《聲學計量與測試技術》課程教學大綱

《聲學計量與測試技術》教學大綱課程英文名Acousticmeasurementandtesting課程代碼02M0030學分2總學時32理論學時32實驗/實踐學時0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程高等數(shù)學、大學物理、傳感器技術適用專業(yè)測控技術與儀器測控技術與儀器（卓越）開課學院計量測試工程學院注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（一）課程地位聲學計量是聲學的重要組成部分，也是聲學發(fā)展的基礎，研究聲學基本參量、主觀評價參量和工程使用參量的測量及保證單位統(tǒng)一和量值準確的技術科學。它包括聲學計量基準和標準的建立及保持、量值傳遞、測量方法等。本課程是測控技術與儀器專業(yè)本科生的專業(yè)選修課。本課程系統(tǒng)地介紹聲學計量測試的基本概念，基本理論和基本分析方法，了解聲學計量測試技術的發(fā)展和在測控技術等領域的應用。課程目標本課程以培養(yǎng)計量行業(yè)工程人才為核心，激發(fā)學生對專業(yè)的認同感和愛國情懷；同時在工程問題的發(fā)現(xiàn)與解決過程中，理解聲學計量測試對國民經(jīng)濟的重要意義，培養(yǎng)學生形成求真務實的科學思維，激發(fā)學生創(chuàng)新意識。具體課程目標如下：理解和掌握聲學計量測試的基本概念，；（2.1）理解常用聲學量的測量原理，能夠開展空氣聲、水聲、超聲等測試計量實驗，理解實驗原理，掌握基本儀器的使用；（4.2）了解和熟悉聲學計量的方法、規(guī)范和標準；（6.1）二、課程目標達成的途徑與方法以課堂教學為主，結合自學、課堂分組討論和課程作業(yè)等，具體如下：課堂教學主要講解聲學計量與測試的基本概念、基本理論及方法，結合學科和專業(yè)背景引入基本理論的講解，使得學生能夠明確課程學習的目的和意義，提高對空氣聲學、超聲、水聲等領域的認識。課堂教學引入互動環(huán)節(jié)，引導學生思考，課后布置課程作業(yè)鞏固知識，提高教學效果。對于部分概念進行課堂自學，教師提問形式，培養(yǎng)學生獨立學習的能力。通過課程的小論文，培養(yǎng)學生自主查閱文獻，科技論文寫作的能力，通過分組答辯，培養(yǎng)學生團隊合作，口頭表達的能力。通過實驗來提高學生分析工程實際問題的能力，培養(yǎng)其運用聲學計量測試知識來解決工程實際問題的思路和方法。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系課程目標課程目標對畢業(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1M課程目標2L課程目標3H注：1.支撐強度分別填寫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計量基礎知識了解聲學計量的基本概念，掌握基礎物理知識，以及常用聲學計量術語與聲學物理量和單位。掌握主要參數(shù)：聲壓、質(zhì)點聲速、聲強、聲功率、聲壓級、分貝等等。第二章常用聲學測量儀器設備熟悉一般聲學計量及測試系統(tǒng)的構成，掌握各聲學測量儀器設備的工作原理、使用方法及參數(shù)設置等知識。設備包括：信號源、功率放大器、前置放大器、濾波器、示波器、標準聲源等。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。熟悉標準聲源、信號發(fā)生器、前置放大器等設備的使用方法。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。能夠對聲學傳感器電聲參數(shù)、聲學材料物理參數(shù)等進行測量。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行超聲功率測量、超聲材料特性測量。第六章聲學傳感器熟悉聲學傳感器的種類（電聲式、壓電式、MEMS式等），并掌握各類型傳感器的原理、結構、性能及其測量方法。能夠準確選擇、應用各型傳感器用于不同聲學量的計量與測試。其他聲學實驗（10學時）分組進行空氣聲、水聲和超聲的計量檢測實驗；此外，進行聲學傳感器的設計與制作并對傳感器的性能進行檢測。五、課程學時安排章節(jié)號教學內(nèi)容學時數(shù)學生任務（作業(yè)、自學、討論等任務要求）對應課程目標第1章聲學計量的基本概念；基礎物理知識；常用聲學計量術語與聲學物理量和單位。3課后查找資料，匯總ppt報告課程目標1第2章熟聲學計量及測試系統(tǒng)的構成；各聲學測量儀器設備的工作原理、使用方法及參數(shù)設置等知識。3隨堂測試課程目標1課程目標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、聲校準器、聲級計等空氣聲測試儀器的工作原理和使用方法。標準聲源、信號發(fā)生器、前置放大器等設備的使用方法。4隨堂測試課程目標1第4章水聲量值傳遞系統(tǒng)的原理、計量方法、設施及環(huán)境要求等。水聽器的工作原理和測量水聲的方法；聲學傳感器電聲參數(shù)、聲學材料物理參數(shù)等測量與計算。4隨堂測試課程目標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1第6章聲學傳感器的種類（電聲式、壓電式、MEMS式等），各類型傳感器的原理、結構、性能及其測量方法；各型傳感器用于不同聲學量的計量與測試。4課程作業(yè)匯報課程目標1第7章分組進行空氣聲、水聲和超聲的計量檢測實驗；此外，進行聲學傳感器的設計與制作并對傳感器的性能進行檢測。10實驗報告課程目標1課程目標2六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求 無。七、考核方式及成績評定（一）考核方式與評價考核內(nèi)容考核方式評定標準（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%實驗報告10%課程作業(yè)20%50%期末考核論文文獻調(diào)研是否充分；結構是否合理；語言表達正確通順；原理清晰；結論正確。50%考核類別考查成績登記方式五級制（二）課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準課程目標教學環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標準課程目標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3講授平時成績（課程作業(yè)）D0.6期末考核B（論文）八