāo)3講授平時成績（課程作業(yè)）D0.6期末考核B（論文）