李楠松

摘要水声学主要研究声波在水下的辐射、传播与接收，用以解决与水下目标探测和信息传输过程有关的各种声学问题。但是，并不是所有声学问题都有解析解，大部分声学问题需要利用数值计算方法求近似的数值解，现代科学研究和高新技术的发展越来越需要借助计算机进行数值计算，水声领域也不例外。目前，工科类专业的“计算方法”课程教学过程中存在课程内容与专业联系不紧密、学生动手编程能力不足等问题。针对这些问题，本文对计算方法与水声学相结合的教学方式进行了讨论与分析，提高学生学习该课程的主动性，增强学生的科研意识，使学生具备应用现代计算工具解决工程实际问题的能力。

关键词 计算方法 水声学原理 教学研究

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.20.043

Research on the Teaching of Calculation Method Combined with Underwater Acoustic Theory

LI Nansong

（CollegeofUnderwaterAcousticEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin，Heilongjiang150001）

AbstractUnderwater acoustics mainly studies the radiation， propagation and reception of sound waves under water to solve various acoustic problems related to underwater target detection and information transmission. However， not all acoustic problems have analytical solutions. Most acoustic problems need to be solved by numerical methods. With the development of modern scientific research and high technology， it is more and more necessary to use computers for numerical calculation， and the underwater acoustic field is no exception. At present， there are some problems in the teaching process of "calculation method" course for engineering majors， such as the course content is not closely related to the major， students’ lack of hands-on programming ability and so on. In view of these problems， this paper discusses and analyzes the teaching method of the combination of calculation method and underwater acoustics， so as to improve the students’ initiative in learning the course， enhance their awareness of scientific research， and enable them to have the ability to apply modern calculation tools to solve practical engineering problems.

Keywordscomputational course； underwater Acoustic； teaching research

0前言

隨着计算机技术与计算数学的发展，在计算机上用数值计算方法进行科学与工程计算已成为与理论分析、科学实验同样重要的科学研究方法。[1]对于当今时代的大学生而言，则更应当具备这方面的知识与能力。事实上，在众多科技与工程领域中，如果没有科学计算，就不会产生一流的研究成果。由此可见科学计算在科技发展中的重要性。正因如此，许多理工科大学都已将“计算方法”列为本科生与研究生的必修课程，以便学生将来能为众多科学与工程技术问题提供准确、有效、可靠、科学的数值计算方法。[2-3]

但是，笔者在计算方法教学过程中经常会遇到以下问题：（1）课程对数学的理论基础要求高，涉及代数、数列、微积分、微分方程等的数值解问题，需要学生同时掌握以上知识；……